37 BAB III. Metodologi Penelitian III.1 Diagram Alir Penelitian Tahapan penelitian dalam menganalisis sistem ORC pada pemanfaatan panas gas buang PLTMG Tarakan ditunjukkan pada Gambar III.1 Gambar III.1 Diagram alir penelitian simulasi sistem ORC PLTMG Tarakan III.2 Data dan Asumsi yang digunakan Pada penelitian ini digunakan data dari unit Pembangkit Listrik Tenaga Mesin Gas Tarakan, PT PLN Nusantara Power Unit Pembangkitan Kaltimra, Kota Tarakan, Kalimantan Utara. PLTMG Tarakan memiliki 2 unit mesin pembangkit, dengan Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian 38 kapasitas masing-masing 4500 kW sehingga total kapasitas adalah 9000 kW. Data yang didapatkan adalah sebagai berikut: Tabel III.1 Data Output PLTMG Tarakan Parameter Data Power Output 9 MW Temperatur Exh. Gas 350 – 540 °C Mass Flow Exh. Gas 18 kg/s Data asumsi yang digunakan pada ORC (Song et al., 2015; Vanslambrouck et al., 2012; Ventosa V., 2011) Tabel III.2 Data asumsi yang digunakan Properties Nilai Efisiensi Isentropic Turbin 80 % Efisiensi Pompa 80 % Temp. Kondensor 35 °C Tout Exhaust Mesin Gas (Tin WHR) 350 – 540 °C Tekanan Kondensor dan Evaporator 300 – 2500 kPa III.3 Konfigurasi Siklus Rankine Organik Sebelum dilakukan pemodelan terlebih dahulu dibuat konfigurasi yang akan digunakan. Pada PLTMG Tarakan ini akan dimanfaatkan panas dari gas buang untuk dikonversi menjadi energi listrik. Pemanfaatan panasnya akan menggunakan siklus rankine organik. Untuk konfigurasi dalam simulasi ini akan menggunakan sistem siklus rankine organik sederhana yang ditunjukkan pada Gambar III.2. Komponennya terdiri dari evaporator, turbin, kondensor dan pompa. Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian 39 Gambar III.2 Sistem ORC Sederhana III.4 Pemilihan Fluida Kerja untuk Sistem ORC Fluida kerja yang biasa digunakan pada siklus Rankine organik bermacam-macam jenis dan sifatnya. Sebelum dilakukan pemilihan fluida kerja, terlebih dahulu dilakukan pre-eliminasi untuk membatasi ruang lingkup fluida kerja organik yang akan digunakan. Kriteria pemilihan fluida kerja terdiri dari beberapa parameter antara lain adalah sifat termodinamuka, aspek keselamatan dan keamanan (safety), aspek lingkungan dan ketersediaan fluida kerja dipasaran. Dalam penelitian ini penulis memilih 4 jenis fluida kerja organik yang telah direkomendasikan untuk aplikasi sistem ORC dalam pemanfaatan waste heat recovery (Gas buang) yaitu Benzene, Toluene, R-1233zd(E), R-1336mzz(Z). III.5 Analisa Fluida Kerja dengan Software Refprop Software ini digunakan untuk mengetahui sifat termodinamika dan properties dari masing-masing fluida yang telah dipilih. Dengan software tersebut kita bisa mendapatkan gambar kurva uap jenuh dalam diagram T-s sehingga diketahui dari kemiringan (slope) kurva apakah fluida termasuk kategori ”wet”, ”dry”, ”isentropic”. Fluida kerja ”dry” mempunyai slope positif, fluida ”wet” dengan slope negatif, sedangkan fluida ”isentropic” slope tegak lurus dengan garis sumbu entropi. Selain itu dari refprop data-data dari berbagai macam fluida dapat kita Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian 40 peroleh. Tabel III.3 adalah properties penting dari fluida-fluida kerja yang akan dianalisa dalam penelitian ini.