UNIVERSITAS DIPONEGORO
MESIN PENETAS TELUR BEBEK MENGGUNAKAN SOLAR SEL
DAN MINYAK
TUGAS AKHIR
HELMI JULIANTO
21050112060029
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN
ii
UNIVERSITAS DIPONEGORO
MESIN PENETAS TELUR BEBEK MENGGUNAKAN SOLAR SEL DAN
MINYAK
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
HELMI JULIANTO
21050112060029
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN
iii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas Akhir ini adalah hasil kaya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar.
NAMA : HELMI JULIANTO
NIM : 21050112060029
Tanda Tangan: ………
iv
v
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir ini diajukan oleh :
NAMA : Helmi Julianto
NIM : 21050112060029
Program Studi : DIII Teknik Mesin
Judul Tugas Akhir : Mesin Penetas Telur Bebek Menggunakan Solar Sel dan Minyak
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
TIM PENGUJI
Pembimbing : Ir.Sutomo, M.si ( …...)
Penguji 1 : Drs. Indartono,M.Par., M.Si (…...)
Penguji 2 : Drs. Ireng SA, M.Kes (…...)
Semarang, 02 Desember 2015
Ketua PSD III Teknik Mesin
vi
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Diponegoro, saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Helmi Julianto
NIM : 21050112060029
Jurusan/Program Studi : DIII Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Jenis Karya : Tugas Akhir
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Noneksklusif (None-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
Mesin Penetas Telur Bebek Menggunakan Solar Sel dan Minyak
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Noneksklusif ini Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan memublikasikan tugas akhir saya selamatetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Semarang
Pada Tanggal :02 Desember 2015
Yang menyatakan
vii
KATA PENGANTAR
Puji Syukur Kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan Tugas Akhir ini
disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program
Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Penulis merasa banyak mendapat saran, bimbingan, serta bantuan dari
berbagai pihak selama menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Untuk itu, tidak
lupapenyusun mengucapkan terima kasih khususnya kepada :
1. Bapak Ir. H. Zainal Abidin, MS, selaku Ketua Program Studi Diploma III
Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.
2. Bapak Bambang Setyoko, S.T, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Diploma
III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
3. Bapak Ir. Sutomo, M.Si, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir.
4. Bapak Drs. Juli Mrihardjono, M.T, selaku dosen wali.
5. Para dosen, teknisi, danstaff Program Studi Diploma III Teknik Mesin yang
telah banyak memberikan ilmu pengetahuan yang bermanfaat di masa yang
akan datang.
6. Bapak dan Ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa, kasih sayang dan
nasehat yang tak kunjung henti kepada saya, semoga ke depan saya menjadi
pribadi yang lebih berbakti dan berguna bagi kedua orang tua serta keluarga.
7. Nurfajrian Trilaksono dan Ibadurrahman Azzam Rabbani, selaku partner
viii
8. Seluruh teman–teman PSD III Teknik Mesin FT UNDIP angkatan 2012 atas
semangat dan dukungannya.
9. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung dalam penyusunan
Laporan Tugas Akhir ini hingga selesai.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu,
penulis sangat menghargai kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan
laporan ini.
Akhirnya penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis dan pembaca.
Semarang,02 Desember 2015
ix
Abstrak
Mesin penetas telur adalah sebuah pesawat yang digunakan untuk
membantu proses penetasan telur. Alat ini dilengkapi dengan peralatan pendukung
untuk mengatur kondisi suhu dan kelembaban. Tujuan dari tugas akhir ini adalah
untuk memodifikasi mesin penetas yang sederhana tapi memiliki kemampuan
yang tinggi, dan melakukan pengembangan metode dengan menggunakan energi
alternative yang ramah lingkungan berupa sel surya dan panas matahari.
Metodolgi yang diterapkan yaitu modifikasi alat, pengujian, dan analisa
perpindahan panas pada siang hari. Berdasarkan pengujian, mendapatkan
persentase penetasan telur sebesar 80,6% dari 31 telur fertil yang ditetaskan dan
hidup.
x
Abstract
Egg incubator is an aircraft that is used to assist the process of hatching
eggs . This tool is equipped with support equipment to regulate the temperature
and humidity conditions . The aim of this thesis is to modify the incubators are
simple but have a high capacity , and to develop methods of using an
environmentally friendly alternative energy such as solar cells and solar heat .
Methodology applied ie modification tools, testing , and analysis of heat transfer
during the day . Based on testing , get a percentage of hatching eggs 80.6 % from
31 fertile eggs were hatched and live .
xi
DAFTAR ISI
UNIVERSITAS DIPONEGORO... i
UNIVERSITAS DIPONEGORO... ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS... iii
HALAMAN TUGAS PROYEK AKHIR ... iv
HALAMAN PENGESAHAN... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... vi
KATA PENGANTAR ... vii
Abstrak ... ix
Abstract... x
DAFTAR ISI... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL... xv
DAFTAR NOTASI ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
BAB I ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah... 2
1.3. Tujuan... 2
1.4. Pembatasan Masalah ... 3
1.5. Manfaat Tugas Akhir... 3
1.6. Metodologi ... 4
1.7. Sistematika Penulisan Laporan ... 4
BAB II... 6
2.1. Pengertian Umum... 6
2.1.1. Pengertian Sel Surya ... 8
2.1.2. Minyak ... 14
2.2. Prinsip Perpindahan Panas ... 16
2.2.1. Prinsip-prinsip Konveksi... 22
xii
2.2.3. Konduksi Keadaan Tunak ... 28
2.3. Perpindahan Massa... 32
BAB III ... 33
3.1. Komponen-komponen Pembuatan Mesin Tetas... 33
3.2. Peralatan Pembuatan KotakIncubator... 41
3.3. Langkah Kerja ... 41
3.4. Langkah Persiapan ... 43
3.5. Langkah Pengerjaan Modifikasi... 43
3.6. LangkahFinishing... 49
3.7. Langkah Pengujian ... 50
BAB IV ... 51
4.1. Analisa Perhitungan Perpindahan Panas ... 51
4.1.1. Perhitungan Radiasi Matahari Terhadap Penutup (Karton) ... 51
4.1.2. Perhitungan Konduksi antara Penutup dan Mesin Penetas ... 52
4.1.3. Perhitungan Konduksi antara Dinding Luar dan Mesin Penetas... 52
4.1.4. Perhitungan Perpindahan Panas Konduksi pada Telur... 53
4.1.5. Perhitungan Perpindahan Panas Konveksi pada Telur... 54
4.1.6. Perhitungan Perpindahan Panas Konveksi Udara-Rak Telur... 57
4.1.7. Perhitungan Perpindahan Panas Konveksi pada Dinding ... 60
4.1.8. Perhitungan Perpindahan Panas Konveksi ke Lingkungan ... 68
4.1.9. Perhitungan Perpindahan Massa ... 75
4.2. Pengujian Penetasan Telur Bebek ... 79
4.2.1. Langkah Persiapan ... 79
4.2.2. Memulai Penetasan Telur Bebek... 86
BAB V... 91
5.1. KESIMPULAN ... 91
5.2. SARAN ... 92
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pemasangan arah panel surya... 10
Gambar 2.2. Panel surya ... 11
Gambar 2.3.Battery charge controller unit... 12
Gambar 2.4.Inverter... 13
Gambar 2.5. Baterai/aki ... 14
Gambar 2.6. Perpindahan panas konduksi dan difusi energi ... 18
Gambar 2.7. Perpindahan panas konveksi. (a) konveksi paksa, (b) konveksi alamiah,(c) pendidihan, (d) kondensasi ... 21
Gambar 2.8. Aliran konveksi bebas diatas plat rata vertikal... 25
Gambar 2.9. Sketsa yang melukiskan perjanjian tentang tanda untuk aliran panas konduksi... 29
Gambar 2.10. Distribusi suhu untuk konduksi keadaansteadymelalui dinding datar. ... 30
Gambar 2.11. Sketsa yang melukiskan nomenklatur untuk konduksi melalui cangkang yang berbentuk bola... 31
Gambar 3.1. Lampu bohlam... 33
Gambar 3.2. Kipas... 34
Gambar 3.3.Thermostat... 35
Gambar 3.4.Thermometer... 35
Gambar 3.5.Hygrometer... 36
Gambar 3.6.Motorlistrik... 37
xiv
Gambar 3.8. Papan MDF ... 39
Gambar 3.9. Baskom air... 39
Gambar 3.10. Aklirik di mesin penetas telur ... 40
Gambar 3.11. Kotak incubator ... 45
Gambar 3.12. Kotak pemanas ... 46
Gambar 3.13. Kipas (exhaust)... 47
Gambar 3.14. Dudukan rak telur... 48
Gambar 3.15. Rak Telur... 49
Gambar 3.16. Lemariincubator... 50
Gambar 4.1. Mekanisme perpindahan panas konduksi pada telur... 53
Gambar 4.2. Mekanisme perpindahan panas konveksi dari udara-telur ... 54
Gambar 4.3. Pembagian ruang dalamincubator... 75
Gambar 4.4. Persentase pemakaian panas.... 79
Gambar 4.5. Telur yang telah dimasukkan dalamincubator... 86
Gambar 4.6. Gambaran pertumbuhan embrio telur bebek dalamincubator.... 87
Gambar 4.7. Telur yang tidak mengandung embrio ... 88
xvii
DAFTAR TABEL
xviii
DAFTAR NOTASI
Simbol Keterangan Penggunaan
pertama
halaman
h Koefisien Perpindahan Kalor 22
A Luas 22
Ts Suhu Plat 22
T∞ Suhu Fluida 22
BilanganNusselet 24
kf KonduktivitasThermalFluida 24
L Panjang 24
Suhu Film 25
Gr AngkaGrashof 26
g Percepatan Gravitasi 26
β Koefisien Muai Volume 26
Tc Suhu Cangkang Telur 26
Ti Suhu Udara DalamIncubator 26
x Diameter Telur 26
v Viskositas Kinematik 26
Ra AngkaRayleigh 26
Pr AngkaPrandtl 26
xix
dT/dx Gradien Suhu 28
Q Kalor Yang Dibutuhkan 32
Ma Massa Udara 32
h1 EnthalphiPada Suhu Akhir 32
xx
DAFTAR LAMPIRAN
1. Tabel psikometri... 94
2. Tabel sifat-sifat udara pada tekanan atmosfer... 95
3. Tabel nilai-nilai properti non logam ... 96
DAFTAR PUSTAKA
Holman, J. P.,Perpindahan Kalor,edisi kelima, Erlangga, Jakarta, 1984.
Septriyono, Endy., Analisa Perpindahan Panas dan Uji Eksperimental pada Mesin
Penetas Telur,ITS-Non Degree, Surabaya, 2010.
www.academia.edu/Download"Sel surya : Struktur & Cara kerja"
www.google.com/mesin penetas telur bebek.
