Pemakaian dan Effisiensi Turbin Gas

Pemakaian turbin gas banyak menguntungkan sebagai pengganti sumber penggerak lain, seperti yang sudah diuraikan di atas, yaitu turbin gas bentuknya lebih simpel dan tidak banyak memakan tempat. Kalau dibandingkan dengan turbin uap, turbin gas lebih mudah dioperasikan, mudah dikendalikan dan instalasinya lebih sederhana. Akan tetapi, secara aktual efisiensi turbin gas masih rendah. Sudah banyak metode yang digunakan untuk menaikan efisiensi tersebut.
Dari gambar diagram p-v dan t-s, dapat dilihat bahwa :

Pemasukan panas berlangsung pada tekanan tetap Pengeluaran panas juga pada tekanan konstan.
Efisiensi didefinisikan sebagai perbandingan kerja berguna dengan energi kalor yang masuk, dirumuskan sebagai berikut

Dapat dilihat dari perumusan diatas, bahwa untuk menaikan efisiensi turbin gas,kompresor yang digunakan harus memiliki perbandingan tekanan yang tinggi, sehingga pemakaian bahan bakar lebih sedikit. Kenaikan perbandingan tekan tidak selamanya menaikan daya turbin, pada perbandingan tekanan tertentu, daya turbin mencapai maksimum, selanjutnya daya yang berguna akan kembali turun.

Hal ini dikarenakan, pada perbandingan tekanan yang tinggi diperlukan kerja kompresor yang besar, padahal kerja kompresor mengambil dari daya turbin. Dengan alasan tersebut, bisa dipahami kenaikan perbandingan tekanan tidak selalu menguntungan pada nilai tertentu.

Bagian dari kerja turbin yang digunakan untuk menggerakan kompresor dinamakan back work ratio. Perbandingan daya pada turbin gas biasanya 3 : 2 : 1, Dengan alasan itu, banyak faktor yang harus diperhatikan terutama untuk mengoptimalkan kerja kompresor. Sebagai contoh, suhu masuk kompresor T1 tidak terlalu tinggi, dengan alasan pada suhu yang tinggi kerja kompresor bekerja lebih berat. Dengan kerja kompresor lebih berat, daya yang diambil dari daya turbin lebih banyak sehingga mengurangi bagian yang lainnya.

Dari perumusan kerja berguna turbin, terlihat bahwa temperatur T3 yaitu temperature gas pembakaran yang masuk turbin, sangat berpengaruh terhadap kerja turbin, semakin tinggi T3 semakin besar kerja turbin yang dihasilkan. Kenaikan T3 juga tidak selalu menguntungkan, karena membutuhkan material yang kuat dan mahal. Apabila karakteristik materila turbin tidak memenui andar, kenaikan T3 harus dibatasi untuk menghindari kegagalan opersi, karena kerusakan material turbin pada suhu tinggi.