1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Permasalahan

Solar Thermal Power merupakan sistem pembangkit listrik dengan

memanfaatkan panas matahari untuk menaikkan suhu fluida kerja. Sistem Solar

Thermal Power terdiri dari empat bagian utama, yaitu: pompa, sistem pemanas

(kolektor), turbin dan sistem pendingin. Sistem pembangkit listrik tenaga panas

matahari ini sudah banyak dikembangkan di luar negeri. Sementara di Indonesia,

Solar Thermal Power belum dikembangkan. Rata-rata kekuatan intensitas radiasi

matahari di Indonesia adalah 4,8 kWh/m2 sehingga sangat cocok untuk

diterapkannya Solar Thermal Power Plant. Bahkan di beberapa daerah, misalnya

di Kabupaten Sumbawa, Provinsi Nusa Tenggara Barat, rata-rata intensitas radiasi

mataharinya adalah 5,747 kWh/m2. Oleh karena itu dibutuhkan kajian serta

perancangan secara mendalam tentang proses yang terjadi pada sistem

pembangkit listrik agar didapatkan jumlah energi yang efisien dari Solar Thermal

Power Plant itu sendiri.

Sistem pembangkit solar thermal ini menggunakan siklus Rankine untuk

beroperasi. Adapun siklus Rankine ini merupakan sistem pembangkit daya yang

menggunakan fluida air sebagai fluida kerja-nya. Tenaga panas matahari dipilih

atas dasar karakteristik sistem pemanas (kolektor) yang mampu mengubah fluida

kerja menjadi uap dengan memanfaatkan panas matahari. Sehingga panas

matahari yang ada bisa dimanfaatkan untuk membangkitkan daya listrik.

Komponen utama siklus Rankine yang paling sederhana adalah pompa,

sistem pemanas (kolektor) , turbin dan kondensor. Cara kerja siklus Rankine yang

menggunakan fluida kerja air dipompa ke sistem pemanas kemudian dalam

kolektor air akan mendapatkan paparan suhu yang cukup tinggi untuk mengubah

air menjadi uap. Uap panas dari fluida kerja tersebut kemudian disalurkan ke

turbin yang berfungsi menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.

Kemudian uap tersebut diteruskan ke kondensor dan dicairkan kembali untuk

kemudian diteruskan ke pompa dan kemudian mengulangi siklus.

2

Efisiensi siklus Rankine ini dipengaruhi oleh beberapa parameter antara lain

kerja turbin, kerja pompa, kalor masuk pada sistem pemanas dan kalor keluar dari

kondenser.

Dalam penelitian ini, penulis akan merancang sistem pendingin untuk

sistem pembangkit listrik Solar Thermal Power yang terdiri dari unit kondenser

dan unit cooling tower.

I.2 Perumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka rumusan masalah

yang bisa diambil yaitu bagaimana melakukan desain kondenser dan cooling

tower untuk sistem Solar Thermal Power Plant 250 kW.

I.3 Batasan Masalah

Untuk memfokuskan bahasan penelitian, maka diberikan batasan masalah

sebagai berikut :

1. Sistem pendingin yang dirancang bekerja untuk Solar Thermal Power

Plant dengan daya 250 kW.

2. Perancangan hanya meliputi perhitungan pada tinggi kondenser, cooling

tower, dan perhitungan pompa yang dibutuhkan dalam sistem pendingin.

3. Menentukan dimensi kondenser dengan kondisi tekanan uap keluaran

turbin sebesar 0,2 bar.

4. Meghitung dimensi cooling tower dengan kondisi dry-bulb temperature

udara lingkungan sebesar 30oC dengan range pendinginan sebesar 10

oC.

5. Jenis nozzle yang digunakan tidak termasuk dalam aspek yang diteliti dan

menggunakan asumsi monodisperse spray pada pengaplikasian.

Penelitian tidak mempertimbangkan aspek ekonomi, pengendalian, dan

material yang digunakan.

I.4 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh desain sistem pendingin siklus

Rankine pada sistem Solar Thermal Power Plant daya rendah dengan

menganalisis pengaruh dari ukuran droplet, perbandingan massa antara uap air

3

dengan air pendingin, tinggi kolom kondenser dan cooling tower, serta pengaruh

kecepatan udara pada cooling tower.

I.5 Manfaat

Dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat:

1. Mengetahui desain konfigurasi sistem pendingin berupa kondenser dan

cooling tower agar memenuhi spesifikasi yang dibutuhkan.

2. Membantu dalam pemanfaatan sumber panas matahari sebagai salah satu

sumber energi alternatif di Indonesia.