Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Rasio elektrifikasi Indonesia di daerah perkotaan 94% sedangkan di daerah pedesaan hanya 32%. Maka dari itu, perlu adanya pembangkit - pembangkit baru berkapasitas kecil yang berguna untuk meningkatkan rasio elektrifikasi di desa dalam rangka meningkatkan pembangunan dan produktivitas daerah. Potensi Energi Baru dan Terbarukan (EBT) di Indonesia sangat melimpah tetapi yang termanfaatkan hanya 5% sampai tahun 2013. Hal ini membuat banyaknya penelitian pada teknologi pembangkitan listrik tenaga EBT salah satunya Mesin Stirling. Mesin Stirling merupakan mesin yang dapat mengubah energi panas menjadi energi mekanik dengan memanfaatkan kompresi dan ekspansi dari gas. Mesin stirling mempunyai beberapa kelebihan yaitu efisien termal yang tinggi, bahan bakar panas yang bervariasi, tidak menimbulkan kebisingan, emisi rendah, dan bahan bakar murah mudah dicari. Beberapa penelitian terus berlanjut seperti mengaplikasikan mesin stirling dengan Tenaga Surya dan Biomassa untuk memaksimalkan penggunaan EBT. Pada penelitian Mesin Stirling generasi pertama oleh Ginas Alvianingsih, menghasilkan daya output 4,62 mW dan masih mempunyai kekurangan diantaranya penggunaan es batu untuk memperbesar selisih suhu antara panas dan dingin (ΔT), tetapi di sisi lain menyebabkan bagian dalam dinding mesin berembun dan membasahi displacer sehingga mesin tidak dapat beroperasi dalam waktu yang lama. Pada skripsi ini, penulis merancang ulang dan mengoptimasi hasil penelitian sebelumnya. Dengan pengujian stirling tanpa beban, berbeban resistif 5 ohm, variasi beban resistif, penurunan selisih suhu plat panas dan bawah, dan daya mekanis, didapatkan karakteristik mesin stirling yang dipengaruhi oleh kenaikan suhu plat panas, rasio Vsc dan Vse, dan penurunan delta Tc-Te. Dengan memperbesar Vse, menambah gasket isolasi, mengubah beberapa material dengan PTFT sebagai dinding piston dan seal piston, menambah fins, memperkecil tebal plat panas menghasilkan efisiensi mekanis 11,4 %, efisiensi elektris pada daya peak up 69,35% dan pada daya rata - rata sebesar 49,72 %. Hingga secara keseluruhan mesin stirling generasi kedua ini mengalami optimasi dengan peningkatan 15.970 %. ......Indonesia's electrification ratio in urban areas are able to reach up to 94%, whilst in rural areas the electrification ratio is only 32%. Therefore, new type of generators with small capacities are needed to increase the electrification ratio in rural areas. Indonesia has abundance resource of renewable energy, but only 5% of it has been utilized. A lot of renewable energy technology researches have been conducted, stirling engine is one of them. Stirling engines are able to convert thermal energy to mechanical energy by using the compression and expansion property of gas. Stirling engine has several advantages such as high thermal efficiency, easy to be found and vast variation of fuel, noise-free, and low emission. Some researches are still being done to study the integration of stirling engine with solar and biomass to maximize the usage of renewable energy. In the stirling engine research by Ginas Alvianingsih, the first generation of the designed stirling engine can produc3 4,62 mW output power and have shortcomings including the use of ice to enlarge the temperatures difference (ΔT), but on other hand, it causes the inside wall of the engine dewy and displacer becomes wet, therefore the engine can't operate in a long time. In this thesis, the author redesign and optimize the result of previous study, by testing the stirling engine under no load condition, loaded with 5-ohm load, varied resistive loads, varied plate temperature difference and stirling engine mechanical power obtained engine characteristics stirling influenced by a rise temperature in the hot plate, Vsc/Vse ratio, and Tc-Te difference. By increasing Vse, adding insulation layer, changing several engine's materials with PTFT as piston's seal and wall, and adding fins lead to 11.4% mechanical efficiency, 69.35% Electric Peak up power efficiency, and average power efficiency of 49.72%. Therefore, in general, this second generation of stirling engine is 15,970% more efficient than the first generation.

Abstrak :
Energi listrik telah menjadi kebutuhan mendasar manusia di seluruh dunia termasuk bagi rakyat Indonesia. Namun masih banyak desa-desa di pelosok Indonesia yang belum mendapatkan listrik. Padahal, listrik sangat berpengaruh pada produktivitas suatu wilayah. Permasalahan listrik di daerah tersebut diakibatkan oleh keterbatasan infrastruktur, kelangkaan bahan bakar, dan sulitnya pemeliharaan peralatan pembangkit listrik berbahan bakar minyak. Mesin Stirling dapat menghasilkan suatu gerak yang dapat dimanfaatkan sebagai penggerak generator untuk membangkitkan listrik dengan input berupa panas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis penggunaan mesin Stirling dalam pembangkit listrik skala kecil. Metode yang penulis gunakan yaitu dengan mempelajari dasar teori tentang termodinamika, mesin Stirling dan generator arus searah, melakukan studi literatur tentang pengaplikasian mesin Stirling pada pembangkit energi listrik, dan merancang sistem yang terdiri dari mesin Stirling konfigurasi gamma yang dikopel dengan generator arus searah dan beberapa komponen pendukung. Hasil dari penelitian ini adalah prototype pembangkit listrik skala kecil dengan kecepatan putar maksimum mesin Stirling sebesar 626,8 RPM dan tegangan hubung terbuka maksimum sebesar 2,0304 volt dengan perbedaan suhu masukan sebesar 130,5oC. Implementasi untuk sistem ini memiliki keluaran daya listrik maksimum sebesar 4,6206 mW dengan efisiensi sebesar 0,0036%. Analisis kinerja sistem dapat menjadi acuan pengembangan teknologi selanjutnya. ......Electrical energy has become the fundamental necessity for human race all over the world, including Indonesia. Unfortunatelly, a lot of rural villages in remote areas in Indonesia have not yet obtained access for electricity. Whereas, electricity is tightly related to the productivity of one area. Electricity unavailability in those areas are caused by lack of infrastructure support, fuel scarcity, and the complication of diesel generator maintenance. Stirling engines produce a mechanical movement which can be wielded as a prime mover of generator to generate electricity using thermal energy as the input. Because of this background, this study aims to design and analyze the Stirling engine usage in small scale electricity generation. The methods used by author in compiling this thesis are theoretical study on thermodynamic, Stirling engine and direct current generator working principles, application of Stirling engines in electrical power generation, and design a system that consists of a Stirling engine gamma configuration that is coupled with a DC generator and several supporting components. The result of this study is a prototype of small scale power plant with a maximum rotational speed of Stirling engine is 626,8 RPM and maximum open circuit voltage is 2,0304 volt with temperature difference of the input is 130,5oC. Implementation of this system has 4.6206 mW maximum power output with efficiency 0.0036%. The analysis of system?s performance can be a reference for further technological development.

Abstrak :
Penggunaan teknologi yang semakin luas di kalangan masyarakat membuat kebutuhan akan energi listrik semakin meningkat pula. Sumber daya terbarukan adalah sumber daya yang masih dapat dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia, salah satunya adalah energi matahari yang memiliki potensi sebesar 207,8 GWp di Indonesia sendiri. Solar Dish Stirling adalah suatu terobosan baru yang memanfaatkan energi matahari yang terkonsentrasi untuk menggerakkan mesin konversi energi berupa mesin Stirling. Pada penelitian ini, prototipe mesin Stirling dan parabolic dish concentrator dibuat. Parameter-parameter yang diamati ditangkap sensor-sensor berupa suhu. Data diambil setiap 1 jam dalam sehari di daerah UI Depok mulai dari jam 10 sampai jam 3 sore. Efisiensi dan daya output dari sistem dihitung menggunakan model termodinamika. Hasil dari eksperimen menunjukkan perubahan tekanan dan daya output yang dihasilkan mesin per jamnya. Optimasi juga dilakukan menggunakan perangkat lunak excel dengan variasi variabel tekanan awal fluida atau charged pressure dan perbedaan fluida kerja dengan data suhu maksimum dan minimum dari pengamatan sebagai perbandingan hasil penelitian. Kesimpulan dari penelitian ini, kenaikan suhu absorber dapat menurunkan efisiensi absorber akibat naiknya heat losses pada permukaan absorber. Akan tetapi, kenaikan suhu absorber dapat meningkatkan suhu panas pada bagian mesin Stirling sehingga meningkatkan efisiensi termal dan daya output mesin Stirling. ......The increasingly widespread use of technology in the community makes the need for electrical energy also increasing. Renewable resources are resources that can still be developed to meet electricity needs in Indonesia, one of which is solar energy which has a potential of 207.8 GWp in Indonesia itself. Solar Dish Stirling is a new breakthrough that utilizes concentrated solar energy to drive an energy conversion engine in the form of a Stirling engine. In this research, prototype Stirling engine and parabolic dish concentrator were made. The observed parameters are captured by sensors in the form of temperature. Data is taken every 1 hour a day in the UI Depok area from 10 am to 3 pm. The efficiency and output power of the system are calculated using a thermodynamic model. The results of the experiment show changes in pressure and output power produced by the engine per hour. Optimization is also carried out using excel software with variations in the initial fluid pressure variable or charged pressure and differences in working fluid with maximum and minimum temperature data from observations as a comparison of research results. The conclusion of this study, the increase in the temperature of the absorber can reduce the efficiency of the absorber due to the increase in heat losses on the surface of the absorber. However, an increase in the absorber temperature can increase the heat temperature of the Stirling engine, thereby increasing the thermal efficiency and output power of the Stirling engine.

Abstrak :
Teknologi penyimpanan energi termal telah banyak digunakan untuk meningkatkan efisiensi sistem atau memanfaatkan limbah kalor. Phase change material (PCM) merupakan material tertentu yang dapat digunakan sebagai media penyimpan kalor dan tersedia dalam temperatur operasional yang luas. Molten salt merupakan salah satu PCM yang memiliki keunggulan temperatur operasional yang sangat tinggi. Kalor yang tersimpan di PCM selanjutnya dapat digunakan untuk berbagai utilitas seperti pembangkitan energi. Dalam penelitian ini, simulasi pemadatan garam cair komersial dari PlusICE, yaitu H500 dengan temperatur operasional 500 °C. Simulasi dilakukan menggunakan software COMSOL Multiphysics dengan lima variasi penyerapan fluks kalor yang mensimulasikan penyerapan kalor dari mesin stirling, dari 1kW/m2 hingga 5kW/m2 dengan kenaikan 1kW/m2 per variasi dan asumsi penyerapan kalor konstan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa solidifikasi yang terjadi pada domain PCM dimulai dari batasan pipa dengan aliran searah gravitasi dan akan berbelok pada titik tertentu. Terjadinya aliran pada proses solidifikasi adalah karena adanya perbedaan temperatur pada domain PCM dan perpindahan kalor secara konveksi yang terjadi secara alami. Domain PCM akan tersolidifikasi dalam jangka waktu 1039 menit untuk variasi 1kW/m2, 539 menit untuk variasi 2kW/m2, 371 menit untuk variasi 3kW/m2, 289 menit untuk variasi 4kW/m2, dan 237 menit untuk variasi 5kW/m2. 3.Total energi kalor yang dapat ditransfer oleh PCM hingga tersolidifikasi sepenuhnya adalah 313,19 kJ untuk penyerapan 1kW/m2; 324,95 untuk penyerapan 2kW/m2; 335,5 untuk penyerapan 3kW/m2; 348,46 untuk penyerapan 4kW/m2 dan 357,20 untuk penyerapan 5kW/m2. ......Thermal energy storage technologies have been widely used to increase system efficiency or to utilize waste heat. Phase change material (PCM) is a certain material that can be used as a heat storage medium and is available in a wide range of operating temperaturs. Molten salt is one of the PCMs that has the advantage of a very high operating temperatur. The heat stored in the PCM can then be used for various utilities such as energy generation. In this study, simulating the solidification of commercial molten salt from PlusICE, namely H500 with an operating temperatur of 500 °C. The simulation was carried out using the COMSOL Multiphysics software with five variations of heat flux absorption simulating heat absoption from the stirling engine, from 1kW/m2 to 5kW/m2 with an increment of 1kW/m2 per variation and assuming constant heat absorption. The results show that the solidification that occurs in the PCM domain starts from the boundary of the pipe with the flow in the direction of gravity and will turn at a certain point. The occurrence of flow in the solidification process is due to the temperatur difference in the PCM domain and heat transfer by convection which occurs naturally. The PCM domain will consolidate within 1039 minutes for the 1kW/m2 variation, 539 minutes for the 2kW/m2 variation, 371 minutes for the 3kW/m2 variation, 289 minutes for the 4kW/m2 variation, and 237 minutes for the 5kW/m2 variation. 3. The total heat energy that can be transferred by the PCM for each heat flux absorption until it is fully solidified is 313.19 kJ for 1kW/m2; 324.95 for 2kW/m2; 335.5 for 3kW/m2; 348.46 for 4kW/m2 and 357.20 for 5kW/m2.

Abstrak :
Kebutuhan listrik merupakan kebutuhan utama masyarakat Indonesia, dan setiap orang. Pada tahun 2020, ada 433 desa tanpa listrik di Indonesia. Indonesia memiliki potensi besar sebagai sumber energi terbarukan. Menurut Kementerian ESDM, total potensi energi terbarukan Indonesia adalah 417,8 gigawatt (GW). Potensi terbesar berasal dari matahari atau matahari sebesar 207.8 GW. Salah satu cara untuk memanfaatkan potensi energi surya yaitu dengan menggunakan Solar Dish Stirling Engine. Penelitian ini menggunakan mesin stirling tipe alpha dan menggunakan udara sebagai fluida kerja. Studi ini bertujuan untuk mengetahui kecepatan putaran mesin, daya output mesin stirling, dan efisiensi daya output mesin stirling dengan menggunakan empat variasi panajang lengan piston yaitu 5 cm – 5 cm ( , 5 cm – 4,3 cm ( , 4,3 cm – 5 cm ( dan 4,3 cm – 4,3 cm ( . Dalam studi ini, penelitian menggunakan lampu halogen 500 Watt sebagai pengganti sumber panas matahri. Dari hasil penelitian, diperoleh kecepatan rpm maksimum pada 852 rpm dengan panjang lengan di 5 cm – 5 cm ( ). Hasil penelitian juga diperoleh bahwa kecepatan putaran mesin optimum terdapat pada panjang lengan 5 cm – 5 cm ( ) dengan nilai 0,39 W pada 839 rpm. Terakhir diketahui bahwa effisiensi mesin stirling terbesar yaitu 6,5 % pada panjang lengan 5 cm – 5 cm ( ). ......The need for electricity is the main need of the Indonesian people, and everyone. In 2020, there are 433 villages without electricity in Indonesia. Indonesia has great potential as a source of renewable energy. According to the Ministry of Energy and Mineral Resources, Indonesia's total renewable energy potential is 417.8 gigawatts (GW). The greatest potential comes from the sun at 207.8 GW. One way to utilize the potential of solar energy is to use the Solar Dish Stirling Engine. This research uses an alpha stirling engine and uses air as the working fluid. This study aims to determine the engine rotation speed, Stirling engine output power, and Stirling engine output power efficiency using four variations of the piston arm length, namely 5 cm – 5 cm ( , 5 cm – 4,3 cm ( , 4,3 cm – 5 cm ( and 4,3 cm – 4,3 cm ( . In this study, the research used a 500 Watt halogen lamp as a substitute for the solar heat source. From the results of the study, the maximum rpm speed was obtained at 852 rpm with an arm length of 5 cm – 5 cm ( . The results of the study also showed that optimum engine rotation speed was found in the length of the arm 5 cm – 5 cm ( dengan nilai 0,39 W pada 839 rpm. Finally, it is known that the largest stirling engine efficiency is 6,5% at arm length 5 cm – 5 cm.