Indonesia sebagai negara kepulauan yang sangat luas yang terdiri atas daratan dan lautan dimana masih cukup banyak daerah-daerah yang sulit dijangkau oleh jaringan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik pada umumnya.
Listrik saat ini merupakan suatu energi yang berperanan sangat penting bagi kehidupan manusia. Listrik digunakan oleh masyarakat untuk keperluan sehari-hari, industri, komunikasi sampai militer. Listrik sebenarnya gejala alam yaitu loncatan proton yang bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif sehingga menghasilkan suatu energi tinggi.Dalam dunia kesehatan, listrik digunakan sebagai sumber energi untuk menjalankan alat-alat pendingin. Salah satu alat bantu yang digunakan adalah lemari pendingin (kulkas). Lemari pendingin digunakan oleh para ahli medis sebagai alat tempat menyimpan obat- obat khusus, bakteri, virus dan lain-lain dimana suhu bahan-bahan tersebut harus terjaga dengan baik agar kualitas dari bahan-bahan tersebut tidak menurun ataupun rusak. Bahan-bahan yang harus terjaga pada suhu rendah tidak dapat dipindah atau dibawa ke daerah yang terpencil dan jauh dari sumber listrik, karena lemari pendingin tempat menyimpan bahan-bahan tersebut harus mendapat arus listrik ataupun apabila dijalankan dengan menggunakan baterai, maka baterai tersebut memiliki keterbatasan kapasitas dan harus diisi kembali dengan menggunakan listrik dari pembangkit listrik yang ada, padahal untuk mendapatkan sumber listrik yang berasal dari pembangkit listrik pada umunya adalah sangat tidak mungkin pada daerah terpencil.
Kondisi seperti disebutkan di atas tentunya akan sangat menyulitkan ketika bahan-bahan medis tersebut harus dibawa ke daerah terpencil, sulit dijangkau dan jauh dari jaringan listrik. Dengan kondisi geografis seperti yang disebutkan di atas dan kondisi masyarakat Indonesia yang bersuku-suku serta hidup berkelompok- kelompok sampai daerah terpencil yang juga harus mendapat perhatian yang sama dengan mereka yang hidup di kota dan sudah mendapat kemudahan dengan adanya jaringan listrik. Selain itu juga adanya instruksi dari pemerintah untuk mengadakan penghematan energi khususnya energi listrik yang makin gencar diinformasikan di masyarakat, untuk itu maka diharapkan adanya pengembangan alat pendingin yang dapat digunakan untuk keperluan medis pada daerah-daerah terpencil yang sulit dijangkau oleh jaringan listrik dan hemat energi.
Disamping itu, alat pendingin yang ada di masyarakat saat ini masih banyak yang menggunakan freon sebagai refrigerannya tanpa mengetahui tentang betapa bahayanya freon tersebut terhadap masa depan bumi kita, padahal seperti yang diketahui bahwasanya penggunaan freon saat ini sudah dilarang karena dampak terhadap perusakan ozon sangat besar.
Dengan beberapa alasan yang sudah disebutkan di atas, untuk itu perlu dikembangkan alat pendingin yang digunakan untuk keperluan medis pada daerah terpencil dan belum dijangkau oleh jaringan listrik yang berasal dari pembangkit listrik, serta hemat energi dan untuk menggantikan alat pendingin yang ramah lingkungan karena akan menggantikan penggunaan freon.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka rumusan masalah dari pelaksanaan kegiatan ini adalah:
1. Bagaimana proses pembuatan Water Refrigerator Unit untuk alat pendingin ?
2. Bagaimana unjuk kerja Water Refrigerator Unit yang dibuat ?
Tujuan Kegiatan
Tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah:
1. Membuat prototipe Water Refrigerator Unit untuk alat pendingin.
2. Mengetahui unjuk kerja dari Water Refrigerator Unit yang dibuat.
Manfaat
Secara praktis, manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah menemukan
konsep baru cara menjalankan sistem pendinginan menggunakan air dan dengan zeolit sebagai absorbennya. Selain itu juga terciptanya prototipe Water Refrigerator Unit yang dapat digunakan dan dikembangkan dalam proses penguapan air pada suhu rendah guna proses pendinginan pada alat pendingin. Secara teoritis, manfaat yang akan diperoleh adalah memberikan kontribusi bagi kajian bidang teknik pendinginan dan referensi bagi penelitian tentang pendinginan dengan refrigeran air pada tahap lanjut.
METODE PENELITIAN
Waktu dan tempat pelaksanaan kegiatan
Pelaksanaan kegiatan pembuatan alat pendingin medis hemat energi ini dilakukan dalam jangka waktu antara bulan Mei 2005 sampai dengan bulan Oktober 2005. Sedangkan tempat yang digunakan terdiri dari dua tempat, yang pertama di laboraturium kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta (FMIPA UNY) untuk penelitian sistem penyerapan zeolit, tempat yang kedua ialah Lab Fabrikasi dan Fitting Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta (FT UNY) untuk pembuatan alat pendingin medisnya.
Bahan dan alat yang digunakan
Adapun bahan dan alat yang digunakan dalam pelaksanaan kegiatan pembuatan Water Refrigerator Unit (Alat pendingin medis dengan zeolit sebagai absorben) diantaranya adalah :
Tabel 1. Daftar Bahan Yang Digunakan
| No. | Nama | Bahan | Keterangan | Jumlah |
| 1. | Tabung Elpiji |
| diameter 250 mm, | 1 buah |
|
|
|
| tebal dinding tabung 5 |
|
|
2. |
Tabung Minyak |
| mm 120 mm ο/ 60 mm |
1 buah |
| 3. | Cooling Box |
| Tebal 3 mm | 2 buah |
| 4. | Evaporator | Almunium | beli | 1 buah |
| 5. | Pipa Gas | Kuningan | beli |
|
| 6. | Napel | Kuningan | beli | 2 buah |
| 7. | Pipa | Mild steel | Diameter 1 inch |
|
| 8. | Mur baut | Mild steel | ο/ 10 mm | 8 buah |
| 9. | Plat L | Mild steel | Panjang 200 cm | 1 buah |
| 10. | Roda | Karet | Diameter 5 cm | 2 pasang |
11. Adaptor pipa dan
12. Kran gas ¾ inch 4 buah 13. Kawat strimin 1x1 m 1 buah 14. Zeolit 5 Kg
tutup drum
Diameter 4 inch
Tabel 2. Daftar peralatan yang digunakan
2. Perlengkapan las Listrik
3. Perlengkapan las gas
4. Perlengkapan mesin bor
5. Mesin gerinda
6. Kompresor
7. Pompa vakum
8. Gergaji tangan
9. Gerinda
10. Elektroda
11. Stopwatch
Metode pelaksanaan kegiatan
Metode pelaksanaan kegiatan yang digunakan terdiri dari beberapa tahapan yaitu: observasi awal (observasi kebutuhan bahan yang akan digunakan), perancangan alat (perancangan beberapa komponen alat yang akan dibuat), proses pembuatan alat, pengujian alat, evaluasi, dan penyempurnaan alat.
Gambar 1. Chart pelaksanaan pembuatan Water Refrigerator Unit.
Gambar 2. Prinsip kerja Water Refrigerator Unit.
Proses pembuatan alat pendingin terdiri dari empat proses pembuatan, yaitu: pembuatan zeolit canister, evaporating unit, cooling box dan rangka alat. Pengujian terdiri atas uji kebocoran dan uji kinerja dalam mendinginkan ruangan pendingin. Pengujian kebocoran dilakukan dengan menggunakan pompa kompresor dan pompa vakum. Uji kinerja alat pendingin diukur dengan menggunakan thermometer. Zeolit yang digunakan adalah jenis klinoptilotit (Na4K4)(Al8Si40O96).24H2O yang diaktivasi pada suhu 4000C selama 4 jam. Zeolit yang digunakan dalam zeolit canister sebanyak 5 kilogram. Setelah diadakan evaluasi dari alat yang sudah dibuat kemudian diadakan penyempurnaan alat untuk memaksimalkan hasil yang ingin dicapai.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Setelah semua komponen telah selesai dibuat, langkah selanjutnya yaitu menjalankan sistem yang telah direncanakan, diawali dengan memvakumkan sistem sampai dengan vakum maksimal, setelah sampai vakum maksimal kran yang menghubungkan antara evaporating unit dengan zeolit canister dibuka sedikit, sehingga uap air akan diserap oleh zeolit yang berada dalam zeolit canister. Uap air tersebut akan melewati evaporator di dalam cooling box, sehingga dari sistem yang dijalankan tadi kita bisa memperhatikan perubahan
suhu yang terjadi dalam cooling unit sebelum sistem berjalan, saat sistem bekerja dan saat vakum dalam sistem sudah hampir habis.
Dari pengujian yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 3. Tekanan tabung zeolit (dengan kompresor)
| NO | WAKTU (MENIT) | TEKANAN (KG/CM2) |
| 1 | 10 | 9 |
| 2 | 20 | 9 |
| 3 | 30 | 8,5 |
| 4 | 40 | 8,5 |
| 5 | 50 | 8,5 |
| 6 | 60 | 7 |
Tabel 4. Kevakuman tabung zeolit (dengan pompa vakum)
MANOMETER
KEVAKUMAN (CMHG)
2 20 -50 26
3 30 -50 26
4 40 -40 36
5 50 -40 36
|
NO |
WAKTU (MENIT) |
|
| SUHU (0C) |
|
|
KEVAKUMAN (CMHG) |
|
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | R | Rata-rata |
| 1 | Sebelum perlakuan | 27 | 27 | 27 | 27 | 27 | 26 |
| 2 | 30 | 27 | 27 | 27 | 27 | 27 | 26 |
| 3 | 60 | 27 | 27 | 27 | 27 | 27 | 26 |
| 4 | 90 | 26 | 27 | 26 | 27 | 26,50 | 36 |
| 5 | 120 | 25 | 25 | 26 | 25 | 25,25 | 36 |
| 6 | 150 | 23 | 24 | 23 | 24 | 23,50 | 46 |
| 7 | 180 | 21 | 22 | 23 | 23 | 22,25 | 46 |
| 8 | 210 | 21 | 23 | 22 | 23 | 22,25 | 46 |
| 9 | 240 | 24 | 25 | 24 | 24 | 24,25 | 76 |
| 10 | 270 | 26 | 26 | 26 | 27 | 26,25 | 76 |
Pembahasan
Suhu awal ruangan pendingin sebelum sistem pendingin bekerja sebesar 27
0C dan kevakuman dalam sistem sebesar 26 cmHg. Setelah kran pada evaporating unit dibuka untuk mengalirkan uap air sistem pendinginan belum bekerja, hal ini disebabkan penguapan uap air dalam evaporating unit memerlukan waktu dan begitu pula dengan penyerapan zeolit.
Setelah satu setengah jam maka sistem pendingin baru dapat menurunkan ruangan pendingin pada cooling box. Suhu dalam ruangan pendingin turun menjadi 26,500C, akan tetapi kevakuman dalam sistem pendingin juga mengalami penurunan sedikit demi sedikit. Pendinginan maksimum yang terjadi pada
ruangan pendingin sebesar 22,250C setelah sistem bekerja selama 180 menit. Penyerapan zeolit telah bekerja maksimal untuk mengalirkan uap air dalam selang-selang penghubung dan evaporator dalam ruangan pendingin. Pendinginan maksimum ini tidak berlangsung lama karena kevakuman dalam sistem pendingin sudah berkurang sehingga uap air yang dialirkan juga semakin berkurang. Selain itu juga dimungkinkan zeolit sudah mulai jenuh sehingga daya serapnya mulai berkurang. Setelah kevakuman dalam sistem pendingin habis maka suhu dalam ruangan pendingin berangsur-angsur naik mendekati suhu semula.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang telah dicapai dari proses perancangan, pembuatan dan pengujian alat pendingin dengan zeolti sebagai absorber (Water Refrigerator Unit) dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Water Refrigerator Unit terdiri dari beberapa komponen utama untuk bisa menjalankan sistem pendinginan yaitu zeolit canister (penyimpan zeolit untuk menyerap uap air), evaporating unit (penyimpan air), cooling box (box pendingin) dan rangka alat. Adapun tahap-tahap dalam pelaksanaan kegiatan ini ialah mulai dari observasi awal kebutuhan bahan dan alat yang akan digunakan, perancangan komponen-komponen alat pendingin, proses pembuatan alat, pengujian alat, evaluasi dan penyempurnaan.
2. Sistem pendinginan yang bekerja pada alat pendingin ini mampu mencapai
26 cmHg, sehingga air dapat menguap dalam evaporating unit, kemudian terserap oleh zeolit pada zeolit canister yang melalui evaporator dalam cooling box, sehingga suhu ruangan dalam box mengalami perubahan. Pendinginan maksimum yang dapat dicapai pada ruangan pendingin cooling box sebesar 22,250C dari suhu awal 270C. Dengan demikian zeolit canister dapat bekerja dalam menyerap uap air yang digunakan untuk mendinginkan ruangan pendingin.
DAFTAR PUSTAKA
Achiruddin. 2005. Penggunaan Zat Absorben Silica Gell pada Mesin Pendingin.
http://www.library.usu.ac.id. (diakses 19 Oktober 2005)
Didi Supriadi. 2002. Aktivasi Zeolit Alam sebagai Absorben Zat Warna pada
Proses Pemurnian Minyak Kelapa. Skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY. Harjono. 2004. Zeolit dan Prospek Pemanfaatannya.http://www.Kedaulatan_
RakyatOnline. (Diakses 3 Oktober 2005)
Khurmi, R.S., dan Gupta, J.K. 1982 A Text Book of machine Design. New Delhi: Eurasia Publishing House.
Mursi Sutarti dan Minta Rachmawati. 1994. Zeolit Tinjauan Literatur. Jakarta: Pusat dokumentasi dan informasi lmiah.
Reinhard Frank-Stephen Zech. 2003. Refrigerating with the Sun. http://www.zeo- tech.de/e.index.html. (diakses 23 September 2003)
Sharma, P.C., dan Aggarwal. D.K. 1997. A Text Book of Machine Design.
Chandigarh: SSMB Publishing.
Thamzil Laz. 2005. Penggunaan Zeolit dalam Iptek. http://www.P2PLR_ Batan.html. (diakses 3 Oktober 2005)
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/watvap.html
0 Komentar untuk "ALAT PENDINGIN HEMAT ENERGI DENGAN ZEOLIT SEBAGAI ABSORBEN"
Berkomentarlah dengan baik dan sopan, saya akan berusaha untuk menjawab setiap pertanyaan dan menanggapi setiap komentar yang anda berikan, :)
Terimakasih atas kunjungan dan komentarnya :)