Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penggunaan Organic Rankine Cycle (ORC) sebagai sumber energi listrik daerah terpencil menjadi salah satu solusi untuk Indonesia, dikarenakan ORC tidak membutuhkan sumber panas yang tinggi. ORC menggunakan refrigeran sebagai fluida kerja. Namun, penggunaan refrigeran halokarbon yang tinggi menyebabkan pemanasan global dan rusaknya lapisan ozone, yang ditandai dengan tingginya nilai Global Warming Potential (GWP) dan Ozone Depletion Potential (ODP) refrigeran halokarbon. Pengembangan refrigeran dilakukan dengan harapan dapat mengurangi efek yang ditimbulkan terhadap lingkungan. Salah satu solusinya adalah penggunaan refrigeran natural. Refrigeran natural memiliki nilai GWP dan ODP yang rendah sehingga tidak menambah efek negatif yang sudah ditimbulkan oleh refrigeran halokarbon. Refrigeran hidrokarbon merupakan salah satu jenis refrigeran natural. Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui koefisien perpindahan kalor yang dimiliki, dan memahami faktor-faktor yang mempengaruhi nilai koefisien perpindahan kalor. Koefisien perpindahan kalor akan naik seiring dengan kenaikan dari Heat Flux.Sedangkan nilai koefisien perpindahan kalor akan bervariatif dalam kondisi mass flux rendah dan naik seiring kenaikan mass flux. Kualitas massa uap dan Temperatur saturasi menjadi faktor tambahan yang memiliki pengaruh beragam terhadap nilai koefisien perpindahan kalor.

---

Organic Rankine Cycle (ORC) is one of the solutions for Indonesia to solve electricity demands at the remote area, because ORC only require low heat source. The working fluid of ORC is refrigerant. However, the use of halocarbon refrigerant is causing global warming anda ozone depletion, that have high value of Global Warming Potential (GWP) and Ozone Depletion Potential (ODP) on the halocarbon refrigerant. The development of refrigerant has to be done to reduce the negative impact to the environment. One among of the solution is natural refrigerant. Natural refrigerant has the lowest number of GWP and ODP. Therefore, it does not add the negative effect caused by halocarbon refrigerant. Hydrocarbon refrigerant is one kind of natural refrigerant. This study aims to the value of heat transfer coefficient and comprehend the factors affecting the value of heat transfer coefficients. Heat transfer coefficient increase with an increase of heat flux. Meanwhile the value of heat transfer coefficients varies in low mass flux conditions and increase with rise of the mass flux. Vapor quality and saturation temperature becomes additional factors affecting to the value of heat transfer coefficient.

"

"Organic Rankine Cycle ORC pada kondisi temperature rendah yang mana penelitian ini dilakukan berdasarkan kondisi laboratorium. Refrijeran R134a digunakan sebagai fluida kerja pada sistem ini. Prosedur kerja dari sistem ini akan dijelaskan sebagai berikut. Air bertemperatur tinggi dengan range 60C-80C akan digunakan untuk memanaskan refrijeran yang mana terjadi pada plate heat exchanger yang berfungsi sebagai evaporator. Uap panas akan dihasilkan dan ditersukan ke expander yang mana output dari expander ini akan ditersukan ke condensing unit. Sistem pendingin akan bekerja untuk mengubah refrijeran uap menjadi cair dan ditersukan ke Pompa Gear yang mana berfungsi sebagai pemberi tekanan dan mengaliri sistem sehingga siklus termodinamika dapat diulang.

---

This paper carried out the experimental of the perfomance under laboratory condition of a Low Temperature Organic Rankine Cycle system. The refrigerant R134a used as ORC working fluid for this study. The operation of the system is given briefly below. Hot water at temperature range of 60C ndash 80C were used to heat the refrigerant in plate heat exchanger working as evaporator. This occurence produce the super heated vapour and driven to expander where expander outlet is directed to condensing unit. The cooling system work for the condensing unit to convert into saturated liquid. A gear pump then is used and then the thermodynamic cycle is repeateds. "

"Organic Rankine Cycle ORC pada kondisi temperature rendah yang mana penelitian ini dilakukan berdasarkan kondisi laboratorium. Refrijeran R134a digunakan sebagai fluida kerja pada sistem ini. Prosedur kerja dari sistem ini akan dijelaskan sebagai berikut. Air bertemperatur tinggi dengan range 40?-80? akan digunakan untuk memanaskan refrijeran yang mana terjadi pada plate heat exchanger yang berfungsi sebagai evaporator. Uap panas akan dihasilkan dan ditersukan ke expander yang mana output dari expander ini akan ditersukan ke condensing unit. Expander disambungkan ke generator dengan sambungan belt. Sistem pendingin akan bekerja untuk mengubah refrijeran uap menjadi cair dan ditersukan ke Pompa Gear yang mana berfungsi sebagai pemberi tekanan dan mengaliri sistem sehingga siklus termodinamika dapat diulang. Mass Flow dari sistem ditetapkan sebesar 0.006 kg.

---

This paper carried out the experimental of the perfomance under laboratory condition of a Low Temperature Organic Rankine Cycle system. The refrigerant R134a used as ORC working fluid for this study. The operation of the system is given briefly below. Hot water at temperature range of 40 ndash 80 were used to heat the refrigerant in plate heat exchanger working as evaporator. This occurence produce the super heated vapour and driven to expander where expander outlet is directed to condensing unit. The expander is connected to a generator with a belt conenction. The cooling system work for the condensing unit to convert into saturated liquid. A gear pump then is used and then the thermodynamic cycle is repeated. The mass flow rate of the system is fixed at 0.006 kg."

"Siklus rankine organik (ORC) merupakan sebuah sistem pembangkit yang berasal dari sumber energi yang telah diperbaharui. Sumber energi tersebut dapat berasal dari panas matahari, energi biomass, dan energi banyak energi yang dapat diperbaharui lainnya. Siklus rankine organik ini berguna untuk mengkonversikan energi panas yang didapat agar menjadi energi mekanis yang kemudian dikonversikan lagi menjadi energi listrik dengan temperatur rendah yang dihasilkan dari sumber energi. Pada sistem siklus rankine organik digunakan 2 buah alat penukar kalor, dimana masing-masing alat tersebut berfungsi sebagai evaporator dan condenser. Fluida kerja yang digunakan yaitu fluida refrijeran tipe R-22 dengan melting point pada T = -175,42oC, boiling point pada T = -40,7oC dan tekanan vapor pada p = 980 KPa saat T = 20oC . Proses kerja siklus rankine organik dilakukan dengan temperatur dan tekanan tertentu untuk mencapai kondisi yang diinginkan. Hal ini berfungsi agar mengetahui performa putaran turbin yang diaplikasikan dengan turbocharger untuk memutar generator listrik dengan daya 50 KW.

---

Organic Rankine Cycle (ORC) is a system of generating energy from sources that have been refurbished. The energy source can be derived from solar heat, biomass energy, and many energy other renewable energy. The organic Rankine cycle is useful for converting heat energy into mechanical energy in order to obtain a longer and then converted into electrical energy with low temperatures resulting from the energy source. In the organic Rankine cycle system used two pieces of equipment heat exchanger, where each device functions as an evaporator and condenser. The working fluid used is the type of fluid refrijeran R-22 with the melting point at T = -175,42oC, boiling point at T = -40,7oC and vapor pressure at p =980 KPa at T = 20oC. Organic Rankine cycle process work done by the temperature and pressure to achieve the desired condition. This works in order to know the performance of spin applied to the turbocharger turbine to rotate the electric generator with a 50 KW power."

"ABSTRAKPembangkit ORC (Organic Rankine Cycle) merupakan teknologi yang secara ekonomis sangat menarik, yakni dengan mengkombinasikan sistem surya dan pembangkit listrik yang ada saat ini. ORC adalah teknologi yang mengacu pada tahapan-tahapan yang ada pada siklus rankine, hanya saja menggunakan fluida kerja organic sebagai pengganti air. Teknologi tersebut dikembangkan untuk pembangkit listrik dengan kapasitas nominal 6,6 kW.Melalui konversi dan penggabungan antara sistem fotovoltaik(pembangkit listrik tenaga surya) dengan pembangkit listrik Organic Rankine Cycle ditargetkan agar energi listrik yang dihasilkannya dapat dimanfaatkan oleh para pemakai didaerah terpencil.Mengetahui karakteristik pancaran/radiasi sumber matahari di beberapa titik lokasi diwilayah Indonesia pada cuaca cerah selama 13 jam antara jam 05.50 sampai dengan jam 18.20 dan memperoleh parameter dari masing-masing komponen pembangkit.Penelitian diproyeksikan wilayah Kupang, rumusan masing-masing parameter (korelasi antara besarnya radius dengan tingginya temperatur yang dihasilkan) termasuk terhadap posisi surya, konsep termal storage diaplikasikan untuk mengantisipasi efisiensi temperatur.Mengintegrasikan setiap komponen pembangkit sesuai spesifikasi produk yang tersedia dipasaran, selanjutnya mensimulasikan keseluruhan sistem pembangkit pada berbagai kondisi operasi dan mendapatkan kinerja optimum yang mungkin dapat dicapai. Menghitung beban daya maksimum yang dapat dilayani oleh pembangkit dengan memvariasikan beberapa parameter masukan pada komponen, yang dapat menunjang terwujudnya kinerja pembangkit yang optimum.

---

ABSTRACT

The (ORC) Organic Rankine Cycle powerplant represents economically interesting technology for combining solar system and the existing powerplant. The ORC technology is based on the Rankine process with the difference that instead of water an organic working medium is used. A newly developed ORC technology with a nominal electric capacity of 6.6 kW was implemented in the solar energy.

Determined sun irradiation characteristic on some spots of Indonesian regions during 13 hours from 05.50 am to 06.20 pm and getting parameter of each powerplant component.

The research was projected at Kupang area, formulate each parameter (corelation between radius and temperature production) including sun position and storage thermal concept will be applied to enhance high temperature efficiency Each component of powerplant being integrated as the industrial product specification, then simulating the whole system on some operation condition and getting the optimum performance possible.

In order to achive the optimum performance of powerplant system, the maximum power load that could be served by powerplant determined by varying several input parameter on powerplant component."

"Organic Rankine cycle (ORC) is a modified rankine cycle with working fluids, of organic material (Refrigerant). Refrigeran pentane has low boiling point, therefore ORC can be used in power plant which uses low temperature resources, such as exhausted gases and geothermal wells. Organic Rankine Cycle (ORC) is used to convert heat energy into mechanical energy or electricity generated by a low temperature of the hot sun. The working fluid used is R-22. Simulations performed with an organic Rankine cycle temperature and pressure with cycle tempo program. By programming the simulation cycle Refrop tempo and got the result on the maximum power a turbine to the conditions of the working fluid R-22 to the input turbine T = 46oC and pressure = 13.6 bar can generate 177.5 KW. Turbocharger is one of the alternatives in the energy conversion of the energy of motion into electrical energy. Turbocharger rotation will be used to turn a generator and converts the energy of motion into electrical energy. Pressure required to run the turbocharger is 8 psig with mass flow rate of 25.8 kg / s."

"Seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk di Indonesia yang semakin tinggi, maka permintaan akan energi listrik juga meningkat. Diperlukan terobosan baru untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik, salah satunya pemanfaatan panas buang heat recovery system dari turbin gas yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik dengan sistem ORC. Pada penelitian ini, sistem ORC menggunakan sumber panas dari exhaust turbin gas dengan temperatur rata-rata 350 C. Sistem ORC ini terdiri dari evaporator, turbin, kondensor dan pompa. Panas dari gas buang turbin akan menguapkan fluida kerja, yang kemudian akan menggerakkan turbin sehingga akan menghasilkan listrik pada generator. Fluida kerja dipilih berdasarkan aspek temodinamika, safety dan lingkungan, Pada penelitian ini, fluida kerja yang paling sesuai adalah toluena. Untuk mengetahui jumlah kerja yang dihasilkan dari sistem ORC, disimulasikan dengan software cycle tempo 5.1. Hasilnya sistem ORC mampu menghasilkan energi listrik sebesar 2947,67 kW. Dari analisis keekonomian, sistem ORC akan memberikan keuntungan dengan nilai NPV sebesar USD 979.636, IRR sebesar 15 dan payback period 11,40 tahun. Dari levelized cost ORC didapat harga jual sebesar Rp. 1133/kWh. Apabila dibandingkan antara tarif dasar listrik TDL PLN Gol. Rumah tangga R-1 sebesar Rp. 1472/kWh. Harga listrik yang dihasilkan dari sistem ORC lebih murah Rp. 442/kWh atau sebesar 30 dari harga tarif dasar listrik TDL PLN.

---

Along with economic growth and the rate of population in Indonesia is higher, the demand for electrical energy is also increasing. The new breakthrough is needed to meet electricity needs, one of which utilization of waste heat heat recovery system of a gas turbine that can be harnessed to generate electricity with ORC system. In this study, ORC systems use a source of heat from the exhaust gas turbine with an average temperature of 350 C. ORC system consists of evaporator, turbine, condenser and pump. The heat from the turbine exhaust gas will evaporate the working fluid, which then drives a turbine that will generate electricity by a generator. Working fluid selection based on thermodynamic aspects, safety and environment. In this study, the most appropriate working fluid is toluene. To determine the amount of work generated from ORC systems, simulated by software cycle tempo 5.1. The result ORC system is able to generate electrical energy by 2947.67 kW. From the economic analysis, the ORC system will provide benefits to the value of USD 979 636 NPV, IRR 15 and a payback period of 11.40 years. Levelized cost of ORC obtained selling price of Rp. 1133 kWh. When compared between the basic electricity tariff TDL PLN Gol. Household R 1 to Rp. 1472 kWh. The price of electricity generated from ORC system is cheaper Rp. 442 kWh or 30 of the price of basic electricity tariff PLN."

"Melihat situasi dimana kebutuhan untuk energi yang terus menerus meningkat, penghasilan energi dengan memanfaatkan panas buang sudah banyak diterapkan untuk solusi permasalahan ini. Sistem Organic Rankine Cycle (ORC) ditujukan untuk menghasilkan energi dari panas buang geothermal, biomasa, solar, dan lainnya. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang sebuah scroll expander sebagai alat ekspansi pada ORC yang dihubungkan dengan generator untuk mendapatkan energi listrik. Dari penelitian ini didapat tegangan maksimum sebesar 138.58 V pada 2684.6 rpm dengan udara bertekanan 0.8 MPa. Hasil ini menunjukkan bahwa penggunaan scroll expander pada sistem ORC dapat dilakukan.

---

In the situation where need for energy keeps increasing, energy generation by waste heat recovery has been applied many times to solve this problem. The Organic Rankine System (ORC) is targeted for energy recovery at geothermal plants, biomass, solar, and others. The objective of this research is to design a scroll expander connected to a generator for an ORC system to obtain electricity. From this research it is obtained the maximum voltage of 138.58 V at 2684.6 rpm with air at pressure 0.8 MPa. The results show that using a scroll expander in an ORC system can be done."

"Sumber panas seperti panas bumi, biomassa, dan lain-lain berpotensi untuk dipulihkan kembali. Pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC) dapat digunakan untuk mengubah sumber panas bersuhu rendah menjadi energi listrik. Pemilihan jenis fluida kerja dan scroll expander untuk pembangkit ORC sangat penting karena berfungsi dalam geometri tertentu mengacu pada aspek lingkungan dan thermodinamika. Simulasi menggunakan EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd sebagai fluida kerja. Fluida-fluida kerja tersebut disimulasikan pada volume konstan yaitu volume scroll expander 97.9 cm3/rev dengan rentang temperatur sumber panas 70-180 oC untuk mendapatkan efisiensi siklus, perbedaan tekanan ekspansi dan daya ekspander. Hasil simulasi pada temperatur uap jenuh 145 oC menunjukkan efisiensi siklus yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd adalah 9.45 %, 9.18 %, 8.24 %, 9.77 % dan 9.18 %. Perbedaan tekanan ekspansi sistem yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd adalah 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar dan 21.57 bar. Daya expander yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd adalah 5.122 kW, 5.958 kW, 8.775 kW, 6.851 kW dan 9.02 kW. Fluida kerja R1233zd dengan nilai ODP 0 dan GWP 1 serta memberikan efisiensi dan produksi daya yang lebih cukup baik dibandingkan dengan fluida kerja lainnya.

---

Heat sources such as geothermal, biomass, and others have the potential to be recovered. Organic Rankine Cycle (ORC) plant can be used to convert low-temperature heat sources into electrical energy. The selection of a working fluid and a scroll expander for the ORC plant is very important because it functions in a certain geometry referring to environmental and thermodynamic aspects. The simulation uses EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd as working fluids. The working fluids are simulated at a constant volume, namely scroll expander volume, 97.9 cm3/rev with a heat source temperature range of 70-180 oC to obtain the cycle efficiency, expansion pressure difference and power of the expander. The simulation results at a saturated steam temperature of 145 oC show the cycle efficiencies produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 9.45%, 9.18%, 8.24%, 9.77%, and 9.18%. The difference in system expansion pressure produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar, and 21.57 bar. The expander power produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 5,122 kW, 5,958 kW, 8,775 kW, 6,851 kW and 9.02 kW. Thus, based on environmental and thermodynamic aspects, the working fluid R1233zd is obtained with ODP 0 and GWP 1 values and provides better efficiency and power production compared to other working fluids."

"Sumber panas seperti panas bumi, biomassa, dan lain-lain berpotensi untuk dipulihkan kembali. Pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC) dapat digunakan untuk mengubah sumber panas bersuhu rendah menjadi energi listrik. Pemilihan scroll expander untuk pembangkit ORC sangat penting karena berfungsi dalam geometri tertentu. Penelitian ini akan menganalisis aspek lingkungan dan termodinamika yang dapat digunakan untuk menganalisa jenis fluida kerja dan scroll expander yang dipilih. Mengacu pada aspek lingkungan, terdapat isopentana, n-pentana, neopentana, R123, dan R1233zd yang dapat dipilih sebagai fluida kerja. Sedangkan mengacu pada aspek termodinamika; laju aliran fluida kerja, efisiensi siklus, perbedaan tekanan ekspansi ekspander dan daya expander dapat dipilih sebagai parameter untuk mengevaluasi, mensimulasi dan membandingkan fluida kerja tersebut. Simulasi menggunakan EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd sebagai fluida kerja. Fluida-fluida kerja tersebut disimulasikan pada volume konstan yaitu volume scroll expander, 97.9 cm3/revolution dengan rentang temperatur sumber panas 70-180 oC untuk mendapatkan laju aliran fluida kerja, efisiensi siklus dan perbedaan tekanan ekspansi ekspander. Hasil simulasi pada temperatur uap jenuh 145 oC menunjukkan laju alir fluida kerja yang dibutuhkan untuk mendapatkan volume uap 97.9 cm3/revolution pada 1500 RPM oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 10.12 liter/menit, 12.67 liter/menit, 23.19 liter/menit, 12.79 liter/menit dan 18.66 liter/menit. Efisiensi siklus yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 9.45 %, 9.18 %, 8.24 %, 9.77 % dan 9.18 %. Perbedaan tekanan ekspansi sistem yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar dan 21.57 bar. Daya expander yang dihasilkan oleh n-pentane, isopentane, neopentane, R123, dan R1233zd berturut-turut sebesar 5.122 kW, 5.958 kW, 8.775 kW, 6.851 kW dan 9.02 kW. Dengan demikian berdasarkan aspek lingkungan dan aspek termodinamika diperoleh fluida kerja R1233zd dengan nilai ODP 0 dan GWP 1 serta memberikan efisiensi dan produksi daya yang cukup tinggi pada temperature sumber panas yang sama dibandingkan dengan fluida kerja lainnya. Pada percobaan menggunakan R134a sebagai fluida kerja diperoleh thermal power expander antara 0.1 – 0.8 kW dengan putaran dibawah 600 RPM dengan rata-rata aliran fluida kerja 6 liter/menit dan beda tekanan ekspansi expander antara 1.2 – 7.2 bar. Sedangkan putaran generator membutuhkan minimal 1500 RPM untuk menghasilkan tegangan dan frekuensi standar. Berdasar simulasi diperlukan debit fluida kerja 15 liter/menit sehingga dapat disimpulkan untuk memenuhi kebutuhan uap expander dengan fluida kerja R134a diperlukan laju aliran uap yang lebih besar.

---

Heat sources such as geothermal, biomass, and others have the potential to be recovered. Organic Rankine Cycle (ORC) plant can be used to convert low-temperature heat sources into electrical energy. The selection of a scroll expander for the ORC plant is very important because it functions in a certain geometry. This study will analyze environmental and thermodynamic aspects that can be used to analyze the type of working fluid and the selected scroll expander. Referring to environmental aspects, there are isopentane, n-pentane, neopentane, R123, and R1233zd which can be selected as working fluids. While referring to thermodynamic aspects; The working fluid flow rate, cycle efficiency, expansion pressure difference of the expander, and the expander power can be selected as parameters to evaluate, simulate and compare the working fluid. The simulation uses EES; n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd as working fluids. The working fluids are simulated at a constant volume, namely scroll expander volume, 97.9 cm3 / revolution with a heat source temperature range of 70-180 oC to obtain the working fluid flow rate, cycle efficiency, and expansion pressure difference of the expander. The simulation results at a saturated steam temperature of 145 oC show the flow rate of the working fluid required by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 10.12 liters/minute, 12.67 liters/minute, 23.19 liters/minute, 12.79 liters/minute and 18.66 liters/minute. The cycle efficiencies produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 9.45%, 9.18%, 8.24%, 9.77%, and 9.18%. The difference in system expansion pressure produced by n- pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 12.64 bar, 14.69 bar, 20.75 bar, 16.71 bar, and 21.57 bar. The expander power produced by n-pentane, isopentane, neopentane, R123, and R1233zd are 5,122 kW, 5,958 kW, 8,775 kW, 6,851 kW and 9.02 kW. Thus, based on environmental and thermodynamic aspects, the working fluid R1233zd is obtained with ODP 0 and GWP 1 values and provides better efficiency and power production at the same thermal source temperature compared to other working fluids. In the experiment use R134a as working fluid, founded that thermal power of the expander 0.1 s.d 0.8 kW with revolution per minute under 600 RPM. The generator rotation need 1500 RPM to create standard voltage and frequency. Simulation result the flow rate of the working fluid minimum 15 liters/minute so to meet with the requirement, the expander need more bigger of vapor flowrate."