RANCANG BANGUN MESIN REFRIGERASI KOMPRESI UAP UNTUK PENYIMPANAN VAKSIN KAPASITAS 500 AMPUL
Design and construction of vapor compression refrigeration machine for vaccine storage with capacity of 500 ampoules
Tugas Akhir
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Melaksanakan Tugas Akhir di
Program Studi Teknik Pendingin Dan Tata Udara
Politeknik Negeri Bandung
Disusun oleh: Okky Lazuardi 091611024
JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG BANDUNG 2012
ABSTRAK
Vaksindapat bertahan lama jikavaksin disimpan pada temperatur +2°C sampai dengan +8°C yang biasanya disimpan dalam lemari es, sedangkan di lemari es, kontrol temperatur sangatlah sederhana tanpa besaran kontrol temperatur yang pasti, sehingga
memungkinkan temperatur vaksin tidak tercapai, terjaga, serta terkontrol pada besaranbesaran nilai yang telah ditentukan. Dengan temperatur yang tidak tercapai itulah yang akan memperpendek masa penyimpanan dan bahkan merusak atau menghilangkan fungsi dari vaksin itu sendiri.Vaksin dalam suhu -0.5°C akan rusak dalam 30 menit, tetapi dalam suhu diatas 8°C vaksin bertahan sampai 30 hari. Tujuan dari tugas akhir ini
adalah menjaga kualitas vaksin pada temperatur +2°C sampai dengan +8°C. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah merancang alat, membangun alat dan kemudian menganalisa alat tersebut. Hasil penelitian alat ini dapat mencapai suhu +2°C sampai dengan +8 °C dengan COP 3.02 dengan efisiensi hingga 71.11%.
Kata kunci : vaksin, Temperatur
ABSTRACT
The vaccinecanpersist ifthe vaccineis storedin atemperatureof +2°C to+8°Cwhich is
usuallystoredin the refrigerator, whilein the fridge, the temperaturecontrolis verysimple, allowing
the
temperatureof
the
vaccinesis
parameter.
If
not
achieved,
thetemperaturearenot
maintained,
andcontrolledthedetermined
achieved,
itwillshortenthe storage periodandeven damageorremovea functionfromthe vaccine itself. Vaccineintemperature of-0.5°C will bedestroyedwithin30minutes, butif final
project thetemperature isabove 8°Cvaccine willlast up to 30days. The purposeofthis
final projectis to maintainthe qualityvaccineat a temperature of+2°C to+8°C.The
method usedin this studyis to design, construct and analyze the result of the system.The resultsof thissystemcanreach the temperatures of+2°Cup to+8°Cwith aCOP3.02with an efficiencyof up to71.11%.
Keywords : vaccine, Temperature
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul “RANCANG BANGUN MESIN REFRIGERASI KOMPRESI UAP UNTUK PENYIMPANAN VAKSIN KAPASITAS 500
AMPUL”. Tugas akhir ini merupakan salah satu tugas yang dikerjakan oleh mahasiswa tingkat
akhir sebagai syarat kelulusan. Keterbatasan jangkauan pemikiran penulis serta waktu yang diberikan
menjadikan penulis laporan ini tidak luput dari kekeliruan. Dan penulis sangat berterima
kasih kepada semua pihak yang telah membantu dengan segenap usaha dan materi maupun dukungan moril kepada : 1.
Orang tua dan keluarga tercinta, atas segala dukungan, serta cinta dan kasih sayang yang tiada akhir.
2.
Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
3.
Bapak M. Anda Falahuddin, ST., MT selaku Koordinator Tugas Akhir Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
4.
Bapak Ir. Windy Hermawan Mitrakusuma, MT. selaku dosen wali penulis yang telah memberikan pengetahuan bagi penulis.
5.
Bapak Rudi Rustandi,ST ., M.Engdan Bapak Tandi Sutandi,SST selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberi saran, petunjuk, bantuan serta berbagi banyak pengetahuan sehingga memudahkan penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
6.
Kakak, adik dan saudara penulis yang selalu mendukung dan menyemangati penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
7.
Dosen dan staff pengajar jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang banyak membantu dalam berbagai hal sebagai bekal untuk kerja praktek.
8.
Temen-teman di RA A 09 atas doa dan bantuannya.
9.
Rekan-rekan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 2009 yang telah membantu saya.
10. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu, menghibur dan menyemangati penulis dalam penyusunan
laporan ini. Penulis hanya meminta segala karunia Allah dengan segenap hati yang ikhlas dan rasa terima kasih untuk semua pihak semoga dapat terbalaskan.
Penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan
berharap pula ada pembaca yang mengapresiasi, baik berupa saran maupun kritik.
Untuk itu, penulis ucapkan terima kasih. Wassalammu`alaikum Wr. Wb
Bandung, Juli 2012
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK..................................................................................................................... ABSTRACT................................................................................................................... KATA PENGANTAR...................................................................................................
iii
DAFTAR ISI..................................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR.....................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.......................................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN................................................................................................. BAB I PENDAHULUAN
ix
BAB III
ii
x
1.1 Latar Belakang……….………………….…………………………
1
1.2 Tujuan …………….………………………………………………...
1
1.3 Batasan Masalah……………………….............................................
2
1.4 Metode Penelitian ..............................................................................
2
1.5 Sistematika Penulisan......................................................................... BAB II
i
2
DASAR TEORI 2.1 Definisi Vaksin…..……………..………………….………………
4
2.1.1Vaksin DPT-HB…………………...........................................
4
2.2 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana ……………………
6
2.2.1Proses Kompresi.......................................................................
8
2.2.2Proses Kondensasi....................................................................
8
2.2.3Proses Ekspansi........................................................................
9
2.2.4Proses Evaporasi.......................................................................
9
2.2.5 Kemampuan Kerja / Performansi Sistem.................................
10
2.3 Perhitungan Beban Pendinginan…. ................................................
12
2.3.1Beban Konduksi Melalui Dinding...........................................
12
2.3.2 Beban Pertukaran Udara.........................................................
13
2.3.3 Beban Kalor Dari Produk........................................................
13
2.3.4 Beban lain – lain ......................................................................
14
2.3.5 Beban Total..............................................................................
14
DATA PERANCANGAN
3.1 Konstruksi Kabin...............................................................................
15
3.1.1 Susunan Material Dinding…………………...............................
15
3.1.2 Susunan Material Pintu..............................................................
3.2 Kondisi Lingkungan ………………...…………….............................
16
3.3Data Perancangan.............................................................................
16
3.4 Chilling Time....................................................................................
17
3.5 Perhitungan Beban ............................................................................
17
3.5.1
Beban Dinding…………………….................................
17
3.5.2
Beban Pintu .....................................................................
18
3.5.3
Beban Infiltrasi ...............................................................
19
3.5.4
Beban Produk .................................................................
20
3.5.5
Beban lain-lain ................................................................
21
3.5.6
Beban Total……………………………………………..
21
BAB IV
15
3.6 COP Rancangan…………………………………………………….
22
3.7Pemilihan Alat………………………………………………….……
23
PEMBUATAN ALAT DAN CARA KERJA SISTEM 4.1Langkah-langkah Pembuatan Alat.................................................... 4.1.1Pembuatan Rangka Bawah dan Dudukan Roda.......................
27
4.1.2Pembuatan Kabin Dalam..........................................................
27
4.1.3Pembuatan Casing....................................................................
27
4.1.4PemasanganPintu..................................................................... BAB V
27
28
4.1.5Pemasangan Alat dan Komponen Refrigerasi..........................
28
4.1.6Penginstalan Sistem Pemipaan dan Kelistrikan.......................
29
4.1.7 Pemvakuman dan Pengisian Refrigeran................................... 4.1.8 Tes running system...................................................................
29 30
4.2 Cara Kerja Sistem Refrigerasi .........................................................
31
4.3 Cara Kerja Sistem Kelistrikan ..........................................................
32
DATA DAN ANALISIS
5.1 Peralatan Pengambilan Data ............................................................
33
5.2 Prosedur Pengambilan Data .............................................................
33
5.3 Data Pengamatan………..............................................................
33
5.4 Titik Pengukuran .............................................................................
34
5.5 Contoh Perhitungan Data.................................................................
34
5.6 Analisis
Sistem
Refrigerasi
Penyimpanan
VaksinTerhadap
Rancangan..................................................................................
37 37
5.6.1
Data Perancangan dan Pengujina....................................
37
5.6.2
Temperatur Kondensasi…………...................................
38
5.6.3
Temperatur Evaporasi.......................................................
38
5.6.4
Chilling Time………….....................................................
38
5.6.5
Efek Refrigerasi… .........................................................
38
5.6.6
Kerja Kompresi…………………………………………..
39
5.6.7
COPactual……………………………………………...
39
5.6.8
COPcarnot………………………………………..........
39
5.6.9
Efisiensi Refrigerasi………………………………………
39
BAB VI
5.7 Analisis COP, efisiensi, temperatur kabin, dan temperatur produk 39 menggunakan grafik..........................................................................
39
5.7.1 Temperatur kabin terhadap waktu………………………..
40
5.7.2 Temperatur produk terhadap waktu………………………
41
5.7.3 COP terhadap waktu………………………………………
43
5.7.4 Efisiensi terhadap waktu…………………………………. PENUTUP 6.1 Kesimpulan………………………………………………………….
45 45
6.2 Saran……..………………………………………………………….
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………
xi
LAMPIRAN…………………………………………………………………………..
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1Ice Line Refrigerator…………………….......................................
6
Gambar 2.2 Diagram Pemipaan Sistem Refrigerasi Kompresi Uap..................
7
Gambar 2.3 Siklus Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana…..................
7
Gambar 3.1 Alat Penyimpanan Vaksin..............................................................
15
Gambar 3.2 Kabin Penyimpanan Vaksin...........................................................
16
Gambar 3.3Diagram P-h rancangan awal..........................................................
23
Gambar 3.4Filter Drier……..............................................................................
24
Gambar 3.5Sight Glass......................................................................................
25
Gambar 3.6Solenoid Valve…………..................................................................
25
Gambar 3.7Mini Circuit Breaker.......................................................................
26
Gambar 3.8 Relay...............................................................................................
26
Gambar 4.1Sistem PemipaanPenyimpanan Vaksin……………………………
31
Gambar 4.2 Sistem KelistrikanPenyimpanan Vaksin……...............................
32
Gambar 5.1 “Cycle Input” Diagram p-h pada “Coolpack”..............................
35
Gambar 5.2 Diagram Ph Sistem Refrigerasi Pada Menit ke-50……………….
35
Gambar 5.3 Grafik Temperatur Kabin Terhadap Waktu………………………
39
Gambar 5.4 Grafik Temperatur Produk Terhadap Waktu …………………….
40
Gambar 5.5 Grafik COP Terhadap Waktu (dengan beban) …………………...
41
Gambar 5.6 Grafik COP Terhadap Waktu (tanpa beban) …………………….
42
Gambar 5.7 Grafik Efisiensi Terhadap Waktu(dengan beban)……………….
43
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1Umur Penyimpanan Vaksin ………………………………………..
5
Tabel 3.1Data Perancangan …….....................................................................
16
Tabel 3.2Konstruksi Dinding……...................................................................
17
Tabel 3.3Konstruksi Pintu……........................................................................
18
Tabel 3. 4Average Air infiltrasion Rates in L/sDue to Doors Openings table
10-7………………………………………………………………… 19
Data Perancangan dan Pengujian menit ke-50…............................. Tabel 5.1
37
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A : Data Pengukuran LAMPIRAN B : Gambar Teknik
LAMPIRAN C : Data Sheet / Brosur
DAFTAR PUSTAKA
Andrew D. 2004. Modern Refrigeration and Air Conditioning. United States Althouse, of America:The Goodheart-Willcox Company,Inc.
Boyle, Graham. 1988. Australian Refrigeration and Air Conditioning vol.2. AustraliaPerth: Trust Publication
Dossat, Roy J. 1981.Principles of Refrigeration Second EditionSI Version. Canada:
John Wiley and Sons,Inc. Holman, J.P. Heat Transfer-10th ed. The McGraw-Hill Companies, Inc. United States, 2010. K, Handoko. 1981. Lemari Es. Jakarta: P.T. Ichtiar Baru Katalog Dalam Terbitan. Departemen Kesehatan RI. 2009. Pedoman Pengelolaan Vaksin. Jakarta: Departemen Kesehatan RI.
