BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.3 Pengujian Prototype Cold Storage
Gambar 4.5 Grafik Hasil Perhitungan Massa Jenis
Pada Gambar 4.5 didapatkan hasil bahwa spesimen dengan komposisi campuran HDPE dan sekam padi sebanyak 50:50 memiliki massa jenis sebesar 0.70 gr/cm3, komposisi 60:40 memiliki massa jenis dengan nilai 0.73 gr/cm3, dan komposisi 70:30 memiliki nilai massa jenis sebesar 0.82 gr/cm3. Dari perhitungan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa spesimen dengan komposisi campuran 50:50 memiliki nilai massa jenis terendah.
4.3 Pengujian Prototype Cold Storage
Pengujian dilakukan dari hasil desain dan setelah pengujian spesimen komposit dengan cara pembuatan prototype cold storage untuk palka kapal ikan 30GT. Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui suhu terendah dan lama waktu yang dapat dicapai dengan penggunaan insulasi cold storage dari bahan campuran HDPE dan sekam padi serta kondisi ikan yang telah didinginkan. Pada pengujian ini prototype menggunakan lapisan fiber agar campuran HDPE dan sekam padi tidak bercampur dengan ikan apabila es batu telah mencair dan merusak kesegaran ikan yang disimpan. Temperatur dalam percobaan ini meliputi temperatur lingkungan, temperatur prototype, temperatur ikan dan temperatur beban (es batu). Prototype cold storage memiliki ukuran 24 cm x 24 cm x 24 cm dengan ketebalan 3cm disetiap sisinya, dapat dilihat pada Gambar 4.6.
0.64 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 0.76 0.78 0.8 0.82 0.84 1 2 3
Gambar 4.6 Prototype Cold Storage
Komposisi yang digunakan untuk prototype isolasi cold storage ini adalah 50:50 antara HDPE dan sekam padi. Komposisi ini dipilih karena memiliki nilai konduktivitas termal terendah dibanding dengan komposisi spesimen 60:40 dan 70:30 selain itu dengan komposisi tersebut prototype akan lebih kuat karena memiliki ketahanan yang seimbang antara HDPE dan sekam padi, serta memiliki nilai massa jenis terendah kedua. Proses pembuatan kotak prototype isolasi cold storage ini memerlukan beberapa alat dan bahan, diantaranya HDPE, sekam adi yang sudah dihaluskan, xylene, oven untuk melelehkan HDPE, aluminium foil sebagai pelapis cetakan agar komposit tidak menempel pada cetakan, dan cetakan berbentuk kotak dengan ukuran 24 cm x 24 cm dengan ketebalan 3 cm. Pengukuran temperatur menggunakan thermometer digital yang sensornya diletakkan pada setiap titik T1, T2, T3 dan T4. Titik T1 merupakan temperatur dari es batu atau beban pendingin, T2 merupakan temperatur pada ikan, T3 merupakan temperatur dari kotak prototype dan T4 merupakan temperatur lingkungan. Beban pendingin menggunakan cacahan es batu agar mempermudah dalam peletakkan dan mempermudah dalam pengambilan data, jumlah yang digunakan adalah 0,5 kg es batu cacah. Untuk ikan yang digunakan adalah ikan laut jenis ikan ekor kuning dengan berat 0,194 kg. Pengambilan data dalam pengujian ini dilakukan setiap 1 jam sekali selama 24 jam. Hasil dari pengukuran ditunjukkan pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10 Pengukuran Temperatur Prototype isolasi Cold Storage Waktu (jam) T1 (Temperatur Es) T2 (Temperatur Ikan) T3 (Temperatur HDPE dan sekam padi)
T4 (Temperatur Lingkungan) 0 0.1 0.7 5.4 31.2 1 -2 -1.7 2.2 30.2 2 -0.8 -1.6 2.9 29.5 3 0 -0.9 3.6 28.8
43 4 0.1 0 3.6 28.5 5 0.1 0 3.7 28 6 0.1 0 3.5 27.7 7 0.3 0 5.4 27.8 8 2 0 7.5 27.8 9 2.7 0.1 9.6 27.4 10 3.1 0.1 11.9 26.7 11 4.5 0.9 14.1 26.7 12 5.1 1 15.6 26.2 13 4.2 0.9 16.4 26.2 14 5.8 1.6 16.8 25.9 15 6.4 2.4 17.4 26.6 16 8.7 5.7 18.2 27.1 17 11.9 6.6 18.7 27 18 13 10 18.8 28.9 19 15 12.3 18.9 29.3 20 17.4 13.5 19.2 30.6 21 19 14.1 19.7 30.6 22 23.3 17.3 20.9 30.9 23 24.8 17.6 24.6 30.1 24 25.6 19 26.4 29.9
Selama 24 jam pengukuran dan pengamatan dengan temperatur lingkungan berkisar antara 25 – 31 oC, beban es yang ada pada kotak prototype telah mencair. Temperatur pada T1 yaitu es batu memiliki suhu terendah sebesar -2 oC dan suhu tertinggi sebesar 25.6 oC. Temperatur yang ada pada T1 mampu menjaga suhu dengan baik karena bisa mempertahankan suhu dengan konstan dan tidak terlalu cepat mencair dengan rentang waktu 24 jam didalam kotak prototype. Temperatur T2 yaitu ikan memiliki suhu terendah sebesar – 1.7 oC dan suhu tertinggi sebesar 19 oC. Temperatur T3 yaitu suhu didalam kotak prototype memiliki suhu terendah sebesar 2.2 oC dan suhu tertinggi sebesar 36.4 oC. Penggunaan insulasi dengan bahan komposit campuran HDPE dan sekam padi mampu menahan suhu es batu dibawah 10 oC selama 16 jam dan mampu mempertahan suhu ikan selama 18 jam dengan rentang suhu didalam prototype antara 2 oC hingga 18 oC. Temperatur yang ada pada insulasi mampu menjaga suhu dengan baik karena bisa mempertahankan suhu dengan konstan dan tidak terlalu cepat mencair dengan rentang waktu 24 jam didalam kotak prototype. Rata-rata kenaikan suhu antar T1, T2, T3, dan T4 sebanyak 0.8 dan tertinggi 4.3 disetiap jamnya. Suhu yang ada pada lingkungan sangat mempengaruhi suhu didalam kotak protype karena apabila suhu lingkungan tinggi maka suhu yang ada didalam kotak pun juga akan bertambah tinggi dan apabila suhu lingkungan rendah maka suhu yang ada pada kotak juga cenderung akan menurun. Hal ini dibuktikan dengan percobaan yang telah dilakukan selama 24 jam pada kotak prototype berbahan campuran HDPE dan sekam padi. Pada Gambar 4.7 dapat dilihat grafik perbandingan hasil percobaan kotak prototype selama 24 jam.
Gambar 4.7 Grafik perbandingan pengujian prototype
Nilai konduktivitas pada komposit berbahan campuran HDPE dan sekam padi sebesar 0.77, hal ini menyebabkan kurang optimalnya kotak prototype menjaga suhu yang ada didalamnya. Apabila nilai konduktivitas semakin rendah maka akan semakin baik dalam mempertahankan suhu yang ada didalamnya. Kurang optimalnya prototype dalam menjaga suhu dikarenakan kurang tercampurnya antara bahan HDPE dan sekam padi. Namun bahan HDPE ini memiliki kontruksi yang sangat kuat apabila digunakan sebagai bahan insulasi pada kapal. Penyambungan komposit dapat mempengaruhi nilai konduktivitas termal didalam kotak prototype. Penambahan fiber pada kotak prototype membuat kotak semakin kedap dan bagus dalam pengujian karena fiber memiliki sifat yang kuat dan kedap sehingga air yang ada dalam kotak tidak meluber keluar atau bocor dan dapat menjaga suhu ruangan tetap dalam keadaan stabil.
Berbagai macam sifat karakteristik material insulasi yang baik yaitu mencakup sifat kimia dan fisika yang pada umumnya dimiliki oleh material polyurethane. Hal inilah yang membuat beberapa industri kapal perikanan memilih polyurethane sebagai material insulasi pada palka. Keuntungan dalam penggunaan polyurethane sebagai palka yaitu memiliki sifat konduktivitas termal yang lebih rendah dengan nilai k sebesar 0,023 serta mudah dalam pemasangan. Insulasi pada palka kapal perikanan yang baik yaitu memiliki kerapatan insulasi mencapai ρ ≥ 30kg/m3. Polyurethane merupakan salah satu material insulasi berbentuk busa yang didalamnya terdapat kandungan gas. Gas merupakan penghantar panas yang buruk, oleh sebab itu pemilihan material jenis ini dapat memperlambat pencairan es batu yang digunakan pada palka kapal perikanan dan dapat menjaga kualitas ikan tetap dalam keadaan segar.
Dari percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa bahan campuran HDPE dan sekam padi tidak lebih bagus dari bahan isolasi palka kapal ikan yang telah ada dikarenakan kandungan konduktivitas termal yang lebih tinggi dibanding dengan
polyurethane. -5 10 25 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Te m p era tu r Waktu (jam)
Data Temperatur Pengujian Prototype
T1 T2 T3 T4