Claim Missing Document
Check
Articles

Found 29 Documents
Search

Perancangan Sistem Pengangkatan Air Tenaga Surya di Kecamatan Tepus Kabupaten Gunungkidul Arrohman, Roni Eka; Sihana, Sihana; Setiawan, Ahmad Agus
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (20.035 KB)

Abstract

Daerah Desa Purwodadi di Kecamatan Tepus merupakan area perbukitan dengan tanah karst yang kurang mampu menyimpan air. Tanki penampung air hujan (PAH) dibuat masyarakat digunakan untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari. Saat kemarau dan persediaan pada tanki PAH telah habis, maka air harus dibeli dari distributor seharga Rp 100.000,- per Tangki dengan volume 4000 liter. Bagi yang tidak mampu, mereka harus mengambil dari sumber air Sureng yang berjarak 2 km. Sistem pengangkatan air tenaga surya dalam penelitian ini dirancang untuk menggantikan peran kedua pompa yang telah ada pada sistem pemipaan di Sureng (saat ini digerakan oleh mesin genset) yakni memompa air dari sumber air sampai ke Penampung Air Umum dengan debit 0,9 L/s dengan memanfaatkan jaringan pipa yang telah ada. Sistem menggunakan 2 kali pemompaan, pemompaan pertama berfungsi untuk memompa air dari sumber ke reservoir atas bukit dengan head total 105,79 m. Pompa yang dipilih adalah Lorentz PS4000 C-SJ5-25 dengan daya masukan dari panel surya sebesar 2400 Wp dan debit yang dihasilkan 1,1 L/s. Pemompaan kedua berfungsi untuk memompa air dari reservoir atas bukit menuju ke Penampung Utama dengan head total 136,03 m. Pompa yang dipilih Lorentz PS4000 C-SJ5-32 dengan daya masukan dari panel surya sebesar 2800 Wp dan debit yang dihasilkan 0,9 l/s. sistem ini mampu memenuhi 36,5% dari kebutuhan air total penduduk. Pembangunan sistem pengangkatan air tenaga surya ini membutuhkan biaya pengadaan barang sebesar Rp 543.102.427, menghasilkan nilai NPV positif, nilai IRR sebesar 30% jika dibandingkan dengan harga pembelian dari truk tanki dan 34% jika dibandingkan dengan harga pembelian dengan jerigen serta Net B/C lebih besar dari 1 menandakan bahwa sistem ini menguntungkan dari sisi ekonomi.
Pengaruh Bentuk dan Cacah Kubu Sirip pada Aliran di Dalam Pipa Ritonga, Anwar Ramadhan; Suryopratomo, Kutut; Sihana, Sihana
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (115.05 KB)

Abstract

Telah dilakukan eksperimen tentang pengaruh dari bentuk dan cacah kubu sirip pada aliran di dalam pipa. Eksperimen ini dilatarbelakangi oleh gagasan Victor Schauberger bahwa penambahan sirip pada pipa dalam sistem aliran fluida di dalam pipa dapat mengurangi friksi pada dinding pipa. Pada eksperimen ini ada dua jenis sirip yang digunakan, yaitu sirip tegak dan sirip lengkung dengan variasi jumlah kubu dan jarak antar kubu untuk masing-masing bentuk sirip. Tujuan dari eksperimen ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh variasi bentuk dan cacah kubu sirip di dalam pipa untuk mengurangi kerugian energi (pressure drop) dengan pipa polos sebagai pembanding. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa penambahan sirip memberikan pengaruh terhadap perubahan nilai reduksi hambatan aliran, untuk variasi jumlah kubu pada sirip tegak memiliki nilai reduksi hambatan aliran sebesar 0,22 % pada jumlah kubu sebanyak 1, sebesar 0,13 % pada jumlah kubu sebanyak 2, sebesar 0,16 % pada jumlah kubu sebanyak 3, sebesar 0,069 % pada jumlah kubu sebanyak 4, dan sebesar 0,063 % pada jumlah kubu sebanyak 5, sedangkan untuk variasi jumlah kubu pada sirip lengkung memiliki nilai reduksi hambatan aliran sebesar 0,19 % pada jumlah kubu sebanyak 1, sebesar 0,19 % pada jumlah kubu sebanyak 2, sebesar 0,13 % pada jumlah kubu sebanyak 3, sebesar 0,19 % pada jumlah kubu sebanyak 4, dan sebesar 0,21 % pada jumlah kubu sebanyak 5. Berdasarkan data tersebut, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa variasi jumlah kubu sirip tegak memiliki nilai reduksi hambatan aliran yang semakin menurun seiring dengan penambahan jumlah kubunya, sedangkan untuk variasi jumlah kubu sirip lengkung memiliki nilai reduksi hambatan aliran yang semakin meningkat seiring dengan penambahan jumlah kubunya.
Identifikasi Sistem Governor Control Valve Dalam Menjaga Kestabilan Putaran Turbin Uap PLTP Wayang Windu Unit 1 Sadono, Sri; Sihana, Sihana; Effendy, Nazrul
Teknofisika Vol 2, No 3 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (412.62 KB)

Abstract

Salah satu komponen penting dalam sistem PLTP adalah sistem Governor Katup Kontrol.Pada sistem PLTP, katup kontrol digunakan untuk mengatur jumlah volume uap di dalam pipa sebelum menuju ke turbin uap. Untuk menentukan besar kecilnya bukaan katup, katup kontrol mendapatkan perintah dari suatu kontroler yang disebut governor. Turbin uap PLTP WW Unit 1 disetel agar selalu pada putaran 3000 rpm, untuk itu perlu dilakukan pengendalian katup kontrolagar aliran uap menuju turbin selalu stabil. Pada penelitian ini dibahas mengenai penyetelan ulang kontroler agar memiliki karakteristik respon sistem yang sesuai dengan tuntutan desain. Penyetelan ulang kontroler dilakukan dengan melakukan variasi autotune, yaitu metode Robust Response Time, Integral absolute Error (IAE), Integral Square Error (ISE), Integral Time Absolute Error (ITAE), danIntegral Time Square Error (ITSE). Dari berbagai metode yang diterapkan, terbukti bahwa penyetelan dengan metode ISE memiliki karakteristik yang paling baik dibandingkan dengan metode lain, yaitu menghasilkan kontroler jenis PI dengan Kp = 5 dan τi = 10 dengan karakteristik sistem overshoot = 8,29% , rise time = 0,0431 s , peak time = 0,153 s dan settling time = 1,04. Hal ini menunjukkan perubahan yang signifikan karena sistem sebelumnya memiliki %OS 41,7% dan settling time sebesar 1,63 s dan rise time sebesar 0,138 s.
Identifikasi Model Sistem Hidraulik Kendali Tekanan pada Suplai Bahan Bakar Turbin Gas Sihana, Sihana; Faridah, Faridah; Abidiy, Izzad
Teknofisika Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (213.985 KB)

Abstract

Sistem kendali suplai bahan bakar gas dalam suatu turbin gas dirancang dengan dua katub terhubung seri, yaitu katub stop-rasio (VSR) dan katub kendali gas (VGC). Kedua katub diaktifkan dengan sistem aktuator hidrolik. Katub VGC berfungsi untuk mengendalikan laju aliran bahan bakar ke dalam ruang bakar, sedangkan tekanan gas umpan dikendalikan dengan VSR dengan tujuan agar selalu sesuai dengan tekanan udara keluaran dari kompresor. Identifikasi dinamika suatu sistem pada turbin gas dapat dilakukan untuk mendapatkan parameter sistem dinamik, yang merupakan dasar dalam desain sistem kendali. Identifikasi sistem hidraulik kendali tekanan pada turbin gas dapat dilakukan berdasarkan variabel input laju putaran poros dan variabel output posisi katub suplai bahan bakar. Metode identifikasi dengan ARX dan ARMAX orde 3 akan dibandingkan dalam penelitian ini untuk identifikasi sistem hidraulik pada kendali tekanan suplai bahan bakar gas dengan menggunakan software SCILAB. Hasil identifikasi menunjukan bahwa pendekatan model linear untuk sistem hidraulik pada kendali tekanan suplai bahan bakar turbin gastelah memiliki kinerja yang cukup baik. Identifikasi dengan metode ARMAX menghasilkan kualitas kesesuaian 0,9618, sedangkan pendekatan metode ARX menghasilkan nilai kualitas kesesuaian yang lebih rendah. Hasil identifikasi dengan model ARMAX orde 3 menunjukan adanya komponen fungsi transfer PI dengan gain 0,050 dan periode 3,125 detik sebelum sinyal diteruskan kepada aktuator.
Pengaruh Ketinggian Larutan Bahan Bakar pada Kekritisan Aqueous Homogeneous Reactor Prabudi, Cahyo Ridho; Harto, Andang Widi; Sihana, Sihana
Teknofisika Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (160.577 KB)

Abstract

Aqueous Homogeneous Ractor (AHR) yang dikaji, termasuk jenis reaktor homogen karena bahan bakar dan moderatornya merupakan fase tunggal. Bahan bakar yang digunakan adalah UO2(NO3)2 yang dilarutkan dalam air. Sedangkan untuk pendingin menggunakan H2O, dengan grafit sebagai reflektor. Batasan masalah hanya terkait aspek kritikalitas pada kondisi steady state. Penelitian dilakukan dengan melakukan variasi ukuran diameter saluran pendingin untuk mendapatkan geometri optimal, serta konsentrasi uranil nitrat dalam bahan bakar dan ketinggian permukaan bahan bakar untuk mengatur kritikalitas reaktor saat beroperasi. Indikator optimal adalah nilai k=±1,1 dan koefisien reaktivitas void negatif. Penelitian dilakukan dengan mensimulasikan 2 buah desain AHR menggunakan metode Monte Carlo, yaitu AHR dengan jumlah saluran pendingin 19 buah dan 91 buah. Dari hasil simulasi didapatkan desain optimal untuk AHR dengan 19 saluran pendingin dicapai pada konsentrasi uranil nitrat 2% dan diameter saluran pendingin 3 cm, sedangkan untuk AHR dengan 91 saluran pendingin dicapai pada konsentrasi uranil nitrat 3% dan diameter saluran pendingin 2 cm. kedua desain memiliki koefisien reaktivitas void, koefisien reaktivitas void bahan bakar dan koefisien reaktivitas void pendingin yang negatif.
Analisis Sistem Pendingin Pasif Pasca Shutdown Dengan Skenario Severe Accident pada Innovative Molten Salt Reactor (IMSR) Limbaran, Barlian Gumay; Harto, Andang Widi; Sihana, Sihana
Teknofisika Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (179.398 KB)

Abstract

Telah dilakukan penelitian terhadap sistem pendingin pasif pasca shutdown dengan skenario kecelakaan parah (severe accident) pada Innovative Molten Salt Reactor (IMSR). Pada penelitian ini dilakukan simulasi mengenai perpindahan panas ke arah silo bejana reaktor secara konduksi, konveksi bebas, dan radiasi. Simulasi diasumsikan dalam kondisi kecelakaan parah yaitu kegagalan integritas batas pemisah antara garam bahan bakar 7LiF-BeF2-ThF4-UF4 dengan garam pendingin 6LiF-NaF-KF dan tidak berfungsinya semua alat penukar kalor pada sistem pendingin pasif utama. Dalam kondisi seperti ini suhu fluida garam dipertahankan tidak melebihi titik didihnya 1673 K untuk menghindari potensi kecelakaan yang lebih parah. Dengan demikian satusatunya mekanisme pendinginan alternatif hanya ada pada transfer panas ke arah permukaan silo bejana reaktor yang di dalamnya terdapat saluran untuk air mendidih masuk dan menjadi media penukar panas. Hasil simulasi menunjukkan bahwa performa pendinginan dengan transfer panas konduksi, konveksi bebas, dan radiasi ke arah silo bejana reaktor mampu mengantisipasi panas peluruhan setelah reaktor shutdown. Suhu maksimum dalam bejana reaktor mencapai puncak sekitar 1390 K setelah satu hari reaktor shutdown dan kemudian suhu perlahan turun selama proses pendinginan.
Kajian Ilmiah Penyetelan Ulang Parameter Sistem Proteksi Turbin Unit 2 di Star Energy Geothermal Ltd. Agha, Muhammad; Sihana, Sihana; Effendy, Nazrul
Teknofisika Vol 2, No 3 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1263.796 KB)

Abstract

Semakin bertambahnya jumlah penduduk berarti semakin bertambah pula kebutuhan akan energi listrik. Salah satu solusi untuk memecahkannya yaitu dengan membangun PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi) sebagai penyedia energi listrik ramah lingkungan.Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji kinerja dan tingkat kehandalan dari sistem proteksi vibrasi dari turbin unit 2 PLTP Wayang Windu, metode Fault Tree Analysis digunakan untuk mengetahui tingkat kehandalan suatu sistem yang disebut SIL (Safety Integrity Level). PFD (Probability of Failure on Demand) dari masing-masing sub-sistem sensor, sub-sistem logic solver dan sub-sistem aktuator juga dihitung guna menentukan SIL dari sistem tersebut.Menurut aturan IEC 61508, hubungan antara besarnya nilai PFD dengan SIL berbanding terbalik dan terdapat pengklasifikasian untuk mengetahui tingkat kehandalan pada suatu Plant/Kilang. Pada 2 turbin yang ada di PLTP Wayang Windu terdapat perangkat pengaman yaitu TSI (Turbine Supervisory Instrument) Bently Nevada 3500 yang berfungsi untuk merekam getaran pada shaft bearing. Pada Turbin unit 2, penyetelanSet Alert (High) dan Set Danger (High-High) pada TSI sebaiknya di-setting sama dengan TSI pada Turbin unit-1 yaitu pada batas 100 um (High) dan 146 um (High-High). Parameter lain adalah Set Time Delay yang sebaiknya diubah dari 100 milidetik menjadi 3 detik untuk menghindari sinyal palsu yang selama ini sering mematikan turbin sebagai langkah otomasi untuk upayapengamanan dari terjadinya kerusakan yang lebih meluas, padahal kondisi faktualnya getaran yang terjadi sangat singkat dan tidak membahayakan kinerja turbin yang sedang running, justru langkah berupa shut down yang terjadi berulang-ulang ini dapat mengganggu proses produksi dan mengakibatkan kerusakan pada turbin tersebut. Oleh karena itu, penyetelan yang dilakukan akan meningkatkan kehandalan dari sistem proteksi vibrasi pada turbin unit 2.
Analisis Desain Konseptual Sistem Pendingin Pasif Pasca Shutdown Reaktor PCMSR Fredrick Neo; Andang Widiharto; Sihana
International Journal of Education, Science, Technology, and Engineering Vol 2 No 2 (2019)
Publisher : Lamintang Education and Training Centre, in collaboration with the International Association of Educators, Scientists, Technologists, and Engineers (IA-ESTE)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.36079/lamintang.ijeste-0202.28

Abstract

Salah satu komponen terpenting dalam desain reaktor nuklir generasi ke-4 adalah pengembangan alat pendingin yang mampu bersikulasi secara alami (natural circulation). Dalam penelitian ini, telah dilakukan analisa numerik untuk mendapatkan ukuran alat penukar kalor yang masih memenuhi kriteria sirkulasi alami. Analisa dilakukan terhadap desain konseptual sistem pendingin pasif pasca shutdown dari reaktor PCMSR. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran yang diperoleh mampu memenuhi kriteria sirkulasi alami tanpa perlu adanya komponen tambahan (chimney). Analysis of Conceptual Design of Passive Cooling System Post Shutdown PCMSR Reactor Abstract: One of the most important components in the design of 4th generation nuclear reactors is the development of cooling devices that are able to naturally circulate (natural circulation). In this research, numerical analysis has been carried out to get the heat exchanger size that still meets the natural circulation criteria. Analysis was carried out on the conceptual design of the passive cooling system after shutdown from the PCMSR reactor. The results showed that the size obtained was able to meet the natural circulation criteria without the need for additional components (chimney). Keywords: Natural Circulation, Cooling System, Nuclear Reactor.
ANALISIS TRANSIEN PADA FIXED BED NUCLEAR REACTOR M. Rizaal; Andang Widiharto; Sihana Sihana
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 13, No 3 (2011): Oktober 2011
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (459.657 KB)

Abstract

Desain teras Fixed Bed Nuclear Reactor (FBNR) yang modular memungkinkan pengendalian daya dapat dilakukan dengan mengatur ketinggian suspended core dan laju aliran massa pendingin. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari perubahan daya termal teras sebagai akibat perubahan laju aliran massa pendingin yang masuk ke teras reaktor dan perubahan ketinggian suspended core serta mempelajari karakteristik keselamatan melekat yang dimiliki FBNR saat terjadi kegagalan pelepasan kalor (loss of heat sink). Keadaan neutronik teras dimodelkan pada kondisi tunak dengan menggunakan paket program Standard Reactor Analysis Code (SRAC) untuk memperoleh data fluks neutron, konstanta grup, fraksi neutron kasip, konstanta peluruhan prekursor neutron kasip, dan beberapa parameter teras penting lainnya. Selanjutnya data tersebut digunakan pada perhitungan transien sebagai syarat awal. Analisis transien dilakukan pada tiga kondisi, yaitu saat terjadi penurunan laju aliran massa pendingin, saat terjadi penurunan ketinggian suspended core, dan saat terjadi kegagalan sistem pelepasan kalor. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan laju aliran massa pendingin sebesar 50%, dari kondisi normal, menyebabkan daya termal teras turun 28% dibanding daya sebelumnya. Penurunan ketinggian suspended core sebesar 30% dari ketinggian normal menyebabkan daya termal teras turun 17% dibanding daya sebelumnya. Sementara untuk kondisi kegagalan sistem pelepasan kalor, daya termal teras mengalami penurunan sebesar 76%. Dengan demikian, pengendalian daya pada FBNR dapat dilakukan dengan mengatur laju aliran massa pendingin dan ketinggian suspended core, serta keselamatan melekat yang handal pada kondisi kegagalan sistem pelepasan kalor.Kata kunci: FBNR, transien, daya, laju aliran massa, suspended core  Modular in design enables Fixed Bed Nuclear Reactor (FBNR) power controlled by the adjustment of suspended core and coolant flow rate. The main purposes of this paper are to learn the change of thermal power caused by the change of suspended core height and coolant flow rate, and also to learn the inherent safety when loss of heat sink condition prevailed. The Core was modelled on steady condition by using Standard Reactor Analysis Code (SRAC) to obtain neutron flux, group constants, delayed neutron fraction, delayed neutron precursor decay constants, and several core parameters. These data will be used as initial value on the transient calculations. Transient analysis was conducted on the following conditions: coolant flow rate changes, suspended core height changes and loss of heat sink occours. The calculated result showed that when the coolant flow rate is 50% decreased, thermal power of FBNR is 28% decreased. When suspended core height is 30% decreased, thermal power of FBNR is 17% decreased. Meanwhile, thermal power at loss of heat sink condition is 76% decreased. Therefore, the adjustment of suspended core height and coolant flow rate can control thermal power of FBNR, and FBNR’s inherent safety is reliable at loss of heat sink condition. Keywords: FBNR, transient, power, flow rate, suspended core
DESAIN KONSEP TANGKI PENAMPUNG BAHAN BAKAR PASSIVE COMPACT MOLTEN SALT REACTOR A. Hadiwinata; Andang Widiharto; Sihana Sihana
JURNAL TEKNOLOGI REAKTOR NUKLIR TRI DASA MEGA Vol 13, No 2 (2011): Juni 2011
Publisher : Pusat Teknologi Dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (359.439 KB)

Abstract

Passive Compact Molten Salt Reactor (PCMSR) merupakan pengembangan dari reaktor MSR. Desain reaktor PCMSR membutuhkan tempat khusus penampung sementara bahan bakar pada saat terjadi insiden, misalnya kecelakaan yang menyebabkan peningkatan suhu bahan bakar. Tangki penampung bahan bakar tersusun dari 3 bagian yang saling terhubung yaitu bagian penampung cairan bahan bakar, cerobong (chimney), dan penukar kalor. Dalam penelitian ini, tangki dimodelkan secara lump dan dilakukan variasi daya awal reaktor dan ketinggian cerobong. Syarat batas model ditetapkan suhu bahan bakar maksimum 1400 °C, yang didasarkan pada titik didih larutan garam LiF-BeF2-ThF4-UF4. Analisis dilakukan dengan cara menghitung rugi tekanan total dan transfer kalor untuk variasi daya awal antara 1800-3000 MWth dan ketinggian cerobong antara 1-10 m. Hasil penelitian menunjukan semakin besar daya reaktor, maka tinggi tangki penampung bahan bakar dan tinggi alat penukar kalor yang dibutuhkan akan semakin besar, tejadi kenaikan suhu fluida pendingin dan suhu udara pendingin, dan menyebabkan kenaikan laju aliran masa fluida pendingin, sedangkan laju aliran masa udara menurun. Peningkatan ketinggian cerobong menyebabkan ketinggian tangki penampung bahan bakar dan ketinggian alat penukar kalor semakin menurun, penurunan suhu fluida pendingin, tetapi suhu udara meningkat, dan menyebabkan peningkatan laju aliran masa fluida pendingin, tetapi laju aliran masa udara akan semakin menurun.Kata kunci: PCMSR, cerobong, alat penukar kalor, variasi daya. The Passsive Compact Molten Salat Reactor (PCMSR) reactor is developed from MSR reactor. The PCMSR reactor design requires special place to temporarily storage for reactor fuel when incident occurs, such as when there is an accident which caused the temperature of the fuel increases. The tank consist of three interconnected parts, the reservoir liquid fuel, chimney, and the heat exchanger. In this research, the tank system is modeled based on a lump model and with variation of the initial power and height of chimney. Model boundary conditions set at the maximum fuel temperature of 1400°C, which is based on the molten salt LiF-BeF2-ThF4-UF4. In this analysis, calculation of pressure drop and heat transfer are conducted for 1800-3000 MWth and for chimney height variations were analyzed at height of 1-10 m. Results show that the larger power in reactors, the fuel tank height and the height of heat exchanger equipment required will be greater, increasing cooling fluid temperature and air temperature, increasing cooling fluid mass flow rate while the air mass flow rate decreases. Increasing the height of chimney causes height of the fuel tank and the height of the required heat exchanger decreases, decreasing coolant fluid temperature, but the air temperature will increase, causing cooling fluid mass flow rate will increase but the air mass flow rate will decrease. Keywords: PCMSR, chimney, heat exchanger, power variation