ENERGI DAN LISTRIK PERTANIAN

Topik : Pusat Listrik Panas Bumi (2,7x 107MW)

Sub Topik : A. Uap Basah B. Air Panas C. Batuan Panas

Kompentisi : Mahasiswa setelah dapat pelajaran ini, mampu memahami dasar-dasar tiori dan mekanisme kerja beberapa energi panas bumi dikonversi ke tenaga listrik

Indikator : Mahasiswa dapat menjelaskan dasar-dasar tiori dan menjelaskan mekanisme

kerja beberapa energi panas bumi

A. Uap Basah

1. Uap panas bumi yang diharapkan dan tidak diharapkan Uap kering ( ideal, mudah dan menghuntungkan pemanfaatannya) Jarang ditemukan (biasanya uap basah /mengandung air) Dipisahkan dulu sebelum dipakai dalam turbin Uap basah terbanyak didapat air panas tekanan (20% uap 80% air) Untuk memisahkannya dengan separator (pemisah) Air dikembalikan kembali ke tanah (diinjeksikan) untuk kesehimbangan air

tanah

2. Mekanisme pemanfaatan energi uap basah dikonversi ke energi listrika. Membuat sumurb. Sampai keluar uap basahc. Masuk ke separator (dipisahkan uap dan air)d. Uap masuk ke turbin uap – generator, uapnya masuk ke pendingin (uap terbang) dan e. Air dipompakan kembali ke dalam tanah (injeksikan)f. Pada generator energi uap dikonversi ke energi listrik3. Skemanya

3 4 uap

air 2 5 6 7 uap terbang airuap basah air 8 9 10 air 1

Keterangan :1. Sumur2. Uap basah3. Separator4. Uap5. Pompa6. Turbin uap7. Generator8. Air9. Pendingin10. Pompa

B. Air Panas

Dari perut bumi sering didapat air panas/air asin panas (brine) suhunya tidak begitu tinggi dan mengandung mineral

Masalahnya kalau mineral dibiarkan akan menempel pada dinding pipa-pipa (pipa menjadi mengecil bahkan buntu)

Untuk mencegah digunakan system biner (binary system) yaitu: system primer, air panas dibawah ke suatu penukar panas (heart exchanger) kemudian dipindahkan ke sirkuit kedua diisi dengan air, air inilah setelah meninggalkan penukar panas menjadi uap dimasukan ke dalam turbin

Rangkaian kedua dinamakan system sekunder, bila tekanan air panas kurang tinggi dipakai pompa (konstruksi khusus/tahan korosif) atau dapat dipakai suatu bhan mempunyai titik didih rendah (ammonia (NH3) ), atau gas propan (C3H6), bila suatu air panas tidak begitu tinggi

1. Mekanisme pemanfaatan energi air panas dikonversi ke energi listrik yaitu :a. Pengeboran sumurb. Keluar air panasc. Masuk ke sistem primer kena air dari sitem kedua, uap terpisahd. Masuk ke turbin-generatore. Uap memutar turbin kemudian masuk ke kondensor (didinginkan) jadi airf. Dipompakan ke heart exchanger keluar airg. Dipompakan lagi ke tanah (injeksi) terjadilah siklus konversi energi2. Skemanya

Turbin uap Generator Kondensor Air Pompa

PompaAir panas Sistem primer AirSumbur bor Injeksi ke tanah

C. Batuan Panas Energi panas bumi jauh lebih banyak bentuk air panas dibandingkan sebagai

uap air juga lebih banyak dalam bentuk batu panas yang kering Batuan panas tidak datang ke atas, melainkan harus diambil sendiri dengan

cara memasukan ke dalam tanah air dingin ke batuan=batuan panas Kemudian air itu disedot kembali ke tempat lain sebagai uap atau sebagai air

panas

1. Mekanisme pemanfaatanya dikonversi ke energi listrika. Air dingin dimasukan ke batuan panas dalam tanahb. Kemudian air panas/uap disedot dimanfaatkan sebagai pusat listrik tenaga panas bumi (mekanismenya seperti di atas)

2. Sekemanya Pusat listrik Pompa Penyedian tenaga panas Air Air bumi Uap Permukaan tanah air

Batuan pecah Batuan padat

Batuan padat Batuan patahan Batuan patahan

3. Isi Bumi :

Mantel Lapisan kulit IInti Inti 50000CInti cair Keras 1300 km 10000C

2000 km 3000 km 30 – 40 km

4. Skema terjadinya sumber air panas dan sumber uap :

Semburan uap Sumber Air panas Danau Batuan Air Resapan padat Uap tanah air hujan Lapisan Pemanasan air Uap kulit Terkumpul dalam Batuan berpori Batuan berpori

Aliran panas Batuan padat

Magma Mantel

5. Perkiraan humus/perhitungan sering dipakai metode Perry dan Bandwell yaitu :

Metode Perry (prinsip energi dari panas yang hilang)

E = D x Dt x P kCal per detik

Dimana, E = energi D = debit (L/detik) Dt = perbedaan suhu permukaan air panas dan air dingin P = panas jenis (kCal/kg, diambil berat jenis air = 1 (1 kCal/detik = 4,186 kW)

Metode Bandwell : E = (panas) = M (h1 - h2) kWh

Dimana, M = massa dari waduk uap panas bumi (cairan dan uap (kg) h1 = enthalphy uap pada t1 (BTU/lb) h2 = enthalphy uap pada t2 (BTU/lb) t1 = suhu waduk uap panas bumi mula-mula (0F)

t2= suhu waduk uap mula-mula (0F)

M tergantung daripada: Vulume waduk uap panas bumi (km3) Persen (%) uap yang terkandung dalam waduk