Download - Pimnas Presentasi PKMP
Rusaknya Lapisan Ozon dan Efek Pemanasan Global
Pendingin (refrigerant) yang mengandung unsur klorin (Cl)
Cl- + O3 → ClO + O2
1 Cl- ≈ 100.000 O3 *
* C P Arora. 2000. Refrigeration and Air Conditioning Second Edition. New Delhi : McGraw-Hill
Protokol Montreal Penghapusan CFC dan HCFC
CFC 2007HCFC 2040
Keputusan Presiden RI No. 23 tahun 1992 tentang Pengesahan Protokol Montreal
Sumber: Deputi Bidang Pelestarian Lingkungan- Kementerian Lingkungan Hidup, 2004)
Musicool Pertamina
Refrigeran HidrokarbonKeunggulan Refrigeran Hidrokarbon• Ramah lingkungan
• Tidak Beracun• Lebih Ekonomis Mudah Meledak !
Jenis Refrigeran
Ozone Depletion Potential (ODP)
Global Warming Potential (GWP)
R22 (CFC) 0.05 1700
R134a 0 1320
R290 0 20
R600a 0 3
Penambahan TiO2
(Sebagai Flame Retardant *)* Takashi Kashiwagi. 2005. New fire retardant nanocomposites.
STUDI EKSPERIMENTAL NANOREFRIGERAN TiO2-R600a SEBAGAI REFRIGERAN MASA DEPAN
Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penelitian
Abdur Rozaq (2411100091)Nur Abdillah Siddiq (2411100081)Rendy Krisnanta Putra (2411100035)Muhammad Dicky Yusuf Z. (2411100084) Siti Muyasaroh (2412031042)
Dipersembahkan oleh :
Dosen Pembimbing :Dr. Ir. Ali Musyafa M.ScNIP. 19600901198701
KONSEP DASAR PENDINGIN
Kondenser
Katup Ekspansi/Pipa Kapiler
Evaporator
Kompresor
Refrigeran
𝑪𝑶𝑷=h 𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜𝑟 −h𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟
h𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜𝑟 − h𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜𝑟
Performa Mesin Pendingin
COP maksimal 5.75
H (Entalpi) Temperature, Pressure
• Temperatur kompartemen terhadap waktu
• Temperatur discharge compressor• Coefficient Of Performance (COP)
KONSEP DASAR REFRIGERAN
Sintesis Nanorefrigeran *1. TiO2 + Refrigeran
2. TiO2 + Pelumas/Oli Kompresor Refrigeran
* R. Saidur, dkk. 2011. A review on the performance of nanoparticles suspended with refrigerants and lubricating oils in refrigeration systems.
Definisi Refrigeran
Fluida yang mampu mentransfer panas dalam sistem pendingin
Syarat Refrigeran
Titik penguapan rendah, panas laten tinggi, mudah mengembun pada suhu ruang, mudah bercampur dengan oli/pelumas, tidak mudah terbakar, tidak beracun dan tidak korosif.
Rasti, 2012
55 gram HC = 105 gram HCFC(48%)
Powell, 2002
- Sifat termodinamika berdekatan
- Tekanan maksimum sama
- Bercampur dengan pelumas
- Ramah lingkungan
Rozaq dkk, 2014
R600a + TiO2 (0 g/L, 0.1 g/L, 0.5 g/L, 1g/L)
Jwo, 2009
90 gram HC = 150 gram HCFC (40%)
Saidur, 2011
HFC-134a + TiO2• Performa Lebih
Baik• Efisiensi energi
meningkat 26.1 %• COP meningkat
4.4 %
KarakteristikRefrigeran Pengganti
Efisiensi Massa HC vs HCFC
Penambahan TiO2 Nanorefrigeran HCFC
ROADMAP PENELITIAN
Penambahan TiO2 Nanorefrigeran HC
Keterangan : HC (Hidro Carbon), HCFC (Hidro Chloro Fluoro Carbon)
Bagaimana pengaruh penambahan TiO2 dengan konsentrasi yang berbeda terhadap performa refrigeran R600a?
RUMUSAN MASALAH
“ “
PERANCANGAN EKSPERIMENPemasangan Sensor Tekanan
Pemasangan Sensor Temperatur
5 Titik Pengujian
PERALATAN EKSPERIMEN
0 g/L
0.1 g/L 0.5 g/L 1 g/L
Susunan Peralatan Pengambilan Data
Variabel BebasThermometer Digital
Pressure Gauge
Laptop
Kulkas
HASIL PENGUJIANTemperatur Kompartemen Rumah Tangga
0 10 20 30 40 50 6018
20
22
24
26
28
30
Waktu (menit)
Tem
pera
tur (
oC) 11 %
0.8%
8 %
6%
R134a
0 g/L
0.1 g/L
0.5 g/L
1 g/L
HASIL PENGUJIANTemperatur Kompartemen Freezer
0 10 20 30 40 50 60
-17
-12
-7
-2
3
8
13
18
23
28
Waktu (menit)
Tem
pera
tur (
oC)
13 %5 %5 %
14 %
R134a0 g/L
0.1 g/L0.5 g/L
1 g/L
0 10 20 30 40 50 6025
35
45
55
65
75
HASIL PENGUJIANTemperatur Discharge Compressor
3 %
31 %
2 %9 %
Tem
pera
tur (
o C)
Waktu (menit)
R134a
0 g/L 0.1 g/L0.5 g/L
1 g/L
HASIL PENGUJIAN
Coefficient Of Performance
R134a R600a + 0 g/L TiO2 R600a + 0.1 g/L TiO2
R600a + 0.5 g/L TiO2
R600a + 1 g/L TiO20
1
2
3
4
5
6
3.299
4.055 4.1544.512
4.821
Jenis Refrigerant
Coffe
ficie
nt O
f Per
form
ance
(CO
P)
KESIMPULAN
• R600A + TiO2 dapat digunakan sebagai refrigeran yang aman dan efisien tanpa ada modifikasi kulkas
• TiO2 meningkatkan konduktivitas termal dan perpindahan panas refrigerant
• Dari 5 variabel bebas, performa terbaik didapatkan pada kadar TiO2 sebanyak 1 g/L
(COP = 4.821)
KETERCAPAIAN LUARAN
Menunggu Hasil Seleksi Seminar Internasional
KETERCAPAIAN LUARANJoin Research Bersama Kementerian
Perindustrian Direktorat Industri Kimia Dasar
Optimum Nanorefriger
an
Penambahan Additive CH2Br2 pada berbagai komposisi > 20%
Uji daya ledak dengan teknik tubular flame burner
Variabel TiO2 lebih dari 1 g/L
Berdiskusi Dengan Bapak Muhammad Khayam Direktur Industri Kimia Dasar
PENGEMBANGAN KEDEPAN
Optimum Nanorefrigerant Additive-Hidrocarbon NanoRefrigerant
Hak Paten
Produksi Massal
Bekerjasama dengan Musicool
INDONESIA BEBAS CFC DAN HCFC
STUDI EKSPERIMENTAL NANOREFRIGERANTiO2-R600a SEBAGAI REFRIGERAN MASA DEPAN
Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penelitian
PENGGANTIAN BAHAN
Penggantian Bahan R436A ke R600ADikarenakan :1. Di Indonesia belum ada yang menjual R436A2. Pemesanan ke China minimal 1 tangki (8000 L)3. Sifat termodinamika yang berdekatan
PENGGANTIAN BAHAN
Critical Temperature (oC)- R436a (130,1) dan R600a (134.67)Critical Pressure (MPa)- R436a (3.39) dan R600a (3.65)
TARGET LUARAN
1. Nanorefrigeran TiO2-R600a dengan konsentrasi TiO2 yang menunjukkan performa terbaik (dari aspek penurunan temperature freezer dan rumah tangga, serta discharge temperature).
2. Hasil penelitian berupa jurnal yang dipublikasikan dalam seminar ilmiah nasional maupun internasional dengan tema “Energi”, “Pengukuran”, atau “Lingkungan”.
3. Mendapatkan hak cipta atas metode sintesis nano-refrigeran TiO2-R600a dengan konsentrasi TiO2 yang menunjukkan performa terbaik.
Pengkajian
Masalah
Studi Literatur
Perancangan Eksperimen
Sintesis
Analisa Hasil
Penarikan Kesimpulan
Pembuatan Laporan
Publikasi (seminar)
& hak cipta
1 Maret – 9 Maret
10 Maret – 20 Maret
21 Maret – 4 April
4 April -30 April
1 Mei-15 Juni
15 Juni – 18 Juni
19 Juni – 10 Juli
11 Juli – sekarang
Konsultasi Dengan Dosen Pembimbing2 Maret - sekarang
METODE PELAKSANAAN
TEAM WORK
Standart Baku Pengujian Performa Kulkas
SNI IEC 60335
Abdur Rozaq (Team Leader)Nur Abdillah Siddiq (Material)Rendy Krisnanta Putra (Energy)Muhammad Dicky Yusuf Z. (Instrument)Siti Muyasaroh (Administration)
Dr. Ir. Ali Musyafa M.ScPakar Instrumentasi dan kontrol
PERANCANGAN EKSPERIMEN
• Kulkas• Pentil ¼”
(pengisian)• Single manifold• Nut• Meter manifold • Selang manifold• Kran manifold
• Pipa tembaga• Thermometer
digital• Pressure Gauge• T Junction 1/4''• Magnetic Stirrer• Neraca Ohaus
• Refrigerant R134A• Refrigerant R600A• Pelumas Kompresor• TiO2 dengan diameter rata-
rata partikel sekitar 50nm dan kemurnian massanya sekitar 99,5%
Alat Bahan
PROSES SINTESIS NANOREFRIGERAN
Jenis Pengeluaran JumlahPembelian Alat dan Bahan 3.321.500Karakterisasi dan Analisis 2.170.000Transportasi 700.000Seminar 2.150.000Pembuatan Hak Cipta 600.000Pembuatan Laporan dan Poster 675.500Total 9.599.000
Jenis Pengeluaran JumlahPemasukan Dana DIKTI 10.000.000Total Pengeluaran 9.599.500Sisa Dana 401.000
Rekapitulasi dan Sisa Dana
BIAYARekapitulasi Biaya yang digunakan
Pengaruh Penambahan TiO2
Penambahan nanopartikel TiO2 menyebabkan kenaikan performa dikarenakan :1. Nanopartikel TiO2 dapat meningkatkan kelarutan diantara pelumas dan
refrigeran. Memberikan performa lebih baik dengan mengembalikan lebih banyak pelumas ke kompresor.
2. Konduktivitas termal atau perpindahan panas dari refrigeran menjadi semakin meningkat.
3. Nanopartikel yang terdispersi di pelumas mengurangi koefisien gesek dan laju pemakaian sehingga dapat meningkatkan efisiensi dan reliabilitas dari kompresor.
TiO2 mengurangi daya ledak
* Takashi Kashiwagi. 2005. New fire retardant nanocomposites.
Refrigerant Penyebab Global Warming
Potensi Titanium di Indonesia
• Pandeglang (20%)• Cilacap (5%)• Cianjur (5%)• Lumajang (belum dikuantifikasi)• Dan masih banyak daerah lain di
Indonesia
http://regional.kompas.com/read/2011/01/18/21053777/Pandeglang.Mengandung.20.Persen.Titanium
Lumajang
PandeglangCilacap
Cianjur
Uji Daya Ledak dengan Tubular Flame Burner
Refrigeran
Fire