7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

1/20

SISTEM KONVERSI ENERGI

Oleh ;

Prof. T.M. Soelaiman

KURSUS SINGKAT KEENERGIAN

Untuk

STAF AKAEMI

UNIVERSITAS SRI!I"A#A

i$elen%arakan Oleh

PUSAT ANTAR UNIVERSITAS & I'MU TEKA#ASA

INSTITUT TEKNO'OGI (ANUNG

(an)un%* + Maret & , "uni -/

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

2/20

0aku1an

Kuliah ini akan mem2aha$ 1okok31okok 1em2aha$an $e2a%ai 2erikut 4

-. Ma$alah ener%i

,. (a%an kon5er$i ener%i

6. Kon5er$i ener%i elektrik

7. (e2era1a 8ontoh kon5er$i

-. Ma$alah Ener%i

Se2a%aiaman kita telah ketahui ma$alah ener%i 2e%itu 1entin%n9a )alam kehi)u1an kita

$ehari3hari* $ehin%%a mau tak mau kita haru$ ketahui* fahami )an 2ertin)ak )alam

ke2i:ak$aan men%atur $um2er )a9a ener%i 9an% kita miliki untuk )imamfaatkann9a* )emi1em2an%unan )an ke$e:ahteraan nu$a )an 2an%$a.

Se2a%ai 8ontoh* energi minyak bumi )emikian 1entin%n9a untuk )imamfaatkan )alam

men)a1atkan )e5i$a %una 1em2an%unan 1elita )emi 1elita* $ehin%%a memerlukan )i1loma$i

)alam him1unan OPE0 untuk men)a1atkan uota )an har%an9a 9an% $e$uai* 9an% ti)ak

men%%an%u ren8ana an%%aran 1em2an%unan ne%ara.

Ma$alah ener%i 9an% men8aku1 $e2a%ian 2e$ar ma$alah 9an% 1erlu )ia:arkan 1a)a 1ara

maha$i$ 4

Gam2ar -Sumber Energi

Minyak

Defnisi

Energi

Ekstrasi dan EkplorasiKonsentrasi

Transportasi

Pemurnian

Penyimpana

Konversi

Distribusi

Konsumsi

Proses Energi

Kompetisi

Pengamanan Nasional

Hak Milik

Konservasi

Pemburuha

Pajak

Tari

!ingkungan

"atubara

Masalah Kebijakan

Energi

Kayu# "iogas

$ngin# Pasang Surut

Surya dan %eothermal

&usi Nuklir

%as

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

3/20

ari %am2ar - itu )a1at )ilihat 2eta1a lua$n9a ma$alah ener%i 9an% )a1at )i$e$uaikan

menurut ke1erluan ma$in%3ma$in% $u231ro%ram $tu)i.Untuk $u21ro%ram ke)okteran

1enekanan kuliah )iletakan 1a)a ma$alah ener%i 9an% 2erkaitan )en%an ma$alah ke$ehatan*

ra)ia$i* $olar ener%i* 2io3ener%i* )$2n9a.Untuk $u231ro%ram 1en)i)ikan ekonomi 1enekanan

kuliah )iletakan 1a)a $tu)i $o$io3ekonomi ma$alah ener%i* $um2er )a9a ener%i* 1en%an%kutan

)an )i$tri2u$i ener%i )$2n9a*

Untuk $u231ro%ram me$in* 1enekanan kuliah )iletakan 1a)a heat tran$fer $u23

1ro%ram me$in * 8arnot 898le* 1em2an%itan ua1 )an li$trik )$2n9a.Untuk $u231ro%ram teknik

kimia* 1enekanan kuliah ener%i )iletakan 1a)a $um2er ener%i* teknolo%i ek$trak$in9a*

1en%olahan )$2n9a* $e)an%kan 2a%i $u231r%ram 1en)i)ikan teknik 1ertam2an%an* kuliah

)itekankan 1a)a ek1lora$i* 1en%an%kutan* teknik 1ro)uk$i )$2n9a.

Se2a%ai 8ontoh kami kemukakan )i$ini i$i kuliah 2a%i $u231ro%ram 1en)i)ikan teknik

elektro* 9an% kami tuan%kan )alam 2uku )iktat Vol I )an II 1en%em2an%an $um2er )a9a

ener%i $elama $atu $eme$ter. Volume - mem2aha$ ma$alah $atuan ener%i )an )efini$in9a*

menin%kat 1a)a 1em2aha$an ma$alah ener%i )unia* )an ener%i )i In)one$ia* $um2er )a9a

ener%i In)one$ia* 1eren8anaann9a* kea)aan ener%i elektrik )i In)one$ia* )an 1em2aha$an

teknolo%i ener%i $e8ara kon5en$ional* terma$uk ener%i nuklir. Se)an%kan Volume II

mem2aha$ ma$alah ener%i 2aru )an ter2arukan* $e1erti 4 ener%i $ur9a* an%in* 2ioma$a* lautan*

1ana$ 2umi* thermoionik* thermoelektrik* 2atere* $el 2ahan 2akar* ma%neto* h9)ro)9nami8$

)an ener%i fu$i.Men%enai 1en9im1anan ener%i* ener%i $tora%e* )i$in%%un% )i$ana $ini )alam

2a232a2 9an% 2ertalian )en%an itu =an%in* $olar ener%i* $el 2ahan 2akar* )$2n9a> $e)an%kan

)imak$u) akan )ituli$ $atu 2a2 khu$u$ men%enai 1en9im1anan ener%i )an kon$er5a$i ener%i.

alam men9u$un kuliah 1en%antar ener%i ini* kiran9a 1erlu )i$e$uaikan )en%an $u231ro%ram

$tu)i 1en)i)ikan* namun kiran9a 1erlu )ifikirkan 1ula 2ahann9a )a1at meru1akan 2ahan

kom1limenter terha)a1 kuliah utama $u231en)i)ikan itu. Mi$alkan untuk $u2 1ro%ram

1en)i)ikan teknik elektro* karena ti)ak )ia:arkan ma$alah 1ertam2an%an* maka $um2er )a9a

ener%i )i2erikan* 2aik teknolo%in9a ma$u1un 1emamfaatann9a. en%an )emikian $i

maha$i$

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

4/20

(A( I

KONVERSI ENERGI

-. (ahan Kon5er$i Ener%i

Meru2ah 2entuk ener%i ke 2entuk ener%i lain )i$e2ut kon5er$i ener%i. Sum2er ener%i

1rimer )a1at )ikelom1okan )alam ti%a ma8am $um2er 4

-. Ener%i matahari* atau ener%i $ur9a

,. Ener%i ma%ma* atau ener%i 1ana$ 2umi

6. Ener%i nuklir

Prof. Shel)on S.'. 0han%* %uru 2e$ar Ne< #ork Uni5er$it9* )alam 2ukun9a kon5er$i

ener%i men%elom1okkan $um2er ener%i )alam kelom1ok 4

-. Solar

,. ?i)rolik

6. KimiaGari$ te2al meluki$kan kon5er$i 9an%

telah ter2ukti mun%kin* me$ki1un $e8ara 1er8o2aan* $e)an%kan %ari$ ter1utu$31utu$

men%%am2arkan ma$ih )ira%ukan kemun%kinan teknolo%i$n9a* $e1erti haln9a 1ro$e$ fu$i.

Ener%o3ener%i alam itu kemu)ian 2erakhir :a)i ener%i elektrik.

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

5/20

Ener%i alam atau ener%i 1rimer itu )a1at )iu2ah atau )ikon5er$ikan :a)i ener%i

elektrik. Se1erti 9an% $u)ah kita ketahui )ari $ekian 2an9ak 2entuk ener%i* ener%i elektrik

ini meru1akan 2entuk ener%i akhir 9an% mem1un9ai $ifat3$ifat 4 mu)ah )i$im1an*

)i$alurkan* )i1er%unakan )ikon5er$ikan ke ener%i lainn9a* mu)ah )iken)alikan*

)imonitor* $ehin%%a oran% le2ih $uka 1a)a 2entuk ener%i elektrik. Mi$alkan untuk

men9im1an ener%i $ur9a* ra)ia$i ener%i matahari* $ukar $ekali.

Oran% men8o2an9a )en%an men9im1an ener%i 1ana$ )ari ener%i $ur9a )alam 2ak32ak

khu$u$ 2eri$ikan air* 2atu32atuan* Bat kimia )an $e2a%ain9a untuk )i1akai kemu)ian 2ila

)i1erlukan* $e1erti air 1ana$* atau $inar3$inar 1hotonn9a )i:a)ikan oleh $el fotofoltanik

men:a)i ener%i elektrik 9an% )i$im1an )alam 2atere* untuk kemu)ian )a1at )imamfaatkan

2ila )i1erlukan. =lihat 2a2 4 8ara 1en9im1anan ener%%i>.

,. (a%an Kon5er$i Prof. Fouillea

Prof. Fouillea )ari 1ran8i$ )alam 2ukun9a CEle8tro Te8hniue a 'Du$a%e )a$ in%enieur$

men%emukakan kon5er$i )ari $e%i 2entuk akhirn9a 4 =-@->

3 Ener%i Mekani$*

3 Ener%i thermik

3 Ener%i kimia

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

6/20

6. (a%an Kon5er$i a5i) ". Ro$e

a5i) ". Ro$e )i tahun -7 men%emukakan 2a%an kon5er$i $e2a%ai 2erikut =%am2ar 6>*

9an% )imuat )alam na$kah CEner%9 Poli89 in the U.S.* Rea)in% from $8ientifi8 Ameri8an.

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

7/20

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

8/20

(a%an itu meluki$kan 1erhatikan 1emerintah Amerika Serikat )alam men%aloka$i 2u)%et

tahunann9a 9an% 2an9ak )itekankan 1a)a 1erkem2an%an )an 1en%em2an%an ener%i

nuklir* 9aitu reaktor 2iak lo%am 8air. i lain 1ihak ener%i an%in* 1a$an% $urut )an hi)ro

men)a1atkan aloka$i 2u)%et ke8il $a:a* men%in%at ener%i3ener%i itu ti)ak akan memenuhi

ke2utuhan ener%i na$ionaln9a. Aloka$i $um2er ener%i 1rimer )alam 1re$enta$i )in9atakan

$e2a%ai 2erikut 4

Ener%i Elektrik ,+H

Tran$1orta$i ,+H

Komer$il )an ome$tik ,/H

In)u$tri 6/H

Pa)a tin%kat terata$* 1ro5i$i ener%i )an 1en%unaan ener%i )an kon$er5a$i ener%i $eim2an%

$am1ai ter:a)i kri$i$ ener%i* Pemerintah Amerika Serikat menekankan budgetn9a 1a)a

u$aha3u$aha kon$er5a$i )an 1en%%unaan ener%i $eefi$ien mun%kin.

7. (a%an kon5er$i ener%i kon5en$ionil )an non3kon5en$ionil =-,>

alam $uatu $i)an% $enat ter2uka untuk 1enerimaan maha$i$

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

9/20

8olle8tor* %enerator elektrik* akumulator atau aku* themionik* thermoelektrik* $el 2ahan

2akar atau fuel 8ell )an M?* Ma%neto ?9)ro39nami8$; )iantaran9a hara1an

1en%em2an%an ener%i )i ma$a men)atan% terutama :atuh 1a)a $el 2ahan 2akar )en%an

$e%ala faktor keuntun%an 9an% )a1at mem2a maka 1em2aha$an

1en%em2an%an ener%i* )an 1erkem2an%an teknolo%in9a )iuraikan 2erturut3turut )alam

2a232a2 4

-. Ener%i Sur9a

,. Ener%i An%in

6. Ener%i (ioma$

7. Ener%i 'autan

+. Ener%i Pana$ (umi

@. Kon5erter Thermionik

. Kon5erter Thermo3elektrik

. Sel 2ahan 2akar

. Ener%i (atere

-/. Ma%neto ?9)ro 9nami8$

--. Ener%i Fu$i

-,. Pen9im1anan Ener%i

iantara 2entuk ener%i ter$e2ut )i ata$ )a1at )ikelom1okan )alam ener%i 2aru )an ener%i

ter2arukan.

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

10/20

6. Kon5er$i Ener%i Elektrik

Ener%i elektrik meru1akan 2entuk ener%i 9an% )ikehen)aki )alam 2an9ak hal* )an

)i$e2a2kan karena faktor3faktor 2erikut 4

a. Ener%i elektrik itu mu)ah untuk )ikon5er$ikan ke 2entuk ener%i lainn9a* $e1erti ener%imekani$* termi$* kimia.

2. Ener%i elektrik mu)ah )i$alulrkan )ari $atu tem1at ke tem1at lainn9a*

0. Ener%i elektrik mu)ah )iken)alikan )an )iatur untuk memenuhi 1er9$aratan31er$9aratan.

). Ru%i3ru%i tran$1orta$i ener%i elektrik relatif minim*

e. Ener%i elektrik mu)ah )i2a%i32a%ikanatau )i3)i$tri2u$ikan

f. Se8ara ke$eluruhan ener%i elektrik ini $an%at ekonomi$.

Setria1 2entuk ener%i )a1at )ikon5er$ikan ke 2entuk ener%i elektrik )en%an a)an9a

kehilan%an )a9a kon5er$i. Untuk men%ukur 1eru2ahan itu )i1akai i$tilah efi$ien$i )en%an

)efini$i ha$il )a9a kon5er$i )i2a%i oleh )a9a mula tran$forma$i a)alah efi$ien$i kon5er$i

ener%i.

Kita men%enal a)an9a efi$ien$i 8arnot 9an% )a1at )irumu$kan $e2a%ai 2erikut 4

' T() T*+ , T()imana

T- tem1eratur $i$i 1ana$ )an T, tem1eratur $i$i )in%in ke)uan9a )alam )era:at kel5in.

Efi$ien$i ter$e2ut )a1at )i1akai $e2a%ai $alah $atu alat ukur untuk men%e5alua$i $i$tem3$item

ener%i. Pu$at31u$at tena%a li$trik )a1at )i2a%i )alam )ua kelom1ok PT' Kon5en$ionil )anPT' Non3kon5en$ionil. Pu$at li$trik ten%a thermi$ atau 1u$at li$trik tena%a ua1 terma$uk 1a)a

kelom1ok 1ertama* $e1erti 4

-. P'TUm Pu$at 'i$trik Tena%a Ua1 )en%an 2ahan 2akar min9ak*

,. P'TU22 Pu$at 'i$trik Tena%a Ua1 )en%an 2ahan 2akar min9ak*

6. P'T Pem2an%kir 'i$trik Tena%a ie$el*

7. P'TG Pu$at 'i$trik Tena%a Ga$

+. P'T( Pu$at 'i$trik Tena%a Pana$ (umi* P'T( ini terma$uk 2aru

@. P'TU$ Pu$at 'i$trik Tena%a Ua1 )en%an men%%unakan ener%i $ur9a* P'T ini 2aru

)an ter2arukan* )a1at )i$in%kat 4 P'TTS Pu$at 'i$trik Tena%a Thermal

Sur9a*

. P'TMh) Pu$at 'i$trik Tena%a Ma%neto ?9)ro 9nami8$* P'T ini 2aru*

. P'Tti Pu$at 'i$trik Tena%a Thermoioni8* P'T ini 2aru*

. P'Te Pu$at 'i$trik Tena%a Thermoele8tri8* P'T ini 2aru

-/. P'TF Pu$at 'i$trik Tena%a Fu$i* P'T ini ma$ih )alam ran8an%an

--. P'TN Pu$at 'i$trik Tena%a Nuklir* 9an% mem1un9ai 2eraneka ma8am ra%am*

ter%antun% 1a)a $i$tem 9an% )i1akai* $e1erti

'!R 'i%ht !ater Rea8tor* Reaktor air rin%an* )en%an ma8am

(!R (oilin% !ater Rea8tor* Rekator air men)i)ih )anP!R Pre$$uriBe) !ater Rea8tor*

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

11/20

?!R ?ea59 !ater Rea8tor* Reaktor Air (erat*

?TGR ?i%h Tem1erature Ga$ 0oole) Rea8tor* Reaktor 1en)in%in %a$

$uhu tin%%i*

'MF(R 'iui) Metal Fa$t (ree)er Rea8tor* Reaktor 1em2iak 8e1at

lo%am 8air*G0F(R Ga$ 0oole) Fa$t (ree)er Rea8tor* Reaktor Pem2iak Air

Rin%an*

'!(R 'i%ht !ater (ree)er Rea8tor * Reaktor Pem2iak Air Rin%an*

SG?!R Steam Generatin% ?ea59 !ater Rea8tor * Reaktor Air (erat

Generator Ua1

MS(R Molten Salt (ree)er Rea8tor* Reaktor Pem2iak Garam Meleleh

Genera$i P'TN 1en%aman man)iri men%ha$ilkan ran8an%an P'TN 2aru

9an% ma$ih haru$ )i2uktikan 1en%amann9a )a1at )ian)alkan.

Si$tem3$i$tem 1em2an%kit ener%i elektrik )iata$ men%ikuti efi$ien$i 8arnot* $ehin%%a ia

ter2ata$ ukurann9a.

-,. P'TA Pu$at 'i$trik Tena%a Air* Terma$uk kelom1ok Kon5en$ional*

-6. P'TM Pu$at li$trik tena%a mikrohi)ro* )itto*

-7. P'TPS Pu$at 'i$trik Tena%a Pa$an% Surut* )itto

-+. P'TAn% Pu$at li$trik tena%a an%in* P'T ini ene%rin9a ter2arukan*

-@. P'TO Pu$at li$trik tena%a Ote8 =O8ean Thermal Ele8tri8 0on5er$ion>* atau P'TP'

Pu$at li$trik tena%a 1ana$ laut* terma$uk 2aru )an te2arukan*

-. P'TSF Pu$at 'i$trik Tena%a Sel Foto5oltanik* P'T terma$uk kelom1ok 2aru )an

ter2arukan *

-. P'TS(( Pu$at 'i$trik Tena%a Sel (ahan (akar* P'T ini 2aru )an ter2arukan-. P'T(io Pu$at 'i$trik Tena%a (io%a$* terma$uk 2aru ter2arukan*

,/. P'TSS Pu$at 'i$trik Tena%a Solar Satelit* ma$ih )alam ran8an%an

,-. P'TPG Pu$at li$trik tena%a 1e8ah %elom2an%* terma$uk 2aru ter2arukan*

,,. P'TG Pu$at 'i$trik Tena%a Gelom2an% inami$* )itto*

,6. P'TA' Pu$at 'i$trik Tena%a Aru$ 'aut* ma$ih )alam ran8an%an*

,7. P'TA'P Pu$at 'i$trik Tena%a An%in 'e1a$ Pantai*

,+. P'TO$ Pu$at 'i$trik Tena%a O$mo$i$* ma$ih )alam ran8an%an

,@. P'TKGS Pu$at 'i$trik Tena%a Kolam Garam Sur9a* Terma$uk 2aru )an ter2arukan*

,. P'TP'( Pu$at 'i$trik Tena%a Pana$ 'aut )an (umi* GEOTE0 Geo3Thermal3

OTE0* ma$ih )alam ran8an%an

,. P'TGT Pu$at 'i$trik Tena%a Gra)ien Tekanan 'aut* )itto.

i$am1in% 1u$at31u$at tena%a li$trik )i ata$ ter)a1at 1ula %a2un%an* 9an% )i$e2ut

?92ri)* mi$alkan P'TAan% )en%an P'TU$* P'TU )en%an P'TM? )$2n9a. Ke2an9akan

)ari P'T )i ata$ )ari no -, $am1ai no , ti)ak men%ikuti )aur 8arnot* $ehin%%a efi$ien$in9a

a%ak tin%%i* terke8uali no -@*-*,@* )an ,. emikianlah 2an9akn9a $i$tem3$i$tem kon5er$i

ke ener%i elektrik 9an% )a1at )ihim1un )ari 2entuk ener%i lainn9a.

7/24/2019 Sistem Sistem Konversi Energi

12/20

Se2a%ai 1er2an)in%an ta2el 2erikut men%%am2arkan 2e2era1a 1em2an%kit tena%a

li$trik 9an% kon5en$ionil )an 9an% ma$ih )alam ran8an%an 4

P'T aur

0arnot

Efi$ien$i Tmak$ 0 Ka1.

M