DESAIN DAN ANALISIS SISTEM ORC SKALA KECIL UNTUK APLIKASI DI UMKM

Abstract

Penelitian ini berfokus pada perancangan dan analisis sistem Organic Rankine Cycle (ORC) skala kecil yang ditujukan untuk mendukung efisiensi energi pada sektor Usaha Mikro, Kecil, dan Menengah (UMKM). Latar belakang penelitian ini adalah tingginya ketergantungan UMKM pada energi fosil dan rendahnya pemanfaatan energi panas buangan, khususnya dari proses pembakaran boiler. Metode peneliian meliputi kajian literatur, perhitungan termodinamika, simulasi desain komponen, serta analisis teknis dan ekonomis. Hasil perancangan menunjukkan bahwa sumber panas dari gas buang boiler dengan temperatur masuk 225 °C dapat dimanfaatkan sebagai energi input bagi sistem ORC. Fluida kerja yang dipilih adalah R123a karena sifat termodinamika yang sesuai, ramah lingkungan, serta mampu bekerja pada temperatur rendah-menengah. Analisis desain evaporator menghasilkan kebutuhan luas perpindahan panas sebesar 7,32 m² dengan jumlah 62 tube berdiameter dalam 16 mm. Dari perhitungan laju aliran massa fluida kerja sebesar 0,42 kg/s, sistem menghasilkan daya turbin sekitar 25 kW dengan efisiensi siklus yang kompetitif untuk skala kecil. Selain analisis teknis, penelitian ini menekankan keberlanjutan ekonomi dan lingkungan, termasuk pengurangan emisi karbon serta potensi efisiensi biaya energi UMKM. Dengan demikian, sistem ORC skala kecil terbukti memiliki prospek implementasi sebagai solusi energi terbarukan berbasis panas buangan. Penelitian ini sekaligus memberikan kontribusi terhadap pencapaian target kebijakan energi nasional serta selaras dengan prinsip keberlanjutan dan nilai Al Islam dan Kemuhammadiyahan, yaitu efisiensi, kebermanfaatan, dan kepedulian lingkungan.