Studi Simulasi Pengaruh Temperatur Evaporasi Terhadap Kinerja Energi Siklus Rankine Organik dengan Fluida Kerja R245FA, R515A, dan R1233ZD
-
Matheus Magnus Dwinanto(1*)
Universitas Nusa Cendana
-
Rima Nindia Selan(2)
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana
-
Elshaday Y. Pala(3)
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana
(*) Corresponding Author
Abstract
Dewasa ini, siklus Rankine organik telah menjadi salah satu solusi alternatif pembangkit listrik ramah lingkungan karena dapat menggunakan sumber kalor bertemperatur rendah atau sumber kalor berdaya rendah. Namun, penggunaan fluida kerja organik yang lebih ramah lingkungan sebagai pengganti R245FA telah menjadi tuntutan pada masa yang akan datang. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh temperatur evaporasi terhadap kinerja energi siklus Rankine organik standar dengan fluida kerja R245FA, R515A, dan R1233ZD. Kinerja termodinamika didasarkan pada variasi temperatur evaporator menggunakan perangkat lunak Genetron Properties. Besaran-besaran penting yang dianalisis adalah laju aliran massa, daya pemompaan, penyerapan kalor, pelepasan kalor, rasio tekanan turbin, dan efisiensi termal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan temperatur evaporasi sangat berdampak pada peningkatan konsumsi daya pemompaan, rasio tekanan di turbin, dan efisiensi termal sistem. Namun, dibutuhkan daya pemompaan yang lebih besar untuk mensirkulasikan R515A dibandingkan dengan mensirkulasikan R245FA dan R1233ZD. Sistem ORC yang menggunakan R1233ZD memiliki efisiensi termal tertinggi dibandingkan R245FA dan R515A sehingga pada masa yang akan datang fluida kerja tersebut sangat cocok untuk menggantikan R245FA.
Downloads
References
[2]. Bachtiyar, C., dan Ambarita, H., 2010, Identifikasi dan Analisa Refrigeran sebagai Fluida Kerja Siklus Rankine Organik untuk Aplikasi di Indonesia, Jurnal Riset Industri, Volume IV, Nomor 2, hal. 19 – 28.
[3]. Yamamoto, T., et al., 2001, Design and Testing of the Organic Rankine Cycle, Energy, Volume 26, pp. 239–251.
[4]. Quoilin, S., et al., 2013, Techno-Economic Survey of Organic Rankine Cycle (ORC) systems, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 22, pp. 168 – 186.
[5]. Kajurek, J., et al., 2019, Selection of Refrigerants for a Modified Organic Rankine Cycle, Energy, Volume 168, pp. 1 – 8.
[6]. Datla, B. V., and Brasz, J. J., 2014, Comparing R1233zd and R245fa for Low Temperature ORC Applications, Proceeding of 15th International Refrigeration and Air Conditioning Conference, 2546, pp. 1 – 7.
[7]. Yang, J., Sun, Z., Yu, B., and Chen, J., 2018, Experimental Comparison and Optimization Guidance of R1233zd(E) as a Drop-in Replacement to R245fa for Organic Rankine Cycle Application, Applied Thermal Engineering, Volume 141, pp. 10 – 19.
[8]. Yang, J., Ye, Z., Yu, B., Ouyang, H., and Chen, J., 2019, Simultaneous Experimental Comparison of Low-GWP Refrigerants as Drop-In Replacements to R245fa for Organic Rankine Cycle Application: R1234ze(Z), R1233zd(E), and R1336mzz(E), Energy, Volume 173, pp. 721 – 731.
[9]. Eyerer, S., Dawo, F., Kaindl, J., Wieland, C., and Spliethoff, H., 2019, Experimental investigation of modern ORC working fluids R1224yd(Z) and R1233zd(E) as replacements for R245fa, Applied Energy, Volume 240, pp. 946 – 963.
[10]. Majanasastra, R. B. S., 2015, Analisis Kinerja Mesin Pendingin Kompresi Uap Menggunakan FE-36 Sebagai Alternatif Pengganti R-22, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, Volume 3, Nomor 1, hal. 1 – 15.
[11]. Kalla, S. K., Arora, B. B., and Usmani, J. A., 2015, Comparative Performance of R438A and R32/R125/R600A Mixture for Replacing HCFC22 used in Air-Conditioners, International Journal of Engineering Research and Technology, Volume 4, Issue 8, pp. 692 – 696.
[12]. Ramadan, H., dan Cappenberg, A. D., 2018, Uji Prestasi Refrigeran R22 pada Mesin Pendingin Kompresi Uap dengan Metode Pengujian Aktual dan Simulasi, Jurnal Konversi Energi dan Manufaktur, Edisi II, hal. 74 – 81.
[13]. Sukarman, Shieddiqie, A. D., Rahardja, I. B., Ramadhan, A. I., and Handoyo, Y., 2019, “Energy Analysis of Vapor Compression Refrigeration (VCR) System”, International Journal of Scientific & Technology Research, 8(9): 1285 – 1289.
[14]. https://www.honeywell-refrigerants.com/europe/genetron-properties-suite/
[15]. Cengel, Y. A., and Boles, M. A., 2015, “Thermodynamics: An Engineering Approach”, Eighth Edition, McGraw-Hill Education, New York.
[16]. Kong, R., Deethayat, T., Asanakham, A., Vorayos, N., and Kiatsiriroat, T., 2019, “Thermodynamic Performance Analysis of a R245fa Organic Rankine Cycle (ORC) with Different Kinds of Heat Sources at Evaporator”, Case Studies in Thermal Engineering, 13: 1 – 10.
Copyright (c) 2024 LONTAR Jurnal Teknik Mesin Undana
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
