DISAIW DAN UJICOBA
MESIN PENDINGIN TlPE TEROWONGAN
ANGIN
Oleh
ARlFlN DERAJAT SURYANA
F 24.
1361
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ARIFIN DERAJAT SURYANA
(F
24 1361 ) . D i s a i n Dan U j i c o b a M e s i n P e n d i n g i n T i p e T e r o w o n g a n A n g i n . ( D i b a w a h b i m b l n g - a n D r . H . K a m a r u d d i n A b d u l l a h d a n I r . Mad Y a m i n ) .RI
NGKASAN
M e s i n p e n d i n g i n t i p e t e r o w o n g a n a n g i n t e r d i r i d a r i
m e s i n k o n p r e s o r d a n k o n d e n s o r , b l o w e r , e v a p o r a t o r d a n
t e r o w o n g a n a n g i n . U d a r a d i h e m b u s k a n b l o w e r , m e n g a l i r
m e l e w a t i e v a p o r a t o r s a m p a i k o m o d i t i m e l a l u i t e r o w o n g a n
a n g i n . K a r e n a m e n y i n g g u n g e v a p o r a t o r i n i l a h s u h u u d a r a
t u r u n .
D i s a i n t e r o w o n g a n a n g i n d i b u a t u n t u k p e n g u k u r a n a
( a l p h a ) d a n h ( k o e f i s i e n k o n v e k s i ) . D a l a m h a 1 i n i y a n g
d i d i e a i n d a n d i b u a t a d a l a h e v a p o r a t o r d a n t e r o w o n g a n
a n g i n . E v a p o r a t o r t e r b u a t d a r i t e m b a g a d e n g a n d i a m e t e r
318 i n c h i d e n g a n p a n j a n g 28 meter y a n g d i b u a t b e r b e l o k -
b e l o k . T e r o w o n g a n a n g i n t e r b u a t d a r i b a h a n m u l t i p l e k s
y a n g d i l a p i s i s t i r o f o a m p a d a b a g i a n l u a r n y a d a n m e m p u n y a i
u k u r a n p e n a m p a n g 30 c m x 30 c m d e n g a n p a n j a n g 4 m e t e r ,
s e s u a i d e n g a n h a s i l p e n e l i t i a n R o b e r t J o r g e n e s s ( 1 9 7 0 )
t e n t a n g a l i r a n u d a r a d a l a m p i p a .
D a l a m p e n g o p e r a s i a n n y a p a d a t e r o w o n g a n a n g i n t e r j a d i
p i n d a h p a n a s d a r i u d a r a s e k i t a r k e d a l a m t e r o w o n g a n d a n
d a r i i n s u l a s i y a n g d i g u n a k a n . D i k e t a h u i b e s a r k o e f i s i e n
s a r 4.358 J/m2 K . Hal ini menyebabkan meningkatnya s u h u
a l i r a n ' u d a r a yang mengalir dari evaporator k e komoditi.
Sebagai ujicoba, mesin ini digunakan untuk menentukan
nilai alpha d a r i buah m e l o n , yang telah diketahui nilainya
pada penelitian sebelumnya.
Dari data yang dipeorleh dan dihitung dengan metode
numerik maka diperoleh nilai alpha rata-rata dari enam
kali percobaan yang dilakukan adalah 0.112212 f 0.02453.
Dan dari penelitian sebelumnya diperoleh 0.095960 %
0.0033084. Dari d u a nilai tersebut terlihat bahwa peneli-
tian ini menghasilkan nilai
a ,
27.3 % lebih tinggi darihasil penelitian sebelumnya.
Karena dalam ujicoba dengan buah melon media pendi-
nginnya adalah aliran udara maka pada kulit buah terjadi
konveksi paksa. Nilai koefisien konveksi paksa ( h ) dipe-
ngaruhi oleh kecepatan aliran udara yang diberikan. Dalam
penelitian ini nilai h dihitung dengan dua c a r a yaitu
berdasarkan rumus pindah panas dan r u m u s Ranz-Marshall
untuk aliran sekitar bola. Hasil perhitungan menunjukan
adanya perbadaan dari nilai h yang didapat. Perbedaan ini
disebabkan adanya penambahan panas dari dinding sekitar
D I S A I N D A N U J I C O B A
M E S I N P E N D I N G I N T I P E T E R O W O N G A N A N G I N
O l e h :
A r i f i n D e r a j a t S u r y a n a
F
24 1361S K R
I
PSI
S e b a q a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk rnemperoleh gelar S A R J A N A T E K N O L O G I P E R T A N I A N
pada J u r u s a n M E K A N I S A S I P E R T A N I A N F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n B o g o r
1992
F A K U L T A S T E K N O L O G I P E R T A N I A N I N S T I T U T P E R T A N I A N B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DISAIN DAN UJICOBA
MESIN PENDINGIN TIPE TEROMONGAN ANGIN
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan
MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
Arifin Derajat Suryana
F.
24
1361Dilahirkan pada tanggal 2
Juni
1967di Jakarta
Tanggal lulus
14Naret
1992Disetujui
Bogor,
Agu~;tus
1992Ir. Wad Yamin
P u j i syukur kami parijatkan kehadirat Allah s w t , karena
hanya dengan rahmat dan hidayahNya-lah skripsi ini dapat
diselesaikan.
Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada
:1.
Dr. Kamaruddin Abdullah sebagai dosen pembimbing utama
2. Ir. Mad Yamin sebagai dosen pembimbing kedua
3.
Ir. Suroso sebagai dosen penguji
4. Japan International Cooperation Agency (JICA) yang telah
membantu pembiayaan penelitian ini
5. Orang tua, saudara dan teman-teman yang telah mendorong
dan membantu penelitian ini
Akhirnya kritik dan saran sangat penulis harapkan demi
perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor; Agustus
1992Penul
i s
DAFTAR I S 1
. . .
K A T A PENGANTAR
. . .
' 1 1 1DAFTAR T A B E L v i i
DAFTAR GAMBAR
. . .
i xDAFTAR L A M P I R A N
. . .
x iDAFTAR SIMROL
. . .
x i i. . .
.
I PENDAHULLIAN
I 1 . T I N J A U A N PUSTAKA
13 . EVAPORATOR
. . .
41
.
Macam-Macam E v a p o r a t . o r. . .
4. . .
.
2 P e r p i n d a h a n K a l o r pada E v a p o r a t o r 5
. . .
.
3.
E v a p o r a t o r D e n g a n S i r i p 7. . .
.
C A L I R A N DALAM P I P A 9
. . .
D.
P I N D A H PANAS KONDUKSI DAN KONVEKSI 9. . .
E
.
S I F A T TERMOFTSIK RAHAN P E R T A N I A N 1 2F
.
P E N E L I T I A N SEBELUMNYA MENGENAI D I F U S I V I T A S. . .
PANAS 1 3
G
.
D I F U S I V I T A S PANAS DALAM BENDA PADAT BERBEN-. . .
TUK B U L A T 1 7
I11
.
PENDEKATAN D I S A I NA
.
D I S A I N FUNGSIONAL. . .
2 0.
1.
K a t u p E k s p a n s i. . .
2 02
.
E v a p o r a t o r. . .
2 03 . T h e r m o s t a t
. . .
2 04
.
B l o w e r. . .
2 0.
5
.
T e r o w o n g a n A n g i n. . .
2 1B
.
D I S A I N STRUKTURAL. . .
2 11
.
E v a p o r a t o r. . .
2 12
.
T e r o w o n g a n A n g i n. . .
. . . .
C . P E R K I R A A N SUHU UDARA S A M P A I KE K O M O D I T I. . .
D.
PERHITUNGAN LUAS EVAPORATORI V
.
METODA PENENTUAN K O E F I S I E N P I N D A H PANAS DAN D I F U S I V I T A S PANAS BUAH.
. . .
A K O E F I S I E N P I N D A H PANAS
.
. . .
1 P i n d a h P a n a s P a d a T e r o w o n g a n
2
.
P e n e n t u a n K o e f i s i e n K o n v e k s i B v a h M e l o n P a d a A l i r a n U d a r a T e r t e n t u. . .
B
.
PENENTUAN D I F U S I V I T A S PANAS ( a ) DENBAN METO- DE " F I N I T E D I F F E R E N C E " ( N U M E R I K ). . .
C
.
PENENTUAN KETEPATAN N I L A I D I F V S I V I T A S PANAS. . .
I V
.
BAHAN. A L A T DAN PROSEDUR P E N G U J I A NA
.
BAHAN. . .
. . .
C . WAKTU DAN TEMPAT P E N E L I T I A N. . .
D.
PROSEDUR P E N E L I T I A N. . .
1.
P e n g u k u r a n T a n p a B e b a n. . .
.
2 P e n g u k u r a n dengan A e b a n
2 . 1 . P e n e n t u a n d i f u s i v i t a s p a n a s
. . . .
2 . 1 . P e n e n t . uan k o e f i s i e n p i n d a h panas
. . .
. . .
E.
PENENTUAN N I L A I ALPHA ( a )V I
.
H A S I L DAN PEMBAHASANA
.
K A R A T E R I S T I K M E S I N P E N D I N G I N T I P E TEROWONGAN A N G I N. . .
1
.
K a r a t e r i s t i k P e n u r u n a n S u h u P a d a. . .
T e r o w o n g a n. . .
2 . P i n d a h P a n a s P a d a , T e r o w o n g a n
3
.
P e n g a r u h K e c e p a t a n A l i r a n U d a r a t e r h a d a p. . .
S u h u M e d i aI3
.
PENGUKURAN SUHU BUAH MELON. . .
D':
PENENTUAN N I L A I KETEPATAN. . .
E
.
N I L A I K O E F I S I E N K O N V E K S I PAKSA YANG T E R J A D IF
.
PERBANDINGAN N I L A I D I F U S I V I T A S PANAS BUAH MELON DENGAN P E N E L I T I A N SEBELUMNYA. . .
V I
.
K E S I M P V L A N DAN SARAN. . .
A.
K E S I M P U L A N. . .
A.
SARANL A M P I R A N
DAFTAR TABEL
T a b e l 1. P e n y e b a r a n s u h u ( O C ) p a d a t e r o w o n g a n a n g i n 4 3
T a b e l 2 . P e n g a r u h k e c e p a t a n a l i r a n u d a r a t e r h a d a p
s u h u m e d i a
...
4 7T a b e l 3. C o n t o h b u a h m e l o n p a d a p e r c o b a a n
...
4 8T a b e l 4 . H a s i l p e r h i t u n g a n n i l a i a l p h a m e l o n
...
5 3T a b e l 5. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i
...
56T a b e l 6 . N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n I 1
...
6 5T a b e l 7 . N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n I 1 1
...
6 7T a b e l 8. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V
...
6 9T a b e l 9. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n VI
...
71T a b e l 10. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I
...
7 3T a b e l 11. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I I
...
7 5 T a b e l 1 2 . K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n I 1...
83T a b e l 13. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n 1 1 1
..
8 5T a b e l 1 4 . K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V
....
8 7T a b e l 15. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I
...
89T a b e l 16. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I 9 1
T a b e l 17. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I I 93
T a b e l 18. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a p e r c o b a a n V 9 5
T a b e l 19. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a p e r c o b a a n VI 9 7
T a b e l 20. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a p e r c o b a a n V I I 99
~ a b e i 21. D a t a p e n g u k u r a n s u h u m e l o n p e r c o b a a n I I
. .
.
.
101T a b e l 22. D a t a p e n g u k u r a n suhu melon p e r c o b a a n 111
...
T a b e l 23. D a t a p e n g u k u r a n suhu melon p e r c o b a a n V
...
T a b e l 24. D a t a p e n g u k u r a n suhu m e l o b p e r c o b a a n V I
....
T a b e l 2 5 . D a t a p e n g u k u r a n suhu m e l o n p e r c o b a a n V I I...
T a b e l 26. D a t a p e n g u k u r a n suhu melon p e r c o b a a n V I I I
T a b e l 2 7 . D a t a suhu p e n e n t u k o e f i s i e n k o n v e k s i p e r c o -
baan V
...
T a b e l 28. D a t a suhu p e n e n t u k o e f i s i e n k o n v e k s i p e r c o -
baan V I
...
T a b e l 29. D a t a suhu p e n e n t u k o e f i s i e n k o n v e k s i p e r c o -
baan V I I
...
T a b e l 30. N i l a i massa j e n i s dan panas j e n i s u d a r a
....
viii
D A F T A R GAMBAR
Ha 1 aman
[image:12.611.90.516.115.653.2] [image:12.611.87.521.123.655.2]Ganbar 1. Daur k o m p r e s i
...
4Gambar 2. G r a f i k k e e f e k t i f a n s i r i p
...
BGambar 3. Rancangan t e r o w o n g a n a n g i n
...
9Gambar 4 . P r o s e s p i n d a h panas pada d i n d i n g
...
11Gambar
5.
A l a t p e n g u k u r d i f u s i v i t a s panas r a n c a n g a nGunadi
...
14Gambar 6 . A l a t p e n g u k u r d i f u s i v i t a s panas r a n c a n g a n
D i c k e r s o n
...
16Gambar 7. Skema t h e r m a l C o n d u k t i v i t i P r o b e
...
1 6Gambar 8 . Model k o n d u k t i v i t a s panas dalam b o l a i s o -
t r o p i s
...
1 8Garnbar 9 . Hubungan a n t a r a w a k t u ( m ) dan l e t a k t i t i k ( n ) u n t u k menentukan persarnaan n u m e r i k
...
Gambar 10. Buah melon (Cucumis m e l o L . )
...
Garnbar 11. Terowongan a n g i n.$...
Gambar 1 2 . M e s i n k o m p r e s i dan k o n d e n s o r t i p e T-50
. . .
Gambar 13. D a t a l o g g e r
...
Gambar 14. P e n e m ~ a t a n th e r m o k o p e l pada buah melon
...
Gambar d 5 . G r a f i k penurunan suhu pada terowongan a n g i n
Gambar 16. P o s i s i s e n s o r t h e r m o k o p e l dalarn buah
...
Gambar 17. Skema t e r o w o n g a n a n g i n
...
Gambar 1 8 . G r a f i k n i l a i a l p h a melon p e r c o b a a n I 1
....
G a m b a r 20. G r a f i k n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V
...
79G a m b a r 21. G r a f i k n i l a i a l p h a r m e l o n p e r c o b a a n V I
....
80G a m b a r 2 2 . G r a f i k n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I
. . .
81D A F T A R L A M P I R A N
L a m p i r a n 1. S k e m a t e r o w o n g a n a n g i n
...
:..
60L a m p i r a n 2 . P r o g r a m p e n e n t u n i l a i a l p h a d a n k e t e -
p a t a n
...
6 1L a m p i r a n 3 . P r o g r a m p e n e n t u k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a 6 4
L a m p i r a n 4 . N i l a i a l p h a m e l o n
...
6 5L a m p i r a n 5. G r a f i k n i l a i a l p h a m e l o n
...
7 7 L a m p i r a n 6 . K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n...
83L a m p i r a n 7 . N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a
...
9 5L a m p i r a n 8 . D a t a p e n g u k u r a n s u h u m e l o n
...
101L a m p i r a n 9. D a t a s u h u p e n e n t u k o e f i s i e n k o n v e k s i
. . .
111L a m p i r a n 1 0 . N i l a i massa j e n i s d a n p a n a s j e n i s u d a r a 117
L a m p i r a n 11. C o n t o h p e r h i t u n g a n p i n d a h p a n a s t e r o -
w o n g a n
...
118L a m p i r a n 1 2 . C o n t o h p e r h i t u n g a n p e n e n t u a n n i l a i k e -
t e p a t a n
...
120L a m p i r a n 13. C o n t o h p e r h i t u n g a n p e n e n t u a n n i l a i k o -
DAFTAR SIHBOL
A :
Ab :
A i :
Am :
A 0 :
Cp :
D :
9 :
h :
h f g :
h i :
ho :
h l :
h2 :
k :
K :
L :
rn P r :
9 :
r
Re :
T f :
T o i : Tou :
Ts :
Luas b i d a n g permukaan ( m Z ) Luas s e l i m u t b o l a ( m Z )
Luas s e l i m u t dalam p i p a (m2 )
Luas s e l irnut r a t a - r a t a p i p a (m2
I
Luas g e l i m u t l u a r p i p a ( m z )
Panas j e n i s bahan ( J / k g K )
D i a m e t e r (rn)
G r a f i t a s i ( m / s Z )
K o e f i s i e n k a n v e k s i (w/rnZK)
Panas l a t e n penguapan ( J / k g )
K o e f i s i e n k o n v e k s i r e f r i g r a n (w/rn2 K )
K o e f i s i e n K o n v e k s i f l u i d a (w/mZ K )
N i l a i k o e f i s i e n p i n d a h panas (w/m2 K)
N i l a i k o e f i s i e n p i n d a h panas dengan rumus
Ranz-Marshall (w/mZ K)
K o n d u k t i v i t a s panas bahan (w/m K )
N i l a i K e t e p a t a n
(X)
J a r a k perambatan panas (m)
L a j u a l i r a n massa ( r n A 3 / s ) B i l a n g a n P r a n t e l
Jumlah k a l o r p i n d a h panas ( k c a l / j a m )
J a r i - j a r i (m)
B i 1 angan Reno1 d
Suhu f l u i d a ( K )
suhu a l i r a n u d a r a d i h e l a k a n g buah ( K )
v : K e c e p a t a n aliran ( m / d e t )
x
: Tebal bahan ( M )f
: M a s s a j e n i s s u a t u bahan (kg/rnA3)& : V i s c o s i t a s bahan ( P a s ) Ot : B e d a k u h u logaritmik ( K )
I.
PENDAHULUANS a l a h s a t u teknik pengawetan bahan pertanian untuk
memperpanjang masa s i m p a n a d a l a h teknik pendinginan.
Pendinginan telah banyak d i l a k u k a n orang dengan berbagai
c a r d , teknik d a n dengan menggunakan berbagai macam alat.
Tetapi prinsip d a s a r pendinginan hanya s a t u y a i t u menurun-
kan d a n mempertahankan s u h u b e n d a pada n i l a i s u h u s i m p a n
benda/suhu yang 'diinginkan.
d e n g a n a d a n y a perbedaan s u h u a n t a r a benda dengan
media s e k e l i l i n g benda maka terjadi perpindahan panas
secara konduksi maupun k o n v e k s i dalam dan d a r i benda k e
media tersebut. P e r p i n d a h a n panas ini menyebabkan a d a n y a
kesetimbangan s u h u a n t a r a benda dengan m e d i a n y a , yang
mempunyai s u h u lebih tinggi a k a n turun dan yang mempunyai
s u h u r e n d a h akan naik
D a l a m s t o r a g e mesin pendingin u m u m d i l a k u k a n pendi-
nginan terhadap media benda yang akan didinginkan melalui
evaporator, sehingga s u h u media tetap dingin dan d a p a t
menyerap p a n a s benda. Hal ini akan menyebabkan turunnya
s u h u benda yang didinginkan.
D a l a m penelitian ini d i b u a t s u a t u s t o r a g e d i m a n a
dapat memberikan media yang mengalir s e h i n g g a diharapkan
panas benda d a p a t c e p a t terbuang mengalir mengikuti a l i r a n
s a l a h s a t u u j u n g n y a d a n s t o r a g e p a d a u j u n g y a n g l a i n .
D e n g a n m e l e w a t k a n u d a r a d a r i b l o w e r p a d a e v a p o r a t o r ,
d i d a p a t a l i r a n u d a r a d i n g i n m e n u j u s t o r a g e s e h i n g g a t e r j a -
d i k o n v e k s i p a k s a p a d a p e r m u k a a n l u a r b e n d a y a n g a k a n
d i d i n g i n k a n .
D i s a i n e v a p o r a t o r d i b u a t s e d e m i k i a n r u p a b e r b e l o k -
b e l o k a g a r l e b i h l a m a b e r s e n t u h a n d e n g a n a l i r a n u d a r a .
Dan u n t u k d i s a i n t e r o w o n g a n a n g i n m e n g i k u t i p e n e l i t i a n
t e n t a n g a l i r a n u d a r a o l e h R o b e r t J o r g e n e s s ( 1 9 7 0 ) .
f
U n t u k u j i c o b a m e s i n p e n d i n g i n d e n g a n s t o r a g e t i p e
t e r o w o n g a n a n g i n i n i d i l a k u k a n p e n g u j i a n t a n p a b e b a n d a n
d e n g a n b e b a n . P e n g u j i a n t a n p a b e b a n d i l a k u k a n u n t u k
m e l i h a t s a m p a i d i m a n a k e m a m p u a n m e s i n p e n d i n g i n u n t u k
m e n d i n g i n k a n m e d i a s t o r a g e . U n t u k p e n g u j i a n d e n g a n b e b a n ,
d i g u n a k a n b u a h m e l o n s e b a g a i b e b a n n y a .
D a r i h a s i l p e n q u k u r a n s u h u b u a h m e l o n y a n g d i d i n g i n -
k a n d i d a p a t n i l a i a l p h a y a i t u d e n g a n p e r h i t u n g a n m e t o d a
n u m e r i k
.
Dan h a s i l n y a a k a n d i b a n d i n g k a n d e n g a n h a s i ld a r i p e n e l i t i a n s e b e l u m n y a .
D a n a d a p u n t u j u a n p e n e l i t i a n i n i a d a l a h :
1. M e n d i s a i n m e s i n p e n d i n g i n t i p e t e r o w o n g a n a n g i n
2 . U j i c o b a m e s i n p e n d i n g i n t i p e t e r o w o n g a n a n g i n
I
I.
TINJAUAN PUSTnKA&.
MESIN
PENDINGIN KOHPRESIBagian-bagian dari mesin-pendingin kompresi adalah
kompresor, kondensor, a l a t ekspansi d a n evaporator.
Kompresor adalah jantung d a r i mesin pendingin kompresi.
Ada 4 j e n i s kompresor refrigrasi yang sering digunakan
yaitu kompresor torak, s e k r u p , sentrifugal dan sudu.
Kompresor berfungsi menciptakan tekanan rendah pada
ruang evaporator dan menciptakan tekanan tinggi pada
kondensor.
Kondensor merupakan tempat dimana u a p refrigran
dicairkan kembali sehingga ditempat ini diperlukan
pelepasan panas. Pelepasan panas biasanya dilakukan
dengan penukar kalor baik o l e h fluida cair maupun
udara.
Dan sebagai batas tekanan rendah dan tinggi dipa-
sang suatu alat ekspansi yang juga berfungsi untuk
mengatur jumlah refrigran yang- bersirkulasi.
Sedang evaporator berupa pipa-pipa dengan luas
permukaan tertentu sebagai tempat menguapnya refrigran
cair dan di sinilah terjadi proses pendinginan secara
garis besar sistem mesin pendingin.
D a u r kompresi dapat dilihat pada Gambar 1 berikut
G a m b a r 1 . D a u r k o m p r e s i
B.
EVAPORATORE v a p o r a t o r a d a l a h p e n u k a r k a l o r y a n g m e m e g a n g
p e r a n a n p e n t i n g d a l a m s i k l u s r e f r i g r a s i y a i t u m e n d i -
n g i n k a n m e d i a s e k i t a r n y a .
1. V a c a m - m a c a m e v a p o r a t o r
Ada b e b e r a p a macarn e v a p o r a t o r , s e s u a i d e n g a n ,
t u j u a n p e n g g u n a a n n y a d a n b e n t u k n y a p u n b e r b e d a - b e d a .
H a l t e r s e b u t d i s e b a b k a n k a r e n a m e d i a y a n g h e n d a k
d i d i n g i n k a n d a p a t b e r u p a g a s , c a i r a n a t a u z a t p a d a t .
Maka e v a ' o r a t o d a p a t d i b a g i b e b e r a p a g o l o n g a n ,
s e s u a i d e n g a n k e a d a a n r e f r i g r a n y a n g a d d d i d a l a m n y a
y a i t u j e n i s e k s p a n s i k e r i n g , j e n i s s e t e n g a h b a s a h ,
[image:20.611.86.540.93.709.2]DISAIW DAN UJICOBA
MESIN PENDINGIN TlPE TEROWONGAN
ANGIN
Oleh
ARlFlN DERAJAT SURYANA
F 24.
1361
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ARIFIN DERAJAT SURYANA
(F
24 1361 ) . D i s a i n Dan U j i c o b a M e s i n P e n d i n g i n T i p e T e r o w o n g a n A n g i n . ( D i b a w a h b i m b l n g - a n D r . H . K a m a r u d d i n A b d u l l a h d a n I r . Mad Y a m i n ) .RI
NGKASAN
M e s i n p e n d i n g i n t i p e t e r o w o n g a n a n g i n t e r d i r i d a r i
m e s i n k o n p r e s o r d a n k o n d e n s o r , b l o w e r , e v a p o r a t o r d a n
t e r o w o n g a n a n g i n . U d a r a d i h e m b u s k a n b l o w e r , m e n g a l i r
m e l e w a t i e v a p o r a t o r s a m p a i k o m o d i t i m e l a l u i t e r o w o n g a n
a n g i n . K a r e n a m e n y i n g g u n g e v a p o r a t o r i n i l a h s u h u u d a r a
t u r u n .
D i s a i n t e r o w o n g a n a n g i n d i b u a t u n t u k p e n g u k u r a n a
( a l p h a ) d a n h ( k o e f i s i e n k o n v e k s i ) . D a l a m h a 1 i n i y a n g
d i d i e a i n d a n d i b u a t a d a l a h e v a p o r a t o r d a n t e r o w o n g a n
a n g i n . E v a p o r a t o r t e r b u a t d a r i t e m b a g a d e n g a n d i a m e t e r
318 i n c h i d e n g a n p a n j a n g 28 meter y a n g d i b u a t b e r b e l o k -
b e l o k . T e r o w o n g a n a n g i n t e r b u a t d a r i b a h a n m u l t i p l e k s
y a n g d i l a p i s i s t i r o f o a m p a d a b a g i a n l u a r n y a d a n m e m p u n y a i
u k u r a n p e n a m p a n g 30 c m x 30 c m d e n g a n p a n j a n g 4 m e t e r ,
s e s u a i d e n g a n h a s i l p e n e l i t i a n R o b e r t J o r g e n e s s ( 1 9 7 0 )
t e n t a n g a l i r a n u d a r a d a l a m p i p a .
D a l a m p e n g o p e r a s i a n n y a p a d a t e r o w o n g a n a n g i n t e r j a d i
p i n d a h p a n a s d a r i u d a r a s e k i t a r k e d a l a m t e r o w o n g a n d a n
d a r i i n s u l a s i y a n g d i g u n a k a n . D i k e t a h u i b e s a r k o e f i s i e n
s a r 4.358 J/m2 K . Hal ini menyebabkan meningkatnya s u h u
a l i r a n ' u d a r a yang mengalir dari evaporator k e komoditi.
Sebagai ujicoba, mesin ini digunakan untuk menentukan
nilai alpha d a r i buah m e l o n , yang telah diketahui nilainya
pada penelitian sebelumnya.
Dari data yang dipeorleh dan dihitung dengan metode
numerik maka diperoleh nilai alpha rata-rata dari enam
kali percobaan yang dilakukan adalah 0.112212 f 0.02453.
Dan dari penelitian sebelumnya diperoleh 0.095960 %
0.0033084. Dari d u a nilai tersebut terlihat bahwa peneli-
tian ini menghasilkan nilai
a ,
27.3 % lebih tinggi darihasil penelitian sebelumnya.
Karena dalam ujicoba dengan buah melon media pendi-
nginnya adalah aliran udara maka pada kulit buah terjadi
konveksi paksa. Nilai koefisien konveksi paksa ( h ) dipe-
ngaruhi oleh kecepatan aliran udara yang diberikan. Dalam
penelitian ini nilai h dihitung dengan dua c a r a yaitu
berdasarkan rumus pindah panas dan r u m u s Ranz-Marshall
untuk aliran sekitar bola. Hasil perhitungan menunjukan
adanya perbadaan dari nilai h yang didapat. Perbedaan ini
disebabkan adanya penambahan panas dari dinding sekitar
D I S A I N D A N U J I C O B A
M E S I N P E N D I N G I N T I P E T E R O W O N G A N A N G I N
O l e h :
A r i f i n D e r a j a t S u r y a n a
F
24 1361S K R
I
PSI
S e b a q a i s a l a h s a t u s y a r a t untuk rnemperoleh gelar S A R J A N A T E K N O L O G I P E R T A N I A N
pada J u r u s a n M E K A N I S A S I P E R T A N I A N F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n B o g o r
1992
F A K U L T A S T E K N O L O G I P E R T A N I A N I N S T I T U T P E R T A N I A N B O G O R
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DISAIN DAN UJICOBA
MESIN PENDINGIN TIPE TEROMONGAN ANGIN
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan
MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
Arifin Derajat Suryana
F.
24
1361Dilahirkan pada tanggal 2
Juni
1967di Jakarta
Tanggal lulus
14Naret
1992Disetujui
Bogor,
Agu~;tus
1992Ir. Wad Yamin
P u j i syukur kami parijatkan kehadirat Allah s w t , karena
hanya dengan rahmat dan hidayahNya-lah skripsi ini dapat
diselesaikan.
Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada
:1.
Dr. Kamaruddin Abdullah sebagai dosen pembimbing utama
2. Ir. Mad Yamin sebagai dosen pembimbing kedua
3.
Ir. Suroso sebagai dosen penguji
4. Japan International Cooperation Agency (JICA) yang telah
membantu pembiayaan penelitian ini
5. Orang tua, saudara dan teman-teman yang telah mendorong
dan membantu penelitian ini
Akhirnya kritik dan saran sangat penulis harapkan demi
perbaikan tulisan selanjutnya.
Bogor; Agustus
1992Penul
i s
DAFTAR I S 1
. . .
K A T A PENGANTAR
. . .
' 1 1 1DAFTAR T A B E L v i i
DAFTAR GAMBAR
. . .
i xDAFTAR L A M P I R A N
. . .
x iDAFTAR SIMROL
. . .
x i i. . .
.
I PENDAHULLIAN
I 1 . T I N J A U A N PUSTAKA
13 . EVAPORATOR
. . .
41
.
Macam-Macam E v a p o r a t . o r. . .
4. . .
.
2 P e r p i n d a h a n K a l o r pada E v a p o r a t o r 5
. . .
.
3.
E v a p o r a t o r D e n g a n S i r i p 7. . .
.
C A L I R A N DALAM P I P A 9
. . .
D.
P I N D A H PANAS KONDUKSI DAN KONVEKSI 9. . .
E
.
S I F A T TERMOFTSIK RAHAN P E R T A N I A N 1 2F
.
P E N E L I T I A N SEBELUMNYA MENGENAI D I F U S I V I T A S. . .
PANAS 1 3
G
.
D I F U S I V I T A S PANAS DALAM BENDA PADAT BERBEN-. . .
TUK B U L A T 1 7
I11
.
PENDEKATAN D I S A I NA
.
D I S A I N FUNGSIONAL. . .
2 0.
1.
K a t u p E k s p a n s i. . .
2 02
.
E v a p o r a t o r. . .
2 03 . T h e r m o s t a t
. . .
2 04
.
B l o w e r. . .
2 0.
5
.
T e r o w o n g a n A n g i n. . .
2 1B
.
D I S A I N STRUKTURAL. . .
2 11
.
E v a p o r a t o r. . .
2 12
.
T e r o w o n g a n A n g i n. . .
. . . .
C . P E R K I R A A N SUHU UDARA S A M P A I KE K O M O D I T I. . .
D.
PERHITUNGAN LUAS EVAPORATORI V
.
METODA PENENTUAN K O E F I S I E N P I N D A H PANAS DAN D I F U S I V I T A S PANAS BUAH.
. . .
A K O E F I S I E N P I N D A H PANAS
.
. . .
1 P i n d a h P a n a s P a d a T e r o w o n g a n
2
.
P e n e n t u a n K o e f i s i e n K o n v e k s i B v a h M e l o n P a d a A l i r a n U d a r a T e r t e n t u. . .
B
.
PENENTUAN D I F U S I V I T A S PANAS ( a ) DENBAN METO- DE " F I N I T E D I F F E R E N C E " ( N U M E R I K ). . .
C
.
PENENTUAN KETEPATAN N I L A I D I F V S I V I T A S PANAS. . .
I V
.
BAHAN. A L A T DAN PROSEDUR P E N G U J I A NA
.
BAHAN. . .
. . .
C . WAKTU DAN TEMPAT P E N E L I T I A N. . .
D.
PROSEDUR P E N E L I T I A N. . .
1.
P e n g u k u r a n T a n p a B e b a n. . .
.
2 P e n g u k u r a n dengan A e b a n
2 . 1 . P e n e n t u a n d i f u s i v i t a s p a n a s
. . . .
2 . 1 . P e n e n t . uan k o e f i s i e n p i n d a h panas
. . .
. . .
E.
PENENTUAN N I L A I ALPHA ( a )V I
.
H A S I L DAN PEMBAHASANA
.
K A R A T E R I S T I K M E S I N P E N D I N G I N T I P E TEROWONGAN A N G I N. . .
1
.
K a r a t e r i s t i k P e n u r u n a n S u h u P a d a. . .
T e r o w o n g a n. . .
2 . P i n d a h P a n a s P a d a , T e r o w o n g a n
3
.
P e n g a r u h K e c e p a t a n A l i r a n U d a r a t e r h a d a p. . .
S u h u M e d i aI3
.
PENGUKURAN SUHU BUAH MELON. . .
D':
PENENTUAN N I L A I KETEPATAN. . .
E
.
N I L A I K O E F I S I E N K O N V E K S I PAKSA YANG T E R J A D IF
.
PERBANDINGAN N I L A I D I F U S I V I T A S PANAS BUAH MELON DENGAN P E N E L I T I A N SEBELUMNYA. . .
V I
.
K E S I M P V L A N DAN SARAN. . .
A.
K E S I M P U L A N. . .
A.
SARANL A M P I R A N
DAFTAR TABEL
T a b e l 1. P e n y e b a r a n s u h u ( O C ) p a d a t e r o w o n g a n a n g i n 4 3
T a b e l 2 . P e n g a r u h k e c e p a t a n a l i r a n u d a r a t e r h a d a p
s u h u m e d i a
...
4 7T a b e l 3. C o n t o h b u a h m e l o n p a d a p e r c o b a a n
...
4 8T a b e l 4 . H a s i l p e r h i t u n g a n n i l a i a l p h a m e l o n
...
5 3T a b e l 5. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i
...
56T a b e l 6 . N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n I 1
...
6 5T a b e l 7 . N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n I 1 1
...
6 7T a b e l 8. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V
...
6 9T a b e l 9. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n VI
...
71T a b e l 10. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I
...
7 3T a b e l 11. N i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I I
...
7 5 T a b e l 1 2 . K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n I 1...
83T a b e l 13. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n 1 1 1
..
8 5T a b e l 1 4 . K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V
....
8 7T a b e l 15. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I
...
89T a b e l 16. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I 9 1
T a b e l 17. K e t e p a t a n n i l a i a l p h a m e l o n p e r c o b a a n V I I I 93
T a b e l 18. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a p e r c o b a a n V 9 5
T a b e l 19. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a p e r c o b a a n VI 9 7
T a b e l 20. N i l a i k o e f i s i e n k o n v e k s i p a k s a p e r c o b a a n V I I 99
~ a b e i 21. D a t a p e n g u k u r a n s u h u m e l o n p e r c o b a a n I I
. .
.
.
101