LAPORAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN FLORIST CABINET DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP
DESIGN OF FLORIST CABINET BY USING VAPOR COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara
Disusun Oleh : Sandy Hariawan 091611056
JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
PDF processed with CutePDF evaluation edition www.CutePDF.com
Curriculum Vitae
Alamat
: Jln Pangeran Cakrabuana BTN Bumi Kepongpongan Indah Blok C no 11 RT 03 Rw 05 Kec Talun. Kabupaten Cirebon 45171
Phone : 085797405314
Email :
[email protected]
Universitas : Politeknik Negeri Bandung
Jl. Gegerkalong Hilir
Sandy Hariawan Data Pribadi
Tanggal Lahir
: 10 November 1991
Tempat Lahir
: Cirebon, Jawa Barat.
Jenis Kelamin
: Laki - laki
Agama
: Islam
Kewarganegaraan
: Indonesia
Pendidikan Formal 2009 – Sekarang
Politeknik Negeri Bandung, Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata udara, Prodi Teknik Pendingin dan Tata Udara
2006 – 2009
SMA Negeri 6 Cirebon
2003 – 2006
SMP Negeri 4 Cirebon
1997 – 2003
SD Kartika Chandra III/5 i
ABSTRAK
Perkembangan dalam teknologi sistem refrigerasi mempunyai banyak aplikasi yang digunakan untuk memenuhi semua kebutuhan manusia seperti proses atau pembekuan sebuah produk. Sistem refrigerasi kompresi uap adalah sistem refrigerasi yang umum digunakan karena sistem ini mempunyai efisiensi yang tinggi, komponen sedikit, sederhana dan mudah dalam perawatannya. Salah satu pemanfaatan dari sistem refrigerasi uap adalah dalam pendinginan produk misalnya untuk pendinginan bunga atau disebut florist cabinet. Tujuan dari tugas ini penulis mengetahui proses yang terjadi dalam sistem dengan cara akhir menghitung beban pendinginan, memilih komponen, menginstalasi komponen, kemudian melakukan pengujian dari sistem refrigerasi yang sudah dirancang. Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan bunga lily untuk diuji dan sistem ini menggunakan kompresor torak 1/8 PK.
Kata kunci : sistem refrigerasi kompresi uap, florist cabinet, bunga lily
i
ABSTRACT
Developments in the refrigeration system technology has many applications that are used to meet all human needs such as freezing a process for product. Vapor compression refrigeration system is commonly used refrigeration systems because these systems have high efficiency, fewer parts, simpler and easier to maintain. One of the utilization of vapor refrigeration system is in cooling products for cooling such as flowers is a called florist cabinet. The purpose of this thesis the author know the process that occurs in the system by calculating cooling loads, components, install the components, then testing of the refrigeration system select has been designed. In this thesis the author used to tested the lily and the system uses a compressor piston 1/8 PK.
Key word : vapor compression system, florist cabinet, lily flower
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Akhir ini. Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Tugas besar Muhammad SAW dan para sahabatnya. Laporan Tugas Akhir ini berjudul “RANCANG BANGUN FLORIST CABINET DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP”. Laporan ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan di Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung. Dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini, penulis selalu mendapat dorongan, bantuan, saran serta kritik dari berbagai pihak. Maka dari itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak yang sangat banyak membantu dalam proses pembuatan laporan ini, antara lain kepada: 1. Orang tua tercinta, atas segala dukungan, baik moril maupun materil serta cinta dan kasih sayang yang tiada akhir. Doa kalian adalah tonggak langkahku. Kakak ku Indra Susanto, dan semua keluarga. 2. Bapak Ade Suryatman Margana, ST., MEng. selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah banyak memberi saran, petunjuk, bantuan serta berbagi banyak pengetahuan sehingga memudahkan penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 3. Bapak Aries Prih Haryono, ST., MT. selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberi saran, petunjuk, bantuan serta berbagi banyak pengetahuan sehingga memudahkan penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 4. Bapak A.P. Edi Sukamto, ST., MT. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberi saran, petunjuk, bantuan serta berbagi banyak pengetahuan sehingga memudahkan penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 5. Bapak Nur Khakim selaku Wali kelas 3B yang selalu memberikan semangat dan motivasinya. 6. Dosen-dosen Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah banyak membantu dalam berbagai hal. 7. Bapak Prayogo, Bapak Sunardi, Mas Dani, Bapak Samedi dan Bapak Aep selaku teknisi Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah banyak membantu penulis. 8. Bapak Karman dan seluruh staf Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah banyak memberi waktu sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir ini. 9. Siti Juhariah selaku partner Tugas Akhir yang telah banyak membantu dalam menguji performansi alat tersebut. 10. Rekan-rekan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 2009, khususnya RAIIIB, kalian sahabat-sahabat terbaik, sahabat berbagi kisah, sahabat
iii
mengisi waktu, sahabat belajar, sahabat diskusi, dan sahabat seperjuangan sejak awal. 11. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu, menghibur dan menyemati 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 menyadari bahwa dalam menyelesaikan laporan ini, masih begitu banyak kekurangan dan kesalahan. Karena itu, penulis mengucapkan maaf apabila ada penulisan yang tidak berkenan dihati pembaca. Saran dan kritik yang membangun sangat penting untuk kesuksesan di masa yang akan datang. Akhirnya penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khusunya dan bagi pembaca pada umumnya.
Bandung, Juli 2012
Penulis
iv
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................... i ABSTRACT .............................................................................................................. ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI ............................................................................................................v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii DAFTAR TABEL ............................................................................................... viii I BAB
BAB II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang..................................................................................1 1.2 Maksud dan Tujuan ..........................................................................2 1.3 Batasan Masalah ...............................................................................2 1.4 Metode Penelitian .............................................................................2 1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................3 DASAR TEORI 2.1 Florist Cabinet..................................................................................4 2.2 Prinsip Dasar ....................................................................................4 2.3 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Ideal ...........................................5 2.4 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Aktual ......................................11 2.5 Komponen Utama Sistem Refrigerasi ............................................12 2.5.1 Kompresor ...........................................................................12 2.5.2 Kondenser ............................................................................13 2.5.3 Alat Ekspansi .......................................................................13 2.5.4 Evaporator ...........................................................................13 2.6 Komponen Pendukung Sistem Refrigerasi .....................................14 2.6.1 Komponen Pendukung Mekanik .........................................14 2.6.2 Komponen Pendukung Listrik .............................................15 2.6.3 Komponen Pendukung Mekanik dan Listrik .......................16 2.7 Refrigeran .......................................................................................16 2.8 Teori Perhitungan Beban Pendinginan ...........................................17 2.8.1 Perhitungan Beban Konduksi Melalui Dinding ..................17 2.8.2 Perhitungan Beban Infiltrasi ................................................18 2.8.3 Perhitungan Beban Produk ..................................................18 2.8.4 Perhitungan Beban Wadah ..................................................19
BAB III DATA PERANCANGAN SISTEM 3.1 Konstruksi Perancangan .................................................................20 3.2 Kondisi Perancangan ......................................................................21 3.3 COP Perancangan ...........................................................................21 3.4 Data Perhitungan Beban .................................................................24 3.4.1 Perhitungan Beban Konduksi ..............................................24
v
3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.4.7
3.4.1.1 Konstruksi Atap .....................................................24 3.4.1.2 Konstruksi Dinding................................................26 3.4.1.3 Konstruksi Alas .....................................................27 3.4.1.7 Perhitungan Beban Konduksi Total .......................28 Perhitungan Beban Infiltrasi ................................................28 Perhitungan Beban Produk ..................................................29 Perhitungan Beban Wadah ..................................................30 Perhitungan Beban Respirasi ...............................................30 Beban Total .........................................................................30 Kapasitas Peralatan ..............................................................30
BAB IV PEMILIHAN KOMPONEN DAN INSTALASI SISTEM
BAB V
4.1 Daftar Komponen Sistem ...............................................................32 4.1.1 Komponen Sistem Mekanik ...............................................32 4.1.2 Komponen Sistem Kelistrikan .............................................35 4.1.3 Komponen Rangka ..............................................................36 4.2 Instalasi Sistem Refrigerasi ...........................................................36 4.2.1 Pemotongan Pipa Untuk Tiap Saluran ................................36 4.2.2 Pengembangan Pipa.............................................................37 4.2.3 Pembesaran Pipa ..................................................................37 4.2.4 Pembengkokan Pipa ............................................................37 4.2.5 Penyambungan Pipa ............................................................37 4.2.6 Tes Kebocoran Sistem ...........................................................37 4.2.7 Cara Pemvakuman .................................................................38 4.2.8 Pengisian Refrigeran .............................................................39 DATA DAN ANALISA 5.1 Prosedur Pengambilan Data............................................................40 5.1.1 Menentukan Variabel Pengukuran ......................................40 5.1.2 Menentukan Titik-Titik Pengukuran ...................................41 5.1.3 Alat-Alat yang Digunakan ...................................................41 5.1.4 Memasang Alat Ukur Pada Titik-Titik Pengukuran ............41 5.2 Langkah-Langkah Pengambilan Data ............................................42 5.3 Data dan Analisa .............................................................................42 5.3.1 Perhitungan Data dan Analisa Pengukuran .........................42
BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan ....................................................................................50 6.2 Saran ..............................................................................................50 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.4 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 5.1 Gambar 5.2 Gambar 5.3 Gambar 5.4 Gambar 5.5 Gambar 5.6
Diagram Mollier R-134a ....................................................................5 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap ......................................................6 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Ideal ..............................................7 Konstruksi Gambar Rancangan ........................................................20 Gambar p-h Rancangan ....................................................................22 Gambar Kompresor ..........................................................................33 Gambar Kondenser ...........................................................................33 Gambar Evaporator ..........................................................................33 Hasil Plot Pengukuran pada Menit 480 ............................................43 Coordinates of Points .......................................................................44 Grafik COPaktual Terhadap Waktu Pengukuran ................................46 Grafik Efisiensi Sistem Terhadap Waktu Pengukuran .....................47 Grafik Temperatur Kabin Terhadap Waktu Pengukuran .................48 Grafik Daya yang Digunakan Terhadap Waktu Pengukuran ...........49
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6
Tabel Data Perancangan.......................................................................21 Data nilai konduktivitas thermal bahan ................................................24 Data nilai koefisien konveksi ...............................................................24 Data nilai konduktansi thermal bahan ..................................................26 Data nilai konduktivitas dan konduktansi thermal bahan ....................27 Average air Infiltration Rates in L/s Due to Door Openings, Dossat table 10-7 ............................................................................................ 28 Tabel 3.7 Kilojoules per Litre Removed in cooling Air to storage conditions above 0 ˚C, Dossat table 10-6A .......................................................... 28 Tabel 3.8 Kondisi Perancangan Produk ...............................................................29 Tabel 5.1 Data Pengukuran ..................................................................................43
viii
DAFTAR PUSTAKA
Althouse, Andrew D. 2004. Modern Refrigeration and Air Conditioning. United
States of America: The Goodheart-Willcox Company, Inc.
Dossat, Roy J. 1981. Principles of Refrigeration Second Edition SI Version. Canada: John Wiley and Sons, Inc.
http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html (12 April
2012) Mitrakusuma,
Windy
H.
“BA-DasarRefrigerasi-2009-Ver1.”
Pdf.
http://www.windyhm.wordpress.com/my-favorites (12 Maret 2010).
52
