RANCANG BANGUN SEED STORAGE UNTUK BENIH KEDELAI
MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP
DESIGN AND CONSTRUCTION SOY BEAN SEED STORAGE
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
Oleh: RIDHO RIZKIANA KUSWARA NIM
: 091611025
PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
CURRICULUM VITAE
Nama Lengkap Tanggal Lahir Tempat, Alamat
Nomor Telepon Email
: Ridho Rizkiana Kuswara : Bandung, 6 Juni 1991 : Kp. Rancapanggung No.6 RT/04 RW/04, Desa Rancapanggung, Kecamatan Cililin, Kabupaten Bandung, 40562 : 085723455437 :
[email protected]
Pengalaman kerja
: Kerja praktek di PT ARYA JAYA (2 bulan)
Judul Tugas Akhir
: Rancang Bangun Seed Storage Untuk Benih Kedelai Menggunakan Sistem Refrigerasi Kompresi Uap
Pendidikan Formal Tahun Latarbelakang Pendidikan 2009-2012 Politeknik Negeri Bandung, Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 2005-2008 SMA Al-Ma’soem 2002-2005 SMP PGRI Sindangkerta 1996-2002 MI Negeri 1 Raja Desa No 1
Sertifikat/Seminar/Kursus/Pelatihan ASHRAE Student Learning Together “Chiller An Introduction and Maintenance”
2
Pelatihan Program Mahasiswa Wirausaha
3 4 5 6 7
1 Day Seminar Green Technology “An Technology From Waste” Natural Refrigerant Application For Air Conditioning and Refrigeration Systems Dissemination of low energy efeciency in building sector and labeling standard for AC & refrigerator in Indonesia Solution For Airborne Contamination In Health Care Facility Latihan Dasar Kepemimpinan Politeknik Negeri Bandung
8
LDK HMRA
9
Netiquet Training
Institut/Organisasi
Tahun
Politeknik Negeri Bandung
2011
Politeknik Negeri Bandung Politeknik Negeri Bandung
2011 2011
ASHRAE
2010
ASHRAE
2010
ASHRAE
2009
Politeknik Negeri Bandung Politeknik Negeri Bandung Politeknik Negeri
2009 2009 2009
Bandung
Pengalaman Berorganisasi Tahun Pengalaman Himpunan Mahasiswa Teknik Refrigerasi dan Tata Udara - 2012 2009 (Departemen Minat Bakat) Member ASHRAE Student Branch Politeknik Negeri – 2011 2009 Bandung Organizing Committee in 78 Action On May “Green 2010 Technology Seminar And Green Expo” Organizing Committee in 2nd ASHRAE Indonesian 2010 Chapter Exhibition on HVACR Technologies 2005 – 2008 ALMAPALA (Al-Ma’soem Pencinta Alam)
Kemampuan Bisa menggunakan komputer dan Microsoft Office
Bisa Menggunakan Coolpack dan AutoCad
ABSTRAK Produk pertanian benih membutuhkan perlakuan khusus, sehingga perlu
dicegah perubahan fisik dan kimiawinya serta menghambat dan menonaktifkan
perkembangan organisme yang terdapat pada produk. Perlakuan khusus tersebut meliputi pengaturan suhu, dan kelembaban di tempat penyimpanan benih.
Pengawetan dapat dilakukan dengan menyimpan benih di tempat penyimpanan
yang disebut Seed Storage. Tujuan pada penelitian ini adalah membuat sebuah Seed Storage untuk penyimpanan benih kedelai dengan sistem refrigerasi
kompresi uap. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah merancang alat sesuai perhitungan pendinginan, membangun alat, dan kemudian alat tersebut
dianalisa. Hasil penelitian ini adalah produk dapat mencapai suhu 40C sampai 80C pada kelembaban 39% dengan COPactual 2.87 serta efisiensi mencapai 62%, dengan temperatur evaporasi -17.17°C dan temperatur kondensasi 37.89°C. Performansi sistem refrigerasi rancangan lebih tinggi dari pada hasil pengukuran dikarenakan banyak faktor yang mempengaruhi pada saat pengukuran seperti titik pengukuran, cuaca pada saat pengukuran, insulasi kabin, dll. Kata kunci : Benih, Seed Storage, Efisiensi, temperatur dan kelembaban.
i
ABSTRACT Agricultural seeds need special treatment, so it needs to prevent physical
and chemical changes as well as inhibit and deactivate organisms found on the product. These treatment include the setting of temperature, and humidity on seed
storage. Pickling can be done by storing the seeds in a storage area called the Seed Storage. The purpose of this study was to create a Seed Storage for soybean seed with a vapor compression refrigeration system. The method used in this
study is to design the appropriate calculation of the cooling equipment, building and then the tool was analyzed. The results of this study was the product tools,
can reach temperatures of 40C to 80C at 39% humidity with COP actual 2.87 and the efficiency reached 62%, the evaporation temperature of -17.17 ° C and condensing temperature of 37.89 ° C. The design of refrigeration system performance is higher than the measurement results due to many factors that affect such measurements at the measurement point, the weather at the time of measurement, cabin insulation, etc. Keyword : Seed, Seed Storage, efficiency, temperature and humidity.
ii
KATA PENGANTAR
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
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 kami, baik riil maupun materiil. 2. Adik dan saudara penulis yang selalu mendukung dan menyemangati penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Aries P. Haryono, ST., MT dan Bapak Tandi Sutandi, SST selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan kemudahan kepada penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 4. Bapak Apip Badarudin, ST., MT, Bapak Nuryadi, ST., M. Eng dan Bapak Nur Khakim, M., Sc selaku dosen penguji yang selalu membantu dalam memperbaiki kesalahan-kesalahan pada penulisan laporan ini. 5. Caesar Adam dan M. Gilang Nurhadiyan selaku partner dan pendamping yang selalu setia menemani dan membantu saat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
iii
6. Bapak Prayogo, Bapak Dani, Bapak Aep serta Bapak Samedi selaku staff
jurusan yang selalu membantu dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.
7. Bapak Hilman selaku pemilik bengkel tempat saya melakukan sebagian
pengerjaan tugas akhir ini.
8. Terimakasih
menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Achmad Faisal, Aria Ambara, Ahmad Ramana, Elvan Septian, Khaerun
kepada RAMP Indonesia atas bantuan dana untuk
Nur Zaman, Mochammad Riffansyah, Fiqri Novel Zaelani, Ambang Bayu
Utama, Tia Nurul Syifa, Elsatifiana, Fuja Pratama, Okky Lazuardi, Angga
Adidarma, Oin Figaluh, Yanyan Rusyana dan teman lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang selalu menemani di saat susah maupun senang.
10. Rekan–rekan seperjuangan kelas 3A, yang selalu menjunjung tinggi kebersamaan dan kekeluargaan. 11. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah memberikan bantuan baik 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
iv
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN
CURRICULUM VITAE
ABSTRAK..........................................................................................................................
i
ABSTRACT........................................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR........................................................................................................
iii
DAFTAR ISI.......................................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR..........................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL...............................................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………………
x
BAB I
BAB II
BAB III
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ……….………………….……………………………
1
1.2 Tujuan …………….………………………………………………......
1
1.3 Batasan Masalah………………………..................................................
2
1.4 Metode Penelitian ...................................................................................
2
1.5 Sistematika Penulisan..............................................................................
2
DASAR TEORI 2.1 Benih Kedelai…………………..………………….……..………….
4
2.2 Pengaturan Kelembaban………………………………….………..
6
2.3 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana………………………
7
2.4 Perhitungan Beban Pendinginan…. .....................................................
13
2.4.1 Beban Konduksi Melalui Dinding................................................
13
2.4.2 Beban Pertukaran Udara...............................................................
14
2.4.3 Beban Kalor Dari Produk.............................................................
15
DATA PERANCANGAN 3.1 Konstruksi Kabin Seed Storage............................................................
16
3.1.1 Susunan Material Dinding…………………...................................
16
v
3.1.2 Susunan Material Pintu................................................................ 3.2 Kondisi Lingkungan Seed Storage………………...……………........
17
3.3 Data Perancangan.................................................................................
17
3.4 Chilling Time........................................................................................
17
3.5 COP Rancangan…………………………………………..…………
17
3.6 Perhitungan Beban ...............................................................................
19
3.6.2
Beban Pintu .............................................................................
22
3.6.3
Beban Infiltrasi ........................................................................
23
3.6.4
Beban Produk ..........................................................................
24
3.6.5
Beban Silica Gel .....................................................................
25
3.6.6
Beban Total…………………………………..…………….
26
3.7 Pemilihan Komponen Sistem Refrigerasi Pada Seed Storage....…..
BAB IV
24
3.7.1 Komponen Refrigerasi Kompresi Uap .......................................
27
3.7.2 Pemilihian Komponen Sistem Kelistrikan………..………….
29
PEMBUATAN ALAT DAN CARA KERJA SISTEM 4.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat.......................................................
BAB V
19
3.6.1 Beban Dinding……………………..........................................
16
32
4.1.1 Pembuatan Rangka Bawah dan Dudukan Roda........................
32
4.1.2 Pembuatan Kabin Dalam............................................................
32
4.1.3 Pembuatan Laci Silica Gel.........................................................
33
4.1.4 Pembuatan Casing.....................................................................
33
4.1.5 Pengecoran Polyurethane..........................................................
33
4.1.6 Proses Pengecatan dan Pemasangan Pintu..... ..........................
34
4.1.7 Pemasangan Alat dan Komponen Refrigerasi...........................
34
4.1.8 Penginstalan Sistem Pemipaan dan Kelistrikan........................
35
4.1.9 Pemvakuman dan Pengisian Refrigeran.................................
35
4.2 Cara Kerja Sistem Refrigerasi ............................................................
37
4.3 Cara Kerja Sistem Kelistrikan ............................................................
38
DATA DAN ANALISIS
vi
5.1 Peralatan Pengambilan Data ..............................................................
40
5.2 Prosedur Pengambilan Data ...............................................................
40
5.3 Data Pengamatan………....................................................................
40
5.4 Titik Pengukuran ...............................................................................
41
5.5 Contoh Perhitungan Data.....................................................................
41
5.6 Analisis Sistem Refrigerasi Seed Storage Terhadap Rancangan…..
44
5.6.1
Data Perancangan dan Pengujina........................................
44
5.6.2
Temperatur Kondensasi…………........................................
45
5.6.3
Temperatur Evaporasi............................................................
45
5.6.4
Chilling Time…………...........................................................
45
5.6.5
Efek Refrigerasi… ...............................................................
45
5.6.6
Kerja Kompresi…………………………………………..
45
5.6.7
COPactual…………………………………………………...
46
5.6.8
COPcarnot………………………………………..................
46
5.6.9
Efisiensi Refrigerasi………………………………………
46
BAB VI
PENUTUP 6.1 Kesimpulan…………………………………………………….….
47
6.2 Saran……..……………………………………………………..….
47
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................
xi
LAMPIRAN…………………………………………………………...
xii
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Siklus refrigerasi kompresi uap sederhana.................................... Gambar 2.2 Siklus Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana.....................
7
Gambar 3.1 Kontruksi Seed Storage.................................................................. Gambar 3.2 Diagram P-h rancangan awal..........................................................
16
Gambar 3.3 Konstruksi Dinding Kabin……………………………………….
19
Gambar 3.4 Condensing Unit.............................................................................
27
Gambar 3.5 Evaporator....................................................................................... Gambar 3.6 Thermal Expansion Valve............................................................... Gambar 3.7 Thermostat......................................................................................
28
Gambar 3.8 Mini Circuit Breaker......................................................................
29
Gambar 3.9 Relay..............................................................................................
30
Gambar 3.10 Voltmeter.......................................................................................
30
Gambar 3.11 Ampere Meter..............................................................................
30
Gambar 3.12 Pilot Lamp ..................................................................................
31
Gambar 3.13 Time Delay Relay........................................................................
31
Gambar 4.1 Sistem Pemipaan Seed Storage…………………………………....
37
Gambar 4.2 Sistem Kelistrikan Seed Storage……...............................………..
38
Gambar 5.1 “Cycle Input” Diagram p-h pada “Coolpack”..............................
42
Gambar 5.2 Diagram Ph Sistem Refrigerasi Pada Seed Storage Menit ke-210.
43
viii
9 18
28 29
DAFTAR TABEL
2.1 Daya tumbuh benih kedelai dengan kadar air dan temperatur yang Tabel
berbeda……………………………………………………………. Tabel 2.2 Hubungan antara kelembaban nisbi ruangan penyimpanan dengan kadar
4
air benih kedelai……………………………………………..
5
Tabel 3.1 Data Perancangan …….....................................................................
17
Tabel 3.2 Konstruksi Dinding……................................................................... Tabel 3.3 Konstruksi Pintu Bagian Atas........................................................... Table 3.4 Konstruksi Pintu Bagian Bawah……………………………………
20
Tabel 5.1 Data Perancangan dan Pengujian menit ke-210…...........................
44
ix
22 22
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A (Data Pengukuran)
Lampiran B (Gambar Teknik)
Lampiran C (Data Sheet / Brosur) Lampiran D (Foto-Foto penunjang)
x
DAFTAR PUSTAKA
1. ASHRAE Handbook of Fundamental, American Society of Heating,
Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta, 1997.
2. Dossat, Roy J., Principle of Refrigeration, 2nd. Ed., John Wiley & Sons, New
York, 1981. 3. Soemardi dan A.S Karama. 1996. Paket Teknologi Produksi Benih Kedelai. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor. hlm. 4-8.
4. Tétreault, J. 2003. Airborne Pollutants in Musseums, Galleries and Archives: Risk Assessment, Control Strategiesand Preservation Management. Ottawa:
Canadian Conservation Institute. 57-59.
5. K. Wang, Shan. Handbook of Air Conditioning and Refrigeration, Second Edition. 499.
6. Kartono. 2004. Buletin Teknik Pertanian vol. 9. Nomor 2. 7. http://www.engineeringtoolbox.com 8. Boyle, Graham. 1988. Australian Refrigeration and Air Conditioning, Vol. 2. Trust Publication, Australia-Perth.
xi
xii
