JRPB, Vol. 6, No. 2, September 2018, Hal. 156-167 DOI: https://doi.org/10.29303/jrpb.v6i2.89 ISSN 2301-8119, e-ISSN 2443-1354 Tersedia online di http://jrpb.unram.ac.id/

## EVALUASI PINDAH PANAS KOTAK PENDINGIN DARI PADUAN SEKAM PADI DENGAN RESIN
Evaluation on Heat Transfer of Cooling Box made from Combination of Rice Husk and Resin
Ni Kadek Elvin Artika 1 , Sukmawaty 2,*) , Guyup Mahardhian Dwi Putra 2
1 Alumni Program Studi Teknik Pertanian, FATEPA Unram
2 Staf Pengajar Program Studi Teknik Pertanian, FATEPA Unram
Email *) : sukmawaty14@yahoo.com
Diterima: Juli 2018 Disetujui: September 2018

## ABSTRACT
Rice  husk  is  agricultural  waste  that  can  still  be  functioned  as  heat  insulator.  The purpose  of  this  study  was  to  analyze  the  heat  transfer  occurring  in  cooling  box  made from  combination  of  rice  husk  and  resin.  From  the  resulted  test,  the  lowest  thermal conductivity value of rice husk cooling box ranged from 0.111 to 0.289 W/m 2 K.  While the highest thermal conductivity of styrofoam boxes ranged from 0.204 to 0.986 W/m 2 K. The difference in material thermal conductivity value will cause difference in total heat transfer  rate  generated.  The  lowest  convection  transfer  coefficient  occurred  at styrofoam  box  with  value  ranged  from  2.812  to  5.045  W/m 2 K,  while  the  lowest occurred  at  rice  husk  box  with  value  ranged  from  1.717  to  2.217  W/m 2 K.  The  highest thermal  resistance  was  10.981°C/W  of  the  rice  husk  box,  while  the  lowest  was 4,156°C/W  of  the  styrofoam  box.  The  thermal  resistance  indicates  the  ability  of  a material to resist the rate of heat transfer. The highest total heat transfer rate was found in the styrofoam box of 12.632 W, while the lowest was in the rice husk box of 11.845 W. The low heat transfer rate in the rice husk box indicated that the rice husk was able to resist transferred heat properly.
Keywords: thermal conductivity, resin, rice husk, styrofoam

## ABSTRAK
Sekam padi merupakan limbah pertanian yang masih dapat difungsikan sebagai isolator panas.  Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  menganalisis  perpindahan  panas  yang  terjadi pada kotak pendingin paduan sekam padi dengan resin. Dari hasil pengujian didapatkan nilai  konduktivitas  termal  terendah  pada  kotak  pendingin  sekam  padi  dengan  nilai berkisar  antara  0,111-0,289  W/m 2 K.  Sedangkan  nilai  konduktivitas  termal  tertinggi pada  kotak styrofoam berkisar  antara  0,204-0,986  W/m 2 K.  Perbedaan  nilai konduktivitas termal suatu bahan akan menyebabkan perbedaan laju perpindahan panas
total  yang  terjadi.  Koefisien  perpindahan  konveksi  terendah  terdapat  pada  kotak styrofoam berkisar antara 2,812-5,045 W/m 2 K, sedangkan koefisien konveksi terendah terdapat  pada  kotak  sekam  padi  berkisar  antara  1,717-2,217  W/m 2 K.  Tahanan  termal yang  tertinggi  terdapat  pada  kotak  sekam  padi  sebesar  10,981°C/W,  sedangkan  yang terendah  terdapat  pada  kotak styrofoam sebesar  4,156°C/W.  Tahanan  termal menunjukkan  kemampuan  suatu  material  menahan  laju  perpindahan  panas.  Laju perpindahan  panas  total  tertinggi  terdapat  pada  kotak styrofoam sebesar  12,632  W, sedangkan  laju  perpindahan  panas  terendah  terdapat  pada  kotak  sekam  padi  yaitu sebesar  11,845  W.  Nilai  laju  perpindahan  panas  yang  rendah  pada  kotak  sekam  padi menunjukkan sekam padi mampu menahan kalor yang berpindah dengan baik.
Kata kunci : konduktivitas termal , resin, sekam padi, styrofoam

## PENDAHULUAN
Bahan  pangan  pada  umumnya memiliki  sifat  mudah  rusak.  Kerusakan bahan  pangan  dapat  disebabkan  oleh beberapa  faktor  yaitu,  pertumbuhan mikroba,  aktivitas  enzim  dalam  bahan pangan  dan  cara  penanganan  bahan pangan  tersebut.  Kondisi  biologis  bahan pangan sangat dipengaruhi oleh penanganan  pasca  panennya  seperti teknik penyimpanan. Penyimpanan bahan pangan dengan cara pendinginan merupakan  salah  satu  cara  penyimpanan yang baik dilakukan
untuk mempertahankan  kualitas  bahan  pangan. Proses pendinginan umumnya tidak dapat mencegah  kerusakan  sepenuhnya,  akan tetapi  lebih  rendah  suhu  penyimpanan akan  menyebabkan  penurunan  bakteri dan  aktivasi  enzim  pada  bahan  pangan tersebut.
Media  yang  digunakan  dalam penyimpanan bahan pangan akan mempengaruhi  keberhasilan  dari  proses pengawetan.
Karakteristik media penyimpanan,  misalnya  sifat  fisik  seperti kekerasan  dan  sifat  termal  seperti konduktivitas termal bahan akan
berpengaruh  terhadap  kinerja  penurunan suhu bahan pangan. Jika proses pencairan es  terjadi  terlalu  cepat,  maka  akan berpengaruh terhadap bahan yang diawetkan.
Suhu  merupakan  salah  satu  faktor yang  sangat  penting  dalam  proses
penyimpanan.  Apabila  suhu  di  dalam media  penyimpanan  tidak  sesuai  dengan yang  dikehendaki  atau  suhu  rendah  di dalam  media  penyimpanan  tidak  mampu dipertahankan  maka  bahan  pangan  yang disimpan akan cepat mengalami kerusakan.  Bahan  yang  paling  baik digunakan  adalah  bahan  yang  memiliki sifat isolator.
Sekam padi  merupakan hasil sampingan dari proses penggilingan padi. Dari proses penggilingan biasanya diperoleh  sekam  sekitar  20-30%,  dedak antara  8-12%  dan  beras  giling  antara  50- 63,5%  dari  bobot  awal  gabah  (Badan Penelitian  dan  Pengembangan  Pertanian, 2009).  Nilai  konduktivitas  sekam  padi sekitar  0,47  W/m  K.  Sekam  padi memiliki  nilai  konduktivitas  rendah sehingga  telah  banyak  dimanfaatkan sebagai  bahan  untuk  melindungi  es  dari suhu  lingkungan,  dengan  mengisolasi  es agar  tidak  cepat  mencair.  Sekam  padi dijadikan  sebagai  bahan  tambahan  untuk meningkatkan
kualitas genteng
(Joelianingsih,  2004),  sebagai  bahan pembuatan  silika  amorf  (Harsono,  2002) dan  sebagai  isolator  panas  (Wibowo, dkk., 2008).
Dalam  pemanfaatan  sekam  padi sebagai isolator panas, sekam padi diolah menjadi  papan  partikel.  Pengolahan sekam  padi  menjadi  papan,  sekam  padi dicampur  dengan  bahan  pengikat  berupa resin.  Nilai  konduktivitas  termal  dari resin  (bahan  perekat)  sebesar  0,24  W/m
K. Papan partikel tersebut kemudian diuji unjuk  kerjanya  dalam  hal  kemampuan menahan kalor dengan menghitung konduktivitas panasnya. Berdasarkan  uraian  di  atas,  maka dilakukan penelitian yang berjudul “Evaluasi Pindah Panas Kotak
Pendingin  dari  Paduan  Sekam  Padi dengan Resin”.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Alat-alat  yang  akan  digunakan dalam  penelitian  ini  antara  lain  :  gergaji, penggaris, termometer, termodigital, cutter, palu,  timbangan  dan stopwatch . Sedangkan  bahan  yang  digunakan  adalah lem,  resin,  katalis,  sekam  padi,  triplek dan es batu.

## Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam penelitian
ini adalah metode eksperimental yang dilakukan di laboratorium.  Pelaksanaan  penelitian  ini dilakukan  dalam  beberapa  tahap  untuk mempermudah  dan  memperjelas  arah penelitian,  yaitu  persiapan  bahan,  tahap perancangan  (desain)  alat  dan  tahap evaluasi  alat.  Pengujian  dilakukan  pada tiga  jenis  kotak  pendingin  yaitu,  kotak pendingin  sekam  padi,  kotak  pendingin styrofoam , dan kotak pendingin gabungan styrofoam dengan  sekam  padi.  Masing- masing  perlakuan  dilakukan  3  kali ulangan.

## Parameter Penelitian
1. Konduktivitas Termal Nilai  konduktivitas  termal  dapat dihitung dengan pengukuran tak langsung dengan  melakukan  pengukuran  secara langsung dari beberapa besaran lain. Nilai konduktivitas  termal  dapat  ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: (Maiwita, dkk., 2014)
k = M es K t x A ∆T ∆t .... …………………………(1)
Dengan: ΔQ   = Laju perpindahan panas (W)
k = Konduktivitas termal (W/m°C) M es = Massa es (gram) Kt   = Kalor lebur es (80 kal/gram) x = Ketebalan dinding (m) A =  Luas  permukaan  pindah  panas (m 2 )
ΔT   = Perbedaan suhu (°C) Δt   = Selang  waktu  terjadinya  kontak termal (s)
2. Nilai Tahanan Termal Tahanan termal suatu bahan adalah suatu  ukuran  ketahanan  suatu  benda dalam  menghambat  laju  aliran  kalor. Nilai    tahanan  temal  suatu  bahan merupakan perbandingan antara ketebalan suatu bahan terhadap konduktivitas  termal  bahan  tersebut  per satuan  luas  permukaan  bahan  tersebut (Setiawan, dkk., 2017).
R wall = 𝐱 k A .. …………………………….(2) Dengan: x   = Ketebalan dinding (m)
k   = Konduktivitas termal bahan (W/m°C) A  = Luas penampang (m 2 ) 3. Perpindahan Panas Secara Konduksi Pengukuran  nilai  konduktivitas termal  bertujuan  untuk  melihat  pengaruh laju dari konduksi termal dalam beberapa jenis  material.  Sedangkan  jumlah  panas yang dikonduksikan dalam material dapat dirumuskan (Pratama, dkk., 2016): ∆Q ∆t = -k ∙ A ( T 2 -T 1 ) x ......................................(3)
Dengan: ∆Q = Energi panas total yang dikonduksikan (W) ∆t   = Selang waktu terjadi konduksi (s)
A   = Luas permukaan pindah panas (m 2 ) ∆T = Perbedaan temperatur dari dua sisi material (K) x   = Ketebalan material (m) k  = Nilai konduktivitas termal (W/m K)
4. Koefisien  Pindah  Panas  secara Konveksi  Bebas/  Alamiah  (Bejan dan Kraus, 2004).
a. Bilangan Reynold
Bilangan  Reynold  merupakan bilangan  yang  menunjukkan jenis aliran dari fluida.
Re = v x L υ …………………(4)
Dimana, v  =  Kecepatan  aliran  fluida (m/s) υ   =  Viskositas  kinematik fluida (m 2 /s)
L  = Ketebalan dinding (m) b. Bilangan Grashof (Gr) Bilangan grashof dapat ditafsirkan secara fisis sebagai suatu  gugus  tak  berdimensi yang menggambarkan perbandingan antara gaya
apung  dengan  gaya  viskos  di dalam  sistem  aliran  konveksi bebas.
Gr = g β ( T s - T ∞ ) x 3 υ 2 ………….(5)
Dimana: Gr   = Bilangan Grashof g   =  Percepatan  gravitasi (9,81 m/s 2 )
β   =  Koefisien  ekspansi volume (1/K) Ts   = Suhu Lingkungan (K) T∞  = Suhu Dinding Luar (K) x   = Ketebalan Dinding (m) υ    =  Viskositas  Kinematik (m 2 /s)
c. Bilangan Prandtl
Bilangan  Prandtl  diberikan oleh persamaan (6).
Pr = C p x µ k …………………(6)
Dimana, Cp = panas spesifik (kJ/kg °C) µ  =  viskositas  dinamik  fluida (kg/m s) k  = konduktivitas termal (W/m K)
d. Bilangan Rayleigh (Ra) Ra = Gr x Pr ………………(7)
Dimana:
Ra  = Bilangan Rayleigh Gr  = Bilangan Grashof
Pr  = Bilangan Prandtl
e. Bilangan Nusselt (Nu) Jika  10 3 <Ra<10 9 →Nu=0,5 Ra 0,25 , 10 9 <Ra<10 13 →Nu=  0,1 Ra 1/3 f. Koefisien Konveksi h = k x Nu…………………..(8) Dimana, h  = Koefisien konveksi (W/m 2 .K) k  = Konduktivitas termal (W/m.K)
x  = Panjang  Kontruksi  secara vertikal  atau  horizontal
(m) Nu  = Bilangan Nusselt
5. Laju Perpindahan Panas Total Penentuan  beban  panas  dinding
(Qd)  dapat  dilakukan  dengan  persamaan (17).  Sebelumnya  dilakukan  pengukuran luas  permukaan  (A)  dan  ketebalan  (x) dari  kotak  penyimpanan  yang  akan digunakan  dalam  proses  pendinginan nanti.  Setelah  itu  dilakukan  pengukuran dinding  kotak  agar  diketahui  perbedaan suhu  yang  melewati  dinding  (ΔT) (Siagian, 2017):
Qd = U x A x ∆T……………………….(9) Dengan:
Qd  = Laju perpindahan panas (W) U   = Koefisien panas menyeluruh (W/m.
K)
A   = Luas dinding (m 2 ) ∆T  =  Perbedaan  suhu  luar  dan  dalam ruangan (K) Untuk  mencari  koefisien  panas menyeluruh  (U)  dengan  menggunaan persamaan  sebagai  berikut  (Siagian, 2017):
U = 1 1 h1 + x k1 + x k2 + x kn + 1 h0 ………………….(10)
Dengan:
U   = Koefisien panas menyeluruh
(Watt/m 2 . o C)
h 0 = Koefisien pindah panas konveksi dinding dalam (Watt/m 2 . o C) h 1 = Koefisien pindah panas konveksi dinding luar (Watt/m 2 . o C) k 1 = Konduktivitas termal bahan (Watt/m. o C) k 2 = Konduktivitas termal bahan (Watt/m. o C)

## Prosedur Penelitian
Gambar 1 memperlihatkan diagram alir prosedur penelitian ini.

## Titik Pengukuran Suhu
Gambar 2 . Titik Pengukuran Suhu (Tampak Atas) Keterangan: Titik hitam : Suhu Dinding Luar Titik Putih : Suhu Dinding Dalam
Gambar 3. Titik Pengukuran Suhu pada Dinding Rangkap (Tampak Atas)
Keterangan: Titik hitam : Suhu Dinding Luar Titik Putih : Suhu Dinding Dalam Titik Merah : Suhu Dinding Antara

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Profil  Suhu  Pada  Kotak  Pendingin Sekam Padi
Pengukuran  suhu  rata-rata  untuk masing-masing  kotak  pendingin  dengan beberapa titik pengukuran. Titik
pengukuran  diletakkan  pada  bagian dalam  dan  luar  dinding  masing-masing setiap kotak pendingin. Pengambilan data suhu dilakukan dengan interval 15 menit.
Mulai Penentuan Desain Dasar Alat Pembuatan Alat Selesai Pengamatan - Dimensi kotak pendingin - Dimensi dan berat es - Suhu - Waktu peleburan es Studi Literatur Perumusan Masalah Hasil Analisis Data - Konduktivitas termal - Tahanan Termal
- Koefisien Pindah Panas Konveksi - Koefisien panas menyeluruh - Perpindahan Panas Total
Gambar 1 . Diagram Alir Penelitian
Styrofoam Sekam Padi
Gambar 4 . Profil Suhu pada Kotak Sekam Padi
Dari  hasil  pengujian  untuk  kotak sekam padi dapat dilihat pada Gambar 4. dimana  suhu  yang  rendah  adalah  suhu dalam  kotak  dibandingkan  dengan  suhu luar  kotak.  Dimana  rata-rata  suhu  dalam kotak 15,9 ºC, sedangkan suhu luar kotak 28,0  ºC.  Terlihat  perubahan  suhu  yang signfikan  pada  suhu  dalam  kotak,  namun suhu  luar  kotak  tidak  terjadi  perubahan yang signifikan. Menurut Setiawan, dkk., (2017),  hal  tersebut  dipengaruhi  oleh rendahnya  nilai  konduktivitas  termal material dan terhambatnya laju perpindahan panas karena adanya lapisan dinding yang berisolasi.
Styrofoam
Gambar 5 . Profil Suhu pada Kotak Styrofoam
Pada pengujian untuk kotak
Styrofoam dapat  dilihat  pada  Gambar  5. Dimana  terjadi  penurunan  suhu  bagian
dalam  pada  kotak  pendingin styrofoam , sedangkan  suhu  bagian  luar  kotak pendingin  tidak  menunjukkan  perubahan yang  signifikan.  Suhu  rata-rata  bagian dalam  kotak  pendingin  adalah  16,7  ºC, sedangkan  suhu  bagian  luar  kotak pendingin  adalah  28,1  ºC.  Perbedaan temperatur  bagian  dalam  dan  luar  kotak pendingin menandakan terjadinya perpindahan  panas.  Peritiwa  penurunan suhu  dalam  kotak styrofoam berbeda dengan kotak sekam padi yang menunjukkan  penurunan  yang  stabil. Penurunan  suhu  yang  tidak  stabil  ini dikarenakan  terdapatnya  uap  air  yang mengenai sensor suhu, sehingga penurunan  suhu  pada  kotak styrofoam kurang stabil. Menurut  Ubis  (2015),  penurunan suhu tersebut diakibatkan karena terjadinya  proses  sublimasi  yang  diawali dengan  proses  pindah  panas  konveksi antara udara di ruang es dengan balok es. Disini udara di ruang es yang mengandung  energi  panas  bersentuhan dengan  balok  es  sehingga  sebagian  es tersublimasi  berubah  wujud  dari  padat menjadi gas.

## Gabungan Sekam Padi dan Styrofoam
Gambar 6. Profil Suhu pada Kotak Gabungan Sekam Padi dan Styrofoam
Sama  halnya  dengan  kotak  sekam padi  dan styrofoam ,  kotak  gabungan sekam padi dan styrofoam juga mengalami perubahan suhu antara bagian dalam  dan  luar  dari  kotak  pendingin. Suhu  rata-rata  pada  bagian  dalam  kotak
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 0 75 150 225 300 375 450 525 600 S u h u ( o C) Waktu ( menit) Suhu Dalam Kotak Suhu Luar Kotak 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 0 75 150 225 300 375 450 525 600 S u h u ( o C) Waktu (menit) Suhu Dalam Kotak Suhu Luar Kotak 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 0 75 150 225 300 375 450 525 600 S u h u ( o C) Waktu (menit) Suhu Dalam Kotak Suhu Luar Kotak
pendingin adalah  15,5  ºC,  sedangkan bagian  luar  kotak  pendingin  adalah  28,1 ºC. Penurunan suhu pada kotak gabungan juga sama halnya dengan kotak styrofoam ,  hal  tersebut  dikarenakan terdapatnya  uap  air  pada  sensor  suhu yang digunakan.
Menurut  Mirmanto,  dkk.,  (2018), bahwa  laju  aliran  panas  dari  udara
menurun  dengan  bertambahnya running time kotak pendingin. Hal ini dikarenakan suhu  udara  di  dalam  ruangan  kotak pendingin  semakin  lama  semakin  rendah dan  akhirnya  konstan.  Ketika  sudah konstan  maka  tidak  ada  lagi  perpindahan kalor dari udara.
Tabel 4 . Suhu Rata- rata Dalam dan Luar Kotak
Suhu rata-rata ( o C) Sekam Padi Styrofoam Gabungan Sekam Padi dan Styrofoam Dalam Luar Dalam Luar Dalam Luar 15,9 28,0 16,7 28,1 15,5 28,1 Berdasarkan Tabel 4. dapat dilihat bahwa  sebaran  suhu  antara  masing- masing kotak bagian luar dan dalam tidak menunjukkan  perbedaan  yang  signifikan. Perbedaan  suhu  antara  bagian  dalam  dan luar menunjukkan terjadinya perpindahan panas.  Perpindahan  panas  dapat  terjadi apabila adanya perbedaan suhu.

## Konduktivitas Termal
Konduktivitas  termal  dari  suatu bahan  menunjukkan  kecepatan  panas mengalir  dalam  bahan  tersebut  (Holman, 1997).  Menurut  Mulyadi,  dkk.,  (2010), semakin  kecil  nilai  konduktivitas  termal suatu bahan maka akan semakin baik sifat isolator termalnya.
Tabel  5 . Konduktivitas Termal Material
Bagian Konduktivitas Termal (W/m 2 K) Sekam Padi Styrofoam Gabungan Sekam Padi Styrofoam Atas 0,269 0,696 0,249 0,574 Bawah 0,111 0,204 0,066 0,334 Depan 0,238 0,738 0,289 0,199 Belakang 0,218 0,833 0,302 0,193 Kanan 0,289 0,986 0,318 0,264 Kiri 0,288 0,935 0,304 0,281
Berdasarkan  Tabel  5.  dapat  dilihat konduktivitas termal masing-masing jenis kotak  pendingin.  Kotak  pendingin  yang memiliki  konduktivitas  termal  terendah adalah  kotak  pendingin  dengan  sekam padi,  sedangkan  yang  tertinggi  adalah styrofoam . Konduktivitas dari sekam padi untuk  dinding  kotak  gabungan  berbeda dengan  kotak  sekam  padi,  hal  ini dikarenakan  ketebalan  dinding  sekam padi  yang  digunakan  berbeda  yaitu sebesar  4  cm  dan  2  cm.  Sama  halnya
dengan  sekam  padi, styrofoam juga memiliki ketebalan yang berbeda sehingga  nilai  konduktivitas  termalnya berbeda  pula.  Oleh  karena  itu  ketebalan bahan  dan  jenis  bahan  berpengaruh  pada konduktivitas  termal  dari  suatu  bahan tersebut.  Menurut  Handani,  dkk.,  (2010), sifat  isolator  panas  dipengaruhi  oleh kerapatan  partikel  penyusun  material. Kerapatan suatu material dapat
meminimalisasi  terbentuknya  rongga- rongga pada suatu bahan.
Menurut  penelitian  Wibowo,  dkk.,
(2008), yang mengamati nilai konduktivitas  termal  dari styrofoam dan
papan  partikel  padi  mengemukakan bahwa ketebalan daripada material mempengaruhi nilai
konduktivitas
material tersebut. Dari hasil pengujiannya semakin tebal styrofoam yang digunakan, maka  semakin  tinggi  nilai  konduktivitas termal dari styrofoam
tersebut.
Sedangkan  untuk  papan  partikel  sekam padi, semakin tebal papan partikel sekam padi maka semakin kecil nilai konduktivitas  termal  dari  papan  sekam padi  tersebut.  Hal  ini  dikarenakan  sekain terbal
bahan maka kemungkinan
terbentuknya rongga menjadi lebih sedikit,  sehingga  akan  menahan  laju perpindahan panas yang terjadi. Tahanan Termal pada Kotak Pendingin
Susunan  hambatan  temal  pada dinding menggambarkan cara penentuan harga  perpindahan  panas  dari  suatu penampang  dinding.  Luasan  permukaan yang  digunakan  dalam  perhitungan transmisi  termal  disesuaikan  dengan permukaan  dinding  yang  akan  dihitung (Kusuma, 2003).
Tabel 6 . Tahanan Termal Material
Bagian Tahanan Termal ( o C/W) Sekam Padi Styrofoam Gabungan Sekam Padi Styrofoam Atas 1,349 0,522 0,729 0,316 Bawah 3,270 1,779 2,750 0,543 Depan 1,474 0,475 0,607 0,882 Belakang 1,610 0,421 0,581 0,909 Kanan 1,591 0,466 0,723 0,871 Kiri 1,596 0,492 0,756 0,818 Total 10,981 4,156 6,146 4,339 Tahanan termal pada  masing-
masing  kotak  dapat  dilihat  pada  Tabel  6. Dimana  tahanan  termal  pada  masing- masing  kotak  yang  paling  rendah  adalah kotak styrofoam dibandingkan  kedua kotak lainnya. Kotak sekam padi memiliki  nilai  ketahanan  termal  rata-rata sebesar  10,981  ºC/W,  sedangkan  kotak styrofoam memiliki  nilai  ketahanan termal  total  sebesar  4,156  ºC/W,  dan kotak gabungan sekam padi dan styrofoam memiliki  nilai  ketahanan termal  total  sebesar  10,485  ºC/W. Semakin  besar  nilai  tahanan  termal  suatu material,  maka  semakin  besar  laju perpindahan  panas  yang  dapat  dihambat oleh suatu material tersebut.
Nilai tahanan termal bahan dipengaruhi  beberapa  faktor,  misalnya konduktivitas termal bahan, luas
permukaan dan ketebalan material. Kotak yang  paling  tinggi  nilai  ketahanan termalnya  adalah  kotak  sekam  padi.  Hal ini  dikarenakan  konduktivitas  termal kotak sekam padi lebih kecil dibandingkan  kedua  kotak  lainnya.  Nilai tahanan  termal  yang  tinggi  menunjukkan kotak  sekam  padi  mampu  menahan  laju perpindahan  panas  lebih  baik  diantara kedua kotak lainnya.

## Bilangan Reynold
Bilangan Reynold digunakan sebagai  kriteria  untuk  menunjukkan jenis  aliran  turbulen  atau  laminar (Nevers,  2005). Berdasarkan  Tabel  7. Dapat dilihat jenis aliran fluida merupakan  aliran  laminar  karena  nilai bilangan  Reynold  di  bawah  2000.  Suhu rata-rata  pada  kotak  sekam  padi  sebesar
15,9  ºC  memiliki  bilangan  Reynold sebesar  1086,96.  Suhu  rata-rata  pada kotak styrofoam lebih  tinggi  dari  kotak sekam  padi  yaitu  16,7  ºC  memiliki bilangan Reynold sebesar 1081,81.
Sedangkan  bilangan  Reynold  dari  kotak gabungan  sekam  padi  dan styrofoam dengan  rata-rata  suhu  kotak  15,5  ºC adalah  1089,92.  Salah  satu  faktor  yang mempengaruhi  bilangan  Reynold  antara lain suhu.
Tabel  7 .  Bilangan  Reynold  Kotak
Pendingin Jenis Suhu rata-rata (ºC) Bilangan Reynold Sekam Padi 15,9 1086,96 Styrofoam 16,7 1081,81 Gabungan Sekam Padi dan Styrofoam 15,5 1089,92 Semakin tinggi suhu rata-rata kotak pendingin maka viskositas kinematik dari suatu fluida akan semakin besar. Bilangan  Reynold  berbanding  terbalik dengan  viskositas  kinematik  dari  suatu fluida  tersebut.  Bilangan  reynold  yang tinggi  menunjukkan  aliran  fluida  yang tinggi pula. Aliran fluida yang tinggi akan menyebabkan  laju  perpindahan  panas yang terjadi semakin cepat. Laju perpindahan  panas  yang  semakin  cepat dari lingkungan akan mempercepat
proses  pencairan  es  batu.  Rata-rata  dari ketiga perlakuan, lama kotak
mempertahankan  es  yaitu  berkisar  antara 33-34 jam.

## Koefisien Pindah Panas Konveksi
Perpindahan panas disebabkan konveksi  melibatkan  pertukaran  ennergi antara  suatu  permukaan  dengan  fluida  di dekatnya. Pada dinding insulasi, perpindahan panas secara konveksi terjadi  antara  permukaan  dinding  dengan dengan  fluida  yang  mengalir  di  sekitar permukaan dinding (Welty, dkk., 2004).
Berdasarkan  Tabel  8.  menunjukkan bahwa perbedaan jenis material penyusun kotak  pendingin  memiliki  koefisien perpindahan panas yang berbeda. Koefisien  perpindahan  panas  terbesar terdapat  pada  kotak  pendingin  gabungan antara  sekam  padi  dan styrofoam .
Sedangkan  nilai  terendah  pada  kotak pendingin sekam padi. Perpindahan panas konveksi  tergantung  pada  viskositas fluida, disamping
ketergantungan terhadap  sifat-sifat  termal  fluida,  seperti konduktivitas  termal,  kalor  spesifik  dan densitas.  Hal  ini  disebabkan  viskositas mempengaruhi  profil  kecepatan.  Oleh karena itu mempengaruhi laju perpindahan  energi  di  daerah  dinding. Sifat-sifat termal fluida dapat mempengaruhi bilangan Nusselt.
Tabel 8 . Koefisien Pindah Panas Konveksi Bagian Koefisien Pindah Panas Konveksi (W/m 2 K) Sekam Padi Styrofoam Gabungan Sekam Padi dan Styrofoam h in h out h in h out h in h out Atas 6,194
2,217 6,193
2,812 6,194 3,392 Bawah 1,717 5,045 4,211 Depan 2,180 2,662 3,085 Belakang 2,128 2,662 3,085 Kanan 1,802 3,249 3,249 Kiri 1,801 3,249 3,249
Nilai bilangan Nusselt (Nu)
ditentukan  oleh  bilangan  Rayleigh  (Ra). Sedangkan  nilai  bilangan  Rayleigh  (Ra) ditentukan  sifat-sifat  termofisika  fluida, seperti  konduktivitas  panas,  kalor  jenis spesifik (Cp), dan viskositas (µ), sehingga jika terjadi perubahan pada sifat termofisika  fluida  akan  mengubah  nilai bilangan Nusselt (Nazar, 2016).
Perpindahan Panas Total pada Kotak Pendingin
Berdasarkan Tabel  9.  Dapat dilihat  perpindahan  total  terbesar  pada kotak  pendingin  styrofoam  dengan  nilai 12,632  W,  sedangkan  perpindahan  total terkecil  terdapat  pada  kotak  sekam  padi dengan  nilai  11,845  W.  Semakin  kecil nilai  perpindahan  panas  total,  maka semakin  besar  panas  yang  dapat  ditahan. Hal ini disebabkan karena nilai konduktivitas masing-masing bahan berbeda. Bahan yang memiliki konduktivitas  termal  besar  merupakan penghantar  panas  yang  baik.  Sebaliknya, benda yang memlilki konduktivitas termal  yang  kecil  merupakan  penghantar panas yang buruk (Rahmi, dkk., 2017).
Tabel 9 . Perpindahan Panas pada Kotak
Pendingin Bagian Perpindahan Panas Total (W) Sekam Padi Styrofoam Gabungan Atas 2,217 2,072 2,583 Bawah 1,717 2,260 1,823 Depan 2,180 2,198 2,192 Belakang 2,128 2,221 2,192 Kanan 1,802 1,944 1,803 Kiri 1,801 1,937 1,808 Total 11,845 12,632 12,401 Selain  itu,  perpindahan  panas  juga dipengaruhi  oleh  koefisien  perpindahan panas konveksi dan perbedaan temperatur.  Hal  ini  sesuai  dengan pendapat  Setiawan,  dkk.,  (2017),  yang menyatakan bahwa perbedaan laju
perpindahan  panas  disebabkan  oleh konduktivitas  termal  material  dan  juga dipengaruhi perbedaan
temperatur dinding dalam dengan temperatur dinding luar  yang  mengalami  kenaikan  tidak signifikan.

## KESIMPULAN
1. Suhu  rata-rata  bagian  dalam  kotak terendah terdapat pada kotak gabungan  yaitu  sebesar  15,5 o C, sedangkan  tertinggi  pada  kotak styrofoam yaitu  sebesar  16,7 o C. Suhu  rata-rata  pada  bagian  luar kotak sama untuk semua jenis kotak yaitu  sebesar  28,1 o C.  Penurunan suhu  dalam  pada  kotak styrofoam dan  gabungan  sekam  padi  dan styrofoam kurang stabil dikarenakan terdapatnya  uap  air  yang  mengenai sensor suhu.
2. Tahanan  termal  total  tertinggi terdapat  pada  kotak  sekam  padi dengan nilai 10,981 ºC/W,
sedangkan  terendah  pada  kotak styrofoam dengan nilai 4,156 ºC/W. Perbedaan  tahanan  termal  setiap kotak  menunjukkan  sekam  padi merupakan  material  yang  mampu menahan  perpindahan  panas  karena memiliki  tahanan  termal  yang cukup besar.
3. Bilangan Reynold terendah terdapat pada  kotak styrofoam dengan  suhu rata-rata sebesar 16,7 ºC, sedangkan bilangan  Reynold  tertinggi  terdapat pada  gabungan  sekam  padi  dan styrofoam dengan  suhu  rata-rata 15,5  ºC.  Bilangan  reynold  yang tinggi  menunjukkan  laju  aliran fluida  yang  tinggi  sehingga  laju perpindahan  panas  akan  semakin cepat  terjadi  yang  menyebabkan  es batu cepat mencair.
4. Perpindahan  panas  total  tertinggi terdapat  pada  kotak styrofoam
sebesar 12,632 W, sedangkan terendah  pada  kotak  sekam  padi
sebesar  11,845  W.  Kotak  sekam padi  memiliki  nilai  konduktivitas rendah dan merupakan isolator yang baik untuk menahan
laju perpindahan panas yang terjadi.

## DAFTAR REFERENSI
Badan  Penelitian  dan  Pengembangan Pertanian.  2009.  Sekam  Padi sebagai  Sumber  Energi  Alternatif dalam  Rumah  Tangga  Petani. Departemen Pertanian.
Bejan,  A.,  dan  Kraus  Andreas,  D.  2004. Heat  Transfer  Handbook.  New York: John Willey and Sons.
Handani,  Sri,  Iwan  Aprion,  Sri  Mulyadi dan  Elvis  Adril.  2010.  Sifat
Isolator  Panas  Papan  Sekam  Padi
Dengan Variasi Resin dan Ukuran
Partikel. Jurnal Ilmu Fisika. Volume 2 (2): 68-73.
Harsono,  H.,  2002.  Pembuatan  Silika Amorf  dari  Limbah  Sekam  Padi. Jurnal Ilmu Dasar. Vol. 3 (2): 98- 103
Holman,  J.P.,  1997.  Perpindahan  Kalor, Edisi  Keenam . Alih  Bahasa  Ir.
E.Jasjfi,  Msc.  Jakarta:  Penerbit
Erlangga.
Joelianingsih. 2004. Peningkatan Kualitas Genteng Keramik Dengan Penambahan  Sekam  Padi  dan Daun  Bambu.  Makalah  Pribadi Falsafah Sains (PPS 702). ITB.
Kusuma,  I  G  B  Wijaya.  2003.  Kajian
Termis  pada  Beberapa  Material
Dinding  untuk  Ruang  Bawah
Tanah. Jurnal Teknik Sipil. Volume 10 (2): 67-74. Maiwita,  Fitri,  Yenni  Darvina  dan
Yulkifli.  2014.  Pengaruh  Variasi
Komposisi  Ampas  Tebu  dan Serbuk Gergaji Pada Papan Partikel Terhadap Konduktivs Termal.  Jurnal  Pillar  of  Physics. Vol. 1: 41-48. Mirmanto,  R.  Sutanto,  D.K.  Putra.  2018. Unjuk  Kerja  Kotak  Pendingin
Termoelektrik  dengan  Varuasi Laju Aliran Massa Air Pendingin. Jurnal  Teknik  Mesin  (JTM ). Vol. 7 (1): 44-49.
Mulyadi,  Sri,  Elvis  Adril  dan  Iwan Apriono.  2010.  Uji  Isolator  Panas Papan Sekam Padi Dengan Variasi  Ukuran  Partikel  dan Kepadatan.  Jurnal  Teknik  Mesin . Vol. 7 (1): 26-32. Nazar,  Reinaldy.  2016.  Kajian  Numerik Korelasi Perpindahan Panas Konveksi Alamiah Aliran Nanofluida ZrO 2 -Air Pada Anulus Vertikal. Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Indonesian  Journal  of  Nuclear Science  and  Technology.  Vol.  17 (1): 1-10. Nevers,  N.D.  2005.  Fluid  Mechanics  for Chemical Engineers, Third Edition. Mc Graw Hill Companies, Inc. New York, USA. Pratama,  Nanda,  Djusmaini  Djamas  dan Yenni  Darvina.  2016.  Pengaruh
Variasi  Ukuran  Partikel  Terhadap Nilai Konduktivitas Termal Papan Partikel Tongkol Jagung.  Pillar of
Physics, Vol. 7: 25-32.
Rahmi,  Fazzatul,  Zulfahrizal  dan  Kiman
Siregar.  2017.  Analisis  Pindah Panas Pada Ruang Fermentasi Biji Kakao  (Theobroma  cacao  L.) Dengan Menggunakan Kotak Kayu dan Styrofoam . Jurnal Rona
Teknik Pertanian . Volume 10 (1): 34-45. Setiawan,  Adi,  Faisal  dan  Andrian Sulaiman. 2017. Kaji Eksperimental  Pengaruh  Lapisan Dinding  dengan  Material  Es  dan Garam  pada  Dinding  Cold  Box Terhadap Laju Perpindahan Panas.  Jurnal  Polimesin.  Vol.  15 (1): 9-21.
Siagian,  Saut.  2017.  Perhitungan  Beban Pendingin  Pada Cold  Storage Untuk  Penyimpanan  Ikan  Tuna
Pada  PT.X.  Jurnal  Bina  Teknika. Vol. 13 (1): 139-149
Ubis, S. 2015 Penyimpanan Dingin Sayur Sawi  Hijau  ( Brassica  juncea  L .) Menggunakan  Kotak  Pendingin Sederhana. Jurnal Fakultas Pertanian Universitas Sam Ratulangi. Manado. Welty, J.R., C.E. Wicks dan G.L. Rorrer. 2004. Dasar-dasar Fenomena Transport. Edisi Keempat. Terjemahan. Jakarta: Erlangga. Wibowo,  Hary.,  Toto  Rusianto,  dan Manarul  Ikhsan.  2008.  Pengaruh Kepadatan dan Ketebalan Terhadap  Sifat  Isolator  Panas Papan Partikel Sekam Padi. Jurnal Teknologi. Vol 1 (2): 107-111.