Optimasi Efisiensi Termal Sistem Organic Rankine Cycle (ORC) Menggunakan Variasi Fluida Kerja berdasarkan Simulasi

Abstract

Sipahutar (2019) telah melakukan simulasi sistem Organic Rankine Cycle menggunakan software Cycle Tempo. Simulasi ini dilakukan untuk mengetahui peforma kerja sistem ORC dengan variasi fluida kerja diantaranya R-134a, R-32, R- 407A, dan R-422C. Untuk meningkatkan peforma kerja sistem ORC, maka pada penelitian ini dilakukan optimasi dengan modifikasi parameter perlakuan pada suhu keluaran kondensor dan evaporator. Parameter yang disimulasikan adalah suhu keluar kondensor dimulai dari suhu 20 °C sampai 52 °C tiap kenaikan 0,5 °C, sedangkan pada suhu keluar evaporator disimulasikan dari suhu 71 °C sampai 85 °C tiap kenaikan 0,5 °C. Hasil simulasi ORC menunjukkan bahwa R-422C adalah fluida kerja yang optimum diantara fluida kerja lainnya dengan efisiensi termal yang dihasilkan sebesar 13,68%. Efisiensi tersebut didapat pada suhu keluar kondensor 51,5 °C dan suhu keluar evaporator 73 °C. Hal ini juga ditunjukkan oleh nilai daya yang dibutuhkan pompa (Win) yang lebih kecil dan kalor yang dibutuhkan oleh evaporator (Qin) juga lebih kecil dibandingkan dengan fluida kerja lainnya, sehingga kalor buang (Qout) yang dihasilkan minimum dan efisiensi termal bernilai lebih tinggi.

Sipahutar (2019) has simulated Organic Rankine Cycle system using Cycle Tempo software. This simulation was conducted to determine the working performance of ORC system with variations of working fluid including R-134a, R-32, R-407A, and R-422C. To improve the performance of ORC system work, then in this study was done optimization with modification of treatment parameters at the temperature of condenser exit and evaporator exit. The simulated parameter is the condenser exit temperature starting from 20 °C to 52 °C per increase of 0,5 °C, while in the exit temperature the evaporator is simulated from 71 °C to 85 °C per increase of 0,5 °C. ORC simulation results showed that R-422C is an optimum working fluid among other working fluids with a resulting thermal efficiency of 13,68%. The efficiency is obtained at the exit temperature of the condenser 51,5 °C and the evaporator exit temperature of 73 °C. It is also indicated by the required power value of the pump (Win) is smaller and the heat required by the evaporator (Qin) is also smaller compared to other working fluids, so that the resulting minimum exhaust heat (Qout) and thermal efficiency are of higher value.