Makalah PLTD (Ready)

BAHAN DAN PIRANTI

MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA DIESEL (PLTD)

Oleh :

Fathin Izzuddin 1310131028 1 D4 A Teknik Elektro Industri

DEPARTMENT OF ELECTRO-INDUSTRIAL ENGINEERING EEPIS-ITS

Desember 2013

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

Kata Pengantar

Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. segala nikmat dan karunia yang telah diberikan kepada kita sehingga bisa menyelesaikan makalah dari mata kuliah Bahan dan Piranti tentang “Pembangkit “Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)”. (PLTD) ”. Dalam penyusunan makalah ini, tidak sedikit hambatan hambatan yang kami hadapi. Namun penulis menyadari bahwa dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan  bimbingan dari beberapa orang, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi teratasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. ALLAH SWT yang telah memberikan kami rezeki, rahmat, dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik 2. Ummi dan Abi yang tiada henti-hentinya selalu mendukung dan mendoakan anaknya dalam menjalani segala urusan di perkuliahan dan untuk menjadi orang yang sukses dalam menggapai cita-citanya. 3. Bapak Ainur Rofiq Nansur, S.T,. M.T selaku dosen mata kuliah Bahan dan Piranti yang telah memberikan instruksi kepada kami sehingga kami termotivasi dan menyelesaikan tugas makalah ini. 4. Rekan sekelas yang telah turut membantu dan mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas ini selesai. Dalam Penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan baik pada teknis  penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini dan bila untuk makalah selanjutnya. Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Aamiiin.

Surabaya, 7 Desember 2013

Penulis

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

Daftar Isi

Halaman Judul……...………………………………………………………………… ........ 1

Kata Pengantar…………………………………........…………………………………....... 2 Daftar Isi……..…………………………………………………………………………… ..

3

BAB 1 Pendahuluan………………………………………………………………….......... 4-5

Latar Belakang……………………………………………………………………. Belakang……………………………………………………………………... .. i Rumusan Masalah.......................... Masalah................................................ ............................................ ............................................. ................................ ......... ii Tujuan…………………………………………………... Tujuan………………………………………………… ...…………………………. …………………………. iii  iii Manfaat…………………………………………………………………………….. iv Manfaat……………………………………………………………………………..  iv BAB 2 Pembahasan…………………….…………………………………………............... 6-18

Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)…………………… (PLTD) ……………………...... ......…. …... .. i Penggunaan dan Faktor-faktor Pertimbangan Pilihan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)...................................... (PLTD)............................................................ ............................................ ............................................... ..................................... ............ ii Jenis-jenis Mesin Diesel ………………..………………………………………… ………………..………………………………………….. .. iii Jenis-jenis Mesin Injeksi Pada Mesin Diesel....................... Diesel ............................................. ...................................... ................ iv Komponen Perlengkapan PLTD dan Fungsinya ………………………………… ………………………………….. .. v Komponen-komponen Komponen-komponen Penting P enting Mesin PLTD...................................... PLTD............................................................ ...................... vi Cara Kerja PLTD...................................... PLTD............................................................ ............................................ ........................................... ..................... vii Keunggulan dan Kekurangan PLTD........................................ PLTD.............................................................. .................................. ............ viii viii BAB 3 Penutup………………………………………………………………………… ....... 19-20

Kesimpulan…………………………….... Kesimpulan…………………………… ....………………………………………… ………………………………………… i  i Saran……………………..…………………………………………………………. Saran…………………… …………………………………………………………. ii  ii Daftar Pustaka………………………………………………………………………… ........ 21

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 daerah-daer ah 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 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. Menjelaskan pengertian PLTD 2. Mencari tahu jenis-jenis mesin diesel pada PLTD 3. Menyebutkan komponen atau perlengkapan dan fungsi PLTD 4. Menjelaskan cara kerja dari PLTD 5. Menjelaskan kelebihan dan kekurangan dari PLTD 1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut 1. Mahasiswa mampu mengerti apa yang dimaksud dengan PLTD 2. Mahasiswa mampu memahami jenis-jenis mesin PLTD 3. Mahasiswa membedakan komponen-komponen yang terletak pada PLTD serta fungsinya 4. Mahasiswa memahami cara kerja dari PLTD 5. Mahasiswa memahami kelebihan dan kekurangan dari PLTD

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 mengoperasikan mesin diesel 2. Mahasiswa dapat mengetahui proses siklus Usaha/Kerja pada mesin diesel pada  pengoperasian PLTD

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 ter susun 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 yaitu  Intermediate Diesel Oil  (IDO)   (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).

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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. 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.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 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 masingmasing silinder. 2. Respons terhadap perubahan posisi throttle pun 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

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

2.4.2

Berdasarkan 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 ( cylinder head ), ), Blok mesin (engine block), Karter block), Karter (carter/oil (carter/oil pan), 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 seba gai berikut : 2.5.1

Cylinder head (kepala silinder)

Fungsi : 1. Penutup Silinder 2. Menempatkan Rocker Arm 3. Menempatkan Valve Starting ( Katup Start ) 4. Tempat Saluran Udara Masuk dan Gas Buang. 5. Menempatkan Injector 6. Menempatkan Katub A. Komponen yang terdapat pada kepala silinder

1. Injector ( Pengabut ) :

Fungsi : Mengabutkan bahan bakar/ menyemburkan bahan bakar.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 Bidang Kontak : 30 0 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

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 :

2.5.3



Meneruskan tekanan torak keporos engkol.



Meneruskan putaran poros engkol ke torak.

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

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 Poros Bubungan 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

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 pompa injeksi bahan, bahan,

 pergerakan membuka dan menutup katub 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 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 Dimana purifier ini berfungsi untuk memisahkan oil dan air yang tercampur.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

2.6 Komponen-komponen Komponen-komponen Penting Mesin PLTD 1. Mesin / motor

Merupakan komponen dasar dari mesin yang memperkuat daya. Mesin tersebut dirangkai dikopel langsung dengan generator. System  2. Sistem Bahan Bakar ( F uel 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. Cool er System  System  5. Sistem Pendinginan (Coole )

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. ystem)  m)  6. Sistem Pelumasan (l ube oil syste

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.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 Tangki penyimpanan bahan bakar bakar sementara 9. Generator 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 (daily tank ). ). Jika bahan bakar adalah  bahan bakar minyak (BBM) maka bahan bakar dari d ari daily tank  dipompakan   dipompakan ke Pengabut (nozzel ), ), disini bahan bakar dinaikan temperaturnya hingga manjadi kabut. Sedangkan  jika bahan bakar adalah bahan bakar gas (BBG) ( BBG) maka dari dari daily tank  dipompakan  dipompakan ke convertion kit  (pengatur  (pengatur tekanan gas) untuk diatur tekanannya.  Menggunakan kompresor udara bersih dimasukan kedalam tangki udara  start   melalui

saluran masuk (intake (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 ). ).

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

 Bahan bakar dari convertion kit   (untuk BBG) atau nozzel   (untuk BBM) kemudian

diinjeksikan kedalam ruang bakar (combustion (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  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.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

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 yaitu  Intermediate Diesel Oil  (IDO)   (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 ( cylinder head ), ), Blok mesin (engine block), Karter block), Karter (carter/oil (carter/oil pan), 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, injeksi, Turbocharger , Governor, Saringan (filter). (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 pada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD).

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

Secara umum proses 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 r uangan berbenttuk tabung di dalam engine block sebagai tempat te mpat  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. Prinsipnya 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 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 memil iki 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.

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN

DAFTAR PUSTAKA

Dr. Suyitno M., M.Pd., 2011,  Pembangkit Energi Listrik , Jakarta: Rineka Cipta Ir. Djiteng Marsudi, 2005, Pembangkitan 2005,  Pembangkitan Energi Listrik, Jakarta: Erlangga Ir. Sulasno, 1990, Pusat 1990,  Pusat Pembangkit Tenaga Listrik, Semarang: 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

PEMBANGKIT PEMBANG KIT LISTRIK TENAGA DIESEL |

FATHIN IZZUDDIN