LAPORAN AKHIR

APLIKASI KOMPUTER DALAM SISTEM TENAGA LISTRIK

(TEL 541)

“SISTEM MONITORING DAN CONTROLLING PADA GAS BUANG

UNTUK COGENERATION”

Disusun Oleh :

REZA ALFAUZI (31494)

EKO NUGRAHA (31976)

DIKO PRAMAYUDHA (32114)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2009/2010I. LATAR BELAKANG

Cogeneration ( Kogenerasi )

Sistim kogenerasi adalah serangkaian atau pembangkitan

secara bersamaan beberapa bentuk energi yang berguna

(biasanya mekanikan dan termal) dalam satu sis tim yang

terintegrasi. Sistim CHP terdiri dari sejumlah komponen

individu – mesin penggerak (mesin panas), generator,

pemanfaatan kembali panas, dan sambungan listrik – tergabung

menjadi suatu integrasi. Jenis peralatan yang menggerakkan

seluruh sistim (mesin penggerak) mengidentifikasi secara

khusus sistim CHPnya.

Mesin penggerak untuk sistim CHP terdiri dari mesin

reciprocating, pembakaran atau turbin gas, turbin uap, turbin

mikro dan sel bahan bakar. Mesin penggerak ini dapat

membakar berbagai bahan bakar, yaitu gas alam, batubara,

minyak bakar, dan bahan bakar alternatif untuk memproduksi

daya poros atau energi mekanis. Meskipun umumnya energi

mekanis dari mesin penggerak digunakan untuk menggerakkan

generator untuk membangkitkan listrik, tetapi dapat juga

digunakan untuk menggerakkan peralatan yang bergerak seperti

kompresor, pompa, dan fan. Energi termal dari sistim dapat

digunakan untuk penerapan langsung dalam proses atau tidak

langsung untuk memproduksi steam, air panas, udara panas

untuk pengeringan, atau air dingin/ chilled water untuk proses

pendinginanan.

Gambar 1.1 Efisiensi CHP

Gambar 1 menunjukkan efisiensi energi canggih CHP

dibandingkan dengan stasiun pusat pembangkit listrik

konvensional dan pembangkit boiler. Sistim CHP hanya

menggunakan energi tiga perempat bagian dari energi yang

digunakan jika sistim panas dan daya terpisah. Penurunan

konsumsi bahan bakar primer ini merupakan keuntungan utama

sistim CHP, karena jika pembakaran lebih efisien atau

kebutuhan bahan bakar lebih sedikit, berarti emisi akan

lebih sedikit untuk hasil yang sama.

Keuntungan Kogenerasi

Seperti sudah digambarkan diatas, keuntungan

penggunaan sistim kogenerasi adalah sebagai berikut:

1. Meningkatkan efisiensi konversi energi dan penggunaannya.

2. Emisi lebih rendah terhadap lingkungan, khususnya CO2, gas

rumah kaca utama.

3. Dalam beberapa kasus, digunakan bahan bakar biomas dan

beberapa limbah seperti limbah pengolahan minyak bumi,

limbah proses dan limbah pertanian (dengan digester

anaerobik atau gasifikasi). Bahan ini akan menjadi bahan

bakar pada sistim kogenerasi, meningkatkan efektivitas

biaya dan mengurangi tempat pembuangan limbah.

4. Penghematan biaya yang besar menjadikan industri atau

sektor komersial lebih kompetitif dan juga dapat

memberikan tambahan panas untuk pengguna domestik.

5. Memberikan kesempatan lebih lanjut untuk membangkitkan

listrik lokal yang didesain sesuai kebutuhan konsumen

local dengan efisiensi tinggi, menghindari kehilangan

transmisi dan meningkatkan fleksibilitas pada sistim

penggunaan. Hal ini khususnya untuk penggunaan bahan

bakar gas alam.

6. Suatu kesempatan untuk meningkatkan diversifikasi plant

pembangkit, dan menjadikan persaingan pembangkitan.

Kogenerasi menyediakan sesuatu kendaraan terpenting untuk

promosi pasar energi yang liberal.

Jenis-Jenis Sistim Kogenerasi

Bagian ini mencakup berbagai jenis sistim kogenerasi:

sistim kogenerasi turbin uap, sistim kogenerasi turbin gas,

dan sistim kogenerasi mesin reciprocating. Dalam bagian ini juga

menyangkut klasifikasi sistim kogenerasi atas dasar urutan

energi yang digunakan.

Sistim Kogenerasi Turbin Uap

Turbin uap merupakan salah satu teknologi mesin

penggerak yang multi guna dan tertua yang masih diproduksi

secara umum. Pembangkitan energi dengan menggunakan turbin

uap telah berlangsung sekitar 100 tahun, ketika alat

tersebut menggantikan mesin steam reciprocating karena

efisiensinya yang tinggi dan biayanya yang murah. Kapasitas

turbin uap dapat berkisar dari 50 kW hingga ratusan MWs

untuk plant utilitas energi yang besar. Turbin uap digunakan

secara luas untuk penerapan gabunag panas dan daya (CHP).

Siklus termodinamika untuk turbin uap merupakan siklus

Rankine. Siklus merupakan dasar bagi stasiun pembangkitan

daya konvensional dan terdiri dari sumber panas (boiler) yang

mengubah air menjadi steam tekanan tinggi. Dalam siklus

steam, air pertama-tama dipompa ke tekanan sedang hingga

tinggi, kemudian dipanaskan hingga suhu didih yang sesuai

dengan tekanannya, dididihkan (dipanaskan dari cair hingga

uap), dan kemudian biasanya diberikan panas

berlebih/superheated (dipanaskan hingga suhu diatas titik

didih). Turbin multi tahap mengekspansi steam bertekanan

sampai ke tekanan rendah dan steam kemudian dikeluarkan ke

kondensor pengembun pada kondisi vakum atau menuju sistim

distribusi suhu menengah yang mengirimkan steam ke

penggunaan industri atau komersial. Kondensat dari kondensor

atau dari sistim penggunaan steam dikembalikan ke pompa air

umpan untuk keberlanjutan siklus.

Dua jenis turbin uap yang banyak digunakan adalah jenis

tekanan balik dan ekstraksikondensasi. Pemilihan diantara

keduanya sangat tergantung pada besarnya panas dan daya,

kualitas panas dan faktor ekonomi. Titik ekstraksi steam

dari turbin dapat lebih dari satu, tergantung pada tingkat

suhu dari panas yang diperlukan oleh proses.

1. Turbin Steam Tekanan Balik

Turbin steam tekanan balik merupakan rancangan yang

paling sederhana. Steam keluar turbin pada tekanan yang

lebih tinggi atau paling tidak sama dengan tekanan atmosfir,

yang tergantung pada kebutuhan beban panas. Hal ini yang

menyebabkan digunakannya istilah tekanan balik. Dengan cara

ini juga memungkinkan mengekstraksi steam dari tahap

intermediate turbin uap, pada suhu dan tekanan yang sesuai

dengan beban panas. Setelah keluar dari turbin, steam

diumpankan ke beban, dimana steam ini akan melepaskan panas

dan kemudian diembunkan. Embun kondensat kembali ke sistim

dengan laju alir yang dapat lebih rendah dari laju alir

steam, jika steam digunakan dalam proses atau jika terdapat

kehilangankehilangan sepanjang jalur pipa. Air make-up

digunakan untuk menjaga neraca bahan.

Gambar 1.2 Turbin Steam Tekanan Bali

Sistim tekanan balik memiliki keuntungan-keuntungan sebagai

berikut:

1. Rancangannya sederhana dengan hanya beberapa

komponen

2. Biaya tahapan tekanan rendah yang mahal dihindarkan.

3. Modalnya rendah

4. Kebutuhan air pendingin berkurang atau bahkan tidak

ada.

5. Efisiensi totalnya tinggi, sebab tidak terdapat

pembuangan panas ke lingkungan yang melalui

kondensor

Sistim tekanan balik memiliki kerugian-kerugian sebagai

berikut:

1. Turbin uap lebih besar untuk keluaran energi yang

sama, sebab turbin ini beroperasi pada perbedaan

entalpi steam yang lebih rendah.

2. Laju alir massa steam yang menuju turbin tergantung

pada beban termis. Sebagai akibatnya, listrik yang

dihasilkan oleh steam dikendalikan oleh beban panas,

yang menghasilkan sedikit atau tidak ada

fleksibilitas pada penyesuaian langsung keluaran

listrik terhadap beban listrik. Oleh karena itu,

terdapat kebutuhan bagi hubungan dua arah jaringan

listrik untuk pembelian listrik tambahan atau

penjualan listrik berlebih yang dihasilkan. Untuk

meningkatkan produksi listrik dapat dilakukan dengan

cara membuang steam secara langsung ke atmosfir,

namun cara ini sangat tidak efisien. Hal ini akan

mengakibatkan dihasilkannya limbah air boiler yang

sudah diolah dan, kemungkinan besar, nilai ekonomis

dan kinerja energinya yang buruk

Salah satu cara pengaplikasian sitem kogenerasi ada

pada pemanfaatan gas buang dari hasil pemansan air pada

pembangkit-pembangkit litrik tenaga termal. Pembangkit

listrik tenaga termal banyak yang menggunakan boiler untuk

mengkonversi air menjadi uap untuk memutar turbin. Dalam

operasinya, boiler harus selalu dimonitor keadaannya, salah

satu variabel yang penting untuk diamati adalah temperatur.

Proses monitoring suhu tidak mungkin dilakukan local

atau berdekatan dengan boiler sehingga proses ini perlu

dilakukan dengan device dan dari jarak yang tertentu, tidak

berdekatan dengan boiler.Untuk memudahkan pengguna dalam

memonitor, didesain suatu mekanisme interaksi antara user

(manusia) dengan mesin dengan tampilan tertentu atau Human

Machine Interface yang memungkinkan pengguna dapat

mengetahui banyak keadaan atau status device yang diawasi

dengan mudah.

Agar pengaturan kogenerasi dapat dilakukan, pada sisi

keluaran boiler ditambahkan katub yang secara otomatis

dapat dibuka dan ditutup. Untuk itu diperlukan suatu system

yang dapat memonitor dan melakukan fungsi kendali otomatis

dalam pemanasan boiler.

II. TUJUAN

Tujuan dari pembuatan perangkat ini adalah:

Mendesain sistem monitoring dan controlling suhu dengan

hardware akuisisi data yang reliable

Mensimulasikan pemanfaatan gas buang berupa panas untuk

cogeneration dalam dunia pembangkitan

Aplikasi ini diharapkan mampu memberikan indikator akan

ketersediaan energi panas pada gas buang pada suatu

pembangkit termal dan juga mampu mengontrol energi

panas yang ada agar tidak merusak peralatan yang ada

Aplikasi ini diharapkan dapat memberikan pemahaman

lebih dalam mengenai teknologi cogeneration dan sensor

suhu kaitannya dengan ketenagalistrikan.

III. PRINSIP KERJA

Perangkat digital thermometer yang dibuat tidak hanya

akan menghasilkan tegangan output untuk kemudian sebagai

bentuk “monitoring” yang ditampilkan dalam computer namun

juga sebagai bentuk “controlling”. Baik dari sisi hardware

maupun software dapat dilihat bentuk controlling nya. Dari

hardware akan diindikasikan dari penyalaan LED sedangkan

pada software akan disimulasikan dengan buka-tutup katub.

Blok Diagram

Bentuk blok diagram dari perangkat yang akan dirancang

adalah sebagai berikut:

sensor suhu

interface soundcard

labview

Transistor

LEDrelay

Gambar 3.1 blok diagram rancangan perangkat

Sensor suhu akan mengukur suhu air yang mendidih

sebagai objek yang diukur. Keluaran dari sensor suhu akan

menghasilkan sinyal analog yang berupa level tegangan.

Semakin panas air yang didihkan dalam proses pembangkitan,

maka level tegangan juga akan meningkat. Tegangan output

tersebut kemudian akan menjadi input dari interface

soundcard dan juga transistor sebagai trigger switch

otomatis secara parallel.

Interface Sound Card komputer berupa Jack Microphone.

Outputnya akan diteruskan langsung ke computer untuk

kemudian diolah dengan Labview. Pada Labview data akan

dimasukkan ke suatu fungsi yang akan menunjukkan suhu

terukur dari sensor, kemudian batasan-batasan suhu diatur

dimana jika melewati batas suhu tertentu akan muncul alarm

peringatan atau suatu mekanisme lain tertentu. Dalam

simuliasi akan dibuat bila melewati batasnya, katub dari

wadah pemanasan air akan terbuka sebagai bentuk simulasi

cogeneration. Data pembacaan suhu dapat disimpan (di-record)

guna pengolahan lebih lanjut.

Tegangan output dari sensor suhu juga masuk ke basis

transistor. Bila telah mencapai titik batas tertentu akan

menaikkan tegangan basis-emmiter sehinngga relay dapat

aktif. Sedangkan fungsi relay disini sebagai pencatu saklar

yang merepresentasikan pengendalian buka-tutup katub.

Disimulaikan dalam hardware bila suhu belum melewati batas

tegangan minimum untuk mengaktifkan relay, maka LED tidak

menyala. Dan bila telah mencapai tegangan tertentu dari

hasil peningkatan suhu, maka relay aktif dan LED akan

menyala.

IV. PERANCANGAN

Dalam proses perancangan dibagi dalam dua bagian

penting, yaitu dari sisi hardware dan dasi sisi software.

Keduanya akan dirancang secara kompak sehingga menghasilkan

bentuk monitoring dan controlling yang baik dan reliable.

IV.1 HARDWARE

Secara umum hardware yang dirancang berfungsi sebagai

transducer yang mengubah besaran panas menjadi besaran listrik

berupa level tegangan. Level tegangan akan berubag seiring

dengan perubahan panas yang terjadi di dekat sensor panas.

Sensor panasnya sendiri digunakan IC LM 35.

Output dari hardware akan menjadi input ke software dan

juga secara parallel juga menjadi input untuk simulasi

secara hardware dari bentuk controlling system. Bentuknya

diindikasikan dengan menggunakan indicator berupa nyala LED.

Alat Dan Bahan Yang Diperlukan Dalam Pengujian

Alat:

1.Heater

2.Termometer

3.Multimeter

4.Bejana tempat merebus

air

Bahan:

1.Sensor suhu IC LM 35

2.Resistor

3. Dioda

4. Relay

5. Transistor C945

6. Regulator 7805

7. LED

8.Sumber tegangan 9 Volt

Langkah –Langkah Percobaan:

1. Menyiapkan bejana , thermometer, heater

2. Merebus air secukupnya sesuai yang diperlukan

3. Menempatkan sensor suhu (IC LM 35) pada bejana,sehingga

memungkinkan perpindahan panas yang terjadi secara

konveksi(pada air) mengalir menuju sensor

4. Mengubah variable bebas dengan cara mengatur level suhu pada

air (dengan memanaskan air sampai suhu tertentu yang ingin

diamati)

5. Mengamati perubahan nyala LED ketika sudah mencapai titik

minimal untuk menyala

Gambar Rangkaian

Gambar 4.1 Skema Rangkaian

Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa dalam pendesainan

hardware menggunakan beberapa alat elektronis. Setiap

komponen memliki fungsi masing-masing dalam sistem ini

yaitu:

Regulator 7805

Tegangan input DC yang digunakan untuk rangkaian

sebesar 9 volt. Namun agar komponen tidak terlalu panas

namun tetap dapat dijalankan, maka tegangan input diturunkan

hingga 5 volt dan dijaga agar tetap 5 volt, yakni dengan

menggunakan regulator tipe 7805. Dengan menggunakan komponen

seperti ini, dengan mudah dapat dibuat rangkaian catu daya

yang sangat baik regulasi tegangan keluarannya. Namun,

komponen 7805 hanya bisa efektif mencatu arus sampai 1 A

saja. Catu daya 5 volt umumnya banyak sekali digunakan untuk

mencatu berbagai aplikasi, sehingga kadang kala catu arus 1A

tidak cukup.

Gambar 4.2 Regulator 7805

LM35

LM35 merupakan IC yang digunakan sebagai sensor suhu.

IC tersebut mengubah kondisi suhu lingkungan disekitarnya

menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik keluaran LM35 ini

memiliki nilai yang sebanding dengan suhu lingkungan dalam

bentuk derajat Celcius (ºC). Karakteristik dari sensor suhu

LM35 ini adalah perubahan nilai tahanannya akan semakin

besar apabila suhu lingkungannya semakin rendah dan nilai

tahanannya akan menjadi kecil apabila suhu lingkungannya

semakin tinggi. Bentuk LM 35, seperti ditunjuk pada Gambar

4.3, memiliki 3 kaki yang merepresentasikan tegangan source

(Vs), tegangan output (Vo), dan ground.

Gambar 4.3 bentuk umum dari LM35

Beberapa fasilitas yang dimiliki LM35 adalah sebagai berikut

:

1. Dikalibrasi secara langsung dalam º Celcius.

2. Ketelitian pengukuran LM35 sangat tinggi mencapai ± ½ ºC

pada suhu kamar

3. Jangkauan temperatur dari -55ºC sampai +150ºC

4. Setiap perubahan 1ºC akan mempengaruhi perubahan tegangan

keluaran sensor sebesar 10mV

5. Arus yang mengalir kurang dari 60mA

Skema rangkaian sensor suhu yang digunakan adalah sebagai

berikut :

Gambar 4.4 skema rangkaian LM35

C945

C945 merupakan transistor jenis NPN yang digunakan

sebagai saklar otomatis pada rangkaian. Tegangan Vbe minimal

agar transistor ini aktif yaitu 0,7 volt. Dalam pengmbilan

data diperoleh bahwa arus sebesar ini akan setara dengan

suhu 700 C. Selama tegangan kurang dari 0,7 volt, maka tidak

ada arus yang menuju kaki common. Dengan begitu rangkaian

relay tidak akan aktif.

Dioda

Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat

mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain

adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah

semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain

adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan

dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Pemasangan diode pada rangkaian berada jalur menuju

jack microphone. Tegangan anode nya berasal dari output dari

output dari LM35 dan katoda akan menuju input jack

microphone.

Gambar 4.5 simbol dan struktur dioda

Relay

Relay digunakan sebagai penghasil tegangan yang besar

untuk mengaktifkan indicator LED.

Gambar 4.6 struktur relay

LED

LED (Light Emitting Diode atau Light Emitting Device)

merupakan piranti yang vital dalam teknologi

electroluminescent seperti untuk aplikasi teknologi display

(tampilan), sensor, dan lain-lainnya. Teknologi

electroluminescent didasarkan pada konsep pancaran cahaya

yang dihasilkan oleh suatu piranti sebagai akibat dari

adanya medan listrik yang diberikan kepadanya.

Gambar 4.7 struktur dan simbol LED

Dengan penempatan pada rangkaian, ketika switch dari

relay aktif maka akan ada arus menuju LED sehingga LED akan

menyala. Nyala lampu LED akan bertahan selama relay aktif.

Cara Kerja Rangkaian

Penstabilan Vin

Gambar 4.8 rangkaian penstabilan Vin

Tegangan input awal sebesar 9 volt. Kemudian dengan

menggunakan regulator 7805 dibuat tetap stabil pada level

tegangan 5 volt. Tegangan ini akan menjadi masukan untuk

sensor suhu LM35 dan relay nantinya.

Proses sensoring

Gambar 4.9 rangkaian sensoring

Dengan Vs= 5 volt, LM 35 sudah dapat diaktifkan. Cara

pemakaiannya dengan memanaskan IC atau didekatkan dengan

sumber panas. Tegangan basis akan berubah seiring dengan

perubahan suhu. Hubungan perubahannya adalah berbanding

lurus, yang berarti ketika suhu naik maka tegangan akan

naik.

Monitoring

Gambar 4.10 rangkaian monitoring

Tegangan keluaran dari LM35 akan dijadikan input dari

jack microphone yang kemudian akan masuk menjadi data

computer. Namun dalam kenyataannya, dari soundcard akan ada

tegangan keluaran yang bergantung pada suhu namun tidak

linear. Agar tidak merusak rangkaian, maka dipasang diode

diantaranya. Dengan begitu tegangan dari soundcard-rangkaian

akan bernilai 0 volt dan rangkaian tetap dapat bekerja

dengan baik. Dari sini sisi hardware sudah selesai.

Trigger Controlling

Transistor C945 tidak akan melewati tegangan input yang

masuk ke relay selama transistor belum aktif atau dengan

kata lain dibawah 0,7 volt. tegangan input dari relay

sebesar 5 volt dari parallel dengan input dari LM35. Ketika

suhu dinaikkan dan tegangan keluaran LM 35 sudah mencapai

0,7 volt maka akan mengaktifkan C945. Transistor C945 yang

sudah aktif ini akan mentrigger relay untuk aktif. Relay

aktif maka switch akan ON.

Gambar 4.11 trigger controlling

Indicator Controlling

Gambar 4.11 Indicator Controlling

Switch relay yang ON akan menyebabkan arus melewati LED.

Arus ini masih terlalu besar sehingga harus dibagi dengan

resistor sebesar 1 k Ohm. Dengan arus dalam level mikro

ampere maka LED akan menyala dengan baik sebagai bentuk

indicator pengendalian.

Metode Pengujian Hardware

Pembuatan perangkat digital thermometer menggunakan

komponen utama berupa sensor panas IC LM 35. Sebelum

dimasukkan dalam computer melalui jack microphone telah

dilakukan pengujian terhadap tingkat akurasi dan

sensitivitas alat (sensor suhu). Yaitu dengan mengukur

perubahan tegangan pada kutub-kutub jack untuk setiap

perubahan suhu.

Dari hasil pengamatan diperoleh hasil yang reliable

antara perubahan tegangan akibat perubahan suhu yang

terjadi. Selain itu, ketika sudah mencapai suhu sekitar 700

C atau tegangan Vbe telah mencapai sekitar 0,7 volt, maka

relay aktif dan LED menyala. Ini menunjukkan bahwa secara

hardware alat sudah siap dan benar untuk kemudian dimasukkan

datanya ke dalam computer dan dimonitor untuk setiap

suhunya.

IV.2 SOFTWARE

Alat kami ini menggunakan LAB VIEW 8.2 sebagai aplikasi

yang digunakan, Sinyal dari sensor suhu diteruskan ke

soundcard untuk dapat diolah datanya sehingga dapat

menampilkan suhu dan kondisinya pada proses

cogeneration.Kami membuat dua jenis aplikasi di labview

yaitu saat mendapat input dari sensor suhu dan simulasi

input dari labview itu sendiri Tampilan pada labview untuk

yang mendapat input dari alat adalah sebagai berikut :

Gambar 4.12 Front panel HI Labview

Gambar 4.13 Block diagram

Gambar 4.14 Blok Acquire sound

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa sinyal sensorakan dihubungkan ke komputer melalui soundcard. Dan blokpembacaan sinyal telah disediakan oleh Labview 2009 sehinggauntuk membaca sinyal tidak diperlukan cara yang rumit, namunhanya menggunakan satu blok khusus yaitu Acquire Sound.Dengan blok ini sinyal telah dapat dihubungkan ke komputeruntuk selanjutnya diolah. Nilai yang didapatkan laluditampilkan melalui sebuah indikator yang berbentuk sepertitermometer seperti gambar di bawah ini:

Gambar 4.15 IndikatorSuhu

Nilai suhu yangdihasilkan ini kemudiandimanfaatkan untukmembuat semacam indikator level suhu apakah sudah siap untukproses cogeneration atau belum dengan menampilkannya melaluiLED pada Front Panel Labview 2009. Berikut ini adalahindikatornya :

Gambar 4.16 panel condition

Indikator diatas berfungsi untuk mengetahui apakah gasbuang sudah siap atau belum digunakan untuk prosescogeneration. Pada indikator ini digunakan beberapa kondisiyang dijabarkan pada blok diagram :

Gambar 4.17 LED condition

Yang artinya pada suhu dibawah 600 celcius maka LED

akan menampilkan bahwa suhu not ready atau belum siap untuk

digunakan gas buang itu. Dan untuk suhu diatas 600 maka gas

buang tersebut sudah siap untuk digunakan. Suhu disini dapat

diubah rangenya sesuai yang kita inginkan sesua

karakteristik suhu gas buang yang ada. Disini kami berasumsi

bahwa alat kami digunakan untuk memanaskan air dirumah

dengan memanfaatkan gas buang dari pembangkit termal yang

ada. Sehingga suhu 600 celcius dikatakan telah ready untuk

digunakan. Buka tutup katup untuk kondisi over heat

digunakan di hardware dengan menggunakan relay yang akan

aktif pada suhu 700 celcius ( hal ini karena keterbatasan

alat ) seharusnya over heat itu aktif pada suhu 1200 akan

tetapi hal itu dapat diganti sesuai dengan hardware yang

digunakan. Sedangkan blok labview :

Gambar 4.18 Blok kalibrasi

Digunakan untuk proses kalibrasi tegangan input ke

dalam bentuk suhu sehingga tegangan input yang nilainya

dalam rentang 0.27 V – 1.2 V ini dapat ditampilkan dalam

bentuk celcius dengan mengalikannya dengan konstanta 100

karena dalam pengujian didapat nilai 0.267 mV pada suhu 270

C sehingga dapat dianggap bahwa 0.27V adalah suhu 270 C

untuk mempermudah perhitungan. Selain dengan tegangan input

dari alat kami juga membuat simulasi input dari program

labview sendiri untuk memperjelas proses yang ada pada alat

kami ini jika diterapkan pada keadaan sebenarnya, yaitu :

Gambar 4.19 Front panel HI Labview Simulation

Gambar 4.20 Block Diagram Simulation

Ada beberapa komponen yang ditambahkan pada block

diagram versi simulation ini yaitu :

Gambar 4.21 Simulate Signal DC

Komponen diatas digunakan untuk mensimulasi input

berupa tegangan DC yang konstan. Nilai dan pengaturan

tersebut dapat diatur dengan meng-klik dua kali komponen

itu.

Gambar 4.22 Integrator

Input yang masuk ke komponen integrator diatas akan

selalu bertambah sesuai dengan fungsi integral yang menam

tiap menambah tiap satu satuan waktu. Kita menggunakan

komponen ini karena ingin mensimulasikan kenaikan suhu yang

ada di boiler yang memang akan terus naik tiap satuan waktu.

Gambar 4.23 Katup

Katup pada Front panel dapat dibuat dengan blok diagram

diatas baik itu katup air maupun katup gas.

Gambar 4.24 Pemanas (heater)

Heater atau pemanas yang terlihat untuk memanaskan

boiler diatas dapat dibuat dengan rangkaian diatas.

Gambar 4.25 Boiler

Sedangkan tampilan boiler dapat menggunakan blok

diagram diatas.

Proses yang terjadi pada simulasi yang kita buat dapat

kita uraikan sebagai berikut:

1.Simulate DC 1(bawah) aktif dan masuk ke integrator

sehingga tegangannya naik terus sampai batas 4000 (dapat

diubah). Ini menunjukkan proses pengisian air pada boiler

yang ada.

2.Setelah itu signal tadi diinvert dibuat dua cabang

yang satu ke relay 2 dan satunya ke relay 1. Pada relay 2

signal diinvert sehinnga relay menutup dan proses pengisian

air berhenti. Signal relay 2 ini terhubung dengan rangkaian

katup yang ada sehingga katup menutup saat air berhenti

mengalir

3.Signal yang ke relay 1 menghubungkannya ke simulate

DC signal 2 , simulate DC signal 2 dihubungkan ke integrator

sehingga panas akan terus naik seiring waktu.

4. Setelah sampai pada suhu 1200 C maka signal akan

dihubungkan ke katup dan masuk ke simulate DC signal 3 yang

bernilai negatif sehingga suhu turun sampai pada batas

tertentu lalu naik kembali.

5.Begitu seterusnya

Pada simulasi ini suhu dibawah 800 C maka indikator

akan menunjukkan not ready dan diatas 800 C gas buang siap

digunakan untuk digunakan.

V. HASIL PENGAMATAN DAN ANALISA

Hasil pengujian alat kami ditunjukkan dengan tabel antara

suhu dengan tegangan input dibawah ini :

SUHU(celcius) TEGANGAN (volt)

26 0.25927 0.26928 0.27929 0.28930 0.29931 0.30932 0.31933 0.32934 0.339

35 0.34936 0.35937 0.36938 0.37939 0.38940 0.39941 0.40942 0.41943 0.42944 0.43945 0.44946 0.45947 0.46948 0.47949 0.48950 0.49951 0.50952 0.51953 0.52954 0.53955 0.54956 0.55957 0.56958 0.57959 0.58960 0.59961 0.60962 0.61963 0.62964 0.63965 0.64966 0.65967 0.66968 0.67969 0.68970 0.69971 0.70972 0.71973 0.72974 0.73975 0.74976 0.75977 0.76978 0.779

79 0.78980 0.79981 0.80982 0.81983 0.82984 0.83985 0.84986 0.85987 0.86988 0.87989 0.88990 0.89991 0.90992 0.91993 0.92994 0.93995 0.94996 0.95997 0.96998 0.97999 0.989100 0.999

TABEL 1 suhu vs tegangan

Sehingga dapat dikatakan bahwa kenaikan suhu linier

dengan kenaikan tegangan. Dan untuk software labview

hasilnya seperti berikut :

Gambar 4.26 Simulasi not ready

Pada saat suhu 50 0 C indikator masih menunjukkan kondisi

not ready.

Gambar 4.27 simulasi ready

Pada saat suhu mencapai 800 C maka indikator akan menunjukkan

bahwa gas buang ”ready” untuk digunakan.

Gambar 4.28 simulasi buka katup

Pada saat suhu lebih 1200 C maka katup akan membuka dan

suhu akan turun sampai 1110 C dan suhu akan naik lagi begitu

seterusnya. Indikator akan tetap menunjukkan ready. Dapat

dikatakan bahwa aplikasi labview nya berjalan dengan baik

VI. KESIMPULAN

1. Aplikasi sistem monitoring dan controlling gas buang

untuk cogeneration ini sangat berguna untuk efisiensi

energi yang saat ini sedang dilakukan oleh semua

kalangan.

2. Dengan menggunakan komputer, aplikasi ini dapat

dijadikan salah satu penginderaan jauh pada pembangkit

termal.

3. Dari sisi software maupun hardware dapat dikatakan alat

ini bekerja dengan baik.

4. Aplikasi ini dapat menjadi pendorong untuk munculnya

aplikasi-aplikasi lain di dalam efisiensi energi

khususnya teknologi cogeneration itu sendiri.