DESAIN ALAT PENUKAR KALOR JENIS SHELL AND TUBE SEBAGAI EVAPORATOR UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI SUHU RENDAH DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM ORGANIC RANKINE CYCLE (ORC)

Abstract

Sumber energi panas suhu rendah sangat melimpah di bumi. Mengubah energi panas bumi suhu rendah tersebut menjadi sebuah kerja yang efektif adalah salah satu cara untuk menghindari krisis energi. Pada penelitian Bertani tentang perkembangan pembangkit listrik tenaga panas bumi di seluruh dunia menghasilkan peningkatan 2GW selama 5 tahun dari 2005 – 2010 dan jika pembangkit listrik tenaga panas bumi suhu rendah dan menengah ditingkatkan maka kapasitas instalasi pembangkit listrik tenaga panas bumi akan meningkat 8,3% dari total produksi listrik dunia 2050. Dari permasalahan tersebut telah dibuat sebuah siklus Organic Rankine Cycle (ORC) dengan menggunakan analisis manual serta modeling dan validasi oleh perangkat lunak pendukung yaitu Cycle Tempo, REFROP, dan HTRI Xchanger Suite. Adapun  fluida kerja organik yang digunakan yaitu R-123, R-134, R-32 dan n-pentane. Hasil analisis dari sistem Organic Rankine Cycle (ORC) dengan data masukan suhu reservoir 70^oC, laju aliran massa 0,515 kg/s, suhu masuk turbin 60^oC, suhu keluar turbin 45^oC, dari semua refrigeran yang dibandingkan telah didapat jenis refrigeran yang sesuai untuk digunakan pada sistem ORC tersebut yaitu dengan fluida organik R-123. Karena refrigeran tersebut memiliki tekanan relatif kecil, daya relatif tinggi dari refrigeran lainnya, effisiensi relatif tinggi dibanding refrigeran lainnya, serta pemasangan komponen, ijin yang lebih mudah dan biaya lebih murah, dan mudah didapatkan dibanding refrigerant lain. Desain evaporator didapatkan panjang shell (l) 2 m, jumlah tube (Nt) 322, passage 2 pass, tube layout 45^o triangular, jarak antar baffle 0,2096 m, diameter shell (Ds) 0,524 m, OD tube 0,01905 m, ID tube = 0,015748 m, jarak antar tube (Pt)  0,024 m, pressure drop shell dan tube .