Tugas akhir ini membandingkan penggunaan R 404 dan R 404 Hidrocarbon pada sistem pendinginan sekunder untuk menyimpan hasil tangkapan nelayan. Tujuannya adalah mengetahui beban pendinginan masing-masing refrigeran dan menganalisis hasilnya untuk menentukan kapasitas maksimum sistem pendinginan. Metodologi penelitian meliputi studi literatur, perhitungan beban pendinginan, dan analisis data.

1. 1
PERBANDINNGAN MENGGUNAKAN R 404 DAN R 404
HIDROCARBON SECONDARY REFRIGRASI
Proposal Tugas Akhir
Di ajukan kepada Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara
Oleh:
LUCKMAN ALFANUDIN
NIM.1202020
JURUSAN TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA
POLITEKNIK NEGERI INDRAMAYU
2015

2. 2
A. Latar Belakang
Ikan tongkol merupakan komoditas penting dalam kehidupan
masyarakat di indonesia. Hampir semua rumah tangga mengkonsumsi ikan
setiap hari sebagai pelengkap dalam hidangan keluarga.
Produk ikan yang melimpah hingga harga jatuh dan sifat ikan yang
mudah busuk jika terkena udara dan panas , maka perlu penanganan yang
tepat untuk meminimalkan kerugian yang lebih banyak pada nelayan di
indoneia. Agar hasil penangkapan hasil laut oleh nelayan tahan lama perlu
pengawetan yaitu menggunakan sistem secondary refrigerassi.
Dalam dunia globalisasi sekarang sistem refrigerasi memberikan
pengaruh yang sangat besar pada peningkatan kualitas hidup manusia.
Ketergantungan manusia terhadap sistem refrigerasi terus meningkat dari
tahun ke tahun, dari skala kecil sampai skala besar berbagai untuk bahan
pangan yang di simpan dalam sistem refrigerasi.bahkan pada sarana
transportasi telah lama menggunakan sisitem refrigerasi untuk menjaga
kenyamanan thermal orang dan bahan pokok untuk di kirim ke luar,
sehingga tidak kita sadari sistem refrigerasi sangat penting bagi kehidupan
manusia bahkan menjadi kebutuhan primer pada era globalisasi sekarang
ini.
Semakin meningkatnya kebutuhan akan sitem refrigerasi, sehingga
menjadi faktor utama untuk mengembangkan teknologi sistem refrigerasi
yang memiliki efisiensi siklus yang tinggi tetapi sederhana dalam
instalasinya yaitu sistem refrigerasi yang memiliki efek pendinginan yang
baik tetapi tidak memerlukan daya yang besar.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah pada
penulisan laporan tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana menghitung beban pendinginan dengan menggunakan R
404.

3. 3
2. Bagaiman menghitung beban pendinginan menggunakan R 404
Hidrocarbon
3. Berapa kapasitas maksimum produk yang bisa di kondisikan dengan
desain Secondary refrigerasi pada penelitian ini.
C. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini akan di batasi oleh beberapa masalah yaitu
sabagai berikut:
1. Beban pendingin ini berupa hasil nelayan di laut.
2. Dalam tahap pengambilan data beban pendingin produk dengan
menggunakan Secondary refrigerasi.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini yaitu:
1. Mengetahui pendinginan dengan menggunakan R 404 Dan R 404
Hidrocarbon Membandingkan hasil perhitungan beban pendingin dari
R 404 dan menggunakan R 404 Hidrocarbon
2. Menganalisis hasil perhitungan.
3. Menyimpulkan hasil penelitan.
E. Manfaat Perancangan
Manfaat perancangan ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi Penulis
Menambah wawasan dan pengalaman dalam menganalisis sistem
pendinginan.
2. Bagi Politeknik Negeri Indramayu
Sebagai tambahan informasi dan referensi bagi mahasiswa tentang
perancangan sistem refrigerasi pada secondary refrigerasi, serta
kedepannya dapat di gunakan sebagai alat peraga (trainer unit) untuk
praktikum mahasiswa.
3. Bagi Nelayan di Indonesia

4. 4
Menambah pengetahuan secara teknis tentang penyimpanan ikan
setelah di tangkap.
F. Landasan Teori
1. Pengertian refrigerasi
Secara umum, refrigerasi di definisikan sebagai proses pertukaran
kalor. Lebih spesifik lagi, refrigerasi didefinisikan sebagai cabang
ilmu pengetahuan yang mempelajari proses penurunan dan pengaturan
temperature ruang atau dibawah temperatur sekitarnya dan sampai
temperatur minus.
Agar mendapakan kondisi temperatur dibawah temperatur lingkungan,
perlu adanya perpindahan kalor dari ruangan bertemperatur rendah ke
ruangan bertemperatur tinggi. Maka temperatur rendah yang diperoleh
harus dijaga dengan cara menyerap kalor secara terus menerus.
Penyerapan kalor tersebut dilakukan dengan cara penguapan (proses
evaporasi), kalor yang diserap kemudian dilepas ke lingkungan dengan
cara pengembunan (proses kondensasi).
1.1 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap
Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang
banyak di gunkan di dunia ini,dengan komponen utamanya yaitu
kompresor, kondensor, alat expansi (“Throttling Device”) dan
evaporator. Ke empat komponen tersebut saling terhubung dan
mebentuk siklus refrigerasi kompresi uap.

5. 5
Gamabar 1. sistem refrigerasi kompresi uap
Jika dilihat dari diagram P - h, siklus refrigerasi kompresi uap dapat
digambarkan sebgai berikut.
Gambar 2. Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Pada Diagram P-h.
1. Perhitungan Beban Pendinginan pada Sistem Refrigerasi dengan
menggunakan R 22 dan R 407.
Dalam rancang bangun sistem refrigerasi perlu dilakukan
perhitungan beban pendinginan yang harus ditangani untuk

6. 6
menetukan kapasitas peralatan yang dibutuhkan. Dalam sistem
refrigerasi beban pendinginan bisa dikelompokan ke dalam 4 jenis
sumber beban. Beban total diperoleh dengan menjumlahkan beban
yang ada dari ke empat jenis sumber beban tersebut.
Jenis sumber beban :
1. Beban kalor melalui dinding (wall gain load)
2. Beban pertukaran udara (air change load)
3. Beban produk (product load)
4. Beban lain-lain (miscellaneous load)
1.1 Beban Kalor Melalui Dinding
Beban kalor melalui dinding adalah banyaknya kalor yang masuk
ke ruangan refrigerasi, melalui dinding, karena adanya perbedaan
temperatur antara lingkungan dengan ruangan refrigerasi tersebut.
Kalor yang masuk melalui dinding dihitung dengan persamaan:
Qd = U . A. ΔT.............................................................. (2.10)
Dengan,
Qd = Laju aliran kalor (watt)
A = Luas permukaan dinding luar (m2)
U = Koefisien perpindahan kalor menyeluruh (W/m2.K)
ΔT = Perbedaan temperatur melalui dinding (K)
Beban kalor melalui dinding termasuk beban kalor melalui lantai dan
atap.
1.1.1 Penentuan Nilai Koefisien Perpindahan Kalor Mnyeluruh
Nilai koefisien perpindahan kalor menyeluruh (U) tergantung pada :

7. 7
a. Ketebalan bahan dinding
b. Jenis bahan
c. Kondisi permukaan (kecepatan udara)
Dinding ruang refrigerasi biasanya terdiri dari beberapa lapisan
(salah satu lapisan adalah insulasi termal), seperti ilustrasi gambar di
bawah:
x1 x2 x3
f0 k1 k 2 k 3 fi
Gambar 1.3 Ilustrasi konstruksi dinding ruan refrigerasi
Besarnya harga U dapat dihitung dengan persamaan:
1
𝑈
=
1
𝑓𝑖
+
𝑥1
𝑘1
+
𝑥2
𝑘2
+
𝑥3
𝑘3
+............
𝑥 𝑛
𝑘 𝑛
+
1
𝑓𝑜
……………… (2.11)
dengan:
xn = tebal lapisan (m)
kn = konduktivitas bahan (W/m.K)
fo = koefisien konveksi permukaan luar (W/ m2K)
fi = koefisien konveksi permukaan dalam (W/ m2K)
Untuk bahan yang tidak homogen biasanya diketahui nilai
konduktansinya (C), sebagai pengganti konduktivitas (k).
Hubungan C dengan k :
C =
𝑘
𝑥
..........................................................................................(2.12)

8. 8
Untuk mengganti x/k digunakan 1/C. Nilai k, f, dan C bisa didapatkan
di Tabel.
1.1.2 Perbedaan Temperatur
Perbedaan temperature adalah selisih antara temperatur rancangan
luar dengan temperatur rancangan dalam, atau :
∆T = 𝑇𝑅𝐿– 𝑇𝑅𝐷.....................................................................(2.13)
Dengan:
𝑇𝑅𝐿 = Temperatur rancangan luar (K)
𝑇𝑅𝐷 = Temperatur rancangan dalam (K)
Temperatur rancangan luar tergantung pada posisi dari ruang
refrigerasi, apakah berhubungan dengan ruangan lain atau dengan
udara luar.
1.1.3 Beban Pertukaran Udara
Udara yang masuk ke ruang refrigerasi bisa menjadi beban bagi
ruang tersebut. Udara masuk ke ruangan bisa sebagai ventilasi
(sengaja) atau karena buka tutup pintu dan kebocoran melalui celah-
celah.
Besarnya pertukaran udara (laju infiltrasi) yang disebabkan oleh
buka tutup pintu tergantung diantaranya pada :
a. ukuran pintu
b. frekuensi buka tutup
c. lamanya pintu dibiarkan terbuka
d. posisi pintu (berhubungan dengan udara luar atau dengan udara
ruangan)
e. kondisi aliran udara melewati pintu.
Dari pengalaman frekuensi dan lamanya waktu pembukaan
tergantung volume dalam ruangan dan jenis pemakaian. Sehingga

9. 9
untuk memudahkan, berdasarkan pengalaman, besarnya pendekatan
laju infiltrasi telah dibuat tabelnya (Tabel 10-7, Dossat).
Besarnya beban pertukaran udara bisa dihitung dengan persamaan:
𝑄 𝑃𝑢 = I.ΔH.................................................................................(2.14)
dengan,
I = Laju infiltrasi (L/s)
∆H = perubahan entalpi (kJ/L)
Pada tabel tersebut yang dicantumkan adalah untuk jenis
pemakaian yang umum, untuk pemakaian yang berat nilainya harus
ditambah 50 % dari yang tercantum.
Perubahan enthalpi udara yang masuk ruangan pada temperatur luar
ruangan, RH luar ruangan, dan temperatu dalam ruangan. Untuk
menentukan perubahan enthalpi yang dialami udara yang masuk ke
ruang refrigerasi bisa digunakan tabel (Tabel 10-6, Dossat).
1.1.4 Beban Produk
Beban produk diantaranya adalah:
a. Beban penurunan temperatur produk
b. Beban laten (pembekuan atu kondensasi)
c. Beban respirasi (untuk buah-buahan dan sayuran)
d. Beban wadah.
1.1.4.1 Beban Penurunan Temperatur
Untuk menghitung besarnya beban kalor penurunan temperatur
digunakan persamaan:
𝑄 𝑝 =
𝑚 × 𝑐 𝑝 × ∆𝑇
𝑛 𝑥 3600
........................................................................(2.15)

10. 10
dengan :
Qp = Beban kalor penurunan temperatur produk (kW)
m = Massa produk (kg)
Cp = Kalor spesifik dari produk (kJ/kg.K)
ΔT = Besarnya penurunan temperatur (K)
n = “chilling time”, waktu yang diperlukan untuk menurunkan
temperatur dari temperatur asal ke temperatur yang diinginkan (jam)
1.1.4.2 Beban Wadah
Wadah bila massanya cukup besar bisa menghasilkan beban bagi
ruangan. Beban wadah dihitung dengan persamaan:
𝑄 𝑤 =
𝑚 × 𝑐 𝑝 × ∆𝑇
𝑛 ×3600
……......................................................(2.16)
dengan :
QW = Beban dari wadah (kW)
m = Massa wadah produk (kg)
Cp = Kalor spesifik dari wadah (kJ/kg.K)
ΔT = Besarnya penurunan temperatur (K)
n = “Chilling time” (jam)
1.1.5 Beban Lain – lain
Yang termasuk ke dalam kelompok beban lain-lain adalah beban
dari peralatan dan lampu yang berada di dalam ruang refrigerasi.
1.1.5.1 Beban Lampu
Beban dari lampu penerangan dirata-ratakan untuk 24 jam, dihitung
menggunakan persamaan :
𝑄𝐿 =
𝑊 𝐿 × 𝑡𝑙
24
……………...........................................................(2.18)
dengan

11. 11
QL = Beban kalor lampu
WL= Wattage lampu (W)
TL = Lamanya lampu menyala (jam).
1.1.6 Kapasitas Peralatan dan Penggunaan Faktor Keamanan
Untuk pemilihan peralatan, beban tersebut ditambah dengan faktor
keamanan 5% atau 10% tergantung dari ketelitian data yang
digunakan.
𝑄 𝐵= 𝑄 𝑑𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 + 𝑄 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 + 𝑄 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑢𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 + 𝑄𝑙𝑎𝑖𝑛 𝑙𝑎𝑖𝑛
𝑄 𝑇= 𝑄 𝐵+ Safety factor (10% dari 𝑄 𝐵)
Kapasitas peralatan yang dibutuhkan dihitung dengan persamaan :
Q = ………………………………………………..(2.19)
dengan :
Q = Kapasitas peralatan yang dibutuhkan (kW)
QB = Jumlah beban
QT = Jumlah beban ditambah faktor keamanan ( 5 % atau 10% dari
jumlah tersebut)
RT = Jam operasi peralatan (Running time)

12. 12
METODELOGI
Gambar. Flow Chat tugas akhir.
Mulai
Studi lelatur
Perhitungan beban
Menganalisis
Hasil data
sesuai
Pengambilan data
Selesai

13. 13
 Keterangan Flochart :
 Studi Literatur
Meliputi literature yang terkait dengan sistem refrigerasi dengan secondary
refrigerasi baik dari buku, internet, mauupun manual book dari
masing masing komponen dari sistem refrigerasi.
 Menghitung Beban Pendinginan
Dalam rancang bangun sistem refrigerasi perlu dilakukan perhitungan
beban pendinginan yang harus ditangani untuk menetukan kapasitas
peralatan yang dibutuhkan. Dalam sistem refrigerasi beban pendinginan
bisa dikelompokan ke dalam 4 jenis sumber beban. Beban total diperoleh
dengan menjumlahkan beban yang ada dari ke empat jenis sumber beban
tersebut.
 Pemilihan Komponen
Pada tahap ini penulian akan melakukan pembelian komponen-komponen
utama yang di butuhkan sepeti kompresor, kondensor, TXV, evaporator
serta kompoonen pendukung berupa aksesoris komponen pendukuung dan
komponen kelistrikan.
 Desain dan Perakitan Alat
Padda tahap ini penulisan akan mendesain dan merakit komponen-
komponen yang telah teredia.
 Pengujian Alat
Pada tahap ini punulisan akan menguji alat yang telah di rakit atau running
tes.
 Pengambilan Data
Pada tahap ini penulian akan mengambil data dari sistem refrigerasi
secondary refrigerasi dan sistem refrigerasi secara konvesional.
 Analisa dan Pengambilan data
Penulis akan menganalisa dari hasil pengambilan data dan
membandingkan efesiensinya antara sistem refrigerasi secondary
refrigerasi dan sistem refrigerasi konvesional.
 Selesai