Laporan Perancangan Produk

[ ] KELOMPOK 10

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Kota Semarang adalah salah satu kota terpanas di Indonesia, dengan rata

– rata temperatur udaranya mencapai 320C. bukan tidak mungkin ini membuat

orang menjadi berkurang dalam melakukan kegiatan. Dan sumber inspirasi lainya

berasal dari saluran bawah tanah pada bangunan bersejarah di Semarang yaitu

lawang sewu yang berfungsi sebagai pendingin ruangan ketika musim kemarau.

Dalam hal tersebut mendorong kami sebagai mahasiswa teknik mesin untuk

menciptakan alat pendingin ruangan sederhana.

Untuk membuat udara menjadi sejuk atau membuat temperature menjadi

turun biasa nya di perlukan air conditioner atau AC. Mahasiswa banyak yang tidak

bisa menjangkau harga Kost yang memakai AC, maka dari itu kami ingin

membuat alat penyejuk kamar sederhana dan hemat energy. Penyejuk udara

sederhana ini berbahan dasar dari komponen komponen yang tidak terpakai,

seperti kipas computer,sterofoam. Untuk membuat nya sangat mudah dan tidak

perlu mengeluarkan banyak uang.

Jumlah mahasiswa di sekitar Tembalang yang mencapai 50.000

mahasiswa menjadi target pasar yang besar untuk produk Ac Sederhana ini.

Mahasiswa yang notabene tinggal di kost yang rata rata luas nya 9 m2 banyak yang

tidak mempunyai sirkulasi udara sehingga kamar cenderung pengap.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana membuat suatu alat penyejuk ruangan dengan barang-barang

sederhana dan harga ekonomis ?

|Diponegoro University 1

[ ] KELOMPOK 10

1.3 TUJUAN

Tujuan pembuatan alat penyejuk ruangan sederhana ini adalah untuk :

1. Mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmu yang di peroleh di bangku

perkuliahan dalam bentuk produk.

2. Melatih mahasiswa untuk berfikir membuka wirausaha dengan menciptakan

alat yang berguna kemudian dapat dijual di pasar dan menghasilkan

keuntungan.

3. Memenuhi kewajiban pada mata kuliah perancangan produk.

1.4 BATASAN MASALAH

Dalam penggunaan alat penyejuk ruangan sederhana maka kita harus membatasi

dalam penggunaanya untuk mendapatkan hasil yang maksimal :

a. Pembahasan sistem penyegaran udara dan peralatan komponen.

b. Pembahasan teknik perawatan

c. Pembahasan sistem pengoperasian dan usaha mengatasi permasalahan /

trouble shooting.

1.5 METODE PENULISAN

Dalam penyusunan dan pengerjaan Laporan Perancangan Produk ini diperlukan

suatu urutan pekerjaan yang dapat digunakan sebagai acuan untuk menyelesaikan

laporan, hal tersebut dimaksudkan agar Perancangan Produk ini dapat tercapai

tujuannya secara maksimal dengan waktu yang telah ditentukan. Oleh sebab itu

langkah - langkah yang direncanakan sekiranya dapat memaksimalkan dalam

pelaksanaan Perancangan Produk.

Untuk memperoleh data-data sebagai bahan laporan ini dilakukan dengan metode

sebagai berikut :

1. Metode Interview

Metode ini dilakukan dengan cara memberikan perkembangan dari

perencanaan alat kepada pembimbing untuk mendapatkan gagasan dan

penjelasan yang lebih mendetail mengenai perencanaan alat yang akan dibuat.

|Diponegoro University 2

[ ] KELOMPOK 10

2. Metode Observasi

Hal ini dimaksudkan untuk mengumpulkan spesifikasi bahan - bahan yang

akan diperlukan dalam pembuatan alat nanti, agar tujuan dari menciptakan alat

yang sederhana dan ekonomis dapat tercapai.

3. Studi Literatur

Membaca Literature berupa artikel-artikel, historical data dan referensi

buku-buku mengenai perancangan produk yang dapat membantu penulisan

laporan.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam penulisan laporan perancangan produk ini dibahas, penulis membuat

sistematika dan disusun secara berurutan untuk memberikan gambaran umum

tentang perancangan produk yang dibuat yakni Alat Penyejuk Kamar Sederhana.

Adapun sistematika pembahasan yang dipergunakan adalah :

1. BAB I PENDAHULUAN

Berisi latar belakang penulisan laporan, perumusan masalah, tujuan, batasan

masalah, metode penuilisan dan sistematika penulisan.

2. BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisi tentang pengertian umum tentang refrigerasi.

3. BAB III PEMBAHASAN

Bab ini membahas spesifikasi dari produk yang akan dibuat.

4. BAB IV PENUTUP

Bab ini membahas kesimpulan dari perancangan alat / produk yang dibuat.

|Diponegoro University 3

[ ] KELOMPOK 10

BAB II

DASAR TEORI

2.1 SEJARAH REFRIGERASI

Hampir setiap hari jika kita bekerja di kantor kita mendapatkan ruangan

berpendingin udaradalam bahasa yang umum dikenal sebagai refrigerasi,

namun tahukah kita apa refrigerasi itu?

Secara sederhana refrigerasi adalah proses pemindahan panas dari ruangan

(tandon/reservoir) bertemperatur tinggi ke ruangan bertemperatur rendah. Proses

ini memang agak unik mengingat panas biasanya mengalir dari temperatur yang

tinggi ke temperatur yang rendah. Dalam prakteknya juga diperlukan suatu ruangan

yang terisolasi, sehingga kondisi dinginruangan yang diinginkan tidak disusupi

panas dari luar yang masuk ke dalam ruangan. Refrigerasi banyak dijumpai dalam

proses pengkondisian udara (air conditioning) ruangan baik skala kecil maupun

besar, peralatan rumah tangga seperti kulkas, pengawetan makanan dan minuman

dan obat-obatan, industri proses dan sebagainya.

Pada zaman dahulu orang China, Yunani, Roma dan Persia memanen es untuk

keperluan pengawetan makanan. Orang Persia menyimpan es pada tempat yang

disebut yachkals. Proses pendingin minuman sudah dikenal di Prancis sekitar tahun

1600, sementara di Itali digunakan untuk mendinginkan wine. Pengunaan es untuk

pengawetan makanan kemudian berkembang untuk susu, sayur-sayuran, ikan dan buah-

buahan.

Federic Tudor dikenal sebagai raja es dengan memanen es dari sungai

Hudson Massachusettsdan mengekspornya ke sejumlah negara tropis di antaranya

India, dia juga mengembangkan proses insulasi yang lebih baik agar es yang dikirm dapat

mencapai jarak yang jauh.

Namun riset-riset awal yang berkaitan dengan bidang refrigerasi dimulai

oleh Willam Cullendi tahun 1756 di Universitas Glasgow Skotlandia dengan membuat sistem

vakum padasebuah kontainer berisi dietil ether yang kemudian mendidih dan sekaligus menyerap

panas.Pada proses ini terbentuk es dalam jumlah kecil.Beberapa nama seperti : Oliver Evan,

|Diponegoro University 4

[ ] KELOMPOK 10

Michael Faraday, Jacob Perkins dan John Gorriememberikan kontribusi penting

dalam perkembangan refrigerasi.

Aplikasi penggunaan prinsip refrigerasi berkembang di Eropa dan Amerika

namun, barutahun 1895 seorang insinyur Jerman Carl Von Linde membuat proses

refrigerasi skala besar.Di Amerika refrigerasi untuk kendaraan mulai dikenal tahun

1840 untuk transportasi susu. Baru di awal tahun 1900 pengepakan daging di

Chicago mulai mengadopsi sistem refrigerasi komersial bersiklus amonia. Di awal

abad 20 inilah penggunaan sistem refrigeasi artifisial berkembang.

Di pertengahan abad 20 lah penggunaan refrigerasi artifisial untuk industri

makan dan bahan- bahan yang mudah rusak berkembang pesat dengan

dipergunakannya sistem refrigerasi pada truk-truk pengangkut, trailer

dan kontainer.Isu penting berkaitan dengan refrigesi saat ini adalah penghematan

energi dan penggunaanrefrigeran yang ramah lingkungan.

Penemuan siklus refrigerasi dan perkembangan mesin refrigerasi merintis

jalan bagi pembuatan dan penggunaan mesin penyegar udara. Komponen utama

dari system refrigerasi adalah kompresor, kondensor, katup ekspansi pipa kapiler

dan evaporator. Instalasi pendingin yang pertama kali dibuat dan dipatenkan oleh

seorang berkebangsaan Amerika yaitu Josep Mc. Creaty pada tahun 1987 yang

dinamai mesin pencuci udara yaitu sistem pendinginan menggunakan air. Dan pada

tahun 1906 Dr. Willis H Carrier kebangsaaan Amerika Serikat merupakan orang

pertama yang berhasil membuat alat pengatur temperature dan kelembaban udara

yang dapat mendinginkan dan menjenuhkan udara sampai mencapai titik embun.

2.2 PENGERTIAN UMUM REFRIGERASI

Refrigerasi adalah suatu sistem yang memungkinkan untuk mengatur suhu

sampai mencapai suhu di bawah suhu lingkungan. Penggunaan refrigerasi sangat

dikenal pada sistem pendingin udara pada bangunan, transportasi, dan pengawetan

suatu bahan makanan dan minuman. Penggunaan refrigerasi juga dapat ditemukan

pada pabrik skala besar, contohnya, proses dehidrasi gas, aplikasi pada industri

petroleum seperti pemurnian minyak pelumas, reaksi suhu rendah, dan proses

pemisahan hidrokarbon yang mudah menguap.

|Diponegoro University 5

[ ] KELOMPOK 10

Refrigasi dicapai dengan melakukan penyerapan panas pada suhu rendah

secara terus menerus, yang biasanya bisa dicapai dengan menguapkan suatu cairan

secara kontinu. Uap yang terbentuk dapat kembali ke bentuk asalnya kembali,

cairan, biasanya dengan dua cara. yang paling umum, uap itu hanya akan ditekan

lalu diembunkan (memakai fin seperti pada kulkas). Cara lain, bisa diserap dengan

cairan lain yang mudah menguap yang setelah itu diuapkan pada tekanan tinggi.

2.3 SISTEM PENYEGARAN UDARA

Penyegaran udara adalah suatu proses mendinginkan udara sehingga dapat

mencapai temperature dan kelembaban yang sesuai dengan persyaratan kondisi

udara dari suatu ruangan tertentu yang dapat mengatur aliran udara dan

kebersihannya.

Gambar 2.1 Siklus Pendinginan

Sistem penyegaran udara pada umumnya di bedakan menjadi 2 ( dua ) jenis

golongan , yaitu :

a. Penyegaran udara untuk kenyamanan

|Diponegoro University 6

[ ] KELOMPOK 10

Yaitu penyegaran yang funfsi utamanya mengatur suhu dalam ruangan yang

memberikan kenyamanan bagi penghuni atau pemakainya dalam melakukan

aktifitas tertentu.

b. Penyegaran Udara untuk Industri

Yaitu penyegaran udara dari ruangan yang di fungsikan untuk menontrol

suhu suatau perangkat yang ada di dalamnya. Biasanya peralatan – peralatam

terebut tidak kuat akan suhu yang terlalu tinggi.

|Diponegoro University 7

[ ] KELOMPOK 10

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 KONSEP ALAT

Untuk membuat alat penyejuk ruangan ini kami memiliki 3 konsep awal, yang

mana konsepnya adalah sebagai berikut ini :

Konsep 1

Gambar 3.1 Konsep Alat 1

Konsep 2

|Diponegoro University 8

[ ] KELOMPOK 10

Gambar 3.2 Konsep Alat 2

Konsep 3

Gambar 3.3 Konsep Alat 3

Dari ketiga konsep yang telah kami buat, kami memilih konsep yang ke tiga

dengan pertimbangan sumber daya alat dapat didapat dengan mudah dengan

menggunakan kabel usb, dan spesifikasi alat yang tidak terlalu memakan tempat.

Dan alat serta bahan yang digunakan mudah didapat serta estimasi harga nya yang

ekonomis.

|Diponegoro University 9

[ ] KELOMPOK 10

3.2 MATRIKS MORFOLOGI

Matriks morfologi dari produk yang kami buat, sebagai berikut:

KONSEP 1 = A1+B1+C1+D1+E1+F1

KONSEP 2 = A2+B1+C1+D1+E1+F2

KONSEP 3 = A1+B1+C2+D1+E1+F1

|Diponegoro University 10

[ ] KELOMPOK 10

Konsep yang dipilih ialah Konsep 3 (A1+B1+C2+D1+E1+F1)

3.3 DESAIN

Dari konsep yang ketiga tersebut maka kami membuat desain produk dengan

menggunakan software SolidWorks 2010 yang mana terdiri dari berbagai

pandangan, yang diantaranya sebagai berikut:

Gambar 3.4 Desain Produk

|Diponegoro University 11

[ ] KELOMPOK 10

Gambar 3.5 Desain Produk (Tampak depan)

Gambar 3.6 Desain Produk (Tampak atas)

|Diponegoro University 12

[ ] KELOMPOK 10

3.4 PRINSIP KERJA

Cara kerja penyejuk kamar sederhana ini ketika kipas sudah berputar, maka udara

yang ada disekitar akan tersedot melalui lubang pada sterofoam yang sudah dibuat.

Lalu udara tersebut melalui heatsink yang telah mengenai air es batu di bawah nya.

Setelah melalui heatsink udara yang di keluarkan sudah menjadi sejuk dan dapat

menyejukkan ruangan sekitar.

Gambar 3.7 Skema Prinsip Kerja Alat

3.5 ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan untuk pembuatan Alat Penyejuk Kamar Sederhana

sebagai berikut:

1. Sterofoam makanan / tempat bekal makanan

Media ini digunakan untuk menempatkan es batu.

Gambar 3.8 Sterofoam makanan

|Diponegoro University 13

[ ] KELOMPOK 10

2. Kipas CPU

Berfungsi sebagai alat konveksi paksa dalam alat penyejuk ruangan ini.

Gambar 3.9 Kipas CPU

3. Heatsink / pendingin computer

Berfungsi sebagai pendingin dari transistor atau IC atau apa saja yg ditempelkan

ke Heatsink tersebut. Jadi jika peralatan listrik anda memiliki heatsink berarti

peralatan listrik anda dirancang untuk tahan panas

Gambar 3.10 Heatsink

|Diponegoro University 14

[ ] KELOMPOK 10

4. Kabel USB

Berfungsi sebagai sumber energy untuk memutarkan kipas.

Gambar 3.11 Kabel USB

5. Lem dan cutter

Berfungsi sebagai perekat dan pemotong sterefoam.

Gambar 3.12 Lem dan Cutter

6. Es batu

Berfungsi sebagai sumber dingin yang akan dihasilkan pada alat sederhana yang

akan kita buat ini.

Gambar 3.13 Es Batu

|Diponegoro University 15

[ ] KELOMPOK 10

BAB IV

PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan dan hasil pengamatan dan pengukuran yang telah

dilakukan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan :

1. Pemilihan alat penyejuk ruangan ini disesuaikan dengan ukuran ruangan,

semakin besar ruangan yang harus didinginkan maka semakin besar pula

kapasistas AC yang digunakan.

2. Penempatan Indoor yang baik.

3. Instalasi saat pemasangan harus diperhatikan yaitu serapi dan sekuat mungkin

untuk menjaga terhindar dari kebocoran.

4. Untuk menjaga kondisi AC agar dapat bekerja secara maksimal dilakukan

pengecekan dan pemeliharaan yang rutin.

5. Produk ini belum sepenuhnya sempurna dan perlu pengembangan lebih lanjut.

|Diponegoro University 16