PENANGANAN IKAN DI KAPALThursday, November 07, 2013Penanganan Hasil Perikanan,Pengolahan Hasil PerikananNo commentsProduk perikanan merupakan salah satu jenis pangan yang perlu mendapat perhatian terkait dengan keamanan pangan. Mengingat di satu sisi, Indonesia merupakan negara maritim terbesar di Asia Tenggara sehingga sektor perikanan memegang peranan penting dalam perekonomian nasional. Terutama dalam penyediaan lapangan kerja, sumber pendapatan nelayan dan sumber devisa negara. Selain itu, produk perikanan juga merupakan sumber protein hewani yang dibutuhkan oleh manusia. Namun di sisi lain, produk perikanan dapat menjadi media perantara bagi bakteri patogen dan parasit yang dapat menginfeksi manusia.

Penanganan ikan di atas kapal adalah segala upaya terhadap hasil tangkapan di kapal mulai dari tindakan awal sampai dengan penyimpanan yang bertujuan menjaga mutu ikan sesuai dengan standar yang diinginkan. Mutu ikan tidak dapat diperbaiki tetapi hanya dapat dipertahankan. Kerusakan atau penurunan mutu ikan dapat terjadi segera setelah ikan mengalami kematian, peristiwa ini terjadi karena mekanisme pertahanan normal ikan terhenti setelah ikan mengalami kematian. Adapun penyebab kerusakan ikan adalah bakteri, ensim dan reaksi kimia yang terdapat didalam tubuh ikan maupun lingkungan dimana ikan berada. Untuk menjaga mutu ikan hasil tangkapan, maka perlu penanganan yang baik sejak ikan diangkat dari alat tangkap, selama penyimpanan, dan pembongkarannya, sehingga ikan dapat sampai dikonsumen dengan mutu yang baik dan aman untuk dikonsumsi.

PENANGANAN IKAN DIATAS DEKLantai geladak dan setiap alat yang di pakai dalam penanganan ikan segar harus di bersihkan sebelum di pakai. Setelah dinaikkan ke kapal, jika keadaan memungkinkan ikan segera disiangi (dikeluarkan isi perut dan insangnya) kemudian dicuci bersih dengan air laut. Umumnya penyiangan hanya di lakukan terhadap ikan-ikan yang berukuran besar; ikan-ikan kecil seperti lemuru dan kembung tidak praktis untuk di siangi di kapal.Pencucian dilakukan dengan menggunakan air laut. Sisa-sisa darah dan sisa-sisa isi perut dihilangkan, demikian pula lendir-lendir yang ada. Selanjutnya jika keadaan memungkinkan, ikan disortir menurut jenis dan ukurannya dan masing-masing disimpan di palka secara terpisah, baik didalam peti-peti maupun menggunakan rak yang terpisah.

Pencucian Ikan Hasil Tangkapan

Selama bekerja di geladak, ikan perlu di lindungi dari sinar matahari dan hujan, misalnya dengan memasang tenda. Ikan yang bertumpuk banyak karena menunggu disiangi dapat di tutup dengan terpal basah. Geladak harus di cuci bersih setelah pekerjaan pencucican ikan selesai sebelum hasil tangkapan yang lain dinaikkan ke kapal.

PENYIMPANAN DI PALKAPalkah untuk menyimpan ikan segar harus dibersihkan sebelum dimasuki ikan. Pekerjaan mengangkut ikan ke dalam palka harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak melukai ikan; melemparkan atau menuangkan ikan kedalam palkah atau menginjak ikan adalah praktek yang tidak baik.Penyusunan ikan di palka dapat dilakukan dengan 4 cara, yaitu dengan menimbun (bulking), dengan bersusun lapis menggunakan rak / sekat datar (shelfving), dengan menggunakan peti-peti (boxing), dan dengan merendam ikan di dalam air dingin.

Penampang Palka Pada Kapal Ikan

A. Menimbun Ikan di Palka (Bulking)Yang dimaksud dengan menimbun ialah menumpuk ikan di lantai palka tanpa menggunakan penyekat datar atau peti. Cara ini pada umumnya dilakukan dikapal ikan yang kecil dan palkanya rendah. Dasar palka terlebih dahulu dilapisi es setebal +15 cm (atau lebih tebal jika dinding palka tidak diisolasi). Ikan ditumpuk di atas lapisan es itu setebal 10-12 cm; di atasnya diberi lapisan es lagi, kemudian lapisan ikan; demikian seterusnya sampai tingginya cukup; lapisan paling atas adalah lapisan es.Tinggi timbunan ikan sebaiknya tidak melebihi 60 cm. Penimbuanan yang lebih tinggi lagi dapat merusak ikan pada lapisan yang di bawah, karena menerima tekanan yang cukup besar. Biasanya setiap 1 ton ikan yang disimpan di palka dengan cara penimbunan memerlukan ruang palka yang bervolume 2- 2,5 m3

Penyimpanan Ikan Dalam Palka Dengan Cara Menimbun

B. Menyimpan Bersusun Lapis (Shelfing)Cara penyimpanan ini umumnya di lakukan di kapal ikan yang palkanya cukup besar dengan tinggi palka >140 cm. Palka disiapkan dengan konstruksi khusus: di lengkapi dengan rak-rak vertikal dan horisontal yang hidup (dapat di lepas). Sekat-sekat vertikal berjarak 1 meter atau kurang, sedangkan sekat-sekat horisontal berjarak 20-35 cm. Biasanya rak-rak itu disusun membujur, di sisi kiri dan kanan, sedang ditengah-tengahnya dipakai sebagai lorong. Ikan disusun di atas rak-rak horisontal dengan diselimuti es. Ikan yang besar di susun membujur.

Pemakaian rak-rak di palka ini dapat menghasilkan ikan yang lebih baik karena ikan tidak terlalu banyak menerima tekanan, tetapi diperlukan penanganan yang lebih banyak dan di perlukan ruangan yang lebih besar. Tiap 1 ton ikan memerlukan ruang palkah 3-4,5 m3 tergantung dari ukuran ikan.

C. Menyimpan Ikan Di Palka Dengan Peti (Boxing)Peti untuk menyimpan ikan di kapal umumnya dibuat dari kayu atau plastik yang dirancang dengan ukuran yang disesuaikan dengan kemampuan manusia setempat, yaitu 20-30 kg. Ukuran yang labih besar dirancang untuk diangkut oleh 2 orang. Peti dari plastik lebih mudah dibersihkan. Peti kayu hendaknya dibuat dari papan yang diserut halus dan dengan sudut-sudut yang mudah di bersihkan.

Cool BoxYang Ditempatkan di Kapal

Ikan di susun di dalam peti dengan di campur dan di selimuti es. Karena peti-peti itu akan di tumpuk di palka, maka pengisian ikan /es tidak boleh melebihi permukaan peti agar ikan tidak tertekan peti diatasnya. Dengan cara penyimpanan ini, tiap 1 ton ikan memerlukan ruang palka 2,5 - 3 m3.

D. Merendam Ikan Dalam Air DinginPalka ikan dibangun berupa tangki-tangki khusus untuk menampung air laut yang di dinginkan. Ikan direndam di dalam tangki-tangki tersebut sampai saat dibongkar di pelabuhan. Jika dilakukan dengan baik, cara ini menghasilkan ikan dengan mutu yang lebih baik; pendinginan berlangsung lebih cepat, ikan tidak menerima tekanan. Ikan-ikan besar seperti tuna dan ikan-ikan kecil seperti lemuru dan kembung dapat diperlakukan dengan cara ini.

Air laut didinginkan dengan mesin pendingin yang sudah mulai dijalankan sejak kapal meninggalkan pelabuhan menuju daerah penangkapan, dengan maksud agar air sudah cukup dingin pada waktu hasil tangkapan pertama dinaikkan. Sering kali tangki-tangki diisi dengan sejumlah es sebelum kapal meninggalkan pelabuhan.

Description:

OPTIMASI PENGGANTIAN FLUIDA KERJA FREON-22 DENGAN HIDROKARBON PADA SISTEM PENDINGIN RUANG MUAT KAPALIKAN (STUDI KASUS KM. MINA JAYA KAPAL IKAN 512GT)

Optimasi penggantian fluida kerja (refrigeran) Freon-22 pada sistem pendingin ruang muat kapal ikan dilakukan untuk pemilihan terhadap refrigeran hidrokarbon berkenaan dengan usaha untuk mengurangi dampak kerusakan lingkungan yang diakibatkan penggunaan refrigeran halocarbon (R-22). Penelitian ini dilakukan dengan analisa termodinamika sehingga ditemukan secara teknis bahwa refrigeran hidrokarbon murni R-290 (dan dengan hidrokarbon campuran MC-22 dan HCR-22) memiliki sifat teknis yang lebih baik ditentukan dengan koefisien prestasi (COP) yang lebih tinggi yaitu sekitar 3,00 3,25 lebih baik dari R-22 yaitu 2,09 , analisa secara ekonomi di peroleh hasil bahwa penggantian dengan refrigeran hidrokarbon dapat menghemat sekitar 40% jumlah refrigeran yang digunakan sekaligus juga dapat memperpanjang umur kompresor dikarenakan pengurangan kegiatan kerja lebih/paksa pada kompresor. Penelitian ini juga telah dilakukan analisa terhadap sifat flammability (kemampuan terbakar) refrigeran Hidrokarbon dimana prosedur kerja dan standar penggunaan refrigeran ini harus dilakukan oleh pihak yang berkompeten dan berpengalaman. Hasil dari penelitian ini disarankan untuk dijadikan acuan sebagai bahan pertimbangan dalam penggantian/penggunaan refrigeran hidrokarbon pada sistem pendingin ruang muat kapal ikan ataupun ruang muat kapal-kapal lainnya

1. Ir. Alam Baheramsyah, M.Sc2. Dr. Lahar Baliwangi, ST., M

Figure 67Proposed layout and flow plan for 800 kg/h medium and small shrimp processing plant

Figure 68Flow chart for processing medium and small shrimp

scale ~ 1 : 100

Figure 69Proposed layout and flow plan for 2 t/day hand-peeling shrimp processing plant

Figure 70Flow chart for processing large shrimp

Figure 71Flow chart for whole fish freezing

Figure 72Proposed layout for whole fish freezing

PERANCANGAN SISTEM PENDINGIN IKAN PADA KAPAL NELAYAN DENGAN KAPASITAS 2 TON

Wiwik YuningsihSource:OAIABSTRACTLuasnya lautan di Negara Indonesia membuat sebagian besar penduduk sekitar pantai memilih hidup sebagai nelayan. Ikan adalah termasuk komoditi yang tidak tahan lama dan mudah rusak jika ditempatkan diruang yang terbuka. Penyebab kerusakan diantaranya adalah aktifitas mikroorganisme dan bakteri yang ada dalam daging ikan tersebut, dimana pada suhu kamar bakteri dan mikroorganisme dapat berkembangbiak dengan cepat. Oleh karena itu para nelayan selalu membawa es untuk digunakan mendinginkan ikan tersebut agar tetap segar paling tidak hasil tangkapan tersebut masih bagus dan segar sampai ke TPI (Tempat Pelelangan Ikan) untuk dijual. Cara ini kadangkala tidak efektif dan efisian karena untuk membawa es dibutuhkan waktu yang lama (12 jam) sehingga es cepat mencair. salah satu cara untuk mempertahankan mutu dan kesegaran ikan dapat dilakukan dengan menerapkan teknologi refrigerasi yaitu dengan menurunkan suhu ikan secepat mungkin agar aktifitas bakteri pembusuk dapat terhambat. Dan atas dasar itulah penulis mengambil judul tugas Perancangan Sistem Pendingin Ikan Pada Kapal Nelayan Dengan Kapasitas 2 Ton yang digunakan untuk mendinginkan ikan hasil tangkapan. Adapun tujuan perencanaan ini adalah untuk mendapatkan desain dari refrigerator yang berbentuk box untuk mendinginkan ikan hasil tangkapan dan untuk mengetahui dimensi komponen mesin refrigerator yang berbentuk box pendingin dengan kapasitas 2 ton. Dalam Perancangan Sistem Pendingin Ikan Pada Kapal Nelayan Dengan Kapasitas 2 Ton dengan data sebagai berikut: Sistim refrigerasi adalah Vapor Compression Refrigeration Sistem., Data ruang pendingin untuk panjang = 2 m, lebar = 1,5 m, tinggi = 1 m, temperatur luar ruangan 27 C, temperatur dalam ruangan -2 C, bahan ruangan = bahan dinding Aluminium ditempel penyekat, bahan pelapis kayu keras dan fiber glass, Aluminium ditempel penyekat, refrigerant yang digunakan adalah R-22, dimana data kompresor adalah: jenis kompresor torak, beban pendinginan = 70,776 kW , daya kompresor = 1,68 kW. Jenis Kondensor tabung berpendingin air, susunan pipa horizontal, bahan pipa tembaga tipe-K, diameter luar pipa = 0,0095 m, diameter dalam pipa = 0,0078 m tebal pipa = 0,00089 m, jumlah pipa 42, panjang pipa 2,49 m, luas permukaan panas = 3,12 m2.Untuk evaporator jenis evaporator kering Susunan pipa, staggered (zig-zag), bahan pipa tembaga tipe-K, diameter luar pipa = 0,0095,diamiameter dalam pipa = 0,0078 m, tebal pipa = 0,00089 m, jumblah pipa 42, panjang pipa = 11,11 m, luas permukaan panas = 13,92 m2, untuk katup ekspansi yang digunakan adalah katup termostatis.

Refrigeration is a process whereby heat is removed and rejected, and this can be achieved by any of the following methods:Vapour compressionVapour absorptionAir cycleThermoelectricThe most widely used is the vapour compressions system and only in exceptional circumstances would another method be contemplated in a modern fish processing installation. Even applications which apparently do not use this method, such as chilling with ice or freezing with a cryogenic liquid, are indirect uses of the vapour compression system, since such a system would have been used to make the ice or liquify the gas.Vapour absorption is still used in some domestic refrigerators and there has been a revival of interest in this system for some commercial applications since it can be operated from a waste heat source. The absorption system does not require mechanical power, therefore, there is no requirement for an electrical supply of direct drive engine. The only requirement is an input of heat, therefore, this type of refrigeration system may be considered for limited applications in situations where a heat source is cheaper or more readily available than an electrical or mechanical drive.The air cycle system is inherently safe and is now almost exclusively used for cabin cooling in aircraft.The thermoelectric cooling system is confined to use with applications which require very small refrigeration effects, such as instrument cooling and laboratory use.Other methods have been used, but they either have not been suitable for commercial operations or have now become obsolete for a variety of other reasons.Cryogenic refrigeration, as mentioned above, is an indirect application of the vapour compression system and liquid nitrogen and liquified or solid carbon dioxide cryogenic systems have a limited application in fish processing.A high purity fluorocarbon refrigerant, R12, is also used in immersion or spray cooling systems, but again there is only a limited use in the fishing industry.3.1.1.2 Refrigerants:Although there are a wide range of refrigerants available, many have properties which suit them for special purpose applications only. The refrigerants listed in Table 12 are those commonly used in the fish industry. and a number of secondary refrigerants, such as ethyl alcohol, methyl alcohol, glycol solutions and salt/sugar solutions, have also a limited use.The choice of refrigerant is usually based on technical requirements, but other considerations, such as safety, high costs or import controls, may result in a compromise choice being made.Table 12RefrigerantsDesignationChemical nameTrade names

PrimaryR12DichlorodifluoromethaneFreon 12, Arcton 12, Iceon 12

R22ChlorodifluoromethaneFreon 22, Arcton 22, Iceon 22

R502Azeotrope of R22 and R115 (Chloropentafluoroethane)Freon 502, Arcton 502, Iceon 502

R717Anhydrous ammonia

SecondaryCalcium chloride brine

Sodium chloride brine

TrichloroethyleneTriklone A(Triklone is a trade mark of INEOS Chlor Limited)

The cost of refrigerants depends on the unit quantity (size of cylinder) and the quantity (weight) ordered. The costs listed in Table 13 are 1983 UK values for the quantities and unit containers specified. Initial costs may also include an additional deposit for the refrigerant containers.Many of the physical properties of a refrigerant are important to the design engineer and this information is now readily available in suppliers catalogues and in text books. Only some of their attributes and likely applications are, therefore, given in the following notes.i. Refrigerant 12has a relatively low latent heat value and this is an advantage in small machines since the higher flow rates required allow for better control. R12 is usable down to lower temperatures, but below -29.8C negative pressures will prevail on the low pressure side of the system with potential problems resulting from leaks of air and moisture. R12 is completely miscible with oil at all likely operating temperatures, therefore, oil return systems are relatively uncomplicated.

Figure 9Basic mechanical refrigeration systemRefrigeration is therefore a continuous process with the refrigerant changing from liquid to gas, to liquid, as heat is added and lost.Four basic systems using mechanical refrigeration are used for fish freezing and cold storage, and these are shown diagrammatically in Figures 10, 11, 12 and 13, with notes on the type of application where they are likely to be used.i. Dry expansion system: Used in all the small installations and in installations where there are not likely to be problems with refrigeration distribution or the temperature fluctuations induced by the cycling of the thermostatic expansion valve.

Figure 10Dry expansion systemii. Flooded system with natural circulation: The flooded system gives a better heat transfer than the dry expansion system since there is more liquid present in the cooler. A flooded system also ensures better refrigerant distribution, therefore, they are appropriate when there are a number of parallel circuits for the refrigerant flow.

The reservoir in a natural circulation system is situated above the coolers, therefore, it is not suitable for widely separated multiple units.

The most appropriate application likely in fish freezing is with horizontal plate freezers which are single units with a number of parallel circuits formed by the freezer plates.

Figure 11Diagram of natural convection flooded refrigeration systemiii. Flooded system with pump circulation: Pump circulation allows a flooded system to be used with its advantage in good heat transfer and refrigerant distribution, in a multiple unit system with the low-temperature liquid reservoir situated, if necessary, away from the immediate vicinity of the coolers.

An example of this kind of application is a number of vertical plate freezer units supplied from a common liquid receiver sited in a separate engine room.

Figure 12Flooded refrigeration system with pump circulationiv. Secondary refrigerant system: This has all the advantages of a pump-circulated flooded system without the need to have a pipework and cooler system suitable for the higher refrigerant pressures. The system would therefore be appropriate when there is a high potential for leaks such as on a fishing vessel. The primary refrigerant is confined to the condenser unit and heat exchanger only, and this may be located in a separate engine room.

A secondary system also avoids the potential problems that may result from having a large charge of a volatile refrigerant in a working space such as a factory floor or in a cold store (Figure 13).

Figure 13Diagram of secondary refrigeration system3.1.2.5 Refrigeration, instrumentation and controls:In order to regulate the flow of refrigerant, maintain design operating conditions and allow equipment to be operated safely and economically, a number of controls are used with refrigeration systems.The complexity of a control system usually relates to the size of the plant, ranging from no more than a capillary throttling device to regulate refrigerant flow in a small hermetic system to complex, computer-based control systems for the more recently installed large, multiple unit systems.Some of the controls used for the size of plant more likely in the fishing industry are listed below. A brief indication is given of the requirement. function. whether spares are advisable and the likely cost.i. Pressure gaugesPressure gauges are used to indicate plant-operating conditions and they are therefore useful for routine inspections and, also, when fault-finding. Gauges are normally positioned at the compressor to indicate pressures on the high and low pressure sides of the system with additional gauges, as necessary, to indicate the intermediate pressure in a two-stage system and the delivery pressure of the compressor lubricating oil pump. An additional gauge may be used in a larger system to indicate the pressure at the evaporator and, also, the pump delivery pressure when a secondary refrigerant is used.To cover all these requirements, three different pressure ranges may be required, and although they are not essential for the plant operation, spares should be available since a reliable gauge would help to reduce both operational and maintenance costs.The cost of gauges will vary between US$ 5 and US$ 25.ii. Temperature gaugesLike pressure gauges, temperature gauges, or pocket thermometers, are used to monitor plant-operating conditions and to assist with fault-finding. Thermometers used with the refrigeration compressor are used to monitor temperatures at the same positions as the refrigerant pressure gauges since both readings are normally required to assess the plant-operating condition.Additional temperature gauges are also helpful to measure cooling water temperature, the temperature of a secondary refrigerant or the temperature of a low pressure, primary refrigerant, liquid reservoir.Dial gauges are also used to monitor the temperature in air-blast freezers, but for cold stores a recording thermometer is advisable since this information is often required for checking later.Dial thermometers cost between US$ 15 and US$ 25.Steam thermometers cost between US$ 3 and US$ 8.Circular chart recorders cost about US$ 350.At least two temperature ranges are required to cover all these requirements, and the availability of spares is not normally critical since thermometers can usually be interchanged without breaking into the system, or a hand-held thermometer, used in an appropriate way, can be substituted.

Figure 19Pressure and temperature measurementiii. Refrigerant flowControl of refrigerant flow is probably the most important control to be exercized in a refrigeration system. The following are four examples of control likely to be used:a. Hand expansion valve: A valve which accurately controls the flow of refrigerant to exactly match the refrigeration load. Hand expansion would only be used when the refrigeration load is constant or the inertia of the system means that changes would only be small and progress slowly; a large cold store with constant attendance is the type of application suited to this method.

Hand expansion valves are often fitted in parallel with other control devices so that they can be manually operated in the case of a failure. Cost US$ 30-60, depending on size.b. Thermostatic expansion valve: This is an automatic device which gives a modulated control of refrigerant flow and it is the most widely used method with a variety of individual designs to suit particular requirements. The valve senses pressure and temperature at the evaporator and uses the information to supply only sufficient liquid refrigerant to match the evaporator's requirement.

Thermostatic expansion valves (tev) are made in a wide range of sizes and models and the following list will, therefore, only give an approximate indication of the likely cost.US$ 15 for tev with capacity of 1000 kcal/hUS$ 50 for tev with capacity of 9 000 kcal/hUS$ 135 for tev with capacity of 90 000 kcal/hUS$ 150 for tev with capacity of 165 000 kcal/hA spare valve should always be available, but the installation of a hand expansion by-pass can be used for a short time in an emergency.c. Low side level control: This can be a mechanical or electrical device which is used to control the level of liquid in the low pressure receiver of a flooded primary refrigerant system or the primary refrigerant level in the heat exchanger of a secondary refrigeration system.

The level control is essential to the operation of the system, therefore, a spare should be available or, depending on the type used, spares for the more vulnerable parts should be held. Cost US$ 200-350.d. High pressure level control: This is a mechanical or electrical device which is designed to maintain a constant level in a high-pressure liquid receiver. In a correctly charged flooded system this will ensure the correct level of refrigerant in the low-pressure receiver or heat exchanger. This type of control also ensures that the condenser is always empty of liquid refrigerant and thereby operates at its design capacity.iv. Safety devicesSafety devices come into two categories: those for protecting the equipment and those for the environment. Most small units operate without safety devices since replacement costs are low and irreparable damage less likely. Also, with smaller units, simplicity is always desirable. Larger units, however, from about 20 hp and upwards, would have one or more of the following devices:a. High pressure cut-out: This limits the pressure in the condenser and other parts of the high pressure side of this system thus avoiding the possibility of damage and overheating of the refrigerant oil. Cost US$ 15-75.b. Low pressure cut-out: This limits the minimum pressure at which the evaporator and other parts of the low pressure side of the system operate. Low pressures can be damaging to the machine and also give rise to excessive leakage into the system when the pressure is unnecessarily operated below atmospheric. Cost US$ 15-75.c. Oil pressure cut-out: This ensures that the compressor is not operated if for some reason lubricating oil is not being circulated at the required rate. Cost US$ 50-75.d. Motor overload: This device can protect both the drive motor and the refrigeration equipment if there is an excessively high load on the compressor, a blockage or ceasure.v. Capacity controlCapacity control of a refrigeration system can be achieved in many ways and the following list gives some of the methods likely to be used in fish freezing and cold storage:Off-loading of cylinders in a multicylinder compressor .By-passing from de 1 i very to suction at the compressorOn/off-cycling of the compressor by either a temperature or pressure-sensing device,Speed control of the drive motor either by electrical or mechanical means ,A qualified person should be consulted on whether this requirement is necessary and on the choice of method used.

Figure 20Batch air-blast freezer with side loading and unloading

Figure 21Batch-continuous air-blast freezer with counterflow air circulation

Figure 22Batch-continuous air-blast freezer with crossflow air circulationThis allows the produce to be quickly loaded into the freezer rather than have delays while waiting for full loads. The number of trolleys and the loading interval are selected to ensure that when the freezer is fully loaded a new trolley will be exchanged with one which has been in for the necessary freezing time and, thereafter, a one out and one in system is operated. This loading arrangement also ensures that the refrigeration demand is more uniformly spread than would be the case for a batch freezer (Figure 23).A batch-continuous freezer layout and airflow arrangement should be designed to ensure that a new load of warm fish is not placed upstream of a partially frozen load.ii. Trolleys, pallets, shelvesTrolleys are more mobile but take up more space on the factory floor. Pallet loads can be moved directly from the freezer to a cold store for temporary storage without the need for taking expensive equipment out of service.Fixed shelves within the freezer are not recommended since the freezer door must be left open during loading. This may take a considerable time and result in an unnecessary high ingress of heat and water vapour with the air entering the freezer. With a fixed shelf arrangement some of the air-blast freezer's versatility will also be lost.iii. In-line or spiral continuous freezersSpiral freezers are designed to reduce the floor space requirement of the freezer but they, in turn, require a higher roof clearance and in some cases this may be equally critical. Spiral freezers also tend to distort the shape of some products due to the curvature of the belt path. In line freezers have been built with a multi-belt operation in order to reduce the floor space (Figure 26). Transfer of partially frozen fish from one belt to another. however, may be difficult and result in breakage or distortion of the product. This transfer, however, is achieved with some degree of success in a semi-fluidized freezer with some products by ensuring that the wet product does not adhere to the first belt (Figure 27).

Figure 23The effect on temperature and refrigeration capacity when loading a batch air-blast freezer

Figure 24Continuous belt air-blast freezer with crossflow air circulation(also constructed with countercurrent series flow air circulation)

Figure 25Continuous air-blast freezer with the belt arranged in a spiral

Figure 26A triple-belt air-blast freezer

Figure 27Semi-fluidized flow freezer with double belt

3.2.4 Vertical plate freezers3.2.4.1 General:The vertical plate freezer (VPF) is ideally suited for bulk freezing of fish. and although originally designed for freezing fish at sea. it is now also used extensively on land mainly for freezing seasonal fish which are frozen in bulk for processing throughout the year.

Figure 37Twenty-station vertical plate freezer with top unloading arrangementThe product is loaded into spaces formed by refrigerated plates which form the stations of a vertical plate freezer unit. The plates are hydraulically closed thereby slightly compacting the product to a preset block thickness and also improving the contact between the fish and the plate surfaces.After freezing, the cold refrigerant is turned off and a hot refrigerant supply is circulated through the plates to defrost them and break the bond between the plates and the product. This defrost procedure only takes a few minutes and, when complete, the hydraulic system is operated to open the plates and raise the blocks to the top of the freezer ready for removal.Since the product is frozen into a symmetrical block, it is ideally suited for palletizing to give good utilization of cold storage space. The product can be frozen unwrapped and stored without packaging or frozen in paper or plastic bags which are inserted between the plates before loading the fish. Unwrapped products may, however, be glazed or inserted into cartons after freezing.3.2.4.2 Freezer size:The size of a VPF unit depends on the plate size, plate spacing and the number of stations.A plate widely used has dimensions of 1 120 x 558 mm which produces full-sized blocks measuring 1 060 x 520 mm. Other plate sizes available from the same manufacturer give block dimensions of 1 180 x 490 mm and 800 x 806 mm. Other standard sizes may, however, be available from other manufacturers. The provision of a non-standard plate size will be expensive since this may require a special die to extrude the plate sections.The standard block thicknesses produced in VPF are 50 mm, 75 mm and 100 mm, and by means of special adaptors it is possible to have more than one standard spacing in the same unit.Any number of stations can be supplied up to a limit of about 30, but manufacturers will normally only supply five or six standard sizes. Special requirements, such as small units for freezing trials or laboratory use, can, however, be made on request.When selecting the number of stations per freezer unit, account should be taken of the likely pattern of fish supplies. Unit sizes should be selected so that they are likely to be completely filled during each cycle, thus avoiding the possibility of freezing partial loads or having freezers waiting for further supplies to complete a load.Overall dimensions and weights for a full standard range is given in Table 33.Table 33Vertical plate freezers Dimensions and shipping data (uncrated)

PENGERTIAN REFRIGERASIApa Yang Dimaksud Dengan Refrigasi - Mesin Pendingin

Refrigerasi adalahproduksi atau pengusahaan dan pemeliharaan tingkat suhu dari suatu bahan atau ruangan pada tingkat yang lebih rendah dari pada suhu lingkungan atau atmosfir sekitarnya dengan cara penarikan atau penyerapan panas dari bahan atau ruangan tersebut.

Refrigrasi dapat dikatakan juga sebagai sebagai proses pemindahan panas dari suatu bahan atau ruangan ke bahan atau ruangan lainnya (Ilyas, 1993), sedangkan menurut Hartanto (1985) pendinginan atau refrigerasi adalah suatu proses penyerapan panas pada suatu benda dimana proses ini terjadi karena proses penguapan bahan pendingin (refrigeran).

Menurut Arismunandar dan Saito (2005) refrigerasi adalah usaha untuk mempertahankan suhu rendah yaitu suatu proses mendinginkan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang sesuai dengan kondisi yang dipersyaratkan terhadap kondisi udara dari suatu ruangan tertentu, faktor suhu dan temperatur sangat berperan dalam memelihara dan mempertahankan nilai kesegaran ikan.

Refrigrasi memanfaatkan sifat-sifat panas (thermal) dari bahan refrigerant selagi bahan itu berubah keadaan dari bentuk cairan menjadi bentuk gas atau uap da sebaliknya dari gas kembali menjadi cairan (Ilyas, 1993).

PRINSIP DASAR REFRIGRASI MEKANIK

1.Gambaran Umum Refrigerasi Mekanik

Prinsip dasar dari refrigerasi mekanik adalah proses penyerapan panas dari dalam suatu ruangan berinsulasi tertutup kedap lalu memindahkan serta mengenyahkan panas keluar dari ruangan tersebut.

Proses merefrigerasi ruangan tersebut perlu tenaga atau energi. Energi yang paling cocok untuk refrigerasi adalah tenaga listrik yaitu untuk menggerakkan kompresor pada unit refrigerasi (Ilyas, 1993 ).

2.Proses Yang Berlangsung Dalam Sistem Refrigerasi

Dalam suatu sistem refrigrasi mekanik, berlangsung beberapa proses fisik yang sederhana. Jika ditinjau dari segi termodinamika, seluruh proses perubahan itu terlibat tenaga panas, yang dikelompokkan atas panas laten penguapan, panas sensibel, panas laten pengembunan dan lain sebagainya.

Menurut Sofyan Ilyas (1993), suatu siklus refrigrasi secara berurutan berawal dari pemampatan, melalui pengembunan (kondensasi), pengaturan pemuaian dan berakhir pada penguapan (evaporasi).

Satu siklus refrigrasi kompresi uap adalah sebagai berikut:

Pemampatan (kompresi). Uap refrigeran lewat panas bersuhu dan tekanan rendah yang berasal dari proses pengupan dimampatkan oleh kompresor menjadi uap bersuhu dan bertekanan tinggi agar kemudian mudah diembunkan, uap kembali menjadi cairan didalam kondensor.

Pengembunan (kondensasi). Proses pengembunan adalah proses pengenyahan atau pemindahan panas dari uap refrigeran bersuhu dan bertekanan tinggi hasil pemampatan kompresor ke medium pengembun di luar kondensor.

Pemuaian. Pemuaian adalah proses pengaturan kesempatan bagi refrigeran cair untuk memuai agar selanjutnya dapat menguap di evaporator.

Penguapan (evaporasi), pada proses ini, refrigeran cair berada dalam pipa logam evaporator mendidih dan menguap pada suhu tetap, walaupun telah menyerap sejumlah besar panas dari lingkungan sekitarnya yang berupa zat alir dan pangan dalam ruangan tertutup berinsulasi. Panas yang diserap dinamakan panas laten penguapan.

KOMPONEN SISTEM REFRIGERASI

1. Komponen Utama Sistem Refrigrasi

Komponen pokok adalah komponen yang harus ada / dipasang dalam mesin refrigerasi. Menurut Hartanto (1985) komponen pokok tersebut meliputi :

Kompresor, kondensor, tangki penampung (receiver tank), katup ekspansi dan evaporator. Masing-masing komponen dalam sistem kompresi uap mempunyai sifat-sifat yang tersendiri (Stoecker,1989).

a. Kompresor

Kompresor merupakan jantung dari suatu sistem refrigerasi mekanik, berfungsi untuk menggerakkan sistem refrigerasi agar dapat mempertahankan suatu perbedaan tekanan antara sisi tekanan rendah dan sisi tekanan tinggi dari sistem (Ilyas, 1993).

Kompresor refrigerasi yang paling umum adalah kompresor torak (reciprocating compressor), sekrup (screw), sentrifugal, sudu (vane). (Stoecker, 1989).

Menurut Hartanto (1985) berdasarkan cara kerjanya kompresor dapat dibedakan menjadi dua, yaitu kompresor torak dan kompresor rotary.

1) Kompresor torak

Kompresor torak yaitu kompresor yang kerjanya dipengaruhi oleh gerakan torak yang bergerak menghasilkan satu kali langkah hisap dan satu kali langkah tekan yang berlainan waktu. Kompresor torak lebih banyak digunakan pada unit mesin pendingin berkapasitas besar maupun kecil seperti lemari es, cold storage, collroom.

Kontruksi kompresor torak silinder ganda

2) Kompresor rotary

Kompresor rotary yaitu kompresor yang kerjanya berdasarkan putaran roller pada rumahnya, prinsip kerjanya adalah satu putaran porosnya akan terjadi langkah hisap dan langkah tekan yang bersamaan waktunya, kompresor rotary terdiri dua macam yaitu kompresor rotary dengan pisau / blade tetap.

Kompresor rotary dengan dua buah blade

Berdasarkan kontruksinya, kompresor terdiri dari :

1) Kompresor tertutup

Kompresor jenis ini banyak digunakan pada unit mesin refrigerasi yang kecil. Kompresor tertutup dibedakan dua macam yaitu kompresor hermetik dan kompresor semi hermetik

a) Kompresor hermetik

Kompresor yang di bangun dengan tenaga penggeraknya (motor listrik) dalam satu tempat tertutup. Jenis kompresor hermetik yang sering digunakan adalah kompresor hermetik torak pada lemari es dan kompresor hermetik rotary pada air conditioner.

b) Kompresor semi hermetik

Kompresor yang bagian rumah engkolnya dibangun menjadi satu dengan motor listriknya sebagai tenaga penggerak. Pada kompresor ini tidak diperlukan penyekat poros sehingga dapat dicegah terjadinya kebocoran gas refrigeran.

2) Kompresor terbuka

Kompresor yang dibangun terpisah dengan motor penggeraknya. Jenis ini banyak digunakan pada unit refrigerasi yang berkapasitas besar seperti pabrik es, coldstrorage. Pada kompresor terbuka salah satu porosnya keluar dari kompresor untuk menerima putaran dari tenaga penggeraknya.

a. Kondensor

Pengembun atau kondensor adalah bagian dari refrigerasi yang menerima uap refrigeran tekanan tinggi yang panas dari kompresor dan mengenyahkan panas pengembunan itu dengan cara mendinginkan uap refrigerant tekanan tinggi yang panas ke titik embunnya dengan cara mengenyahkan panas sensibelnya.

Pengenyahan selanjutnya panas laten menyebabkan uap itu mengembun menjadi cairan.(Ilyas,1993)

Jenis- jenis kondensor yang kebanyakan dipakai adalah sebagai berikut:

1) Kondensor pipa ganda (Tube and Tube)

Jenis kondensor ini terdiri dari susunan dua pipa koaksial, dimana refrigeran mengalir melalui saluran yang berbentuk antara pipa dalam dan pipa luar, dari atas ke bawah.

Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran refrigeran.

Kondensor pipa ganda (Tube and Tube Condensor )

Keterangan :

a. Uap refrigeran masukb. Air pendingin keluarc. Air pendingin masukd. Cairan refrigeran keluare. Tabung luarf. Sirip bentuk bungag. Tabung dalam

1) Kondensor tabung dan koil ( Shell and Coil )

Kondensor tabung dan koil adalah kondensor yang terdapat koil pipa air pendingin di dalam tabung yang di pasang pada posisi vertikal. Tipe kondensor ini air mengalir dalam koil, endapan dan kerak yang terbantuk dalam pipa harus di bersihkan dangan bahan kimia atau detergen.

2) Kondensor pendingin udara

Kondensor pendingin udara adalah jenis kondensor yang terdiri dari koil pipa pendingin yang bersirip pelat (tembaga atau aluminium).

Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin, gas refrigeran yang bertemperatur tinggi masuk ke bagian atas dari koil dan secara berangsur mencair dalam alirannya ke bawah.

3) Kondensor tabung dan pipa horizontal (Shell and Tube)

Kondensor tabung dan pipa horizontal adalah kondensor tabung yang di dalamnya banyak terdapat pipa pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir dalam pipa pipa tersebut.

Ujung dan pangkal pipa terikat pada pelat pipa, sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat untuk membagi aliran air yang melewati pipa pipa.

Kondensor selubung dan tabung (Shell and Tube condenser)

Keterangan :1. Saluran air pendingin keluar2. Saluran air pendingin masuk3. Pelat pipa4. Pelat distribusi5. Pipa bersirip6. Pengukur muka cairan7. Saluran masuk refrigeran8. Tabung keluar refrigeran9. TabungKondensor yang sering digunakan pada kapal-kapal ikan adalah kondensor jenisshell and tube. Kondensor ini terbuat dari sebuah silinder besar yang di dalamnya terdapat susunan pipa-pipa untuk mengalirkan air pendingin.

Tangki penampung (receiver tank)

Tangki penampung(Receiver)adalah tangki yang digunakan untuk menyimpan refrigerant cair yang berasal dari pengeluaran kondensor (Ilyas,1993).

Namun, apabila temperatur air pendingin didalam kondensor relatif rendah, dan temperatur ruang mesin di manatangki penampung cairan dipasang lebih tinggi, kadang - kadang cairan refrigeran yang terjadi di dalam kondensor tidak dapat mengalir dengan mudah.

Dalam hal ini, bagian atas kondensor harus dihubungkan dengan bagian atas penerima cairan oleh penyama tekanan (Arismunandar dan Saito, 2005).

Menurut Ilyas (1993), sebagai tempat refrigeran, receiver mempunyai empat fungsi yaitu :

1. Menyimpan refrigeran cair selama operasi dan untuk maksud servis.2. Meningkatkan perubahan dalam muatan refrigeran dan volume cairan, yakni pemuaian dan penyusutan refrigeran karena perubahan suhu.3. Sebagai tempat penyimpanan refrigeran bilamana sistem refrigerasi dimatikan untuk tujuan perbaikan dan pemeliharaan serta pada saat sistem akan dimatikan dalam jangka waktu yang lama.Pada receiver dilengkapi dengan sebuah gelas penduga untuk melihat kapasitas freon dalam sistem dan juga dilengkapi dengan katup keamanan sebagai pengaman untuk mengatasi tekanan yang berlebihan dalam sistem.

Receiver

a. Katup EkspansiKatup ekspansi dipergunakan untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah.

Pada waktu katup ekspansi membuka saluran sesuai dengan jumlah refrigeran yang diperlukan oleh evaporator, sehingga refrigeran menguap sempurna pada waktu keluar dari evaporator (Arismunandar & Saito, 2005).

Apabila beban pendingin turun, atau apabila katup ekspansi membuka lebih lebar, maka refrigeran didalam evaporator tidak menguap sempurna, sehingga refrigeran yang terhisap masuk kedalam kompresor mengandung cairan.

Jika jumlah refrigeran yang mencair berjumlah lebih banyak atau apabila kompresor mengisap cairan, maka akan terjadi pukulan cairan (Liquid hammer) yang dapat merusak kompresor. (Arismunandar & Saito, 2005)

Menurut Hartanto (1985), katup ekspansi berdasarkan cara kerjanya terdiri dari :

1) Katup ekspansi manual / tanganBerfungsi untuk mengontrol arus refrigerant supaya tepat mengimbangi beban refrigrasi. Alat ini hanya digunakan kalau beban refrigrasi konstan yang menunjukkan bahwa perubahan kecil dan berkembang lambat.

Sering dipasang paralel dengan alat kontrol lain sehingga system dapat tetap dioperasikan jika katup yang lain dalam keadaan rusak (Ilyas,1993).

Katup Ekspansi Manual

2) Katup ekspansi automatik

Katup yang cara kerjanya berdasarkan tekanan dalam evaporator. Cara kerja katup ini adalah pada waktu mesin pendingin tidak bekerja, katup ekspansi tertutup karena tekanan dalam evaporator lebih besar daripada tekanan pegas katup yang telah diatur.Setelah mesin bekerja, uap didalam evaporator akan terhisap oleh kompresor sehingga tekanan didalam evaporator berkurang. Setelah tekanan didalam evaporator lebih rendah daripada tekanan pegas maka pegas akan mengembangkan diafragma dan mendorong katup sehingga membuka.

3) Katup ekspansi thermostatis (thermostatic expantion valve)

Katup ini bertugas mengontrol arus refrigran yang dioperasikan secara mengindera oleh suhu dan tekanan di dalam evaporator dan mensuplai refrigeran sesuai kebutuhan evaporator.

Operasi katup ini dikontrol oleh suhu bulb kontrol dan oleh tekanan didalam evaporator (Ilyas,1993).

Katup Ekpansi Thermostatik

a. Evaporator

Evaporator berguna untuk menguapkan cairan refrigeran, penguapan refrigeran akan menyerap panas dari bahan / ruangan, sehingga ruangan disekitar menjadi dingin.

Menurut Arismunandar dan Saito (2005), penempatan evaporator dibedakan menjadi empat macam sesuai dengan keadaan refrigeran didalamnya, yaitu :

1) Evaporator kering (dry expantion evaporator)

2) Evaporator setengah basah

3) Evaporator basah (flooded evaporator), dan

4) Sistem pompa cairan

Pada evaporator kering, cairan refrigeran yang masuk kedalam evaporator sudah dalam keadaan campuran cair dan uap, sehingga keluar dari evaporator dalam keadaan uap kering, karena sebagian besar dari evaporator terisi uap maka penyerapan kalor tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan evaporator basah.

Namun, evaporator kering tidak memerlukan banyak refrigeran, disamping itu jumlah minyak pelumas yang tertinggal didalam evaporator sangat kecil (Arismunandar dan Saito ,2005).

Evaporator jenis ekspansi kering

Pada evaporator jenis setengah basah, kondisi refrigeran diantara evaporato jenis ekspansi kering dan evaporator jenis basah.

Pada evaporator basah terdapat sebuah akumulator untuk menampung refrigeran cair dan gas, dari akumulator tersebut bahan pendingin cair mengalir ke evaporator dan menguap didalamnya.

Sisa refrigeran yang tidak sempat menguap di evaporator kembali kedalam akumulator, didalam akumulator refrigeran cair berada dibawah tabung sedangkan yang berupa gas berada diatas tabung.

Evaporator jenis ekspansi basah

Berdasarkan kontruksinya evaporator dibedakan menjadi tiga (Hartanto, 1985) yaitu:

1) Evaporator permukaan datar (evaporator plate)

Evaporator ini merupakan sebuah plat yang diberi saluran bahan pendingin atau pipa yang dililitkan pada plat. Evaporator jenis ini banyak digunakan pada freezeratau contact freezer dan proses pemindahan panas menggunakan sistem konduksi.

2) Evaporator bare

Jenis ini merupakan pipa yang dikontruksi melingkar atau spiral yang diberi rangka penguat dan dipasang pada dinding ruang pendingin. Jenis banyak digunakan pada cold storage, palkah-palkah ikan dikapal, dan rak air garam.

3) Evaporator sirip

Evaporator ini merupakan pipa yang diberi plat logam tipis atau sirip-sirip yang berfungsi untuk memperluas permukaan evaporator sehingga dapat menyerap panas lebih banyak.

Sirip-sirip ini harus menempel erat pada evaporator. Proses pemindahan panas dilakukan dengan sistem secara tiupan dan banyak digunakan pada AC (air conditioner),pendingin ruangan (cool room.)

2. Komponen Bantu

Komponen bantu adalah komponen yang dipasang pada instalasi mesin refrigerasi yang gunanya untuk memperlancar aliran refrigeran sehingga mesin refrigerasi dapat bekerja lebih sempurna.

Penggunaan alat bantu disesuaikan dengan besar kecilnya kapasitas, jenis refrigeran yang digunakan dan kegunaan mesin refrigerasi tersebut (Hartanto,1985).

a. Oil Separator

Suatu alat yang digunakan untuk memisahkan minyak pelumas yang ikut termampatkan oleh kompresor dengan uap refrigeran.

Oli yang ikut bersama refrigeran harus dipisahkan karena jika hal ini terjadi terus-menerus, maka dalam waktu singkat kompresor akan kekurangan minyak pelumas sehingga pelumasan kurang baik, disamping itu minyak pelumas tersebut akan masuk kedalam kondensor dan kemudian ke evaporator sehingga akan mengganggu proses perpindahan kalor (Arismunandar dan Saito, 2005). Oil separator dipasang diantara kompresor dan kondensor.

Oil separator

Filter and drier

Alat ini digunakan untuk menyaring kotoran dan menyerap kandungan air yang ikut bersama refrigeran pada instalasi mesin refrigerasi.

Alat ini merupakan suatu tabung yang didalamnya terdapat bahan pengering (desicant) dansaringan kotoran dan penahan agar bahan pengering tidak terbawa oleh aliran refrigeran yang dipasang pada kedua ujung tabung tersebut (Hartanto, 1985).

c. Indikator (gelas penduga)

Merupakan alat yang digunakan untuk melihat aliran cairan refrigeran pada mesin pendingin. Alat ini dipasang pada saluran cairan refrigerant bertekanan tinggi antarareceiver dan katup ekspansi.

d. Alat pengukar panas ( heat excahnger)

Heat exchangermerupakan suatu alat penukar panas yang gunanya untuk menambah kapasitas mesin refrigerasi dengan cara menyinggungkan antara saluran cairan refrigeran yang bertekanan tinggi dari receiver tank dengan saluran uap refrigeran bertekanan rendah dari evaporator sehingga terjadinya perpindahan panas dari cairan refrigeran bertekanan tinggi ke uap refrigeran yang akan dihisap oleh kompresor.

Sehingga cairan refrigeran bertekanan tinggi mengalami penurunan tekanan sebelum mengalir ke katup ekspansi karena penurunan temperatur. (Hartanto, 1985)

e. Kran Selenoid (selenoid valve)

Kran selenoid adalah kran yang digerakkan dengan ada dan tidaknya aliran listrik, kran ini pada umunya dipasang pada saluran cairan bahan pendingin bertekanan tinggi atau sebelum katup ekspansi (Hartanto,1985).

f. Akumulator

Akumulator berfungsi untuk menampung sementara refrigeran berwujud cair yang belum sempat menjadi uap di evaporator.

Sebelum masuk ke kompresor refrigeran berbentuk cair dan uap dipisahkan di akumulator, agar kompresor tidak menghisap cairan refrigeran yang dapat menyebabkan kompresor rusak.

Pada mesin refrigerasi sistem evaporator basah peranan akumulator sebagai komponen pokok dan dipasang setelah katup ekspansi, namun pada evaporator sistem kering akumulator sebagai komponen bantu dan dipasang diantara evaporator dan kompresor.

Akumulator

3. Alat Kontrol dan Pengaman

Sistem refrigrasi memerlukan sejumlah kontrol guna mempertahankan kondisi operasi dan mengatur arus refrigerant agar peralatan bekerja aman da ekonomis (Ilyas,1993).

Menurut Hartanto (1985), berdasarkan kegunaannya komponen kontrol terbagi atas 2 macam alat pengontrol :

a. Alat ukur (non pneumatic)

Alat ini hanya dapat digunakan untuk mengetahui keadaan pengoperasian mesin pendingin, antara lain :

1) Manometer

Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan pada mesin refrigerasi yang pada umumnya dipasang pada :

saluran pengeluaran (discharge) kompresor, saluran pengisapan (suction) kompresor, saluran minyak pelumas, kondensor, tangki penampung dan akumulator (pada evaporator basah).

2) ThermometerThermometer digunakan untuk mengukur temperatur, pada mesin refrigerasi biasanya digunakan untuk mengukur temperatur ruang pendingin, media pendingin (masuk dan keluar) kondensor, refrigeran pada saluran hisap dan keluar kompresor dan sebagainya.

b. Alat Pengaman

Alat ini digunakan untuk mengamankan mesin pendingin apabila terjadi keadaan pengoperasian yang tidak sesuai dengan yang dinginkan, jenis alat pengaman yang sering digunakan dapat berbentuk saklar dan katup atau keran. Adapun jenisnya antara lain:

1) Saklar tekanan tinggi ( High Pressure Control / HPC)

Adalah saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan refrigerant didalam mesin pendingin yang bertekanan tinggi, alat ini dapat mematikan kompresor secara automatik apabila tekanan pengeluaran kompresor terlalu tinggi (lebih tinggi dari batas tekanan yang telah ditentukan).

2) Saklar tekanan rendah ( low pressure control / LPC)

Pada prinsipnya alat ini merupakan suatu saklar automatik yang bekerja berdasarkan tekanan hisap dari kompresor, apabila tekanan hisap kompresor terlalu rendah (lebih rendah dari tekanan yang telah ditentukan), maka alat ini akan memutuskan aliran listrik ke motor penggerak kompresor sehingga kompresor akan mati.

Apabila tekanan penghisapannya naik sesuai dengan yang ditentukan maka secara automatik akan menghidupkan kompresor kembali.

3) Saklar tekanan minyak pelumas (oil pressure control)

Alat kontrol yang dapat mematikan kompresor secara automatik apabila tekanan minyak pelumas pada kompresor terlalu rendah.

Pada alat ini terdapat dua buah diafragma yang masing-masing kerjanya dipengaruhi oleh tekanan minyak pelumas dan tekanan penghisapan kompresor, oleh karena itu alat ini selalu dihubungkan dengan saluran pelumasan dan saluran penghisapan kompresor.

4) Saklar temperatur (thermostat)

Alat yang dapat mematikan kompresor secara automatik apabila temperatur ruangan yang didinginkan sudah mencapai pada temperatur yang dikehendaki.

Alat ini menggunakan tabung perasa (sensor bulb) yang ditempatkan pada ruang pendingin untuk mendeteksi temperatur ruangan pendingin, apabila suhu diruang pendingin sudah sesuai dengan yang ditentukan maka thermostat akan mematikan kompresor.

Penulis :

Lutfi Jauhari

(Widyaiswara BPPP Tegal)

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, W. dan Heizo Saito. 2002. Penyegaran Udara. PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Dossat, RJ. 1976 Principle of Refrigeration

Handoko, K. 1981. Teknik Lemari Es. PT. Ichtiar Baru, Jakarta.

Hartanto, B. 1982. Teknik Mesin Pendingin. BKPI, Tegal.

Holman, J.P. 1988. Perpindahan Panas (Heat Transfer). Erlangga, Jakarta.

Ilyas, S. 1983 Teknologi Refrigerasi Hasil Perikanan Jilid I, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. CV. Paripurna, Jakarta.

________,1993. Teknologi Refrigerasi Hasil Perikanan Jilid II, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. CV. Paripurna, Jakarta.

Stoecker, W.F. dan Jerold, J.W. 1994. Refrigerasi dan Pengkondisian Udara Edisi kedua. PT. Erlangga, Jakarta.

Sumanto. 2001. Dasar - dasar Mesin Pendingin. Andi, Yogjakarta.Komponen Utama Sistem Refrigerasi PrimerKomponen Utama & Prinsip Kerja Sistem Refrigerasi PrimerMIFTAHURRIZQI ( XI TPTU )A. Pengantar Sistem RefrigerasiSalah satu aspek yang paling penting dari rekayasa lingkungan termal adalah refrigerasi. Refrigerasi merupakan suatu proses penarikan panas/ kalor dari suatu benda/ ruangan sehingga temperatur tenda/ruangan tersebut lebih rendah dari temperatur lingkungannya. Sesuai dengan konsep kekekalan energi, panas tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dipindahkan ke suatu bahan/benda lain yang akan menyerap kalor. Jadi refrigerasi akan selalu berhubungan dengan proses-proses aliran panas dan proses-proses perpindahan panas.Untuk mempelajari refrigerasi dengan baik, dibutuhkan pengetahuan tentang bahan dan energi, temperatur, tekanan, panas dan akibat-akibatnya serta subyek-subyek yang lain yang berhubungan dengan fungsi dari suatu sistem refrigerasi, terutama termodinamika dan perpinadahan panas.Sistem refrigerasi pada dasarnya dibagi menjadi dua bagian yaitu:1. Sistem refrigerasi mekanik: dimana akan ditemui adanya mesin-mesin penggerak/dan alat mekanik lain, berikut yang termasuk dalam sistem refrigerasi mekanik adalah:a) Refrigerasi sistem kompresi uap.b) Refrigerasi siklus udara.c) Refrigerasi temperatur ultra rendah/ Kriogenik.d) Refrigerasi siklus sterling.2. Sistem refrigerasi non mekanik, dimana tanpa menggunakan mesin-mesin penggerak/dan alat mekanik lain. Berikut yang termasuk sistem refrigerasi non mekanik adalah sebagai berikut:a) Refrigerasi thermoelektrik.b) Refrigerasi absorbsi.c) Refrigerasi steam jet.d) Refrigerasi magnetic.e) Heat pipe.Penerapan-penerapan refrigerasi pada dasarnya hampir meliputih seluruh aspek kehidupan kita sehari-hari. Industri refrigerasi dan tata udara berkembang pesat dan bervariasi. Salah satu penggunaan dasar dari refrigerasi adalah pembuatan es. Saat ini refrigerasi sangat penting artinya dalam bidang produksi, pengolahan dan distribusi makanan, juga untuk mencapai kegiatan industri yang efesien baik alat dan hasil yang produksi maupum para sumber daya manusianya yang bekerja lebih efektif.Pada dasarnya, penerapan refrigerasi dibagi dalam 5 kelompok bidang yaitu:1) Refrigerasi Domestik.Refrigerasi domestik memiliki ruang lingkup yang lebih sempit dari yang lain, dimana yang utama akan dipelajari tentang penggunaan lemari es dan freezer di rumah tangga. Tetapi bagaimanapun juga karena unit-unit pelayanannya sangat luas, refrigerasi domestik mewakili suatu bagian dari industri refrigerasi. Unit domestik biasanya berbentuk kecil, yang mempunyai daya antara 35 W sampai 375 W dan dari jenis kompresor hermetic, walaupun pada saat ini sudah mulai dikembangkan dengan menggunakan system lain selai kompresi uap.2) Refrigerasi Industri/Komersial.Refrigerasi industri sering dikacaukan dengan Refrigerasi komersil karena pembagian antara ke dua bidang tersebut tidak jelas. Tetapi sebagai gambaran umum, biasanya Refrigerasi industri lebih besar dari pada Refrigerasi komersil dan membutuhkan seorang atau lebih yang benar-benar ahli untuk dapat mengoperasikannya, sebagai contoh misalnya pabrik es, pabrik pengepakan makanan yang besar (daging,ikan,ayam,makanan beku dll), pabrik susu, pabrik bir, pabrik anggur, pabrik minyak, dan berbagai industry lain seperti industry penyulingan minyak, industry kimia, industry semen,pabrik karet, bahkan industry kontruksi sipil/bangunan, industry tekstil, pabrik kertas, industry logam dan lain-lain.3) Refrigerasi Transportasi.Sesuai dengan namanya, system ini mempelajari Refrigerasi yang digunakan pada bidang transportasi seperti kapal, truk, kereta api, pesawat terbang baik untuk jarak jauh maupun untuk pengiriman local dan lain-lain.4) Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Sederhana.Sistem kompresi uap merupakan dasar system refrigerasi yang terbanyak digunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, kondensor, alat ekspansi (Throttling Device), dan evaporator.

B. Sistem Refrigerasi Kompresi UapAplikasi sistem refrigerasi kompresi uap paling banyak digunakan pada peralatan industri maupun peralatan rumah tangga seperti sistem tata udara atau AC, kulkas, freezer, ice maker, dispenser, dsb. Sistem ini memiliki nilai performansi yang tinggi, komponennya tidak banyak, sederhana, serta mudah dalam perawatannya.1.KompresiMerupakan proses yang terjadi pada kompresor yang menekan refrigeran atau freon secara reversibel dan isentropik. Kerja atau usaha yang diberikan pada refrigeran akan menyebabkan kenaikan pada tekanan sehingga temperatur refrigeran akan lebih besar dari temperatur lingkungan atau refrigeran mengalami fasa superheat.2.KondensasiMerupakan proses pelepasan kalor refrigeran superheat ke lingkungan sehingga fasanya berubah dari uap menjadi cair jenuh tetapi tekanan dan temperaturnya masih tetap tinggi. Media pengembun refrigeran pada kondensor bisa berupa udara (air cooled condenser), air (water-cooled condenser) atau campuran udara dan air (evaporative condenser).3.EkspansiMerupakan proses penurunan secara adiabatis pada tekanan dan temperatur sehingga nilainya lebih rendah dari temperatur lingkungan. Beberapa alat ekspansi diantaranya pipa kapiler, katup ekspansi manual, Thermostatic Expansion Valve (TXV), Automatic Expansion Valve (AXV), Electronic Expansion Valve (EXP), dan lain sebagainya.4.EvaporasiSetelah refrigeran diekspansikan secara irreversibel adiabatik menjadi cairan jenuh, refrigeran akan memiliki tekanan dan temperatur rendah sehingga akan menerima sejumlah kalor dari lingkungan yang didinginkan dan refrigeran berubah seluruhnya menjadi uap jenuh yang kemudian masuk ke kompresor untuk disirkulasikan kembali. Pembagian evaporator berdasarkan bentuk koilnya yaitu pipa telanjang (bare tube), permukaan pelat (Plate Surface), dan bersirip (finned). Berdasarkan konstruksinya dibedakan menjadi shell & tube, Shell & coil, dan Bondelot. Sedangkan pembagian evaporator berdasarkan ekspansi langsung yaitu Tipe ekspansi kering (dry expansion type) dan tipe banjir (flooded type).Siklus refrigerasi kompresi uap memiliki dua keuntungan.1. Sejumlah besar energi panas diperlukan untuk merubah cairan menjadi uap, dan oleh karena itu banyak panas yang dapat dibuang dari ruang yang disejukkan.2. Sifat-sifat isothermal penguapan membolehkan pengambilan panas tanpa menaikan suhu fluida kerja ke suhu berapapun didinginkan. Hal ini berarti bahwa laju perpindahan panas menjadi tinggi, sebab semakin dekat suhu fluida kerja mendekati suhu sekitarnya akan semakin rendah laju perpindahan panasnya.

C. Komponen Sistem Refrigerasi Kompresi UapKomponen yang ada di sistem refrigerasi kompresi uap terdapat dua jenis komponen, taitu komponen utama dan komponen pendukung. Dalam komponen utama hanya ada empat komponen yang tidak bisa dihilangkan salah satunya.a) Komponen Utama Sistem Refrigerasi Kompresi Uap1.1. KompresorFungsi dan cara kerja kompresor torakKompresor merupakan jantung dari sistem refrigerasi. Pada saat yang sama komrpesor menghisap uap refrigeran yang bertekanan rendah dari evaporator dan mengkompresinya menjadi uap bertekanan tinggi sehingga uap akan tersirkulasi.Kebanyakan kompresor-kompresor yang dipakai saat ini adalah dari jenis torak. Jika torak bergerak turun dalam silinder, katup hisap terbuka dan uap refrigeran masuk dari saluran hisap ke dalam silinder. Pada saat torak bergerak ke atas, tekanan uap di dalam silinder meningkat dan katup hisap menutup, sedangkan katup tekan akan terbuka, sehingga uap refrigean akan ke luar dari silinder melalui saluran tekan menuju ke kondensor.Kebocoran katup kompresor dan terbakarnya motor kompresorBeberapa masalah pada kompresor adalah bocornya katup terkabarnya motor kompresor. Jika katup tekan bocor torak menghisap uap dari saluran hisap, sebagian uap yang masih tertinggal disaluran tekan akan terhisap kembali ke dalam silinder, sehingga mengakibatkan efisiensinya berkurang. Hal yang sama juga dapat terjadi bila katup hisap bocor torak menekan uap ke saluran tekan, sebagian uap di alam silinder akan tertekan kembali ke saluran hisap.Untuk mencegah kebocoran torak terhadap dinding silinder, biasanya dipasang cincin torak. Jika cincin ini aus atau pecah, refrigeran dapat bocor sehingga tekanan tekan akan lebih rendah dan menyebabkan kekurangan efisiensi. Jika motor kompresor terbakar, terutama untuk jenis hermetik dan semi hermetik, dan jika rifrigeran yang dipakai adalah CFC dan HCFC, maka akan timbul asam yang bersifat korosif.

Pengecekan kompresorBeberapa tes sederhana dapat dilakukan untuk mengetahui jika ada kebocoran yang nyata dalam kompresor. Pertama jika saluran hisap disumbat, maka saluran hisap kompresor akan vakum/hampa udara. Jika katup hisap atau katup tekan atau torak bocor, refrigeran yang akan dipompa oleh kompresor tak akan sebesar yang dikehendaki. Tes kebocoran yang lain diperlihatkan jika kompresor dapat mempertahankan vakum yang dapat dicapai.Jika kompresor dimatikan, tekanan hisap diamati apakah turun dengan nyata. Jika katup hisap atau katup tekan torak bocor, tekanan bisap akan turun. Tes yang sama dapat dilakukan dengan mengamati tekanan tekan. Jika saluran tekan disumbat, kompresor akan mempertahankan tekanan tersebut. Jika katup tekan bocor tekanan tekan akan turun.Gambar 1. Kompresor

1.2. KondensorKondensor gambar 5 juga merupakan salah satu komponen utama dari sebuah mesin pendingin. Pada kondensor terjadi perubahan wujud refrigeran dari uap super-heated (panas lanjut) bertekanan tinggi ke cairan sub-cooled (dingin lanjut) bertekanan tinggi. Agar terjadi perubahan wujud refrigeran (dalam hal ini adalah pengembunan/ condensing), maka kalor harus dibuang dari uap refrigeran.Kalor/panas yang akan dibuang dari refrigeran tersebut berasal dari :1. Panas yang diserap dari evaporator, yaitu dari ruang yang didinginkan2. Panas yang ditimbulkan oleh kompresor selama bekerjaJelas kiranya , bahwa fungsi kondensor adalah untuk merubah refrigeran gas menjadi cair dengan jalan membuang kalor yang dikandung refrigeran tersebut ke udara sekitarnya atau air sebagai medium pendingin/condensing.Gas dalam kompresor yang bertekanan rendah dimampatkan/dikompresikan menjadi uap bertekanan tinggi sedemikian rupa, sehingga temperatur jenuh pengembunan (condensing saturation temperature) lebih tinggi dari temperatur medium pengemburan (condensing medium temperature). Akibatnya kalor dari uap bertekanan tinggi akan mengalir ker medium pengembunan, sehingga uap refrigean akan terkondensasi.Gambar 2. Kondensor

1.3. Katup EkspansiSetelah refrigeran terkondensasi di kondensor, refrigeran cair tersebut mausk ke katup ekspansi yang mengontrol jumlah refregean yang masuk ke evaporator. Ada banyak jenis katup ekspansi, tiga diantaranya adalah pipa kapiler, katup ekspansi otomatis, dan katup ekspansi termostatik.

1.3.1. Pipa Kapiler (capillary tube)Katup ekspansi yang umum digunakan untuk sistem refrigerasi rumah tangga adalah pipa kapiler. Pipa kapiler adalah pipa tembaga dengan diameter lubang kecil dan panjang tertentu. Besarnya tekanan pipa kapiler bergantung pada ukuran diameter lubang dan panjang pipa kapiler. Pipa kapiler diantara kondensor dan evaporatorRefrigeran yang melalui pipa kapiler akan mulai menguap. Selanjutnya berlangsung proses penguapan yang sesungguhnya di evaporator. Jika refrigeran mengandung uap air, maka uap air akan membeku dan menyumbat pipa kapiler. Agar kotoran tidak menyumbat pipa kapiler, maka pada saluran masuk pipa kapiler dipasang saringan yang disebut strainer.Ukuran diameter dan panjang pipa kapiler dibuat sedemikian rupa, sehingga refrigeran cair harus menguap pada akhir evaporator. Jumlah refrigeran yang berada dalam sistem juga menentukan sejauh mana refrigeran di dalam evaporator berhenti menguap, sehingga pengisian refrigeran harus cukup agar dapat menguap sampai ujung evaporator.Bila pengisian kurang, maka akan terjadi pembekuan pada sebagian evaporator. Bila pengisian berlebih, maka ada kemungkinan refrigeran cair akan masuk ke kompresor yang akan mengakibatkan rusaknya kompresor. Jadi sistem pipa kapiler mensyaratkan suatu pengisian jumlah refrigeran yang tepat.Gambar 3. Pipa Kapiler

1.3.2. Katup Ekspansi Otomatis (Automatic Expansion Valve AXV)Sistem pipa kapiler sesuai digunakan pada sistem-sistem dengan beban tetap (konstan) seperti pada lemari es atau freezer, tetapi dalam beberapa keadaan, untuk beban yang berubah- ubah dengan cepat harus digunakan katup ekspansi jenis lainnya.Beberapa katup ekspansi yang peka terhadap perubahan beban, antara lain adalah katup ekspansi otomatis (AXV) yang menjaga agar tekanan hisap atau tekanan evaporator besarnya tetap konstan.Bila beban evaporator bertambah maka temperatur evaporator menjadi naik karena banyak cairan refrigeran yang menguap sehingga tekanan di dalam saluran hisap (di evaporator) akan menjadi naik pula.Akibatnya bellow akan bertekan ke atas hingga lubang aliran refrigeran akan menyempit dan ciran refrigeran yang masuk ke evaporator menjadi berkurang. Keadaan ini menyebabkan tekanan evaporator akan berkurang dan bellow akan tertekanan ke bawah sehingga katup membuka lebar dan cairan refrigeran akan masuk ke evaporator lebih banyak. Demikian seterusnya.Gambar 4. Automatic Expansion Valve

1.3.3. Katup Ekspansi Termostatik (Thermostatic Expansion Valve TXV)Jika AXV bekerja untuk mempertahankan tekanan konstan di evaporator, maka katup ekspansi termostatik (TXV) adalah satu katup ekspansi yang mempertahankan besarnya panas lanjut pada uap refrigeran di akhir evaporator tetap konstan, apapun kondisi beban di evaporator.Cara kerja TXV adalah sebagai berikut :Jika beban bertambah, maka cairan refrigran di evaporator akan lebih banyak menguap, sehingga besarnya suhu panas lanjut dievaporator akan meningkat. Pada akhir evaporator diletakkan tabung sensor suhu (sensing bulb) dari TXV tersebut. Peningkatan suhu dari evaporator akan menyebabkan uap atau cairan yang terdapat ditabung sensor suhu tersebut akan menguap (terjadi pemuaian) sehingga tekanannya meningkat. Peningkatan tekanan tersebut akan menekan diafragma ke bawah dan membuka katup lebih lebar.Hal ini menyebabkan cairan refrigeran yang berasal dari kondensor akan lebih banyak masuk ke evaporator. Akibatnya suhu panas lanjut di evaporator kembali pada keadaan normal, dengan kata lain suhu panas lanjut di evaporator di jaga tetap konstan pada segala keadaan beban.Gamba 5. Thermostatic Expansion Valve

1.4. EvaporatorPada evaporator, refrigeran menyerap kalor dari ruangan yang didinginkan. Penyerapan kalor ini menyebabkan refrigeran mendidih dan berubah wujud dari cair menjadi uap (kalor/panas laten). Panas yang dipindahkan berupa :1. Panas sensibel (perubahan tempertaur)Temperatur refrigeran yang memasuki evaporator dari katup ekspansi harus demikian sampai temperatur jenuh penguapan (evaporator saturation temparature). Setelah terjadi penguapan, temperatur uap yang meninggalkan evaporator harus pupa dinaikkan untuk mendapatkan kondisi uap panas lanjut (super-heated vapor)2. Panas laten (perubahan wujud)Perpindahan panas terjadi penguapan refrigeran. Untuk terjadinya perubahan wujud, diperlukan panas laten. Dalam hal ini perubahan wujud tersebut adalah dari cair menjadi uap atau mengupa (evaporasi). Refrigeran akan menyerap panas dari ruang sekelilingnya.Adanya proses perpindahan panas pada evaporator dapat menyebabkan perubahan wujud dari cair menjadi uap. Kapasitas evaporator adalah kemampuan evaporator untuk menyerap panas dalam periode waktu tertentu dan sangat ditentukan oleh perbedaan temperatur evaporator (evaporator temperature difference).Perbedaan tempertur evaporator adalah perbedaan antara temperatur jenus evaporator (evaporator saturation temperature) dengan temperatur substansi/benda yang didinginkan. Kemampuan memindahkan panas dan konstruksi evaporator (ketebalan, panjang dan sirip) akan sangat mempengaruhi kapaistas evaporator.Gambar 6. Evaporator

b) Komponen Pendukung Sistem Refrigerasi Kompresi Uap2.1. Filter DryerFilter dryer berfungsi untuk menyaring refrigeran dari kotoran dan mengeringkan refrigeran dengan cara menyerap uap air yang terkandung dalam refrigeran. Filter dryer dipasang pada liquid line atau sebelum TXV dan sight glass.Gambar 7. Filter Dryer

2.2. AcumulatorAkumulator upaya untuk melindungi kompresor dari refrigeran cair pada baris hisap. Hal ini dicapai dengan menggunakan perangkap terbalik. Namun pada saat yang sama dapat jebakan minyak entrained dalam refrigeran. Hal ini akhirnya bisa menahan muatan seluruh minyak yang akan menyebabkan kegagalan kompresor. Untuk mengatasi masalah ini lubang kecil ini terletak di bagian bawah perangkap terbalik. Sebuah Efek Venturi terjadi dan setiap minyak yang terjebak tersedot melalui lubang dan terbawa oleh hisap uap dikembalikan ke kompresor bah tempatnya.Gambar 8. Accumulator2.3. Sight GlassSight glass berfungsi untuk melihat fasa refrigeran apakah yang melewati sight glass benar-benar cair dan untuk melihat cukup atau tidaknya refrigeran yang mengalir didalam sistem.Gambar 9. Sight Glass

2.4. Selenoid ValveSelenoid valve berfungsi untuk menghentikan atau meneruskan cairan refrigeran dalam sistem refrigerasi dengan menggunakan prinsip elektromagnetik. Jika dipasang pada liquid line, akan menjaga refrigeran terperangkap disisi tekanan tinggi dan menurunkan kerja kompresor saat awal dijalankan.Gambar10. Selenoid Valve

2.5. Hand ValveHand valve berfungsi sebagai buka tutup aliran yang dilakukan secara manual. Selain itu hand valve berfungsi sebagai alat ekspansi untuk menurunkan tekanan aliran fluida yang digunakan.Gambar 11. Hand Valve

2.6. High Low Pressure GaugeHigh Low Pressure Gauge adalah alat untuk mengukur tekanan dan temperatur yang menggunakan jarum dan sensor aliran Refrigeran.

2.6.1. Low Pressure gaugeAdalah alat pengukur tekanan rendah di pasang pada suction line yang mana keluaran dari evap menuju kompressor.

Gambar 12. Low Pressure Gauge2.6.2. High Pressure gaugeAlat pengukur tekanan dan temperatur tinggi yang mana mengukur tekanan dan laju aliran pada suatu dalam sistem tersebut. Di pasa pada discharge line super heat.

Gambar 13. Low Pressure Gauge2.7. High Low Pressure Control2.7.1. Low Pressure Control Low Pressure Control digunakan sebagai pengontrol temperatur sekaligus pula sebagai alat pengaman. Bila digunakan sebagai pengaman, LPC ini akan memutuskan rangkaian dan menghentikan kompresor pada saat tekanan hisap (suction pressure) menjadi terlalu rendah. Hal ini bisa disebabkan unit pendingin kekurangan refrigerant, bocor terjadinya bunga es yang tebal di evaporator. Bila tekanan dari saluran hisap ini kembali normal, LPC akan menutup rangkaian dan kompresor akan bekerja kembali. Beberapa LPC dilengkapi dengan reset manual untuk menjaga adanya short cycling karena gangguan pada sistem. Low Pressure Control dapat pula digunakan sebagai alat pengontrol kompresor pada saat tekanan refrigerant meningkat atau menghentikan kompresor pada saat tekanan hisap meningkat. Jenis ini disebut : Reverse Acting Low Pressure Control, jenis ini biasa digunakan sebagai alat pengaman pada unit dengan suhu yang rendah yang menggunakan electric depost, untuk memutuskan elemen pemanas (electric heater) setelah pencairan bunga es (depost) selesai. Jenis ini dapat juga digunakan sebagai alat kontrol Forced Draft Cooled Fan pada "Cool Rooms", on dan off pada saat temperatur "Cool Rooms" terlalu tinggi.

Gambar 14. Low Pressure Control

2.7.2. High Pressure Control HPC biasanya digunakan sebagai alat pengaman kompresor pada saat terjadi gangguan tekanan yang berlebihan. HPC akan menghentikan kompresor pada saat tekanan pada saluran tekan terlalu tinggi. Hal ini dilakukan untuk melindungi katup-katup kompresor dan juga untuk melindungi motor dari beban yang berlebihan.Bila tekanan saluran tekan (discharge) meningkat melebihi tekanan yang diizinkan, HPC akan terbuka dan memutuskan rangkaian sehingga kompresor berhenti. Bila tekanan turun kembali ke harga normal, HPC tertutup dan kompresor bekerja kembali.Beberapa jenis HPC dilengkapi dengan tombol reset manual sehingga kompresor tidak dapat bekerja kembali sebelum tombol reset ditekan. Hal ini digunakan sebagai pengaman. Jadi Anda jangan melakukan reset sebelum mengetahui penyebab terjadinya tekanan lebih pada saluran tekan. HPC biasa digunakan pada sistem komersial dan juga industri. Karena suhu kondensing dan tekanan kondensing untuk bermacam-macam refrigerant berlainan, maka cut in dan cut out pressure tergantung dari refrigerant yang digunakan, jenis kondensor dan ambient temperatur dari sistem. Disamping untuk mengontrol kompresor, HPC dapat juga digunakan sebagai pengontrol Fan Condensor, pompa air condensor dan selenoid valve. Reverse acting HPC akan menutup kontaknya pada saat tekanan meningkat. Sedangkan HPC akan membuka kontaknya pada saat tekanan meningkat. Reverse acting HPC digunakan untuk menjaga suhu condensing yang minimum. Sistem pengontrolan ini biasanya diterapkan pada area dimana ambient temperatur di bawah condensing temperatur.Gambar 15. High Pressure Controlc) Komponen Kelistrikan3.1. MCBMCB bekerja dengan cara pemutusan hubungan yang disebabkan oleh aliran listrik lebih dengan menggunakan electromagnet/bimetal. cara kerja dari MCB ini adalah memanfaatkan pemuaian dari bimetal yang panas akibat arus yang mengalir untuk memutuskan arus listrik. Kapasitas MCB menggunakan satuan Ampere (A), Kapasitas MCB mulai dari 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dll. MCB yang digunakan harus memiliki logo SNI pada MCB tersebut.Cara mengetahui daya maximum dari MCB adalah dengan mengalikan kapasitas dari MCB tersebut dengan 220v ( tegangan umum di Indonesia ). Contoh Untuk MCB 6A mempunyai kapasitas menahan daya listrik sebesar : 6A x 220v = 1.200 WattBeberapa kegunaan MCB :1. Membatasi Penggunaan Listrik2. Mematikan listrik apabila terjadi hubungan singkat ( Korslet )3. Mengamankan Instalasi Listrik4. Membagi rumah menjadi beberapa bagian listrik, sehingga lebih mudah untuk mendeteksi kerusakan instalasi listrikCara menentukan penyebab MCB turun cara menyentuh bagian putih dari MCB, apakah panas atau tidak.1. Apabila tidak panas,kemungkinan ada bagian instalasi yang korslet, biasanya bila instalasi yang korslet tersebut telah di perbaiki, MCB langsung dapat dinyalakan. Jika sesudah beberapa menit MCB tersebut tetap tidak bisa dinyalakan kembali, artinya MCB tersebut sudah rusak2. Apabila panasItu menandakan MCB mengalami kelebihan beban dalam waktu yang cukup lama, tunggu beberapa menit baru menyalakan MCB tersebut, biasanya apabila langsung di nyalakan, MCB akan langsung turun kembali, hal ini disebabkan oleh BiMetal yang memuai dan membutuhkan waktu untuk kembali ke bentuk semula. Bila sesudah beberapa menit, MCB tersebut tetap tidak bisa dinyalakan, artinya MCB tersebut sudah rusakGambar 16. MCB

3.2. TDRKontaktor timer adalah kontaktor yang digunakan sebagai relai penunda waktu yang fungsinya untuk memindahkan kerja dari rangkaian pengontrol kerangkaian tertentu yang bekerja secara otomatis. Misal dari star ke delta secara otomatis. Prinsipnya sama saja dengan kontaktor, hanya saja memiliki waktu tunda operasi. Kontaktor timer ini memiliki kontak NO dan juga kontak NC, seperti pada magnetik kontaktor, hanya bekerjanya berdasarkan delay waktu yang telah ditentukan. Biasanya kontaktor timer ini disebut timer/TDR.Gambar 17. Timer Delay relayTDR dengan Waktu Tunda Hidup (On Delay)Timer ini bekerja dari normalnya dengan tunda waktu sesuai dengan setting yang diberikan.Untuk NO, setelah koil dari kontaktor diberi daya, kontak NO masih tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka (off) menjadi tertutup (on) dan akan tetap tertutup selama kontaktor mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka kontaktor akan kembali terbuka.Untuk NC, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC masih tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari tertutup (off) menjadi terbuka (on) dan akan tetap terbuka selama relay mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka relay akan kembali tertutup.

TDR dengan Waktu Tunda Mati (Off Delay)Timer ini bekerjanya berkebalikan dengan timer On Delay, saat kontaktor magnit mendapat tegangan dan aktif, maka kontak akan langsung aktif juga, namun setelah tegangan hilang dan kontaktor magnit tidak aktif, maka kontak yang aktif tadi akan menjadi tidak aktif setelah waktu yang ditentukan.Untuk NO, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NO akan berubah status menjadi tertutup dan akan tetap tertutup selama koil diberi catu. Saat catu daya diputus, kontak akan tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari tertutup menjadi terbuka.Untuk NC, setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC akan berubah status menjadi terbuka dan akan tetap terbuka selama koil diberi catu. Saat catu daya diputus, kontak akan tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka menjadi tertutup.

3.3. CONTACTORMagnetic Contactor (MC) adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besat. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux. contact). Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.Komponen utama sebuah MC adalah koil dan kontak utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan medan magnet yang akan menarik kontak utama sehingga terhubung pada masing masing pole.Untuk aplikasi yang lebih, MC mempunyai beberapa accessories. Dan yang paling banyak dipergunakan adalah kontak bantu. Jika kontak bantu yang telah tersedia kurang bisa dilakukan penambahan di samping atau depan. Pneumatic Timer juga sering dipakai dalam wiring sebuah system, misalnya pada Star Delta Starter.Gambar 18. Magnetic Contactor

3.4. AMPERE METERAmperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.Gambar 19. Amperemeter3.5. VOLT METERVolt Meter merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anode sedangkan yang di tengah sebagai katode. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter).Gambar 20. Voltmeter

3.6. TERMOSTATThermostat berfungsi untuk mempertahankan temperatur di dalam media yang didinginkan agar tetap konstan dengan menjalankan dan menghentikan kompresor secara otomatis. Pada thermostat ini dilengkapi dengan bulb yang berfungsi sebagai sensor perubahan temperatur, jika temperatur yang diinginkan telah tercapai maka bulb terisi dengan fluida tersebut mengirimkan sinyal untuk memutuskan arus listrik sehingga kompresor berhenti bekerja. Gambar 21. TermostatD. Siklus Refrigerasi Kompresi UapSiklus refrigerasi komp[resi uap ditunjukkan dalam Gambar 1 dan 2 dan dapat dibagi menjadi tahapan-tahapan berikut :1 2. Cairan refrigeran dalam evaporator menyerap panas dari sekitarnya, biasanya udara, air atau cairan proses lain. Selama proses ini cairan merubah bentuknya dari cair menjadi gas, dan pada keluaran evaporator gas ini diberi pemanasan berlebih/ superheated gas.2 3. Uap yang diberi panas berlebih masuk menuju kompresor dimana tekanannya dinaikkan. Suhu juga akan meningkat, sebab bagian energi yang menuju proses kompresi dipindahkan ke refrigeran.3 4. Superheated gas bertekanan tinggi lewat dari kompresor menuju kondenser. Bagian awal proses refrigerasi (3-3a) menurunkan panas superheated gas sebelum gas ini dikembalikan menjadi bentuk cairan (3a-3b). Refrigerasi untuk proses ini biasanya dicapai dengan menggunakan udara atau air. Penurunan suhu lebih lanjut terjadi pada pekerjaan pipa dan penerima cairan (3b - 4), sehingga cairan refrigeran didinginkan ke tingkat lebih rendah ketika cairan ini menuju alat ekspansi.4 1. Cairan yang sudah didinginkan dan bertekanan tinggi melintas melalui peralatan ekspansi, yang mana akan mengurangi tekanan dan mengendalikan aliran menuju evaporator.

Gambar 22. Gambaran skematis siklus refrigerasi kompresi uap

Gambar 23. Gambaran skematis siklus refrigerasi termasuk perubahan tekanannyaE. RefrigeranRefrigeran adalah zat kerja utama yang digunakan untuk menyerap dan mengalirkan kalor dalam sistem refrigerasi. Semua refrigeran menyerap kalor pada temperatur dan tekanan rendah selama evaporasi dan melepaskan kalor pada temperatur dan tekanan tinggi selama proses kondensasi. Fluida kerja yang disirkulasi di dalam siklus refrigerasi disebut refrigeran primer, dan fluida kerja yang disirkulasi di luar siklus refrigerasi disebut refrigeran sekunder.Syarat-syarat refrigeran antara lain tekanan penguapan harus cukup tinggi, tekanan pengembunan yang tidak terlalu tinggi, mempunyai titik didih dan titik beku yang rendah,kalor/panas laten penguapan yang tinggi, volume spesifik lebih kecil, koefisien kinerja tinggi, konduktivitas termal yang tinggi viskositas yang rendah, konstanta dielektrik yang kecil, nilai tahanan listriknya besar, tidak korosif terhadap logam, tidak beracun, tidak berwarna dan tidak berbau, tidak mudah terbakar atau meledak, dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor, mempunyai struktur kimia yang stabil, mudah dideteksi jika terjadi kebocoran, harganya murah, dan ramah lingkungan.Refrigeran Halokarbon dan Dampaknya Terhadap LingkunganRefrigeran yang termasuk dalam kelompok halokarbon mempunyai satu atau lebih atom dari tiga atom halogen, klorin, fluorin dan bromin.Chlorofluorocarbon (CFC)Refrigeran halokarbon yang paling banyak dipakai adalah refrigeran CFC terutama CFC12 yang diperkenalkan pada tahun 1931, telah digunakan secara luas pada sistem refrigerasi mulai dari water chiller sampai refrigerator, AC mobil serta perlatan pengkondisi udara pada alat-alat transportasi dan penyimpanan produk. Senyawa CFC termasuk dalam kelompok zat yang merusak ozon karena mempunyai nilai ODP yang tinggi. Ozone Depleting Potential (ODP) adalah potensi suatu zat untuk merusak lapisan ozon.

Hydrochlorofluorocarbon (HCFC)Refrigeran HCFC mulai diperkenalkan sebagai refrigeran transisi pengganti CFC Hal ini disebabkan karena refrigeran HCFC ini masih dapat menyebabkan kerusakan ozon, tetapi nilai ODP-nya lebih kecil dibandingkan CFC serta masih mengandung gas-gas rumah kaca yang dapat menyebabkan pemanasan global. Jenis refrigerant ini adalah HCFC-22 (R-22) yang mempunyai temperatur buang yang tinggi dan keterbatasan untuk larut dalam pelumas mineral yang digunakan pada sistem refrigerasi CFC12 sehingga membutuhkan penggantian kompresor.

Hydroflurocarbon (HFC)Refrigeran alternatif baru yang dikembangkan selanjutnya adalah refrigeran HFC. Refrigeran HFC (seperti HFC 134a) ini mempunyai sifat termodinamika yang hampir sama dengan CFC12. Refrigeran ini mempunyai nilai ODP nol sehingga tidak merusak ozon, tetapi masih mengandung gas gas rumah kaca yang dapat meningkatkan pemanasan global. Dari segi penggunaan refrigeran HFC ini membutuhkan minyak pelumas yang berbeda dengan minyak pelumas yang dipakai pada sistem refrigerasi CFC. Jadi refrigeran ini tidak dapat langsung diterapkan pada sistem refrigerasi CFC karena membutuhkan penggantian kompresor.

Refrigeran Hidrokarbon sebagai Refrigeran Pengganti yang Ramah LingkunganPenggunaan refrigeran yang ramah lingkungan mutlak diperlukan untuk menjaga kelangsungan alam, sehingga benar-benar ramah lingkungan. Salah satu refrigeran alami yang sedang dikembangkan adalah refrigeran hidrokarbon yang menjadi topik pembahasan pada penelitian ini. Dalam pemilihan hidrokarbon sebagai alternatif pengganti CFC dan HCFC hal-hal yang harus diperhatikan adalah titik didih pada tekanan normal (Normal Boiling Point), kapasitas volumetrik refrigerasi dan efisiensi energi.Titik didih ini harus diperhatikan untuk menjamin tekanan operasi yang hampir sama dengan CFC dan HCFC untuk menghindari keperluan peralatan tekanan tinggi seperti kompresor. Semakin tinggi titik didih normalnya, kapasitas refrigerasi volumetrik harus dipertimbangkan untuk menentukan jenis dan ukuran kompresor yang digunakan. Efisiensi energi ditentukan pemakaian daya listrik kompressor.Kelebihan dan KekuranganRefrigeran Hidrokarbon Kelebihan refrigeran HC antara lain:a. Tidak diperlukan perubahan peralatan utama yang sudah ada atau pembelian peralatan baru.b. Hidrokarbon biasa dipakai dengan pelumas mineral maupun sintetis.c. Hidrokarbon tidak menyebabkan kerusakan ozon dan pemanasan global karena ODP yang dimiliki nol dan GWPnya kecil.d. Hidrokarbon tersedia diseluruh dunia tanpa hak paten, sehingga diproduksi secara bebas di negara manapun termasuk Indonesia, tidak seperti refrigeran sintetis yang hanya diproduksi oleh perusahaan tertentu.e. Kebutuhan hidrokarbon kurang dari separuh dibandingkan CFC. Adapun kelemahan hidrokarbon adalah mudah terbakar, sehingga diperlukan adanya aturan penggunaan yang harus dipenuhi dan prosedur penggantian yang aman.a) Jenis-Jenis Refrigeran Dari jenisnya refrigeran dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

1.1. Refrigeran alamiRefrigeran yang dapat ditemukan dialam, namun demikian masih deperlukan pabrik untuk penambangannya dan pemurniannya.contoh refrigeran alami : Hidrocarbon (HC) ; Carbondioksida (CO2) ; Amonia (NH3) ;Jenis refrigeran ini tidak mengandung chlor oleh sebab itu refriigeran ini tidak merusak lapisan ozon (ODP=0).

Beberapa jenis refrigeran alami, sebagai berikut :REFRIGERANT ODPR-11 1R-12 1R-22 0,056R-134a 0HC, CO2, NH3 0Tabel 1. Data Refrigeran dengan nilai ODPnya

1.2. Refrigeran sintetikRefrigeran sintetik tidak terdapat dialam, namun dibuat oleh manusia dari unsur-unsur kimia. Yang termasuk kedalam kelompok refrigeran sintetik adalah :1. Refrigeran CFC ( Chol-Fluor-Carbon )2. Refrigeran HCFC ( Hydro-Chol-Fluor-Carbon)

1.3. Persyaratan Refrigeran1. Tekanan penguapannya harus cukup tinggi2. Tekanan pengembunan yang tidak terlampau batas3. Kalor laten penguapan harus tinggi4. Volume spesifik (fasa gas) yang cukup kecil5. Koefisien prestasi harus cukup tinggi6. Konduktifitas thermal yang tinggi7. Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun gas8. Konstanta dielekra harus kecil9. Stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai10. Tidak beracun dan berbau11. Harus mudah terdeteksi12. Mudah diperoleh dan harganya terjangkau13. Ramah lingkungan1.4. Pengisian RefrigeranPengisian refrigeran ke dalam sistem harus dilakukan dengan baik dan jumlah refrigeran yang diisikan sesuai/ tepat dengan takaran. Kelebihan refrigeran dalam sistem dapat menyebabkan temperatur evaporasi yang tinggi akibat dari refrigeran tekanan yang tinggi.Selain itu dapat menyebabkan kompresor rusak akibat kerja kompresor yang terlalu berat, dan adanya kemungkinan liquid suction. Sebaliknya bila jumlah refrigeran yang diisikan sedikit, dengan kata lain kurang dari yang ditentukan, maka sistem akan mengalami\ kekurangan pendinginan.sebaik mungkin dan karena Proses pengisian refrigeran ke dalam sistem ada beberapa cara, diantaranya yaitu :1. Mengisi sistem berdasarkan berat refrigeran.2. Mengisi sistem berdasarkan banyaknya bunga es yang terjadi di evaporator.3. Mengisi sistem berdasarkan temperatur dan tekanan.