ANALISIS SISTEM REFRIGERASI ICE BANK UNTUK PENDINGINAN SUSU DI PT. INDUSTRI SUSU ALAM MURNI BANDUNG

(1)

LAPORAN TUGAS AKHIR

ANALISIS SISTEM REFRIGERASI ICE BANK UNTUK

PENDINGINAN SUSU DI PT. INDUSTRI SUSU ALAM MURNI

BANDUNG

ANALYSIS OF ICE BANK REFRIGERATION SYSTEM TO COOL MILK AT PT. INDUSTRI SUSU ALAM MURNI BANDUNG

Tugas Akhir ini telah disyahkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan

Tata Udara Di Politeknik Negeri Bandung

Oleh : Erlan Setiana

091611069

JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

PDF processed with CutePDF evaluation editionwww.CutePDF.com

(2)

(3)

CURICULUM VITAE

Name : Erlan Setiana

Place/ birth : Bandung, September

13th₁₉₉₁

Gender : Male

Address : Komplek Bumi

Panyileukan Blok E 12 No. 16, RT/RW 004/004, Cibiru, Bandung 40614 Phone Number : 0856 2454 7083 Email : feamalson91@yahoo.com Formal Education

Years Educational Background

1997-2003 Panyileukan 2 Elementary School of Bandung

2003-2006 Junior High School 34 of Bandung

2006-2009 Senior High School Al – Ghifari of Bandung

2009-2012 Polytechnic of Bandung

(4)

ABSTRAK

Penyimpanan Energi Termal merupakan suatu teknologi yang digunakan dalam suatu pendinginan produk belakang ini. Demi menjaga temperatur yang dikondisikan, teknologi ini menggunakan sistem refrigerasi bak es. Ialah suatu sistem refrigerasi yang memanfaatkan pembekuan di permukaan pipa evaporator untuk pendinginan air yang nantinya akan digunakan untuk mendinginkan produk yaitu susu. Tujuan dari penulisan tugas akhir ini ialah untuk mengetahui COP, efisiensi, dan daya input listrik yang diserap oleh sistem ini yang bertempat di perusahaan PT Industri Susu Alam Murni. Metode penelitian yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini ialah dengan melakukan uji performansi sistem. Pengujian performansi sistem adalah suatu pengujian sistem dengan melakukan pengukuran terhadap temperatur, tekanan, tegangan, dan arus pada titik yang telah ditentukan setiap 10 menit sekali. Hasil dari pengujian sistem ini ialah, bahwa sistem pada saat menit ke 80 memiliki nilai COP sebesar 4,9. Sedangkan efisiensi sistem pada menit yang sama ialah sebesar 70%. Dari tes performansi juga didapatkan daya input sistem pada menit yang sama yaitu sebesar 12,1 kW.

Kata kunci: Penyimpanan Energi Termal, Sistem Refrigerasi Bak Es, COP, efisiensi, daya input kompresor (P ).

(5)

ABSTRACT

Energy Thermal Storage is one of technology that is used to cool product in this era. To keep temperature that has conditioned, this technology use ice bank refrigeration system. It is one of kind refrigeration system that is exploit of freezing on surface evaporator tube to cool water and the water will used to cool product that is milk . The aim of this paper is to know COP, efficiency, and power energy that is permeated by the system that the location of this system is at PT Industri Susu Alam Murni. The method of this paper is collect the data by test performance system. Test performance system is test to measure the temperature, pressure, voltage, and current on determined point 10 minutes one measurement. The result of this paper is that the system has a value of COP in minute of 80 is 4.9 and the efficiency system is about 70 %. By performance test, the power input is about 12.1 kW.

Key words: Energy Thermal Storage, Ice Bank Refrigeration System, COP, Efficiency, Power Input(P)

(6)

i

KATA PENGANTAR

Assalammu’alaikum.Wr.Wb

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kekhadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Analisis Sistem Refrigerasi Ice Bank Untuk Pendinginan Susu Di PT. Industri Susu Alam Murni Bandung” sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada nabi besar Muhammad SAW.

Penyusunan tugas akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara, Politeknik Negeri Bandung.

Selesainya laporan tugas akhir ini tidak luput dari dorongan berbagai pihak yang telah membantu penulis, baik itu berupa moril maupun materil, bimbingan serta kritik yang semuanya berharga. Pada kesempatan ini penulis sangat ingin mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

 Kedua orang tua serta keluarga tercinta penulis, yang selalu mendoakan dan

terus memberikan dukungannya baik moral maupun material kepada penulis.

 Bapak AP. Edi Sukamto, ST.,MT selaku pembimbing I atas segala bantuan,

ilmu, semangat, dorongan dan pengertiannya yang diberikan penulis.

 Bapak Rudi Rustandi,ST.,M.Eng selaku pembimbing II atas segala ilmu dan

nasihat yang telah diberikan kepada penulis.

_{Dosen-dosen RA, karena ilmu yang diberikan, sehingga penulis dapat}

mempunyai pengetahuan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

 Nindi Janera untuk pengertian, kesabaran serta atas dukungan yang selalu

diberikan tanpa lelah.

(7)

ii

 Untuk “Cracker’z” 3C yang telah memberikan pelajaran akan segala kenyataan

hidup dan merubahnya menjadi hal yang mudah dijalani. Menyuntik segala kegilaan untuk mengobarkan semangat tanpa akhir.

 Pihak-pihak yang mungkin tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, yang

secara langsung maupun tidak langsung telah ikut membantu dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari akan adanya kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena semua yang ada di dunia ini tidaklah ada yang sempurna. Oleh karena itu penulis memohon maaf apabila ada penulisan yang tidak berkenan dihati pembaca. Saran dan kritik membangun merupakan bekal untuk kesuksesan penulis di masa yang akan datang yang akan terus berjalan hingga akhir waktu tiba.

Bandung,5 Juli 2012 Penulis

(8)

iii

DAFTAR ISI

ABSTRACT

ABSTRAK

KATA PENGANTAR i

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR LAMPIRAN vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Tujuan 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Metode Penelitian 2 1.5 Sistematika Penulisan 3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Penyimpanan Energi Termal 4

2.1.1 Ice Bank 4

2.2 Pengertian Sistem Refrigerasi 6

2.2.1 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap 6

2.3 Performansi Kerja Siklus Refrigerasi 8

2.3.1 Efek Refrigerasi 8

2.3.2 Kerja Kompresi 9

2.3.3 Kalor yang Dilepas oleh Kondensor 9

2.3.4 Koefisien Prestasi 10

2.4 Rasio Kompresi 11

2.5 Kapasitaas Pendinginan 11

2.6 Daya Input Sistem 12

2.7 EER ( Energi Efficiency Ratio) 12

(9)

iv

BAB III PROSEDUR PENGAMBILAN DATA

3.1 Cara Kerja Ice Bank 13

3.1.1 Proses Charging 14

3.1.2 Proses Discharging 14

3.2 Prosedur Pengukuran 14

3.3 Prosedur Pengujian 16

3.3.1 Langkah-Langkah Pengujian 16

BAB IV DATA DAN ANALISIS

4.1 Data Pengukuran 18

4.2 Perhitungan performansi Sistem Refrigerasi 18

4.3 Analisa data 23

4.3.1 COP Aktual 23

4.3.2 Efisiensi Refrigerasi 24

4.3.3 Rasio Kompresi (Rc) 25

4.3.4 Daya Input 26

4.3.5 Laju Aliran Massa Udara (m) 27

4.3.6 Kapasitas Pendinginan (Qe) 28

4.3.7 Energi Efficiency ratio (EER) 29

4.3.8 Temperatur Air Bak 30

4.3.9 Perbandingan COP dengan EER 31

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 32 5.2 Saran 32 DAFTAR PUSTAKA CURICULUM VITAE LAMPIRAN

(10)

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.1 Tampak vertical dari silo ice bank 5

Gambar 2.1.2 Gambar proses penyerapan kalor secara langsung 5

Gambar 2.1.2 Gambar proses penyerapan kalor secara langsung 8

Gambar 2.3 Diagram p-h siklus refrigerasi sederhana 8

Gambar 2.4 Diagram p-h siklus refrigerasi sederhana 9

Gambar 3.1 Proses Charging dan Discharging Ice Bank 14

Gambar 3.2 Titik-Titik pengukuran 15

Gambar 4.1 Hasil plot performansi sistem pada diagram p-h

pada menit 80 19

Gambar 4.3.1 Grafik perbandingan COP aktual dengan COP Carnot

terhadap waktu 23

Gambar 4.3.2 Grafik perubahan nilai efisiensi sistem terhadap waktu ` 24

Gambar 4.3.3 Grafik perubahan rasio kompresi terhadap waktu 25

Gambar 4.3.4 Grafik daya input yag diserap sistem terhadap waktu 26

Gambar 4.3.5 Perubahan nilai laju aliran massa refrigeran terhadap waktu 27 Gambar 4.3.6 Grafik perubahan nilai kapasitas pendinginan

terhadap waktu 28

Gambar 4.3.7 Grafik perubahan Energi Efisiensi Rasio (EER)

terhadap waktu 29

Gambar 4.3.8 Grafik perbandingan temperatur air inlet dan air outlet bak

(11)

vi

terhadap waktu 30

Gambar 4.3.9 Grafik Perbandingan COP aktual dengan EER terhadap

waktu 31

(12)

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Performansi sistem setelah pengukuran 22

(13)

vii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Hasil Plot Data Pada Diagram p-h Lampiran B Data Hasil Pengukuran

Lampiran C Gambar Sistem

Lampirad D Data Spesifikasi Komponen dan Gambar Penunjang Laporan.

(14)

DAFTAR PUSTAKA

Laporan Tugas Akhir | Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 46

DAFTAR PUSTAKA

1. Dossat, Roy J. Prinsciples of Refrigeration and Air Conditioning (Second

Edition) SI Version. John Willey and Sons, New York, 1985.

2. Althouse dkk, Modern Refrigeration and Air conditioning , The Goodheart Wilcox Company Inc., Illinois, 1982.

3. ASHRAE HANDBOOK, Refrigeration, ASHRAE, Inc : Atlanta, USA, 1987.

4. Takasago, 2001, Thermal Storage System.

5. Literatur Perusahaan PT. Industri Susu Alam Murni 6. http://id.wikipedia.org/sistem refrigerasi

7. http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=melt+-+ice+-+on+-+coil+storage+work