Apa siklus Rankine?

Siklus Rankine adalah istilah yang menggambarkan proses yang menggunakan panas untuk melakukan pekerjaan.Dinamai setelah insinyur dan fisikawan Skotlandia William John Macquorn Rankine.Secara umum, panas menghasilkan uap yang menggerakkan turbin.Ini terutama digunakan untuk menghasilkan listrik, dan pada 2011, menyumbang sekitar 80% dari listrik yang digunakan di seluruh dunia.

Prinsip dasar melibatkan fluida mdash;biasanya air, tetapi disebut sebagai cairan kerja mdash;Mengalir dalam loop tertutup dengan empat komponen utama: pompa, boiler, turbin, dan kondensor.Di boiler, sumber panas eksternal mengubah cairan kerja cair menjadi uap yang menggerakkan turbin dan kemudian dikondensasi menjadi cairan, yang dipompa kembali ke boiler.Uap meninggalkan boiler pada suhu tinggi mdash;hingga 1.000 deg; f (538 deg; c) mdash;dan tekanan mdash;hingga 4.500 psig (31.026,4 kpag) mdash;Dan itu adalah perluasan gas panas dan tekanan tinggi ini yang menggerakkan poros turbin, menghasilkan rotasi yang dapat menghasilkan listrik atau menggerakkan mesin.Efisiensi siklus Rankine dapat mencapai sekitar 40%.

Proses ini adalah dasar bagi sebagian besar pembangkit listrik di mana bahan bakar digunakan sebagai sumber panas untuk menghasilkan listrik.Bahan bakar dapat berupa minyak, batubara, gas, biomassa atau nuklir;Karena sumber panas adalah apa pun eksternal yang dapat menghasilkan panas yang cukup dapat digunakan.Teknologi Siklus Rankine pada skala yang lebih kecil juga dapat digunakan untuk mengeksploitasi limbah panas dari pembangkit listrik tradisional.Misalnya, pembangkit listrik tenaga gas menggunakan turbin pembakaran yang menghasilkan gas buang panas sebagai, tidak seperti turbin siklus Rankine, mereka tidak beroperasi dalam loop tertutup.Dimungkinkan untuk menggabungkan ini dengan generator siklus Rankine yang menggunakan gas panas untuk menghasilkan uap, sehingga sangat meningkatkan efisiensi energi.

Cairan selain air dapat digunakan dalam siklus Rankine di mana mereka menawarkan keuntungan dalam aplikasi tertentu.Misalnya, pembangkit listrik yang beroperasi dalam kondisi yang sangat dingin mungkin memerlukan cairan dengan titik beku yang lebih rendah.Sejumlah cairan organik telah digunakan dan pentane telah berhasil digunakan dalam generator siklus Rankine yang mengeksploitasi gas buang panas dari pembangkit listrik berbahan bakar gas sebagai sumber panas, seperti dijelaskan di atas.Suatu proses yang menggunakan cairan organik dengan cara ini dikenal sebagai siklus rankine organik (ORC).

Banyak proyek energi terbarukan menggunakan teknologi ORC untuk menghasilkan daya.Ini sering digunakan di pembangkit listrik tenaga panas bumi, dan sistem ini telah disesuaikan untuk digunakan di beberapa pembangkit listrik tenaga surya, di mana sinar matahari difokuskan untuk memberikan panas untuk menggerakkan siklus.Generator skala kecil yang menggunakan teknologi ini telah tersedia untuk mengeksploitasi limbah panas dari berbagai proses industri.