Jika Anda tertarik dengan dunia mesin termal, maka Anda pasti tahu apa itu siklus Rankine. Siklus Rankine sering digunakan pada turbin uap yang kini banyak ditemukan di pembangkit listrik skala besar. Sementara itu, siklus tidak ideal merupakan dasar bagi berbagai mesin termal lainnya. Namun, apa perbedaan antara siklus ideal Rankine dan siklus tidak ideal?
Apa itu siklus ideal Rankine?
Siklus Rankine ideal adalah siklus tertutup yang melibatkan fluida kerja yang berupa uap air pada titik jenuh. Kemudian, fluida kerja tersebut dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi sehingga dapat menghasilkan uap superkritikal. Uap superkritikal kemudian digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan energi. Setelah itu, uap superkritikal tersebut didinginkan menggunakan kondensor hingga menjadi air cair dan kembali ke kondisi awal.
Tekanan dan suhu fluida kerja selama siklus ideal Rankine tidak berubah secara mendadak. Selain itu, semua perpindahan kalor, baik ke dalam maupun ke luar sistem, dianggap sebagai proses isotermal, yaitu suhu tetap selama transfer panas.
Apa itu siklus tidak ideal?
Siklus tidak ideal merupakan siklus Rankine realistis yang melibatkan kerugian energi karena proses aliran fluida tidak sempurna. Kerugian energi tersebut dapat terjadi akibat kebocoran pada pipa yang mengalirkan fluida kerja, terjadinya turbulensi dalam aliran fluida, dan kerugian energi karena gesekan.
Siklus tidak ideal cenderung menghasilkan efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan siklus Rankine ideal. Hal ini karena siklus ideal tidak memperhitungkan kerugian energi yang terjadi. Meskipun demikian, mesin yang beroperasi dengan siklus tidak ideal masih terbukti lebih efisien dibandingkan mesin yang beroperasi menggunakan siklus lain.
Bagaimana perbedaan antara siklus ideal Rankine dan siklus tidak ideal?
Perbedaan mendasar antara siklus ideal Rankine dan siklus tidak ideal adalah bahwa siklus ideal diasumsikan sebagai siklus yang sempurna dan ideal dalam arti tidak ada kerugian energi yang terjadi. Sementara itu, siklus tidak ideal merupakan siklus realistis yang memperhitungkan kerugian energi sehingga menghasilkan efisiensi yang lebih rendah.
Selama siklus ideal Rankine, semua perpindahan kalor dianggap sebagai suatu proses isotermal, suhu tetap selama transfer panas sehingga sangat mirip dengan siklus Carnot. Di sisi lain, siklus tidak ideal melibatkan proses non-isotermal, di mana suhu fluida kerja berubah selama transfer panas dan suhu tersebut tidak melambat secara mendadak.
Kesimpulan
Siklus ideal Rankine dan siklus tidak ideal memiliki perbedaan yang signifikan. Siklus ideal Rankine merupakan siklus ideal melibatkan fluida kerja uap air pada titik jenuh yang dikatakan tidak memiliki kerugian energi sama sekali. Sementara itu, siklus tidak ideal merupakan siklus realistis yang memperhitungkan kerugian energi dan cenderung menghasilkan efisiensi yang lebih rendah. Walau demikian, mesin yang beroperasi dengan siklus tidak ideal masih dianggap lebih efisien dibandingkan mesin yang beroperasi menggunakan siklus lain.
