tAt::an dan Pengujian Prototipe Generator ~rnno1Pk1~rik...
Transcript of tAt::an dan Pengujian Prototipe Generator ~rnno1Pk1~rik...
~•'tAt::an dan Penguj ian Prototipe Generator ~rnno1Pk1~rik Berbahan Bakar Gas
Oleh: Andreas S. Taryono
Made R.S.S.N. Ayub
Vol. 11 No.1 Juni 2012 lSSN 1978 - 2365
KETENAGALISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN
Susunan Redaksi
Pembina ': lr. Hartono
Pemimpin Redaksi : S.D. Natalina, S.H. , M.M.
Redaksi
• 1 -
Desain Gratis
Sekretariat
: lr. Marhento Wintolo, M.Eng.
: M. lndra AI lrsyad, S.T. , M.S.E., M.A .
: Hertiyo Sembodo, S.T. , M.T.
: Dian Galuh Cendrawati , S.T. , M. Sc.
: Ferry I. Sadikin, M.E.
: Arfie lkhsan Firmansyah , S.T., M.T.
: Slamet, S.T., M.T.
: Nanda Avianto Wicaksono, S.T., M.T.
: Bono Pranoto, S.T. , M.T.
: Tweeda Augusta Fitarto , S.T.
: Maria Rosalind Munthe, S.Kom.
: Andriyanto, S.T.
: lr. Dwi Martone
: Kuspriyadi, S.E.
: Otto Anne N.D.S, S.H.
: Wijo
•
Mitra Bestari
• Prof. Dr-ing. lr. Harwin Saptoadi , M.S.E. (Teknik Mesin dan lndustri)
• Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D. (Teknik Kimia dan Lingkungan Hidup)
• Prof. (r) Dr. Suprajitno Munadi (Teknik Perminyakan dan Geofisika)
• Prof. (r) lr. Sahat Pakpahan, IPM, M.M., APU. (Fisika dan Teknologi Terapan)
• Dr. Eng. Yunus Daud Dipi.Geotherm.Tech., M.Sc. (Geofisika dan Panas Bumi)
• Dr. Maria Fransisca Soetanto, Dipl.lng, M.T. (Konversi Energi dan Aeronotika) '
• Dr. lr. Yoyon Ahmudiarto, I PM, M.Sc., IPM. (Teknik Tenaga Listrik) •
• Dr. lr. Verina J. Wargadalam, M.T. (Teknik Kimia dan Konservasi Energi)
• Dr. lndah Rachmatiah Siti Salami (Teknik Lingkungan Hidup)
• Dr. lr. Purwanto, DEA. (Teknik Kimia)
·' .. Fauzun, ST., M.T. ., Ph.D (Teknik Mesin dan Konversi Energi)
• Sarjiya, ST, M.T. , Ph.D. (Teknik Elektro)
• lr. Endra Joelianto, Ph.D. (Fisika)
• Ary Syahriar, DIC. (Fisika, Elektro, dan Fiber Optik)
• • lr. Didi Sukaryadi , Dipl. Gthm. (Panas Bumi)
• lr. Ali Ashat, Dipl. Gthm. En. Tech. (Panas Bumi)
• lr. Bonggas L. Tobing (Teknik Elektro)
PENGANTAR REDAKSI
Pembaca yang budiman,
Senantiasa puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, hanya
karena kasih dan karuniaNY A, maka karni dapat menyajikan beragam informasi ilmiah
yang terangkum dalam majalah "Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan" Edisi 11 ,
Volume 1, Juni 2012 ini.
Pot(insi air sebagai sumber daya pembangkit energi listrik yang melimpah serta
ramah lingkungan masih menjadi primadona di negeri ini. PLTMH sejak lama telah
dimanfaatkan, mengingat potensi yang cukup berlimpah. Terutama di daerah yang betum
terjangkau oleh listrik yang disediakan PT PLN.
Selain air, pemanfaatan gas dan energi surya sebagai sumber daya pembangkit
energ1 listrik berpotensi untuk terus dikembangkan karena ramah lingkungan. Dengan
penelitian pengembangan buck converter diharapkan dapat membantu proses efisiensi
energi pada aplikasi PL TS.
Teknologi yang berkaitan dengan energi air dan gas sudah dimanfaatkan sejak
lama, namun masih diperlukan adanya inovasi teknologi demi tercapainya peningkatan
efisiensi dan keandalan pelayanan yang semakin baik. Singkat kata teknologi energi
ketenagalistrikan perlu dikembangkan terus, guna menunjang penelitian dalam bidang
konversi energi maupun konservasi energi, sehingga masih diperlukan perbaikan secara
terus menerus.
Pemerhati Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan yang terhormat,
Pada edisi ini, "Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan" mengulas tentang
inovasi teknologi dalam hal pemakaian kontroler analog menjadi digital supaya sistem
kerja pembangkit lebih akurat dan optimal. Penelitian ini be1tujuan untuk menjaga
kesinambungan operasi pembangkit tersebut.
Selain penelitian operasi pembangkit, penelitian ketersediaan peta potensi Mikro
Hidro sangat diperlukan. Dalam rangka penyusunan peta area potensi Mikro Hidro yang
lebih baik, penggunaan data Shuttle Radar Tophography Mission Digital Elevation Model
(SRTM DEM) dan data Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) sangat membantu.
Berkaitan dengan penelitian pembangkit mikro hidro, maka suatu PL TMH perlu
diuji kelaikan kinerjanya. Evaluasi kinerja PLTMH Kombongan dilakukan untuk
menjamin keandalan serta efisiensinya. Untuk mendukung keandalan operasi PLTMH,
penelitian sis tern kontrol pada PL TMH baik yang satu fasa maupun tiga fasa memerlukan
inovasi teknologi kearah digitalisasi dengan sistem proteksi dan kehandalan yang baik.
Penelitian dalam bidang ini diharapkan dapat meningkatkan kehandalan PL TMH dan
mudah diaplikasikan untuk masyarakat di daerah pedesaan pada umurnnya serta
merupakan tantangan yang cukup menarik bagi industri dan peneliti untuk meningkatkan
kinerja pembangkit mikro hidro.
'· Demikian juga penelitian perancangan, pembuatan, dan pengujtan prototipe
generator Termoelektrik berbahan bakar gas perlu dilakukan sebagai upaya pengembangan
inovasi teknologi berbahan bakar gas.
Akhir kata, kami mengucapkan terima kasih kepada penulis naskah ilmiah yang
telah menyumbangkan tulisannya, · dan semua pihak yang membantu terselesaikannya
majalah ilmiah ini. Semoga terbitan ini bermanfaat bagi pembangunan nasional bangsa
Indonesia pada khususnya, dan bagi ilmu pengetahuan dan teknologi pada umurnnya.
Jakarta, Juni 201 2
Salam,
Dewan Redaksi
Vol. II '\Jo.l .luni :!0 12 ISS I\ I 97X- 2365
KETENAGALISTRIKAN DAN ENERGI TERBARUKAN
OA FTAR lS I
Pcrancangan. Pcmbuatan, dan Pcngujian Prototipc
Tcrmockktrik Bcrbahan Uakar Gas (icn~
I 1-10 0/eh . fndrem S.. Tarnmo. dan .\lad<· R \ <; \' Ayuh
I Rancang Uangun Regulator Tcgangan Manual Dcngan Fitur lntcrloc~ Untuk PL TA Kapa>itns 9M VA
0/eh · l:.sliko Rijamo
I Evaluasi Ku1crja Pcmbangkit Listnk Tcnaga :vt ikrohidro (PL TMI I)
Studi Kasus: PL TMH Kombongan Kah. (iarut. Jawa Barat
Oleh Suhhan .'Vafi,, . fkhar Berlitm Ji·1 Anggono. dan lla.wm
:1/ahum
Pcmanfaatan Data SRTM DEM dan TR'vtM Untu~ Mcmbuat Pcta
Area l'otcnsi M ikrohidro Indonesia
0/eh · 1/ari Soekamo. Henuy F Dicflls. Roc/mum lsdnYIIIIo
Rancang Bangun Buck Com·erler I 2 \'oil 60 .\mpcre Mcnggunakan
P-Channc l Mosfc1 Dan 1GB Tipc
0/eh · Klwlif Aluuli
Pengcntlali Bcban Elcktronik Tiga Fa'a \1enggunabn Mikro
Kontrollcr Pada Pemhangki t Listrik Mikrohidro (PLTMII)
1 0/eh · Slamel
I 1-26
27-40
4 I -52
53-66
67-80
- 111
. \ . .
..
"Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan" ini terbit berkala 2 kali setahun (Juni, Desember)
Diterbitkan pertama kali pada tahun 2002 dengan nama Publikasi P3TEK
Alamat Redaksi/ Penerbit: BIDANG AFILIASI DAN INFORMASI, SUB BIDANG INFORMASI
PUSLITBANG TEKNOLOGI KETENAGALISTRIKAN, ENERGI BARU, TERBARUKAN, DAN KONSERVASI ENERGI
Jl. Raya Ciledug Kav. 109, Cipulir, Kebayoran Lama, Jakarta Selatan 12230 Telepon (62-21) 7203530, Faksimili : (62-21) 7203525
Emai l :majalah [email protected] ,[email protected]
Ketenaga1istrikan Dan Energi Terbarukan Vol. 11 No. 1 Juni 2012: 1- 10
PERANC~GAN, PEMBUATAN DAN PENGUJIAN PROTOTIPE GENERATOR TERMOELEKTRIK
BERBAHAN BAKAR GAS
ISSN 1978-2365
THE DESIGN, CONSTRUCTION AND TESTING OF A GAS-FUELLED THERMOELECTRIC GENERATOR PROTOTYPE
Andreas Setiawan '), Taryono2l, Made R.S.S.N Ayub3)
Program Pendidikan Fisika dan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana
Jalan Diponegoro 52-60 Salatiga 50711 andre [email protected]
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk merancang dan membuat TEG (Thermoelectric Generator) berbahan bakar gas serta melakukan pengujiari performa dari prototipe yang dihasilkan. TEG dibuat menggunakan empat modul termoelektrik, sebagai reservoir dingin digunakan aliran air sedangkan
. reservoir panas menggunakan bahan aluminium dengan sepu1uh sirip dan pembakar gas. Pengujian TEG dilakukan pada beberapa variasi laju aliran masa bahan bakar 0,0083 g/menit, 0,027 g/menit, 0,062 g/menit, dan 0,218 g/menit. Pengujian dilakukan dengan mengukur tegangan beban, suhu reservoir panas, dan suhu reservoir dingin yang kemudian dianalisa untuk mendapatkan nilai daya yang dihasilkan dan efisiensi generator. Dari hasil uji coba didapatkan bahwa semakin besar laju aliran massa gas, ternyata efisiensi generator justru menurun, meskipun daya yang dihasilkan mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan rancangan pembakar gas yang tidak optimal sehingga tidak semua gas terbakar sempurna, akibatnya sebagian energi tidak terkonversi. Meskipun demikian prototipe mampu mendapatkan efisiensi yang cukup tinggi sampai dengan 12,12 % dan daya maksimal 2,2 Watt. Pada rentang temperatur pehgujian nilai koefisien Seebeck rata-rata dari modul termoelektrik terukur sebesar 62,3 ll V/K.
Kata kunci : termoelektrik generator (TEG), gas butana, performa konversi energi
ABSTRA CT
This research aims to design gas fueled TEG prototype and tests its performance. TEG is made of thermoelectric module as the coolant, while the hot side uses ten-stripped aluminum. TEG testing is done in various gas burning speeds: 0.0083 g/minute, 0.027 g/minute, 0.062 g/minute, and 0.218 g/minute. TEG testing is performed by measuring load voltage and the temperature of the cold and hot sides, from which it is analyzed subsequently to find the power and efficiency of the TEG. Result of the experiment shows that the faster gas burning speed, the lower the efficiency of TEG, even though the power increases. Maximum efficiency reached in the experiment is 12.12 % and maximum power is 2.2 Watt. Average Seebeck coefficient of the thermoelectric module is 62.3 f.1 V/K. The higher the Seebeck coefficient value the better the TEG performance.
Key words : thermoelectric generator, butane, energy conversion performance
Diterima redaksi: 29 Maret 2012, dinyatakan layak rpuat 25 Mei 2012