ANALISIS SISTEM REFRIGERASI ICE BANK UNTUK PENDINGINAN SUSU DI PT. INDUSTRI SUSU ALAM MURNI BANDUNG

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISIS SISTEM REFRIGERASI ICE BANK UNTUK PENDINGINAN SUSU DI PT. INDUSTRI SUSU ALAM MURNI BANDUNG ANALYSIS OF ICE BANK REFRIGERATION SYSTEM TO COOL MILK AT PT. INDUSTRI SUSU ALAM MURNI BANDUNG Tugas Akhir ini telah disyahkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Di Politeknik Negeri Bandung Oleh : Erlan Setiana JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012 PDF processed with CutePDF evaluation edition

2

3 CURICULUM VITAE Name : Erlan Setiana Place/ birth : Bandung, September 13 th 1991 Gender : Male Address : Komplek Bumi Panyileukan Blok E 12 No. 16, RT/RW 004/004, Cibiru, Bandung Phone Number : feamalson91@yahoo.com Formal Education Years Educational Background Panyileukan 2 Elementary School of Bandung Junior High School 34 of Bandung Senior High School Al Ghifari of Bandung Polytechnic of Bandung

4 ABSTRAK Penyimpanan Energi Termal merupakan suatu teknologi yang digunakan dalam suatu pendinginan produk belakang ini. Demi menjaga temperatur yang dikondisikan, teknologi ini menggunakan sistem refrigerasi bak es. Ialah suatu sistem refrigerasi yang memanfaatkan pembekuan di permukaan pipa evaporator untuk pendinginan air yang nantinya akan digunakan untuk mendinginkan produk yaitu susu. Tujuan dari penulisan tugas akhir ini ialah untuk mengetahui COP, efisiensi, dan daya input listrik yang diserap oleh sistem ini yang bertempat di perusahaan PT Industri Susu Alam Murni. Metode penelitian yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini ialah dengan melakukan uji performansi sistem. Pengujian performansi sistem adalah suatu pengujian sistem dengan melakukan pengukuran terhadap temperatur, tekanan, tegangan, dan arus pada titik yang telah ditentukan setiap 10 menit sekali. Hasil dari pengujian sistem ini ialah, bahwa sistem pada saat menit ke 80 memiliki nilai COP sebesar 4,9. Sedangkan efisiensi sistem pada menit yang sama ialah sebesar 70%. Dari tes performansi juga didapatkan daya input sistem pada menit yang sama yaitu sebesar 12,1 kw. Kata kunci: Penyimpanan Energi Termal, Sistem Refrigerasi Bak Es, COP, efisiensi, daya input kompresor (P ).

5 ABSTRACT Energy Thermal Storage is one of technology that is used to cool product in this era. To keep temperature that has conditioned, this technology use ice bank refrigeration system. It is one of kind refrigeration system that is exploit of freezing on surface evaporator tube to cool water and the water will used to cool product that is milk. The aim of this paper is to know COP, efficiency, and power energy that is permeated by the system that the location of this system is at PT Industri Susu Alam Murni. The method of this paper is collect the data by test performance system. Test performance system is test to measure the temperature, pressure, voltage, and current on determined point 10 minutes one measurement. The result of this paper is that the system has a value of COP in minute of 80 is 4.9 and the efficiency system is about 70 %. By performance test, the power input is about 12.1 kw. Key words: Energy Thermal Storage, Ice Bank Refrigeration System, COP, Efficiency, Power Input(P)

6 KATA PENGANTAR Assalammu alaikum.wr.wb Segala puji dan syukur penulis panjatkan kekhadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul Analisis Sistem Refrigerasi Ice Bank Untuk Pendinginan Susu Di PT. Industri Susu Alam Murni Bandung sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada nabi besar Muhammad SAW. Penyusunan tugas akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara, Politeknik Negeri Bandung. Selesainya laporan tugas akhir ini tidak luput dari dorongan berbagai pihak yang telah membantu penulis, baik itu berupa moril maupun materil, bimbingan serta kritik yang semuanya berharga. Pada kesempatan ini penulis sangat ingin mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Kedua orang tua serta keluarga tercinta penulis, yang selalu mendoakan dan terus memberikan dukungannya baik moral maupun material kepada penulis. Bapak AP. Edi Sukamto, ST.,MT selaku pembimbing I atas segala bantuan, ilmu, semangat, dorongan dan pengertiannya yang diberikan penulis. Bapak Rudi Rustandi,ST.,M.Eng selaku pembimbing II atas segala ilmu dan nasihat yang telah diberikan kepada penulis. Dosen-dosen RA, karena ilmu yang diberikan, sehingga penulis dapat mempunyai pengetahuan untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Nindi Janera untuk pengertian, kesabaran serta atas dukungan yang selalu diberikan tanpa lelah. i

7 Untuk Cracker z 3C yang telah memberikan pelajaran akan segala kenyataan hidup dan merubahnya menjadi hal yang mudah dijalani. Menyuntik segala kegilaan untuk mengobarkan semangat tanpa akhir. Pihak-pihak yang mungkin tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, yang secara langsung maupun tidak langsung telah ikut membantu dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Penulis menyadari akan adanya kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena semua yang ada di dunia ini tidaklah ada yang sempurna. Oleh karena itu penulis memohon maaf apabila ada penulisan yang tidak berkenan dihati pembaca. Saran dan kritik membangun merupakan bekal untuk kesuksesan penulis di masa yang akan datang yang akan terus berjalan hingga akhir waktu tiba. Bandung,5 Juli 2012 Penulis ii

8 DAFTAR ISI ABSTRACT ABSTRAK KATA PENGANTAR i DAFTAR ISI iii DAFTAR GAMBAR v DAFTAR TABEL vi DAFTAR LAMPIRAN vii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Penyimpanan Energi Termal Ice Bank Pengertian Sistem Refrigerasi Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Performansi Kerja Siklus Refrigerasi Efek Refrigerasi Kerja Kompresi Kalor yang Dilepas oleh Kondensor Koefisien Prestasi Rasio Kompresi Kapasitaas Pendinginan Daya Input Sistem EER ( Energi Efficiency Ratio) 12 iii

9 BAB III PROSEDUR PENGAMBILAN DATA 3.1 Cara Kerja Ice Bank Proses Charging Proses Discharging Prosedur Pengukuran Prosedur Pengujian Langkah-Langkah Pengujian 16 BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1 Data Pengukuran Perhitungan performansi Sistem Refrigerasi Analisa data COP Aktual Efisiensi Refrigerasi Rasio Kompresi (Rc) Daya Input Laju Aliran Massa Udara (m) Kapasitas Pendinginan (Qe) Energi Efficiency ratio (EER) Temperatur Air Bak Perbandingan COP dengan EER 31 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran 32 DAFTAR PUSTAKA CURICULUM VITAE LAMPIRAN iv

10 DAFTAR GAMBAR Gambar Tampak vertical dari silo ice bank 5 Gambar Gambar proses penyerapan kalor secara langsung 5 Gambar Gambar proses penyerapan kalor secara langsung 8 Gambar 2.3 Diagram p-h siklus refrigerasi sederhana 8 Gambar 2.4 Diagram p-h siklus refrigerasi sederhana 9 Gambar 3.1 Proses Charging dan Discharging Ice Bank 14 Gambar 3.2 Titik-Titik pengukuran 15 Gambar 4.1 Hasil plot performansi sistem pada diagram p-h pada menit Gambar Grafik perbandingan COP aktual dengan COP Carnot terhadap waktu 23 Gambar Grafik perubahan nilai efisiensi sistem terhadap waktu ` 24 Gambar Grafik perubahan rasio kompresi terhadap waktu 25 Gambar Grafik daya input yag diserap sistem terhadap waktu 26 Gambar Perubahan nilai laju aliran massa refrigeran terhadap waktu 27 Gambar Grafik perubahan nilai kapasitas pendinginan terhadap waktu 28 Gambar Grafik perubahan Energi Efisiensi Rasio (EER) terhadap waktu 29 Gambar Grafik perbandingan temperatur air inlet dan air outlet bak v

11 terhadap waktu 30 Gambar Grafik Perbandingan COP aktual dengan EER terhadap waktu 31 vi

12 DAFTAR TABEL Tabel 4. 1 Performansi sistem setelah pengukuran 22 vi

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampirad D Hasil Plot Data Pada Diagram p-h Data Hasil Pengukuran Gambar Sistem Data Spesifikasi Komponen dan Gambar Penunjang Laporan. vii

14 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA 1. Dossat, Roy J. Prinsciples of Refrigeration and Air Conditioning (Second Edition) SI Version. John Willey and Sons, New York, Althouse dkk, Modern Refrigeration and Air conditioning, The Goodheart Wilcox Company Inc., Illinois, ASHRAE HANDBOOK, Refrigeration, ASHRAE, Inc : Atlanta, USA, Takasago, 2001, Thermal Storage System. 5. Literatur Perusahaan PT. Industri Susu Alam Murni 6. refrigerasi coil+storage+work Laporan Tugas Akhir Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 46