RANCANG BANGUN FREEZER UNTUK PENYIMPANAN IKAN DENGAN METODA PUMP DOWN DESIGN AND BUILD FREEZER TO KEEP FISH BY USING PUMP DOWN METHOD

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN FREEZER UNTUK PENYIMPANAN IKAN DENGAN METODA PUMP DOWN DESIGN AND BUILD FREEZER TO KEEP FISH BY USING PUMP DOWN METHOD Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Oleh: ELVAN SEPTIAN NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 CURICULUM VITAE Nama Lengkap : Elvan Septian Tempat, Tanggal Lahir : Tasikmalaya, 5 September 1991 Alamat : Kp. Pasar Lama No.102 RT/03 RW/01, Desa Sirnagalih,Kecamatan Indihiang, Kota Tasikmalaya Nomor Telepon : elvan.septian@yahoo.com Pengalaman kerja : - Kerja praktek di PT TATASOLUSI PRATAMA 2 bulan - Magang di PT ARYA JAYA 1 bulan Judul Tugas Akhir : Rancang bangun Freezer untuk penyimpanan ikan dengan metoda pump down. Pendidikan Formal Tahun Latarbelakang Pendidikan Politeknik Negeri Bandung, Teknik Refrigerasi dan Tata Udara SMA Negeri 2 Tasikmalaya SMP Negeri 5 Tasikmalaya SD Negeri Indihiang Gadis No Sertifikat/Seminar/Kursus/Pelatihan Institut Tahun 1 ASHRAE Student Learning Together Chiller An Introduction and Politeknik Negeri 2011 Maintenance Bandung 2 Netiquet Training Politeknik Negeri 2009 Bandung 3 Technology From Waste Seminar Politeknik Negeri 2011 Bandung 4 Microcontroller Training for HVAC Politeknik Negeri 2011 Bandung 5 Pelatihan Program Mahasiswa Wirausaha Politeknik Negeri Bandung Latihan Dasar Kepemimpinan Politeknik Negeri Bandung 7 LDK HMRA Politeknik Negeri Bandung Politeknik Negeri

4 Bandung 8 Membership Certificate ASHRAE Certificate of Completion PT Tatasolusi PT Tatasolusi Pratama Pratama 2012 Politeknik 10 Pelatihan PLC Negeri Bandung 2012 Pengalaman Berorganisasi Tahun Pengalaman Anggota Futsal HMRA Politeknik Negeri Bandung Member ASHRAE Student Branch Politeknik Negeri Bandung Ketua pelaksana coppa HMRA Anggota Tim Futsal SMA 2 Negeri Tasikmalaya Kemampuan Bisa menggunakan komputer dan Microsoft Office Bisa Menggunakan Coolpack dan AutoCad Dalam olahraga bisa bermain Futsal

5 ABSTRAK Penyimpanan ikan pada umumnya disimpan pada box yang diisi es balok tetapi ada juga yang menyimpan ikan pada freezer, untuk untuk menyimpan ikan pada freezer dibutuhkan temperatur -15 C agar kondisi ikan masih baik dan beku. Tujuan pada penelitian ini adalah membuat sebuah freezer untuk penyimpanan ikan dengan metoda pump down. Penelitian dilakukan pada sebuah freezer dengan ukuran kabin 64 x 64 x 56 (cm), yang dilengkapi dengan condensing unit dengan kapasitas 1/3pk dan fan evaporator agar penyebaran udara didalam kabin merata, selain itu pemipaan pada sistem ini juga menggunakan hot gas bypass line dan kelistrikan menggunakan time delay relay sehingga pada saat pertama start sirkuasi refrigeran hanya melewati hot gas bypass line dan beberapa detik kemudian sirkulasi ke liquid line, sebagai hasilnya ada pengurangan penggunaan energi listrik. Temperatur kabin hasil pengukuran yaitu -14,4 C dengan temperatur evaporasi -19,6 C dan temperatur kondensasi 28,22 C sehingga performansi sistem refrigerasi hasil pengukuran adalah 3,68 untuk COPaktual dan 5,3 untuk COPcarnot, menghasilkan effisiensi sebesar 0,7. Hasil kajian dari penelitian ini menunjukan bahwa hasil rancangan lebih tinggi dari pada hasil pengukuran dikarenakan banyak faktor yang mempengaruhi pada saat pengukuran seperti titik pengukuran, alat ukur yang digunakan, cuaca pada saat pengukuran, insulasi kabin, dll. Kata kunci : freezer, pump down, hot gas bypass, time delay relay, pengurangan energi, temperatur.

6 ABSTRACT Storage of fish is generally stored in a box filled with ice cubes, but there is also a fish store in the freezer, in order to keep the fish in the freezer temperature of -15 C is required to fish in good condition and frozen. Purpose of this study is to make a freezer for fish storage with pump down method. The study was conducted in a freezer the size of the cabin 64 x 64 x 56 (cm). equipped with a condensing unit with a capacity 1/3pk and evaporator fan to evenly distributing the air in the cabin, in addition to piping in this system also uses a hot gas bypass and electricity use time delay relay so that the first time just past the start sirkuasi refrigerant and hot gas bypass a few seconds later the circulation to the liquid line, as a result there is a reduction in electrical energy use. Design of the cabin temperature is -15 C to -26 C evaporating temperature and condenser temperature 40 C so that the performance of the refrigeration system design is higher than the measurement results due to many factors that affect such measurements at the measurement point, the weather at the time of measurement, insulation cabins, etc.. Key word : freezer, pump down, hot gas bypass, time delay relay, decrease energy, temperature.

7 KATA PENGANTAR 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 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 kami, baik riil maupun materiil. 2. Kakak dan Adik penulis yang selalu mendukung dan menyemangati penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng. Selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi Dan Tata Udara. 4. Bapak Triaji Pangripto P, ST., M.Eng, Bapak Apip Badarudin, ST.,MT selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan kemudahan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 5. Bapak Ir. Sugiyarto, MT, Bapak Nur khakim, M.Sc, dan Bapak AP Edi Sukamto, ST., MT selaku dosen penguji yang selalu membantu dalam memperbaiki kesalahan-kesalahan pada penulisan laporan ini.

8 6. Diyan Widiyanti, R. Jessy Prasetyawan R, dan Oin Figaluh selaku partner dan pendamping yang selalu setia menemani dan membantu saat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. 7. Bapak Prayogo, Bapak Iking, Bapak Aep serta Bapak Dani selaku staff jurusan yang selalu membantu dalam proses pengerjaan tugas akhir ini. 8. Khaerun Nur Zaman, Mochammad Riffansyah, Sandy Hariawan, dan teman yang lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang selalu menemani di saat susah maupun senang. 9. Bayu Aryotomo, Bayu Yoga P atas semua saran dan motivasinya yang telah membuat penulis bersemangat untuk menyelesaikan laporan ini. 10. Rekan rekan seperjuangan kelas 3A yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu, yang selalu menjunjung tinggi kebersamaan dan kekeluargaan. 11. Untuk sang petualang cintaku yang memberikan sesuatu hal baik riil atau materiil 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

9 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN CURICULUM VITAE ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii v viii ix x BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Sistematika Penulisan... DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Pump Down Landasan Teori Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Proses Kompresi Proses Kondensasi Proses Ekspansi Proses Evaporasi Kemampuan Kerja / Performansi Sistem 2.3 Komponen Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Kompresor Kondensor Alat Ekspansi Evaporator 2.4 Komponen Pendukung Pada Sistem Refrigerasi Liquid Receiver Filter Drier Sight Glass Solenoid Valve High Low Pressure Stat Thermostat Pressure Gauge. 2.5 Komponen Pendukung Kelistrikan Mini Circuit Breaker Selector Switch Relay Time Delay Relay Voltmeter Amperemeter Pilot Lamp

10 BAB III BAB IV BAB V 2.6 Perhitungan Beban Pendingin Beban Konduksi Melalui Dinding Beban Pertukaran Udara Beban Produk Beban Kalor Dari Produk Beban Wadah.. DATA PERANCANGAN 3.1 Kontruksi Freezer Data Perancangan COP Rancangan Perhitungan Beban Freezer Perhitungan Beban Dinding Perhitungan Beban Produk Perhitungan Beban Wadah Perhitungan Beban Infiltrasi Perhitungan Beban Total Pemilihan Komponen Sistem Refrigerasi pada Freezer Dengan Metoda Pump Down Pemilihan Komponen Refrigerasi kompresi uap Pemilihan Komponen Kelistrikan... INSTALASI DAN CARA KERJA SISTEM 4.1 Pelaksanaan Kerja Pembuatan Kabin Freezer Pengukuran Dimensi Condensing Unit Pembuatan Kerangka Unit dan Dudukan Roda Pemasangan Kabin dan Rangka Pemasangan Insulasi Kabin Pemasangan Condensing unit Penginstalasian Sistem pemipaan Penginstalasian sistem Kelistrikan dan kontrol Pengecekan kebocoran pada sistem Pemvakuman dan pengisian Refrigeran Cara Kerja Sistem Sistem Refrigerasi Sistem Kelistrikan... HASIL RANCANGAN DAN ANALISA 5.1 Peralatan Pengambilan Data Titik Pengukuran 5.3 Prosedur Pengambilan Data Data Pengamatan Perhitungan Data Saat Beban Kosong Perhitungan Data Saat Beban Penuh. 5.5 Analisis Perhitungan Data Data Perancangan Dan Pengolahan Temperatur Kondensasi Temperatur Evaporasi Chilling Time

11 BAB VI Efek Refrigerasi Kerja Kompresi COPaktual COPcarnot Efisiensi Refrigerasi. PENUTUP 6.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN 66 67

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Pemipaan Sistem Refrigerasi Kompresi Uap... Gambar 2.2 Siklus Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana... Gambar 3.1 Konstruksi Freezer Dengan Metoda Pump Down... Gambar 3.2 Diagram P-h rancangan awal... Gambar 3.3 Condensing Unit... Gambar 3.4 Filter Drier... Gambar 3.5 Solenoid Valve... Gambar 3.6 Sight Glass... Gambar 3.7 High Low Pressurestat... Gambar 3.8 Low Pressurestat... Gambar 3.9 Evaporator With Fan... Gambar 3.10 Thermal Expansion Valve... Gambar 3.11 Thermostat... Gambar 3.12 Mini Circuit Breaker... Gambar 3.13 Relay... Gambar 3.14 Voltmeter... Gambar 3.15 Ampere Meter... Gambar 3.16 Pilot Lamp... Gambar 3.17 Time Delay Relay... Gambar 3.1 Sistem Pemipaan Freezer Dengan Metoda Pump Down. Gambar 3.2 Sistem Kelistrikan Freezer Dengan Metoda Pump Down.. Gambar 5.1 Grafik COP actual Terhadap Waktu Pengukuran Saat Beban kosong Gambar 5.2 Grafik Efisiensi Sistem Terhadap Waktu Pengukuran.... Gambar 5.3 Grafik Temperatur Kabin dan Evaporator Terhadap Waktu.. Gambar 5.4 Grafik Temperatur keluar dan masuk kondensor Terhadap Waktu Gambar 5.5 Grafik Temperatur keluar dan masuk Evaporaor Terhadap Waktu Gambar 5.6 Grafik Tekanan Terhadap Waktu... Gambar 5.7 Grafik Arus Terhadap Waktu.... Gambar 5.8 Grafik Tegangan Terhadap Waktu... Gambar 5.9 Grafik COP actual Terhadap Waktu Pengukuran Saat Beban kosong Gambar 5.10 Grafik Efisiensi Sistem Terhadap Waktu Pengukuran.. Gambar 5.11 Grafik Temperatur Kabin dan Evaporator Terhadap Waktu Gambar 5.12 Grafik Temperatur keluar dan masuk kondensor Terhadap Waktu Gambar 5.13 Grafik Temperatur keluar dan masuk Evaporaor Terhadap Waktu.. Gambar Grafik Temperatur Produk Terhadap Waktu.. Gambar 5.14 Grafik Tekanan Terhadap Waktu..... Gambar 5.15 Grafik Arus Terhadap Waktu Gambar 5.16 Grafik Tegangan Terhadap Waktu

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Indikator Warna Pada Sight Glass... Tabel 3.1 Data Perancangan Sistem Refrigerasi... Tabel 3.2 Data Perancangan Kabin..... Tabel 3.3 Data Nilai Konduktivitas Thermal Bahan.... Tabel 3.4 Data Nilai Koefisien Konveksi..... Tabel 3.5 Data Perancangan Produk..... Tabel 3.6 Data Produk Tabel 3.5 Data Perancangan Wadah..... Tabel 3.5 Data Hasil Perancangan dan Hasli Pengolahan

14 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1... LAMPIRAN 2... LAMPIRAN

15 DAFTAR PUSTAKA ASHRAE Handbook of Fundamental, American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta, 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, Althouse, A. D., et. all., 2004, Modern Refrigeration and Air Conditioning, Goodheart Wilcok, Illinois. Bryant, A. C.1997.Refrigeration equipment: a servicing and installation handbook 2nd ed.

16 LAMPIRAN 1 (DATA FREZEER)

17 LAMPIRAN 2 (GAMBAR TEKNIK)

18 LAMPIRAN 3 (DATA IKAN TUNA DAN UDARA)