POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISIS PENGGUNAAN HEATSINK PADA DRY BOX UNTUK PENYIMPANAN KAMERA BERDASARKAN KERAPATAN SIRIP YANG MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI TERMOELEKTRIK ANALISYS OF THE USE OF HEATSINK IN DRY BOX FOR CAMERA STORAGE BASED ON FIN SPACE USING THERMOELECTRIC REFRIGERATION SYSTEM Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Bandung Disusun Oleh : Risma Anisa NIM : Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012 PDF processed with CutePDF evaluation edition

2

3

4 CURICULUM VITAE Data Pribadi Nama Lengkap Risma Anisa Alamat Kp.Pasanggrahan Rt 02 Rw o4 Kecamatan Cilawu Kab.Garut Nomor Telepon HP : rismaanisa7@gmail.com Detail Informasi Tempat,Tanggal Lahir : Garut, 04 Desember 1990 Jenis Kelamin : Wanita Tinggi /berat badan : 154 Cm / 52 Kg Agama : Islam Keluarga : Anak ke 1 dari 3 bersaudara Status : Belum menikah Hobi : Menonton, mendengarkan musik Latar Belakang Pendidikan Tahun Institusi Politeknik Negeri Bandung SMA Negeri 1Tarogong Kidul,Garut SMP Negeri 1 Garut SD Negeri Kota Kulon III

5 ABSTRAK Sistem refrigerasi termoelektrik merupakan sistem refrigerasi yang digunakan dalam dry box untuk penyimpanan kamera. Termolelektrik sebagai pendingin dibuat menjadi sebuah modul semikonduktor yang jika dialiri arus listrik DC maka kedua sisi modul termoelektrik ini akan mengalami panas dan dingin. Sisi dingin dimanfaatkan untuk penyimpanan kamera dalan dry box, sedangkan sisi panas tidak dimanfaatkan (tidak digunakan). Penyimpanan kamera pada pada dry box temperaturnya berada pada 24 0 C. Salah satu komponen yang digunakan di dalam box ini adalah heatsink. Heatsink adalah suatu alat yang berfungsi untuk membantu memindahkan kalor dalam suatu sistem. Heatsink yang digunakan dalam dry box ini adalah heatsink yang terbuat dari alumunium dengan kerapatan dan ukuran yang berbeda. Agar udara yang terdapat dalam dry box merata, maka harus dipasang fan agar bisa membantu penyebaran udaranya. Heatsink yang baik yang digunakan pada dry box adalah heatsink yang mempunyai kerapatan lebih rapat karena mempunyai penyerapan kalor yang lebih besar dibandingkan dengan heatsink renggang. Sebaiknya, heatsink yang digunakan mempunyai ukuran yang sama. Kata kunci: termoelektrik, heatsink, dan perpindahan kalor i

6 ABSTRACT Thermoelectric refrigeration system is a system which is used in dry box to keep camera. Thermoelectric as a cooling system is a semiconductor module that if there is DC current, both of the thermoelectric surfaces will become hot and cold. The cold side is used to keep camera in dry box, the hot one is not used. The temperature of camera storage in dry box has to be kept at 24 C.One of components that is used in dry box is heat sink. Heat sink is a component that is used to transfer heat in the system. Heatsink which is used in dry box is made of alluminium with different fin spacing.in order that the air in the dry box spread away, it has to be added fan to help spread the air. The best heatsink that is used in the dry box is the one which has small fin spacing because heat transfer is better than the one which has wider fin spacing. It is better to use heat sink with same size too. Key word: thermoelectric, heatsink,and heat transfer ii

7 KATA PENGANTAR Alhamdulillah wa syukurillah segala puji penulis panjatkan ke khadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan ridho-nya kepada penulis sehingga penulis meyelesaikan tugas akhir dengan baik. Shalawat serta salam semoga tercurah limpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, kepada para keluarganya, sahabatnya dan sampai kepada kita selaku umatnya. Laporan Tugas Akhir ini disusun dan diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Diploma III di Politeknik Negeri Bandung. Adapun judul yang diangkat dalam laporan Tugas Akhir ini adalah Analisis Penggunaan Heatsink Pada Dry Box untuk Penyimpanan Kamera Berdasarkan Kerapatan Sirip yang Menggunakan Sistem Refrigerasi Termoelektrik Dalam penyelesaian laporan tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak dukungan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada seluruh pihak yang telah membimbing serta mengarahkan dalam proses penyelesaian tugas akhir dan semua pihak yang telah membantu penulis baik langsung maupun tidak langsung. Pihak-pihak tersebut yaitu: 1. Kedua orang tua, Ibu dan Bapak yang tidak pernah berhenti memberikan segala yang terbaik untuk anaknya yang sangat dikasihinya. 2. Ade S.Margana M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung 3. Arda R.Lukitobudi.,M.Eng selaku pembimbing I 4. Edmond Murad,ST selaku pembimbing II 5. Nurkhakim selaku wali kelas 3B 6. Bapak Samedi, Bapak Dani, Bapak Prayogo. Bapak Sunardi, dan Bapak Herman yang telah memberikan banyak bantuan dan semangat dalam proses TA ini. 7. Bapak Karman dan Bapak Mamay selaku staf di Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 8. Seluruh staf pengajar dan teknisi di Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah banyak membantu 9. Primadi Ananto, M.Sani Rachmada dan Hendryono selaku partner dalam Tugas Akhir ini dan bekerja sama dalam menyelesaikannya. 10. Wini Widiarti,Imelda Sasti terima kasih atas segala bantuannya selama ini. Dan untuk RAIIIB Girls, semangat semangat semangat. 11. Teman-teman RAIIIB yang selalu menyemangati setiap hari. 12. Seluruh RA angkatan 2009 yang telah banyak membantu dan menyemangati penulis. 13. Adik-adik kelas angkatan 2010 dan 2011 yang telah banyak membantu dan menyemangati penulis. 14. Kakak-kakak kelas yang selalu menyemangati Cecep Iskandar, M.Imron Permana, M.Zunizar, dan Tedi Aditia G. 15. Seluruh pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu-persatu. iii

8 Kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Khususnya pembaca sangat diharapkan guna perbaikan laporan ini. Penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak. Bandung, Juni 2012 Penulis iv

9 DAFTAR ISI ABSTRAK.... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL.... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Tujuan Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 2 BAB II DASAR TEORI 2.1 Termoelektrik Perpindahan Kalor Perpindahan Kalor Secara Konduksi Perpindahan Kalor secara Konveksi Koefisien Perpindahan Kalor Menyeluruh Konveksi Paksa Heatsink Pengertian Heatsink Efisiensi Sirip Bahan/Material Heatsink Karakteristik Heatsink BAB III METODE PENGAMBILAN DATA 3.1 Gambar dan Cara Kerja Sistem Tujuan Pengambilan Data Prosedur Pengambilan Data Menentukan Variabel Pengukuran Menentukan Titik Titik Pengukuran Mempersiapkan Alat-Alat yang Digunakan Prosedur Pengukuran BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1 Data Analisis Perhitungan Analisis Grafik v

10 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

11 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Spesifikasi Data Heatsink Tabel 4.2 Data dengan Produk dengan Memakai Heatsink Rapat Tabel 4.3 Data dengan Produk dengan Memakai Heatsink Renggang Tabel 4.4 Interpolasi Nilai Tabel 4.5 Data Perhitungan Heatsink Rapat Tabel 4.6 Data Perhitungan Heatsink Renggang vii

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem Pendingin Termoelektrik... 5 Gambar 2.2 Perpindahan Kalor Secara Konduksi... 7 Gambar 2.3 Perpindahan Kalor Konveksi dari Suatu Plat... 8 Gambar 2.4 Perpindahan Konduksi Konveksi Secara Menyeluruh... 8 Gambar 2.5 Bagan Menunjukkan Berbagai Daerah Aliran Lapisan Batas Diatas Plat Rata Gambar 2.6 Heatsink Gambar 3.1 Sistem Termoelektrik Pada Dry Box Gambar 3.2 Titik Pengukuran Gambar 4.1 Ukuran Heatsink Gambar 4.2 Grafik Temperatur Dry Box Terhadap Waktu Gambar 4.3 Grafik Temperatur Cold Junction Terhadap Waktu Gambar 4.4 Grafik Penyerapan Kalor Terhadap Waktu viii

13 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A DATA PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN Tabel A-1 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Rapat... L-1- Tabel A-2 Perhitungan data dari Tabel A-1... L-2- Tabel A-3 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Renggang... L-3- Tabel A-3 Perhitungan data dari Tabel A-4... L-4- Tabel A-5 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Renggang... L-5- Tabel A-6 Perhitungan data dari Tabel A-5... L-6- Tabel A-7 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Rapat... L-7- Tabel A-8 Perhitungan data dari Tabel A-7... L-8- Tabel A-9 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Rapat... L-9- Tabel A-10 Perhitungan data dari Tabel A-9... L-10- Tabel A-11 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur dengan Memakai 2 Produk dengan memakai Heatsink Rapat... L-11- Tabel A-12 Perhitungan data dari Tabel A L-12- Tabel A-13 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur dengan Memakai 2 Produk dengan memakai Heatsink Rapat... L-13- Tabel A-14 Perhitungan data dari Tabel A L-14- Tabel A-15 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Renggang... L-15- Tabel A-16 Perhitungan data dari Tabel A L-16- Tabel A-17 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Renggang... L-17- Tabel A-18 Perhitungan data dari Tabel A L-18- Tabel A-19 Pengukuran Temperatur Dry Box, Temperatur Cold Heatsink, Temperatur Tanpa Produk dengan memakai Heatsink Renggang... L-19- Tabel A-20 Perhitungan data dari Tabel A L-20- LAMPIRAN B TABEL-TABEL Tabel B-1 air properties... L-21- Tabel B-2 Thermal conductivity... L-22- Tabel B-3 Konduktivitas Termal Bahan... L-23- ix

14 LAMPIRAN C SPESIFIKASI ALAT PENGUKURAN Thermo-Electra... L-24- Thermocouple Tipe K... L-27- Anemometer... L-28- LAMPIRAN D GAMBAR AUTOCAD Heatsink Rapat... L-32- Heatsink Renggang... L-33- x

15 DAFTAR PUSTAKA Holman,J.P Perpindahan Kalor. Erlangga. Jakarta Incropera,Frank.P,1981, Fundamental of Heat Transfer, John Willey & Son. Inc,Canada (15 Mei 2012) (20 Juni 2012) (26 April 2012) (24 April 2012) (25 Maret 2012)