Studi Eksperimen Performansi Scroll Type Expander pada Organic Rankine Cycle (ORC) dengan Fluida kerja R-141b

Deriva, Dueng (2019) Studi Eksperimen Performansi Scroll Type Expander pada Organic Rankine Cycle (ORC) dengan Fluida kerja R-141b. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111750020001-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Waste heat adalah produk sampingan dari setiap proses yang menggunakan energi dan mesin untuk melakukan kerja. Waste heat memiliki suhu lebih rendah dari sumber energi asli, namun lebih tinggi dari temperatur ambient. Upaya yang dilakukan untuk memanfaakan waste heat untuk menghasilkan energi listrik adalah menggunakan sistem Organic Rankine Cycle (ORC). ORC adalah sistem yang memiliki prinsip kerja sama dengan turbin uap dengan fluida kerja refrigerant yang memanfaatkan panas bersuhu rendah dan menengah untuk menghasilkan listrik. ORC terdiri dari 4 komponen utama, yaitu : evaporator, turbin, pompa dan kondensor. Dalam penelitian ini metode yang dilaksanakan adalah simulasi dan eksperimen. Simulasi Organic Rankine Cycle dilaksanakan pada software ASPEN Plus terhadap 4 jenis fluida kerja yaitu R11, R123, R141b dan R245fa. Adapun kondisi batasan yang digunakan adalah temperatur outlet evaporator 100°C dan temperatur udara 30°C dengan variasi tekanan outlet evaporator, sehingga diperoleh daya netto dan efisiensi sistem. Variasi simulasi juga dilakukan dengan memvariasikan derajat superheating dan laju aliran masa untuk mendapatkan daya netto dan efisiensi sistem. Hasil yang dicapai pada proses analisa simulasi, diperoleh R141b sebagai fluida kerja terpilih. Tahap berikutnya adalah melaksanakan eksperimen dengan fluida kerja R141b sebagai fluida terpilih dengan variasi derajat superheating dan laju aliran masa. Analisa performa pada Expander dan sistem Organic Rankine Cycle berdasarkan hasil eksperimen diperoleh daya potensial maksimum turbin sebesar 183.08 Watt dan efisiensi isentropik turbin berkisar antara 17.83% hingga 18.54%. pada mass Flow rate 0.75 GPM.
==================================================================================================================================
Waste heat is the unused-product of every process that uses energy and machinery to do work. One effort to utilize the low and medium temperature waste heat to produce electrical energy is to use the Organic Rankine Cycle (ORC) system. ORC consists of 4 main components, namely: evaporator, turbine/expander, pump, and condenser. In this paper, simulation and experiment methodology have been illustrated. The simulation is carried out by doing an Organic Rankine Cycle simulation using ASPEN Plus software to obtain net power and system efficiency. First stage simulation is comparison of 4 types of working fluids, namely R11, R123, R141b and R245fa. The boundary conditions are outlet temperature of evaporator 100°C and air temperature 30°C with variations in evaporator outlet pressure. The second stage is to simulate the variations of the superheating degrees and mass flow rates. The results achieved in the simulation analysis process, obtained R141b as the selected working fluid. The next step is to carry out experiments with the working fluid R141b as the selected fluid with variations in superheating degrees and mass flow rates. Analysis of performance on Expander and Organic Rankine Cycle system based on the experimental results obtained maksimum potential turbine power is 183.08 Watts and isentropic efficiency of turbines ranging from 17.83% to 18.54%. at the mass flow rate of 0.75 GPM.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Waste Heat, Organic Rankine Cycle, ASPEN Plus, Derajat Superheating.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Dueng Deriva
Date Deposited:	21 Jul 2026 08:16
Last Modified:	21 Jul 2026 08:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/67812

Actions (login required)

View Item