Post on 13-Feb-2015
description
MAKALAH PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD)
Disusun untuk Memenuhi Tugas
Mata Kuliah Pembangkit Energi Listrik
Universitas Negeri Jakarta
Semester 098
Kelompok 3
Fuad Arbi Shaleh 5115110210
Imam Nursyahied 5115111689
Jordy Hamdani Maliki
Muhamad Mukhsital Azizi
5115110309
5115111680
M. Tri Juniardi Agusti 5115111701
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2013
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Di era modern seperti sekarang, listrik merupakan salah satu kebutuhan
yang pokok bagi kehidupan. Banyak daerah-daerah terpencil di Indonesia yang
belum mendapat pasokan energi listrik yang cukup untuk kebutuhan sehari-hari.
Keterbatasan pasokan listrik ini disebabkan penggunaan listrik yang berlebihan
dalam kehidupan sehari-hari baik itu di rumah tangga, perusahaan maupun
industri.
Untuk menanggulangi keterbatasan pasokan listrik ini, maka banyak di
dirikan pembangkit-pembangkit listrik di Indonesia, salah satunya adalah
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Pembangkit listrik ini (PLTD)
biasanya menggunakan bahan bakar minyak bumi. Sistem penggerak yang
digunakan tanpa generator. Listrik yang dihasilkan dari pembangkit ini
mengalami proses siklus energi, yaitu dari bahan bakar (minyak bumi) menjadi
energi magnet, kemudian baru menghasilkan energi listrik. Energi arus panas
yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar (minyak bumi), diubah menjadi
energi mekanikal yang dapat menggerakan atau memutar generator.
Ada beberapa faktor yang dapat di jadikan pertimbangan dalam suatu
siklus energi, seperti halnya jenis sumber energi yang akan dipakai dalam proses
pembakaran, dan juga jenis mesin yang akan digunakan pada proses ini, apakah
itu boiler uap atau motor diesel.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan didapat dari latar belakang tersebut
antara lain
1. Apa yang dimaksud dengan PLTD?
2. Apa jenis-jenis mesin diesel pada PLTD?
3. Apa saja komponen atau perlengkapan dan fungsinya?
4. Bagaimana cara kerja dari PLTD?
5. Apa kelebihan dan kekurangan dari PLTD?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut
1. Mahasiswa mengerti apa yang dimaksud dengan PLTD
2. Mahasiswa mampu memahami jenis-jenis mesin PLTD
3. Mahasiswa mengerti komponen-komponen yang terletak pada PLTD beserta
fungsinya
4. Mahasiswa mengerti dan memahami cara kerja dari PLTD
5. Mahasiswa mengerti kelebuihan dan kekurangan dari PLTD
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari penulisan ini adalah sebagi berikut:
A. Manfaat Teoritis
Makalah ini diharapkan dapat memberi sumbangan teoritis terkait Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel (PLTD) pada mahasiswa dan khalayak umum supaya
yang berkecimpung dalam bidang listrik khusunya pada konsentrasi sistem
tenaga listrik bisa lebih memahami PLTD.
B. Manfaat Praktis
1. Mahasiswa dapat mengetahui kegunaan PLTD dan mampu mengoerasikan
mesin diesel
2. Mahasiswa dapat mengetahui proses siklus Usaha/Kerja pada mesin diesel
pada pengoperasian PLTD
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang
menggunakan mesin diesel sebagai penggerak pemula (Prime Mover). Prime
mover merupakan alat yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis
yang diperlukan untuk memutar rotor generator.
PLTD merupakan suatu instalasi pembangkit listrik yang terdiri dari suatu
unit pembangkit (SPD) dan sarana pembangkitan. Mesin Diesel adalah penggerak
utama untuk mendapatkan energi listrik yang kemudian dikeluarkan oleh
Generator . Pada mesin Diesel Energi Bahan bakar diubah menjadi energi
mekanik dengan proses pembakaran di dalam mesin itu sendiri. Mesin Diesel
pada saat ini sudah banyak mengalami perkembangan dalam pemakaian untuk
angkutan darat dan laut, kemudian pembangkitan dalam daya kecil dan menengah
bahkan sampai daya besar sudah ada yang menggunakannya.
Unit PLTD adalah kesatuan peralatan-peralatan utama dan alat-alat bantu
serta perlengkapannya yang tersusun dalam hubungan kerja, membentuk sistem
untuk mengubah energi yang terkandung didalam bahan bakar minyak menjadi
tenaga mekanis dengan menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utamanya
dan seterusnya tenaga mekanis tersebut diubah oleh generator menjadi tenaga
listrik.
PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai puluhan MW. Jika
perkembangan pemakaian tenaga listrik telah melebihi 100 MW, penyediaan
listrik yang menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus di bangun
pusat listrik lain. Untuk melayani beban PLTD dengan kapasitas di atas 100 MW
akan tidak ekonomis karena unitnya menjadi banyak, mengingat unit PLTD yang
terbesar di pasaran sekitar 12,5 MW.
Unit-unit pembangkit diesel di pasaran umumnya mempunyai putaran
(untuk frekuensi 50 Hertz) dari 300 putaran per menit sampai dengan 1.500
putaran per menit (ppm). Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, mesin-
mesin yang mempunyai nilai ppm rendah, sampai dengan 500 ppm, dapat
menggunakan bahan bakar minyak (BBM) kualitas No. 2 yaitu Intermediate
Diesel Oil (IDO) dan kualitas No. 3 yaitu Marine Fuel Oil (MFO). Jika memakai
MFO harus di panaskan terlebih dahulu agar tercapai viskositas yang cukup
rendah. Apabila menggunakan IDO, maka tidak perlu pemanansan terlebih
dahulu. Mesin diesel dengan ppm di atas 500 ppm harus menggunakan BBM
kualitas No. 1 yaitu High Speed Oil (HSO).
2.2 Penggunaan dan Faktor-faktor Pertimbangan Pilihan Pembangkit Listrik
Tenaga Diesel (PLTD)
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) biasanya digunakan untuk
memenuhi kebutuhan listrik dalam jumlah beban kecil, terutama di daerah-daerah
yang terpencil atau untuk listrik pedesaan dan bisa juga digunakan untuk
memasok kebutuhan listrik di suatu pabrik atau industri.
PLTD cocok untuk lokasi dimana pengeluaran bahan bakar rendah,
persediaan air terbatas, minyak sangat murah dibandingkan dengan batubara dan
semua beban besarnya adalah seperti yang dapat ditagani oleh mesin pembangkit
dalam kapasitas kecil, serta dapat berfungsi dalam waktu yang singkat.
Kegunaan utama PLTD adalah penyedia daya listrik yang dapat berfungsi
untuk :
- Pusat pembangkitan
- Cadangan (Stand by plant)
- Beban puncak
- Cadangan untuk keadaan darurat (emergency)
Faktor-faktor yang merupakan pertimbangan piihan sesuai untuk PLTD
antara lain :
- Jarak dari beban dekat
- Persediaan areal tanah dan air
- Pondasi
- Pengangkutan bahan bakar
- Kebisingan dan kesulitan lingkungan
2.3 Jenis-jenis Mesin Diesel
2.3.1 Mesin Diesel 2 Langkah
Mesin diesel 2 langkah adalah mesin yang setiap langkahnya
terjadi satu kali langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil
ledakan/pembakaran. Secara teoritis mesin 2 Langkah dengan dimensi dan
jumlah putaran per detik yang sama seperti pada mesin 4 langkah, maka
mesin 2 langkah ini akan menghasilkan daya 2 kali lebih besar. Namun
dalam praktik, angka 2 kali lebih besar untuk daya yang di dapat pada
mesin diesel 2 langkah tidak tercapai (hanya sekitar 1,8 kali). Hal ini
disebabkan karena pembilasan ruang bakar silinder mesin diesel 2 langkah
tidak sebersih pada mesin diesel 4 langkah sehingga proses
pembakarannya tidak sempurna seperti pada mesin diesel 4 langkah. Maka
efisiensi mesin 2 langkah ini tidak sebaik efisiensi pada mesin diesel 4
langkah. Pada pemakaian bensinnya pun lebih boraos dibanding mesin
diesel 4 langkah. Mesin 2 langkah ini biasanya lebih cocok digunakan
pada keperluan yang memerlukan penghematan ruangan, seperti pada
lokomotif kereta api atau pada kapal laut.
Adapun Cara kerja dari mesin diesel 2 langkah ini adalah sebagai
berikut
1. Langkah 1A Charging
Pada permulaan
gerakan, piston akan
bergerak keatas
sedangkan P dan E
dalam keadaan
terbuka. Udara bertekanan dari karter akan masuk ke silinder
dan meniup sisa gas pembakaran melalui E.
2. Langkah 1B Compression
Piston akan bergerak ke atas,
P dan E dalam keadaan
tertutup oleh dinding piston.
Udara bersih yang berada
dalam silinder akan
dimampatkan. Kemudian
bahan bakar disemprotkan
dan akan terjadi ledakan.
3. Langkah 2A Combustion
Piston akan bergerak ke
bawah dengan dorongan
gas yang diledakkan
4. Langkah 2B Exhaust
Pada bagian akhir gerakan,
piston akan bergerak ke
bawah dimana E sudah
terbuka sehingga gas hasil pembakaran mulai keluar karena efek dari
aktifitas pemompaan.
2.3.2 Mesin Diesel 4 Langkah
Mesin diesel 4 langkah merupakan mesin yang setiap 4 langkah
terjadi satu kali langkah bertenaga dengan dorongan gas hasil
pembakaran/ledakan. Atau dengan kata lain prinsip kerja mesin diesel 4
langkah adalah proses kerja mesin untuk menghasilkan 1 kali pembakaran
(usaha/kerja) torak bergerak 4 kali. Gerakan torak yang menghasilkan
kerja atau usaha berlangsung secara berurutan dan terus menerus maka
kegiatan untu menghasilkan kerja/usaha tersebut disebut siklus. Proses
pembakaran pada mesin diesel 4 langkah lebih sempurna daripada mesin 2
langkah, karena pada proses pembilasan ruang bakar di silinder mesinnya
bersih. Pada mesin diesel 4 langkah pemakaian bahan bakarnya lebih
hemat dan masalah ruangan pun tidak menjadi soal.
Cara kerja mesin diesel 4 langkah adalah sebagai berikut:
1. Langkah Isap
Pada langkah ini piston
bergerak dari TMA
( Titik Mati Atas ) ke
TMB ( Titik Mati Bawah
). Saat piston bergerak ke
bawah katup isap terbuka
yang menyebabkan ruang didalam silinder menjadi vakum, sehingga
udara murni langsung masuk ke ruang silinder melalui filter udara.
2. Langkah Kompresi
Pada langkah ini piston
bergerak dari TMB
menuju TMA dan
kedua katup tertutup.
Karena udara yang
berada di dalam
silinder didesak terus
oleh piston, menyebabkan terjadi kenaikan tekanan dan temperatur,
sehingga udara di dalam silinder menjadi sangat panas. Beberapa
derajat sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar di semprotkan ke
ruang bakar oleh injector yang berbentuk kabut.
3. Langkah Usaha
Pada langkah ini
kedua katup masih
tertutup, akibat
semprotan bahan
bakar di ruang bakar
akan menyebabkan
terjadi ledakan
pembakaran yang akan
meningkatkan suhu dan tekanan di ruang bakar. Tekanan yang besar
tersebut akan mendorong piston ke bawah yang menyebkan terjadi
gaya aksial. Gaya aksial ini dirubah dan diteruskan oleh poros engkol
menjadi gaya radial (putar).
4. Langkah Buang
Pada langkah ini, gaya
yang masih terjadi di
flywhell akan
menaikkan kembali
piston dari TMB ke
TMA, bersamaan itu juga katup buang terbuka sehingga udara sisa
pembakaran akan di dorong keluar dari ruang silinder menuju exhaust
manifold. Begitu seterusnya sehingga terjadi siklus pergerakan piston
yang tidak berhenti. Siklus ini tidak akan berhenti selama faktor yang
mendukung siklus tersebut tidak ada yang terputus.
2.4 Jenis-jenis Mesin Injeksi Pada Mesin Diesel
Electronic Petrol Injection (EPI) atau juga disebut Eletronic Fuel Injection
(EFI) adalah teknologi pengontrolan penginjeksian bahan bakar yang berkembang
saat ini pada mesin bensin menggantikan karburator. Umumnya system EPI/EFI
terbagi atas 2 jenis yaitu berdasarkan jumlah injectornya dan berdasarkan
penempatan injectornya.
2.4.1 Berdasarkan jumlah injectornya mesin EPI atau EFI terdiri dari:
A. Single Point Injection (SPI)
Single Point Injection (SPI) atau biasa disebut Throttle Body
Injection (TBI) atau Central Fuel Injection System: yaitu hanya
menggunakan satu Fuel Injector untuk beberapa Cylinder. Injektornya
dipasang sebelum saluran isap yaitu di atas katup throttle. Prinsip
kerjanya satu injektor memasok bensin untuk keperluan beberapa
silinder sekaligus.
B. Multi Point Fuel Injection (MPI).
Multi Point Fuel Injection (MPI) disebut juga port fuel injection
(PFI), menempatkan injektor di atas lubang isap (intake port). Setiap
silinder memiliki satu injektor. Jadi, bila mesin terdiri dari 4 silinder
berarti ada 4 injektor yang menyuplai bensin. Konstruksi multi point
fuel injection dapat dilihat pada gambar dibawah ini .
Teknologi injeksi MPI memiliki kelebihan dibandingkan dengan SPI
antara lain :
1. Distribusi campuran udara-bahan bakarnya lebih seragam untuk
masing-masing silinder.
2. Respons terhadap perubahan posisi throttle pun lebih cepat.
3. Lebih akurat dalam mengatur jumlah bahan bakar yang
diinjeksikan sesuai dengan kondisi operasi.
C. Gasoline Direct injection (GDI)
GDI yaitu Injector
berada di dalam ruang bakar,
sehingga bensin disemprotkan
langsung ke ruang bakar tanpa
harus melalui Intake Valve.
Teknologi ini masih mahal,
karena material Fuel Injector
Nozzle harus tahan pada suhu
tinggi di ruang bakar. Untuk
lebih memperjelas posisi dari ketiga jenis posisi penempatan injektor,
seperti gambar disamping
2.4.2 Berdasarkan Penyalaan Bahan Bakar
A. Indirect Injection
Yaitu system
penyemprotan bahan
bakar ke intake
manifold seperti yang
digunakan pada
system penginjeksian
mesin bensin, bensin
disemprotkan tidak
langsung ke dalam ruang bakar.
B. Direct Injection
Yaitu system
penyemprotan bahan
bakar langsung ke
dalam ruang bakar.
Injectornya berada di
dalam ruang bakar,
sehingga bensin
disemprotkan langsung
ke ruang bakar tanpa harus melalui Intake Valve. Teknologi ini masih
mahal, karena material Fuel Injector Nozzle harus tahan pada suhu
tinggi di ruang bakar.
2.5 Komponen Perlengkapan PLTD Dan Fungsinya
Bagian-bagian utama PLTD adalah Kepala silinder (cylinder head), Blok
mesin (engine block), Karter (carter/oil pan), dan generator. Mesin diesel
berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor
generator.
Adapun bagian-bagian mesin pada PLTD secara garis besar adalah
sebagai berikut :
2.5.1 Cylinder head (kepala silinder)
Fungsi :
1. Penutup Silinder 5. Menempatkan Injector
2. Menempatkan Rocker Arm 6. Menempatkan Katub
3. Menempatkan Valve Starting ( Katup Start )
4. Tempat Saluran Udara Masuk dan Gas Buang.
A. Komponen yang terdapat
pada kepala silinder
1. Injector ( Pengabut ) :
Fungsi : Mengabutkan bahan bakar/ menyemburkan bahan bakar.
2. Rocker Arm ( Pelatuk )
Fungsi : Untuk Menggerakkan Katup Buang dan Katup Isap.
3. Valve ( Katup )
Fungsi :
Menutup dan membuka saluran udara masuk dan saluran gas
buang.
Kontruksi Katup :
Sudut Bidang Kontak : 300 dan 450 .
Tanpa Rotator dan dengan Rotator.
4. Starting Valve
Fungsi : Membuka dan menutup saluran udara start mesin.
2.5.2 Piston dan Connecting Rod
1. Piston ( Torak )
Fungsi :
Merapatkan Ruang Bakar
Menerima Tekanan Pembakaran
Menyerap Panas Hasil Pembakaran
Meneruskan Tekanan Hasil Pembakaran
Meneruskan Panas pembakaran ke liner
2. Piston Ring ( Ring Torak )
Fungsi :
Merapatkan torak dan liner
Memindahkan panas torak ke liner
Mencegah kebocoran tekanan diatas torak
3. Piston Pin ( Pena Torak )
Fungsi : Pena penghubung batang torak dengan torak
4. Connecting Rod ( Batang Torak )
Fungsi :
Meneruskan tekanan torak keporos engkol.
Meneruskan putaran poros engkol ke torak.
2.5.3 Cylinder Liner & Engine Block
A. ( Silinder & Rangka Mesin )
1. Cylinder Liner ( Silinder )
Fungsi :
Tempat terjadinya pembakaran
Tempat pergerakkan torak
Penghantar panas hasil pembakaran
2. Liner ( Silinder )
Liner basah :
Liner bersinggungan langsung dengan air pendingin mesin.
Antara liner dengan mesin menggunakan penyekat karet.
Tingkat korosi liner lebih tinggi
Liner kering :
Liner tidak bersinggungan langsung dengan air pendingin
mesin
Pemasangan liner lebih sulit
Liner lebih tahan korosi
3. Engine Block ( Blok Mesin )
Fungsi :
Tempat kedudukan liner dan poros engkol
Tempat komponen disatukan
Rangka Utama Mesin
4. Frame ( Rangka )
Fungsi :
Rangka mesin adalah badan induk untuk mendukung semua
bagian-bagian mesin yang harus dapat menahan lendutan atau
lengkungan akibat berat beban komponen mesin.
2.5.4 Crank Shaft Dan Cam Shaft
A. Crank Shaft ( Poros Engkol )
Fungsi :
Merubah gerak lurus menjadi gerak bolak-balik atau sebaliknya.
Tempat bertumpunya batang torak.
B. Cam Shaft ( Poros Bubungan )
Fungsi :
Merubah gerak putar menjadi gerak lurus
Mengatur dan buka tutup katup
Penggerak pompa pengabutan bahan bakar.
2.5.5 Bearing ( Bantalan )
Fungsi :
Pelapis gerakan logam keras dengan logam keras
Memudahkan pemeliharaan komponen mesin yang bergerak
Memperkecil biaya pemeliharaan komponen mesin yang bergerak
Mencegah komponen utamma yang bergesekan cepat rusak
2.5.6 Transmision Gear ( Roda Gigi Pengatur )
Fungsi :
Mengatur pergerakan membuka dan menutup katub.
Mengatur pergerakan pompa injeksi bahan bakar
Mengatur penyesuaian pergerakan langkah torak dengan pompa
injeksi bahan, pergerakan membuka dan menutup katub
Menghubungkan putaran poros engkol dengan komponen yang
memerlukan gerak putar
2.5.7 Bed Plate ( Lantai Mesin )
Fungsi :
Sebagai penyangga utama seluruh bagian mesin dan generator untuk
memudahkan penempatan mesin dan generator.
2.5.8 Peralatan Tambahan (Alat Bantu) Pada Instalasi Mesin Diesel
(PLTD)
1. Camshaft untuk mengatur gerakan membukanya katup, mengatur
pemompaan bahan bakar ke injector oleh pompa injeksi.
2. Pompa injeksi (injection pump) untuk memberikan tekanan pada solar
yang akan diinjeksikan/disemprotkan oleh nozel.
3. Turbocharger untuk menaikkan daya mesin dengan meniupkan udara
ke dalam silinder dan mengeluarkan udara/gas buang ke cerobong
buang.
4. Governor untuk mengatur putaran motor dengan cara mengatur
volume bahan bakar yang disemprotkan.
5. Saringan (filter) :
a. Membersihkan oil dari kotoran-kotoran berupa karbon dan serbuk-
serbuk lagom yaitu terjadi pada glacier. Dimana glacier ini
berfungsi untuk membersihkan oli dari serbuk-serbuk logam yang
tercampur pada oil.
b. Memisahkan air yang terbawa dalam aliran oil yaitu terjadi pada
purifier. Dimana purifier ini berfungsi untuk memisahkan oil dan
air yang tercampur.
2.6 Komponen-komponen Penting Mesin PLTD
1. Mesin / motor
Merupakan komponen dasar dari mesin yang memperkuat daya. Mesin
tersebut dirangkai dikopel langsung dengan generator.
2. Sistem Bahan Bakar (Fuel System)
Termasuk tangki bahan bakar, pompa pemindah bahan bakar, saringan alat
pemanas dan sambungan pipa kerja. Pompa pemindah bahn bakar
membutuhkan pemindahan bahan bakar dari ujung perantara ke tangki
penyimpan dan dari tangki penyimpan ke mesin. Saringan membutuhkan
jaminan kebersihan bahan bakar. Alat pemanas untuk minyak diperlukan
untuk lokasi yang mempunyai temperature yang dingin yang menganggu
aliran fluida.
3. Sistem Udara Masuk
Termasuk saringan udara, saluran pompa kompresor (bagian integral dari
mesin). Kegunaan saringan udara adalah untuk membersihkan debu dari udara
yang disuplai ke mesin, juga semua ini dapat menimbulkan kenaikan daya
keluaran.
4. Sistem Pembuangan Gas
Termasuk peredam dan penyambungan saluran. Temperatur pembuangan gas
panasnya cukup tinggi, gas ini merupakan pemanas minyak atau persediaan
udara pada mesin. Peredam mengurangi kegaduhan suara.
5. Sistem Pendinginan (Cooler System)
Termasuk pompa-pompa pendingin, menara pendingin, perawatan air atau
mesin penyaring dan sambungan pipa kerja. Kegunaan system pendinginan
adalah untuk meningkatkan panas dari mesin silinder yang menyimpan
temperature sislinder dalam tempat yang aman. Pompa mengedarkan air
melewati silinder dan kepala selubung mengangkut panas. Sistem pendinginan
membutuhkan sumber air, sebuah pompa dan tempat untuk pembuangan air
panas, penyebaran air oleh mesin pendingin ini seperti dalam alat radiator,
pendingin uap, menara pendingin, penyemprot dan sebagainya.
6. Sistem Pelumasan (lube oil system)
Termasuk pompa minyak pelumas, tangki minyak, penyaring, pendingin, alat
pembersih dan sambungan pipa kerja. Fungsi sistem pelumasan yaitu untuk
mengurangi pergeseran dari bagian yang bergerak dan mengurangi pemakaian
dan sobekan bagian-bagian mesin.
7. Sistem Penggerak Mula
Termasuk aki, tangki hampa udara, starter sendiri dan sebagainya. Fungsi
sistem penggerak mula adalah menjalankan mesin. Sistem ini memungkinkan
mesin pada awalnya berputar dan berjalan sampai terjadi pembakaran dan unit
meninggalkannya untuk memperoleh daya.
2.7 Cara Kerja PLTD
Keterangan
1. Tangki penyimpanan bahan bakar. 7. Penyaring gas pembuangan
2. Penyaring bahan bakar 8. Tempat pembuangan gas.
3. Tangki penyimpanan bahan bakar sementara 9. Generator
4. Pengabut 10. Trafo
5. Mesin diesel. 11. Saluran transmisi
6. Turbo charger.
Prinsip Kerja
Bahan bakar didalam tangki penyimpanan bahan bakar dipompakan kedalam
tanki penyimpanan sementara namun sebelumnya disaring terlebih dahulu.
Kemudian disimpan didalam tangki penyimpanan sementara (daily tank). Jika
bahan bakar adalah bahan bakar minyak (BBM) maka bahan bakar dari daily
tank dipompakan ke Pengabut (nozzel), disini bahan bakar dinaikan
temperaturnya hingga manjadi kabut. Sedangkan jika bahan bakar adalah
bahan bakar gas (BBG) maka dari dari daily tank dipompakan ke convertion
kit (pengatur tekanan gas) untuk diatur tekanannya.
Menggunakan kompresor udara bersih dimasukan kedalam tangki udara start
melalui saluran masuk (intake manifold) kemudian dialirkan ke turbocharger.
Didalam turbocharger tekanan dan temperatur udara dinaikan terlebih dahulu.
Udara yang dialirkan pada umumnya sebesar 500 psi dengan suhu mencapai
±600°C.
Udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dimasukan kedalam ruang
bakar (combustion chamber).
Bahan bakar dari convertion kit (untuk BBG) atau nozzel (untuk BBM)
kemudian diinjeksikan kedalam ruang bakar (combustion chamber)
Didalam mesin diesel terjadi penyalaan sendiri, karena proses kerjanya
berdasarkan udara murni yang dimanfaatkan di dalam silinder pada tekanan
yang tinggi (35 – 50 atm), sehingga temperatur di dalam silinder naik. Dan
pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bertemperatur
dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga akan menyala
secara otomatis yang menimbulkan ledakan bahan bakar.
Ledakan pada ruang bakar tersebut menggerak torak/piston yang kemudian
pada poros engkol dirubah menjadi energi mekanis. Tekanan gas hasil
pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan
dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat
bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah
menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak
rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah
kompresi.
Poros engkol mesin diesel digunakan untuk menggerakan poros rotor
generator. Oleh generator energi mekanis ini dirubah menjadi energi listrik
sehingga terjadi gaya geral listrik (ggl).
Tegangan yang dihasilkan generator dinaikan tegangannya menggunakan
trafo step up agar energi listrik yang dihasilkan sampai kebeban.
Menggunakan saluran transmisi energi listrik dihasilkan dikirim kebeban.
Disisi beban tegangan listrik diturunkan kembali menggunakan trafo step
down (jumlah lilitan sisi primer lebih banyak dari jumlah lilitan sisi sekunder).
2.8 Keunggulan dan Kekurangan PLTD
2.8.1 Keunggulan PLTD
- Dapat beroperasi sepanjang waktu selama masih tersediannya bahan
bakar.
- Dalam operasinya tidak bergantung pada alam seperti halnya PLTA.
- Investasi awal pembangunan PLTD relatif murah dibanding
pembangkit listrik lain.
2.8.2 Kekurangan PLTD
- Ongkos bahan bakarnya tergolong mahal dan bergantung dengan
perubahan harga minyak dunia yang cenderung meningkat dari tahun
ke tahun.
- Menimbulkan polusi udara yang ditimbulkan dari pembakaran bahan
bakar konvensional yang kadang kurang sempurna.
- Memerlukan pemeliharaan rutin.
- Sistem operasi tidak efisien bahkan tergolong boros pada kondisi
beban rendah.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) adalah pembangkit listrik yang
menggunakan mesin diesel sebagai penggerak pemula (Prime Mover). Prime
mover merupakan alat yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis
yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Pada mesin diesel, energi bahan
bakar diubah menjadi energi mekanik dengan proses pembakaran di dalam mesin
itu sendiri.
PLTD mempunyai ukuran mulai dari 40 kW sampai dengan puluhan MW.
Jika perkembangan pemakaian tenaga listrik telah melebihi 100 MW, penyediaan
listrik yang menggunakan PLTD tidak lagi ekonomis sehingga harus di bangun
pusat listrik lain. Unit PLTD yang terbesar di pasaran adalah 12,5 MW. Unit-unit
pembangkit diesel di pasaran umumnya mempunyai putaran (untuk frekuensi 50
Hertz) dari 300 putaran per menit sampai dengan 1.500 putaran per menit (ppm).
Mesin-mesin yang mempunyai nilai ppm rendah, sampai dengan 500 ppm, dapat
menggunakan bahan bakar minyak (BBM) kualitas No. 2 yaitu Intermediate
Diesel Oil (IDO) dan kualitas No. 3 yaitu Marine Fuel Oil (MFO). Jika memakai
MFO harus di panaskan terlebih dahulu agar tercapai viskositas yang cukup
rendah. Apabila menggunakan IDO, maka tidak perlu pemanansan terlebih
dahulu. Mesin diesel dengan ppm di atas 500 ppm harus menggunakan BBM
kualitas No. 1 yaitu High Speed Oil (HSO).
Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) umumnya terdapat 2
jenis mesin diesel yang di gunakan yaitu mesin 2 langkah dan mesin 4 langkah.
Namun pada kenyataannya pada PLTD mesin yang di gunakan adalah mesin 4
langkah, karena pada proses kerja mesin ini untuk menghasilkan 1 kali
pembakaran (usaha/kerja) torak bergerak 4 kali. Pada mesin 4 langkah pemakaian
bahan bakarnya lebih hemat dan masalah ruangan pun tidak menjadi soal, proses
pembakaran pun lebih sempurna di banding dengan mesin diesel 2 langkah.
Bagian-bagian utama PLTD adalah Kepala silinder (cylinder head), Blok
mesin (engine block), Karter (carter/oil pan), dan generator. Mesin diesel
berfungsi menghasilkan tenaga mekanis yang dipergunakan untuk memutar rotor
generator. Adapun peralatan tambahan pada instalasi mesin diesel adalah
Camshaft, Pompa injeksi, Turbocharger, Governor, Saringan (filter).
Komponen-komponen penting mesin yang ada di PLTD diantaranya
adalah mesin motor, sistem bahan bakar, sistem udara masuk, sistem pembuangan
gas, sistem pendingin, sistem pelumasan, sistem penggerak mula. Ketujuh
komponen ini harus selalu ada dan tidak boleh kurang satupun pada Pembangkit
Listrik Tenaga Diesel (PLTD).
Secara umum proses kerja dari PLTD adalah pertama pada saat mesin di
starter, dinamo starter akan menyalakan mesin. Solar mengalir ke mesin. Mesin
juga menghisap oksigen untuk melakukan pembakaran. Solar dan oksigen masuk
ke engine block.
Di dalam engine block terdapat piston atau silinder. piston ini berada di
dalam engine block dan terdapat sebuah ruangan berbenttuk tabung di dalam
engine block sebagai tempat piston ini bekerja. Di dalam ruangan ini terdapat 2
valve atau katup untuk membuka dan menutup. Cara kerja mesin diesel ini
terdapat 4 tahap yaitu intake, pencampuran, peledakan, dan exhaust.
Pada saat salah satu katup membuka, mesin mengisap udara, lalu masuk
tahap pencampuran antara udara dan solar dan akhirnya menghasilkan energi
yang membuat piston naik. setelah itu katup satunya membuka dan masuk ke
tahap pembuangan atau exhaust. Kejadian ini terjadi berulang kali secara cepat.
semakin cepat kerjanya maka semakin besar energi yaang dihasilkan. Prinsipnya
sama seperti cara kerja mesin mobil.
Di bawah piston dipasang pipa panjang yang disebut crankshaft. Jika
piston bergerak maka crankshaft juga bergerak. Kemudian crankshaft ini
disambungkan ke generator. Di dalam generator tedapat magnet. Disekeliling
magnet terdapat kumparan. Pada saat pipa ini bergerak, magnet ikut berputar
dan bergesekan dengan kumparan. Gesekan antara magnet dan kumparan
membuat terjadinya energi listrik. Listrik ini kemudian disambung ke trafo trafo
untuk penyaluran energi ke rumah-rumah.
PLTD sendiri mempunyai kelebihan dan kekurangan seperti halnya pada
pembangkit-pembangkit lain. Kelebihannya antara lain Dapat beroperasi
sepanjang waktu selama masih tersediannya bahan bakar, dalam operasinya tidak
bergantung pada alam seperti halnya PLTA, investasi awal pembangunan PLTD
relatif murah dibanding pembangkit listrik lain. Sedangkan kekurangannya adalah
Ongkos bahan bakarnya tergolong mahal dan bergantung dengan perubahan harga
minyak dunia yang cenderung meningkat dari tahun ke tahun, menimbulkan
polusi udara yang ditimbulkan dari pembakaran bahan bakar konvensional yang
kadang kurang sempurna, memerlukan pemeliharaan rutin, sistem operasi tidak
efisien bahkan tergolong boros pada kondisi beban rendah.
3.2 Saran
Pada penggunaan PLTD alangkah baiknya menggunakan bahan bakar
dari gas atau menggunakan biogas karena ramah lingkungan dan dari segi
pembakarannya lebih sempurna. Di sisi lain karena pasokan BBM dari tahun ke
tahun semakin berkurang. Selain dari penggunaan biogas, model yang dipakai
juga harus yang memiliki keuntungan murah secara ekonomis yaitu dengan
menggunakan model Combustion Air Gas Integration. Model ini bekerja dengan
mencampur udara-bahan bakar gas sebelum memasuki saluran isap atau sebelum
memasuki kompresor-turbocharger apabila mesin diesel yang digunakan adalah
Turbocharged system. Model ini tergolong model yang murah karena tidak
menggunakan injector maupun pompa bertekanan tinggi, tidak membutuhkan
model yang rumit sehingga apabila suplai gas habis atau tersendat system akan
langsung bekerja dengan 100% bahan bakar diesel.
.
DAFTAR PUSTAKA
Dr. Suyitno M., M.Pd., 2011, Pembangkit Energi Listrik, Jakarta: Rineka Cipta
Ir. Djiteng Marsudi, 2005, Pembangkitan Energi Listrik, Jakarta: Erlangga
Ir. Sulasno, 1990, Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, Semarang: Satya Wacana
http://irhamninuhardindm.blogspot.com/2011/11/pembangkit-listrik-tenaga-
diesel.html
http://elektrojiwaku.blogspot.com/2011/04/pembangkit-listrik-tenaga-diesel-pltd.html
http://carapedia.com/kerja_diesel_info2560.html
http://eki.blog.ittelkom.ac.id/blog/2011/10/12/821/
http://otoboysworld.blogspot.com/2012/09/jenis-mesin-injeksi-mesin-diesel.html
http://armiyudha.blogspot.com/2012/05/komponen-utama-pltd.html