ALAT PENDINGIN IKAN PORTABEL MENGGUNAKAN
ENERGI LISTRIK TENAGA SURYA
HENDI SANTOSO
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Alat Pendingin Ikan Portabel Menggunakan Energi Listrik Tenaga Surya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, November 2013
ABSTRAK
HENDI SANTOSO. Alat Pendingin Ikan Portabel Menggunakan Energi Listrik Tenaga Surya. Dibimbing oleh TOTOK HESTIRIANOTO.
Indonesia merupakan negara maritim yang mempunyai wilayah laut yang luas, menghasilkan sumberdaya perikanan laut yang sangat besar. Pemanfaatan hasil laut, khususnya ikan dapat dioptimalkan dengan proses penanganan yang baik. Ikan hasil tangkapan harus disimpan pada suhu 00- 50C untuk mempertahankan kesegaranya. Tetapi, banyak nelayan Indonesia yang masih menggunakan cara sederhana untuk menangani hasil tangkapan. Misalnya penggunaan es batu dan penambahan garam untuk mencegah ikan busuk. Namun, metode tersebut akan mengakibatkan perubahan kualitas dan rasa ikan.
Penelitian ini merancang alat pendingin ikan bertenaga surya sebagai sumber energinya. Tenaga surya terpilih sebagai sumber energi alternatif listrik untuk alat ini, mengingat fakta bahwa sinar matahari adalah sumber daya yang dapat dimanfaatkan ketika nelayan berlayar. Desain alat ini dibagi menjadi 3 bagian yaitu: rancang bangun pendingin, instalasi sumber energi, dan menghubungkan ke sumber energi. Alat ini mempunyai mempunyai kapasitas ruang sebesar 40 liter dengan dimensi total dengan panjang 80 cm lebar 70 cm dan tinggi 90 cm. Pengujian alat ini dilakukan sebanyak empat percobaan dan tiga ulangan selama 90 menit. Instrumen pendingin ini mampu menghasilkan suhu minimum sebesar -13,5 0C, dan suhu maksimal palka sebesar -0,9 0C selama 90 menit. Berdasarkan data yang diperoleh, alat ini dapat digunakan sebagai pendingin ikan untuk mempertahankan kesegaran ikan.
Kata kunci : Instrumen pendingin, panel surya, kesegaran ikan, nelayan, suhu
ABSTRACT
HENDI SANTOSO. Portable Solar Powered Fish Chiller. Supervised by TOTOK HESTIRIANOTO.
Indonesia is a maritime country, with a vast sea area, producing huge number of fish as the biggest sea commodity. The utilization of marine products, particularly fish, can be optimized with a good handling process. Catched fish should be stored at temperature 0ºC-5ºC to maintain its freshness. Unfortunately, many Indonesian fishermen are still using conventional methods to deal with the haul. For instance, a lot of ice are used to maintain the temperature and the addition of salt to prevent rotten fish. However, those methods will result in changes of quality and taste of the fish.
to the trial, this instrument is able to generate a minimum temperature of -13.5º C and maximum temperature of -0.9º C in 90 minute. Based on the data obtained, this instrument can be used as the fish chiller to maintain the freshness of the fish. Keywords : Instrument cooling, solar panels, the freshness of the fish, the
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
ALAT PENDINGIN IKAN PORTABEL MENGGUNAKAN
ENERGI LISTRIK TENAGA SURYA
HENDI SANTOSO
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Alat Pendingin Ikan Portabel Menggunakan Energi Listrik Tenaga Surya.
Nama : Hendi Santoso NIM : C54090034
Disetujui oleh
Dr Ir Totok Hestirianoto, M.Sc NIP. 19620324 1986031 001
Diketahui oleh
Dr Ir Wayan Nurjaya, M.Sc NIP. 19640801 198903 1 001
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak April 2013 ini ialah teknologi tepat guna, dengan judul Alat Pendingin Ikan Menggunakan Energi Listrik Tenaga Surya.
1. Terima kasih dan penghargaan penulis disampaikan kepada ayahanda, ibunda, serta seluruh keluarga, atas segala doanya.
2. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Totok Hestirianoto, M.Sc selaku dosen pembimbing, yang telah banyak memberi saran dan arahan kepada penulis.
3. Terimakasih kepada Bapak Fis Purwangka S.Pi, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk karya tulis ini. 4. Terimakasih kepada Ibu Adriani Sunuddin S.Pi, M.Si selaku pembimbing
GKM yang telah memberikan saran dan masukan untuk karya tulis ini. 5. Terimakasih kepada Seluruh Staff pengajar dan karyawan Departemen
Ilmu dan Teknologi Kelautan IPB, atas ilmu dan pengalaman berharga yang diberikan.
6. Terimakasih penulis sampaikan kepada mbak Ratih, Bang Willy, Bang Acta, Bang Asep serta staff dan asisten laboratorium Akustik dan Instrumentasi kelautan yang telah membantu selama proses pengerjaan Alat pendingin Ikan.
7. Terimakasih untuk Bapak Ateng yang telah membantu dalam proses pembuatan alat pendingin ikan ini.
8. Ungkapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Luthfy Nizarul Fikry, Dessy Aryanti Utami, Muhammad Riandy, Irwan Rudy Pamungkas, Ferdy Gustian Utama, Muhammad Idris serta seluruh keluarga ITK 46, FPIK, dan Mahasiswa IPB yang senantiasa memberikan dukungan kepada penulis selama menjalani perkuliahan sampai hari ini.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, Oktober 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Rumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 3
METODE 3
Waktu dan Tempat Penelitian 3
Alat dan Bahan 3
Desain Kerja Alat 3
Perancangan Alat 4
Pembuatan Alat 6
Uji Coba 7
Prosedur Analisis Data 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Sistem Rangka 7
Sistem Perpipaan 8
Sistem Kelistrikan 11
Sistem Solar Panel 13
Kinerja Mesin Pendingin 14
SIMPULAN DAN SARAN 16
Simpulan 16
Saran 16
DAFTAR PUSTAKA 16
LAMPIRAN 18
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir perancangan alat pendingin 4
2 Desain alat pendingin ikan 5
3 Diagram alir pembuatan dan pengujian alat 6
4 Rangka alat pendingin. 8
5 Sistem pemipaan pada alat pendingin. 8
6 Kompresor 9
7 Kondenser 9
8 Evaporator 10
9 Strainer/saringan 10
10 Pipa Kapiler 11
11 Over load dan Start relay kompresor 12
12 Sistem pendinginan pada mesin 12
13 Sistem Kerja Mesin Pendingin 14
14 Grafik rata-rata laju penurunan suhu 15
DAFTAR LAMPIRAN
1 Lampiran 1 Hasil uji coba alat 18
2 Lampiran 2 Dokumentasi proses pembuatan instrumen 19
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang memiliki wilayah perairan yang lebih luas bila dibandingkan dengan wilayah daratannya. Luas wilayah perairan Indonesia mencapai 5.8 Juta Km2 sedangkan wilayah daratnya hanya memiliki luas 1.9 Juta Km2. Luasnya wilayah laut Indonesia mengandung sumberdaya perikanan laut yang sangat besar. Potensi produksi perikanan laut Indonesia cukup besar. Luasnya lautan di Negara Indonesia membuat sebagian besar penduduk sekitar pantai memilih berprofesi sebagai nelayan. Namun mayoritas dari nelayan ini adalah nelayan tradisional yang masih memanfaatkan cara sederhana untuk penanganan hasil tangkapan.
Permasalahan yang sering dihadapi oleh nelayan tradisional adalah mengenai penanganan dan pemasaran hasil produksi ikan. Nelayan mengharapkan agar ikan hasil tangkapannya tetap segar sampai di tangan konsumen dengan harga jual yang tinggi, namun faktanya hasil tangkapan ikan yang akan dijual ke konsumen sering mengalami perubahan, baik perubahan fisik maupun kimia dan secara bertahap mengarah ke pembusukan yang mengakibatkan harga jual ikan menjadi rendah.
Hasil penangkapan mudah mengalami kemunduran mutu, pengertian mutu sebenarnya identik dengan kesegaran. Ikan segar mempunyai dua pengertian, yang pertama merupakan ikan yang baru saja ditangkap, tidak disimpan atau diawetkan. Kedua, ikan yang mutunya masih baik, disimpan atau diawetkan dan mempunyai mutu yang tidak berubah serta belum mengalami kemunduran, baik secara kimia, fisika, maupun biologi walaupun sudah mengalami penyimpanan, misalnya ikan-ikan yang dibekukan (FAO 1995, Yunizal dan Wibowo 1998). Kesegaran akan bisa dicapai bila dalam penanganan ikan berlangsung dengan baik. Ikan yang masih segar berarti belum mengalami perubahan-perubahan biokimiawi, mikrobiologi, maupun fisikawi yang dapat menyebabkan kerusakan berat pada daging ikan (Irawan 1995). Untuk mempertahankan mutu ikan segar, bahan baku harus secepatnya diolah. Apabila terpaksa harus menunggu proses lebih lanjut maka ikan harus disimpan dengan es atau air dingin (0°C sampai dengan 5°C), saniter dan higinis (SNI 01-2729.1-2006)
Tingkat kesegaran ikan memberikan kontribusi utama terhadap mutu produk hasil perikanan. Untuk semua produk, kesegaran ikan sangat penting bagi mutu dari produk akhir yang dihasilkan. Secara umum ada 2 metode utama yang biasa digunakan untuk menilai tingkat kesegaran dan mutu ikan, yaitu metode sensori dan non-sensori (Robb 2002).
Teknik penanganan ikan yang paling umum digunakan untuk menjaga kesegaran ikan adalah penggunaan suhu rendah. Selanjutnya, pada kondisi suhu rendah pertumbuhan bakteri pembusukan dan proses-proses biokimia yang erlangsung dapat tumbuh ikan yang mengarah pada kemunduran mutu menjadi lebih lamban (Gelma et all 2001)
2
ruangan yang terbatas untuk menurunkan dan mempertahankan suhu di ruangan tersebut bersama isinya agar selalu lebih rendah dari pada suhu diluar ruangan. Kelebihan pengawetan ikan dengan pendinginan adalah sifat-sifat asli ikan tidak mengalami perubahan tekstur, rasa dan bau (Adawiyah 2007).
Cara umum yang paling sering dipakai oleh nelayan tradisional untuk mempertahankan kesegaran ikan adalah dengan pendinginan dan pemberian garam. Pendinginan dilakukan dengan memberi es batu pada ikan, tetapi pemberian es batu ini akan mebuat volume palka semakin kecil dan biaya produksi akan semakin besar. Pemberian garam pada ikan akan membuat rasa ikan berubah dan beratnya menjadi berkurang. Pada dasarnya pengawetan ini bertujuan untuk menghambat berkembangnya bakteri yang dapat memicu terjadinya pembusukan pada ikan.
Alternatif yang bisa dipakai untuk masalah pendinginan di kapal ikan tersebut, salah satunya adalah dengan cara menggunakan tempat pendingin ikan yang biasa kita sebut dengan refrigerator. Refrigerator yang kita tahu menggunakan tenaga listrik. Nelayan tradisional tidak memungkingkan mempunyai itu karena penggunaan listrik pada kapal akan menggunakan diesel, harga diesel yang sangat mahal akan memberatkan nelayan. Selain itu untuk bahan bakar yang digunakan nelayan akan semakin besar. Bahan bakar ini untuk meghidupkan mesin kapal, dan diesel yang digunakan untuk menghidupkan cooler.
Penulis merancang alat pendingin ikan menggunakan energi listrik tenaga surya. Pemanfaatan energi surya menjadi listrik adalah sebuah sistem yang paling ramah lingkungan (Santhiarsa dan Kusuma 2011). Penggunaan tenaga matahari pada pendingin akan membuat biaya yang dikeluarkan nelayan untuk membeli bahan bakar diesel yang digunakan untuk menghidupkan mesin tidak ada. Nelayan hanya memerlukan sedikit biaya untuk perawatan mesin ini, karena tenaga matahari yang didapatkan secara gratis. Oleh karena itu penulis membuat
penelitian “Alat Pendingin Portabel Menggunakan Energi Listrik Tenaga Surya”.
Rumusan Masalah
Hasil tangkapan nelayan tradisional yang kurang memperhatikan mutu ikan, hal ini dikarenakan terbatasnya teknologi penanganan hasil tangkapan. Mutu ikan yang rendah akan membuat harga ikan akan rendah juga. Adapun permasalah yang penulis bahas disini adalah
1. Bagaimana membuat alat pendingin menggunakan energi listrik tenaga surya?
2. Bagaimana performa mesin, apakah sudah bisa untuk mendinginkan/mengawetkan ikan?
Tujuan Penelitian
3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dihasilkannya suatu bangun pendingin ikan bertenaga matahari yang dapat membuat mutu hasil penangkapan lebih baik. Sehingga dapat digunakan oleh masyarakat nelayan-nelayan tradisional dalam membantu proses penanganan hasil perikanan.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2013 sampai dengan September 2013. Kegiatan penelitian terdiri dari dua bagian yaitu pembuatan alat dan uji coba alat. Pembuatan alat dilakukan di ateng servis elektronik Cibanteng, Ciampea, Bogor dan Laboratorium Workshop Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Tahap uji coba alat dilakukan di Laboratorium Workshop Akustik dan Instrumentasi Kelauta, Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan
Penelitian rancang bangun alat pendingin ikan bertenaga surya dibagi menjadi 3 bagian yaitu: rancang bangun alat pendingin, sumber energi, dan penghubung sumber energi. Alat yang digunakan untuk membuat rancang bangun (pendingin) bertenaga surya terdiri dari bor listrik, obeng, solder listrik, multimeter digital, thermometer digital, gunting, pisau, penggaris, cutter, alat las, dan palu. Bahan yang digunakan adalah plat aluminium, kayu, kabel, kompresor, kondenser, strainer, tembaga, pipa kapiler, evaporator, akumulator, steker, lampu, thawzone, freon, besi las, gas, over load, start relay kompresor, paku, aki, inverter, plat surya, dan aluminum foil.
Desain Kerja Alat
4
Gambar 1. Diagram alir perancangan alat pendingin Perancangan Alat
Secara umum konsep perancangan alat pendingin ikan bertenaga surya terdiri dari 2 proses pekerjaan yaitu:
1. Konstruksi Rangka; dan 2. Perangkaian sistem elektronika
Uji Coba
Penyatuan model elektronik dan mekanik
Selesai
Pembuatan model mekanik Pembuatan model Elektronik Perancangan mekanik dan
elektronik Memenuhi Persyaratan?
Mulai
Persiapan
Perencanaan Bahan
Perancangan
Tidak
Ya
5
Konstruksi Rangka
Alat pendingin ikan dirancang agar dapat menyimpan ikan dengan efektif dan efisien. Bagian mesin pendingin sengaja dipisah pada space lain sehingga hanya tempat penyimpanan ikan saja yang ada. Pendingin (refrigerator) ikan mempunyai dimensi panjang 80 cm lebar 50 cm dan tinggi 70 cm. Tempat (palka) ikan mempunyai dimensi panjang 70 cm lebar 45 cm dan tinggi 40 cm. Rangkaian mesin pendingin terdiri dari mesin kompresor, kondenser, filter, evaporator dan pipa kapiler. Desain alat pendingin ikan dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Desain alat pendingin ikan Perancangan Sistem Elektronika
Alat pendingin ikan bertenaga surya dirancang menggunakan solar panel sebagai sumber energi yang dapat disimpan dalam baterai kering (aki) yang digunakan untuk menghidupkan kompresor. Bagian-bagian penting dari instrumen pendingin ikan bertenaga matahari ini adalah:
1. Sistem solar panel, merupakan sumber energi yang akan menghasilkan listrik untuk menghidupkan mesin kompresor. Energi matahari diserap oleh solar panel untuk dikonversi menjadi energi listrik. Besar kesilnya energi listrik yang diserap oleh solar panel tergantung pada intensitas dan lamanya penyinaran matahari, sehingga diperlukan adanya controller sebagai pengatur dan penstabil besaran energi yang dihasilkan solar panel. Aki kering pda sistem ini mempunyai fungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan energi.
6
Pembuatan Alat
Pembutaan alat pendingin ikan menggunakan energi listrik tenaga surya terbagi mejadi tiga tahap yaitu pembuatan rangka, perangakain elektronik mesin, dan perangkaian dengan sumber energi. Beberapa tahapan dalam proses pembuatan dan pengujian alat pendingin ikan dapat disusun dalam suatu diagram alir (Gambar 3).
Gambar 3. Diagram alir pembuatan dan pengujian alat
Rangka dibangun menggunakan kayu yang berbentuk balok dengan panjang 80 cm lebar 50 cm dan tinggi 70 cm. Rangka sengaja terbuat dari kayu hal ini dikarenakan karena kayu bahan yang kuat dan tidak mengalami karat. Palka/tempat pendingin ikan terbuat dari plastik High Density Polyethylene polymers (HDPE) yang mempunyai dimensi panjang 70 cm, lebar 40 cm dan tinggi 45 cm.
Mesin kompresor diletakan di tengah-tengah rangka dengan cara di paku/di bor hal ini untuk merekatkan mesin pada kayu. Mesin kompresor dihubungkan ke kondenser, dari kondenser dihubungkan ke filter. Filter kemudian dihubungkan ke evaporator dan kembali lagi ke mesin kompresor. Rangkaian dihubungkan dengan cara pengelasan. Kompresor dengan filter disambungkan pipa kapiler besar. Filter dengan evaporator dengan pipa kapiler kecil. Dari evaporator ke mesin disambungkan dengan pipa kapiler besar.
Setelah rangkai telah terpasang semua, dan pastikan tidak ada yang bocor atau las yang tidak benar. Masukkan freon kedalam mesin kompresor dengan alat pengisi freon. Sebelumnya berisi cairan thawzone hal ini dilakukan untuk membuat freon mengalir dengan baik. Setelah semua terpasang dengan baik pastikan mesin berjalan dengan benar. Cek mesin dengan memberi arus listrik, kalau mesin bisa menurunkan suhu alat ini berjalan dengan benar.
7 Kedua yaitu tahap perangkaian dengan sumber energi. Energi yang digunakan adalah energi matahari yang biasa kita sebut dengan energi surya. Energi matahari yang dipancarkan dapat diubah menjadi tenaga listrik dengan menggunakan panel surya (solar cell). Energi listrik yang dihasilkan oleh surya panel disimpan kedalam aki, dari aki langsung dapat diigunakan untuk menghidupkan mesin pendingin.
Uji Coba
Pengujian instrumen pendingin ikan diperlukan untuk mengetahui kinerjanya agar didapat hasil yang baik dan memuaskan. Uji coba alat dilakukan di laboratorium akustik dan instrumentasi kelautan. Uji coba meliputi melihat performa mesin pendingin ini dengan cara melihat perubahan suhu palka pada setiap 10 menit sekali pada rentang waktu 90 menit.
Prosedur Analisis Data
Data yang diambil dari pengujian mesin pendingin adalah performasi mesin pendingin. Percobaan dilakukan dengan empat perlakuan dan masing-masing percobaan dilakukan tiga kali pengulangan. Data yang diambil adalah data penurunan suhu palka setiap 10 menit sekali pada rentang waktu 90 menit.
Selanjutnya data kecepatan angin dan tegangan yang diperoleh, diolah menggunkan microsoft excel dan dibuat menjadi grafik yang menyajikan hubungan antara waktu terhadap perubahan suhu. Berdasarkan visualisasi grafik tersebut, kita dapat melihat waktu yang dibutuhkan untuk mendinginkan suatu muatan yang ada didalamnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem pendingin dibagi menjadi tiga kategori yaitu sistem rangka, sistem perpipaan dan sistem kelistrikan. Komponen dalam sistem rangka terdiri dari kayu dan plastik High Density Polyethylene polymers (HDPE). Komponen dalam sistem Perpipaan terdiri dari kompresor, Kondenser, evaporator, dan pipa kapiler serta komponen pendukung yaitu strainer (saringan). Bagian sistem kelistrikan terdiri dari start relay kompresor, dan overload yang dihubungkan kesistem solar panel. Sistem solar panel terdiri solar cell, controller, aki (baterai) dan inverter.
Sistem Rangka
8
yang cukup tinggi, sehingga dapat digunakan untuk ruang penyimpanan bahan makanan.
Gambar 4. Rangka alat pendingin. Sistem Perpipaan
Sistem perpipaan pada alat pendingin merupakan sistem yang dialiri obat dingin (freont). Sistem ini tertutup, karena zat pendingin mengalir melalui sejumlah komponen unit yang terpisah. Komponen sistem pendingin yang dialiri obat dingin diantaranya komproser, kondenser saringan (strainer), pipa kapiler dan evaporator.
9 Kompresor
Kompresor yang digunakan pada alat ini adalah jenis hermatik. Kompresor ini memiliki daya 80 watt. Komponen ini berfungsi untuk memompa obat dingin (freont) dalam sistem (Tampubolon dan Samosir 2005). Kompresor memiliki dua saluran utama, yaitu saluran hisap (suction line) dan saluran buang/keluar (discharge line). Saluran hisap harus dihubungkan dengan pipa keluaran evaporator, sedangkan saluran tekan dihubungkan dengan masukan pipa Kondenser.
Gambar 6. Kompresor Kondenser
Kondenser adalah suatu komponen penukar kalor. Pada sistem instrumen pendingin berfungsi melepas kalor/panas dari produk (ikan) yang didinginkan (Kulshrestha 1989). Sesuai dengan namanya, kondenser, komponen ini bertugas mengkodensasikan obat dingin (freont) yaitu merubah wujub uap obat dingin bertekanan tinggi menjadi obat dingin berwujud cair, sedangkan tekanan masih tetap tinggi. Kondenser pada alat ini mempunyai tipe kondenser dengan sirip besi kecil. Sirip-sirip tersebut berguna untuk memperluas permukaan perpindahan panas, sehingga panas yang dibuang lebih optimal.
Gambar 7. Kondenser Evaporator
10
ruangan atau suatu benda yang bersentuhan dengannya (Tampubolon dan Samosir 2005). Komponen evaporator ada didalam bagian box/palka. Dalam sistem Perpipaan sistem pendingin dipasang setelah pipa kapiler. Pada alat ini komponen evaportor terbuat dari lempengan tipis dan di dalamnya dibuat alur (rongga) sebagai tempat mengalirnya obat dingin (freont).
Gambar 8. Evaporator
Strainer (penyaring)
Strainer biasanya terbuat dari bahan tembaga. Jenisnya ada dua, yaitu stainer kosong dan strainer yang berisi silica gel (Sumanto 1994). Pada alat ini digunakan tipe strainer yang kosong. Komponen ini berfungsi untuk menyaring cairan obat dingin (freont) yang keluar dari Kondenser agar bebas dari kotoran. Hal ini sengaja dilakukan mengingat cairan obat dingin (freont) akan dialirkan masuk ke lubang yang benar-benar kecil dengan diameter lubang kurang dari 0,32 inchi. Jika terjadi mampet karena benda keras, maka pipaa kapiler ini harus diganti dengan yang baru, dengan panjang dan diamter yang sama.
Gambar 9. Strainer/saringan Pipa Kapiler
11
Gambar 10. Pipa Kapiler Sistem Kelistrikan
Hal yaitu tegangan yang digunakan. Apakah menggunakan tegangan 110 volt atau 220 volt. Mesin kompresor tipe lama dan tipe buid up (mesin kompresor di luar Indonesia seperti jepang dan sebagaian negara Eropa), menggunakan tegangan 110 volt. Untuk mesin kompresor tipe baru, yang dipasarkan di Indonesia menggunakan 220 Volt, sehingga tidak ada masalah. Mesin kompresor yang digunakan pada alat ini mempunyai tegangan 220 V dan daya 80 watt.
Sistem kelistrikan mesin pendingin es adalah sistem yang komponen-kompenannya dialiri arus listrik. Komponen-komponen yang dialiri arus listrik pada alat ini dianataranya dari start relay kompresor, dan Over load.
Over Load
Overload berfungsi sebagai pelindung penggerak (motor) kompresor dari panas atau arus yang terlalu tinggi. Komponen ini dipasang pada salah satu terminal dari kompresor yaitu di terminal C (common) dan kaki lainnya dipasang ke saluran netral dari sumber listrik. Pada saat panas atau arus tinggi, bimetal dalam overload akan memutuskan aliran listrik, sehingga kompresor akan mati (Tampubolon, Samosir 2005).
Start Relay Kompresor
12
Gambar 11. Over load dan Start relay kompresor
Sesuai dengan penemuan Oersted, apabila lilitan/kumparan dialiri arus listrik maka disekitarnya akan timbul medan magnet. Pada saat seteker lemari es dihibungkan ke listrik, arus listrik mengalir juga ke lilitan relay sehingga medan medan magnet akan timbul disekitar lilitan. Pada saat medan yang timbul cukup kuat, inti besi yang berfungsi sebagai sakelar otomatis akan tertarik sehingga lilitan pembantu akan membantu lilitan utama menggerakkan rotor sampai putarannya hampir penuh. Pada saat putaran rotor hampir penuh sakelar otomatis akan terbuka lagi. Hal ini disebabkan karena medan magnet yang terjadi disekitar inti besi melemah sehingga inti besi, sebagai sakelar, secara otomatis akan jatuh karena beratnya sendiri yang mengakibatkan hubungan terputus.
13 Sistem Solar Panel
Solar Panel
Elektron-elektron yang terdapat pada bahan solar sel bergerak akibat terkena sinar matahari sehingga terdapat beda potensial dan mengahasilkan tegangan. Keluaran solar panel berupa kutub positif dan kutub negataif. Daya yang masuk melalui solar panel tidak stabil tergantung sinar matahari. Solar panel sebagai komponen penting pembangkit listrik tenaga surya, mendapatkan tenaga listrik pada pagi sampai sore hari sepanjang ada sinar matahari. Tenaga listrik pada pagi- sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari (Patel dan Mukund 2000).
Ada beberapa jenis panel surya yang dijual di pasaran. Jenis pertama, yang terbaik saat ini, adalah jenis monokristalin. Panel ini memiliki efisiensi5 12-14%. Jenis kedua adalah jenis polikristalin atau multikristalin, yang terbuat dari kristal silikon dengan efisiensi 10-12%. Jenis ketiga adalah silikon jenis amorphous, yang berbentuk film tipis. Efisiensinya sekitar 4-6%. Panel surya jenis ini banyak dipakai di mainan anak-anak, jam dan kalkulator. Yang terakhir adalah panel Selain penyimpanan energi, aki juga mementuan beban daya yang akan digunakan. Apabila daya yang akan dikonsumsi oleh mesin pendingin tinggi maka harus memiliki aki yang stabil dan memiliki resistansi yang baik agar aki tidak mudah rusak (Kristianto dan J Laeyadi 2000).
Penelitian ini menggunakan aki Panasonic dengan daya 100 ah dan tegangan sebesar 12 volt. Aki ini mempunya berat 30 kg, lebar 17,3 cm panjang 40,7 cm, dan tinggi 18,4 cm. Aki ini juga memiliki kekuatan yang baik dan tidak mengalami kebocoran elekttronik ketika sedang dipakai. Pada pemakaian normal aki ini mampu bertahan selama 6-10 tahun.
Controller Solar Panel
Controller solar panel adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur srus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban (Fraas dan Larry 2010). Controller berfungsi untuk mengatur arus yang berasal dari solar panel ke aki agar stabil. Controller yang dipakai dalam penelitian ini bermerk S series yang mempunyai tegangan 12 volt, karena tegangan solar panel yang keluar tidak stabil tegnatunh posisi sinra matahari. Oleh karena itu dibutuhkan penstabil tegangan yang berfungsi mengatur keluar masuknya arus yang berasal solar panel menuju aki.
14
hanya dapat menahan beban hingga 1 aki denga tegangan maksimum 12 volt, tidak bisa lebih hingga 24 volt. Controller ini memiliki timer sehingga dapat digunakan untuk mengatur waktu. Alat ini akan mulai bekerja dan berhenti secara omtomatis tergantung pada timer yang telah diatur.
Inverter DC to AC
Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah atus searah (DC) menjadi arus bolak balik (AC) (Hurley, 2006). Inverter DC to AC berfungsi pembalik tergantung atau dengan kata lain alat ini akan merubah tegangan searah yang berasal dari aki menjadi tegangan bolak balik agar dapat memutar motor AC dengan daya 1000 watt. Komponen ini dapat merubah tegangan searah 12 volt menjadi tegangan bolak-balik hingga mencapai 240 volt. Inverter menjadi bagian yang sangat penting dalam sistem ini, karena menjadi penghubung antara sistem panel dengan kompresor sebagai suplai energi.
Gambar 13 Sistem Kerja Mesin Pendingin Kinerja Mesin Pendingin
15
Gambar 14 Grafik rata-rata laju penurunan suhu
Semakin banyak muatan, waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan ruangan (palka) semakin lama. Pada percobaan tanpa muatan suhu minimum yang dapat dicapai oleh mesin pendingin ini adalah -13,4°C. Sedangkan untuk beban terbesar yaitu pada 3 kg suhu minium yang dapat dicapai ruangan (palka) sebesar -1,5°C (Lampiran 1).
Instrumen pendingin ikan yang melalui beberapa tahap uji coba, dan terlihat instrumen ini dapat mencapai suhu optimal yang dibutuhkan untuk mendinginkan ikan. Menurut SNI 01-2729.1-2006, ikan dapat disimpan pada suhu 0°C sampai dengan 5°C. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu mendingikan ikan pada tiap tiap perlakuan mempunyai perbedaan, tergantung dari banyaknya muatan. Semakin banyak muatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu optimal pendinginan ikan akan semakin lama. Pada tanpa muatan suhu ruangan palka dapat mencapai suhu pengawetan selama 20 menit, muatan 1 kg selama 30 menit, muuatan 2 kg selama 30 menit, dan pada muatan 3 kg selama 40 menit.
16
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Penulis berhasil membuat instrumen pendingin ikan bertenaga matahari dengan spesifikasi alat panjang 80 cm, lebar 70 cm dan tinggi 90 cm. Rangka utama alat ini terdiri atas kayu dan plastik HDPE. Sistem Perpipaan alat ini terdiri atas kompresor, Kondenser, evaporator, pipa kapiler serta strainer (saringan). Sistem kelistrikan terdiri atas start relay kompresor dan overload yang dihubungkan kesistem solar panel. Sistem solar panel terdiri solar cell, controller, aki (baterai) dan inverter.
Hasil uji coba menunjukan performa alat ini dapat mencapai suhu mininum palka sebesar -13,5°C dan maksimal sebesar -0,9°C pada waktu 90 menit, sehingga alat ini dapat digunakan untuk mendinginkan ikan.
Saran
Desain dan rancang bangun mesin yang telah diharapkan ada pengembangan secara berlanjut, sehingga mampu mengatasi kelemahan dan kekurangan dari produk sebelumnya. Kelemahan pada alat ini adalah rangka yang masih kurang stabil dan bahan rangka yang masih kurang kuat..
DAFTAR PUSTAKA
Adawyah R. 2007. Pengolahan dan Pengawetan Ikan. Jakarta: Bumi Aksara Damastuti AP. 1997. Pembangkit listrik tenaga surya. Wacana. No. 7 Maret-April [FAO] Food and Agriculture Organization. 1995. Quality and Quality Changes in
Fresh Fish. Di dalam : Hush HH, Editor. ROme: FAO Fisheries Technical Paper 331:0-65
Fraas L dan Larry P.2010. Solar Cell and Their Application. John Wiley & Sonc, inc Publication New Jersey
Gelma A et all. 2001. Effect of storage temperature and preservative treatment on shelf life of pond-raised freshwater fish silver perch (Bidyanus bidyanus). J Food Protection 64 (6) 1585-1590
Hurley P. 2006. Build Your Own Solar Panel. Weelock VT. USA Irawan HSR. 1995. Pengawetan dan Hasil Perikanan. Solo: CV Aneka
Karyanto E, Emon Paringga. Teknik Mesin Pendingin, Volume 1. Jakarta : CV. Restu Agung.
Kristianto, P dan J. Laeyadi. 2000. Kolektor Surya Prismatik, Jurnal Teknik Mesin, Universtas Kristen Petra, Vol. 2, No. 1, 22-28.
Kulshrestha SK. 1989. Termodinamika Terpakai, Teknik Uap dan Panas. Budiardjo, Kartika, Budiarso, penerjemah. Jakarta: UI-Press
17 Ratiko. 2006. Studi teknik pendingin instalasi dekontaminasi elektronik bermediator Ag2+. Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR. ISSN 0852-2979 Robb D. 2002. The Killing of Quality: The Impact of Slaughter Procedures on
Fish Flesh. Didalam: Alasalvar C dan Taylor T, editor: Seafood Quality, Technology and Nutraceutical Applications. New YOrk: Springer, Hlm 7-10.
Santhiarsa IGNN dan Kusuma IGBW. 2011. Kajian energi surya untuk pembangkit tenaga listrik. Teknologi Elektro. Vol.4 No.1 29 Januari – Juni. Sinter. 2006. Belly bursting in Pelagic Fish. North Sea Center Hume Tank,
Hirtshals
Sumanto. 1994. Dasar-Dasar Mesin Pendingin .Yogyakarta : Andi Offset.
Tampubolon D dan Samosir R. 2005. Pemahaman tentang sistem refrigerasi. Jurnal Teknik SIMETRIKA. Vol. 4 No. 1-April 2005:312-316
Widiastuti, Indah. 2010. Analisis Mutu Ikan Tuna Selama Lepas Tangkap pada perbedaan Preparasi dan Waktu Penyimpanan IPB: Bogor.
18
LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil Uji coba alat
Waktu Tanpa Muatan Muatan 1 Kg
Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3
(Menit) Suhu (0C) Suhu (0C)
0 28.4 28.4 28.4 28.4 28 28.2
10 6.5 9.6 13.5 15.5 10.3 14.4
20 -3.6 2.2 4.4 9.7 3.2 8.5
30 -8.5 -3.9 -2.5 4.7 -3.5 3.7
40 -11.5 -5.7 -5.6 1.6 -5.5 1.3
50 -12.7 -7.3 -7.8 0.8 -7.3 -0.9
60 -12.8 -8.9 -8.8 -0.5 -7.3 -1.9
70 -12.4 -12.4 -8.8 -0.5 -8.6 -2.2
80 -13.4 -12.1 -8.4 -1.7 -8.5 -2.7
90 -13.5 -12.4 -9.4 -3.7 -9.2 -3.7
Waktu Muatan 2 kg Muatan 3 kg
Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3
(Menit) Suhu (0C) Suhu (0C)
0 27.8 27.7 27.9 28.2 27.9 27.7
10 17.4 16 16.4 17.5 19.6 17.5
20 8.4 8.6 8.5 10.5 11.6 11.4
30 5.5 4.5 3.9 6.5 7.2 7.5
40 3.4 2.5 1.6 4.5 5.5 4.6
50 2.4 1.6 1.2 2.1 4.7 3.4
60 1.6 0.6 0 1.4 2.3 1.2
70 -0.3 -0.1 -0.1 0 1.4 0
80 -1.3 -1.9 -1.2 -0.9 0 -0.2
19 Lampiran 2 Dokumentasi proses pembuatan instrumen
Proses Pengelasan Pengisian freon
Gas Freont Thawzone
Lampiran 3 Dokumentasi Uji Coba Alat
20
Aki Instrumen Pendingin
21
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Indramayu, Jawa Barat, 11 Juni 1992 dari pasangan Bapak Sadi dan Ibu Atminah. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Penulis mengawali pendidikan dasar pada tahun 1997 di SDN Paoman IX dan diselesaikan pada tahun 2003. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1 Sindang (2003-2006) dan SMA Negeri 1 Sindang, Indramayu, Jawa Barat. Selanjutnya tahun 2009 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Dasar-dasar Akustik Kelautan, Akustik Kelautan dan Dasar-dasar Penginderaan Jauh Kelautan. Organisasi yang pernah penulis ikuti yaitu Century, Omda Ikada, DPM-FPIK, BEMKM IPB, dan Dewan Formatur HIMITEKA. Prestasi yang pernah diraih penulis adalah penerima beasiswa satu siklus Pemprov Jabar, penerimah dana penelitian PKM-P, penerima hibah PKM-GT.
