Siklus Rankine itu apa sih?

Siklus Rankine adalah salah satu jenis siklus termodinamika ideal yang digunakan untuk mendeskripsikan mesin kalor (memanfaatkan perubahan panas menjadi kerja). Energi panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup, yang biasanya menggunakan air yang dipanaskan didalam ketel boiler sehingga menghasilkan uap dalam tekanan tinggi yang digunakan untuk memutar turbin. Setelah melalui turbin, uap air dikondensasikan kembali menjadi air dalam bentuk cair (dengan membuang panas yang tersisa) lalu dikembalikan kedalam boiler, menyelesaikan siklus ini. Friksi dalam sistem ini diabaikan untuk membuat kalkulasi lebih mudah dan energi yang hilang lebih kecil dibandingkan dengan energi yang hilang akibat proses termodinamik.

Siklus ini menghasilkan 80% dari seluruh energi listrik yang dihasilkan di seluruh dunia. Siklus ini dinamai untuk mengenang ilmuwan Skotlandia, William John Maqcuorn Rankine. Siklus Rankine adalah model operasi mesin uap panas yang secara umum ditemukan di pembangkit listrik. Sumber panas yang utama untuk siklus Rankine adalah batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, dan panas matahari.

Siklus Rankine kadang-kadang diaplikasikan sebagai siklus Carnot, terutama dalam menghitung efisiensi. Perbedaannya hanyalah siklus ini menggunakan fluida yang bertekanan, bukan gas. Efisiensi siklus Rankine biasanya dibatasi oleh fluidanya. Tanpa tekanan yang mengarah pada keadaan super kritis, range temperatur akan cukup kecil. Uap memasuki turbin pada temperatur 565 oC (batas ketahanan stainless steel) dan kondenser bertemperatur sekitar 30 oC. Hal ini memberikan efisiensi Carnot secara teoretis sebesar 63%, tetapi kenyataannya efisiensi pada pembangkit listrik tenaga batu bara sebesar 42%.

Fluida pada Siklus Rankine mengikuti aliran tertutup dan digunakan secara konstan. Berbagai jenis fluida dapat digunakan pada siklus ini, tetapi air dipilih karena berbagai karakteristik fisika dan kimia, seperti tidak beracun, terdapat dalam jumlah besar, dan murah.