Analisis Termal Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Pembangkit listrik tenaga surya termal mirip dengan yang konvensional dengan pengecualian bahwa sebuah kolektor surya berkonsentrasi menggantikan boiler konvensional. Pada unit hybrid, boiler juga disediakan, menggunakan bahan bakar, biasanya gas alam, kapan saja ada kebutuhan. Karena itu, analisis termal pembangkit tenaga surya mirip dengan pembangkit lain dan hubungan termodinamika yang sama diterapkan. Analisisnya menggunakan diagram siklus T – S. Dalam kasus ini, ketidakefisienan pompa dan turbin uap harus dipertimbangkan.

Proses pemompaan yang sebenarnya ditunjukkan oleh 1 – 2 dan proses ekspansi turbin yang sebenarnya ditunjukkan oleh 3 – 4 . Berbagai parameter penting pada siklus rankine adalah sebagai berikut:

• Efisiensi turbin: η_turbin = (h₃-h₄‘) / (h₃-h₄)
• Efisiensi pompa: η_pompa= (h₂-h₁) / (h₂‘-h₁)
• Kerja ouput bersih: W = (h₃-h_4′) / (h_2′-h₁)
• Input kalor: Q = h₃-h₂‘
• Kerja Pompa: ₁W_2′ = h_2′-h₁= ν (P₂-P₁) / η_pompa
• Efisiensi siklus: η = W/Q = [(h₃-h_4′) / (h_2′-h₁)] / [h₃-h₂‘]

• h = entalpi jenis (kJ/kg)
• ν = volume jenis
• P = tekanan (bar)

Umumnya, efisiensi siklus Rankine dapat ditingkatkan dengan mengatur tekanan di dalam boiler. Untuk menghindari peningkatan kelembaban dalam uap keluar dari turbin, uap diekspansi ke tekanan menengah dan dipanaskan kembali dalam boiler. Dalam siklus pemanasan ulang, pemuaian terjadi dalam dua turbin. Uap berekspansi di turbin tekanan tinggi ke beberapa perantara tekanan, kemudian melewati kembali ke boiler, di mana dipanaskan kembali pada tekanan konstan ke suhu yang biasanya sama dengan suhu superheat asli. Uap yang dipanaskan kembali diarahkan ke tekanan rendah turbin, di mana diekspansi sampai tekanan kondensor tercapai.

Efisiensi siklus pemanasan ulang dapat ditulis menjadi:

η = [(h₃-h_4′) + (h₅-h_6′) – (h_2′-h₁)] / [(h₃-h₂‘) + (h₅-h_4′)]

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA SEPUTAR ENERGI TERBARUKAN !

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Kalogirou, Soteris A. 2009. Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Amerika Serikat: Elsevier.

Author: admin