APLIKASI PENGEMBANGAN SISTEM REFRIGERANT PALKA KAPAL IKAN MENGGUNAKAN TENAGA SURYA UNTUK MENINGKATKAN KESEJAHTERAAN NELAYAN

Transkripsi

1 APLIKASI PENGEMBANGAN SISTEM REFRIGERANT PALKA KAPAL IKAN MENGGUNAKAN TENAGA SURYA UNTUK MENINGKATKAN KESEJAHTERAAN NELAYAN Razali 1), Muharnis 2) 1) Jurusan Teknik Mesin,, Politeknik Negeri Bengkalis, Bengkalis 2) Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bengkalis, Jl. Bathin Alam, Sungai Alam razali@polbeng.ac.id ), muharnis@polbeng.ac.id 2) Abstrak Desa Muntai Kecamatan Bantan Kabupaten Bengkalis memiliki beberapa kelompok nelayan (perikanan). Para Nelayan desa tersebut merupakan nelayan tradisional, mereka belum menggunakan proses pengawetan dan penyimpanan hasil tangkap yang baik. Permasalahan yang dihadapi nelayan adalah tempat penyimpanan ikan hasil tangkapan yang di gunakan dan juga sulitnya mendapatkan bahan bakar minyak dan lagi pula harga yang tinggi. Luaran program Ipteks bagi Masyarakat (IbM) ini adalah berupa produk dan jasa. Produk yang akan dicapai adalah pembuatan box ikan dengan sistem refrigerant menggunakan tenaga surya. Kapasitas box pendingin 250 kg dengan temperatur maksimum -10,5 C o dan panel sell surya yang akan dibangun mempunyai kapasitas 160 Wp. Performance bateray mampu menyuplai box pendingin selama 12 jam dengan adanya tegangan yang diberikan melalui modul PV ke bateray maka hasil pengujian menunjukan bahwa kondisi bateray masih menyimpan arus sebesar 85%. Melalui program Ipteks bagi Masyarakat (IbM) ini membuat sebuah sistem pendingin box ikan sistem refrigerant menggunakan tenaga surya dimana ikan tetap segar sehingga meningkatkan penghasilan bagi nelayan setempat. Kata Kunci: Box, refrigeran, tenaga surya 1. Pendahuluan Bengkalis sebagai bagian dari wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia, dengan luas wilayah ,77 km² memiliki banyak potensi sumber daya alam, kekayaan laut yang melimpah, sangat potensial untuk dikembangkan menjadi daerah industri perikanan. Dalam satu dekade ini, jumlah ikan yang ditangkap nelayan cenderung mengalami penurunan. Hal ini tentu akan mengakibatkan nelayan yang menghendaki jumlah tangkapannya berlimpah, haruslah berlayar lebih jauh ketengah lautan untuk mencapai fishing ground (tempat bergerombolnya ikan). Salah satu kendala yang dihadapi para nelayan tradisional dalam memperoleh nilai tukar maksimum atas hasil tangkapannya adalah karena produk tangkapan yang buruk ketika sampai di tempat pelelangan. Hal tersebut disebabkan kapal kapal ikan yang digunakan oleh nelayan pada umumnya di Bengkalis palka sistem pendinginnya hanya menggunakan es. Kondisi armada penangkapan ikan di Bengkalis saat ini sebagian besar alat penyimpanan ikan yang digunakan tergolong komvensional/tradisional. 332

2 Tabel 1. Banyaknya Armada Penangkapan Menurut Kecamatan Tahun 2010 (Unit) Kecamatan Perahu Tanpa Laut Diesel Tempel Perahu Tanpa Perairan Umum Diesel Tempel Mandau Pinggir Bukit Batu Siak Kecil Rupat Rupat Utara Bengkalis Bantan Jumlah Total Tahun Sumber : Kab. Bengkalis Dalam Angka 2010 (BPS. Kab. Bengkalis) Ikan hasil tangkapan harus memerlukan perlakuan khusus dengan cara didinginkan supaya dapat terjaga kwalitasnya. Semakin bagus kwalitas ikan segar maka semakin tinggi pula harga jual ikan hasil tangkapan tersebut, hal ini secara tidak langsung akan mampu meningkatkan kesejahteraan masyarakat nelayan. Proses pendinginan ikan bertujuan untuk menghambat berkembangnya bakteri yang dapat menyebabkan kesegaran ikan menjadi rusak. Salah satu alternatif lain yang dapat digunakan untuk menjaga kwalitas ikan segar adalah dengan melakukan kajian system pendingin menggunakan refrigerant (Monoklorodifluro metana) dengan metode sumber energi matahari. Desa Muntai Kec. Bantan Kab. Bengkalis memiliki beberapa kelompok nelayan ( perikanan ). Para nelayan desa tersebut merupakan nelayan komvensional/tradisional, mereka belum menggunakan proses pengawetan dan penyimpanan hasil tangkap yang baik. Permasalahan yang dihadapi nelayan adalah tempat penyimpanan ikan hasil tangkapan yang di gunakan dan juga sulitnya mendapatkan bahan bakar minyak dan lagi pula harga yang tinggi. Melalui program Ipteks bagi Masyarakat (IbM) ini, tim pengusul akan membuat sebuah Sistem Pendingin Palka Kapal Ikan material Fiberglass Sistem Refrigerant Menggunakan Tenaga Surya serta memberikan pelatihan Proses pembuatan material fiberglass, pemasangan, perawataan dan perbaikan. Tujuan dari program. Ipteks bagi Masyarakat (IbM) ini adalah membuat system pendingin pada hasil tangkapan ikan sehingga kondisinya tetap dalam segar dan memberikan pemahaman terhadap masyarakat nelayan tentang pemanfaatan sumber energi matahari sehingga dapat mengurangi pengeluaran operasional nelayan dan akhirnya akan menambah pendapatan para nelayan serta memberikan keterampilan kepada para nelayan dalam energi terbarukan. 2. Tinjauan Pustaka Prinsip Mencegah Kerusakan Ikan Dalam kehidupan sehari-hari, teknologi refrigerasi lebih dikenal dalam bentuk pro- duknya yang berupa es, lemari dingin (ref- rigerator rumah tangga), pabrik es dan lain- lain. Dalam bidang perikanan contoh penggunaan gudang dingin (cold storage) yaitu bangunan untuk penyimpanan ikan. Menurut Ilyas (1983), ikan tergolong pangan yang paling cepat membusuk dan teknik refrige- rasilah yang sudah terbukti mampu mengawetkannya dalam bentuk yang hampir sama dengan ikan yang baru saja ditangkap dari air. Maka teknik refrigerasi dapat diterapkan secara luas pada setiap sektor perikanan. Beberapa metode atau sistem Pendingin ikan di kapal adalah : 1. Pendingin Ikan dengan es (icing) 2. Pendingin ikan dengan udara dingin (chilling in cold air) 3. Pendinginan ikan dengan es air laut 4. Pendinginan ikan dengan air yang didi- nginkan(chilling in water) 333

3 5. Pendinginan ikan dengan es kering 6. Pendingin ikan dengan teknologi refri- gerasi Prinsip Kerja Sistem Pendingin Cara kerja mesin pendingin ini dapat dijelaskan sebagai berikut, kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan se- bagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigerant), jadi refrigerant yang masuk ke dalam kompresor oleh kompresor tersebut akan dimampatkan sehingga tekanan dan temperaturnya akan naik kemudian dialirkan ke kondensor. Gambar 1. Gambar siklus kerja sistem pendingin dan komponen utamanya Pada bagian kondensor ini refrigerant yang telah dimampatkan akan di kondensasikan sehingga berubah fase dari refrigerant fase uap lanjut akan berubah keadaan menjadi refrigerant fase cair, dengan adanya perubahan fase dari fase uap ke fase cair maka refrigerant mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung didalam refrigerant. Pada kondensor tekanan refrigerant yang berada dalam pipa-pipa kondensor relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan teka- nan refrigerant yang berada pada pipi-pipa evaporator. Setelah refrigerant lewat kondensor dan setelah melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigerant dilewatkan melalui katup ekspansi. Katup ekspansi ini berfungsi untuk mengatur jumlah refrigerant yang akan masuk ke evaporator dan menurunkan tekanan refrigerant pada suatu harga tertentu sesuai dengan besarnya beban pendinginan. Dari katup ekspansi refrigerant dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini refrigerant akan ber- ubah keadaannya dari fase cair ke fase uap. Untuk merubahnya dari fase cair ke refri- gerant fase uap maka proses ini membutuh- kan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan. Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan maka enthalpi substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun, dengan turunnya enthal- pi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun. Refrigerant yang keluar dari evaporator kemudian dihi- sap oleh kompresor untuk di mampatkan kembali. Proses ini akan berubah terus me- nerus sampai terjadi pendinginan yang se- suai dengan keinginan. Dengan adanya me- sin pendingin ni maka untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan. Pemanfaatan Energi Surya Pembangkit Listrik Tenaga Surya yaitu pembangkit yang memanfaatkan sinar mata- hari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya yaitu penangkap, pengubah dan penghasil listrik photovoltaic atau sering disebut modul (Panel Solar Cell). Dengan alat tersebut, sinar matahari diubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif, lalu menjadi menjadi aliran listrik DC yang akan langsung mengisi Battery/ Accumulator sesuai tegangan dan arus yang diperlukan. Rata-rata Produk Modul yang dipasarkan menghasilkan 12 sampai 18 VDC dan 0,5 sampai 7 Ampere. Modul memiliki kapasitas beraneka ragam, mulai dari 10 watt peak sampai 200 watt peak. Modul juga ter- diri dari type cell monocrystal dan polycrystal. 334

4 Gambar 2. Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya Komponen inti dari pembangkit listrik tenaga surya ini adalah modul solar cell, regulator/controller, battery, Accumulator, Inverter DC to AC dan Beban/loader. Dalam memanfaatkan PV sebagai sumber energi listrik, perlu dilakukan perencanaan untuk proses pemasangan. Hal ini dilakukan untuk memperoleh hasil yang maksimal dan me- ngurangi energi yang terbuang. Dalam hubungannya dengan sistem sumber listrik ya- ng lain, maka instalasi dibagi menjadi dua, yaitu sistem instalasi mandiri dan sistem instalasi terhubung jaringan (Suhono, 2009). 3. Metode Penelitian 3.1 Studi Lapangan ke Calon Mitra Sebelum mengusulkan program, pengusul melakukan studi lapangan ke daerah calon mitra. Dalam melakukan studi ini akan dipergunakan metoda survey observasi, wawancara,. Studi dilakukan melihat langsung permasalahan yang di alami nelayan tradisional di pulau Bengkalis. Daerah yang di survei adalah desa nelayan Muntai kecamatan Bantan. Setelah melaksanakan studi lapangan pengusul kelompok nelayan yaitu kelompok nelayan Net dua suku dan Perjuangan Bersama yang berada di Desa Muntai Kec. Bantan Kab. Bengkalis. 3.2 Melihat dan Menganalisis Permasalahan yang Ada Persaingan antar kelompok nelayan tradisional dengan pengusaha perikanan pada daerah tangkapan yang sama merupakan permasalahan sosial yang harus segera diselesaikan. Sebagian besar kehidupan ekonomi nelayan tradisional masih berada dibawah rata-rata, permasalahan di bidang ekonomi mengakibatkan rendahnya akses pendidikan, kesehatan, dan pelayanan publik. Berdasarkan hasil wawancara dengan diperoleh informasi pendapatan bersih para nelayan tradisional hanya berkisar Rp Rp ,- /hari. 3.3 Justifikasi Permasalahan yang dihadapi. Berdasarkan pantauan dan analisis diatas, dapat dibuat kesimpulan permasalahan yang dihadapi para nelayan tradisional. Permasalahan yang dihadapi nelayan tradisional adalah rendahnya penghasilan yang diperoleh akibat belum optimalnya tempat penyimpanan ikan sehingga harga jual tidak sesuai dengan diharapkan disebabkan dengan kondisi ikan yang tidak segar, sulitnya para nelayan mendapatkan bahan bakar dan harga yang tinggi. 3.4 Metode yang Ditawarkan Metode yang ditawarkan dalam program I b M adalah pelatihan dan membangun Sistem Refrigerant Palka Kapal Ikan dari material fiberglass Menggunakan Tenaga Surya. 3.5 Menetapkan Prosedur Kerja Sebelum melaksanakan kegiatan perlu ditetapkan prosedur kerja dengan tujuan setiap kegiatan yang dilaksanakan terarah. Prosedur kerja diawali dengan menetapkan mitra kerja. Dalam hal ini mitra kerja akan diajak berdiskusi dan memberikan informasi serta pengenalan tentang proses pembuatan box/palka dari material fiberglass dan solar sell akan digunakan. 335

5 Tegangan ( Tegangan (V) National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and 3.6 Menetapkan Rencana Kegiatan Penetapan rencana kegiatan berhubungan dengan lamanya atau waktu yang dibutuhkan dalam menjalankan program sehingga mitra betul-betul telah memahami dan menerapakan teknolgi yang ditawarkan dalam rangka meningkatkan hasil pendapatan dan kesejahteraan nelayan. Waktu yang diperlukan untuk menjalan kegiatan sekitar 9 bulan. 3.7 Partisipasi Mitra Peran serta mitra dalam pelaksanaan program sangat diharapkan, karena mitra yang lebih memahami karakteristik dan kondisi perairan. Kelebihan dan kemampuan mitra bila digabungkan dengan teknologi yang ditawarkan diharapkan akan menghasilkan luaran yang optimal. Mitra juga bisa menjadi pelopor untuk sosialisasi dan percontohan program, sehingga nelayan yang lain bisa mengikuti. 3.8 Luaran yang Dihasilkan Luaran yang ingin dicapai adalah kelompok nelayan tradisional dapat meningkatkan hasil pendapatan para nelayan. Melalui pembuatan system pendingin sehingga kondisi hasil tangkapan ikan tetap kondisi segar dan juga memberikan pemahaman terhadap masyarakat nelayan tentang pemanfaatan sumber energi matahari sehingga dapat mengurangi pengeluaran operasional nelayan. Harapan lain dari program ini adalah, kegiatan ini bisa menjadi contoh bagi kelompok nelayan lainnya. 4. Hasil dan Pembahasan Luaran yang Dicapai 1) Uji Performance Alat Box Ikan Dan Solar Cell Pengujian dilakukan selama 2 Hari dengan kondisi cuaca terang (normal) dan 1 (satu) hari cuaca mendung. Pengujian dilakukan dengan mengukur tegangan auput pada masing-masing modul PV. Adapun hasil pengujian rata-rata tegangan modul PV dengan cuaca mendung dan cuaca terang (normal) selama pengjujian di perlihatkan pada tabel dengan kurva karakteristik pada gambar V Pengukuran PV Cuaca terang V Pengukuran PV Gambar: 3 Grafik Tegangan modul PV pada cuaca cerah V Pengukuran PV Cuaca Berawan V Pengukuran PV Gambar: 5 Grafik Tegangan modul PV pada cuaca Berawan 336

6 Temperatur National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and 2) Uji Performance Alat Kotak Ikan dan Solar Cell Berdasarkan data pengujian temperatur yang dihasilkan pada box ikan menunjukan bahwa temperatur maksimum pada box mencapai C selama beroperasi 12 jam. dan Peformance batray yang digunakan dalam kondisi 70 %. Melalui pembuatan system pendingin sehingga kondisi hasil tangkapan ikan tetap kondisi segar sehingga kelompok nelayan tradisional dapat meningkatkan hasil pendapatan para nelayan. Dalam menyimpan ikan, ikan harus selalu berada pada suhu 4 derajat celcius "Chef Kusriandi Firdaus" selaku Chef Restauran Sakura. Ia menjelaskan, bila suhu penyimpanan ikan berada di atas 4 derajat celcius, maka tampilan ikan akan berubah dan juga akan terjadi pemanasan pada ikan meskipun berada dalam udara dingin sehingga pembusukan pada ikan akan cepat terjadi. Ganbar 5.1 Temperatur Box Ikan Gambar: 6 Performance box Performance Batrey (DC) Temperatur 28,5 Performance Batrey (DC) 100 s/d 90 % Gambar: 5.4 Grafik Performance batrey 3). Pendapatan masyarakat nelayan Gambar: 7 Grafik Pendapatan masyarakat petani pasca IbM 337

7 5. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Hasil uji performance temperatur box ikan tersebut mencapai temperatur -17,3 darajat celcius. Sehingga hasil tangkapan ikan tersebut kondisinya tetap dalam segar membuat harga ikan bernilai tinggi. Hasil uji porformance bateray mampu untuk menyuplay bok/palka dibuktikan dengan dilakukan dua pengujian yaitu: Performance bateray untuk menyuplay box pada pagi sampai sore hari selama 12 jam adanya arus dari modul cell surya menunjukan power display battery electric power display terakhir mencapai 85 % Adapun hasil pengujian rata-rata tegangan modul PV 1 baik pada kondisi cuaca mendung maupun cuaca terang (normal) bahwa posisi datar yang lebih baik dengan rata-rata tegangan mencapai 15,5 Volt. Berdasarkan hasil diskusi dengan masyrakat nelayan melalui program Ipteks bagi Masyarakat (IbM) ini membuat sebuah sistem pendingin box ikan sistem refrigerant menggunakan tenaga surya dimana ikan tetap segar sehingga meningkatkan penghasilan bagi nelayan setempat. Saran Perancangan box penyimpanan ikan berbahan fiberglass dengan menggunakan sistem refrigerasi ke depan seharusya menggunakan sistem thermostat yang lebih akurat agar proses pendinginan tidak lebih cepat. Untuk mendapatkan tegangan dan penyinaran matahari yang lebih dari modul PV diharapkan kedepan dilakukan proses tracking system. Daftar Pustaka. [1] BPS Kabupaten Bengkalis, (2010), Kabupaten Bengkalis Dalam Angka [2] Stoecker, W.F Refrigerasi dan Pengkondisian Udara. Jakarta: Penerbit Erlangga [3] Liem Ek Bien, Ishak Kasim & Wahyu Wibowo, Perancangan Sistem Hibrid Pembangkitlistrik Tenaga Surya Dengan Jala-Jalalistrik Pln Untuk Rumah Perkotaan JETri, Volume 8, Nomor 1, Agustus 2008 [4] Sumanto Dasar-dasar mesin pendingin. Yokyakarta: Penerbit Andi [5] Willey, Jack, The Fiberglass Repair & Construktrution Handbook, Tab Books Inc, Biodata Penulis Nama Penulis, memperoleh gelar Sarjana Teknik, Program Studi Teknik Mesin [Unes Padang], lulus tahun Tahun 2009 memperoleh gelar Magister Teknik (MT) Sisitem Manufaktur [ITS Surabaya].. Saat ini sebagai Staf pada Jurusan/Prodi Teknik Mesin [Politeknik Negeri Bengkalis - Riau]. 338