LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISIS PERFORMANSI SISTEM REFRIGERASI BLAST CHILLER DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP ANALYZE PERFORMANCE OF BLAST CHILLER REFRIGERATION SYSTEM WITH VAPOR REFRIGERATION SYSTEM
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara
Disusun Oleh : Robby Rusyanda R NIM : 091611085
PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
PDF processed with CutePDF evaluation edition www.CutePDF.com
CURICULUM VITAE
Name
: Robby Rusyanda R
Place/ birth
: Bandung, April 22th1992
Gender
: Male
Address
: Jl. Karees sapuran. No : 18 RT/RW : 04 / 06 Bandung 40237
Phone Number
: 085624189944
Email
:
[email protected]
Formal Education Years
Educational Background
1997-2003
Elementary School of Margahayu Raya 1 Bandung
2003-2006
Junior High School of 13 Bandung
2006-2009
Senior High School of 7 Bandung
2009-2012
State Polytechnic of Bandung Refrigeration and Air Conditioning Departement
ABSTRAK
Sistem refrigerasi Blast Chiller adalah sistem yang dirancang untuk pendinginan cepat. adalah salah satu metoda pendinginan dimana dapat mendinginkan produk Dan Blast chilling secara cepat. Cara ini digunakan untuk mencegah kerusakan sel pada sayuran atau buah- buahan. Pada aplikasi komersil pada industri, sistem blast chiller ini digunakan untuk mendinginkan minuman botol atau kaleng agar dapat dinikmati dengan waktu yang sangat singkat. Dengan kecepatan sirkulasi udara di dalam kabin yang tinggi, pertukaran kalor antara evaporator dan produk yang melewati udara sebagai media fluidanya akan lebih cepat. Tujuan dari tugas akhir ini dibuat adalah untuk membuktikan Seberapa cepat sistem blast chiller dapat mendinginkan produk dan menganalisis performansi dari sistem blast chiller. Metoda yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah dengan merancang dan membangun sistem refrigerasi blast chiller dan menganalisisnya dengan data- data yang diambil.
Hasilnya akhir pada Tugas Akhir ini, chilling time pada produk dapat menjadi lebih cepat dengan kecepatan udara yang tinggi. Begitu juga dengan kapasitas sistem yang besar sehingga chilling time dapat lebih cepat. Namun pada tugas akhir ini, kecepatan udara di dalam kabin masih kurang cepat untuk mencapai chilling time yang diinginkan. Kata kunci: blast chiller, kecepatan udara, chilling time
i
ABSTRACT
Refrigerator Blast Chiller system is a wich are design for rapid cooling. Blast chilling is one of cooling methods that can chill the products fast. This method is used to prevent cell damage on vagetables or fruits at its application. At commercial application in industry, blast chillier is used to chill bottled or canned drink to enjoy it in less time. With high air velocity that circulate in cabin, the heat exchanger between the evaporator and product via circulated air as fluid medium will be faster. The aim of this project is to know how fast blast chiller system can cooling a product and analize performance blast chiller system. The method used in this final project are build a device called blast chiller, then analyze it with collected data. The result of this project is that chilling time can be faster with higher air velocity. As well, with bigger system capacity, chilling time also can be faster. However on this final project, air velocity in the cabin not fast enough to reach wanted chilling time.
Keyword: blast chiller, air velocity, chilling time
ii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah yang maha kuasa serta
berkat doa restu dari kedua orang tuatercinta, maka penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan disalah satu mata kuliah dijurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara. Laporan Tugas Akhir ini berjudul ANALISIS PERFORMANSI SISTEM
REFRIGERASI
BLAST
CHILLER
DENGAN
MENGGUNAKAN
SISTEM
REFRIGERASI KOMPRESI UAP. Penulisan laporan ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar – besarnya kepada : 1. Bapak Ade Suryatman Margana, ST, M. Eng sebagai ketua jurusan Refrigerasi dan Tata udara 2. Bapak Nur Khakim, M. Sc Selaku pembimbing penulis dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini 3. Bapak Tandi Sutandi, SST Selaku pembimbing penulis dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini 4. Teman-teman RACE 2009, khususnya teman-teman RA kelas C atas dukungannya. 5. Lazuardi Margana dan Reza Gunawan, partner penulis yang sama – sama mengerjakan tugas akhir 6. Pihak – pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu disebutkan oleh penulis, yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung yang telah membantu menyelesaikan laporan kerja praktek ini, semoga semua amal baiknya dibalas berlipat ganda oleh Allah Swt.
iii
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan Tugas akhir ini
mungkin
masih sangat sederhana, dan bahkan masih jauh untuk dikatakan sempurna. Namun demikian penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyelesaikan laporan
Tugas Akhir ini, dan oleh karena itu penulis memohon maaf apa bila ada penulisan yang kurang berkenan. Penulis berharap Laporan Tuga Akhir ini akan bermanfaat khususnya bagi penulis dan pembacanya.
Bandung, juni 2012
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Abstrak ......................................................................................................... i
Abstract ........................................................................................................ ii
Kata Pengantar ............................................................................................. iii Daftar Isi ........................................................................................................v Daftar Gambar ...............................................................................................viii Tabel .................................................................................................. ix Daftar
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2 Tujuan .................................................................................................... 2 1.3 Batasan masalah ......................................................................................2 1.4 Metode penelitian ………………............................................................3 1.5 Sistematika penulisan…….……………………. ....................................3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Blast Chiller ............................................................................................ 5 2.2 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap .......................................................... 6 2.2.1 Proses kompresi (1-2) …………………………...................... 7 2.2.2 Proses Kondensasi (2-3)…………………............................... 8 2.2.3 Proses Ekspansi (3-4)...…………………….............................8 2.2.4 Proses Evaporasi (4-1)…………………….............................. 9 2.3 Diagram p-h…………………………………………............................. 10 2.4 Coefficient Of Performace ………………………….............................. 10 2.5 Perhitungan beban……………………………………............................11 2.5.1 Beban Kalor melalui dindig……………... .............................. 12 2.5.2 Beban pertukaran udara……………........................................ 13 2.5.3Beban Produk…………………………….................................13 BAB III PROSEDUR PENGAMBILAN DATA 3.1 Prosedur awal…...……………………………………............................14 3.2 Komponen-komponen sistem yang digunakan………........................... 14
v
3.2.1 Komponen mekanik……………………….............................. 14
3.2.1.1 Kompresor………………………….……….........................14
3.2.1.2 Kondensor….………………….…………............................ 15
3.2.1.3 Sight Glass………….....…………………............................ 16 3.2.1.4 Filter Dryer.………….……………..……............................ 16
3.2.1.5Alat Ekspansi..……..………………..……............................ 16
3.2.1.6 Evaporator...………………….……..……............................17
3.2.1.7 Pressure Gauge.………………………..…...........................17
3.2.1.8 Fan………..…………….…………..……............................ 17 3.2.9 Solenoid Valve..……………………………............................ 18 3.2.10 Refrigrant....……………………..…..……............................ 18 3.2.2 Komponen kelistrikan....……………...……............................ 18 3.2.2.1 MCB……...……………………..…..……............................18 3.2.2.2 Volt meter..……………………..…..……............................ 18 3.2.2.3 Amper meter....……..…………..…..……............................ 19 3.2.2.4 Kontaktor....……………………..….……............................ 19
3.3 Prosedur pengambilan data..…..………………..……............................ 19 3.3.1 Alat yang digunakan pada saat pengambilan data………………………….………..……............................ 20 3.3.1.1 Autonic.....…………………………..……............................ 20 3.3.1.2 Thermometer digital dan Thermocouple..……………….……..……............................20 3.3.1.3Tang Ampere....……………….……..……............................ 21 3.3.2 Pemasangan Alat ukur pada titik-titik pengukuran…..……………….……..……............................ 22 3.4 Proses pengambilan data..…..………………..………............................22 3.4.1 Langkah-langkah penggambilan data.………...…................... 23 BAB IV ANALISIS DATA 4.1 Data pengukuran………..…..………………..………............................ 24 4.2 Pengepoltan pada diagram p-h / moiler.…………….............................. 24 4.3 Pengolahan data..…..………….……………..………............................ 24 vi
4.4 Analisa data………..………….……………..………............................ 27 4.4.1 Tekanan Discharge dan Suction..…..…………..…................. 27
4.4.2 Temperatur keluaran Kondensor..…..…………..….................28
4.4.3 Temperatur Discharge..…………….…………..…................. 28 4.4.4 Temperatur masukan evaporator..…..…………..….................29
4.4.5 Temperatur keluaran evaporator..…..…………..…................. 30
4.4.6 Arus..………………………………..…………..….................30
4.4.7 Tegangan...……………………….....…………..….................31
4.4.8 COP..…………………………………………..…...................32 4.4.9 Temperatur kabin..………………….…………..…................. 32 4.4.10 Temperatur produk..………………...…………….................33 4.4.11 Rasio kompresi..……..……………...…………….................34 4.4.12 Daya..………………..……………...……………................. 34 4.5 Beban pendinginan..………………..…..…………….................35 4.5.1 Beban melalui dinding kabin..…...…..……………................. 36 4.5.2 Beban udara dalam kabin..…….....…..…………….................37 4.5.3 Beban Total..……………………..…..……………................. 38
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ..............................................................................................39 5.2 Saran ....................................................................................................... 39 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................x LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 sistem Blast Chiller......................................................................5
Gambar 2.2 Siklus sistem refrigerasi kompresi uap……................................6
Gambar 2.3 Siklus sistem refrigerasi kompresi uap pada diagram p-h...........7
Gambar 3.1 Kompresor .................................................................................15 Gambar 3.2 Kondensor ……………............................................................. 15
Gambar 3.3 Sight Glass................................................................................. 16
Gambar 3.4 Filter Dryer................................................................................ 16
Gambar 3.5 Pressure Gauge..........................................................................17 Gambar 3.6 Fan………………………..........................................................17 Gambar 3.7 Solenoid Valve........................................................................... 18 Gambar 3.8 Autonic....................................................................................... 20 Gambar 3.9 Thermometer digital dan Thermocouple....................................21 Gambar 3.10 Tang Ampere............................................................................ 21 Gambar 4.1 Diagram p-h R-22 sistem Blast chiller menit ke 30...................25 Gambar 4.2 Tekanan discharge dan suction terhadap waktu.........................27 Gambar 4.3 Temperatur keluaran kondensor terhadap waktu ...................... 28 Gambar 4.4 Temperatur discharge terhadap waktu....................................... 28 Gambar 4.5 Temperatur masukan evaporator terhadap waktu...................... 29 Gambar 4.6 Temperatur keluaran evaporator terhadap waktu……...............30 Gambar 4.7 Arus terhadap waktu.................................................................. 30 Gambar 4.8 Tegangan terhadap waktu ..........................................................31 Gambar 4.9 COP terhadap waktu ..................................................................32 Gambar 4.10 kabin terhadap waktu ...............................................................32 Gambar 4.11 produk terhadap waktu ............................................................33 Gambar 4.12 Rasio kompresi..........................................................................34 Gambar 4.12 Daya..........................................................................................34 Gambar 4.12 Konstruksi kabin........................................................................36 Gambar 4.12 Lapisan insulasi kabin...............................................................36
viii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel titik pengukuran ..................................................................22
Gambar 4.1 Komposisi dinding kabin ..........................................................36
ix
DAFTAR PUSTAKA
Dossat, Roy J, Principle of Refrigeration (Second Edition), Canada, John Willey
and Sons, Inc, 1981
Rahardja, Arda Lukitobudi. 2002. Hand Out Troubleshooting Sistem Refrigerasi dan Tata Udara. Politeknik Negeri Bandung. Bandung
Hermawan M, Windy. 2009. Diktat Kuliah Refrigerasi Dasar. Politeknik Negeri
Bandung, Bandung
Althouse, Andrew D., Carl H Turnquist and Alfred F. Bracciano, 1982, Modern Refrigeration
and
Air
Conditioning,
Goodhearth/Wilcox Company Inc.
x
south
holland,
illinois:
