GUNADARMA UNIVERSITY LIBRARY : http://library.gunadarma.ac.id 1 The UTILIZATION of WASTED HEAT FROM the CONDENSER in POWER REACTORS, NUCLEAR POWER PLANTS, VK-300 BWR TYPE for DESALINATION PROCESS Andriyanto (20406090) Abstract—The UTILIZATION of WASTED HEAT FROM the CONDENSER in POWER REACTORS, NUCLEAR POWER PLANTS, VK-300 BWR TYPE for DESALINATION PROCESS Andriyanto Undergraduate Program, 2011 Gunadarma University http://www.gunadarma.ac.id Key Words: heat wasted, condenser, Desalination ABSTRACT : The process of desalination of sea water is one of the alternatives for meeting the needs of clean water. This research explores the utilization of wasted heat from the condenser of power reactor NUCLEAR POWER PLANTS with the VK-300 BWR type. Based on the results of the analysis of the balance of mass flow rate in the unit mass flow rate obtained by desalination of seawater desalination unit of entry to 88,46 kg/s, the mass flow rate in freshwater are 85,4 kg/s, and the mass flow rate of brine 3.08 kg/s. based on energy balance of results obtained in thermal desalination unit machine productivity is around 88 I. Chapter 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada kehidupan dibumi, sumber air sangat penting untuk kelangsungan hidup manusia. Air yang terkandung didalam bumi ini sebagian besar adalah air asin yang dimana terdapat 90 For further detail, please visit UG Library (http://library.gunadarma.ac.id) II. Chapter 2 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi nuklir terkendali di dalam reaktor nuklir dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik yang dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). PLTN mempunyai prinsip kerja, Panas yang dihasilkan dimanfaatkan atau digunakan untuk membangkitkan uap dan kemudian uap disalurkan ke turbin untuk membangkitkan listrik. Dalam reaktor nuklir PLTN, reaksi fisi berantai dipertahankan kontinuitasnya dalam bahan bakar sehingga bahan bakar menjadi panas. Panas ini kemudian ditransfer ke pendingin reaktor yang kemudian secara langsung atau tak langsung digunakan untuk membangkitkan uap. Pembangkitan uap langsung dilakukan dengan membuat pendingin reaktor (biasanya air biasa, H2O) mendidih dan menghasilkan uap. Pada pembangkitan uap tak langsung, pendingin reaktor (disebut pendingin primer) yang menerima panas dari bahan bakar disalurkan melalui pipa ke perangkat pembangkit uap. Pendingin primer ini kemudian memberikan panas (menembus media dinding pipa) ke pendingin sekunder (air biasa) yang berada di luar pipa perangkat pembangkit uap untuk kemudian panas 8 9 tersebut mendidihkan pendingin sekunder dan membangkitkan uap.[1] Gambar pembangkit tenaga nuklir (PLTN) dapat dilihat pada gambar 2.1. Gambar 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)[2] 2.2 Sejarah Penggunaan Energi Nuklir Percobaan pertama yang berhasil untuk energi nuklir dilakukan oleh fisikawan jerman Otto Hahn, Lise Meiner dan Fritz Strassman pada tahun 1938. Pada perang dunia kedua, tepatnya pada tahun 1942 Enrico Fermi menemukan raksi berantai dari nuklir yang menghasilkan energi tinggi dengan menggunakan bahan plutonium. Plutonium inilah yang digunakan sebagai bahan dasar bom atom yang dijatuhkan di Nagasaki, Jepang. Energi nuklir sebagai pembangkit listrik dengan menggunakan reaktor nuklir digunakan pertama kali pada tanggal 20 desember 1951 di dekat kota Arco, Idaho. Energi yang dihasilkan sekitar 100 kW. 10 Dari tahun ke tahun kapasitas energi dari reaktor nuklir mengalami perkembangan pesat. Pada tahun 1960, 1....... For further detail, please visit UG Library (http://library.gunadarma.ac.id) III. Chapter 3 BAB III PEMANFAATAN KALOR TERBUANG DARI KONDENSOR PADA PLTN REAKTOR DAYA VK-300 TIPE BWR UNTUK PROSES DESALINASI 3.1 Proses Reaktor Nuklir Air Didih (BWR) Menjadi Sumber Energi Listrik. Proses reaktor nuklir berubah menjadi sumber energi listrik perlu dilakukan beberapa tahapan proses dan komponen Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) didalam reaktor nuklir berupa teras reaktor, bahan bakar nuklir, bahan pendingin, batang kendali, moderator, perangkat detektor, dan reflektor. Didalam tangki reaktor air dididihkan dengan reaksi fisi yang berada didalam reaktor sehingga menghasilkan tenaga uap panas yang bercampur dengan uap air, uap air kemudian dialirkan keluar melalui pipa menuju ke turbin, fungsi turbin sendiri berguna meneruskan tenaga yang didapat dari uap panas yang dihasilkan reaktor, sisa pengembunan uap air dari tenaga yang dihasilkan uap panas dari turbin menuju ke kondensor selanjutnya akan dikirim ke tangki reaktor dan kemudian tenaga uap panas dari turbin mengalir menuju ke generator, fungsi dari generator adalah untuk menghasilkan arus listrik yang selanjutnya arus listrik tersebut siap disalurkan ke konsumen. Dapat dilihat pada rangkaian proses kerja air didih (BWR), pada gambar 3.1. 2 GUNADARMA UNIVERSITY LIBRARY : http://library.gunadarma.ac.id 34 35 Gambar 3.1 Proses Kerja Air Didih (BWR)[10] Pada sistem reaktor nuklir ini energi listrik akan dihasilkan setelah pada sistem reaktor tersebut melewati proses air didih dalam Reaktor nuklir adalah Energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi nuklir dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna. Untuk reaksi fisi harus berlangsung secara terkendali di dalam sebuah reaktor nuklir. Sebuah reaktor nuklir VK-300 memiliki empat komponen dasar, yaitu elemen bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, dan perisai beton. Pada unit reaktor VK-300, Elemen bahan bakar terdapat sumber inti atom yang akan mengalami fusi nuklir. Bahan yang digunakan sebagai bahan bakar 36 adalah uranium U. elemen bahan bakar dapat berbentuk batang yang ditempatkan di dalam teras reaktor. Neutron-neutron yang dihasilkan dalam fisi....... For further detail, please visit UG Library (http://library.gunadarma.ac.id) IV. Chapter 4 BAB IV PENUTUP 4.1 KESIMPULAN Reaktor daya VK-300 type BWR pada PLTN yang memiliki daya 250 MW(e) dapat memasok uap panas bersuhu 2850C ke turbin ekstraksi untuk menghasilkan tenaga listrik sebesar 150 MW dan menghasilkan uap panas yang sebagian uap panas dengan temperatur 1300C digunakan untuk proses desalinasi air laut. Pada proses desalinasi air laut memiliki debit aliran air laut untuk desalination plant sebesar 0.0863 m3/s yang menghasilkan laju aliran massa sebesar 88,46 kg/s, setelah air laut mengalami proses desalinasi yang mendapat pasokan kalor terbuang dengan temperatur 1100C dari kondensor yang diolah pada unit desalinasi yang menghasilkan debit distillate keluaran dari unit desalinasi sebesar 0,0833 m3/s yang memiliki laju aliran massa sebesar 85,4 kg/s dan menghasilkan debit brine keluaran dari unit desalinasi sebesar 0,003 m3/s yang memiliki laju aliran massa sebesar 3,08 kg/s, maka effisiensi thermal yang diperoleh dari hasil perhitungan didapatkan 88 For further detail, please visit UG Library (http://library.gunadarma.ac.id) V. Chapter 5 ....... For further detail, please (http://library.gunadarma.ac.id) visit UG Library