Rancang Bangun dan Pengujian Mesin Pendingin dengan Menggunakan Etanol 96% sebagai Refrigeran
ABSTRAK
Penggunaan mesin pendingin antara lain bertujuan untuk mengkondisikan
dan mendinginkan udara ruangan. Mesin pendingin juga sering digunakan untuk
mendinginkan atau mengawetkan makanan dan minuman. Mesin pendingin tanpa
menggunakan energi listrik dengan menggunakan etanol sebagai pengganti
refrigeran adalah mesin pendingin yang menggunakan etanol sebagai refrigeran.
Etanol berfungsi sebagai penyerap panas yang dihasilkan oleh benda yang
diletakkan di dalam lemari pendingin. Untuk menurunkan titik uap etanol dan
mempercepat pendinginan digunakan alat bantu berupa pompa dengan jenis
oscilating pumps. Panas dari benda dalam wadah pendingin dan udara luar yang
masuk dalam wadah disebut sebagai beban pendingin. Tujuan dari pengujian alat
ini adalah untuk mengetahui bedan pendingin pada mesin antara lain konduksi,
konveksi, radiasi, dan infiltrasi. Untuk mengetahui temperatur terendah yang
dicapai mesin pendingin, kelebihan penggunaan Styrofoam dan proses kerjanya.
Dalam melakukan rancang bangun sebuah mesin pendingin ruangan, dilakukan
studi literatur yang diperoleh dari buku referensi, jurnal, internet setelah itu
penentuan dimensi mesin pendingin ruangan dengan dasar ukuran mesin
pendingin dan kapasitas tampung alat, dan kemudian pembuatan design dengan
AUTOCAD 2011, penyiapan alat bahan, dan perakitan mesin pendingin. setelah
mesin siap dirakit, kemudian mesin diuji dengan menggunakan alat pengukur
suhu agilent, termokopel dan data cuaca HOBO. Dari alat ukur tersebut diperoleh
temperatur dalam dan luar ruangan, intensitas radiasi matahari, titik embun, dan
nilai rasio humuditas. Hasil tersebut kemudian dianalisa dan diolah menjadi grafik
untuk mempermudah pengamatan. Dari proses rancang bangun diperoleh
kesimpulan bahwa styrofoam sebagai bahan dasar untuk merancang mesin
pendingin mempunyai tingkat kekakuan yang tinggi serta konduktivitas termal
yang rendah, total beban pendingin 6,75297 W, suhu terendah yang dicapai adalah
16-17
dari suhu ruangan 32-33
dalam waktu 1,5-2 jam dengan menggunakan
etanol 96% sebanyak 300ml.
Kata Kunci: Mesin pendingin, etanol, beban pendingin
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The usage of cooling machine is to condition and cool the room(air
conditioning). Cooling machine like refrigerator is commanly use to refrigerate
food and drink or to preserve it. Refrigerator that require no electricity power to
operate is a refrigerator that can cool down a room temperature by evaporate
etanol as a refrigerant. Etanol work as a heat absorber, absorb heat from room to
cool down the room temperature. To fasten the reaction we used a pump,
Oscilating pump. Total cooling load comes from room inside and infiltration that
occurs. The main purpose of this project is to estimate the total cooling load such
as conduction, convection, and radiation. The lowest temperature this machine
achieve, the advantages of using Styrofoam material dan how its work. The design
specification is base on books, journal, paper, internet and observation. Then we
draw the design in 3D by using AutoCAD 2011, ready the tools to built, then we
built the cooling machine. To examine the machine, we any measurement such as
agilent and HOBO. From the measurement tools we obtain indoor and outdoor
temperature, sun rays intensity, dew point and relative humidity. Then we
observate the result are shown in graph. The conclusion is, Styrofoam is suitable
to use as case in this machine because of its high stiffness and low thermal
conduction, total cooling load is 6,75297 W, the lowest temperature is 16-17
from room temperature 32-33 in 1,5-2 hours operation. Used up to 300ml
etanol 96% on each operate.
Keyword: Cooling machine, Ethanol, Cooling loads
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan mesin pendingin antara lain bertujuan untuk mengkondisikan
dan mendinginkan udara ruangan. Mesin pendingin juga sering digunakan untuk
mendinginkan atau mengawetkan makanan dan minuman. Mesin pendingin tanpa
menggunakan energi listrik dengan menggunakan etanol sebagai pengganti
refrigeran adalah mesin pendingin yang menggunakan etanol sebagai refrigeran.
Etanol berfungsi sebagai penyerap panas yang dihasilkan oleh benda yang
diletakkan di dalam lemari pendingin. Untuk menurunkan titik uap etanol dan
mempercepat pendinginan digunakan alat bantu berupa pompa dengan jenis
oscilating pumps. Panas dari benda dalam wadah pendingin dan udara luar yang
masuk dalam wadah disebut sebagai beban pendingin. Tujuan dari pengujian alat
ini adalah untuk mengetahui bedan pendingin pada mesin antara lain konduksi,
konveksi, radiasi, dan infiltrasi. Untuk mengetahui temperatur terendah yang
dicapai mesin pendingin, kelebihan penggunaan Styrofoam dan proses kerjanya.
Dalam melakukan rancang bangun sebuah mesin pendingin ruangan, dilakukan
studi literatur yang diperoleh dari buku referensi, jurnal, internet setelah itu
penentuan dimensi mesin pendingin ruangan dengan dasar ukuran mesin
pendingin dan kapasitas tampung alat, dan kemudian pembuatan design dengan
AUTOCAD 2011, penyiapan alat bahan, dan perakitan mesin pendingin. setelah
mesin siap dirakit, kemudian mesin diuji dengan menggunakan alat pengukur
suhu agilent, termokopel dan data cuaca HOBO. Dari alat ukur tersebut diperoleh
temperatur dalam dan luar ruangan, intensitas radiasi matahari, titik embun, dan
nilai rasio humuditas. Hasil tersebut kemudian dianalisa dan diolah menjadi grafik
untuk mempermudah pengamatan. Dari proses rancang bangun diperoleh
kesimpulan bahwa styrofoam sebagai bahan dasar untuk merancang mesin
pendingin mempunyai tingkat kekakuan yang tinggi serta konduktivitas termal
yang rendah, total beban pendingin 6,75297 W, suhu terendah yang dicapai adalah
16-17
dari suhu ruangan 32-33
dalam waktu 1,5-2 jam dengan menggunakan
etanol 96% sebanyak 300ml.
Kata Kunci: Mesin pendingin, etanol, beban pendingin
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The usage of cooling machine is to condition and cool the room(air
conditioning). Cooling machine like refrigerator is commanly use to refrigerate
food and drink or to preserve it. Refrigerator that require no electricity power to
operate is a refrigerator that can cool down a room temperature by evaporate
etanol as a refrigerant. Etanol work as a heat absorber, absorb heat from room to
cool down the room temperature. To fasten the reaction we used a pump,
Oscilating pump. Total cooling load comes from room inside and infiltration that
occurs. The main purpose of this project is to estimate the total cooling load such
as conduction, convection, and radiation. The lowest temperature this machine
achieve, the advantages of using Styrofoam material dan how its work. The design
specification is base on books, journal, paper, internet and observation. Then we
draw the design in 3D by using AutoCAD 2011, ready the tools to built, then we
built the cooling machine. To examine the machine, we any measurement such as
agilent and HOBO. From the measurement tools we obtain indoor and outdoor
temperature, sun rays intensity, dew point and relative humidity. Then we
observate the result are shown in graph. The conclusion is, Styrofoam is suitable
to use as case in this machine because of its high stiffness and low thermal
conduction, total cooling load is 6,75297 W, the lowest temperature is 16-17
from room temperature 32-33 in 1,5-2 hours operation. Used up to 300ml
etanol 96% on each operate.
Keyword: Cooling machine, Ethanol, Cooling loads
Universitas Sumatera Utara