Rancang bangun dan uji kinerja mesin pendingin absorpsi intermitten tipe icyball dengan fluida kerja NH3 - H2O
RANCANG BANGUN DAN un KINERJA MESIN PENDINGIN
ABSORPSI INTERMITTEN TIPE ICYRALL DENGAN FLUIDA m R J A
NH3 - Hz0
Oleh :
KJZAFID SUDRAJAT
F14103081
2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Khafid Sudrajat. F14103081. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Mesin Pendingin
Absorpsi I~~tern~itten
tipe Icyball dengan Fluida Kerja NH3-HzO. Dibawah
bimbingan : Prof Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan, M.Agr.
RINGKASAN
Indonesia merupakan negara agraris dengan beragam komoditas pertanian
tropika seperti sayuran dan buah-buahan. Di sisi lain wilayah Indonesia dengan
iklim tropis yang panas menyebabkan suhu sayuran dan buah-buahan tinggi saat
panen. Tingginya suhu tersebut menyebabkan laju penurunan mutu menjadi lebih
cepat akibat reaksi respirasi yang cepat. Dalam kondisi tersebut penanganan pasca
panen, khususnya pada saat awal panen menjadi sangat penting dalam
mempertahankan mutu. Pendinginan dapat didefinisikan sebagai proses
pengkondisian udara di sekitar produk yang disimpan sehingga mencapai suhu
tertentu yang dapat menghambat proses pembusukan karena kegiatan enzimatik
dalam bahan (Kamarudin, 1996).
Dari berbagai jenis sistem pendingin yang ada sistem pendingin absorpsi
adalah satu-satunya sistem pendingin yang menggunakan panas untuk
mengoperasikannya (heat operated cycle). Jenis sistem pendingin ini sangat cocok
untuk dikembangkan pada daerah pertanian dimana sumber kalor untuk
menggerakkan mesin dapat di ambil dari biomassa yang melimpah di daerah
tersebut. Mesin pendingin absorbsi internzitten tipe icyball merupakan sistem
pendingin absorbsi yang sangat sederhana, mudah dibawa, murah, dan relatif
mudah dalam pengoperasiannya, sehingga sangat cocok untuk daerah penghasil
pertanian
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membangun suatu mesin
tipe icyball dan kemudian menguji kinerja dari
pendingin absorbsi i~7terr>1iiterz
mesin pendingin tersebut.
Pada penelitian ini telah dirancang suatu mesin pendingin absorbsi
intermitten tipe icyball yang secara umum terdiri dari dua bagian yaitu unit
generator-absorber dan unit kondensor-evaporator. Fluida kerja yang digunakan
adalah kombinasi N&-H20. Beberapa alasan pemilihan kombinasi ini adalah
harga murah, mudah diketahui bila terjadi kebocoran, lebih ramah lingkungan,
tidak terbakar atau membantu pembakaran. Untuk pengambilan data dipasang alat
ukur tekanan berupa dua buah cornpoz~~zd
gaz~gedan dua buah termokopel tipe K
pada masing-masing tabung. Selain itu juga dipasang dua buah sight glass vielv
untuk mengukur laju evaporasi.
Untuk uji kinerja mesin dilakukan dua kali pengujian dengan suhu generasi
yang berbeda. Pengujian pertama suhu generasi yang digunakan adalah 60°C
selama 3 jam. Campuran atnoniak-air yang digunakan sebanyak 2.65 kg dengan
konsentrasi awal 25 %. Hasil pengujian yang diperoleh bahwa suhu evaporasi
terendah untuk pengujian pertama ini adalah 29.5"C dengan suhu lingkungan
sebesar 0.12.
sekitar 33OC dan diperoleh nilai COP (Coeficient of Peufo~ri~ar~ce)
Suhu evaporasi ini bertahan selam 60 menit.Pengujian kedua menggunkan suhu
generasi 70 OC dan campuran amoniak-air sebanyak 2.85 kg dengan konsentrasi
sebesar 27%. Untuk hasil pengujian diperoleh suhu evaporasi terendah 26.8 "C
dengan suhu lingkungan 29.9 "C dan nilai COP meningkat menjadi sebesar 0.18.
Suhu evaporasi ini mampu bertahan selama 180 menit.
Kecilnya nilai COP pada pengujian ini disebabkan oleh kecilnya jumlah dan
konsentrasi pada unit kondensor-evaporator yang dihasilkan pada proses generasi.
Pada pengujian pertama jumlah kondensat yang terbetuk sebesar 0.17 kg dengan
konsentrasi 30% dan jumlah kondensat yang menguap pada proses evaporasi
sebesar 0.028 kg sehingga kapasitas pendinginan hanya sebesar 41.63 kl.
Sedangkan pada pengujian kedua jumlah kondensat yang terbentuk meningkat
dibanding pengujian pertama sebesar 0.33 kg dengan konsentrasi 39% dan jumlah
kondensat yang menguap pada proses evaporasi sebesar 0.0594 kg sehingga
kapasitas pendinginannya sebesar 89.3 kJ.
Dari dua kali pengujian ini dapat disimpulkan bahwa suhu generasi yang
lebih menghasilkan jumlah kondensat yang lebih banyak dan waktu pendinginan
yang lebih lama sehingga nilai semakin COP semakin tinggi.
RANCANG BANGUN DAN un ~ E R J MESLN
A
PEND~GIN
ABSORPSI INTEh'MITTEN TIPE ICYBALL DENGAN FLUIDA KERJA
NH3-Hz0
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
KBAFID SUDRAJAT
F14103081
2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
RANCANG BANGUN DAN un KINERJA MESIN PENDINGIN
ABSORPSI ZNTERMMZTTEN TTIP ICYBALL DENGAN FLUIDA KERJA
NH3-Hz0
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
KHAFID SUDRAJAT
F14103081
Dilahirkan pada tanggal 10 September 1985
di Kebumen
Tanggal Lulus
&
Menyetujui,
Bogor,
2007
6 SEP 2007
RIWAYAT WIDUP PENULIS
Penulis merupakan anak kedua dari bapak yang bernama Suparman
dan ibu bernama Turmiyati yang dilahirkan di Kebumen pada
tanggal 10 September 1985. Penulis menyelesaikan pendidikan
sekolah dasar di SD Negeri Bonjokkidul 11, Mirit, Kebumen pada
Penulis lalu melanjutkan pendidikan menengah di SLTP Negeri 1
Kebumen dan tamat pada tahun 2000. Setelah itu, penulis melanjutkan pendidikan
tingkat atas di SMU Negeri 1 Kebumen dan tamat pada tahun 2003. Pada tahun
2003 itu juga, penulis melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI)
diterima di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut
Pertanian Bogor dan memilih sub program studi Energi dan Elektrifikasi
Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif di
Badan Eksekutif Mahasiswa ICeluarga Mahasiswa Institut Pertanian Bogor (BEM
KM PB), sebagai staff Departemen Pendidikan pada tahun kepengurusan 2004 2005 dan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian (BEM
FATETA) menjabat sebagai Kepala Departemen Pengabdian Masyarakat pada
tahun kepengurusan 2005 - 2006. Selain itu, penulis pada tahun 2006 menjadi
Asisten Dosen Mata Kuliah Motor Bakar dan Tenaga Pertanian.
Penulis melakukan praktek lapangan di PT Mitratani Dua Tujuh, Jember,
Jawa Timur pada tahun 2006 dengan judul "Aspek Keteknikan Pada Proses
Pembekuan di PT Mitratani Dua Tujuh, Jember, Jawa Timur".
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sajana Teknologi Pertanian,
penulis menyelesaikan Skripsi yang berjudul "Rancang Bangun Mesin
Pendingin Absorpsi Interuzittert tipe Icybnll Dengan Fluida Kerja NH3-H20.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur hanyalalt kepada Allah SWT, Tuhan setnesta alam,
atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat men~elesaikanskripsi
dengan judul "Rancang Bangun Mesin Pendingin Absorpsi Irzterrnitletf tipe
IcjibnN dengan Fluida Kerja NH3-HzO ini. Skripsi ini merupakan hasil penelitian
yang dilakukan penulis mulai bulan Febmari 2007 hingga bulan Abwstus 2007.
Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan tesima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan, M.Agr. selaku dosen pembimbing
akademik yang telah memberikan bimbingan, arahan, motivasi, dan
transfer ilmunya kepada penulis.
2. Dr. Leopold 0.Nelwan, M.Si. dan Dr. Lenny Saulia, M.Si selaku dosen
penguji yang telah memberikan masulcan berharga kepada penulis demi
perbaikan skripsi ini.
3. Ayahanda dan Ibunda tercinta atas semua dukungan moril, materil serta
kasih dan sayang yang telah diberikan sehingga penulis mampu berdiri dan
berjalan sejauh ini.
4. Saudariku ((Nuri Harjati dan Ismi Kurniati Fadly), my little bro R i k i
Febrian Pratama, atas dukungan dan semangat yang telah diberikan.
5. Mas Seman Rianto dan kelurga (Lia, Tiwi) dan Lek Nur dan keluarga
(Daffa) atas dukungan moril dan materil.
6. Neng Neuneu atas semua dukungan dan bantuan yang diberikan
(terimakasih atas pengertian dan kepercayaannya).
7. Teman-teman satu kost (Wisma Unskill crew) Gia, Fuad, Singkek, Bejadh,
teman-teman ex "Unskill crew"; Ale, Mas Jito, Adib, Guruh, "Unskill PGT
crew" Endrew, Anas atas cerita manis dan pahit rumah tangga kita tercinta
Terimakasih juga untuk keluarga bapak Katma atas bantuan dan
dukungan.
8. My partner and brother in Icyball Research Team, Mr. Moh. Nuruddin,
S.T for all of yours advices and support.
ABSORPSI INTERMITTEN TIPE ICYRALL DENGAN FLUIDA m R J A
NH3 - Hz0
Oleh :
KJZAFID SUDRAJAT
F14103081
2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Khafid Sudrajat. F14103081. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Mesin Pendingin
Absorpsi I~~tern~itten
tipe Icyball dengan Fluida Kerja NH3-HzO. Dibawah
bimbingan : Prof Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan, M.Agr.
RINGKASAN
Indonesia merupakan negara agraris dengan beragam komoditas pertanian
tropika seperti sayuran dan buah-buahan. Di sisi lain wilayah Indonesia dengan
iklim tropis yang panas menyebabkan suhu sayuran dan buah-buahan tinggi saat
panen. Tingginya suhu tersebut menyebabkan laju penurunan mutu menjadi lebih
cepat akibat reaksi respirasi yang cepat. Dalam kondisi tersebut penanganan pasca
panen, khususnya pada saat awal panen menjadi sangat penting dalam
mempertahankan mutu. Pendinginan dapat didefinisikan sebagai proses
pengkondisian udara di sekitar produk yang disimpan sehingga mencapai suhu
tertentu yang dapat menghambat proses pembusukan karena kegiatan enzimatik
dalam bahan (Kamarudin, 1996).
Dari berbagai jenis sistem pendingin yang ada sistem pendingin absorpsi
adalah satu-satunya sistem pendingin yang menggunakan panas untuk
mengoperasikannya (heat operated cycle). Jenis sistem pendingin ini sangat cocok
untuk dikembangkan pada daerah pertanian dimana sumber kalor untuk
menggerakkan mesin dapat di ambil dari biomassa yang melimpah di daerah
tersebut. Mesin pendingin absorbsi internzitten tipe icyball merupakan sistem
pendingin absorbsi yang sangat sederhana, mudah dibawa, murah, dan relatif
mudah dalam pengoperasiannya, sehingga sangat cocok untuk daerah penghasil
pertanian
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan membangun suatu mesin
tipe icyball dan kemudian menguji kinerja dari
pendingin absorbsi i~7terr>1iiterz
mesin pendingin tersebut.
Pada penelitian ini telah dirancang suatu mesin pendingin absorbsi
intermitten tipe icyball yang secara umum terdiri dari dua bagian yaitu unit
generator-absorber dan unit kondensor-evaporator. Fluida kerja yang digunakan
adalah kombinasi N&-H20. Beberapa alasan pemilihan kombinasi ini adalah
harga murah, mudah diketahui bila terjadi kebocoran, lebih ramah lingkungan,
tidak terbakar atau membantu pembakaran. Untuk pengambilan data dipasang alat
ukur tekanan berupa dua buah cornpoz~~zd
gaz~gedan dua buah termokopel tipe K
pada masing-masing tabung. Selain itu juga dipasang dua buah sight glass vielv
untuk mengukur laju evaporasi.
Untuk uji kinerja mesin dilakukan dua kali pengujian dengan suhu generasi
yang berbeda. Pengujian pertama suhu generasi yang digunakan adalah 60°C
selama 3 jam. Campuran atnoniak-air yang digunakan sebanyak 2.65 kg dengan
konsentrasi awal 25 %. Hasil pengujian yang diperoleh bahwa suhu evaporasi
terendah untuk pengujian pertama ini adalah 29.5"C dengan suhu lingkungan
sebesar 0.12.
sekitar 33OC dan diperoleh nilai COP (Coeficient of Peufo~ri~ar~ce)
Suhu evaporasi ini bertahan selam 60 menit.Pengujian kedua menggunkan suhu
generasi 70 OC dan campuran amoniak-air sebanyak 2.85 kg dengan konsentrasi
sebesar 27%. Untuk hasil pengujian diperoleh suhu evaporasi terendah 26.8 "C
dengan suhu lingkungan 29.9 "C dan nilai COP meningkat menjadi sebesar 0.18.
Suhu evaporasi ini mampu bertahan selama 180 menit.
Kecilnya nilai COP pada pengujian ini disebabkan oleh kecilnya jumlah dan
konsentrasi pada unit kondensor-evaporator yang dihasilkan pada proses generasi.
Pada pengujian pertama jumlah kondensat yang terbetuk sebesar 0.17 kg dengan
konsentrasi 30% dan jumlah kondensat yang menguap pada proses evaporasi
sebesar 0.028 kg sehingga kapasitas pendinginan hanya sebesar 41.63 kl.
Sedangkan pada pengujian kedua jumlah kondensat yang terbentuk meningkat
dibanding pengujian pertama sebesar 0.33 kg dengan konsentrasi 39% dan jumlah
kondensat yang menguap pada proses evaporasi sebesar 0.0594 kg sehingga
kapasitas pendinginannya sebesar 89.3 kJ.
Dari dua kali pengujian ini dapat disimpulkan bahwa suhu generasi yang
lebih menghasilkan jumlah kondensat yang lebih banyak dan waktu pendinginan
yang lebih lama sehingga nilai semakin COP semakin tinggi.
RANCANG BANGUN DAN un ~ E R J MESLN
A
PEND~GIN
ABSORPSI INTEh'MITTEN TIPE ICYBALL DENGAN FLUIDA KERJA
NH3-Hz0
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
KBAFID SUDRAJAT
F14103081
2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
RANCANG BANGUN DAN un KINERJA MESIN PENDINGIN
ABSORPSI ZNTERMMZTTEN TTIP ICYBALL DENGAN FLUIDA KERJA
NH3-Hz0
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
KHAFID SUDRAJAT
F14103081
Dilahirkan pada tanggal 10 September 1985
di Kebumen
Tanggal Lulus
&
Menyetujui,
Bogor,
2007
6 SEP 2007
RIWAYAT WIDUP PENULIS
Penulis merupakan anak kedua dari bapak yang bernama Suparman
dan ibu bernama Turmiyati yang dilahirkan di Kebumen pada
tanggal 10 September 1985. Penulis menyelesaikan pendidikan
sekolah dasar di SD Negeri Bonjokkidul 11, Mirit, Kebumen pada
Penulis lalu melanjutkan pendidikan menengah di SLTP Negeri 1
Kebumen dan tamat pada tahun 2000. Setelah itu, penulis melanjutkan pendidikan
tingkat atas di SMU Negeri 1 Kebumen dan tamat pada tahun 2003. Pada tahun
2003 itu juga, penulis melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI)
diterima di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut
Pertanian Bogor dan memilih sub program studi Energi dan Elektrifikasi
Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif di
Badan Eksekutif Mahasiswa ICeluarga Mahasiswa Institut Pertanian Bogor (BEM
KM PB), sebagai staff Departemen Pendidikan pada tahun kepengurusan 2004 2005 dan Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian (BEM
FATETA) menjabat sebagai Kepala Departemen Pengabdian Masyarakat pada
tahun kepengurusan 2005 - 2006. Selain itu, penulis pada tahun 2006 menjadi
Asisten Dosen Mata Kuliah Motor Bakar dan Tenaga Pertanian.
Penulis melakukan praktek lapangan di PT Mitratani Dua Tujuh, Jember,
Jawa Timur pada tahun 2006 dengan judul "Aspek Keteknikan Pada Proses
Pembekuan di PT Mitratani Dua Tujuh, Jember, Jawa Timur".
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sajana Teknologi Pertanian,
penulis menyelesaikan Skripsi yang berjudul "Rancang Bangun Mesin
Pendingin Absorpsi Interuzittert tipe Icybnll Dengan Fluida Kerja NH3-H20.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur hanyalalt kepada Allah SWT, Tuhan setnesta alam,
atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat men~elesaikanskripsi
dengan judul "Rancang Bangun Mesin Pendingin Absorpsi Irzterrnitletf tipe
IcjibnN dengan Fluida Kerja NH3-HzO ini. Skripsi ini merupakan hasil penelitian
yang dilakukan penulis mulai bulan Febmari 2007 hingga bulan Abwstus 2007.
Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan tesima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan, M.Agr. selaku dosen pembimbing
akademik yang telah memberikan bimbingan, arahan, motivasi, dan
transfer ilmunya kepada penulis.
2. Dr. Leopold 0.Nelwan, M.Si. dan Dr. Lenny Saulia, M.Si selaku dosen
penguji yang telah memberikan masulcan berharga kepada penulis demi
perbaikan skripsi ini.
3. Ayahanda dan Ibunda tercinta atas semua dukungan moril, materil serta
kasih dan sayang yang telah diberikan sehingga penulis mampu berdiri dan
berjalan sejauh ini.
4. Saudariku ((Nuri Harjati dan Ismi Kurniati Fadly), my little bro R i k i
Febrian Pratama, atas dukungan dan semangat yang telah diberikan.
5. Mas Seman Rianto dan kelurga (Lia, Tiwi) dan Lek Nur dan keluarga
(Daffa) atas dukungan moril dan materil.
6. Neng Neuneu atas semua dukungan dan bantuan yang diberikan
(terimakasih atas pengertian dan kepercayaannya).
7. Teman-teman satu kost (Wisma Unskill crew) Gia, Fuad, Singkek, Bejadh,
teman-teman ex "Unskill crew"; Ale, Mas Jito, Adib, Guruh, "Unskill PGT
crew" Endrew, Anas atas cerita manis dan pahit rumah tangga kita tercinta
Terimakasih juga untuk keluarga bapak Katma atas bantuan dan
dukungan.
8. My partner and brother in Icyball Research Team, Mr. Moh. Nuruddin,
S.T for all of yours advices and support.