RANCANG BANGUN MINI BLOOD BANK CABINET DENGAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP
Design and Construction of Mini Blood Bank Cabinet Using Vapour
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: Aria Ambara 091611006
PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
CURRICULUM VITAE
PERSONAL DETAILS
Name
Place, Date of Birth
: Aria Ambara : Subang, May 29th 1991
Sex
: Male
Blood Type Religion Marital Status
: O
Nationality Address
: Moslem : Single : Indonesia : Jl. Raya Pagaden, kp Sembung I
No.301 RT/04 RW/02, Kelurahan gunung sembung, Kecamatan Pagaden, Kabupaten Subang 41252, Provinsi Jawa Barat ZIP code
: 41252
Mobile
: (+62) 85213999305
E-mail
:
[email protected]
Height/weight
: 175 cm/ 60 kg
EDUCATIONAL BACKGROUND
Polytechnic State of Bandung
(2009 - 2012)
“Refrigeration And Air Conditioning Engineering”
Senior High School in SMAN 1 Subang
(2006 - 2009)
Junior High School in SMPN 3 Subang
(2003 - 2006)
Elementary School in SDN Harumanis Subang
(1997 - 2003)
ABSTRAK
blood) dapat bertahan lama jika disimpan pada temperatur 4 derajat celcius, Darah (whole
biasanya disimpan pada kulkas atau refrigerator biasa yang tidak dilengkapi dengan control temperatur yang ditampilkan dan differensial temperaturnya pun sangat besar. Kondisi ini menuntut penemuan yang dapat memenuhi kebutuhan penyimpanan darah yang dapat terus
menampilkan dan menjaga temperatur penyimpanan darah tetap konstan sehingga darah dapat digunakan pada waktu yang lebih lama dengan kualitas yang tetap terjaga. Whole Blood dapat disimpan selama 21 hari jika suhu penyimpanan 40C dengan diferensial ±20C. Tujuan
dari tugas akhir ini adalah merancang mini Blood Bank dengan menggunakan display temperatur dan menjaga suhu konstan pada 40C dengan diferensial ±20C. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah merancang alat sesuai perhitungan pendinginan, membangun alat, dan kemudian menganalisa alat tersebut. Hasil yang didapat adalah mesin dapat mencapai suhu 20C sampai 60C dengan COP 4,35 dan efisiensi hingga 64,8%.
Kata kunci : Blood bank, display Temperatur, Whole Blood
ii
ABSTRACT
The whole blood can last for long time if it is stored at temperature of 4 degrees Celsius,
which is usually stored in the refrigerator which the refrigerator is not equipped with temperature control and displayed, and the differential temperature is quite high. This situation needs a new refrigerator which may provide the need for blood to remains at
constant temperature so that it can be used on a longer time and with higher quality, Whole Blood can stored for 21 days at temperature of 40C with temperature differential of ±20C. The
purpose of this final project is to design mini blood bank cabinet which use display
temperature control which has constant temperature at 4 0C with differential temperature of 0C. The method used in this final project is based on the refrigeration calculation, ±2
construction the machine, and then analyzing the results. The results of the final project is that machine can reached temperature of 20C to 60C, with COP 4,35 and efficiency up to 64,8%.
Keywords : Blood bank, display Temperature, Whole Blood
iii
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
MINI
BLOOD
BANK
CABINET
DENGAN
SISTEM
REFRIGERASI KOMPRESI UAP”. 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 Ir. Arda Rahardja Lukitobudi, M. Eng dan Tandi Sutandi,SST selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberi saran, petunjuk, bantuan serta berbagi
banyak
pengetahuan
sehingga
memudahkan
penulis
dalam
menyelesaikan laporan ini. 3.
Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
4.
Bapak M. Anda Falahuddin, ST., MT selaku Koordinator Tugas Akhir Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
5.
Bapak Ir. Windy Hermawan Mitrakusuma, MT. selaku dosen wali penulis yang telah memberikan pengetahuan bagi penulis.
6.
Dosen-dosen Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang banyak membantu dalam berbagai hal sebagai bantuan TA.
7.
Temen-teman di RA A 09 atas doa dan bantuannya, Khususnya Angga Adidarma dan Rizky Aliya selaku partner dalam pengerjaan Tugas Akhir.
iv
8.
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.
Bandung, Juni 2012
Penulis
v
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................
i
ABSTRAK.....................................................................................................................
ii
ABSTRACT...................................................................................................................
iii
KATA PENGANTAR...................................................................................................
iv
DAFTAR ISI..................................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR.....................................................................................................
x
DAFTAR TABEL..........................................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................................
xii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah………………….…………………………
1
1.2 Tujuan Penulisan….………………………………………………...
1
1.3 Batasan Masalah……………………….............................................
2
1.4 Metoda Penulisan ..............................................................................
2
1.5 Sistematika Penulisan.........................................................................
2
DASAR TEORI 2.1 Sistem Refrigerasi kompresi uap………………….………………
4
2.2 Proses sistem refrigerasi kompresi uap ...........................................
5
2.2.1 Proses Kompresi.......................................................................
5
2.2.2 Proses Kondensasi..................................................................
5
2.2.3 Proses Ekspansi......................................................................
5
2.2.4 Proses Evaporasi……………………………………………..
6
2.2.5 Superheat dan Subcooled........................................................
6
2.3 Komponen Sistem Refrigerasi Kompresi Uap………….................
7
2.3.1 Kompresor……......................................................................
7
2.3.2 Kondensor…………................................................................
7
2.3.3 Alat Ekspansi..........................................................................
8
2.3.4 Evaporator…………………………......................................
8
2.3.5 Refrigeran…………………………………………………….
9
2.4 Kinerja Sistem Pendingin.................................................................
10
vi
2.5 Beban Pendinginan ........................................................................
11
2.5.2 Beban Pertukaran Udara (infiltrasi load)............................
12
2.5.3 Beban produk ( product load )...........................................
12
2.5.4 Beban lain – lain ( miscellaneous load )..............................
13
2.5.5 Beban Total ........................................................................
13
2.6 Pengertian Blood Bank Cabinet.......................................................
14
2.7 Darah (Whole Blood) ......................................................................
14
2.5.1 Beban kalor melalui dinding ( wall gain load )...................
BAB III
11
DATA PERANCANGAN
3.1 Konstruksi Mini blood bank cabinet..................................................
16
3.1.1 Susunan Material Dinding…………………...............................
16
3.1.2 Susunan Material Pintu..............................................................
16
3.2 Kondisi Lingkungan Mini Blood Bank Cabinet...……………........
17
3.3 Data Produk.......................................................................................
17
3.4 Kabin ................................................................................................
17
3.4.1. Desain Kondisi Kabin............................................................
17
3.4.2. Dimensi Kabin .......................................................................
17
3.5 Performansi Rancangan ...................................................................
18
3.6 Material dinding yang Digunakan ....................................................
19
3.7 Material pintu yang Digunakan.........................................................
20
3.8 Perhitungan Beban ...........................................................................
21
3.8.1 Beban kalor melalui dinding dan pintu..................................
21
3.8.2 Beban Infiltrasi ....................................................................
24
3.8.3 Beban kalor produk ................................................................
24
3.8.4 Beban lain-lain .......................................................................
25
3.8.5 Beban total .............................................................................
26
3.9 Pemilihan Alat ................................................................................. 3.9.1 Kompresor .............................................................................
27
3.9.2 Strainer ..................................................................................
27
3.9.3 Evaporator .............................................................................
27
3.9.4 Kondensor ............................................................................
27
vii
3.9.5 Sight Glass............................................................................
28
3.9.6 Alat Ekspansi..........................................................................
28
3.9.7 Thermostat..............................................................................
28
3.9.1 Mini Circuit Breaker (MCB) ...............................................
29
3.9.2 Relay ..................................................................................
29
BAB IV
PEMBUATAN ALAT DAN CARA KERJA SISTEM
BAB IV
4.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat....................................................
30
4.1.1 Pembuatan Rangka Bawah dan Dudukan Roda......................
30
4.1.2 Pembuatan Kabin Dalam........................................................
30
4.1.3 Pembuatan Pintu.....................................................................
31
4.1.4 Memasang fiberglass pada pintu............................................
31
4.1.5 Pemasangan Pintu ..................................................................
31
4.1.6 Pemasangan Alat dan Komponen Refrigerasi ........................
32
4.1.7 Pemasangan Sistem Pemipaan dan Kelistrikan.......................
32
4.1.8 Pemvakuman dan Pengisian Refrigeran .................................
33
4.1.9 Tes running system ................................................................
34
4.1.10 Finishing (cat ulang) ............................................................
34
4.2 Cara Kerja Sistem Refrigerasi .........................................................
35
4.3 Cara Kerja Sistem Kelistrikan ..........................................................
36
DATA DAN ANALISIS 5.1 Peralatan Pengambilan Data ............................................................
37
5.2 Persiapan Pengambilan Data ............................................................
37
5.3 Prosedur Pengambilan Data..............................................................
38
5.4 Data Pengamatan .............................................................................
38
5.5 Pengolahan Data ..............................................................................
38
5.6 Grafik................................................................................................
41
5.6.1 Temperatur Kabin terhadap Waktu....................................
41
5.6.2 Temperatur Produk terhadap Waktu..................................
42
5.7 Analisa Sistem Secara Umum ………………………………..........
viii
42
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan…………………………………………………………. 44
6.2 Saran……..………………………………………………………….
44
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………
xii
LAMPIRAN…………………………………………………………………………..
xiii
ix
DAFTAR GAMBAR Halaman
Gambar 2.1 skema sistem refrigerasi kompresi uap sederhana......................................... 4
Gambar 2.2 siklus ideal sistem refrigerasi kompresi uap sederhana pada diagram p-h ... 5 Gambar 2.1 siklus refrigerasi subcooled dan superheat (Shan k. Wang 2001) .............. 7 Gambar 2.4 kompresor hermetic reciprocating ............................................................... 8
Gambar 2.5 Plate Surface Evaporator ............................................................................ 10 Gambar 2.6 finned Evaporator ........................................................................................ 10
Gambar 2.7 Blood Bank Cabinet ..................................................................................... 13 Gambar 3.1 Konstruksi Mini Blood Bank Cabinet .........................................................
16
Gambar 3.2 Diagram p-h rancangan .............................................................................
17
Gambar 3.3 Lapisan pada dinding mini blood bank cabinet ..........................................
18
Gambar 3.4 Lapisan pada pintu mini blood bank cabinet ..............................................
18
Gambar 3.5 sight glass..................................................................................................... 28 Gambar 3.6 mini circuit breaker...................................................................................... 29 Gambar 3.7 relay 5 A ..................................... ................................................................ 29 Gambar 4.1 Sistem Pemipaan Mini Blood Bank Cabinet ................................................ 35 Gambar 4.2 Sistem Kelistrikan Mini Blood Bank Cabinet............................................... 36 Gambar 5.1 “Cycle Info” Diagram p-h pada “Coolpack” ............................................... 39 Gambar 5.2 Diagram Ph Sistem Refrigerasi Pada Mini Blood Bank Cabinet Pada Menit ke-156 ............................................................................................................ 39 Gambar 5.3 Grafik Temperatur Kabin Terhadap Waktu ................................................
41
Gambar 5.4 Grafik Temperatur Produk Terhadap Waktu ............................................... 42
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Parameter Panas Material Tubuh Manusia Pada Umumnya ............................ 15
Tabel 3. 1 Kondisi Perancangan ....................................................................................... 17
Tabel 3. 2 Konstruksi Dinding ......................................................................................... 21 Tabel 3. 3 Konstruksi Pintu .............................................................................................. 22
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A (Daftar Kerja)
Lampiran B (Data Pengukuran) Lampiran C (Data Sheet / Brosur) Lampiran D (Foto-Foto penunjang)
xii
DAFTAR PUSTAKA
Althouse, Andrew D. 2004. Modern Refrigeration and Air Conditioning. United States of
America: The Goodheart-Willcox Company, Inc. Boyle, Graham. 1988. Australian Refrigeration and Air Conditioning vol.2. Australia-Perth:
Trust Publication
Dossat, Roy J. 1981. Principles of Refrigeration Second Edition SI Version. Canada: John
Wiley and Sons, Inc.
PMI. 2007. Pedoman Pelayanan Transfusi Darah Edisi Ketiga. Indonesia-Jakarta: Unit Transfusi darah PMI Pusat Wang, Shan K. 2001. Handbook of Air Conditioning and Refrigeration Second Edition. United States of America: Mc Graw-Hill Holman, J.P. Heat Transfer-10th ed. The McGraw-Hill Companies, Inc. United States, 2010. Baido, Darman R. 2010.,
Transfusi Darah. http://dokternetworkangk97.blogspot.com.
Diakses pada tanggal 18 maret 2012. 2.1
Godam64. 2008., Definisi/Pengertian Darah, Plasma Darah dan Fungsi Alat Sistem Transportasi Manusia. http://dokternetworkangk97.blogspot.com. Diakses pada tanggal 18 maret 2012.
xiii
