Dokumen ini membahas perencanaan cold storage untuk penyimpanan ikan. Ia menjelaskan komponen sistem pendinginan cold storage dan cara menghitung kapasitas penyimpanan, beban pendinginan dinding, produk, lampu dan operator. Total beban pendinginan cold storage untuk contoh kasus penyimpanan 57,14 ton ikan tuna pada suhu -25°C adalah 130 kW.

1. Perencanaan Cold Storage
E-BOOK

2. PERENCANAAN
COLD STORAGE

3. Tinjauan Pustaka
Cold storage merupakan suatu ruang
atau kabin yang memiliki temperatur rendah
dan digunakan untuk penyimpanan berbagai
produk agar tahan terhadap proses
pembusukan. Pada dasarnya Cold storage
adalah bentuk lain refrigerator atau lemari es
hanya saja skala dan kapasitasnya jauh lebih
besar. Cold storage dapat digunakan untuk
menyimpan produk baik olahan siap saji
seperti ice cream dan olahan mentah seperti
daging, ikan, sayuran dan buah-buahan. Cold
storage di desain berdasarkan karakteristik
dari produk yang akan disimpan, hal ini
bertujuan agar kebutuhan temperatur dari
produk dapat disesuaikan.
Proses pendinginan pada cold storage
dihasilkan oleh sistem refrigerasi dimana
tingkat temperatur dari suatu ruang atau
produk diturunkan dengan menyerap panas
dari ruang atau produk tersebut sampai pada
temperatur yang di inginkan. Sistem
refrigerasi terdiri dari beberapa komponen
diantaranya kompresor yang bekerja untuk
memampatkan dan menekan uap refrigrant
(cairan pendingin) agar bersirkulasi ke semua
sistem refrigerasi, kondensor yang berfungsi
membuang kalor yang diserap dari ruangan
dan kompresor akibat kerja melalui media
refrigrant, katup exvansi yang berfungsi
menurunkan tekanan refrigrant karena proses
pemampatan, evaporator berfungsi menyerap
kalor yang ada pada ruangan, proses
penyerapan kalor ini terjadi karena tekanan
refrigrant telah turun setelah melewati katup
exvansi sehingga temperatur akan berpindah
atau terserap (absorb) dari temperatur yang
tinggi ke temperatur yang lebih rendah.
Latihan
Sebuah Cold storage dengan dimensi:
Panjang : 10 meter, lebar 7,5 meter dan tinggi 4 meter
untuk penyimpanan ikan dalam dus.
A. Asumsikan kapasitas penyimpanan produk
pada CS.
B. Hitung total beban pendinginan CS Dengan
kebutuhan temperatur untuk CS adalah:
-25o
C
C. Buat layout drawing dari CS tersebut.
Solusi
A. kapasitas CS adalah berdasarkan jumlah dus
ikan yang dapat ditampung.
1. Ruang cold storage : ( p x l x t)
10𝑥7,5𝑥4 = 300𝑚3
(Volume CS)
2. Massa dan dimensi produk
Setiap dus ikan memiliki massa 10 kg dengan
dimesi dus : 0,5𝑥0,35𝑥0,1 = 0,0175𝑚3
(Sumber : Tokopedia)
3. Kapasitas penyimpanan produk
❖ Di dalam CS terdapat rak untuk menyimpan dus
ikan, Area berjalan bagi operator dan area utuk
evaporator sehingga kita asumsikan kapasitas
ruangan yang dapat digunakan dari CS adalah 1/3
volumenya sehingga:
Kapasitas CS : 300𝑚3
𝑥
1
3
= 100𝑚3
Dengan demikian:
Jumlah dus yang dapat disimpan di CS menjadi:
=
𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐶𝑆
𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑑𝑢𝑠 𝑖𝑘𝑎𝑛

4. =
100
0,0175
= 5714 𝑑𝑢𝑠
Kapasitas penyimpanan produk di CS adalah
5714 𝑑𝑢𝑠 𝑥 10 𝑘𝑔 = 57.140 𝑘𝑔
= 57,14 𝑇𝑜𝑛
B. Mengitung Beban Pendinginan.
𝑈 𝑤𝑎𝑙𝑙 =
𝐴∆𝑇
1
ℎ1
+
𝑥1
𝑘1
+
𝑥2
𝑘2
+
𝑥3
𝑘3
+
1
ℎ2
Dimana:
U : koefisien perpindaan panas keseluruhan
(Watt)
A : Luas permukaan (dinding) (m2
)
∆T : beda temperatur (T1-T2) (o
C)
h : Koefisien perindaan panas konveksi
(Watt/m2
.o
C).
k : Koduktivitas termal ( Watt/m.o
C)
x : Tebal Medium (m)
1. Mengitung beban pendinginan CS
a) Beban pada dinding CS
Luas dinding CS
1. kiri dan kanan (kk)= 10 x 4 = 40m2
2. depan dan belakang (db)= 7,5 x 4 = 30m2
3. atap dan lantai (al)= 10 x 7,5 = 75m2
4. kita asumsikan nilai h (koefisien perpindahan
panas konveksi) di seluruh bagian baik dalam
maupun luar adalah sama tergantung luas
permukaannya(A). akan lebih akurat jika nilai h di
tentukan secara matematis lihat cara menentukan
nilai h di buku Yunus A. Cengel : Heat and mass
transfaer..
Nilai h untuk dinding (kk) luar = 7 Watt/m2
.o
C
Nilai h untuk dinding (kk) dalam = 6 Watt/m2
.o
C
Nilai h untuk dinding (db) luar = 5 Watt/m2
.o
C
Nilai h untuk dinding (db) dalam = 4 Watt/m2
.o
C
Nilai h untuk atap/lantai (al) luar = 9 Watt/m2
.o
C
Nilai h untuk atap/lantai (al) dalam = 8 Watt/m2
.o
C
Temperatur lingkungan (T1) = 37o
C
Temperatur CS (T2) = 18o
C
Tebal material k1 dan k3 = 5mm = 0,0005m
Tebal material k2 = 100mm = 0,1m
Koduktivitas termal material k1 dan k3
Adalah = 25 Watt/m.o
C (galvalum)
Konduktivitas termal insulasi k2 adalah
= 0,023 Watt/m.o
C (Polyurethane)
Berdsarkan data diatas maka :
𝑈 𝑤𝑎𝑙𝑙 (𝑘𝑘)
=
40(37 − (−25)
1
7
+
0,0005
25
+
0,1
0,023
+
0,0005
25
+
1
6
𝑈(𝑘𝑘) =
2480
4,66
= 532,2 𝑊 = 0,5322 𝐾𝑊
𝑈 𝑤𝑎𝑙𝑙 (𝑑𝑏)
=
30(37 − (−25)
1
5
+
0,0005
25
+
0,1
0,023
+
0,0005
25
+
1
4
𝑈(𝑑𝑏) =
1860
4,8
= 387,5 𝑊 = 0,3875 𝐾𝑊
𝑈 𝑎𝑡𝑎𝑝/𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑖 (𝑎𝑙)
Q
Q

5. =
75(37 − (−25)
1
9
+
0,0005
25
+
0,1
0,023
+
0,0005
25
+
1
8
𝑈(𝑎𝑙) =
4650
4,6
= 1010,9 𝑊 = 1,011 𝐾𝑊
Beban dinding,atap dan lantai keseluruan menjadi:
b) Beban produk pada CS
Kita asumsikan dalam 2 hari sekali ikan yang
masuk dan keluar CS adalah 57,140 ton, jenis
ikan adalah ikan tuna dengan spesifikasi sebagai
berikut:
- Temperatur awal produk 27o
C
- Temperatur akhir -25o
C
- Proses waktu pendinginan 24 jam
- Spesifik heat (cv) ikan tuna (diambil) 3,4
kJ/kg.o
C
Dengan persamaan 𝑄 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 = 𝑚. 𝑐. ∆𝑇 (𝑘𝐽)
Maka beban produk adalah :
𝑄 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 = 57140 . 3,4 . 52 = 10.102,352 𝑘𝐽
Jadi beban produk dalam satuan KW menjadi:
𝑄 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 =
10.102,352 𝑘𝐽
(24 𝑗𝑎𝑚 𝑥 3600 𝑠)
= 117 𝐾𝑊
c) Beban lampu
- Banyak Lampu = 6 buah
- Daya Lampu = 60 watt
- Lama pemakaian = 8 jam/hari
- Faktor lampu = 0,86
Maka total beban lampu :
𝑄𝑙𝑎𝑚𝑝𝑢 = 10 𝑥 60 𝑥 8 𝑥 0,86 = 4128 𝑊𝑎𝑡𝑡
= 4,128 𝐾𝑊
d) Beban operator
Asumsikan :
- Banyak Orang = 3
1 orang = 250 kkal/jam = 290 Watt
- Lama waktu = 8 jam / hari
𝑄 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 = 3 𝑥 290 𝑥 8 = 6960 𝑊𝑎𝑡𝑡
= 6,96 𝐾𝑊
*Beban Motor fan dan ilfiltrasi diabaikan!
Jadi total beban pedinginngan cold storage menjadi:
𝑄 𝐶𝑆 = 𝑄 𝑑𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 𝑑𝑎𝑛 𝑎𝑡𝑎𝑝 𝑑𝑎𝑛 𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑖 + 𝑄 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘
+ 𝑄𝑙𝑎𝑚𝑝𝑢 + 𝑄 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟
𝑄 𝐶𝑆 = 1,9307 + 117 + 4,128 + 6,96
𝑄 𝐶𝑆 = 130,0187 𝐾𝑊
Jadi total kebutuhan pendigan cold storage
adalah 130 KW.

6. REFERENSI
2010 ASHRAE Handbook Refrigeration SI Edition
2011 ASHRAE HANDBOOK HVAC Applications
*Internet*