Efek Tekanan Terhadap Evaporation / Boiling Temperature (K2512005)

Adam Prasetyo W

Listrik menjadi salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Manusia menggunakan listrik untuk berbagai kebutuhan, dari kebutuhan rumah tangga sampai skala yang lebih besar seperti pabrik. Tentunya dibutuhkan sumber energi yang sangat besar untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dunia.

Ada berbagai macam sumber energi untuk menghasilkan listrik dalam skala besar, seperti diesel, batubara, gas alam, nuklir, dan biomassa. Namun, beberapa sumber energi yang dinilai sudah tidak efektif dan efeisien sudah mulai ditinggalkan, berganti ke energi terbarukan yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan.

Selain dari segi sumber energinya, dari sisi internal pembangkit pun perlu diperhatikan efisiensinya supaya benar-benar bernilai ekonomis. Dalam hal rekayasa, salah satu komponen yang bisa diubah-ubah untuk mendapatkan efisiensi yang maksimal yaitu boiler.

Proses Evaporasi pada boiler terjadi saat adanya proses pembakaran air oleh bahan bakar. Pada saat proses pembakaran tersebut air akan mendidih apabila sudah mencapai suhu tertentu. Air akan menjadi uap air (steam) yang bertekanan untuk menggerakkan turbin.

Pada artikel ini, akan dibahas pengaruh tekanan terhadap boiling temperature. Ini erat kaitannya dengan efisiensi termal.  Efisiensi termal adalah konsep dasar dari efisiensi siklus ideal yang didefinisikan perbandingan antara energi yang berguna dengan energi yang masuk. Energi berguna adalah pengurangan antara energi masuk dengan energi terbuang.

Untuk dapat mencapai efisiensi termal yang baik, dibutuhkan kombinasi tekanan dan suhu yang baik pula di dalam boiler. Yang menjadi catatan adalah, tekanan yang ada di dalam boiler harus konstan. Merujuk dari penelitian yang dilakukan oleh Chengel dan Boles Chengel dan boles melakukan studi kasus pada metode yang telah ada untuk menaikan efisiensi melalui pengaruh suhu dan tekanan, data yang mereka sajikan adalah fuida kerja masuk ke turbin dengan tekanan 3 MPa dan 350°C dengantekana kondensor 10 kPa dengan efisiensi termal 0,334 atau 33,4% mereka menggunakan dua metode untuk meningkatkan efisiensi.

Pertama, menaikan temperature turbin (superheated ) dari 350°C menjadi 600°C maka data yang tersaji akan membentuk memperluas area siklus dan efisiensi yang ada beruba menjadi 37%.Kedua, menaikan tekanan pada boiler hingga mencapai 15 MPa dengan temperature superheated 600°C. Kemudian efisiensinya akan bertambah menjadi 45%

            Berdasarkan penelitian di atas, dapat disimpulkan bahwa tekanan berbanding lurus terhadap suhu. Apabila salah satunya dinaikkan dan satunya tetap, dapat menaikkan efisiensi termal pada boiler. Demikian juga bila kedunya dinaikkan, efisiensi termalnya akan semakin tinggi.