Design and construction of vapor compression refrigeration machine for vaccine storage with capacity of 500 ampoules

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN MESIN REFRIGERASI KOMPRESI UAP UNTUK PENYIMPANAN VAKSIN KAPASITAS 500 AMPUL Design and construction of vapor compression refrigeration machine for vaccine storage with capacity of 500 ampoules Tugas Akhir Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Melaksanakan Tugas Akhir di Program Studi Teknik Pendingin Dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung Disusun oleh: Okky Lazuardi JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG BANDUNG 2012

2

3 ABSTRAK Vaksindapat bertahan lama jikavaksin disimpan pada temperatur +2 C sampai dengan +8 C yang biasanya disimpan dalam lemari es, sedangkan di lemari es, kontrol temperatur sangatlah sederhana tanpa besaran kontrol temperatur yang pasti, sehingga memungkinkan temperatur vaksin tidak tercapai, terjaga, serta terkontrol pada besaranbesaran nilai yang telah ditentukan. Dengan temperatur yang tidak tercapai itulah yang akan memperpendek masa penyimpanan dan bahkan merusak atau menghilangkan fungsi dari vaksin itu sendiri.vaksin dalam suhu -0.5 C akan rusak dalam 30 menit, tetapi dalam suhu diatas 8 C vaksin bertahan sampai 30 hari. Tujuan dari tugas akhir ini adalah menjaga kualitas vaksin pada temperatur +2 C sampai dengan +8 C. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah merancang alat, membangun alat dan kemudian menganalisa alat tersebut. Hasil penelitian alat ini dapat mencapai suhu +2 C sampai dengan +8 C dengan COP 3.02 dengan efisiensi hingga 71.11%. Kata kunci : vaksin, Temperatur

4 ABSTRACT The vaccinecanpersist ifthe vaccineis storedin atemperatureof +2 C to+8 Cwhich is usuallystoredin the refrigerator, whilein the fridge, the temperaturecontrolis verysimple, allowing the temperatureof the vaccinesis not achieved, maintained, andcontrolledthedetermined parameter. If thetemperaturearenot achieved, itwillshortenthe storage periodandeven damageorremovea functionfromthe vaccine itself. Vaccineintemperature of-0.5 C will bedestroyedwithin30minutes, butif final project thetemperature isabove 8 Cvaccine willlast up to 30days. The purposeofthis final projectis to maintainthe qualityvaccineat a temperature of+2 C to+8 C.The method usedin this studyis to design, construct and analyze the result of the system.the resultsof thissystemcanreach the temperatures of+2 Cup to+8 Cwith acop3.02with an efficiencyof up to71.11%. Keywords : vaccine, Temperature

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-nya penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul RANCANG BANGUN MESIN REFRIGERASI KOMPRESI UAP UNTUK PENYIMPANAN VAKSIN KAPASITAS 500 AMPUL. Tugas akhir ini merupakan salah satu tugas yang dikerjakan oleh mahasiswa tingkat akhir sebagai syarat kelulusan. Keterbatasan jangkauan pemikiran penulis serta waktu yang diberikan menjadikan penulis laporan ini tidak luput dari kekeliruan. Dan penulis sangat berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dengan segenap usaha dan materi maupun dukungan moril kepada : 1. Orang tua dan keluarga tercinta, atas segala dukungan, serta cinta dan kasih sayang yang tiada akhir. 2. Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara. 3. Bapak M. Anda Falahuddin, ST., MT selaku Koordinator Tugas Akhir Teknik Refrigerasi dan Tata Udara. 4. Bapak Ir. Windy Hermawan Mitrakusuma, MT. selaku dosen wali penulis yang telah memberikan pengetahuan bagi penulis. 5. Bapak Rudi Rustandi,ST., M.Engdan Bapak Tandi Sutandi,SST selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberi saran, petunjuk, bantuan serta berbagi banyak pengetahuan sehingga memudahkan penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 6. Kakak, adik dan saudara penulis yang selalu mendukung dan menyemangati penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 7. Dosen dan staff pengajar jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang banyak membantu dalam berbagai hal sebagai bekal untuk kerja praktek. 8. Temen-teman di RA A 09 atas doa dan bantuannya. 9. Rekan-rekan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 2009 yang telah membantu saya. 10. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu, menghibur dan menyemangati penulis dalam penyusunan

6 laporan ini. Penulis hanya meminta segala karunia Allah dengan segenap hati yang ikhlas dan rasa terima kasih untuk semua pihak semoga dapat terbalaskan. Penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan berharap pula ada pembaca yang mengapresiasi, baik berupa saran maupun kritik. Untuk itu, penulis ucapkan terima kasih. Wassalammu`alaikum Wr. Wb Bandung, Juli 2012 Penulis

7 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan... BAB II DASAR TEORI 2.1 Definisi Vaksin Vaksin DPT-HB Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana 2.2.1Proses Kompresi Proses Kondensasi Proses Ekspansi Proses Evaporasi Kemampuan Kerja / Performansi Sistem Perhitungan Beban Pendinginan Beban Konduksi Melalui Dinding Beban Pertukaran Udara... BAB III Beban Kalor Dari Produk Beban lain lain Beban Total... DATA PERANCANGAN 3.1 Konstruksi Kabin Susunan Material Dinding... i ii iii v viii ix x

8 BAB IV BAB V Susunan Material Pintu Kondisi Lingkungan Data Perancangan Chilling Time Perhitungan Beban Beban Dinding Beban Pintu Beban Infiltrasi Beban Produk Beban lain-lain Beban Total COP Rancangan. 3.7Pemilihan Alat. PEMBUATAN ALAT DAN CARA KERJA SISTEM 4.1Langkah-langkah Pembuatan Alat Pembuatan Rangka Bawah dan Dudukan Roda Pembuatan Kabin Dalam Pembuatan Casing PemasanganPintu Pemasangan Alat dan Komponen Refrigerasi Penginstalan Sistem Pemipaan dan Kelistrikan Pemvakuman dan Pengisian Refrigeran Tes running system Cara Kerja Sistem Refrigerasi Cara Kerja Sistem Kelistrikan... DATA DAN ANALISIS 5.1 Peralatan Pengambilan Data Prosedur Pengambilan Data Data Pengamatan Titik Pengukuran Contoh Perhitungan Data Analisis Sistem Refrigerasi Penyimpanan VaksinTerhadap Rancangan

9 5.6.1 Data Perancangan dan Pengujina Temperatur Kondensasi Temperatur Evaporasi Chilling Time Efek Refrigerasi Kerja Kompresi COP actual COP carnot Efisiensi Refrigerasi BAB VI 5.7 Analisis COP, efisiensi, temperatur kabin, dan temperatur produk menggunakan grafik Temperatur kabin terhadap waktu Temperatur produk terhadap waktu COP terhadap waktu Efisiensi terhadap waktu. PENUTUP 6.1 Kesimpulan. 6.2 Saran... DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi xii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1Ice Line Refrigerator... Gambar 2.2 Diagram Pemipaan Sistem Refrigerasi Kompresi Uap... Gambar 2.3 Siklus Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana... Gambar 3.1 Alat Penyimpanan Vaksin... Gambar 3.2 Kabin Penyimpanan Vaksin... Gambar 3.3Diagram P-h rancangan awal... Gambar 3.4Filter Drier... Gambar 3.5Sight Glass... Gambar 3.6Solenoid Valve... Gambar 3.7Mini Circuit Breaker... Gambar 3.8 Relay... Gambar 4.1Sistem PemipaanPenyimpanan Vaksin Gambar 4.2 Sistem KelistrikanPenyimpanan Vaksin... Gambar 5.1 Cycle Input Diagram p-h pada Coolpack... Gambar 5.2 Diagram Ph Sistem Refrigerasi Pada Menit ke-50. Gambar 5.3 Grafik Temperatur Kabin Terhadap Waktu Gambar 5.4 Grafik Temperatur Produk Terhadap Waktu. Gambar 5.5 Grafik COP Terhadap Waktu (dengan beban)... Gambar 5.6 Grafik COP Terhadap Waktu (tanpa beban). Gambar 5.7 Grafik Efisiensi Terhadap Waktu(dengan beban)

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1Umur Penyimpanan Vaksin.. Tabel 3.1Data Perancangan... Tabel 3.2Konstruksi Dinding... Tabel 3.3Konstruksi Pintu... Tabel 3. 4Average Air infiltrasion Rates in L/sDue to Doors Openings table 10-7 Tabel 5.1 Data Perancangan dan Pengujian menit ke

12 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A : Data Pengukuran LAMPIRAN B : Gambar Teknik LAMPIRAN C : Data Sheet / Brosur

13 DAFTAR PUSTAKA Althouse, Andrew D Modern Refrigeration and Air Conditioning. United States of America:The Goodheart-Willcox Company,Inc. Boyle, Graham Australian Refrigeration and Air Conditioning vol.2. Australia- Perth: Trust Publication Dossat, Roy J Principles of Refrigeration Second EditionSI Version. Canada: John Wiley and Sons,Inc. Holman, J.P. Heat Transfer-10th ed. The McGraw-Hill Companies, Inc. United States, K, Handoko Lemari Es. Jakarta: P.T. Ichtiar Baru Katalog Dalam Terbitan. Departemen Kesehatan RI Pedoman Pengelolaan Vaksin. Jakarta: Departemen Kesehatan RI.

14

15