Bengkeltv.id – Cara Kerja PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel) : Pembahasan Lengkap. Dalam era teknologi maju ini, listrik telah menjadi kebutuhan pokok yang vital bagi setiap aspek kehidupan kita. Listrik tidak hanya menghidupkan perangkat-perangkat rumah tangga kita, tetapi juga memberdayakan berbagai sektor industri dan pemerintahan.
Ada berbagai metode untuk menghasilkan listrik, dan salah satunya adalah melalui Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD). Meski tidak sepopuler pembangkit listrik tenaga air atau tenaga nuklir, PLTD memainkan peran penting dalam memasok listrik, khususnya di wilayah-wilayah terpencil atau darurat.
Lantas, bagaimana Cara Kerja PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel) dalam menghasilkan energi listrik yang kita gunakan setiap hari? Mari kita telusuri lebih dalam mengenai proses dan mekanisme dibalik PLTD.
Apa Itu PLTD
PLTD adalah sebuah pembangkit listrik yang menggunakan mesin diesel sebagai penggerak utama (prime mover). Prime mover berfungsi untuk menghasilkan energi mekanik yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Mesin diesel dalam PLTD berfungsi untuk menghasilkan tenaga mekanik yang digunakan untuk memutar rotor generator.
Mesin diesel juga dikenal sebagai mesin penyalaan kompresi atau compression ignition engine. Nama ini diberikan karena mesin diesel menggunakan tekanan udara yang tinggi dan suhu tinggi untuk menyalaan bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar.
Perlu diketahui bahwa selain mesin diesel, terdapat juga mesin yang menggunakan bahan bakar bensin. Namun, cara kerjanya berbeda, yaitu menggunakan percikan api listrik untuk menyalaan bahan bakar. Jenis mesin ini disebut sebagai spark ignition engine atau mesin penyalaan dengan percikan api.
Gas buang dari mesin diesel memiliki kandungan komponen pencemar udara yang relatif rendah. Selain itu, konsumsi bahan bakar mesin diesel juga lebih efisien sekitar 25% dibandingkan dengan mesin bensin, sehingga biaya operasionalnya lebih ekonomis. Hal ini menjadi salah satu alasan mengapa mesin diesel digunakan dalam pembangkit listrik.
Bagian utama PLTD
Sebelum memahami Cara Kerja PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel), dari gambar di atas dapat kita lihat bagian-bagian dari PLTD, yaitu:
- Tangki penyimpanan bahan bakar ini digunakan untuk menyimpan bahan bakar sementara sebelum dialirkan ke dalam silinder saat proses pembakaran.
- Penyaring bahan bakar digunakan untuk menyaring air dan kotoran yang mungkin terdapat dalam bahan bakar. Penyaringan dilakukan untuk mencegah penyumbatan aliran bahan bakar dan mengurangi risiko gangguan pada mesin diesel.
- Tangki penyimpanan bahan bakar sementara (bahan bakar yang sudah disaring dan siap untuk disemprotkan ke dalam silinder).
- Nozzle atau alat semprot berfungsi mengubah bahan bakar menjadi kabut agar mudah tercampur dengan oksigen dan terbakar di dalam silinder.
- Mesin diesel bertugas melakukan proses pembakaran untuk menghasilkan energi mekanik.
- Turbocharger berfungsi meningkatkan kinerja mesin diesel itu sendiri.
- Penyaring gas pembuangan digunakan untuk menyaring gas buang agar tidak terlalu kotor dan tidak mencemari lingkungan saat dibuang ke udara bebas.
- Tempat pembuangan gas (bahan bakar yang sudah disaring).
- Generator digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
- Trafo berfungsi menurunkan tegangan listrik sebelum didistribusikan.
- Saluran transmisi digunakan untuk mentransmisikan atau menyalurkan listrik yang dihasilkan oleh generator atau pembangkit menuju stasiun distribusi.
Cara Kerja PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel)
Untuk memahami bagaimana PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel) bekerja, silakan perhatikan penjelasan berikut ini.
1. Persiapan Bahan Bakar
Prinsip kerja PLTD dimulai dengan bahan bakar yang disimpan di dalam tangki penyimpanan. Bahan bakar tersebut kemudian dipompa ke tangki penyimpanan sementara setelah melewati proses penyaringan. Jika bahan bakarnya adalah bahan bakar minyak (BBM), maka bahan bakar dari tangki penyimpanan sementara dipompa ke pengabut (nozel), di mana bahan bakar tersebut diubah menjadi kabut dengan meningkatkan suhu.
Jika bahan bakarnya adalah bahan bakar gas (BBG), maka bahan bakar dari tangki penyimpanan sementara dipompa ke konverter (pengatur tekanan gas) untuk mengatur tekanannya. Udara bersih yang dikompres dengan menggunakan kompresor dimasukkan ke dalam tangki udara awal melalui saluran masuk, kemudian dialirkan ke turbocharger. Di dalam turbocharger, tekanan dan suhu udara ditingkatkan. Udara yang dialirkan biasanya memiliki tekanan sekitar 500 psi dengan suhu mencapai ±600°C.
2. Udara Dimasukkan ke Ruang Bakar
Udara yang bertekanan dan bersuhu tinggi dimasukkan ke dalam ruang bakar (ruang pembakaran). Bahan bakar dari konverter (untuk BBG) atau nozel (untuk BBM) kemudian disemprotkan ke dalam ruang bakar.
3. Proses Pembakaran
Pada mesin diesel, terjadi penyalaan sendiri karena mengKalianlkan udara murni di dalam silinder dengan tekanan tinggi (35-50 atm), sehingga suhu di dalam silinder meningkat. Pada saat yang bersamaan, bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder yang memiliki suhu dan tekanan tinggi, melebihi titik nyala bahan bakar. Hal ini menyebabkan bahan bakar tersebut secara otomatis terbakar dan menghasilkan ledakan.
Ledakan di dalam ruang bakar tersebut menggerakkan torak/piston yang kemudian mengubah energi menjadi energi mekanik melalui poros engkol. Tekanan gas akibat pembakaran bahan bakar dan udara mendorong torak yang terhubung dengan poros engkol melalui batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik. Gerakan bolak-balik torak kemudian diubah menjadi gerakan rotasi oleh poros engkol. Sebaliknya, gerakan rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerakan bolak-balik torak pada tahap kompresi.
4. Perubahan Energi Mekanik Menjadi Energi Listrik
Poros engkol mesin diesel digunakan untuk menggerakkan poros rotor generator. Generator mengubah energi mekanik menjadi energi listrik sehingga menghasilkan gaya gerak listrik. Gaya gerak listrik yang terbentuk mengikuti hukum Faraday yang berlaku dalam dunia nyata.
Hukum Faraday menyatakan bahwa: Jika terdapat penghantar listrik (konduktor) yang berada di dalam medan magnet yang terus berubah dan memotong garis gaya magnet, maka konduktor tersebut akan mengalami induksi gaya gerak listrik (GGL).
5. Penyesuaian Tegangan Listrik oleh Trafo
Pada langkah sebelumnya, listrik dihasilkan oleh generator dengan mengubah energi mekanik menjadi listrik. Namun, tegangan listrik yang dihasilkan perlu disesuaikan agar energi tersebut dapat digunakan oleh beban dengan baik.
Pada tahap ini, digunakan transformator step up untuk meningkatkan nilai tegangan listrik. Transformator bekerja berdasarkan hukum Faraday dan hukum Ampere, di mana arus listrik dapat menghasilkan medan magnet dan sebaliknya.
Ketika satu sisi kumparan transformator dialiri oleh arus bolak-balik (AC), garis gaya magnet yang berubah-ubah akan terbentuk dan menyebabkan induksi pada kumparan tersebut. Pada beberapa transformator, kumparan sekunder memiliki inti yang sama dengan kumparan primer.
Pada transformator semacam ini, induksi juga terjadi pada sisi sekunder. Karena peristiwa ini, terjadi perbedaan tegangan antara dua ujung kumparan.
6. Transmisi Listrik
Setelah tegangan listrik disesuaikan dengan nilai tertentu, listrik siap untuk ditransmisikan atau dikirimkan ke beban. Setelah mencapai beban, tegangan listrik perlu disesuaikan kembali. Pada tahap ini, digunakan transformator step down.
Transformator step down memiliki kumparan primer yang lebih banyak daripada kumparan sekunder. Dengan demikian, tegangan listrik diturunkan dan siap untuk didistribusikan ke rumah-rumah penduduk.
Jadi, transmisi listrik dari PLTD terbagi menjadi dua jalur yang berbeda. Listrik bertegangan tinggi dari PLTD akan disalurkan terlebih dahulu ke pusat-pusat beban dalam jumlah besar. Kemudian, saluran distribusi digunakan untuk menyalurkan listrik bertegangan rendah ke pengguna.
Secara umum, generator pada PLTD mampu menghasilkan listrik dengan tegangan antara 6.000 hingga 20.000 Volt. Dengan bantuan transformator, tegangan tersebut ditingkatkan menjadi 150.000 hingga 500.000 Volt. Saluran tegangan tinggi kemudian menurunkan tegangan subtransmisi menjadi 70.000 Volt.
Dari gardu induk, listrik dialirkan ke transformator distribusi dan tegangan disesuaikan ke tingkat menengah, yaitu 20.000 Volt. Dari transformator distribusi, tegangan listrik kembali diturunkan menjadi 220 atau 380 Volt dan dialirkan ke pengguna akhir.
Kesimpulan
Dalam ringkasan, Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) memegang peranan penting dalam menyediakan listrik, terutama di daerah-daerah terpencil atau yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik pusat. Melalui proses yang cukup sederhana, diesel digunakan sebagai bahan bakar utama untuk menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.
Meskipun cara kerjanya terbilang sederhana, efisiensi dan keKalianlan PLTD dalam menyediakan tenaga listrik sangat bergantung pada pemeliharaan rutin dan manajemen operasional yang baik. Dengan pemahaman yang lebih baik terkait cara kerja PLTD, kita dapat lebih menghargai bagaimana teknologi ini memberikan kontribusi pada pemenuhan kebutuhan listrik kita sehari-hari.
Semoga artikel dari bengkeltv.id ini membantu Kalian memahami lebih dalam tentang Cara Kerja PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel). Dengan pengetahuan ini, semoga kita dapat lebih menghargai upaya yang dikeluarkan dalam memastikan aliran listrik ke rumah-rumah kita, dan berkontribusi dalam upaya penghematan energi dan pemeliharaan lingkungan yang lebih baik.
