PENGARUH PENURUNAN KARAKTERISTIK SUMBER PANAS TERHADAP KINERJA HEAT EXCHANGER DI PLTP BINER DIENG ; THE EFFECT OF DECREASED HEAT SOURCE PROPERTIES ON HEAT EXCHANGER PERFORMANCE AT DIENG BINARY POWER PLANT - Setiadanu, Guntur Tri; Gunawan, Yohanes; Sukaryadi, Didi (Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan, 2016)
Fenomena penurunan nilai karakteristik temperatur dan tekanan telah terjadi pada sumber panas PLTP biner Dieng. Pada studi ini dilakukan perhitungan model matematis dan termodinamika menggunakan software Engineering Equation Solver (EES) dan NIST Refprop untuk memprediksi pengaruh penurunan karakteristik sumber panas terhadap kemampuan heat exchanger dan efisiensi total dari sistem biner ORC. Hasil dari perhitungan akan dibandingkan dengan data aktual yang diperoleh dari pengujian sistem PLTP biner. Simulasi menunjukkan bahwa penurunan sumber panas mengakibatkan turunnya semua nilai parameter tekanan, temperatur dan laju alir dari n-pentane yang pada akhirnya akan menurunkan nilai kerja mekanik turbin dan listrik yang dihasilkan dibandingkan dengan desain awal. Laju n-pentane optimal dari simulasi desain adalah 0,9 kg/s, dengan tekanan kerja 6 bar, dan kalor perpindahan panas yang diterima n-pentane dari sumber adalah 419,51 kW dengan potensi untuk menggerakkan turbin sebesar 28,15 kW. Hasil pengujian aktual pada PLTP biner Dieng didapatkan bahwa nilai optimal laju n-pentane adalah 0,5 kg/s, kalor perpindahan panas sebesar 255,39 kW, tekanan kerja 6 bar dan potensi untuk menggerakkan turbin sebesar 12,31 kW. Perbedaan nilai kerja turbin antara hasil simulasi dengan percobaan aktual disebabkan oleh nilai input brine optimal saat percobaan di lapangan tidak bisa mencapai nilai optimal saat disimulasikan, akibat adanya pressure drop dan heat loss pada pipa heat exchanger sehingga laju n-pentane yang teruapkan juga turun. A decreased in temperature and pressure properties of heat source waste brine has occurred at Dieng binary geothermal power plant. This study performed mathematical models and thermodynamic calculations using EES and NIST Refprop software to predict the effect of decreased heat source brine to the heat exchanger capability and the total efficiency of the ORC binary system. Simulation’s results will be compared with actual data obtained from experiment at Dieng binary geothermal power plant. The results showed that a decrease in the heat source resulting values declining in all parameters, i.e. pressure, temperature and flow rate of n-pentane, moreover it will reduced the turbine mechanical work and electricity produced while compared with the initial design. Optimal mass rate of n-pentane from the simulation is 0,9 kg / s, with a working pressure of 6 bar, and heat transfer value received from source brine to n-pentane is 419,51 kW, predicted work turbine is 28,15 kW. Actual experiment on Dieng binary geothermal power plant show the optimal value of n-pentane mass rate is 0,5 kg / s, heat the heat transfer amounted to 255,39 kW, 6 bar working pressure and turbine work that can be produced is 12.31 kW. Those differences were due to the pressure drop and heat loss in the heat exchanger.