LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMANSI FREEZER SISTEM KOMPRESI UAP MENGGUNAKAN REFRIGERAN KONVENSIONAL R-22 DENGAN R-290 COMPARISON ANALYSIS OF FREEZER PERFORMANCE USING VAPOR COMPRESSION SYSTEM BETWEEN CONVENTIONAL REFRIGERANT R-22 AND R-290
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat
Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Politeknik Negeri Bandung
Oleh Jessy Prasetyawan Rudi 091611017
PROGRAM STUDI TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
CURICULLUM VITAE
INFORMASI PERSONAL Nama Lengkap Tempat, Tanggal Lahir Alamat
Telepon Email Agama Jenis Kelamin Status Kawin Kewarganegaraan Bahasa
PENDIDIKAN 1997 - 2003 2003 - 2006 2006 – 2009 2009 – 2012
Jessy Prasetyawan Rudi Ciamis, 28 Februari 1991 Jl. Jendral Sudirman no 166 RT 03 RW 11 Kel
Sindangrasa Kec Ciamis Kabupaten Ciamis Jawa Barat +6285223004455
[email protected] Islam Laki – Laki Belum kawin Indonesia Sunda, Bahasa Indonesia SDN Pengadilan 2, Tasikmalaya SMPN 2 Tasikmalaya, Tasikmalaya SMAN 1 Tasikmalaya, Tasikmalaya Politeknik Negeri Bandung, Jurusan Teknik Refrigerasi & Tata Udara, Prodi Teknik Pendingin & Tata Udara, Bandung
ABSTRAK
Penggunaan sistem refrigerasi untuk keperluan komersil dan industri kini semakin banyak digunakan terutama sebagai sarana untuk tempat penyimpanan yang membutuhkan temperatur rendah. Sebagai contoh adalah mesin freezer yang banyak digunakan untuk penyimpanan produk dengan temperatur dibawah 0° dan membutuhkan waktu penyimpanan yang lama, seperti daging, ikan dan lain-lain. Sistem refrigerasi untuk freezer umumnya menggunakan sistem refrigerasi kompresi uap dengan refrigeran jenis CFC atau HFC yang sebenarnya refrigeran tersebut tidak ramah lingkungan karena dapat merusak lapisan ozon dan menimbulkan pemanasan global. Pemakaian hidrokarbon dengan isu hemat energi dan ramah lingkungan bisa menjadi alternatif untuk mengatasi masalah tersebut. Tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir dengan judul “Analisa Perbandingan Performansi Freezer Sistem Kompresi Uap Menggunakan Refrigeran Konvensional R-22 Dengan R-290” yaitu didapatkannya suatu perbandingan kinerja antara refrigeran konvensional R-22 dengan refrigeran hidrokarbon R-290 pada freezer untuk penyimpanan ikan dengan metoda pump down. Metoda pengambilan data dilakukan pada titik pengukuran yang telah ditentukan setiap 10 menit sekali. Untuk dapat menghasilkan analisis yang akurat, diantaranya adalah mencatat data tekanan, temperatur, serta arus listrik sejak awal hingga kondisi mesin stabil. Setelah dilakukan pengujian, data antara sistem menggunakan refrigeran R-22 dengan sistem menggunakan refrigeran R-290 barulah dapat diperoleh untuk kemudian diolah.Pada sistem menggunakan R-22 diperoleh nilai COP rata-rata adalah 3,74, sedangkan dengan menggunakan R-290 nilai COP rata-rata adalah 2,51 dengan arus rata-rata R22 dan R-290 berturut-turut adalah 2.32A dan 2.23 A. Kata kunci : Freezer, pump down, refrigeran konvensional R-22, refrigeran hidrokarbon R290
ABSTRACT
The use of refrigeration systems for commercial and industrial purposes is now increasingly being used primarily as a low temperature storage. An example is the freezer engine that used as a products storage with temperatures below 0 ° and requires a long storage time, such as meat, fish and others. Refrigeration system for the freezer generally uses a vapor compression refrigeration system with refrigerant type CFC or HFC refrigerants that is not really eco-friendly because it can damage the ozone layer and cause global warming. The use of hydrocarbon refrigerants can be chosen as an alternative to resolve the problem. Objective to be achieved in the final project titled "Comparison Analysis of Freezer Performance Using Vapor Compression System Between Conventional Refrigerant R-22 and R-290" is the obtainment of a performance comparison between the conventional refrigerant R-22 and hydrocarbon refrigerant R-290 in the fish storage freezer with pump down method. Methods of data collection conducted at predetermined measurement points every 10 minutes. To produce accurate analysis, pressure, temperature, and the electric current data are recorded from the beginning until the engine condition is stable. After testing, the data between system using R-22 refrigerant and system that using R-290 refrigerant can be obtained for later to be processed. In the system that using R-22 COP average is 3.74, while using the R- 290 COP average is 2.51, with a current average of R22 and R-290, respectively 2.32A and 2:23 A.
Keywords: Freezer, pump down, conventional refrigerant R-22, hydrocarbon refrigerant R-290
KATA PENGANTAR
Bismillahirahmaanirrahim
Assalamu’alaikum Wr. Wb. 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 dalam 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 penulis. 2. Ade Suryatman Margana, ST.,M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung. 3. Triaji Pangripto P, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan kemudahan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 4. Ary Surjanto, ST.,MT, M. Anda Falahuddin, ST.,MT, dan Nuriyadi, ST.,M.Eng selaku dosen penguji yang selalu membantu dalam memperbaiki kesalahan-kesalahan pada penulisan laporan ini. 5. Diyan Widiyanti, Elvan Septian, dan Oin Figaluh selaku partner dan pendamping yang selalu setia menemani dan membantu saat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. 6. Bapak Prayogo, Bapak Iking, Bapak Aep serta Bapak Dani selaku staff jurusan yang selalu membantu dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.
7. Bapak Elviadi selaku pemilik bengkel tempat saya melakukan sebagian pengerjaan tugas
akhir ini. 8. Dicky M.A, Septian Aditya, Agustianto, Fery Ferdiansyah dan teman yang lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang selalu menemani di saat susah maupun senang. 9. Firmansyah Permadi, Gilang Ginanjar dan Ivan Ardiyan atas semua saran dan motivasinya
yang telah membuat penulis bersemangat untuk menyelesaikan laporan ini.
10. Rekan–rekan seperjuangan kelas 3A, yang selalu menjunjung tinggi kebersamaan dan
kekeluargaan.
Mahmudah yang selalu memberikan semangat kepada penulis. 11. Rifa Rif’atul yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah memberikan bantuan baik 12. Semua pihak 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
DAFTAR ISI
ABSTRAK.............................................................................................................. iv
ABSTRACT ............................................................................................................ v
KATA PENGANTAR ............................................................................................ vi DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... x DAFTAR TABEL .................................................................................................. xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1 1.2 Tujuan ........................................................................................ 2 1.3 Batasan Masalah ........................................................................ 2 1.4 Metode Penelitian ...................................................................... 2 1.5 Sistematika Penulisan ................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Pustaka ....................................................................... 4 2.1.1 Refrigeran Konvensional R-22 .......................................... 4 2.1.2 Refrigeran Hidrokarbon R-290 .......................................... 6 2.2 Landasan Teori .......................................................................... 7 2.2.1 Sistem Refrigerasi .............................................................. 7 2.2.2 Proses Kompresi ............................................................... 10 2.2.3 Proses Kondensasi ............................................................ 10 2.2.4 Proses Ekspansi ................................................................ 11 2.2.5 Proses Evaporasi .............................................................. 11 2.2.6 Coefficient of Performance ............................................. 12 BAB III DATA PERANCANGAN 3.1 Data Perancangan ................................................................... 14 3.2 Data Komponen Sistem Refrigerasi ........................................ 15 3.3 Data Komponen Kelistrikan .................................................... 16
3.4 Data Produk ............................................................................. 17 3.5 Kondisi Lingkungan Freezer ................................................... 17
3.6 Cara Kerja Sistem refrigerasi .................................................. 17 3.7 Cara Kerja Sistem Kelistrikan ................................................. 18 3.8 Prosedur Pengambilan Data..................................................... 19
3.9 Alat-Alat Yang Digunakan ...................................................... 20 3.10 Persiapan Pengambilan Data ................................................. 20 3.11 Proses Pengambilan Data ...................................................... 21
ANALISA BAB IV DATA DAN
4.1 Pengolahan Data ...................................................................... 22
4.2 Analisa Data ............................................................................ 27 4.2.1 Analisis Temperatur ......................................................... 28 4.2.2 Analisis Tekanan .............................................................. 29 4.2.3 Analisis Arus .................................................................... 31 4.2.4 Analisis EnergiTerpakai ................................................... 33 4.2.5 Analisis COP .................................................................... 34 4.2.6 Analisis Efisiensi .............................................................. 36
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan .............................................................................. 38 5.2 Saran ........................................................................................ 39 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 40 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana .............. 8
Gambar 2.2 Diagram P-h Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana .... 9
Gambar 3.1 Sistem Pemipaan Freezer Untuk Ikan
Dengan Metoda Pump Down .................................................. 18
Gambar 3.2 Diagram kelitrikan Freezer dengan metoda pump down ....... 19
Gambar 4.1 Diagram P-h Menit Ke-290 ................................................... 23 Gambar 4.2 Diagram P-h Menit Ke-150 ................................................... 25 Gambar 4.3 Grafik Temperatur Kabin Beban Kosong Terhadap Waktu .. 28 Gambar 4.4 Grafik Tekanan Discharge Terhadap Waktu ......................... 29 Gambar 4.5 Grafik Tekanan Suction Terhadap Waktu ............................. 30 Gambar 4.6 Grafik Arus Terhadap Waktu ................................................ 31 Gambar 4.7 Grafik KWH Terhadap Waktu............................................... 33 Gambar 4.8 Grafik COP aktual Terhadap Waktu...................................... 34 Gambar 4.9 Grafik Efisiensi Terhadap Waktu .......................................... 36
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Data Perancangan R-22 ......................................................................... 14 Tabel 4.1 Data Hasil Analisis ................................................................................ 37
DAFTAR PUSTAKA
Althouse, Andrew D, Carl H Turnquist and Alfred F. Bracciano, 1982, modern Refrigeration and
Air Conditioning, South Holand, Illinois : The Goodheart Wilcox Company, Inc ASHRAE Handbook of Refrigeration, American Society of Heating, Refrigerating, and Air
Conditioning Engineers, Atlanta, 2002.
Dossat, Roy J., Principle of Refrigeration, 2nd. Ed., John Wiley & Sons, New York, 1981.
