LAPORAN TUGAS AKHIR. Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Bandung

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMANSI FREEZER SISTEM KOMPRESI UAP MENGGUNAKAN REFRIGERAN KONVENSIONAL R-22 DENGAN R-290 COMPARISON ANALYSIS OF FREEZER PERFORMANCE USING VAPOR COMPRESSION SYSTEM BETWEEN CONVENTIONAL REFRIGERANT R-22 AND R-290 Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Bandung Oleh Jessy Prasetyawan Rudi PROGRAM STUDI TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2 CURICULLUM VITAE INFORMASI PERSONAL Nama Lengkap Tempat, Tanggal Lahir Alamat Telepon Agama Jenis Kelamin Status Kawin Kewarganegaraan Bahasa PENDIDIKAN Jessy Prasetyawan Rudi Ciamis, 28 Februari 1991 Jl. Jendral Sudirman no 166 RT 03 RW 11 Kel Sindangrasa Kec Ciamis Kabupaten Ciamis Jawa Barat Islam Laki Laki Belum kawin Indonesia Sunda, Bahasa Indonesia SDN Pengadilan 2, Tasikmalaya SMPN 2 Tasikmalaya, Tasikmalaya SMAN 1 Tasikmalaya, Tasikmalaya Politeknik Negeri Bandung, Jurusan Teknik Refrigerasi & Tata Udara, Prodi Teknik Pendingin & Tata Udara, Bandung

3

4 ABSTRAK Penggunaan sistem refrigerasi untuk keperluan komersil dan industri kini semakin banyak digunakan terutama sebagai sarana untuk tempat penyimpanan yang membutuhkan temperatur rendah. Sebagai contoh adalah mesin freezer yang banyak digunakan untuk penyimpanan produk dengan temperatur dibawah 0 dan membutuhkan waktu penyimpanan yang lama, seperti daging, ikan dan lain-lain. Sistem refrigerasi untuk freezer umumnya menggunakan sistem refrigerasi kompresi uap dengan refrigeran jenis CFC atau HFC yang sebenarnya refrigeran tersebut tidak ramah lingkungan karena dapat merusak lapisan ozon dan menimbulkan pemanasan global. Pemakaian hidrokarbon dengan isu hemat energi dan ramah lingkungan bisa menjadi alternatif untuk mengatasi masalah tersebut. Tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir dengan judul Analisa Perbandingan Performansi Freezer Sistem Kompresi Uap Menggunakan Refrigeran Konvensional R-22 Dengan R-290 yaitu didapatkannya suatu perbandingan kinerja antara refrigeran konvensional R-22 dengan refrigeran hidrokarbon R-290 pada freezer untuk penyimpanan ikan dengan metoda pump down. Metoda pengambilan data dilakukan pada titik pengukuran yang telah ditentukan setiap 10 menit sekali. Untuk dapat menghasilkan analisis yang akurat, diantaranya adalah mencatat data tekanan, temperatur, serta arus listrik sejak awal hingga kondisi mesin stabil. Setelah dilakukan pengujian, data antara sistem menggunakan refrigeran R-22 dengan sistem menggunakan refrigeran R-290 barulah dapat diperoleh untuk kemudian diolah.pada sistem menggunakan R-22 diperoleh nilai COP rata-rata adalah 3,74, sedangkan dengan menggunakan R-290 nilai COP rata-rata adalah 2,51 dengan arus rata-rata R- 22 dan R-290 berturut-turut adalah 2.32A dan 2.23 A. Kata kunci : Freezer, pump down, refrigeran konvensional R-22, refrigeran hidrokarbon R- 290

5 ABSTRACT The use of refrigeration systems for commercial and industrial purposes is now increasingly being used primarily as a low temperature storage. An example is the freezer engine that used as a products storage with temperatures below 0 and requires a long storage time, such as meat, fish and others. Refrigeration system for the freezer generally uses a vapor compression refrigeration system with refrigerant type CFC or HFC refrigerants that is not really eco-friendly because it can damage the ozone layer and cause global warming. The use of hydrocarbon refrigerants can be chosen as an alternative to resolve the problem. Objective to be achieved in the final project titled "Comparison Analysis of Freezer Performance Using Vapor Compression System Between Conventional Refrigerant R-22 and R-290" is the obtainment of a performance comparison between the conventional refrigerant R-22 and hydrocarbon refrigerant R-290 in the fish storage freezer with pump down method. Methods of data collection conducted at predetermined measurement points every 10 minutes. To produce accurate analysis, pressure, temperature, and the electric current data are recorded from the beginning until the engine condition is stable. After testing, the data between system using R-22 refrigerant and system that using R-290 refrigerant can be obtained for later to be processed. In the system that using R-22 COP average is 3.74, while using the R- 290 COP average is 2.51, with a current average of R- 22 and R-290, respectively 2.32A and 2:23 A. Keywords: Freezer, pump down, conventional refrigerant R-22, hydrocarbon refrigerant R-290

6 KATA PENGANTAR Bismillahirahmaanirrahim Assalamu alaikum Wr. Wb. Puji dan syukur, penulis panjatkan kehadirat Tuhan semesta alam Allah SWT, karena atas izin dan rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini, Shalawat serta salam semoga tercurahkan selalu untuk junjunan kita Nabi Besar Muhammad SAW. Dengan segala kemampuan, baik riil maupun materiil, penulis berusaha melaksanakan laporan tugas akhir ini dengan sebaik-baiknya agar memiliki nilai keilmuan yang bermanfaat serta memenuhi dalam maksud dan tujuannya. Namun dalam pembuatan laporan ini tidak luput dari kekurangan-kekurangan yang ada. Oleh sebab itu, kritik dan saran yang membangun dari semua pihak yang membaca atau menilai laporan ini sangat diharapkan oleh penulis untuk menjadikan penulis lebih baik lagi dalam menulis laporan-laporan dan karya ilmiah yang berikutnya. Dalam kesempatan ini penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, support, dan bimbingannya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kedua orang tua Penulis, yang tidak henti-hentinya berdoa dan selalu mendukung penulis. 2. Ade Suryatman Margana, ST.,M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung. 3. Triaji Pangripto P, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan kemudahan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 4. Ary Surjanto, ST.,MT, M. Anda Falahuddin, ST.,MT, dan Nuriyadi, ST.,M.Eng selaku dosen penguji yang selalu membantu dalam memperbaiki kesalahan-kesalahan pada penulisan laporan ini. 5. Diyan Widiyanti, Elvan Septian, dan Oin Figaluh selaku partner dan pendamping yang selalu setia menemani dan membantu saat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. 6. Bapak Prayogo, Bapak Iking, Bapak Aep serta Bapak Dani selaku staff jurusan yang selalu membantu dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.

7 7. Bapak Elviadi selaku pemilik bengkel tempat saya melakukan sebagian pengerjaan tugas akhir ini. 8. Dicky M.A, Septian Aditya, Agustianto, Fery Ferdiansyah dan teman yang lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang selalu menemani di saat susah maupun senang. 9. Firmansyah Permadi, Gilang Ginanjar dan Ivan Ardiyan atas semua saran dan motivasinya yang telah membuat penulis bersemangat untuk menyelesaikan laporan ini. 10. Rekan rekan seperjuangan kelas 3A, yang selalu menjunjung tinggi kebersamaan dan kekeluargaan. 11. Rifa Rif atul Mahmudah yang selalu memberikan semangat kepada penulis. 12. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah memberikan bantuan baik langsung maupun tidak langsung kepada penulis. Akhir kata, penulis berharap semoga Laporan Tugas akhir ini, dapat berguna bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca umumnya. Terima Kasih. Wassalammu`alaikum Wr. Wb. Bandung, Juli 2012 Penulis

8 DAFTAR ISI ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Pustaka Refrigeran Konvensional R Refrigeran Hidrokarbon R Landasan Teori Sistem Refrigerasi Proses Kompresi Proses Kondensasi Proses Ekspansi Proses Evaporasi Coefficient of Performance BAB III DATA PERANCANGAN 3.1 Data Perancangan Data Komponen Sistem Refrigerasi Data Komponen Kelistrikan... 16

9 3.4 Data Produk Kondisi Lingkungan Freezer Cara Kerja Sistem refrigerasi Cara Kerja Sistem Kelistrikan Prosedur Pengambilan Data Alat-Alat Yang Digunakan Persiapan Pengambilan Data Proses Pengambilan Data BAB IV DATA DAN ANALISA 4.1 Pengolahan Data Analisa Data Analisis Temperatur Analisis Tekanan Analisis Arus Analisis EnergiTerpakai Analisis COP Analisis Efisiensi BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana... 8 Gambar 2.2 Diagram P-h Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana... 9 Gambar 3.1 Sistem Pemipaan Freezer Untuk Ikan Dengan Metoda Pump Down Gambar 3.2 Diagram kelitrikan Freezer dengan metoda pump down Gambar 4.1 Diagram P-h Menit Ke Gambar 4.2 Diagram P-h Menit Ke Gambar 4.3 Grafik Temperatur Kabin Beban Kosong Terhadap Waktu.. 28 Gambar 4.4 Grafik Tekanan Discharge Terhadap Waktu Gambar 4.5 Grafik Tekanan Suction Terhadap Waktu Gambar 4.6 Grafik Arus Terhadap Waktu Gambar 4.7 Grafik KWH Terhadap Waktu Gambar 4.8 Grafik COP aktual Terhadap Waktu Gambar 4.9 Grafik Efisiensi Terhadap Waktu... 36

11 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Data Perancangan R Tabel 4.1 Data Hasil Analisis... 37

12 DAFTAR PUSTAKA Althouse, Andrew D, Carl H Turnquist and Alfred F. Bracciano, 1982, modern Refrigeration and Air Conditioning, South Holand, Illinois : The Goodheart Wilcox Company, Inc ASHRAE Handbook of Refrigeration, American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta, Dossat, Roy J., Principle of Refrigeration, 2 nd. Ed., John Wiley & Sons, New York, 1981.