PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK KAPAL NELAYAN KAPASITAS 8 TON

TUGAS AKHIR
PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN UNTUK KAPAL NELAYAN KAPASITAS 8 TON

DIAJUKAN KEPADA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR
SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

DISUSUN OLEH :

MUHAMMAD NAJIB KAILANI
201110120311149

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016

KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat nikmat serta hidayah Allah SWT. Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada
junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya
hingga akhir zaman.
Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
banyak pihak. Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta
dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.

Kedua orang tuaku tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat
terwakilkan dengan tulisan.

2.

Ir.Sudarman, MT, selaku dekan Fakultas Teknik.

3.

Ir. Dariyono, MT, selaku dosen wali dan ketua jurusan Teknik Mesin

4.

Ir. Eko Hariyadi, MT selaku pembimbing 1 yang telah memberikan
masukan dan solusi sehingga tugas akhir saya terselesaikan dengan
baik.

5.

Dini Kurniawati, ST. MT selaku pembimbing 2 yang telah
memberikan koreksi yang bermanfaat sehingga tugas akhir saya
terselesaikan.

6.

Bapak ibu dosen teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis
selama masa kuliah, saya mengucapkan terima kasih atas curahan ilmu
pengetahuan selama masa studi.

7.

Para karyawan yang ada di lingkungan teknik mesin

8.

Teman-teman satu visi dan misi penghuni kontrakan tempat saya
bernaung, Diky,Annas, Hapit, Ridho, Dani, Tofa.

9.

Teman-teman ASSASIN FC yang selau kompak didalam dan diluar
lapangan.

10.

Teman-teman Teknik mesin angkatan 2011 untuk semuanya yang
tidak mungkin disebutkan satu per-satu.

DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .............................................................................................
POSTER .............................................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................
LEMBAR KONSULTASI ................................................................................
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT .................................................
ABSTRAKSI INDONESIA ..............................................................................
ABSTRAKSI ENGLISH ..................................................................................
KATA PENGANTAR .......................................................................................
DAFTAR ISI ......................................................................................................
DATAR TABEL ................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................

i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
x
xii
xiii

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................................
1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................
1.3 Tujuan Perancangan ...............................................................................
1.4 Manfaat Perancangan .............................................................................
1.5 Batasan Masalah ....................................................................................
1.6 Konsep Desain .......................................................................................

1
2
3
3
3
4

BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Ikan .......................................................................................................
2.2 Sistem Pendingin ..................................................................................
2.3 Prinsip Kerja Sistem Pendingin ............................................................
2.4 Klasiikasi Sistem Pendingin .................................................................
2.4.1 Vapour compression refrigerator system ....................................
2.4.2 Absortion refrigeration system ....................................................
2.4.3 Air refrigeration system ..............................................................
2.4.4 Steam jet refrigeration system .....................................................
2.5 Sistem Pendingin Yang DIgunakan ......................................................
2.5.1 Siklus Kompresi Uap ..................................................................
2.5.2 Siklus Diagram T-S dan Siklus Diagram P-H.............................
2.5.3 Siklus Kompresi Uap actual ........................................................
2.6 Perpindahan Panas ................................................................................
2.6.1 Konduksi (hantaran) ....................................................................
2.6.2 Radiasi (pancaran).......................................................................
2.6.3 Konveksi (aliran).........................................................................

5
7
8
8
9
9
9
10
10
10
11
13
14
14
15
15

2.7 Komponen Utama Sistem Pendingin ....................................................
2.7.1 Kompresor ...................................................................................
2.7.2 Kondensor ...................................................................................
2.7.3 Evaporator ...................................................................................
2.7.4 Alat Ekspansi ..............................................................................
2.8 Refrigeran .............................................................................................
2.8.1 Persyarata Refrigeran ..................................................................
2.8.2 Karakteristik Termodinamika Dari Beberapa Refrigeran ...........
2.9 Beban Pendingin ...................................................................................
2.9.1 Panas Konduksi ...........................................................................
2.9.2 Infiltrasi .......................................................................................
2.9.3 Panas Produk ...............................................................................

16
16
18
21
22
23
23
25
26
27
28
28

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
3.1 Diagram Alir Perancangan ....................................................................
3.2 Perancangan Sistem Pendingin .............................................................
3.3 Data Perancangan..................................................................................
3.3.1 Produk Yang Didinginkan ...........................................................
3.3.2 Dimesi Untuk Box Pendingin ......................................................
3.3.3 Jenis Material Untuk Box Pendingin ...........................................
3.3.4 Temperatur Untuk Menyimpan Beku ..........................................
3.3.5 Refrigeran Yang Digunakan ........................................................
3.4 Perhitungan dan Pengolahan Data ........................................................

29
30
30
30
30
31
31
32
32

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHSAN
4.1 Dimensi Untuk Box Pendinginan .........................................................
4.2 Perhitungan Beba Pendingin .................................................................
4.2.1 Beban Pendingin Melalui Dinding (Qlt ) ....................................
4.2.2 Beban Pendingin Akibat Pintu (Qp) ...........................................
4.2.3 Beban Pendingin Akibat Produk (Qpr) .......................................
4.2.4 Beban Pendingin Akibat Infiltasi (Qin) ......................................
4.2.5 Beban Pendingian Akibat Radiasi Matahari (Qw) ......................
4.2.6 Beban Pendinginan Total ...........................................................
4.3 Refrigeran .............................................................................................
4.3.1 Pemilihan Refrigeran ...................................................................
4.4 Analisa Termodinamika ........................................................................
4.5 Komponen-Komponen Mesin Pendingin .............................................
4.5.1 Kompresor ...................................................................................
4.5.2 Kondensor ...................................................................................

34
35
35
39
41
42
44
45
47
47
47
53
53
54

4.5.3 Katup Ekspansi............................................................................ 68
4.5.4 Evaporator ................................................................................... 69
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 84
5.2 Saran...................................................................................................... 85
DATAR PUSTAKA .......................................................................................... 86
LAMPIRAN

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1: Hubungan Antara Suhu, Kegiatan Bakteri dan Penurunan Mutu Ikan . 6
Tabel 4.1: Hambatan Termal Total Pada Dinding ............................................... 39
Tabel 4.2: Volume Infiltrasi Udara ...................................................................... 43
Tabel 4.3: Kondisi Iniltrasi Udara ........................................................................ 43
Tabel 4.4 : Beban Pendinginan Total ................................................................... 45
Tabel 4.5: Hasil Analisa Termodinamika ............................................................ 50
Tabel 4.6: Dimensi Pipa Tembaga ....................................................................... 55
Tabel 4.7: Kolerasi Grimson ................................................................................ 58

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1: Konsep desain................................................................................. 4
Gambar 2.1: Siklus Kompresi Uap...................................................................... 10
Gambar 2.2: Siklus Diagram P-H........................................................................ 12
Gambar 2.3: Siklus Kompresi Uap Aktual .......................................................... 13
Gambar 2.4: Kompresor Torak ........................................................................... 17
Gambar 2.5: Kondensor Pendingin Tabung dan Koil ......................................... 19
Gambar 2.6: Kondensor Tabung dan Pipa Horizontal ........................................ 19
Gambar 2.7: Kondensor Jenis Pipa Ganda .......................................................... 20
Gambar 2.8: Kondensor Pendingin Udara .......................................................... 20
Gambar 2.9: Evaporator Ekspansi Langsung ...................................................... 22
Gambar 2.10: Alat Ekspansi ................................................................................ 23
Gambar 3.1: Diagram Alir Perancangan ............................................................. 29
Gambar 3.2: Lapisan Dinding Box Pendingin .................................................... 31
Gambar 4.1: Sisi box pendingin .......................................................................... 36
Gambar 4.2: Lapisan Dinding Box Pendingin .................................................... 37
Gambar 4.3: Profil LMTD................................................................................... 48
Gambar 4.4: Diagram Tekanan-Entalpi .............................................................. 49
Gambar 4.5: Susunan Pipa .................................................................................. 55
Gambar 4.6: Efisiensi Sirip Profil Siku Empat ................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, W.(1986). Penyegaran Udara. Jakarta : PT. Pradya Paramata.
Dossat, R.J. (1980). Principles of Refrigeration, Second Edition. Canada : John
Wiley and Sons, inc.
Hall, G. M. (1997). Fish Processing Technology, Second Edition. London : Blackie
Academic and Professional.
Handbook, A (1986). Refrigeration System and Aplication, SI Edition. Atlanta :
America Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers,
inc.
Handoko, K (1981). Teknik Lemari Es. Jakarta: PT. Ictiar Baru.
Heldman, D. R. (1992). Introduction to food engineering. San Diego: Academic
Press, Inc.
Holman, J. (1994). Perpindahan kalor, edisi keenam. Jakarta : Erlangga.
Stoecker, W. F, dan Jones W. J. (1987). Refrigerasi Dan Penkondissan Udara, Edisi
Kedua, Dalam Alih Bahasa Supratman Hara. Jakarta: Erlangga.

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara maritim sehingga wilayah
Indonesia sebagian besar adalah lautan yang kaya akan hasil lautnya,
sebagian penduduk Indonesia banyak yang bermatapencahariaan sebagai
nelayan. Ikan termasuk komoditi yang tidak tahan lama dan mudah rusak
jika ditempatkan di ruang terbuka. Penyebab utama kerusakan ikan di
antaranya adalah adanya aktifitas mikroorganisme dan bakteri yang ada
pada daging ikan tersebut, dimana pada suhu kamar bakteri dan
mikroorganisme dapat berkembangbiak dengan cepat. Oleh karena itu
biasanya para nelayan membawa es balok digunakan untuk mendinginkan
ikan hasil tangkapan agar tetap segar, setidaknya ikan hasil tangkapan
masih bagus dan segar sempai di tempat penjualan ikan untuk di jual.
Seiring berkembangnya zaman maka perkembangan teknologi di
bidang industri juga mengalami kemajuan yang pesat, salah satunya adalah
berkembangnya teknologi industri di bidang refrigerasi dan pengkondisian
udara. Berkembangnya teknologi dibidang refrigerasi atau pendinginan
memberikan banyak keuntungan bagi kebutuhan manusia, manusia
menggunakan sistem

refrigerasi atau pendinginan untuk industri

penyimpanan dan pendistribusian bahan makanan, sehingga bahan
makanan yang disimpan dengan sistem refrigerasi tersebut dapat terjaga

1

2

kualitas dan kesegarannya sampai beberapa minggu hingga saat diperlukan
untuk didistribusikan kepada konsumen. (Stoecker. 1989)
Pada saat ini kapal-kapal nelayan yang digunakan para nelayan
untuk melaut masih banyak yang hanya menggunakan balok es untuk
mendinginkan ikan hasil tangkapan, para nelayan dalam mendinginkan
hasil tangkapan biasanya dengan membeli balok es didarat dan dibawa
melaut. Balok es yang dibawa dari darat tersebut mempunyai batasan
waktu untuk tetap berbentuk es dan lama kelamaan akan mencair dan tidak
efektif lagi.
Oleh karena kendala tersebut maka perlu dirancang sebuah
“PERANCANGAN

SISTEM

PENDINGIN

UNTUK

KAPAL

NELAYAN DENGAN KAPASITAS 8 TON” yang dapat digunakan
untuk medinginkan ikan hasil tangkapan para nelayan agar kualitas dan
mutu ikan ketika berada di lautan sampai dibawa ke tempat penjualan
ikan dalam keadaan masih segar, sehingga dapat menaikkan harga jual
ikan hasil tangkapan
1.2

Rumusan masalah
Berdasarkan uraian diatas maka perumusan masalah yang muncul
adalah :
1. Bagaimana desain dan dimensi mesin pendingin untuk palka kapal nelayan
berbentuk box untuk mendinginkan ikan hasil tangkapan dengan kapasitas
8 ton.

3

2. Berapa daya yang dibutuhkan untuk mesin pendingin ikan hasil tangkapan
dengan kapasitas 8 ton.
1.3

Tujuan perancangan
Perancangan ini bertujuan untuk :
1. Mendapatkan desain dan dimensi dari mesin pendingin ikan yang
berbentuk box dengan kapasitas 8 ton
2. Mengetahui daya yang dibutuhkan mesin pendingin ikan dengan
kapasitas 8 ton

1.4

Manfaat perancangan
Manfaat dengan adanya perancangan sistem pendingin (cold storage) ini
adalah memberikan informasi tentang :
1. Perancangan sistem pendingin (cold storage) yang akan digunakan
sebagai sistem pendinginan pada palka kapal nelayan
2. Pembuatan

sistem

pendingin

(cold storage)

khususnya

pada

pembuatan sistem pendingin pada palka kapal nelayan
3. Sistem pendingin (cold storage) dan komponen-komponen yang ada
didalamnya
1.5

Batasan masalah
Berdasarkan uraian di atas maka perancangan ini di batasi :
1. Perancangan ini tidak memperhitungkan defrost
2. Perhitungan beban pendingin

4

3. Produk yang disimpan 8 ton
4. Mengabaikan jenis ikan
5. Perancangan evaporator dan kondensor untuk mesin pendingin
6. Pemilihan kompresor dan katup expansi
7. Biaya perencanaan tidak di perhitungkan
1.6

Konsep desain

Gambar 1.1 : Konsep Desain

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

117 3885 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 1034 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 927 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 623 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

26 777 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

60 1323 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

65 1222 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 808 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

31 1093 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

41 1322 23