RANCANG BANGUN MINI BLOOD BANK CABINET DENGAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP

(1)

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

(2)

(3)

PERSONAL DETAILS

EDUCATIONAL BACKGROUND

CURRICULUM VITAE

Name : Aria Ambara

Place, Date of Birth : Subang, May 29th₁₉₉₁

Sex : Male

Blood Type : O

Religion : Moslem

Marital Status : Single

Nationality : Indonesia

Address : 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 : darkshinerz@rocketmail.com

Height/weight : 175 cm/ 60 kg

 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)

(4)

ABSTRAK

Darah (whole blood) dapat bertahan lama jika disimpan pada temperatur 4 derajat celcius, 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 20_{C sampai 6}0_{C dengan COP 4,35 dan efisiensi hingga 64,8%.}

Kata kunci : Blood bank, display Temperatur, Whole Blood

(5)

iii

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 40_{C with temperature differential of ±2}0_{C. The}

purpose of this final project is to design mini blood bank cabinet which use display temperature control which has constant temperature at 4 0_{C with differential temperature of}

±20_{C. The method used in this final project is based on the refrigeration calculation,}

construction the machine, and then analyzing the results. The results of the final project is that machine can reached temperature of 20_{C to 6}0_{C, with COP 4,35 and efficiency up to}

64,8%.

Keywords : Blood bank, display Temperature, Whole Blood

(6)

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.

(7)

v

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

(8)

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv vi x xi xii BAB I BAB II PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah……….……… 1.2 Tujuan Penulisan….………... 1.3 Batasan Masalah………... 1.4 Metoda Penulisan ... 1.5 Sistematika Penulisan... DASAR TEORI

2.1 Sistem Refrigerasi kompresi uap……….……… 2.2 Proses sistem refrigerasi kompresi uap ...

2.2.1 Proses Kompresi... 2.2.2 Proses Kondensasi... 2.2.3 Proses Ekspansi... 2.2.4 Proses Evaporasi……….. 2.2.5 Superheat dan Subcooled...

2.3 Komponen Sistem Refrigerasi Kompresi Uap…………...

2.3.1 Kompresor……... 2.3.2 Kondensor…………... 2.3.3 Alat Ekspansi... 2.3.4 Evaporator………... 2.3.5 Refrigeran………. 2.4 Kinerja Sistem Pendingin...

1 1 2 2 2 4 5 5 5 5 6 6 7 7 7 8 8 9 10

(9)

vii

2.5 Beban Pendinginan ... 2.5.1 Beban kalor melalui dinding ( wall gain load )... 2.5.2 Beban Pertukaran Udara (infiltrasi load)... 2.5.3 Beban produk ( product load )... 2.5.4 Beban lain – lain ( miscellaneous load )... 2.5.5 Beban Total ... 2.6 Pengertian Blood Bank Cabinet... 2.7 Darah (Whole Blood) ... DATA PERANCANGAN

3.1 Konstruksi Mini blood bank cabinet... 3.1.1 Susunan Material Dinding………... 3.1.2 Susunan Material Pintu... 3.2 Kondisi Lingkungan Mini Blood Bank Cabinet...………... 3.3 Data Produk... 3.4 Kabin ... 3.4.1. Desain Kondisi Kabin... 3.4.2. Dimensi Kabin ... 3.5 Performansi Rancangan ... 3.6 Material dinding yang Digunakan ... 3.7 Material pintu yang Digunakan... 3.8 Perhitungan Beban ...

3.8.1 Beban kalor melalui dinding dan pintu... 3.8.2 Beban Infiltrasi ... 3.8.3 Beban kalor produk ... 3.8.4 Beban lain-lain ... 3.8.5 Beban total ... 3.9 Pemilihan Alat ... 3.9.1 Kompresor ... 3.9.2 Strainer ... 3.9.3 Evaporator ... 3.9.4 Kondensor ... 11 11 12 12 13 13 14 14 16 16 16 17 17 17 17 17 18 19 20 21 21 24 24 25 26 27 27 27 27 BAB III

(10)

3.9.5 Sight Glass... 3.9.6 Alat Ekspansi... 3.9.7 Thermostat... 3.9.1 Mini Circuit Breaker (MCB) ... 3.9.2 Relay ... PEMBUATAN ALAT DAN CARA KERJA SISTEM

4.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat... 4.1.1 Pembuatan Rangka Bawah dan Dudukan Roda... 4.1.2 Pembuatan Kabin Dalam... 4.1.3 Pembuatan Pintu... 4.1.4 Memasang fiberglass pada pintu... 4.1.5 Pemasangan Pintu ... 4.1.6 Pemasangan Alat dan Komponen Refrigerasi ... 4.1.7 Pemasangan Sistem Pemipaan dan Kelistrikan... 4.1.8 Pemvakuman dan Pengisian Refrigeran ... 4.1.9 Tes running system ... 4.1.10 Finishing (cat ulang) ... 4.2 Cara Kerja Sistem Refrigerasi ... 4.3 Cara Kerja Sistem Kelistrikan ... DATA DAN ANALISIS

5.1 Peralatan Pengambilan Data ... 5.2 Persiapan Pengambilan Data ... 5.3 Prosedur Pengambilan Data... 5.4 Data Pengamatan ... 5.5 Pengolahan Data ... 5.6 Grafik... 5.6.1 Temperatur Kabin terhadap Waktu... 5.6.2 Temperatur Produk terhadap Waktu... 5.7 Analisa Sistem Secara Umum ………...

28 28 28 29 29 30 30 30 31 31 31 32 32 33 34 34 35 36 37 37 38 38 38 41 41 42 42 BAB IV BAB IV

(11)

ix BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan………. 6.2 Saran……..………. 44 44 DAFTAR PUSTAKA……… LAMPIRAN……….. xii xiii

(12)

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

(13)

xi

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

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A (Daftar Kerja) Lampiran B (Data Pengukuran) Lampiran C (Data Sheet / Brosur) Lampiran D (Foto-Foto penunjang)

(15)

xiii

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.