PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN MOBILE COLDSTORAGE 40 UNTUK PRODUK IKAN TUNA

Transkripsi

1 PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN MOBIE CODSTORAGE 40 UNTUK PRODUK IKAN TUNA DOSEN PEMBIMBING: ARY BACHTIAR KRISHNA PUTRA, ST.,MT., PhD BAGUS DEWAJI EKO N JURUSAN TEKNIK MESIN FAKUTAS TEKNOOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOOGI SEPUUH NOPEMBER SURABAYA

2 Ikan tuna mempunyai bentuk badan seperti cerutu, Indonesia merupakan salah satu negara pengekspor tuna terbesar di dunia. Penggunaan sistem refrigerasi atau pendinginan untuk industri penyimpanan ikan tuna memberikan keuntungan

3 Mengestimasikan beban pendinginan yang harus diatasi oleh peralatan pengkondisian udara. Mengkomparasi kapasitas pendinginan yang terpasang dan cooling load yang diestimasi

4 Memahami prinsip dasar kontainer pendingin Menghitung beban pendingin

5 Instalasi listriknya container refrigerator diabaikan. Kecepatan air flow rate 96,3 77 m 3 /min Temperatur ikan tuna seragam antara 0 o C ke -7,8 o C. Kondisi udara steady state dan aliran refrigeran steady flow. Temperatur rata rata udara luar container 33, o C serta temperatur permukaan luar container 36,8 o C Kecepatan truck container 40 km/jam. Perhitungan beban pendinginan dengan metode referensi dari cooling load metode Carrier (metode TETD)

6 Isnawan Budi Prasetro (000) Coldstorage diam berbentuk balok, dimana mengawetkan udang. Menggunakan sistem refrigerasi uap R 50 yang mengambil data dari PT. SEKAR BUMI II SIDOARJO. Beban pendinginan yang meliputi beban produk, beban transmisi, beban elektrikal, dan beban orang karena dianggap ada orang yang sering keluar masuk. Untuk beban beban memakai standar ASHRAE. Juga menghitung waktu pendinginan beliau menggunakan Gurrnie urrie Chart,dimana produk sebelum masuk temperaturnya 5 o F(-5 o C) sampai -4 o F(-0 o C) T ( o F) , t (ja m)

7 Yudi Harianto (007) Coldstorage diam yang berbentuk balok, mengawetkan daging. Sistem refrigerasi R 34a. Dimana mengambil data dari PT. Soejasch Bali dan PT. Cahaya Timur Indonesia. Beban pendinginan yang meliputi beban konduksi, beban infiltrasi, beban produk, dan beban internal. Dimana beban internal antara lain : beban wadah, dan beban lampu. Untuk semua perhitungan beban menggunakan metode ASHRAE. Sehingga didapatkan beban pendinginan total 9,46605 kw, laju aliran masssa refrigeran 99,86 kj/kg, daya kompresor 56,447 kj/kg serta COP,77.

8 . Konduksi (hantaran) Q = -k. A. ( t / ) Konveksi (aliran) g..( Ts T ). u0. Q = h. A. (t s -t f ) ; Gr ; Natural Convection Ra Forced Convection ; / 4 ; Jika laminer flow harga Nu, Nu / Re Pr Jika turbulen flow harga Nu, Nu x g..( Ts. 3 T ). 4/ Re x Pr Radiasi (pancaran) Q = ɛ.σ.a.(t s4 T sur4 ) / 3 /3 u 0 Nu 0.54 Ra Re. V.. / Nu Ra Nu / Pr / 6 9 /6 8/ 7 Dimana : k = daya hantar (konduktifitas) termal, W/m. K A = luas permukaan, m t = beda suhu dua permukaan, K = panjang, m h = koevisien konveksi, W/ m. 0 K ts = temperatur permukaan, C atau K tf = temperatur fluida, C atau K g = percepatan gravitasi (m/s ) T = temperature lingkungan ( o K) u o =kecepatan fluida mula mula (m/s) = viskositas kinematik (m /s) ρ = massa jenis fluida (kg/m 3 ) µ = viskositas absolute (Ns/m ) α = thermal diffusivity (m /s) β = volumetric thermal expansion coefficient σ = Konstanta atau tetapan Stefan Boltzman = 5, Watt / m. K 4 T sur = suhu sekeliling ( K) ε = emisivitas benda atau koefisien pancaran (0< ε ) Ra

9 Penambahan Kalor Konveksi Beban Pendinginan Pembuangan Kalor Radiasi Konveksi (dengan tunda waktu) Perabot,Struktur, Beragam penyimpan kalor Penyimpangan TFM Fungsi Transfer Konduksi TFM Fungsi Transfer Ruang Fungsi Transfer Udara Ruang TETD TA Proses Waktu Rata Rata CTD/CF

10 Beban eksternal a. beban transmisi melalui dinding luar dan atap, b. beban infiltrasi Beban internal a. beban Total Konduksi Intern Container b. Beban elektrik Beban transmisi beban Total Konduksi Intern Container Beban elektrik beban infiltrasi

11 beban kalor akibat perpindahan panas konduksi melalui dinding bagian luar, dan atap. metode perbedaan temperatur equivalen (equivalent temperature difference). Q = U x A x t e

12 Beban sensibel dari udara luar (Open Air Sensible Heat, OASH) OASH =,08 x cfm OA x (t OA - t RM ) Beban laten dari udara luar (Open Air atent Heat, OAH) OAH = 0,68 x cfm OA x (ω OA - ω RM ) Q in = OASH + OAH

13 Beban produk, Qpr = m.c p.(t p -T p ) Beban udara, Qu = m u.c pu.(t u -T u ) Beban plate, Qp = m p.c pp.(t p -T p ) T f = J ( t f t a ) d K su d. g

14 = Nilai Q internal didapatkan dari table 53 pada Carrier Handbook of Air Conditioning System Design.

15 Q total Q Q inf Q = transmisi + iltrasi + konduksi total int ernal + Q internal Q tr Q total Q total = + safety factor Q = + ( 0%) total

16 Dimensi luar =,896 m ( tinggi) ;,438 m (lebar) ;,9 m (panjang) Dimensi dlm =,545 m ( tinggi) ;,84 m (lebar) ;,590 m (panjang)

17 Pengukuran a. Kelembaban udara, b. Kecepatan aliran udara, c. Temperatur udara di dalam container Alat ukur a. Thermometer dan Higrometer digital b. Anemometer digital

18 Saat kontainer pendingin beroperasi, berikan waktu sekitar 0 menit Selanjutnya, lakukan pencatatan pada alat ukur yang ada. Selama sekitar jam lebih, didapat data-data numerik untuk mencari beban pendinginan mobile coldstorage

19 Refrigeran yang dipakai adalah R34a apisan material penyusun kontainer bagian atas,depan,belakang dan samping samping luar CrNi CrNi bagian bawah luar dalam Polyurethane AlMg3 extruded polystyrene AlMg3 dalam

20 Untuk ukuran kontainer Dimensi luar :,896 m ( tinggi) +,438 m (lebar) +,9 m (panjang) Dimensi dlm :,545 m ( tinggi) +,84 m (lebar) +,590 m (panjang) Beban maksimal produk ton Jenis produk adalah ikan tuna Tempat ikan tuna : karton Dengan ukuran : 5,6 cm ( panjang) + 3 cm (lebar) + 37, cm (tinggi) Temperature udara luar kontainer pendingin 33, 0 C (container berjalan)

21 start Tinjauan Pustaka Pengambilan Data Hasil perhitungan dan pembahasan Kesimpulan End

22

23 Diketahui : data data analisis Ditanya : Total beban pendingin.? Jawab : -dengan udara luar T o Tso, didapatkan Tf 308 K properties dari [Ref :8] -dengan CrNi,Tf = 308 K, didapatkan properties dari [Ref :8] -dengan udara dalam Tf properties dari [Ref :8], didapatkan -dengan AlMg3,Tf = 56,45 K, didapatkan properties dari [Ref :8] -dengan Polyurethane dan Extruded Polystyrene, didapatkan nilai k [Ref :] T i Ti 56,45 K

24 Beban transmisi, untuk outside untuk inside s m A V A V i i / 7,07 0,84,605 Qcool.load. Qcool.load ) ( 0,0005 (8588,358) 6, Re 6, )..(. ) ( 8588,358.. Re 0 convection forced Gr V V T T g Gr turbulen V o s o ) ( 0,00373 ( ,05), Re, )..(. ) ( ,05.. Re 0 convection forced Gr V V T T g Gr turbulen V o s o

25 3 untuk outside Untuk x =m,,34776.,. Re,88396E ,7 Nu Nu Nu h o 0,096.Re h o K Nu. k x. 4 / 5.Pr / 3 0,096.(66994,7) 4 / 5.(0,70588) 05,898.6, / 3 05,898 3,490 W / m K

26 Untuk inside Untuk x =m, Re, ,07.,68E , xo xi Reo Nuo ho Rei Nui hi 66994,7 05,898 3, , 095,3 4, ,59 8, ,9, ,074 6, ,565 0, ,6 4, ,3 8,9366 Nu Nu h i 0,096.Re hi. K Nu. k 4/5.Pr /3 4,9864W 095,3 / m K ,053 3, ,0 8, ,87, ,68 7, ,909, ,989 6, ,769, ,67 6, ,663 0, ,85 6, ,704 0, ,448 5, ,544 0, ,965 5,46768 h r..( Ts 0 Tsuro ).( Tso Tsuro ) 0,674 W / m K,9, ,0 9, ,97 5,364 U h r h o x k x k x k 3 3 h i, W / m K 3,4999 8,4 av. ho av. hi