potensi riset dan aplikasi ilmu konversi energi...

Majelis Guru Besar

Institut Teknologi Bandung

Majelis Guru Besar


Prof. T. A. Fauzi Soelaiman

9 April 2010


9 April 2010

Majel is Guru Besar

Inst itut Teknologi Bandung

Pidato Ilmiah Guru Besar


9 April 2010Balai Pertemuan Ilmiah ITB

Hak cipta ada pada penulis

Majelis Guru Besar


POTENSI RISET DAN APLIKASI

ILMU KONVERSI ENERGI UNTUK MEMENUHI

KEBUTUHAN ENERGI DI INDONESIA

Profesor Tubagus Ahmad Fauzi Soelaiman

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010 Hak cipta ada pada penulis

Majelis Guru Besar


Pidato Ilmiah Guru Besar

Institut Teknologi Bandung9 April 2010

Profesor Tubagus Ahmad Fauzi Soelaiman




Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010ii iii

POTENSI RISET DAN APLIKASI ILMU KONVERSI ENERGI

UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN ENERGI DI INDONESIA

Disampaikan pada sidang terbuka Majelis Guru Besar ITB,

tanggal 9 April 2010.

Judul:

POTENSI RISET DAN APLIKASI ILMU KONVERSI ENERGI

UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN ENERGI DI INDONESIA

Disunting oleh Tubagus Ahmad Fauzi Soelaiman

Hak Cipta ada pada penulis

Data katalog dalam terbitan

Bandung: Majelis Guru Besar ITB, 2010

vi+110 h., 17,5 x 25 cm

1. Teknologi-Konversi Energi 1. Tubagus Ahmad Fauzi Soelaiman

ISBN 978-602-8468-12-1

Hak Cipta dilindungi undang-undang.Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara

elektronik maupun mekanik, termasuk memfotokopi, merekam atau dengan menggunakan sistem

penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari Penulis.

UNDANG-UNDANG NOMOR 19 TAHUN 2002 TENTANG HAK CIPTA

1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak suatu

ciptaan atau memberi izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara paling lama

dan/atau denda paling banyak

2. Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual

kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait

sebagaimana dimaksud pada ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama

dan/atau denda paling banyak

7 (tujuh)

tahun Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).

5

(lima) tahun Rp 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

Tubagus Ahmad Fauzi Soelaiman

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010iv v

PENGANTAR ............................................................................................. iii

DAFTAR ISI ................................................................................................. v

1. PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1 Kebutuhan Energi Dunia ............................................................. 1

1.2 Dasar-dasar Energi ....................................................................... 6

1.3 Konversi Energi ............................................................................. 8

1.4 Bagan Konversi Energi ................................................................. 10

1.5 Efisiensi Konversi Energi ............................................................. 15

1.6 Tonggak Sejarah Konversi Energi .............................................. 17

2. SIKLUS-SIKLUS DALAM KONVERSI ENERGI ............................ 19

2.1. Siklus-siklus Daya ......................................................................... 19

2.2. Proses pada Siklus Daya .............................................................. 26

2.3. Identifikasi Siklus Baru ................................................................ 30

3. KLASIFIKASI ENERGI ....................................................................... 45

4. KONVERSI ENERGI DALAM BIDANG PANAS BUMI ............... 47

4.1. Sejarah dan Potensi Panas Bumi ................................................. 47

4.2. Riset Panas Bumi ........................................................................... 55

5. KONVERSI ENERGI DALAM BIDANG ENERGI ANGIN .......... 62

5.1. Angin dan Potensi Angin ............................................................ 63

5.2. Jenis-jenis Turbin Angin ............................................................... 67

5.3. Turbin Angin Terpasang .............................................................. 69

DAFTAR ISI

Tubagus Ahmad Fauzi Soelaiman

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010




1. PENDAHULUAN

1.1 Kebutuhan Energi Dunia

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja.

2010

508 Quadrillion (10 atau peta-) Btu

elektrik

Dengan energi

banyak hal yang dapat dilakukan untuk menaikkan produktivitas dan

taraf hidup manusia. Dengan bertambahnya populasi, industri tumbuh

dengan pesat sehingga memerlukan energi lebih banyak lagi. Besarnya

penggunaan energi di dunia pada tahun ini diperkirakan akan

sebesar , suatu kenaikan 28% sejak

tahun 2000, dan akan dipenuhi oleh beberapa jenis sumber energi seperti

yang dapat dilihat pada Gambar 1.1 [EIA, 2009]. Untuk energi yang

dikonversikan menjadi energi , kenaikan energi elektrik dunia

berdasarkan jenis sumber energi dan sebarannya untuk energi terbarukan

dapat dilihat pada Gambar 1.2. Gambar-gambar ini dapat dijadikan

pegangan untuk menentukan jenis energi mana yang perlu diprioritaskan

untuk diteliti agar diperoleh energi yang murah dan mudah diperoleh.

15

vi 1

5.4. Riset Turbin Angin di Indonesia ................................................ 72

6. KESIMPULAN ..................................................................................... 80

7. UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................ 82

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 84

RIWAYAT HIDUP PENULIS ..................................................................... 93

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

Gambar 1.1 berdasarkan (kiri) dan

(kanan) [EIA, 2009].

Konsumsi energi di dunia tahun jenis

bahan bakarnya

2 3

Gambar 1.2 berdasarkan (kiri)

dan berdasarkan (kanan) [EIA, 2010].

Produksi elektrik dunia jenis sumber energi

jenis energi terbarukan

Gambar 1.3 Sebaran penggunaan energi berdasarkan sinar lampu

[NASA, 2010].

Gambar 1.4 Sebaran energi dunia (2009) berdasarkan

[Cartogram, 2010].

CartogramSebaran penggunaan energi elektrik dunia ini dapat dianalogikan

dengan sebaran cahaya lampu yang bergemerlapan di kota-kota dunia

seperti yang dapat dilihat pada foto komposit yang dibuat oleh NASA

pada Gambar 1.3. Distribusi penggunaan energi ini di tahun 2009 dapat

pula dilihat berdasarkan luas negara pada diagram di Gambar

1.4.

Cartogram

Sebaran penggunaan energi di berbagai negara dapat juga diplot

sebagai (HDI), yang menyatakan kenyamanan

hidup manusia, vs Penggunaan Energi Elektrik per Kapita per Tahun,

Human Development Index

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 20104 5

Gambar 1.5 HDI vs Konsumsi energi elektrik per kapita per tahun

[Suprapto, 2007].

Gambar 1.6 Prediksi kebutuhan energi dunia berdasarkan jenis energi

[J. D. Edwards, 2001].

dalam kWh. Kurva ini dapat dilihat pada Gambar 1.5. Pada gambar ini,

Indonesia berada pada HDI sekitar 0,68 dengan penggunaan energi

elektrik yang relatif kecil dibandingkan dengan Kanada, Amerika Serikat

Australia dan Jepang yang mempunyai nilai HDI sekitar 0,94 dengan

penggunaan energi elektrik per kapita per tahun yang sangat besar.

,

Pada tahun 2001, J. D. Edwards memprediksi bahwa kebutuhan energi

dunia akan berupa seperti yang digambarkan di Gambar 1.6. Dapat dilihat

pada gambar ini bahwa penggunaan bahan bakar fosil (minyak, gas dan

batubara) diprediksi akan mencapai puncaknya di sekitar tahun 2030 yang

kemudian sebagian akan digantikan secara perlahan dengan energi

terbarukan, seperti solar termal, PV, angin, panas bumi, biomassa dan

hidrogen. Populasi manusia yang kini sekitar 6 milyar akan menjadi 8

milyar di sekitar tahun 2030, 9 milyar di sekitar tahun 2050, dan 10 milyar

di sekitar tahun 2090. Mungkin kita tidak akan berada lagi di dunia pada

waktu itu, tetapi anak-cucu kita akan mengalami perebutan energi,

pangan dan air bersih bila penanganannya tidak dipikirkan dan

diantisipasi sejak sekarang.

Di Indonesia, produksi minyak negara telah terlampaui oleh

kebutuhan sejak tahun 2004 sehingga Indonesia bukan merupakan negara

OPEC lagi sejak 2008. Data ini dapat dilihat pada Gambar 1.7. Usaha

penghematan atau konservasi energi, penggunaan jenis energi non

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 20106 7

Gambar 1.7 Produksi dan konsumsi minyak di Indonesia [EIA, 2010 .�

minyak, serta mencari ladang minyak baru perlu dilakukan agar

Indonesia tidak defisit terhadap minyak.

Diskusi di atas menyatakan bahwa kebutuhan energi akan selalu

meningkat bersamaan dengan meningkatnya populasi dunia dan tingkat

kenyamanan hidup manusia. Penanganan energi yang serius memerlukan

pengetahuan mengenai apa itu energi dan bagaimana energi dapat

dikonversikan dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Hal inilah yang

merupakan topik makalah ini yang kemudian disusul dengan berbagai

saran topik riset dalam bidang konversi energi.

Energi, yang merupakan , dapat digolong-

1.2 Dasar-dasar Energi

potensi melakukan kerja

kan ke dalam dua jenis yaitu (seperti

energi dalam, energi kinetik dan energi potensial), atau

(seperti Panas (Q) yang disebabkan oleh adanya perbedaan

temperatur, dan Kerja (W) yang bukan disebabkan oleh adanya perbedaan

temperatur). Belum ada konsensus dalam mengelompokkan energi yang

ada di dunia ini. Namun Culp (1985) mengelompokkannya menjadi enam

yaitu:

dan [Culp, 1985].

adalah energi yang dapat digunakan untuk

mengangkat benda. Energi Mekanik yang berpindah merupakan salah

satu bentuk . Energi ini dapat berupa Energi Kinetik atau Energi

Potensial. adalah energi akibat sebuah massa mempunyai

kecepatan relatif, seperti sebuah mobil yang bergerak atau roda daya

yang berputar. adalah energi akibat sebuah

massa yang dipengaruhi gravitasi mempunyai ketinggian relatif, fluida

yang terkompresi, atau suatu bahan ferromagnetik yang berada dalam

sebuah medan magnet.

adalah energi yang berkaitan dengan arus listrik dan

akumulasi elektron. Energi Elektrik berpindah dalam bentuk aliran

elektron. Energi ini dapat disimpan sebagai energi

(medan listrik pada kapasitor) atau sebagai energi (medan

magnet akibat aliran elektron melalui kumparan).

adalah energi yang berkaitan dengan radiasi

energi yang dipunyai oleh benda

energi yang

berpindah

Energi Mekanik, Energi Elektrik, Energi Elektromagnetik, Energi

Kimia, Energi Nuklir Energi Termal

Energi Mekanik

Kerja

Energi Kinetik

Energi Potensial

Energi Elektrik

medan elektrostatik

medan induksi

Energi Elektromagnetik

(flywheel)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 20108 9

elektromagnetik seperti radiasi sinar gamma, radiasi sinar X, radiasi

termal akibat getaran atom (dari sinar ultraviolet hingga infra merah),

radiasi gelombang mili atau mikro seperti pada , dan

radiasi gelombang radio.

adalah energi yang tersimpan akibat adanya atom atau

molekul yang berkombinasi menghasilkan senyawa yang stabil seperti

pada proses pembakaran. Bila reaksi kimia ini menghasilkan energi, maka

reaksi ini disebut reaksi , sedangkan bila menyerap energi

disebut reaksi .

adalah energi tersimpan yang lepas akibat adanya

interaksi partikel dengan atau di dalam inti atom. Reaksi yang terjadi

umumnya dibagi atas tiga jenis yaitu: dan .

adalah energi yang berkaitan dengan getaran atomik

dan molekular. Energi Termal yang disimpan berkaitan dengan

dan . Sedangkan Energi Termal yang berpindah

disebut . Energi Termal adalah bentuk energi dasar dimana

semua bentuk energi lainnya dapat dikonversi seluruhnya menjadi Energi

Termal, tetapi konversi energi yang sebaliknya dibatasi oleh

.

Jenis-jenis energi yang disebutkan di atas dapat dikonversikan dari

microwave oven

(U) (T)

(Q)

Energi Kimia

eksotermis

endotermis

Energi Nuklir

peluluhan radioaktif, fisi fusi

Energi Termal

Energi

Dalam Temperatur

Panas

Hukum

Termodinamika Kedua

1.3 Konversi Energi

satu bentuk ke bentuk lain berdasarkan pada

yang disebut juga dengan . Metode

konversi energi dari satu bentuk ke bentuk lain dipelajari dalam ilmu

Konversi Energi. , atau disebut juga

atau , adalah bidang

keilmuan multi disiplin yang masuk dalam bidang Teknik Mesin, Teknik

Elektro, Teknik Kimia, Teknik Fisika, Fisika, Kimia, dan lain-lain.

dapat didefinisikan sebagai perubahan energi dari suatu

bentuk ke bentuk lain yang diharapkan, misalnya dari energi kimia pada

bahan bakar fosil seperti minyak, gas atau batu bara menjadi energi

elektrik (tegangan dan arus), energi mekanik (torsi dan putaran), energi

potensial dalam bentuk propulsi (gaya dorong) dan lain-lain yang dapat

digunakan untuk meningkatkan taraf hidup manusia.

Alat yang diperlukan untuk melakukan konversi ataupun

memindahkan energi disebut juga dengan .

Sebagai contoh, alat untuk mengkonversikan Energi Kimia ke Energi

Mekanik adalah Motor Bakar, alat untuk mengubah Energi Kinetik

menjadi Energi Mekanik adalah Turbin, alat untuk mengubah Energi

Mekanik menjadi Energi Elektrik adalah Generator, dan alat untuk

memindahkan panas dari suatu fluida ke fluida yang lain disebut Penukar

Panas. Proses beserta alat konversi energi ini dapat dibuatkan bagannya

yang disebut .

Prinsip Kekekalan Energi

Hukum Termodinamika Pertama

Konversi Energi Transformasi Energi

Teknik Panas-Daya

Konversi Energi

Mesin Konversi Energi

Bagan Konversi Energi

(Heat-Power Engineering)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201010 11

Gambar 1.8 Bagan konversi energi oleh Prof. Chang (kiri) dan

Prof. Foulles (kanan) [Soelaiman, 1986]

Gambar 1.9 Bagan konversi energi ke energi elektrik oleh Prof. T. M Soelaiman

[Soelaiman, 1986]

1.4 Bagan Konversi Energi

Ada beberapa versi bagan konversi energi yang telah dibuat beberapa

ilmuwan sebelumnya. Gambar 1.8 (kiri) menunjukkan bagan konversi

energi dari sumber Solar dan Nuklir menjadi

dan

(MHD). Bagan ini dibuat oleh Prof. Sheldon S. L. Chang dari New York

University [Soelaiman, 1986]. Bagan lain yang diberikan oleh Prof.

Fouillea dalam bukunya yang

dapat dilihat pada Gambar 1.8 (kanan) [Soelaiman, 1986]. Pada gambar ini

diperlihatkan metode-metode konversi energi antara energi Mekanik,

Termal, Kimia, Elektrik dan Nuklir saja. Bagan lain yang dibuat oleh T. M.

Soelaiman adalah metode konversi energi dari sumber energi asal Solar,

Magma dan Reaktor Atom ke energi yang paling mudah untuk

ditransmisikan, yaitu Energi Elektrik, dapat dilihat pada Gambar 1.9

[Soelaiman, 1986]. Bagan ini memisahkan antara sumber energi asal,

jenis/macam energi, konversi permulaan (awal), keadaan antara, konversi

antara dan konversi akhir ke energi elektrik.

Dalam bentuk matriks, Culp (1985) memaparkan dengan cukup rinci

bagan konversi energi antara Energi Mekanik (Kerja, Energi Kinetik dan

Energi Potensial (Gravitasi, Tegangan Elastis dan Fluida Termampatkan)),

Energi elektrik, Energi Elektromagnetik, Energi Kimia, Energi Nuklir dan

Energi Termal (Panas dan Energi Dalam) seperti yang dapat dilihat di

Gambar 1.10.

Solar Cell, Fuel Cell, Electro-

Mechanical, Thermo-electric, Thermionic Magneto Hydro Dynamic

“Electrotechnique a l’usage des ingineurs”

Beberapa contoh peralatan konversi energi antara bentuk energi ini

disampaikan pada Gambar 1.10. Bagian yang dinyatakan dengan ????

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201012 13

merupakan alat konversi energi yang belum ada pada saat ini yaitu

berupa:

- Alat konversi dari Energi Mekanik dalam bentuk Kerja ke Energi

Elektromagnetik, Kimia dan Nuklir.

- Alat konversi dari Energi Mekanik dalam bentuk Energi Potensial

Gravitasi ke Energi Elektromagnetik, Kimia, Nuklir dan Energi

Dalam.

- Alat konversi dari Energi Mekanik dalam bentuk Energi Potensial

Tegangan Elastis ke Kompresi Fluida, Elektromagnetik, Kimia,

Nuklir dan Energi Dalam.

- Alat konversi dari Energi Elektrik ke Tegangan Elastis, Nuklir dan

Energi Dalam.

- Alat konversi dari Energi Elektromagnetik ke Energi Mekanik

dalam bentuk Kerja, Gravitasi, Tegangan Elastis, Kompresi Fluida

dan Energi Dalam.

- Alat konversi dari Energi Kimia ke Energi Potensial Gravitasi,

Tegangan Elastis dan Energi Dalam.

- Alat konversi energi dari Energi Nuklir ke Energi Mekanik dalam

bentuk Kerja, Gravitasi dan Tegangan Elastisitas.

- Alat konversi energi dari Energi Termal dalam bentuk Panas ke

Energi Nuklir.

- Alat konversi energi dari Energi Termal dalam bentuk Energi

Dalam ke Gravitasi, Tegangan Elastis, Kompresi Fluida, Elektrik,

Kimia dan Nuklir.

Walaupun tidak semua bentuk energi diperlukan karena berupa

energi yang tidak mudah dikonversikan ke bentuk lain atau tidak mudah

untuk digunakan, namun ketidak-beradaan peralatan ini dapat dilihat

sebagai adanya

. Adanya alat

baru akan memberikan keleluasan kepada pengguna untuk dapat

menggunakan energi dalam bentuk apapun.

potensi atau peluang bagi semua ilmuwan, sarjana atau

praktisi dalam menemukan alat konversi energi yang baru

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

En

ergi

Ele

ktr

ik

14 15

1.5 Efisiensi Konversi Energi.

Efisiensi

Konversi Energi

Dengan harga energi

yang kian mahal dan sumber energi yang kian langka, diperlukan usaha

untuk menaikkan efisiensi konversi energi ini setinggi-tingginya.

potensi

Bila konversi energi dapat terjadi secara ideal, maka energi dapat

berubah bentuk seluruhnya sesuai dengan Hukum Termodinamika

Pertama. Namun bila jumlah energi pada bentuk akhir lebih sedikit

daripada sebelumnya, akibat ada gesekan atau panas yang diserap oleh

sekeliling, dan lain-lain, maka perbandingan antara jumlah energi di saat

akhir dan jumlah energi di saat awal disebut juga dengan

.

Gambar 1.11 memperlihatkan hasil riset Lawrence Livermore

National Laboratory di tahun 2009 yang menyatakan pemakaian energi di

Amerika Serikat di tahun 2008 adalah sekitar 99,2 Btu. Dari

jumlah tersebut ternyata hanya 42,15% yang menjadi energi yang berguna

. Sedangkan lebih dari setengahnya, yaitu 57,07% menjadi

energi yang terbuang. Dalam kata lain, efisiensi penggunaan energi

adalah hanya 42,15%, suatu angka yang rendah yang berarti lebih

setengah energi terbuang tidak termanfaatkan.

Gambar 1.12 memperlihatkan beberapa efisiensi peralatan konversi

energi dari suatu bentuk ke bentuk lainnya yang tipikal [Culp, 1985].

Seseorang tentunya perlu memilih bentuk konversi energi yang

mempunyai efisiensi yang setinggi-tingginya, atau mencari alat yang

berada di bagian atas gambar. Dari gambar ini, dapat dilihat pula

Quadrillion

(Energy Services)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201016 17

Gambar 1.11 Estimasi penggunaan energi di Amerika di tahun 2008

[LLNL, 2009].

Gambar 1.12 Efisiensi konversi

energi untuk beberapa alat

konversi energi yang tipikal [Culp,

1985].

atau peluang bagi semua ilmuwan, sarjana atau praktisi untuk

menciptakan alat yang lebih baik efisiensinya sehingga penggunaan

energi menjadi maksimal dan energi yang terbuang tidak termanfaatkan

menjadi minimal. Alat konversi energi yang efisien akan memperlama

cadangan sumber energi, mengurangi biaya energi dan menurunkan

polusi ke sekeliling.

1.6 Tonggak Sejarah Konversi Energi

Indonesia perlu menggalakkan riset dalam

bidang ilmu konversi energi agar dapat ikut memperbaiki daya

maupun efisiensi mesin konversi energi dan sekaligus mengharumkan

nama Indonesia.

Berdasarkan waktu penemuan, maka beberapa penemu/ilmuwan

telah melakukan riset konversi energi berabad-abad lamanya. Tabel 1.1

memperlihatkan sebagian dari tonggak sejarah konversi energi dari

waktu ke waktu [Weston, 1992]. Daftar pada gambar ini tentunya masih

dapat ditambahkan sesuai kebutuhan dan perkembangan waktu. Belum

terlihat peneliti/ilmuwan dari Indonesia yang tercantum dalam gambar

tersebut. Dengan demikian,

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201018 19

Tabel 1.1 Beberapa Tonggak dalam Sejarah Konversi Energi

[Weston, 1992]

2. SIKLUS-SIKLUS DALAM KONVERSI ENERGI

2.1 Siklus-siklus Daya

Siklus Daya

siklus dengan arah yang searah jarum jam

Siklus Refrigerasi

mesin pendingin

Pompa Panas

arah berlawanan dengan arah jarum jam

Konversi energi tidak hanya terjadi dalam suatu alat atau komponen

seperti pompa atau turbin, namun dapat pula terjadi dalam suatu siklus

termodinamika sehingga daya atau kerja yang diperoleh dapat lebih

besar, proses konversi dapat lebih efisien dan/atau dalam bentuk yang

lebih sesuai dengan keperluan kita. Siklus yang terjadi dapat berupa

yang menghasilkan daya keluaran yang dapat digunakan.

Dalam diagram proses ( atau ), siklus daya akan merupakan

. Selain itu, suatu siklus

termodinamika dapat pula berupa . Pada jenis ini daya

atau kerja diperlukan untuk menjalankan proses dan dapat diperoleh efek

pendinginan seperti pada (AC) atau efek pemanasan

seperti pada . Pada diagram proses, siklus refrigerasi

mempunyai .

Makalah ini hanya membahas Siklus Daya. Bila daya yang dihasilkan

dalam bentuk energi elektrik, maka sistem ini disebut juga Pembangkit

Listrik. Contohnya untuk siklus daya yang menggunakan uap dan turbin

uap, maka pembangkit ini disebut Pembangkit Listrik Tenaga Uap

(PLTU). Beberapa pembangkit lainnya dapat dilihat pada Tabel 2.1.

T-s, h-s P-v

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201020 21

Gambar 2.1 Nicolas Léonard Sadi Carnot beserta Siklus Carnot

[Wiley, 2010 dan Moran & Shapiro, 2008].

Gambar 2.2 Nikolaus August Otto beserta Siklus Otto

[Wiley, 2010 dan Moran & Shapiro, 2008].

Siklus-siklus daya ini secara ideal mengikuti beberapa siklus

termodinamika dengan nama sebagai berikut:

1. Siklus Carnot, 6. Siklus Stirling,

2. Siklus Otto, 7. Siklus Ericsson,

3. Siklus Diesel, 8. Siklus Lenoir,

4. Siklus Rankine, 9. SiklusAtkinson, dll.

5. Siklus Brayton,

adalah siklus ideal yang terdiri dari proses kompresi

temperatur konstan (isotermal), proses kompresi entropi konstan

(isentropik), proses ekspansi isotermal, dan proses ekspansi isentropik

(lihat Gambar 2.1). Siklus ini mempunyai efisiensi maksimum bagi

siklus yang beroperasi pada temperatur pemasukan panas dan

temperatur pengeluaran panas yang tertentu, yaitu: = 1 – . Nama

Siklus Carnot

(T-

s-T-s)

T

T T /T

H

C C C H�

Tabel 2.1 Beberapa Jenis Pembangkit Listrik

PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)

PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas)

PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas-Uap)

PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)

PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi)

PLTA (Pembangkit Listrik TenagaAir)

PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro)

PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)

PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)

PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin)

PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga Ombak)

Dll. (OTEC, Samudra , Pasang-Surut , , dll.)(Ocean) (Tidal) Fusi

siklus ini berasal dari (1 Juni 1796 – 24

Agustus 1832), seorang ahli Fisika dan sarjana militer Perancis yang

meninggal pada usia muda (36 tahun) karena kolera dimana banyak

karyanya yang dibakar agar tidak menyebarkan penyakit [Wiley, 2010].

Nicolas Léonard Sadi Carnot

Siklus Otto

Nikolaus August Otto

adalah siklus ideal untuk mendekati proses yang terjadi

di sebuah Motor Bensin. Siklus ini terdiri dari proses kompresi isentropik,

proses pemanasan pada volume konstan (isokhorik atau isometrik),

proses ekspansi isentropik, dan proses pendinginan isokhorik

(lihat Gambar 2.2). Nama siklus berasal dari (1832-

1891), seorang peneliti dan penemu motor bakar dari Jerman [Wiley 2010].

(s-v-s-v)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201022 23

Gambar 2.4 William John Macquorn Rankine, Siklus Rankine dan skema PLTU

sederhana [Wiley 2010 dan Moran & Shapiro, 2008].

Gambar 2.5 George Bailey Brayton, Siklus Brayton dan skema PLTG sederhana

[Wiley 2010 dan Moran & Shapiro, 2008].

Gambar 2.3 Christian Karl Diesel, Siklus Diesel dan Motor Diesel pertama


Siklus Diesel

Rudolph Christian Karl Diesel

adalah siklus ideal untuk mendekati proses yang terjadi

pada Motor Diesel. Siklus ini terdiri dari proses kompresi isentropik,

proses pemanasan isobarik, proses ekspansi isentropik, dan proses

pendinginan isokhorik (lihat Gambar 2.3). Nama siklus berasal

dari (1858-1913), seorang penemu dan

sarjana teknik mesin dari Jerman yang menghilang di kanal Inggris di

tahun 1913 karena bunuh diri atau dibunuh [Wiley 2010].

(s-P-s-v)

Siklus Rankine

William John Macquorn Rankine

adalah siklus ideal untuk mendekati proses yang

terjadi pada sebuah PLTU. Siklus ini terdiri dari proses kompresi

isentropik, proses pemanasan isobarik, proses ekspansi isentropik dan

proses pendinginan isobarik dengan fluida kerja uap (lihat

Gambar 2.4). Nama siklus berasal dari

(1820-1872), orang Skotlandia dengan profesi profesor teknik sipil dan

mekanika di Universitas Glasgow, Inggris [Wiley 2010].

(s-P-s-P)

Siklus Brayton

George Bailey Brayton


terjadi pada sebuah PLTG. Siklus ini terdiri dari proses kompresi

isentropik, proses pemanasan isobarik, proses ekspansi isentropik dan

proses pendinginan isobarik juga , tetapi dengan fluida kerja gas

(lihat Gambar 2.5). Nama siklus berasal dari (1830-

1892), seorang sarjana teknik mesin dariAmerika Serikat [Wiley, 2010].

(s-P-s-P)

Siklus Stirling adalah siklus ideal untuk mendekati proses yang

terjadi pada sebuah Motor Stirling, sebuah motor pembakaran luar. Siklus

ini terdiri dari proses kompresi isotermal, proses pemanasan isokhorik,

proses ekspansi isotermal dan proses pendinginan isokhorik ,(T-v-T-v)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

Gambar 2.6 Robert Stirling, beserta Siklus Stirling


24 25

Gambar 2.7 John Ericsson, beserta Siklus Ericsson

[Wiley 2010, Moran & Shapiro, 2008 dan Cengel & Boles, 1994].

Gambar 2.8 Jean Joseph Etienne Lenoir, Siklus Lenoir dan Mesin Jet Pulsa

[Wiley, 2010; Wapedia, 2010 dan Culp, 1985].

dengan fluida kerja gas (lihat Gambar 2.6). Nama siklus berasal dari

(1790-1878), seorang penemu dan pendeta dari Skotlandia

[Wiley, 2010].

Robert Stirling

Siklus Ericsson

John Ericsson


terjadi pada sebuah Motor Ericsson. Siklus ini terdiri dari proses kompresi

isotermal, proses pemanasan isobarik, proses ekspansi isotermal, dan

proses pendinginan isobarik , dengan fluida kerja gas (lihat

Gambar 2.7). Nama siklus berasal dari (1803-1889), seorang

penemu dan sarjana teknik mesin Amerika Serikat yang lahir di Swedia

[Wiley, 2010].

(T-P-T-P)

Siklus Lenoir

Jean Joseph

Etienne Lenoir

adalah siklus ideal yang terdiri dari proses pemanasan

isokhorik, ekspansi isentropik dan pendinginan isobarik (lihat

Gambar 2.8). Proses yang terjadi dapat diaplikasikan pada motor bakar

atau mesin jet pulsa [Culp, 1985]. Nama siklus ini berasal dari

(1822-1900), seorang sarjana dari Belgia [Wiley, 2010].

(v-s-P)

Siklus Atkinson

James Atkinson

adalah siklus yang terdiri dari proses kompresi

isentropik, pemanasan isokhorik, ekspansi isentropik, dan pendinginan

isobarik (lihat Gambar 2.9). Motor berbasis siklus Atkinson ini

mempunyai efisiensi yang lebih tinggi walaupun mempunyai daya yang

lebih kecil dibandingan motor berbasis siklus Otto untuk tekanan

maksimum yang sama. Motor Atkinson telah digunakan pada mobil

hibrida Toyota Prius, Ford Fusion, Lexus RX 450h, Mercedes S400, dan

lain-lain. Nama siklus berasal dari (1846-1914), seorang

penemu dari Inggris yang menemukan SiklusAtkinson pada tahun 1882.

(s-v-s-P)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010 2726

Gambar 2.9 Siklus Atkinson serta Toyota Prius 2004 dan

Ford Fusion 2009 yang menggunakan motor Atkinson

[Wu, 2004 dan Wapedia, 2010].

Dengan memperhatikan seluruh siklus daya gas yang di atas, maka

dapat dibuat rangkuman seperti yang terlihat pada Tabel 2.2.

2.2 Proses pada Siklus Daya

tekanan konstan (isobarik)Pada aplikasinya, proses secara ideal

dapat terjadi pada saat pemanasan yang disertai ekspansi torak atau

pendinginan yang disertai kompresi torak (untuk sistem massa atur); atau

(P)

pada alat-alat pemanasan/pendinginan seperti pada ketel

, pemanas lanjut , pemanas ulang ,

pemanas awal udara , pemanas air pengisi

kondensor, menara pendingin , dan lain-lain (untuk sistem

volume atur). Kerugian tekanan akibat fluida melewati peralatan ini

umumnya dapat diabaikan bila dibandingkan dengan energi yang

berpindah pada alat. Namun hal ini perlu dicek karena dalam beberapa

kasus, penurunan tekanan dapat terjadi dengan cukup signifikan yang

dapat mengurangi kerja siklus.

Proses secara ideal dapat terjadi

pada proses kompresi torak yang didinginkan atau proses ekspansi torak

yang dipanaskan (untuk sistem massa atur); atau proses kompresi pada

kompresor dengan pendinginan atau proses ekspansi pada turbin dengan

pemanasan (untuk sistem volume atur).

Proses secara ideal dapat terjadi

pada suatu tempat yang kaku sehingga tidak terjadi perubahan volume

(untuk sistem massa atur); atau secara tidak lazim dapat terjadi pada

proses kompresi pada pompa/kompresor yang disertai dengan

pemanasan atau pada proses ekspansi pada turbin yang disertai dengan

pendinginan (untuk sistem volume atur).

Proses secara ideal dapat terjadi pada

alat kompresi dan ekspansi seperti: sistem torak-silinder (untuk sistem

massa atur), kompresor, pompa, turbin, difusor dan nosel (untuk sistem

(boiler/

evaporator) (super heater) (reheater)

(air pre-heater) (feedwater heater),

(cooling tower)

temperatur konstan (isotermal)

volume jenis konstan (isokhorik)

entropi konstan (isentropik)

(T)

(v)

(s)

Carnot T-s-T-s Gas Siklus Ideal

Otto s-v-s-v Gas Motor Bensin

Diesel s-P-s-v Gas Motor Diesel

Rankine s-P-s-P Uap PLTU

Brayton s-P-s-P Gas PLTG

Stirling T-v-T-v Gas Motor Stirling

Ericsson T-P-T-P Gas Gas Engine

Lenoir v-s-P Gas Mesin Jet

Atkinson s-v-s-P Gas Motor Bakar

Siklus Proses Fluida kerja Aplikasi

Tabel 2.2 Rangkuman Proses Siklus Daya

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201028 29

Gambar 2.10 Proses kompresi isobarik, isotermal dan isentropik untuk rasio

kompresi yang sama (kiri) dan rasio tekanan yang sama

(kanan) pada diagram untuk memperlihatkan kerja yang terjadi.

(V /V ) (P /P )

P-vmax min max min

Gambar 2.11 Proses kompresi isobarik, isotermal dan isentropik untuk rasio

kompresi yang sama (kiri) dan rasio tekanan yang sama

(kanan) pada diagram untuk memperlihatkan panas yang terjadi.

(V /V ) (P /P )

T-smax min max min

volume atur). Secara definisi, proses isentropik adalah proses adiabatik (Q

= 0) dan terbalikkan .

Proses secara ideal dapat terjadi pada

sebuah katup atau pipa kapiler yang adiabatik untuk sistem

volume atur.

Kerja maupun Panas yang terjadi dalam setiap proses yang ideal dapat

dilihat pada diagram atau . Pada Gambar 2.10 (kiri) diperlihatkan

proses kompresi untuk proses isobarik, isotermal dan isentropik untuk

yang sama. Pada sistem , yang

terjadi adalah , karena , sehingga

dapat dilihat bahwa kerja isobarik lebih kecil dari kerja isotermal yang

lebih kecil dari kerja isentropik. Sedangkan untuk sistem

yang terjadi adalah , karena

, sehingga dapat dilihat bahwa kerja isobarik adalah nol, dan kerja

isotermal lebih kecil dari kerja isentropik [Moran & Shapiro, 2008].

Pada Gambar 2.10 (kanan), ketiga proses di atas diplot pula untuk

proses kompresi pada yang sama. Dapat dilihat

bahwa untuk sistem kerja isokhorik adalah nol dan kerja

isotermal lebih kecil dari kerja isentropik. Sedangkan untuk sistem

, kerja isotermal lebih kecil dari kerja isentropik yang lebih

kecil dari kerja isokhorik.

(reversible)

(valve)

P-v T-s

(V /V )

W = P.dv

W =

- v.dP

(P /P )

entalpi konstan (isentalpik)

rasio kompresi massa atur kerja

luas di bawah garis proses

volume atur,

kerja luas di samping kiri garis proses

rasio tekanan

massa atur,

volume atur

(h)

max min

max min

�

�

Bila memperlihatkan yang terjadi, maka diagram

memperlihatkan yang terjadi berdasarkan persamaan Clausius:

sebagai

[Moran & Shapiro, 2008]. Untuk rasio

kompresi dan rasio tekanan sama, garis proses yang terjadi dan jumlah

panas untuk proses isobarik, isotermal, isentropik dan isokhorik dapat

dilihat pada Gambar 2.11.

diagram Kerja

Panas

luas di bawah garis proses baik untuk sistem massa atur

ataupun volume atur yang ideal

P-v

T-s

Q = T.ds�

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010 3130

Selain melalui diagram dan , Kerja dan Panas dapat pula

dihitung dengan asumsi fluida kerja yang digunakan adalah gas ideal

dengan panas spesifik konstan dan prosesnya adalah terbalikkan. Bila

demikian, maka persamaan sederhana untuk menghitung Kerja (untuk

massa atur maupun volume atur) dan Panas dapat ditabelkan pada Tabel

2.3.

P-v T-s

2.3 Identifikasi Siklus Baru

(isobarik, isotermal,

isokhorik, isentropik isentalpik)

Pada tahun 2002, penulis melihat bahwa sebuah siklus dapat terdiri

dari kombinasi beberapa proses. Proses yang digunakan terdiri dari

kelima jenis proses yang sudah didiskusikan di atas

dan karena kelima jenis proses ini

sudah pernah terrealisasikan. Sebagian kombinasi proses ini sudah

digunakan pada siklus-siklus yang didaftarkan di Tabel 2.2 di atas.

Tabel 2.3 Persamaan Sederhana untuk Menghitung Kerja dan Panas

dengan Asumsi Gas Ideal, Panas Spesifik Konstan dan Proses Terbalikkan

[El-Wakil, 1985]

Terlihat bahwa belum semua kombinasi dari kelima proses di atas telah

menghasilkan siklus. Untuk itu, terbetik ide untuk membuat

dalam membuat

.

Jumlah proses di dalam sebuah siklus minimal 3 agar dapat

membentuk kurva yang tertutup. Sedangkan batasan jumlah proses

maksimum tidak ada. Namun agar siklus mudah dan ekonomis untuk

direalisasikan, maka dipilih . Bila kelak

siklus dengan 6 atau lebih jumlah proses perlu dikembangkan, maka

pengembangannya dapat dilakukan dengan meneruskan ide yang

disampaikan pada makalah ini. Ide ini kemudian ditulis pada bulan April

2005 [Soelaiman, 2005].

Saat itu, penulis lalu menyusun set dari siklus-siklus termodinamika

baru. Set-set yang tersusun kemudian diseleksi dari set yang tidak dapat

membentuk kurva tertutup. Siklus-siklus baru dari set-set tersebut

diharapkan mempunyai performa yang lebih baik dari siklus-siklus

umum yang sudah ada. Siklus-siklus baru tersebut dapat juga mempunyai

penggunaan yang spesifik misalnya untuk siklus yang hanya cocok untuk

mesin pembakaran dalam atau hanya cocok di daerah campuran cairan-

uap.

Berdasarkan prinsip , atau

yang dapat disusun dari sebanyak dengan adalah

sebagai berikut [Zwillinger, 2003]:

kombinasi

baru dari kelima proses di atas siklus termodinamika

yang baru

maksimum lima buah proses

set kombinasi

objek elemen

Combination with Replacement

C n r

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201032 33

Penulis kemudian menyusun set siklus termodinamika dengan

menggunakan lima proses termodinamika yang telah dijelaskan di atas

[Soelaiman, 2005]. Proses-proses tersebut dilambangkan dengan huruf:

huruf untuk proses untuk proses untuk proses

untuk proses dan untuk proses . Set

siklus termodinamika dilambangkan dengan kombinasi huruf sebanyak

prosesnya dari proses-proses yang menjadi elemennya. Misalnya PPTVS

merupakan set siklus termodinamika yang terdiri dari lima proses

termodinamika dengan elemen yang terdiri dari dua proses isobarik, satu

proses isotermal, satu proses isokhorik dan satu proses isentropik,

sehingga set ini dapat merupakan siklus dengan urutan: PTPVS, PTVPS,

PVPTS, dan lain-lain.

Berdasarkan Persamaan di atas, jumlah set untuk siklus yang terdiri

dari tiga proses adalah 35 buah, untuk siklus yang terdiri dari empat

proses adalah 70 buah dan untuk siklus yang terdiri dari lima proses

adalah 126 buah, sehingga totalnya adalah 231 set siklus. Tabel 2.4, 2.5 dan

2.6 menunjukkan set dari siklus yang terdiri dari tiga, empat dan lima

proses termodinamika untuk lima jenis proses termodinamika V, P, T, S

dan H. Set yang dicoret adalah set yang tidak dapat membentuk siklus

termodinamika atau set yang sama dengan set siklus termodinamika yang

terdiri dari proses termodinamika yang lebih sedikit jumlahnya. Misalnya

V isokhorik, P isobarik, T

isotermal, S isentropik H isentalpik

set PPPVV itu dapat membentuk siklus termodinamika yang sama

dengan siklus dari set PPVV.

Tabel 2.4 Set dari Siklus yang Terdiri dari Proses TermodinamikaTiga

Tabel 2.5 Set dari Siklus yang Terdiri dari Proses TermodinamikaEmpat

Tabel 2.6 Set dari Siklus yang Terdiri dari Proses TermodinamikaLima

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201034 35

Hasil seleksi dari Tabel 2.4, 2.5 dan 2.6 kemudian dikumpulkan pada

Tabel 2.7. Dari sebanyak 231 set, hanya 108 yang merupakan set siklus

termodinamika. Enam diantara set siklus termodinamika tersebut

merupakan siklus termodinamika yang telah diketahui umum sehingga

hanya 102 set yang dapat diklaim sebagai set siklus baru dan dinamai

sebagai [Soelaiman, 2005]. Seleksi selanjutnya adalah

yang memiliki proses isentalpik untuk set siklus mesin daya.

Siklus mesin daya walaupun dapat terdiri dari proses isentalpik namun

proses isentalpik yang dapat terjadi pada katup umumnya tidak

diinginkan karena mengurangi kerja yang bisa diambil. Proses isentalpik

umumnya digunakan pada siklus pendingin kompresi uap karena proses

ekspansi berlangsung di daerah dua fasa yang hanya dapat menghasilkan

kerja yang kecil sehingga tidak ekonomis bila menggunakan sebuah

turbin. Dengan mempertimbangkan hal-hal ini, maka siklus Fauzi yang

diajukan untuk mesin daya kemudian menjadi 34 set dari 102 set.

set siklus Fauzi

eliminasi set

Tabel 2.8 menunjukkan siklus Fauzi yang ditelusuri lebih lanjut

sebagai siklus mesin daya. Kategori pemilihan siklus yang dibahas pada

makalah ini kemudian diperkecil menjadi kategori mesin daya dengan

Tabel 2.7 Set Siklus Fauzi (102 set)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201036 37

Gambar 2.12. Perbandingan Siklus Carnot (2T-2S), Siklus Stirling (2T-2V), dan

Siklus Ericsson (2T-2P) pada Diagram .T-s

kerja spesifik maksimum, mesin daya dengan modifikasi dari mesin daya

umum dan mesin daya untuk memanfaatkan panas sisa.

a. Analisis Siklus Fauzi untuk Mencari Siklus dengan Efisiensi

dan Daya yang Tinggi

Fauzi 48

Telah diketahui bahwa Siklus Carnot (STST atau 2T-2S) membentuk

segi empat pada diagram dan mempunyai efisiensi maksimum untuk

siklus yang bekerja di antara 2 temperatur reservoir yang berbeda. Siklus

Stirling (2T-2V) dan Siklus Ericsson (2T-2P) dengan regenerasi sempurna

akan mempunyai nilai efisiensi yang sama seperti Carnot untuk batasan

temperatur yang sama [Moran & Shapiro, 2008] (lihat Gambar 2.12).

Untuk mencari siklus lainnya yang mempunyai efisiensi yang sama maka

tinggal 1 sifat lagi yang dapat dipasangkan dengan 2T, yaitu sifat entalpi

(H), atau siklus 2T-2H yang sama dengan siklus . Bila siklus ini

dapat direalisasikan dengan regenenerasi yang sempurna, maka siklus ini

T-s

akan mempunyai atau

dan yang bekerja pada dua

temperatur reservoir yang sama. Namun siklus ini telah dieliminasi

karena memiliki proses isentalpik yang merugikan siklus daya. Selain itu,

karena sifat gas ideal adalah bahwa temperatur dan entalpi tidak

independen, maka garis-garis T dan h akan berimpit sehingga tidak akan

dapat membuat siklus yang tertutup. Agar siklus tertutup, maka siklus

Fauzi 48 yang disertai proses regenerasi ideal ini harus bekerja pada

daerah yang bukan gas ideal yang menyulitkan analisis termodinamika-

nya dan tidak realistik.

efisiensi yang maksimal sama dengan efisiensi

Siklus Carnot, Siklus Stirling Siklus Ericsson

Siklus lain yang dapat dianalisis adalah siklus yang membentuk

persegi empat dalam diagram yaitu siklus yang mengikuti proses 2P-

2V atau set

untuk batasan dan yang

tertentu dan cenderung cocok untuk diaplikasikan pada sebuah motor

bakar torak. Perbandingan siklus Fauzi 14 (2P-2V) ini dengan Siklus

P-v

P v

Siklus Fauzi 14. Siklus ini mempunyai daya, kerja atau kerja

spesifik (kerja per massa) yang terbesar

Tabel 2.8 Set Siklus Fauzi yang Diajukan untuk Ditelusuri Lebih Lanjut

Sebagai Siklus Mesin Daya (34 Set)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201038 39

Gambar 2.13 Perbandingan Siklus Brayton (2P-2S), Siklus Ericsson (2P-2T) dan

Fauzi 14 (2P-2V) pada Diagram .P-v

Gambar 2.14 Diagram T-s untuk siklus Fauzi 14 dan perbandingan efisiensi

siklus Fauzi 14 plus regenerator bila .T2 < T4

Brayton (2P-2S), dan Siklus Ericsson (2P-2T) dapat dilihat pada Gambar

2.13.

Namun bila dilihat pada diagram , maka siklus Fauzi 14 sederhana

ini mempunyai efisiensi yang rendah yang dapat dilihat dengan

temperatur rata-rata pemasukan panas rendah dan temperatur rata-rata

pengeluaran panas tinggi (lihat Gambar 2.14 kiri). Tetapi karena proses

pendinginan 3-4 dapat memberikan panasnya ke proses pemanasan 1-2,

melalui alat , maka efisiensi dapat meningkat hingga melebihi

efisiensi beberapa siklus lainnya untuk rasio kompresi atau rasio tekanan

yang sama. Perbandingan antara efisiensi Siklus Fauzi 14 plus regenerator

bila dengan siklus lainnya sebagai fungsi dari rasio kompresi dapat

dilihat pada Gambar 2.14 kanan. Dapat disimpulkan bahwa

, untuk batasan

tekanan dan volume spesifik yang spesifik, , untuk rasio

kompresi atau rasio tekanan yang sama, dibandingkan

siklus lainnya Perdana, 2009

T-s

T < T

regenerator

Siklus Fauzi

14 dengan regenerator akan memberikan kerja spesifik

dan efisiensi

yang paling tinggi

.

2 4

� �

b. Modifikasi Siklus untuk Menurunkan Daya Kompresi

isentropik

isotermal kerja kompresi

akan berkurang

mengurangi rasio kerja

balik atau

Pada Siklus Otto, Siklus Diesel, Siklus Atkinson dan Siklus Brayton,

kompresi dilakukan secara (lihat Gambar 2.2, 2.3, 2.9 dan 2.5).

Bila sebagian panas dibuang pada tahap kompresi, maka proses kompresi

dapat terjadi secara . Dengan cara ini, maka

untuk perbandingan kompresi yang sama (untuk sistem

massa atur, lihat luas di bawah proses kompresi pada diagram pada

Gambar 2.15, 2.16, 2.17 dan 2.18) sehingga akan

, kecuali untuk siklus Diesel.

P-v

(back work ratio, bwr)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201040 41

Gambar 2.17 Diagram dan untuk Siklus Fauzi 23

(modifikasi Siklus Atkinson).

P-v T-s


(modifikasi Siklus Diesel).

P-v T-s


(modifikasi Siklus Otto).

P-v T-sGambar 2.18 Diagram P-v dan T-s untuk Siklus Fauzi 15 (modifikasi Siklus

Brayton).

Modifikasi yang dilakukan juga akan menaikkan luas proses di dalam

diagram maupun , sehingga dapat disimpulkan bahwa

.

Walaupun proses kompresi secara isotermal akan memerlukan kerja

kompresi yang lebih kecil, modifikasi ini akan menaikkan energi panas

untuk mencapai tingkat keadaan yang sama di akhir proses pemasukan

panas (titik 3). Hal ini dapat ditanggulangi dengan penggunaan

dimana sebagian panas yang dikeluarkan pada proses 4-1

akan memanaskan sebagian proses 1-2. Dengan demikian,

[Perdana, 2009].

Pada siklus yang merupakan modifikasi atau

, proses kompresi

P-v T-s kerja

spesifik yang dihasilkan oleh semua siklus modifikasi ini akan

meningkat, kecuali untuk siklus Diesel

regenerator

efisiensi

siklus modifikasi ini lebih tinggi hingga batasan rasio kompresi

tertentu

Fauzi 35 Siklus Otto

2 Atkinsonsiklus yang merupakan modifikasiFauzi 3

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201042 43

isotermal akan mengurangi risiko ketukan untuk perbandingan

kompresi yang sama karena temperatur di akhir kompresi rendah.

Sedangkan pada siklus yang merupakan

, temperatur tinggi dapat diperoleh setelah terjadinya regenerasi

sehingga bahan bakar dapat tetap menyala dengan sendirinya.

Penerapan dapat pula dilakukan untuk .

Panas yang dibuang pada proses pendinginan isobarik dapat

dipindahkan ke proses pemanasan isokhorik. Dengan demikan, maka

yang dimodifikasi ini, yang setara dengan Siklus

Fauzi 2, bahkan melebihi siklus Otto untuk rasio

kompresi yang sama. (lihat Gambar 2.19).

(knocking)

Fauzi 23 modifikasi dari siklus

Diesel

regenerator Siklus Lenoir

efisiensi siklus Lenoir

akan meningkat


(modifikasi Siklus Lenoir).

P-v T-s

c. Perbaikan Mesin Daya dengan Memanfaatkan Sisa Panas

Pada bagian ini dijelaskan ada 3 siklus daya yang memiliki

kemampuan untuk mengekstraksi panas sampai ke temperatur

lingkungan atau temperatur terendah mesin. Hal ini membuat mesin daya

tersebut dapat menggunakan panas sisa dari beberapa mesin daya

lainnya. Ketiga siklus daya ini adalah siklus , siklus

dan siklus yang dapat dilihat pada Gambar 2.20

hingga 2.22.

Fauzi 7 (VTS) Fauzi 4

(PTS) Fauzi 1 (PVT)

Gambar 2.20 Diagram dan untuk SiklusP-v T-s Fauzi 7 (VTS).

Gambar 2.22 Diagram dan untuk Siklus .P-v T-s Fauzi 1 (PVT)

Gambar 2.21 Diagram dan untuk Siklus .P-v T-s Fauzi 4 (PTS)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201044 45

Ketiga siklus di atas kemudian dapat digunakan sebagai

untuk siklus lainnya. Misalnya, siklus Fauzi 7 atau VTS dapat

digunakan sebagai siklus Otto dan Diesel (lihat Gambar

2.23). Sedangkan siklus Fauzi 4 (PTS) dan Fauzi 1 (PVT) dapat digunakan

sebagai siklus Atkinson dan Brayton (lihat Gambar 2.24).

bottoming

cycle

bottoming cycle

bottoming cycle

Penggunaan bottoming cycle ini akan menaikkan kerja spesifik

maupun efisiensi siklus awalnya.

Analisis siklus Fauzi di atas hanya dilakukan untuk Siklus Daya

dengan berbagai batasan (hanya sampai 5 proses, tanpa proses isentalpik,

dll.). Analisis yang lebih menyeluruh dapat dilakukan dengan

meng . Selain itu, analisis siklus di atas

hanya untuk fasa gas, padahal dapat pula terjadi ,

seperti siklus adalah siklus Brayton dalam fasa gas dan siklus

Rankine dalam fasa campuran. Analisis dapat pula diperluas untuk siklus

yang dapat digunakan bagi alat pendingin (AC), atau bagi alat

pemanas .

Energi dapat diklasifikasikan dengan bermacam cara. Berdasarkan

kebaruan pemanfaatannya energi dapat diklasifikasikan sebagai

(seperti minyak, gas dan batu-bara) dan

(seperti nuklir, sel bahan bakar, energi terbarukan). Selain

itu, energi dapat dibagi pula berdasarkan kecepatan pembentukannya

yaitu dan . Secara definisi,

Bent Sorensen [2000] menyatakan bahwa

. Contoh Energi

Terbarukan adalah:

1. Solar:

a. Termal: Pemanas Air Surya, Pemanas Udara Surya, Kolam

Surya

eliminasi batasan-batasan ini

disekitar kubah uap

Refrigerasi

(pompa panas)

3. KLASIFIKASI ENERGI

Energi

Konvensional Energi Non-

Konvensional

Energi Terbarukan Energi Tak-Terbarukan

“Energi Terbarukan adalah

energi yang pembentukannya secepat penggunaannya”

s-P-s-P

Gambar 2.23 Siklus Fauzi 7 (VTS atau 4’-1-4) sebagai dari siklus

Otto (1-2-3-4) dan Diesel (1-2-3a-4).

bottoming cycle

Gambar 2.24 Siklus Fauzi 4 (PTS) & Fauzi 1 (PVT) sebagai dari

siklus Atkinson (1-2a-3-4) & Brayton (1-2-3-4).

bottoming cycle

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201046 47

b. Elektrik:

2. Angin:

a. Jenis Turbin Horizontal: Baling-baling, Sudu banyak, dll.

b. Jenis Turbin Vertikal: Savonius, Darrieus, dll.

3. Bio Energi:

a. Bio gas, biomassa

b. Bio fuel: Bio diesel, Gasohol

4. Lautan :

a. (OTEC)

b. Pasang Surut

c. Ombak/Gelombang

d. TurbinAir: Gorlov, Propeler, dll.

5. Sel bahan bakar :

a. PEMFC,AFC, DMFC, PAFC, MCFC, SOFC

6. Hidro: PLTA& PLTMH

7. Panas Bumi:

a. Pemakaian Tidak Langsung: Pembangkit Listrik Panas bumi

(PLTP)

b. Pemakaian Langsung: Pemanas, Pengering, dll.

Pada bagian berikut dibahas yang sudah Penulis

tekuni sejak 1994 sebagai di Proyek

Pembangunan PLTP Darajat 1 di dekat Garut, dan , yang

sudah Penulis ditekuni pula sejak melalui beberapa Riset Unggulan

ITB.

Photovoltaic

(Ocean/Marine)

Ocean Thermal Energy Conversion

(Tidal)

(Wave)

(Fuel cell)

Senior Thermo-Mechanical Engineer

Energi Panas Bumi

Energi Angin

2003

4. KONVERSI ENERGI DALAM BIDANG PANAS BUMI

idak berkala tidak

bergantung waktu

selalu ada

densitas energi yang cukup tinggi

4.1 Sejarah dan Potensi Panas Bumi

PLTP pertama

1972

217 prospek panas bumi

Panas bumi adalah salah satu energi yang t dan

seperti energi surya atau angin yang bergantung pada

keberadaan sinar matahari dan hembusan angin. Energi panas bumi

dan bila diambil dengan laju yang tepat dapat diperoleh secara

kontinyu selama 30 tahun ataupun lebih pada umur sebuah lokasi. Energi

panas bumi juga mempunyai

dibandingkan dengan energi terbarukan lainnya.

yang pernah dibuat berada di Larderello, di selatan

Florence, Itali. Pada tahun 1897 uap yang diperoleh berhasil menghasilkan

uap untuk memutar kecil. Pada tahun 1904 PLTP ini dapat

menyalakan 4 buah lampu. Selanjutnya, pada tahun 1912 PLTP ini

menggunakan , pada tahun 1914 menghasilkan 8,5 MW,

pada tahun 1944 menghasilkan 127 MW, dan pada tahun 1981

menghasilkan 360 MW setelah pernah hancur di Perang Dunia II [El-

Wakil, 1985].

Di Indonesia, pada tahun , Direktorat Vulkanologi dan

Pertamina, dengan bantuan Pemerintah Perancis dan Selandia Baru

melakukan survey pendahuluan di seluruh wilayah Indonesia. Hasil

survey menunjukkan ada , yaitu di sepanjang

jalur vulkanik mulai dari bagian Barat Sumatera, terus ke Pulau Jawa, Bali,

steam engine

condensing turbine

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201048 49

Nusa Tenggara dan kemudian membelok ke arah utara melalui Maluku

dan Sulawesi (sebagian titik lokasi dapat dilihat pada Gambar 4.1). Jalur

ini mengikuti lokasi gunung berapi yang disebut yang

merupakan pertemuan lempeng-lempeng bumi. Peta dapat

dilihat pada Gambar 4.2.

Ring of Fire

Ring of Fire

Survey berikutnya menunjukkan ada yang

ada di Indonesia. Prospek ini sangat potensial bila dimanfaatkan sebagai

pembangkit listrik karena umumnya merupakan sistem hidrothermal

yang mempunyai temperatur tinggi (>225 C). Hanya beberapa diantara-

nya yang mempunyai temperatur sedang (125-225 C). Dengan demikian,

potensi untuk menggunakan panas bumi sebagai sumber energi elektrik

sangat besar.

Potensi sumber daya dan cadangan panas bumi Indonesia diperkira-

kan sebesar 27.510 MWe (lihat Tabel 4.1) yaitu sekitar 40% potensi sumber

daya panas bumi dunia [B. Setiawan, 2009 dan P. Yusgiantoro, 2009].

Potensi yang besar ini tentu saja perlu dimanfaatkan oleh negara

Indonesia untuk keperluan nasional karena

.

256 prospek panas bumi

panas bumi tidak dapat

diekspor

o

o

Gambar 4.1 Beberapa lokasi prospek panas bumi di Indonesia

[N. Saptadji, 2009].

Gambar 4.2. tempat potensi panas bumi. [explorations,2010]Ring of Fire

Tabel 4.1 Potensi Sumber Daya dan Cadangan Panas Bumi di Indonesia

[B. Setiawan, 2009, dimodifikasi]

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201050 51

Hingga , sudah ada 7 lokasi yang menghasilkan energi

listrik (PLTP) sebesar . Data rincian PLTP ini dapat dilihat pada

Tabel 4.2 di bawah ini dan sebarannya dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Target tahun 2008 yang telah ditetapkan Pemerintah dalam

Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 hanya tercapai sekitar 50%, yaitu

1.052 MW karena berbagai masalah. Kemudian Pemerintah merevisi

rencana pengembangan panas bumi Indonesia perioda 2009-2014 namun

tetap dengan komitmen 9.500 MW pada tahun 2025, setara dengan 167,5

juta barrel minyak atau 5% dari bauran energi 2025. Pada saat ini target

capaian 2009 telah tercapai. Unit-II PLTP Wayang Windu telah

dioperasikan dengan kapasitas terpasang 117 MW. Di samping itu, Unit-

III PLTP Lahendong 20 MW yang direncanakan beroperasi pada tahun

2008, pada awal bulan Mei 2009 telah dioperasikan, sehingga PLTP di

Indonesia saat ini mempunyai kapasitas total 1.189 MW.

akhir 2009

1.189 MWe

Road Map

Tabel 4.2. Lapangan Panas Bumi untuk Pembangkit Listrik, Status Mei 2009

[Nenny Saptadji, 2009]

Dalam memenuhi kebutuhan energi elektrik di Indonesia, Pemerintah

Republik Indonesia telah merencanakan pembangunan

pembangkit tenaga listrik 10.000 MW. Tahap I telah

Crash Program

Crash Program

Gambar 4.3 Status Panas Bumi di Indonesia di akhir 2009

[B. Praptono, 2009, dimodifikasi].

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201052 53

dilakukan dengan membangun beberapa PLTU. Pada

Tahap II 2009-2014, Pemerintah telah menyadari pentingnya panas bumi

sehingga dalam program ini Pemerintah mentargetkan 4.733 MW atau

48% pembangkitan akan dilakukan dengan sumber dari panas bumi,

suatu jumlah yang sangat tinggi dibandingkan dengan jenis pembangkit

lain, atau hampir dua kali lipat dari PLTU dan lebih besar dari kombinasl

PLTU dan PLTGU (lihat Tabel 4.3) [P. Yusgiantoro, 2009].

Rencana pembangkitan PLTP ini disebar dari tahun 2009 hingga 2014

dengan jadwal yang dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Crash Program

Tabel 4.3. Distribusi Pembangkit Listrik dalam 10.000 MWe

Tahap II 2009-2014 [P. Yusgiantoro, 2009]

Crash Program

Tabel 4.4. Rencana Penambahan Kapasitas Pembangkit Listrik Panas Bumi

Tahun 2009-2014 [B. Praptono, 2009]

Rincian rencana penambahan PLTP ini dapat dilihat pada Tabel 4.5

(untuk di luar pulau Jawa) dan Tabel 4.6 (untuk di Pulau Jawa). Bila dilihat

dari jumlah unit untuk masing-masing kapasitas PLTP (turbin), maka

sebarannya dapat dilihat pada Tabel 4.7. Dari segi jumlah dan kapasitas,

sekitar 45% akan diisi dengan turbin ukuran 55 MWe. Sedangkan untuk

kapasitas kecil (hingga 30 MW), jumlahnya adalah sekitar 26 buah atau

29%, dengan kapasitas 341 MWe atau 7%. Kapasitas terbesar, yaitu 220

MWe direncanakan ada 1 buah di Sarula pada tahun 2012.

Tabel 4.5 Rincian Daftar Crash Program 10.000 MW Tahap II dari Panas Bumi

di Luar Jawa [B. Praptono, 2009]

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201054 55

Tabel 4.7 Distribusi Ukuran PLTP pada Tahap IICrash Program

4.733 MWe

Tabel 4.6 Rincian Daftar Crash Program 10.000 MW Tahap II dari Panas Bumi

di Jawa dan Total di Indonesia [B. Praptono, 2009]4.2 Riset Panas Bumi

Program Studi Teknik Mesin

massa, energi eksergi

Menanggapi perkembangan PLTP yang sangat meningkat secara

tajam ini, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan (FTTM) ITB

telah membuka Program Studi Panas Bumi untuk S2 (Magister) Terapan

sejak 2008 dengan mahasiswa dari kalangan akademisi (lulusan baru S1)

maupun industri (sudah bekerja).

Di , Fakultas Teknik Mesin dan

Dirgantara (FTMD), ITB, beberapa Tugas Akhir telah mengkhususkan diri

pada bidang Panas Bumi. Riset yang dilakukan kebanyakan merupakan

simulasi dan optimasi siklus-siklus PLTP yang umumnya berdasarkan

PLTP yang sudah ada atau akan dibangun dalam rangka menaikkan

kapasitas daya maupun efisiensi. Program yang umumnya digunakan

adalah Cycle Tempo, Hysys, atau Steam Tab; atau dibuat sendiri dengan

menggunakan Visual Basic atau Macro Excel. Perhitungan mencakup

analisis kesetimbangan dan . Riset yang telah

dilakukan antara lain menambahkan dalam memanfaatkan

tekanan sumur yang cukup tinggi pada PLTP Kamojang yang telah ada

[Saruksuk, 2003], simulasi dan optimasi PLTP Kamojang IV yang akan

dibangun [Susanto, 2005], analisis penghematan energi dalam

menggunakan (VFD) untuk motor

(MCWP) dan motor [Effendi, 2009], dan

lain-lain.

Saat ini, tengah dilakukan pula riset optimasi kondisi kerja ejector

topping cycle

Variable Frequency Drive Main Cooling

Water Pump Cooling Tower Fan

Cadangan 600 MW/Penugasan

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201056 57

yang berguna untuk melakukan ekstraksi (NCG)

yang berakumulasi di kondensor (lihat Gambar 4.4). Perbandingan

dengan pemakaian (LRVP) dilakukan untuk

menentukan sistem yang terbaik dan riset ini berdasarkan kondisi kerja

yang terjadi di PLTP Kamojang yang mempunyai sumber uap

. Riset lainnya adalah melihat kemungkinan kenaikan daya total

PLTP bila kondisi keluaran dapat dikeluarkan pada

tekanan atmosfir lalu uap keluaran turbin digunakan untuk memanaskan

siklus biner yang menggunakan fluida organik seperti iso-butana, normal-

butana, iso-pentana, normal-butana, dan lain-lain dengan laju aliran yang

tinggi (Gambar 4.5). Selain itu, dilakukan pula optimasi penggunaan

sistem agar dapat diperoleh daya PLTP yang lebih besar

dengan sumber uap (Gambar 4.6). Opsi penggunaan

siklus biner sebagai juga diperhitungkan pada riset ini.

Kondisi uap yang digunakan adalah kondisi di PLTP Kamojang. Sebuah

siklus biner dapat digunakan untuk mengambil energi dari yang

keluar unit utama yang masih mempunyai temperatur tinggi

seperti yang dapat terjadi di PLTP Lahendong. Untuk itu, kondisi kerja

dan ukuran komponen PLTP perlu dioptimasi (Gambar 4.7). Selain itu,

ditinjau pula kemungkinan menggunakan kombinasi sistem cetus

biner pada yang dihasilkan utama (Gambar 4.8).

Non Condensable Gas

Liquid Ring Vacuum Pump

steam

dominated

back pressure turbine

double flash

water dominated

bottoming cycle

brine

separator

(flash)-

brine separator

Gambar 4.4 Optimasi kinerja pada PLTP.ejector

Gambar 4.5 Penggunaan dan Siklus Biner.Back Pressure Turbine

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201058 59

Gambar 4.8 Siklus Kombinasi Cetus Biner untuk yang keluar dari

utama.

brine

separator

Selain menggunakan siklus uap dan siklus biner yang disampaikan di

atas, dilakukan pula kajian dalam menggunakan Siklus Kalina dimana

fluida kerjanya adalah campuran amoniak dan air. Sistem yang

direncanakan adalah seperti pada Gambar 4.9. Komposisi amoniak-air

perlu diperhatikan disini agar dapat diperoleh daya yang tinggi. PLTP

yang dijadikan studi kasus adalah PLTP Wayang Windu.

Gambar 4.6 Penggunaan Sistem pada PLTP.Double Flash

Gambar 4.7 Siklus Biner yang menggunakan dari utama.brine separator

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201060 61

Gambar 4.9 Penggunaan Siklus Kalina pada PLTP.

Untuk sistem panas bumi yang dengan tekanan

rendah, sistem akan menurunkan jumlah uap yang akan melewati

turbin. Sebagai alternatif lain, maka dilakukan pula studi penggunaan

sistem dimana cairan langsung diekspansikan di sistem ini.

Sistem yang telah ada adalah sebagai berikut [Armstead, 1983]:

A. Sprankle HPC (Hydrotermal Power Company, Ltd.) Prime Mover:

brine expander

B. Robertson Engine

C. Bladeless turbine

D. KROV (Keller Rotor Oscillating Vane) Machine

E. Armstead-Hero Turbine

F. Gravimetric Loop Machine

G. EGD (Electro-gas-dynamics)

water dominated

flash

Total Flow

Total Flow

H. Total flow impulse turbine

I. The biphase turbine

Untuk keperluan riset, maka sebagai salah satu alternatif penggunaan

sistem akan disimulasikan, dirancang, dibuat dan diuji sebuah

Turbin Tesla yang diklaim dapat menggunakan berbagai jenis fluida,

termasuk fluida panas bumi, dengan efisiensi yang cukup tinggi (Gambar

4.10).

Total Flow

Gambar 4.10 Penggunaan Turbin Tesla.

Analisis PLTP yang biasa dilakukan umumnya meliputi:

a. Simulasi proses yang terjadi pada PLTP. Program yang umumnya

digunakan adalah Hysys. Namun karena keterbatasan pilihan

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201062 63

alat terutama dalam mensimulasikan dan menara

pendingin, digunakan pula program lainnya seperti Cycle Tempo,

Macro-Excel, dan lain-lain.

b. Validasi dengan membandingkan hasil simulasi dengan kondisi

operasi PLTP yang sudah ada.

c. Optimasi proses dari segi daya, efisiensi termal, dan efisiensi

utilisasi (berbasis eksergi).

d. Perencanaan ukuran alat .

e. Analisis kemungkinan terjadinya dan usaha untuk

menanggulanginya.

f. Analisis ekonomi.

g. Pembuatan dan pengujian alat (bila relevan).

Tugas-tugas yang diberikan dalam riset ini umumnya berbasis bahas

konsultansi yang dan diarahkan agar mahasiswa dapat melakukan

optimasi dan peralatan seperti umumnya dilakukan oleh seorang

konsultan panas bumi. Dengan demikian,

.

Selain energi panas bumi, penulis juga mendalami sistem konversi

energi lainnya yaitu turbin angin. Berikut ini adalah pendahuluan dan

hasil-hasil riset yang pernah dilakukan.

ejector

(sizing)

scaling

real

sizing

mahasiswa yang lulus

diharapkan dapat langsung terjun ke bidang panas bumi baik sebagai

karyawan PLTP maupun konsultan di dalam maupun di luar negeri

5. KONVERSI ENERGI DALAM BIDANG ENERGI ANGIN

5.1 Angin dan Potensi Energi Angin.

Angin (bayu) akibat perbedaan pemanasan bumi

yang tidak merata oleh matahari pada daratan maupun lautan

rotasi bumi dan kemiringan bumi saat

berrotasi pada sumbunya

di bumi terjadi

yang

kemudian menyebabkan perbedaan densitas dan tekanan udara di

atasnya sehingga udara tersebut bergerak sebagai angin. Pergerakan

angin ini juga diakibatkan oleh

. Pada Gambar 5.1 dapat dilihat bahwa akibat

pemanasan matahari di daerah khatulistiwa lebih tinggi, maka densitas

udara akan lebih rendah dan menyebabkan angin bergerak secara global

mengikuti apa yang disebut sel Hadley yang membentuk 3 sel

di setiap sehingga disebut (dua sel lainnya

disebut juga dan ) [Earthlabs, 2008].

(Hadley Cell)

hemisphere Three-Cell Circulation

Ferrel/Friction Cell Polar Cell

Gambar 5.1. Proses terjadinya angin akibat pemanasan dan perputaran bumi

[Earthlabs, 2008].

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201064 65

Potensi energi angin di dunia cukup besar. Berdasarkan

, adalah ekivalen

sebesar atau lebih dari 15 kali lipat

kebutuhan energi saat ini [AWEA, 2010]. Contoh peta potensi energi angin

di atas daratan maupun di atas lautan dapat dilihat pada Gambar 5.2.

U.S.

Departement of Energy potensi energi angin di dunia

5.800 Btu per tahunQuadrillion

Gambar 5.2 Kecepatan angin (m/s) di atas daratan di dunia dan Amerika Utara

berdasarkan Rencana Picken dan daya angin (W/m ) di atas lautan

[Picken Plan, 2010 dan Geology.com, 2009].

2

Dalam paper oleh Archer dan Jacobson [2004], kecepatan angin dibagi

atas 7 kelas seperti yang terlihat di Gambar 5.3 untuk dunia dan di Gambar

5.4 untuk Asia. Dari kedua gambar tersebut, dapat dilihat bahwa

kecepatan angin di Indonesia relatif rendah, yaitu rata-rata di bawah 5,9

m/s, walaupun di dunia ada yang hingga > 9,4 m/s.

Gambar 5.3 Map kecepatan angin di dunia yang diekstrapolasi ke ketinggian

80 m, rata-rata untuk seluruh hari di tahun 2000 pada lokasi pengukuran

dengan lebih dari 20 pengukuran yang dapat dipercaya

[Cristina L. Archer dan Mark Z. Jacobson, 2004].

Gambar 5.4 Map kecepatan angin di Asia yang diekstrapolasi ke ketinggian

80 m, rata-rata untuk seluruh hari di tahun 2000 pada lokasi pengukuran

dengan lebih dari 20 pengukuran yang dapat dipercaya

[Cristina L. Archer dan Mark Z. Jacobson, 2004].

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201066 67

Di Indonesia, hingga tahun 2008, LAPAN dan institusi terkait telah

melakukan pengukuran dan evaluasi data potensi energi angin di lebih

dari 130 lokasi di berbagai wilayah Indonesia (Gambar 5.5). Hasil

pengukuran, pengolahan dan evaluasi data yang dikelompokkan dalam

skala potensi dan lokasi potensial diperlihatkan pada Tabel 5.1 dan 5.2

[Soeripno, 2009-a dan b] dimana definisi kelasnya dapat dilihat pada Tabel

5.3 [Soeripno, 2007].

Gambar 5.5 Peta lokasi monitoring kecepatan angin 1994-2008, LAPAN

[Soeripno, 2009-b, bahan presentasi].

Tabel 5.1. Kecepatan Angin Rata-Rata di Berbagai Provinsi/Pulau di Indonesia

[Soeripno, 2009-b]

Tabel 5.2 Pengelompokan Potensi Energi dan Lokasi Potensial Energi Angin

[Soeripno, 2009-a]

Tabel 5.3 Klasifikasi Kecepatan Angin [Soeripno, 2007]

Energi angin akibat dari pergerakan angin dapat dikonversikan

menjadi dengan menggunakan kincir angin atau menjadi

dengan menggunakan turbin angin yang disebut juga

.

Berdasarkan jenisnya, turbin/kincir angin ini umumnya dibagi

berdasarkan posisi sumbunya menjadi dan

, atau berdasarkan gaya angin menjadi

atau atau berdasarkan menjadi

berbilah satu, dua, tiga, empat, atau banyak, dan lain-lain pembagiannya.

Beberapa jenis turbin angin dapat dilihat pada Gambar 5.6.

energi mekanik

energi elektrik

Sistem Konversi Energi Angin (SKEA)

5.2 Jenis-jenis Turbin Angin

jenis horizontal/datar

vertikal/tegak jenis angkat

tahanan , jumlah bilah sudunya

(lift)

(drag)

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201068 69

Turbin angin umumnya dipetakan dalam kurva koefisien daya rotor

(C ) vs. perbandingan kecepatan ujung dan kecepatan angin (

, ) seperti yang disajikan pada Gambar 5.7. Berdasarkan Teori

Momentum Elementer, Betz menyatakan bahwa maksimum koefisien

daya rotor untuk sebuah turbin angin adalah 16/27 atau 0,593 atau yang

disebut juga sebagai [Hau, 2008].

PR tip speed

ratio �

Betz Limit

Gambar 5.6 Beberapa jenis turbin angin [Culp, 1985].

5.3 Turbin Angin Terpasang

akhir tahun 2009

159.213 MW

Amerika

kapasitas energi angin terbesar di dunia

Hingga , kapasitas turbin angin yang telah terpasang

di seluruh dunia sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB)

mencapai , atau lebih dari 2% (340 TWh per tahun) dari

penggunaan listrik di dunia (lihat Gambar 5.8) [WWEA, 2010]. Pada tahun

2009 saja, telah dipasang turbin angin berdaya 38.312 MW atau dengan

laju kenaikan 31,7%. Pada akhir tahun 2009, mempunyai

(35.159 MW), dan di Asia, Cina

mempunyai kapasitas 26.010 MW sebagai negara terbesar kedua di dunia

yang menggunakan angin, mengalahkan Jerman (lihat Gambar 5.9).

Denmark, sebagai negara pionir dalam menggunakan energi angin, jatuh

ke rangking ke 10. Diperkirakan, pada tahun 2010 di dunia akan terpasang

Gambar 5.7 Koefisien Daya Rotor untuk beberapa jenis turbin angin [Hau,

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201070 71

turbin angin yang akan menghasilkan sekitar 203.500 MW, dan pada tahun

2020 menjadi 2.000.000 MW (lihat Gambar 5.10) [WWEA, 2010]. Pada

bulan Maret 2008, U.S. Department of Energy (DOE) mencanangkan

bahwa Amerika akan menggunakan energi angin sebesar 20% dari

kebutuhan energi nasionalnya pada tahun 2030 [DOE, 2008].

Gambar 5.8 Total kapasitas turbin angin yang dipasang di dunia hingga 2009

[WWEA, 2010].

Gambar 5.9 Pertumbuhan energi angin dunia di tahun 2009 [WWEA, 2010].

Energi angin adalah

, yaitu 8.484 MW dalam tahun 2008 saja. Artinya, 36% dari sumber

energi elektrik baru diperoleh dari angin, kemudian gas alam, minyak,

batu bara, dan hidro [EWEA, 2009].

Di angin sangat besar, yaitu mencapai

[DESDM, 2006]. Namun demikian, sampai 2009 kapasitas yang

terpasang hanya berkisar 0,0012 GW [WWEA, 2009]. Salah satu penyebab-

nya adalah

sehingga secara

teoritik sulit untuk menghasilkan energi elektrik dalam skala besar.

Kecepatan angin yang rendah ini dikarenakan posisi Indonesia yang

berada di daerah khatulistiwa. Namun demikian, ada beberapa lokasi di

Indonesia yang mempunyai kecepatan angin rata-rata yang kencang

sepanjang tahun seperti di pantai Barat Sumatera, pantai Selatan Jawa,

Sulawesi dan Indonesia Timur sehingga potensi pemasangan Pembangkit

Listrik Tenaga Bayu (PLTB) pada lokasi ini sangat dimungkinkan

energi yang paling tinggi pertumbuhannya di

Eropa

Indonesia, potensi energi 9,29

GW

kecepatan angin rata-rata di wilayah Indonesia tergolong

rendah, yaitu berkisar hanya antara 2 hingga 5 m/s,

Gambar 5.10. Prediksi daya energi angin yang akan dipasang di dunia

[WWEA, 2010].

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201072 73

[Yusgiantoro, 2007].

Teknologi turbin angin di dunia sudah cukup tinggi dimana kini

yang prototipe pertamanya

dipasang di Rysumer Nacken, dekat Emden, Lower Saxony, Jerman pada

akhir 2007. Sedangkan turbin kedua dipasang di Estinnes, Belgia. Turbin

ini berupa jenis turbin horizontal berbilah 3 dengan diameter rotor 126 m,

tinggi menara 135 m, dan mempunyai daya sebesar (kemudian

di menjadi 7 MW) yang cukup memenuhi kebutuhan listrik untuk

lebih dari 5.000 rumah (Gambar 5.11) [Windblatt, 2007].

turbin angin terbesar adalah Enercon E-126

6 MWrated

uprate

Gambar 5.11. Turbin angin terbesar di dunia saat ini, Enercon E-126, 6 MW

[Comogy.com, 2010].

5.4 Riset Turbin Angin di Indonesia

Pertama

Keterbatasan kecepatan angin secara merata di Indonesia perlu

disiasati agar pemakaian PLTB dapat tetap layak digunakan di berbagai

tempat. , perlu diukur kecepatan angin rata-rata di suatu lokasi

agar diyakinkan kecepatan angin dapat dinilai cukup sepanjang tahun.

Hal ini mungkin dapat diperoleh di daerah pantai atau di daerah yang

berada di antara dua pergunungan. , selain mengandalkan

kecepatan angin yang terjadi secara alami, maka kecepatan angin akibat

aktivitas manusia, seperti

atau , dapat pula dijadikan sumber energi. Kedua

sumber ini (angin alami dan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia),

dapat digunakan secara bersamaan agar diperoleh sumber energi angin

yang cukup [Soelaiman et al., 2006-a, 2006-b, 2007-a dan 2007-b, Mulyadi,

2006, Purba, 2006 dan Rosidin, 2007].

Selain itu, untuk kecepatan angin yang tidak begitu tinggi di

Indonesia, maka teknologi turbin angin yang perlu dikembangkan adalah

turbin angin dengan sudu yang tidak terlalu panjang, tetapi dengan

jumlah menara yang banyak, atau yang disebut dengan

. dapat diaplikasikan

agar bilah turbin dapat berputar pada kecepatan angin yang kecil. Untuk

menaikkan efisiensi, maka turbin dapat dibuat langsung memutar

generator listrik tanpa menggunakan sistem roda gigi

yang dapat menyerap daya yang besar.

perlu juga ditekan agar kecepatan angin yang dibutuhkan

untuk menghasilkan daya tidak terlalu tinggi. Bila harga menara dan

lahan dapat ditekan, maka tipe ini akan lebih ekonomis dan mudah untuk

dirawat bila dibandingkan dengan turbin angin dengan bilah yang

Kedua

pergerakan kendaraan yang cepat di jalan tol

pergerakan kereta api

ladang angin

Teknologi maglev

,

generator

(wind farm) (magnetic levitation)

increaser

(direct drive)

Clogging torque

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201074 75

panjang dan jumlah menara yang sedikit.

Mengingat energi angin merupakan energi terbarukan yang tidak

menghasilkan polusi (kecuali polusi visual dan suara), maka aplikasi

konversi energi lainnya yang ditekuni penulis adalah turbin angin. Sejak

tahun 2006, penulis beserta tim melakukan penelitian yang menggunakan

dimana sumber

energinya adalah angin dari kendaraan yang lewat serta angin alami.

Penelitian ini dibiayai oleh Riset Unggulan ITB 2006 dan 2007. Turbin ini

juga dapat berfungsi sebagai pembatas dan penghalang sinar kendaraan

di depannya (lihat Gambar 5.12) [Soelaiman et al., 2006-, 2006-b, 2007-a

dan 2007-b, Mulyadi, 2006, Purba, 2006 dan Rosidin, 2007].

turbin angin Savonius untuk penerangan di jalan tol

Gambar 5.12 Konfigurasi turbin Savonius untuk jalan tol yang dibuat dan diuji

[Soelaiman et al., 2006-, 2006-b, 2007-a & 2007-b].

Untuk menaikkan kehandalan dari turbin angin jenis Savonius ini

terhadap angin yang bertiup kencang, maka telah dilakukan filing paten

oleh penulis dimana sebuah mekanisme dapat ditambahkan untuk

menutup sudu turbin bila kecepatan putar turbin terlalu tinggi sehingga

membahayakan kekuatan sistem (lihat Gambar 5.13) [Soelaiman, 2008-a

dan 2010]. Pengembangan sistem keamanan turbin angin Savonius ini

mendapatkan dana dari Uber Haki, DIKTI di tahun 2008 dan 2010.

Gambar 5.13 Dua mekanisme sistem keamanan turbin Savonius terhadap

angin kencang [Soelaiman, 2008-a dan 2010].

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201076 77

Penelitian ini kemudian dilanjutkan dengan menggunakan turbin

angin tipe H dan

papan penunjuk jalan dengan dana dari Riset Unggulan ITB di

tahun 2008 (Gambar 5.14). Saat ini, turbin angin ini tengah dikembangkan

dengan menggunakan atau helikal

(Gambar 5.15) dan

(gyromill) (billboard)

(road signs)

(twisted blade)

untuk penerangan papan reklame

sudu yang memuntir

konsentrator.

Gambar 5.14 Turbin angin Tipe-H yang diuji untuk penerangan papan reklame

[Soelaiman 2008-c dan 2009-b].

(a). Pengujian di lab. (b) Pengujian di luar. (c) Perkiraan posisi turbin.

Untuk mengetahui variabel desain turbin angin yang akan dibuat,

dilakukan

volume atur udara yang mengalir di sekitar

turbin dilakukan dengan teknik agar di bagian yeng

dekat dengan sudu dapat diputar untuk mensimulasikan putaran turbin

[Putra, 2009 dan Soelaiman, 2009-e]. Bentuk volume atur dan rincian

di sekitar sudu dapat dilihat pada Gambar 5.16.

simulasi dengan menggunakan program

.

Computational

Fluid Dynamics Meshing

moving meshing mesh

mesh

Hasil simulasi menghasilkan beberapa gambar kontur tekanan dan

kecepatan yang contohnya dapat dilihat pada Gambar 5.17. Simulasi

menggunakan dengan model

K-Omega STT. Efisiensi maupun koefisien momen dapat dihitung untuk

berbagai kondisi. Setelah dilakukan verifikasi dengan hasil percobaan

peneliti lain, maka dengan memvariasikan , jumlah sudu dan

ketebalan (profil) sudu, diperoleh hasil seperti di Gambar 5.18 dan 5.19

yang diplot berdasarkan (TSR), yaitu perbandingan

kecepatan ujung sudu dengan kecepatan angin.

Double Precission Pressure Based Solver visous

solidity

Tip Speed RatioGambar 5.15

Turbin angin Darrieus.twisted

Gambar 5.16 di volume atur dan rinciannya di sekitar sudu

[Soelaiman, 2009-e].

Meshing

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

Gambar 5.17 Contoh kontur distribusi tekanan (kiri) dan kecepatan (kanan)

hasil simulasi [Soelaiman, 2009-e].

Gambar 5.18 Kurva efisiensi untuk beberapa (kiri) dan beberapa jumlah

sudu turbin (kanan) [Soelaiman, 2009-e]

solidity

Gambar 5.19 Kurva koefisien momen untuk beberapa jumlah sudu (kiri) dan

kurva efisiensi untuk beberapa ketebalan sudu (kanan). adalah sudut fasa

[Soelaiman, 2009-e].

�

kemudian digunakan untuk membuat turbin angin jenis Darrieus

maupun Darrieus pada penelitian selanjutnya.

Penelitian lain yang tengah dilakukan adalah

dengan jenis tipe

H maupun , baik yang menggunakan ,

maupun yang menggunakan poros di tengahnya (Gambar 5.20).

straight

twisted

twisted blade sliding mechanism

penggunaan turbin

angin untuk menara BTS (Base Transmission Station)

Sebuah jenis , telah pula dibuat

prototipenya dan diuji coba termasuk generatornya yang ringan karena

berbahan dasar nilon dan dapat mengisi batere pada 30 rpm (Gambar 5.21)

[Juangsa, 2008].

turbin angin melayang seperti balon

Gambar 5.20 Rancangan turbin angin di BTS dan

prototipe turbin angin Darrieus yang dipasang di atas Gedung PAU

(Lit Bang Integrasi dan Aplikasi), ITB.

twisted

78 79

Hasil simulasi menyatakan bahwa yang paling optimal adalah

0,4, dengan 3 buah sudu dan profil NACA 0015. Kondisi inilah yang

solidity

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201080 81

Gambar 5.21 Pengujian turbin angin melayang [Juangsa, 2008].

Riset yang disampaikan di atas menyatakan masih banyak yang dapat

diteliti untuk aplikasi turbin angin. seperti

Savonius dan Darrieus dapat dilakukan agar diperoleh kombinasi yang

baik sesuai dengan kecepatan angin. Pemasangan turbin angin di

dan

lain-lain dapat merupakan topik menarik untuk diteliti lebih lanjut baik

untuk mengatasi kebutuhan energi nasional, maupun untuk aplikasi lain

yang berlokasi jauh dari sumber listrik.

Beberapa kesimpulan yang dapat ditarik dari bahasan di atas adalah

sebagai berikut:

Kombinasi dua jenis turbin

mercu

suar, gedung bertingkat, lepas pantai, (pelampung),

6. KESIMPULAN

platform buoy

a. Masih ada potensi untuk memperoleh siklus termodinamika baru

yang kerja spesifiknya dan/atau efisiensinya tinggi. Siklus ini

perlu dipilih, dibuat dan diuji.

b. Berbagai usaha perlu dilakukan untuk memperoleh siklus yang

daya dan efisiensinya maksimal.

c. Masih ada peluang untuk menciptakan alat konversi energi baru

yang lebih efisien.

d. Efisiensi semua alat konversi energi perlu selalu ditingkatkan

agar dapat menurunkan polusi gas buang dan tidak mengham-

burkan energi dan dana.

e. Pembangunan PLTP yang cukup meningkat di masa yang akan

datang memerlukan peneliti yang mengerti batasan, cara kerja,

simulasi dan komponen alat di PLTP.

f. Industri manufaktur di Indonesia perlu ditingkatkan kinerjanya

untuk mendukung rencana pembangkit listrik

tahap II di Indonesia.

g. Masih banyak riset yang dapat dilakukan untuk mendapatkan

turbin angin yang efisien tertama pada kecepatan angin rendah

yang sesuai dengan kondisi Indonesia.

h. Peralatan konversi energi lainnya (seperti turbin arus laut, dll.)

masih perlu diteliti agar terjadi diversifikasi sumber energi untuk

memenuhi kebutuhan energi di Indonesia yang juga akan

meningkatkan ketahanan nasional.

sizing

Crash Program

�

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201082 83

7. UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih dan syukur yang tidak berhingga kami

panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayat

yang tidak berhingga sehingga penulis menjadi apa yang sekarang ini.

Terima kasih kami sampaikan pula bagi Pimpinan dan Anggota

Majelis Guru Besar ITB yang terhormat atas kesempatan yang diberikan

untuk menyampaikan narasi dan Pidato Ilmiah ini.

Kepada orang tua kami, Ibunda Tasnia Tadjal dan Ayahanda T. M.

Soelaiman yang telah membesarkan kami, mendoakan kami dan

mendukung kami sejak kecil, kami sampaikan terima kasih yang sebesar-

besarnya. Tentunya tidak akan pernah terbalaskan jasa dan budi baik

orang tua. Semoga Allah SWT yang akan membalas dan melipatgandakan

jasa dan budi baik mereka.

Kepada mertua kami, Ibu Kartini Gazali, alm. Bapak Amilijoes

Sa’danoer dan Bapak Gazali, kami sampaikan terima kasih pula atas

segala dukungan dan doanya.

Kepada istri tercinta, Bonita Suriandaro Sa’danoer, kami sampaikan

terima kasih atas cinta, doa dan kebersamaannya selama hampir 23 tahun.

Kepada ketiga pelita hati kami: Tubagus Muhammad Aziz Soelaiman,

Ratu Sitti Bashiira Soelaiman dan Ratu Sitti Chairiina Soelaiman, kami

sampaikan terima kasih untuk menjadi inspirasi kami sehingga hari-hari

yang kami jalani menjadi sangat bermakna dengan hadirnya mereka.

Kepada saudara-saudara kami, keluarga kakak dan adik kami,

keluarga kakak ipar dan adik ipar kami, tante, paman, sepupu, dan lain-

lain, kami sampaikan terima kasih atas segala bantuan dan doanya.

Kepada guru/dosen kami sejak Taman Kanak-kanak Citarum, SDPN

Sabang Bandung, SMPN 2 Bandung, Western Junior High School, Walt

Whitman High School, University of Maryland, Institut Teknologi

Bandung dan University of Minnesota, kami sampaikan terima kasih dan

kami doakan agar ilmu dan kasih sayang yang dilimpahkan akan kembali

sebagai amal ibadah yang tidak berbatas waktu.

Kepada Pembimbing kami saat S1: Prof. Bambang Sutjiatmo dan Dr.

Abdurrachim, serta promotor S2 & S3 kami: Prof. D. B. Kittelson, kami

sampaikan terima kasih yang tidak berhingga atas segala bimbingan dan

transfer ilmu pengetahuan sehingga kami dapat mengembangkan ilmu

kami hingga sekarang.

Kepada Rekomendator kami: Prof. Aryadi Soewono, Prof. Djoko

Suharto, Prof. Bambang Sutjiatmo, Prof. Edy Suwono, Prof. Yanuarsyah

Haroen dan Prof. G. A. Mansoori, kami sampaikan terima kasih yang

sebesar-besarnya atas segala bantuannya.

Kepada Dekanat Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD), ITB:

Dr. Andi Isra Mahyuddin, Dr. Hari Muhammad dan Prof. Dr. Yatna

Yuwana beserta Tim TPAKKTF dan TPAK, kami juga menyampaikan

terima kasih atas semua bantuan yang diberikan.

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

Kepada rekan-rekan di ITB, FTMD, Prodi Teknik Mesin, KK Konversi

Energi, dan Lab Termodinamika, kami sampaikan terima kasih atas segala

diskusi dan kerja samanya selama ini.

Kepada para mahasiswa/mahasiswi, karyawan, teknisi dan tenaga

administrasi di tingkat ITB, Fakultas maupun Lab, kami sampaikan terima

kasih atas segala kerjasama, bantuan dan dukungannya selama ini.

Kepada Bapak/Ibu/Saudara yang telah hadir dalam acara Pidato

Ilmiah, kami sampaikan terima kasih dan hormat kami atas waktu yang

diluangkan.

Semoga amal ibadah semua teman dan saudara yang telah membantu

kami selama ini kami sampaikan doa yang tulus dan ikhlas agar amal

ibadah Bapak/Ibu/Saudara diterima dan dilipatgandakan olehAllah SWT.

Bersama ini pula kami sampaikan permohonan maaf kami bila ada

kesalahan dalam buku ini atau atas kata-kata kami yang tidak berkenan di

hati Bapak/Ibu/Sdr. Terima kasih atas perhatiannya.

1. Amann, C. A., 2005,

,ASME J. Eng. Gas Turbines Power, 127, pp. 670–675.

2. Archer, C. L dan Jacobson, M. Z., 2009,

, Department of Civil and Environmental Engineering,

Stanford University, Stanford, CA.

DAFTAR PUSTAKA

“Applying Thermodynamics in Search of Superior

Engine Efficiency”

“Evaluation of Global Wind

Power”

3. Ardianto, Tomy, 2008,

, Tugas Sarjana, Program

Studi Teknik Mesin, FTMD, ITB. Bandung.

4. Armstead, H.C.H, 1983, , E. & F. N. Spon, NY,

USA.

5. AWEA, 2010, http://www.awea.org/faq/wwt_potential.html, diakses

Maret 2010.

6. Cartogram, 2009, http://cartogram.w3ec.com/country-cartograms/

world-energy-consumption- cartogram, diakses Maret 2010.

7. Cengel, Y. A. dan M. A. Boles, 1994,

, Second Edition, McGraw Hill, USA.

8. Chicurel, R., 1991, ,

Applied Energy 38 105-116.

9. Comogy.com, 2010, http://comogy.com:80/architechture/323-worlds-

largest-wind-turbine.html, diakses Maret 2010.

10. Culp Jr., A. W., 1985, , Penerbit

Erlangga.

11. DESDM, 2005, Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025,

DESDM, Jakarta 2005.

12. DESDM, 2006, Pengelolaan Energi Nasional 2006-2025,

Sesuai Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006, Jakarta, 2006,

http://www.esdm.go.id/publikasi/lainlain.html, diakses Maret 2010.

13. Djojodihardjo, H., dan J. P Molly (editors), 1983,

, Based on Papers Presented at LAPAN-DFVLR Workshop,

March 3-5, 1981, PenerbitAlumni, Bandung.

14. DOE, 2008, 20% Wind Energy by 2030,

“Perancangan, Pembuatan dan Pengujian Turbin

Angin Tipe H untuk Penerangan Billboard”

“Geothermal Energy”

“Thermodynamics, An Engineering

Approach”

“A Modified Otto Cycle Engine for Fuel Economy”

“Prinsip-Prinsip Konversi Energi”

Blue Print

Blue Print

“Wind Energy

Systems”

Increasing Wind Energy’s

84 85

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201086 87

Contribution to U. S. Electricity Supply,

“Twenty First Century Energy: Decline of Fossil Fuel,

Increase of Non Polluting Renewable Energy Sources”

“Optimasi Main Cooling Water System pada PLTP

Kamojang Unit 2 PT Indonesia Power”

(Energy Information Administration) “International Energy

Outlook 2009”

“Powerplant Technology”

“Wind Energy Statistics

U. S. Department of Energy, May

2008.

15. Earthlabs, 2008, http://serc.carleton.edu/eslabs/hurricanes/1b.html,

diakses Maret 2010.

16. Edwards, J.D., 2001,

, Chapter Two in:

Marlan W. Downey, William Andrew Morgan, Jack C. Threet,

“Petroleum Provinces of the Twenty-First Century”, American

Association of Petroleum Geologists, 2001. Dapat diakses di:

http://books.google.com/books?id=i9jts14tq1gC&printsec=frontcover

&source=gbs_navlinks_s#v=onepage&q=&f=false, diakses Februari

2010.

17. Effendi, Hafidz, 2009,

, Tugas Sarjana, Program Studi

Teknik Mesin, FTMD, ITB.

18. EIA , 2009,

, May 2009. Dapat diakses di: http://www.eia.doe.gov/

oiaf/ieo/world.html, diakses Februari 2010

19. EIA, Department of Energy, 2010, http://www.eia.doe.gov/emeu/

cabs/Indonesia/Oil.html, diakses Maret 2010.

20. El-Wakil, M. M., 1985, , McGraw Hill Book Co.,

International Student Ed., USA.

21. EWEA, 2009, ”, http://www.ewea.org/

fileadmin/ewea_documents/documents/publications/factsheets/

EWEA_FS_Statistics.pdf, diakses Maret 2010.

22. Explorations, 2010, http://explorations.ucsd.edu/Voyager/

Web_Features/2007/Apr/Tsunami/popup/popup_1.php

23. Geology.com, 2009, http://geology.com/nasa/ocean-wind-power-

maps/wind-power-map-750.jpg, .

24. Geothermal, 2010, http://geothermal.itb.ac.id/?page_id=2, diakses

Maret 2010.

25. Juangsa, Firman B., 2008,

, Tugas Sarjana,

Program Studi Teknik Mesin, FTMD, ITB Bandung.

26. Leidel, James A., 1997,

, SAE Paper 970068.

27. LLNL , 2010, https:

//publicaffairs.llnl.gov/news/news_releases/2009/NR-09-07-02.html,

diakses Maret 2010.

28. Moran, M. J., dan H. N. Shapiro, 2008,

, 6th Edition, John Wiley & Sons, Inc., USA.

29. Muljadi, Bagus Putra, 2006,

, Tugas Sarjana,

Program Studi Teknik Mesin, FTI, ITB. Bandung.

30. NASA, 2010, http://visibleearth.nasa.gov/, diakses Maret 2010.

31. Perdana, Bineka, 2009, , Tugas

Sarjana, Program Studi Teknik Mesin, FTMD, ITB. Bandung.

32. Picken Plan, 2010, http://www.pickensplan.com/theplan/, diakses

Maret 2010.

33. Praptono, B, 2009, ,

Disampaikan Pada Diskusi Panel: Pengembangan Energi Panas Bumi

untuk Penyediaan Tenaga Listrik , Bandung, 29 Januari 2009

diakses Maret 2010

“Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian

Turbin Angin Melayang Sebagai Media Periklanan”

“An Optimized Low Heat Rejection Engine for

Automotive Use - An Inceptive Study”

(Lawrence Livermore National Laboratory)

“Fundamentals of Engineering

Thermodynamics”

“Analisis Aliran di Sekitar Turbin Angin

Savonius Konvensional melalui Simulasi Numerik”

“Studi Siklus Fauzi untuk Mesin Daya”

“Harga Listrik Pembangkit Panas Bumi dan ESC”

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201088 89

34. Purba, Jefry K., 2006,

,

Tugas Sarjana, Program Studi Teknik Mesin, FTI, ITB Bandung.

35. Putra, Bima A., 2009,

, Tugas Sarjana, Program Studi

Teknik Mesin, FTMD, ITB.

36. Rosidin, Nanang, 2007,

, Tugas Sarjana, Program Studi Teknik Mesin, FTI,

ITB Bandung.

37. Saptadji, N. M., , Diktat Kuliah Prodi Teknik

Perminyakan, FTTM, ITB.

38. Soelaiman, T. A. Fauzi, 2005, , Departemen Teknik

Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung.

39. Soelaiman, T. A. F., 2006-a,

, Laporan

Akhir Program Riset Unggulan ITB 2006 Bandung.

40. Soelaiman, T. A. F., N. P. Tandian, N. Rosidin dan J. K. Purba, 2006-b,

, Proceedings of the International Conference on Fluid

and Thermal Energy Conversion 2006, Paper no. 206, Dipresentasikan,

Jakarta, 10-14 Desember 2006.


, Laporan Akhir Riset Unggulan ITB 2007

Bandung.

“Perancangan, Pembuatan dan Pengujian Rotor

Savonius sebagai Pembangkit Energi Listrik Untuk Penerangan Jalan Tol”

“Simulasi, Optimasi dan Perancangan Turbin Angin

Sumbu Vertikal untuk Menara BTS”

“Perancangan, Pembuatan dan Pengujian Rotor

Savonius dan Windside Sebagai Pembangkit Daya Listrik Untuk

Penerangan Jalan Tol”

“Teknik Panasbumi”

“Siklus Fauzi”

“Penelitian, Pembuatan Serta Pengujian

Prototype Turbin Angin Savonius untuk Penerangan Jalan Tol”

“Preliminary Study on Using Savonius Wind Turbine for Highway

Illumination”

“Pengembangan dan Penyempurnaan Sudu

Turbin dan Sistem Pembangkit Daya dari Prototipe Turbin Angin Savonius

untuk Penerangan Jalan Tol”

42. Soelaiman, T.A. F., N. P. Tandian dan N, Rosidin, 2007-b,

Seminar Nasional Tahunan

Teknik Mesin, STTM-VI, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Syah

Kuala, Banda Aceh, ISBN: 979-97726-8-0, pp. 246-251, 20-22 November

2007.


. Menerima UBER Haki

2007/2008. No Permohonan: P00200800428, 23 Juli 2008 Bandung.

44. Soelaiman, T. A. F., 2008-b,

, Laporan Akhir Riset

Unggulan ITB 2008 Bandung.

45. Soelaiman, T. A. F., N. P. Tandian dan T. Ardianto, 2008-c,

, dipresentasikan di Seminar Nasional Tahunan

Teknik Mesin VII (SNTTM VII), Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Teknik, Universitas Sam Ratulangi, Swiss-belHotel, Maleosan,

Manado, 4-6 Nov. 2008.

46. Soelaiman, T.A. F., 2009-a,

, Proposal Riset Unggulan ITB 2009 Bandung.

47. Soelaiman, T. A. F., 2009-b,

, Proposal Hibah Penelitian Strategis Nasional

DIKTI 2009 Bandung.

48. Soelaiman, T. A. F., 2009-c, , Dies

Emas ITB: Seminar Nasional Pengembangan Kebijakan, Manajemen,

dan Teknologi di Bidang Energi, Kampus ITB, 4 – 5 Maret 2009,

“Perancangan,

Pembuatan dan Pengujian Prototipe SKEA Menggunakan Rotor Savonius

dan Windside untuk Penerangan Jalan Tol”,

“Turbin Savonius yang Dapat Mengamankan

Sudunya dari Angin Kencang dan Metode Pengamanannya dengan

Menggunakan Selubung dan Governor”

“Pengembangan dan Penerapan Prototype

Turbin Angin Savonius untuk Aplikasi Komersial”

“Perancangan, Pembuatan dan Pengujian Turbin Angin Tipe H untuk

Penerangan Billboard”

“Pengembangan Turbin Angin Savonius untuk

Menara BTS”

“Penyempurnaan Turbin Angin untuk

Penerangan Billboard”

“Prospek Riset Turbin Angin di ITB”

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 201090 91

Bandung.

49. Soelaiman, T. A. F., N. P. Tandian dan S. M. Bachtiar, 2009-d,

, International Workshop on Renewable Energy & Energy

Conservation - International Forum on Strategic Technologies (REEC-

IFOST 2009), Ho Chi Minh City, Vietnam, 21-23 Oktober, 2009.

50. Soelaiman, T. A. F., N. P. Tandian dan B. A. Putra, 2009-e,

International Conference on Fluid and Thermal Energy

Conversion 2009 (FTEC 2009), Tongyeong, South Korea, 7-10

Desember, 2009.

51. Soelaiman, T. A. F., 2010,

, Menerima UBER Haki 2009/2010. No

Pemohonan: P00201000077, 3 Februari 2010 Bandung.

52. Soelaiman, T. M., 1986, ,

Diktat Kuliah Capita Selecta, ITB.

53. Soeripno, 2009-b,

, Wind Energy

Workshop, Jakarta, 18-19 & 22 Juni 2009.

54. Sorensen, Bent, 2003,

, Second ed.,

Academic Press, London, UK.

55. Suprapto, Y. P., , 1 ed., 5 Juli 2007.

56. Susanto, Edward, 2005, ,

TugasAkhir, Departemen Teknik Mesin, FTI, ITB.

“Vertical

Wind Turbine with Sliding Mechanism for Base Transmission Station (BTS)

Towers”

“Optimization

of Straight Darrieus Wind Turbine by Using CFD with Unsteady Flow

Condition”

”Turbin Savonius yang Dapat Mengamankan

Sudunya dari Angin Kencang dan Metode Pengamanannya dengan

Menggunakan Sudu Geser”

“Pengembangan Sumber Daya Energi, Volume II”

“Wind Resources Assessment Program in Indonesia

(Current Status, Barrier, Opportunity and Prospect)”

“Renewable Energy, Its Physics, Engineering, Use,

Environmental Impacts, Economy and Planning Aspects”

“LNG and the World of Energy”

“Simulasi dan Optimasi PLTP Kamojang IV”

st

57. Wapedia, 2010, http://wapedia.mobi/en/Atkinson_cycle., diakses

Maret 2010.

58. Weston, Kenneth C., 1992, Dapat diakses di

http://www.personal.utulsa.edu/~kenneth-weston/, diakses Februari

20, 2010.

59. Windblatt, 2007, Edisi 04, 2007,

http://www.enercon.de/www/en/windblatt.nsf/vwAnzeige/66BD14

BABA22BCA2C12573A7003FA82E/$FILE/WB-0407-en.pdf, diakses

Maret 2010.

60. Won-Yong Lee dan Sang-S O Kim, 1992,

, Energi Vol. 17. No. 3. pp. 275-281.

61. Wu, Chih, 2004,

, Marcel Dekker, Inc., USA.

62. WWEA , 2010, World Wind Energy

Report 2009, diakses Maret 2010.

63. Yusgiantoro, P., 2007,

, 28 Maret 2007, Hotel Salak The Heritage, Bogor.

64. Yusgiantoro, P., 2009,

, dalam Diskusi Interaktif Pengembangan Energi Panas Bumi

Untuk Penyediaan Tenaga Listrik”, Aula Barat ITB, Bandung, 29

Januari 2009.

65. Zwillinger, Daniel, 2003,

, 31 Edition, CRC Press LLC, New York.

“Energy Conversion”,

Enercon Magazine for Wind Energy,

“The Maximum Power from a

Finite Reservoir for a Lorentz Cycle”

“Thermodynamic Cycles: Computer-Aided Design and

Optimization”

(World Wind Energy Association)

“Opening Remark Menteri Energi dan Sumber Daya

Mineral Pada Seminar Teknologi & Pemanfaatan Energi Angin Sebagai

Peluang Usaha Baru”

“Sambutan Menteri Energi dan Sumber Daya

Mineral”

“CRC Standard Mathematical Tables and

Formulae” st

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

Alamat kantor : Program Studi Teknik Mesin, FTMD


Jalan Ganesha 10, Bandung 40132

PENDIDIKAN:

1966-1972

1972-1975

1975-1976

1976-1978

1978-1981

1981-1984

1986-1988

1988-1992

1. : SDPN Sabang, Jalan Sabang 2, Bandung.

2. : SMPN 2 Bandung, Jalan Sumatera, Bandung.

3. : Western Junior High School, Bethesda, Maryland, USA.

4. : Walt Whitman High School, Bethesda, Maryland, USA.

5. : University of Maryland, MD, USA, Mechanical Eng.

Dept., 70 kredit.

6. : Institut Teknologi Bandung, Jurusan Teknik Mesin,

Sarjana Teknik Mesin (Ir.), dengan piagam penghargaan atas

prestasi akademik terbaik.

7. : University of Minnesota, MN, USA, Mechanical Eng.

Dept., Master of Science (MSME), Major: Mechanical Engineering,

Minor: Computer and Information Sciences.

8. : University of Minnesota, MN, USA, Mechanical Eng.

Dept., Doctor of Philosophy (Ph.D).

CURRICULUM VITAE

Nama : TUBAGUS AHMAD FAUZI

SOELAIMAN

Tempat, tgl lahir : Bandung, 9 Desember, 1960

Nama Istri : Dra. Bonita Suriandaro Sa’danoer

Nama Anak :

1. Tubagus Muhammad Aziz Soelaiman

2. Ratu Sitti Bashiira Soelaiman

3. Ratu Sitti Chairiina Soelaiman

92 93

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

FELLOWSHIP:

Mar-Mei 2000

PENGALAMAN PEKERJAAN:

1985

1994- 2003

1999

2000

2001

2001-2003

2002-2003

2003

2003

1. : , Geothermal Institute,

University of Auckland, Auckland, New Zealand.

1. : Anggota Tim Komputerisasi Fakultas Teknik Industri,

ITB. SK Dekan FTI-ITB No.: 894.N.12.FTI.85.

2. : Anggota Tim Redaksi Jurnal Mesin, Departemen

Teknik Mesin, ITB.

3. : Ketua Tim Penyusunan Proposal QUE, Jurusan Teknik

Mesin, ITB.

4. : dari

(APT 2000), 13-15 Desember, 2000, Bangkok, Thailand.

5. : Anggota Tim Asistensi Teknis Mitigasi Bencana Alam

dan Aplikasi Rekayasa Forensik, Kementrian Riset dan Teknologi,

Indonesia. SK Menteri Riset dan Teknologi Republik Indonesia, No.:

016/M/Kp/I/2001.

6. : Ketua Tim Pengembangan Kurikulum Program Sarjana

dan Program Pascasarjana MS-2003, Departemen Teknik Mesin, FTI,

ITB. SK Ketua Departemen Mesin FTI-ITB No.:

1033/K01.9.6/PP.3/2001.

7. : Anggota Tim Kurikulum Tingkat Fakultas (TKTF),

Fakultas Teknologi Industri, ITB. SK Dekan FTI No.:

261/K01.9/PP/2002.

8. : Ketua Tim Penyusun Proposal Program Hibah

Kompetensi Program B, Departemen Teknik Mesin, ITB.

9. : Sekretaris FTEC 2003,

(FTEC 2003), 7-12 Desember, 2003,

Mitsubishi Research Fellowship

International Advisory Board Asian Particle Technology

Symposium

International Conference on Fluid

and Thermal Energy Conversion

Sanur, Bali.

10. : dari

(APT 2003), 17-19 Desember, 2003, Penang, Malaysia.

11. : Reviewer dari

(TPSDP), ADB Loan No. 1792-INO, Bagian

Proyek Pengembangan Pendidikan Profesional dan Keahlian,

Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan

Nasional.

12. : Anggota Satuan Tugas Pengkajian Hasil Pembelajaran

di ITB, SK Rektor No.: 005/SK/K01.1/PP/2003.

13. : Tim Pengembang Rancangan Gedung Campus Center,

SK Rektor No.: 109/SK/K01.1/SP/2003.

14. : Anggota Mitra Bestari Redaksi Pelaksana Jurnal Teknik

Mesin FTI, ITB, SK Ketua Departemen Teknik Mesin FTI-ITB No.:

01B/K01.9.6/KL.4.2.1/2003.

15. : Ketua Panitia Seleksi Umum Program Percepatan

Transformasi ITB BHMN, SK Pemimpin Proyek Peningkatan ITB

No.: 796/K01.31/KU.3.1/2004.

16. : Ketua Tim Pembuatan Proposal Program Hibah

Kompetisi DIKTI (PHK-A3), Departemen Teknik Mesin, ITB SK

Kadep No.: 1194/K01.9.6/KP/2004.

17. : Koordinator Pelaksana Tim Kerja Koordinasi dan

Implementasi Program Percepatan Transformasi ITB-BHMN, SK

Rektor No.: 175/SK/K01/KP/2004.

18. : Anggota Satuan Tugas Panas Bumi, SK Dekan FIKTM

No.: 202.1/K01.8/SK/LN/2004.

19. : Ketua Tim/Direktur Eksekutif Pelaksana Program

Hibah Kompetisi A3-MS-ITB. Surat Tugas Dekan FTI No.:

2003

2003-2007

2003-2004

2003-2004

2003-skg.

2004

2004

2004

2004-2005

2005

International Advisory Board Asian Particle Technology

Symposium

Technological and Professional Skills

Development Sector Project

94 95

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

265/K01.9/PP/2005.

20. : Anggota Satuan Tugas Panas Bumi, FIKTM, ITB. SK

Dekan FIKTM No.: 317.1/K01.8/SK/KP/2006.

21. : Anggota Dewan Redaksi Proceedings ITB. SK Rektor

No.: 022/SK/K01/KP/2005.

22. : Penyunting Ahli Jurnal Teknik Mesin, UK Petra,

Surabaya. SK Rektor UK Petra No.: 470/Kept/UKP/2005.

23. : Ketua Riset Group Sistem Pembangkit dan Propulsi,

KK-Konversi Energi, FTMD, ITB.

24. : Anggota Tim Penyusun Proposal I-MHERE ITB. SK

Rektor ITB No.: 021/SK/K01/KP/2006.

25. : Ketua Tim Pelaksana Tim Implementasi Program

Hibah Kompetisi PHK A3 MS-ITB, Program Studi Teknik Mesin,

FTI-ITB. SK Dekan FTI ITB No.: 299/K01.9/KP/2006.

26. : Ketua Komisi Penelitian ITB. SK Rektor No.:

072/SK/K01/KP/2006.

27. : Anggota Tim Monitoring dan Evaluasi I-MHERE ITB,

SK Rektor ITB No.: 183B/SK/K.01/OT/2006.

28. : Ketua Tim Pelaksana Tim Implementasi Program

Hibah Kompetisi A3 (PHK A3), Program Studi Teknik Mesin, FTI,

ITB, SK Dekan FTI ITB, No.: 005b/K01.9/KP/2007.

29. : Anggota Tim Asistensi Pembuatan Proposal PHK I,

ITB, SK Rektor ITB, No.: 088A/SK/K01/KP/2007.

30. : Anggota Tim Pembangunan Kampus Riset Industri ITB

di Kabupaten Bekasi, Bidang Akademik, SK Rektor ITB No.:

223/SK/K01/KP/2007.

31. : Tim Reviewer Program Penelitian Terapan di Politeknik

Negeri Bandung, Tema: ”Energi Terbarukan dan Tak Terbarukan”,

2005

2005-2006

2005-skg.

2006-skg.

2006

2006

2006-2007

2006-2008

2007

2007

2007

2007

SK Direktur Politeknik Negeri Bandung, No.: 2003/K8.R/OT/2007.

32. : Anggota Dewan Redaksi Jurnal

SK Rektor ITB No.: 035/SK/K01/OT/2007.

33. : Ketua Komisi Penelitian ITB. SK Rektor No.:

102/SK/K01/KP/2007.

34. : Anggota Tim Penyusun Master Plan Fisik

Pengembangan ITB. SK Rektor No. 074/SK/K01/KP/2008.

35. : Anggota Tim Monitoring dan Evaluasi Program Hibah

Kompetisi ITB Tahun 2008. SK Rektor No. 107B/SK/K01/PP/2008.

36. : Anggota Tim Persiapan Pengintegrasian UNWIM

Sebagai Bagian dari ITB Multi-Kampus. SK Rektor No.

142/SK/K01/KP/2008.

37. : Ketua Komisi Penelitian dan Pengabdian Kepada

Masyarakat ITB Periode 2008-2009. SK Rektor No.:

154/SK/K01/KP/2008 (diperpanjang hingga Maret 2010).

38. : Tim Pengarah/Reviewer Seminar Nasional Teknik

Mesin 4 Tahun 2009, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Kristen

Petra, SK Ketua Jurusan Teknik Mesin, Universitas Kristen Petra

No.: 130/Kept/JTM/V/2009.

39. : Nara Sumber Pembuatan Buku Sistem Inovasi ITB, SK

WRRIM ITB No.: 0001/K01.03/SK-WRRIM/2009.

40. : Anggota Tim Penyusun Evaluasi Diri Program

Akademik ITB. SK Rektor ITB No: 010.2/SK/K01.01/PP/2009.

41. : Asesor Sertifikasi Dosen ITB Tahun 2009. SK Rektor

No.: 272/SK/K01/KP/2009.

42. : Anggota Kegiatan Penelitian dan

Pengabdian Kepada Masyarakat ITB, SK Rektor No.:

0483/K01.03/SK-WRRIM/VIII/2009.

2007-2008

2007-2008

2008

2008

2008

2008-2009

2009

2009

2009

2009

2009-2010

ITB Journal of

Engineering Sciences,

Board of Reviewer

96 97

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

SEMINAR, WORKSHOP DAN SHORTCOURSE YANG DIIKUTI:

1994-1996

1994-1996

1996-1998

1997-1999

1996-1999

2000

Sekitar 90 Seminar, Workshop dan Shortcoures di dalam dan di luar

negeri sejak 1984 hingga sekarang.

1. : "Prototipe Sistem Pengontrol Ketuk pada Motor

Bensin", Peneliti Utama, Hibah Bersaing III, Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan,

Indonesia.

2. : "Prototipe Motor Stirling Temperatur Rendah untuk

Mendapatkan Energi Mekanis dari Tungku Batubara yang Terutama

Menghasilkan Energi kalor ", Anggota Peneliti,

Hibah Bersaing III, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Indonesia.

3. : "Pengembangan Lanjut Sistem Pengontrol Ketuk

dengan Pengontrolan Tiap Silinder dan Modus Belajar ", Peneliti

Utama, Hibah Bersaing V, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi,

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Indonesia.

4. : "Pengembangan Metode dan Penyusunan Standar Uji

Dinamik Polusi Gas Buang Kendaraan Bermotor untuk Kondisi

Indonesia", Anggota Peneliti, Hibah Bersaing VI, Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan,

Indonesia.

5. : "Optimasi dan Peningkatan Efisiensi Kilang-kilang

Minyak Nasional Melalui Retrofitting dengan Penerapan Teknologi

", Anggota Peneliti, Riset Unggulan Kemitraan III, Dewan

Riset Nasional, Indonesia.

6. : "Pengembangan dan Penggunaan Refrigeran

AKTIFITAS PENELITIAN:

(Co-generation)

Pinch

Hidrokarbon Sebagai Alternatif Pengganti Refrigeran CFC dan

HCFC: Solusi untuk Permasalahan Refrigeran di Indonesia",

Anggota Tim Peneliti, Program Semi Que, P2MPT, Direktorat

Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional,

Indonesia.

7. :

, Peneliti Utama, Didanai oleh Osaka

Gas Foundation of International Cultural Exchange, Indonesia.

8. :

, Peneliti Utama,

Contract No.: SEED-Net No. ITB (INA) 0104, AUN/SEED-Net

Research Program, Indonesia.

9. : "Perancangan dan Pengembangan Modular

Ramah Lingkungan dan Hemat Energi Berbasis Teknologi

Hidrokarbon ", Anggota Peneliti, Riset Unggulan Kemitraan VII,

Dewan Riset Nasional, Indonesia.

10. : "Pembuatan Prototipe Impactor Sebagai

", Peneliti Utama, Penelitian Hibah Bersaing IX,

Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan

Nasional, Indonesia.

11. : "Campuran Batu Bara Air (CBA) Lokal Sebagai Bahan

Bakar Alternatif Pengganti Minyak: Karakteristik Pembakaran dan

Pengembangan Prototipe Nosel ", Anggota Tim Peneliti,

Penelitian Hibah Bersaing IX, Direktorat Jenderal Pendidikan

Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional, Indonesia.

12. : “Penelitian, Pembuatan Serta Pengujian Prototype

Turbin Angin Savonius untuk Penerangan Jalan Tol”, Program Riset

Unggulan ITB 2006, Peneliti Utama.

2000-2001

2001-2003

2001-2003

2001-2004

2001-2003

2006

"Obtaining Clean, Unleaded and High Octane Fuel by

Mixing BB2L Gasoline and LPG"

“Use of LPG to Obtain Cleaner Fuel for the Environment

and to Control Knock in Spark Ignition Engines”

Chiller

Time Resolved

Aerosol Spectrometer

Burner

98 99

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

13. : “Pengkajian Awal Perancangan, Pembuatan dan

Pengujian Sistem PLTG Berbasis Turbocharger Sebagai Pembangkit

Daya Listrik Berbahan Biogas”, Hibah Penelitian PHK A3 MS ITB,

Peneliti Utama.

14. : “Perencanaan Katup Berputar untuk Motor Bakar

Torak 4 Langkah”, Program Beasiswa Peneliti, Pencipta, Penulis,

Seniman, Olahragawan, Tokoh Departemen Pendidikan Nasional,

Peneliti Utama.

15. : “Pengembangan dan Penyempurnaan Sudu Turbin dan

Sistem Pembangkit Daya dari Prototipe Turbin Angin Savonius

untuk Penerangan Jalan Tol”, Riset Unggulan ITB 2007, Peneliti

Utama.

16. : “Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian Sistem PLTG

Berbasis Turbocharger sebagai Pembangkit Daya Listrik Berbahan

Bakar Biogas”, Program Insentif Riset Terapan, Kementerian Negara

Riset dan Teknologi Republik Indonesia, Peneliti Utama.

17. : “Pengembangan dan Penerapan Prototype Turbin

Angin Savonius untuk Aplikasi Komersial”, Riset Unggulan ITB

2008, Peneliti Utama.

18. : “Pengembangan Turbin Angin Savonius untuk Menara

BTS”, Riset Unggulan ITB 2009, Peneliti Utama.

19. : “Penyempurnaan Turbin Angin untuk Penerangan

Billboard”, Riset Program Hibah Strategis Nasional 2009, DIPA ITB,

Peneliti Utama.

20. : “Pemanfaatan Energi Arus Laut untuk Percepatan

Rehabilitasi Habitat Ikan, Produksi Hibrida Energi Alternatif

Berbahan Baku Lokal Pembantu Operasional Nelayan, dan Sumber

Daya Rumpon Desain Baru”, Program Riset Insentif Terapan, RT-

2006

2006-2007

2007

2007-2008

2008

2009

2009

2010

100 101

2010-2834, Peneliti Utama.

21. : “Pengembangan Turbin Angin Vertikal dengan

Saluran”, Riset Unggulan ITB 2010, Peneliti Utama.

1. : "Metode dan Alat Pengapian Multi Bunga Api

Menggunakan Siklus Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

”,

Menerima UBER HaKI 2000/2001. Nomor Granted Paten: ID 0 018

009. Nomor Permintaan Paten: P-00200100084. Nomor Publikasi:

033.071 A. Tanggal diberikan Surat Paten: 29 Agustus 2006. Berlaku

20 tahun dari 25 Januari 2001.

2. : “Metode dan Alat Sampling Partikel Debu Berdasarkan

Diameter dan Waktu”, Menerima UBER HaKI 2001/2002, Nomor

Permohonan: P00200300057.

3. : Menerima

UBER HaKI 2002/2003.

4. : “Kipas Mesin Adaptif”, Menerima UBER HaKI

2003/2004.

5. : ”Metode dan Alat untuk Mencari Perbandingan Udara-

Bahan Bakar (AFR) yang Optimal pada Keadaan Beban Penuh

dengan Menggunakan Data Akselerasi Kendaraan”, Menerima

UBER HaKI 2006.

6. : ”Turbin Savonius yang Dapat Mengamankan Sudunya

dari Angin Kencang dan Metode Pengamanannya dengan

Menggunakan Selubung dan Governor”, Menerima UBER Haki

2007/2008. No Permohonan: P00200800428, 23 Juli 2008.

7. : ”Turbin Savonius yang Dapat Mengamankan Sudunya

2010

PATEN:

2000-2001

2001-2002

2002-2003

2003-2004

2005-2006

2007-2008

2009-2010

(Multi

Spark Capacitor Charge & Discharge Ignition System (MS-CCDI))

“Programmable Electronic Ignition Advancer”,

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

dari Angin Kencang dan Metode Pengamanannya dengan

Menggunakan Sudu Geser”, Menerima UBER Haki 2009/2010. No

Pemohonan: P00201000077, 3 Februari 2010.

1. : "Termodinamika dan Mekanika Fluida", ITB, Bandung.

2. : "Kekuatan Bahan", ITENAS, Bandung.

3. : Asisten kursus perangkat lunak pada komputer (DOS,

Windows, WordPerfect, Lotus, dBase, Excel, PageMaker,

QuarkXpress, dll.), Earle Brown Continuing Ed. Center, Univ. of

Minnesota, St. Paul, MN, USA.

4. : "Penggerak Mula: Motor Bakar Torak dan Turbin ", ITB,

Bandung.

5. : "Perpindahan Kalor Lanjut", ITB, Asisten, Bandung.

6. . : "Termodinamika Teknik I & II", ITB, Bandung.

7. : "Termodinamika Dasar", ITENAS, Bandung.

8. : "Tugas Elemen Mesin II", ITB, Bandung.

9. : "Konsep Teknologi", ITB, Bandung.

10. : "Teknologi Aerosol/Sistem Partikel dan Gas", ITB,

Bandung.

11. : "Teknologi Daya Uap, Bagian Geotermal", ITB,

Bandung.

12. : "Analisis Numerik untuk Sistem Konversi Energi", ITB,

Bandung.

13. : "Mesin-mesin Konversi Energi ", ITENAS, Bandung.

14. : "Motor Bakar Torak dan Sistem Propulsi ", ITENAS,

Bandung.

15. : "Analisis Numerik dan Pemrogaman Komputer ", ITB,

PENGALAMAN MENGAJAR:

1984

1985

1989-1992

1992-1999

1993

1993-skg

1993-1997

1993-1994

1993-1998

1994-skg.

1994-1996

1996-2000

1997-2005

1997-skg.

1998-2008

Bandung.

16. : ”Energi Terbarukan”, ITB, Bandung.

17. : ”Utilitas Panas Bumi”, ITB, Bandung.

18. : ”Pembangkit Panas Bumi”, ITB, Bandung.

19. : ”Pemanfaatan Langsung Panas Bumi”, ITB, Bandung.

20. : ”Konservasi Energi”, ITB, Bandung.

1. ., R. S. Yudoyono, F. I. Hariadi, and M. B.

Krisnamurti,

, Proceedings of

The 12 International Pacific Conference on Automotive

Engineering (IPC 12), Dipresentasikan, Bangkok, Thailand, 1-4

April, 2003.

2. Utomo, M. S. K. T. S., A. Suwono, dan ,

, CD Proceedings of the International

Conference on Fluid and Thermal Energy Conversion 2003 (FTEC

2003), Paper no. 081, Dipresentasikan penulis utama, Sanur, Bali, 7-

12 Desember 2003.

3. Prawisudha, P., A. Suwono, T. Hardianto, dan ,

, CD

Proceedings of the International Conference on Fluid and Thermal

Energy Conversion 2003 (FTEC 2003), Paper no. 111,

Dipresentasikan penulis utama, Sanur, Bali, 7-12 Desember 2003.

4. Adriansyah, W., , dan J. H. Saruksu,

, CD Proceedings of the International Conference on Fluid

2004-skg.

2009-skg.

2009-skg.

2009-skg.

2009-skg.

Soelaiman, T. A. F

T. A. F. Soelaiman

T. A. F. Soelaiman

T. A. F. Soelaiman

PUBLIKASI (7 tahun terakhir):

"Knock Frequency Detector for a Retrofittable Knock

Controler Using a Digital Signal Processor DSP56001"

“The

Improvement of Aerodynamic Drag Coefficient on a Minibus Vehicle Using

Computational Fluid Dynamics”

“Combustion Characteristics of Peat-Low Rank Coal Co-fuel”

“Improvement

Possibility of PLTP Darajat II Geothermal Power Plant by Topping Cycle

Method”

th

102 103

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

and Thermal Energy Conversion 2003 (FTEC 2003), Paper no. 125,

Dipresentasikan penulis utama, Sanur, Bali, 7-12 Desember 2003.

5. , T. Hardianto, dan N. Santri,

, Poster Paper, The

Second Asian Particle Technology Symposium 2003 (APT 2003),

Penang, Malaysia, 17-19 Desember 2003.

6. , A. Ashat, dan I. Hasjim,

Geothermal Workshop, Makati City, Manila, Filipina,

Dipresentasikan, 29-30 Maret 2004.

7. , W. Adriansyah, J. H. Saruksuk dan B. Rahardjo,

, International Geothermal Workshop in

Russia, Heat and Light from the Hearth of the Earth, Petropavlovsk-

Kamchatski City, Rusia, 9-15 Agustus 2004.

8. A. Taufik dan T. A. Soma, “Analisis Resiko

Reaktor Kimia Berdasarkan Standar Inspeksi Berbasis Resiko

, Jurnal Mesin Vol. XIX, No. 2, pp. 37-42, 2004.

9. ., dan A. Aritonang, “Analisis Sistem Tata Udara di

Dalam Kabin Kendaraan Minibus dengan Menggunakan Perangkat

Lunak Computational Fluid Dynamics, Jurnal Mesin Vol. XX, No. 1,

pp. 6-13, April 2005.

10. Mansoori, G. A. dan ,

, Journal of ASTM

International, June 2005, Vol. 2, No. 6, Paper ID: JAI13110.

11. T. Hardianto, dan A. Setiadi,

, Proceedings of The 13th International Pacific Conference

Soelaiman, T. A. F.

Soelaiman, T. A. F.

Soelaiman, T. A. F.

Soelaiman, T.A.F.,

Soelaiman, T.A.F

T. A. F. Soelaiman

Soelaiman, T. A. F.,

“Design and

Construction of A Rotating Cascade Impactor”

“Preliminary Study on

Geothermal Direct Utilization for Tea Drying Plant in Malabar,

Indonesia”,

“Improvement of A Geothermal Power Plant by Using Topping Cycle

Through Exergy Analysis”

(Risk

Based Inspection : RBI)

"Nanotechnology-An

Introduction for the Standards Community"

"Use of LPG to

Obtain Cleaner Fuel for the Environment and to Control Knock in SI

Engine"

on Automotive Engineering (IPC 13), Dipresentasikan, Gyeong-Ju,

Korea, 21-24 Agustus, 2005.

12. A. Taufik dan G. S. Utomo, “Analisis Resiko

Peralatan Kelas Tungku Berdasarkan Standar Inspeksi

Berbasis Resiko , API 581”, Poros, Jurnal

Ilmiah Teknik Mesin, Universitas Tarumanegara, Volume 8, Nomor

4, pp.: 274-282, Oktober 2005.

13. ., K. Bagiasna, A. Hariyanto, W. Arismunandar,

dan H. A.Yanto,

, Paper no: 20065460, 2006 JSAE Annual Congress,

Dipresentasikan, Yokohama, Jepang, 24-26 Mei 2006.

14. , N. P. Tandian, E. Pratama, and O. Agastyo,

, Proceedings of the International Conference on Fluid and

Thermal Energy Conversion 2006, Paper no. 201, Dipresentasikan,

Jakarta, 10-14 Desember 2006.

15. N. P. Tandian, N. Rosidin dan J. K. Purba,

, Proceedings of the International Conference on Fluid

and Thermal Energy Conversion 2006, Paper no. 206,

Dipresentasikan, Jakarta, 10-14 Desember 2006.

16. ., N. P. Tandian dan N, Rosidin, “Perancangan,

Pembuatan dan Pengujian Prototipe SKEA Menggunakan Rotor

Savonius dan Windside untuk Penerangan Jalan Tol”, Seminar

Nasional Tahunan Teknik Mesin, STTM-VI, Jurusan Teknik Mesin,

Universitas Syah Kuala, Banda Aceh, ISBN: 979-97726-8-0, pp. 246-

251, 20-22 November 2007.

17. ., N. P. Tandian and H. Safari,

Soelaiman, T. A. F.,

Soelaiman, T. A. F

Soelaiman, T. A. F.

Soelaiman, T.A.F.,

Soelaiman, T. A. F

Soelaiman, T. A. F

(Furnace)

(Risk Based Inspection: RBI)

“Knock Intensity Identification by Using Wavelet

Transformation”

“Design and Preliminary Testing of Turbocharged Based Micro Gas

Turbine”

“Preliminary Study on Using Savonius Wind Turbine for Highway

Illumination”

“Determining the

104 105

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

Best Working Fluid and Cycle Configuration for a Binary Cycle

Geothermal Power Plant - Case Study: Lahendong Geothermal Power

Plant”

Billboard

“Vertical Wind

Turbine with Sliding Mechanism for Base Transmission Station (BTS)

Towers”,

“Optimization of

Straight Darrieus Wind Turbine by Using CFD with Unsteady Flow

Condition” The International Conference on Fluid

and Thermal Energy Conversion

, International Journal of Energy Machinery, vol. 1, no. 1, May

2008, pp. 99-107, ISSN: 1976-9954, The Korean Society of Heat &

Cold Energy Engineers, Korea, 2008.

18. , N. P. Tandian dan T. Ardianto, “Perancangan,

Pembuatan dan Pengujian Turbin Angin Tipe H untuk Penerangan

”, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin VII (SNTTM

VII), Dipresentasikan, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Sam Ratulangi, Swiss-belHotel, Maleosan, Manado, 4-6

November 2008.

19. ., “Prospek Riset Turbin Angin di ITB”,

Prosidings Dies Emas ITB: Seminar Nasional Pengembangan

Kebijakan, Managemen, dan Teknologi di Bidang Energi,

Dipresentasikan, Kampus ITB, 4 – 5 Maret 2009.

20. ., N. P. Tandian dan S. M. Bachtiar,

dipresentasikan di International Workshop on Renewable

Energy & Energy Conservation - International Forum on Strategic

Technologies (REEC-IFOST 2009), Dipresentasikan, Ho Chi Minh

City, Vietnam, 21-23 Oktober 2009.

21. ., N. P. Tandian dan B. A. Putra,

dipresentasikan di

2009 (FTEC 2009), Tongyeong, Korea

Selatan, 7-10 Desember 2009.

Soelaiman, T. A. F.

Soelaiman, T. A. F

Soelaiman, T. A. F

Soelaiman, T. A. F

PENGALAMAN KONSULTAN (7 tahun terakhir):

1. : Koordinator Tim Mekanikal dan Elektrikal, Campus

Center, ITB.

2. : Mechanical Engineer, Jasa Konsultasi Pekerjaan

Studi/Evaluasi Kelistrikan Kilang UPT II Dumai dan Pembuatan

Engineering Design dan Engineering Package, UPT II PERTAMINA,

Dumai.

3. : Review Dokumen Lelang Teknis (FEED) Kunjungan

Lapangan, Penjelasan Teknis Dokumen Lelang, Review Dokumen

Teknis Peserta Lelang dan Presentasi Terhadap Peserta Lelang

Proyek Kamojang 1 x 60 MW.

4. : Pembuatan FEED dan Detail Design Fasilitas Produksi

Unit II dan III Area Geothermal Lahendong, PT. LAPI, ITB.

5. : Studi Kelayakan Penggantian Pembangkit Listrik dan

Steam Berbahan Bakar Gas Bumi dengan Pembangkit Listrik dan

Steam Berbahan Bakar Batubara Kalori Rendah di Pabrik Pusri IB,

PT. LAPI, ITB.

6. : Studi Kelayakan Pengembangan Unit Pembangkit

Listrik dan Steam Berbahan Bakar Batubara Untuk Pabrik Kujang IA

dan IB, PT. LAPI ITB.

7. : Pembuatan (PFD) dan

(P&ID) Tahap I di Field Bunyu, Sangatta

dan Papua PT Pertamina EP Region KTI, , PT. LAPI, ITB.

8. : Pengawasan Perbaikan dan Pemulihan Gedung Menara

BTN, Senior Mechanical Engineer, PT. LAPI, ITB.

9. : Kajian Teknis PLTP Binary Cycle Area Geothermal

Lahendong - Sulawesi Utara & Area Geothermal Sibayak - Sumatera

Utara, PT. Pertamina Geothermal Energy, PT. LAPI ITB, Ketua Tim.

2003

2003-2004

2004

2005

2007-2008

2007-2008

2008

2009

2009

Process Flow Diagram Piping &

Instrumentation Diagram

Team Leader

106 107

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010

10. : (FEED) Pembangunan

Fasilitas Produksi dan Reinjeksi Fluida Panas Bumi Unit IV 20 W di

Area Geothermal Lahendong, PT. Pertamina Geothermal Energy, PT.

LAPI ITB.

1. : President, PERMIAS (Persatuan Mahasiswa Indonesia

di Amerika Serikat), Minnesota Branch, Minneapolis, MN, USA,

(Member: 1986-1992).

2. : Ketua Koordinator K3PS (Ketertiban, Kebersihan dan

Keindahan Perumahan Setramurni), SK Lurah Sukarasa, Kecamatan

Sukasari, Kota Bandung, No.: 340/SK.07/2005.

3. : Staf Ahli Pembina Yayasan Pembina Masjid Salman,

ITB. SK Ketua Pembina No.: 146/B.1/YPM/III-1428.

1. : Prestasi Akademik Tertinggi Lulusan Jurusan

Teknik Mesin, ITB SK Kajur Jrs Mesin No.: 01070/A.01/MS/ka/84

2. : Peneliti Terbaik dalam Forum Pemaparan III Hasil

Penelitian Hibah Bersaing, SK Direktur P3M, Dirjen Dikti No.:

058/D3/T/1999

3. : Staf Dosen yang telah memberikan kontribusi

melalui LP, ITB, SK Rektor ITB No. 149/SK/K01.2/LL/2001

4. : Piagam Tanda Kehormatan Presiden Republik

Indonesia Satyalancana Karya Satya 10 Tahun, KEPPRES. RI No.:

009/TK/Tahun 2002

5. : Juara 2 Lomba Karya Cipta Produk ISATF 2005, ITB,

“Alat Sampling Aerosol Berdasarkan Ukuran dan Waktu (Impaktor

2009-2010

1988-1989

2005-2008

2007-skg.

20 Okt. 1984

17 Feb. 1999

7 Mei 2001

2 Mei 2002

15 Juli 2005

Front End Engineering Design

AKTIVITAS UMUM:

TANDA PENGHARGAAN:

Kaskada Berputar)”.

6. : Juara 3 Lomba Karya Cipta Produk ISATF 2005, ITB,

.

1. : SAE:

2. 1987-skg.: ASME:

3. 1987-skg.: PI-TAU-SIGMA:

4. 1987-99: ASHRAE:

5. 1995-skg.: KNI-WEC: Komite Nasional Indonesia -

.

6. 1995-skg.: HAPKI: Himpunan Ahli Perpindahan Kalor Indonesia

(Member).

7. 1999-skg.: IATO: Ikatan Ahli Teknik Otomotif (SAE-Indonesia)

(Member no. 399). 2009-2011: Kepala Bidang Penelitian dan

Pengembangan.

8. 2002-skg.: BKM-PII: Badan Kejuruan Mesin-Persatuan Insinyur

Indonesia (Anggota Bidang Pembinaan & Kerjasama Profesi).

9. 2003-skg.: MKI: Masyarakat Keandalan Indonesia

(Pendiri, R & D Manager, Member).

10. 2008-skg.: METI: Masyarakat Energi Terbarukan Indonesia

(Member no.: 08 048)

15 Juli 2005

1980-skg.

Programmable Engine Control Unit (Engine Timing Controller dan Fuel

Injection Controller)

Society of Automotive Engineers (Associate Member no.

3094269647).

American Society of Mechanical Engineers (Associate

Member no. 1154426).

National Honorary Mechanical Eng.

Fraternity (Life-time Member).

American Society of Heating, Refrigerating and Air

Conditioning Engineers (Member no. 2045858).

World Energy

Council (Member no. 993)

(Indonesian Society

for Reliability)

(Indonesian Renewable Energy Society)

KEANGGOTAAN::

108 109

Majelis Guru Besar


Majelis Guru Besar



9 April 2010


9 April 2010110 111

potensi riset dan aplikasi ilmu konversi energi...

Documents