BAB IV ANALISA DIMENSI DAN BEBAN PENDINGIN
4.1. Analisa Penentuan Dimensi
Sebelum melakukan perancangan mesin pendingin ini, terlebih dahulu haruslah dihitung seberapa besar mesin pendingin ini perlu dibangun.Perancangan ini
tentulah dengan mempertimbangkan faktor ukuran objek yang akan dimasukkan ke dalam pendingin. Selain itu, faktor berat daripada objek juga merupakan salah satu
pertimbangan cukup besar agar lemari pendingin tidak roboh setelah dibangun. Untuk mempermudah perhitungan dimensi, maka penulis menggunakan software Excel.
Hasil dan proses perhitungan dapat dilihat pada lampiran 1. Pertama- tama, dilakukan beberapa asumsi. Berikut ini adalah beberapa
asumsi yang diberikan dalam perhitungan dimensi lemari pendingin: 1.
Pendingin terdiri atas dua tingkat, dimana tingkat pertama berisi sayur- sayuran dan tingkat kedua diisi dengan buah- buahan
2. Besar atau ukuran daripada sayur dan buah semuanya dianggap sama besar
3. Bentuk buah dianggap menyerupai bola dan bentuk sayur berupa tabung
Diketahui : Panjang sayur l
sayur
= 0,50 m Diameter sayur d
sayur
= 0,1 m ikat Massa sayur m
sayur
= 1 kg ikat Banyak sayur yang dapat dimasukkan n
sayur
= 5 kg = 10 ikat Diameter buah d
buah
= 0,06 m
Universitas Sumatera Utara
Massa buah m
buah
= 0,4kg Banyak buah yang dapat dimasukkan n
buah
=10 kg = 40 buah
Melalui data diatas dapat dihitung besar volume total daripada sayur dan buah, dengan rumus :
V
totalsayur
= n
sayur
1 4
p
d
2 sayur
dan V
totalbuah
= n
buah
4 3
p
r
3 buah
........................ 4-1 Dimana :
V
total sayur
= volume total sayur m
3
V
total buah
= volume total buah m
3
n
sayur
= banyak sayur ikat n
buah
= banyak buah buah d
sayur
= diameter sayur m r
buah
= jari- jari buah m
Sehingga diperoleh,
dan Jadi, dapat diketahui volume total minimum daripada sebuah mesin pendingin
adalah V
total
= V
total sayur
+ V
total buah
V
total
= 0,0682831 m
3
+ 0,0209439 m
3
V
total
= 0,089227 m
3
V
t o
t a
l b
u a
h
n 4
3 r
3 b
u a
h
V
t o
t a
l b
u a
h
4 0 4
3 0 , 1
2
3
V
t o
t a
l b
u a
h
0 , 0 2 0 9 4 3 9 m
3
V
t o
t a
l s
a y
u r
n 1
4 d
2 s
a y
u r
V
t o
t a
l s
a y
u r
8 1
4 0 , 1
2
V
t o
t a
l s
a y
u r
0 , 0 6 8 2 8 3 1 m
3
Universitas Sumatera Utara
Setelah mengetahui volume total minimum daripada sebuah mesin pendingin yang akan dirancang, barulah merencanakan ukuran daripada mesin pendingin ini.
Melalui panjang sayur, dapat diketahui bahwa lebar minimum l
min
mesin pendingin adalah 0,5 meter.
Asumsi buah hanya dapat disusun 2 tingkat bertumpuk 2 saja, maka tinggi minimum t
min 2
mesin pendingin tingkat 2 adalah t
min 2
= 2 × d
buah
t
min 2
= 2 × 0,1 m t
min 2
= 0,2 m Dengan diketahuinya tinggi minimum mesin pendingin tingkat 2 , lebar
minimum mesin pendingin dan volume total buah, dapat dihitung besar panjang minimum p
min
dengan rumus :
p
min
= V
totalbuah
l
min
´ t
min1
................................................. 4-2 Dimana :
p
min
= panjang minimum m V
total buah
= volume total buah m l
min
= lebar minimum m t
min 1
= tinggi mesin pendingin tingkat 2 m
Sehingga besar panjang minimum p
m i
n
V
t o
t a
l b
u a
h
l
m i
n
t
m i
n 1
p
m i
n
0 , 0 2 0 9 4 3 9
0 , 5 0 , 3 p
m i
n
0 , 139626 m
Universitas Sumatera Utara
Namun karena sebuah mesin pendingin pasti membutuhkan pintu, dan pembuatan pintu tidak mungkin hanya dengan panjang kurang dari 0,2 meter dan kiri
dan kanan dipasang pipa tembaga yang diameternya 7,9 mm maka dalam rancangan mesin pendingin ini, panjang yang digunakan adalah 0,45 meter.
Selanjutnya dilakukan perhitungan tinggi minimum mesin pendingin tingkat 1, yaitu dengan rumus :
t
min1
= V
totalsayur
l
min
´ p ................................................. 4-3
Dimana : t
min 1
= tinggi mesin pendingin tingkat 1m V
total sayur
= volume total sayur m
3
l
min
= lebar minimum m p = panjang mesin pendingin m
Sehingga besar tinggi minimum mesin pendingin tingkat 1 adalah
Mesin pendingin ini memerlukan 2 tangki air yaitu tangki penyuplai air dan tangki penenerima air.Tangki penyuplai air berada di atas mesin pendingin dan tangki
penerima air berada di bawah mesin pendingin.Tangki dirancang menyatu dengan mesin pendingin,maka dimensi tangki haruslah mengikuti panjang dan lebar mesin
pendingin yang telah diketahui,diasumsikan air yang dibutuhkan untuk mendinginkan buah dan sayur adalah 10 dari volume mesin pendingin yaitu 23 liter 0.230 m
3
t
m i
n 1
V
t o
t a
l s
a y
u r
l
m i
n
p
m i
n
t
m i
n 1
0 , 0 6 8 2 8 3 1
0 , 5 0 , 45
t
m i
n 1
0 , 8 2 8 5 7 1 3 8 m
Universitas Sumatera Utara
Volume dari tangki atas dan bawah haruslah sama agar tekanan ruang tetap,maka tinggi minimumnya pun haruslah sama.Dengan mempertimbangkan
toleransi dan volume udara yang dibutuhkan , maka jenis ukuran yang digunakan adalah sebagai berikut.
Tabel 4.1 Tabel dimensi Lemari Pendingin tanpa listrik Nama
Dimensi Satuan
Panjang total 0,47
meter Lebar total
0,52 meter
Tinggi pendingin tingkat 1 1
meter Panjang Tangki
0,45 meter
Lebar Tangki 0,5
meter Tinggi pendingin tingkat 2
0.28 meter
Tinggi tangki atas 0.10
meter Tinggi tangki bawah
0.10 meter
Tinggi total 1.5
meter
Gambar4.1 Lemari pendingin tanpa listrik t
m i
n
V
Mesin pendingin
l
m i
n
p
m i
n
t
m i
n
0 , 2 3 0 0 , 5 0 , 45
t
m i
n
0 , 1 0 2 2 2 2 2 2 2m 10
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa Beban Pendingin
Kategori