Analisa Thermodinamika Pemanfaatan Gas Buang Boiler Untuk Pembangkit Daya Melalui Organic Rankine Cycle

Abstrak

Dalam tulisan ini, kajian thermodinamika adalah dilakukan pada organic Rankine cycle (ORC) subkritis untuk pembangkit daya menggunakan lima fluida kerja berbeda, diantaranya: R123, R245fa, n-butane, n-pentane dan isopentane. Gas buang boiler dari pabrik kelapa sawit (PKS) pada temperatur rata-rata 325^oC digunakan untuk memanaskan air sampai temperatur 150^oC. Kemudian air panas tersebut digunakan sebagai sumber energi thermal untuk sistem ORC. Fluida kerja keluar dari evaporator dan dialirkan masuk ke ekspander adalah dalam kondisi uap saturasi. Kemudian sistem ORC disimulasikan berdasarkan pada temperatur evaporator dengan kondisi batas 55 ? Tev ? (T6-10)^oC dan temperatur kondensor adalah diatur tetap pada 35^oC. Untuk menentukan daya netto maksimal dan efisiensi thermal sistem ORC adalah disimulasikan menggunakan EES. Berdasarkan dari perhitungan simulasi, parameter daya netto maksimal untuk semua fluida kerja adalah terjadi pada temperatur evaporator optimal. Sementara itu, untuk parameter efisiensi thermal adalah ditentukan berdasarkan pada perolehan parameter temperatur evaporator optimal. Hasilnya, R245fa adalah sebagai fluida kerja dengan parameter daya netto maksimal tertinggi dan R123 adalah sebagai fluida dengan parameter efisiensi thermal tertinggi. Sementara itu, n-pentane adalah sebagai fluida kerja dengan hasil parameter terendah, baik untuk daya netto maksimal maupun efisiensi thermal. Kesimpulannya, gas buang boiler dari industri PKS adalah sangat mungkin dan berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit daya bertemperatur rendah melalui sistem ORC.