## PERENCANAAN SISTEM PENDINGIN PALKA IKAN MENGGUNAKAN TENAGA SURYA
Razali Program Studi Teknik Politeknik Negeri Bengkalis Kampus Politeknik Negeri Bengkalis, Jalan Bathin Alam, Sei. Alam, 28651 Telp (+62)766-7008877, Fax. (+62)766-8001000 Email: razali@polbeng.ac.id

## Abstract
Planning the cooling system box / hatch fishing boats using solar power is intended to inhibit the growth of bacteria on the fish so as to maintain the freshness and quality and benefit of solar energy as a power conditioning sytem hatch fish. At this time fishing boats used by the fishermen on the island of Bengkalis storage of fish using only a block of ice. But a block of ice that has been used for a fixed time limit and gradually shaped ice will melt and no longer effective. Therefore made planning a fishing boat hatch cooling systems using solar power. The test results porformance temperature box / hatch the fish reaches a temperature of -7.3 degrees  Celsius.  Performance  bateray  capable  of  supplying  the  cooling  box  for  12  ja  m without  voltage  supplied  through  PV  modules  to  bateray  the  test  results  show  that  the condition bateray still keep the flow by 50%. So that the fish catch fresh condition remains in making  the  price  of  high-value  fish  and  furnish  an  alternative  method  to  saving  on  fuel energy.
Keywords : box / hatch fish, refrigeration, temperature

## 1.  PENDAHULUAN
Bengkalis  merupakan  bagian  dari  wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia,  dengan luas wilayah  11.481,77  km²  memiliki  banyak  potensi sumber daya alam,  kekayaan laut  yang melimpah, sangat  potensial  untuk  dikembangkan  menjadi daerah industri perikanan.
Dalam  satu  dekade  ini,  jumlah  ikan  yang ditangkap nelayan cenderung mengalami penurunan.  Hal  ini  tentu  akan    mengakibatkan nelayan  yang  menghendaki  jumlah  tangkapannya berlimpah,  haruslah  berlayar  lebih  jauh  ketengah lautan  untuk  mencapai fishing  ground (tempat bergerombolnya  ikan).  Salah  satu  kendala  yang dihadapi para nelayan tradisional dalam memperoleh  nilai  tukar  maksimum  atas  hasil tangkapannya  adalah  karena  produk  tangkapan yang  buruk  ketika  sampai  di  tempat  pelelangan. Hal tersebut disebabkan kapal ikan yang digunakan  oleh  nelayan  bengkalis  palka  sistem pendinginnya hanya menggunakan es.
Hasil  studi  awal,  banyak  program  pemerintah melalui  dinas  perikanan  dan  kelautan  untuk memberikan  bantuan  kapal  yang  terbuat  dari bahan fiberglass .  Namun  bantuan  tersebut  masih dalam  mendinginkan  hasil  tangkapan  sama dengan sistem pendingin tradisional, sehingga ikan
cepat  menjadi  rusak  atau  busuk  setelah  diangkat dari  dalam  air.  Dalam  keadaan  yang  telah  rusak, harga ikan akan dinilai rendah, sebab telah menjadi hu-  kum  pasar  bahwa  konsumen  pada  umumnya akan  memilih  produk  yang  segar,  bahkan  jika mungkin  yang  masih  hidup.  Produk  yang  segar juga  akan  diminati  oleh  pembeli/  distributor  di tempat  pendaratan  karena  dengan  demikian  juga mereka  dapat  mendis-  tribusikannya  kepada konsumen  yang  tinggal  jauh  dari  pantai  atau  jauh dari tempat pendaratan.
Pada  sisi  teknis,  dengan  adanya  es  sebagai media pendingin,  maka berat berat kapal bertambah,  sehingga  menambah  tahanan  kapal yang  sebetulnya  harus  dihindari  karena  dampak selanjutnya  mesin  utama  akan  membutuhkan konsumsi bahan bakar yang besar untuk mencapai kecepatan  yang sama dengan  kapal  yang memiliki tahanan lebih  kecil dengan daya motor  yang sama pula.  Dari  segi  ekonomis,  maka  owner  kapal, mengalami  kerugian  karena  hilangnya  kapasitas angkut ikan yang disebabkan penggunaan sebagian ruang muat untuk mengangkut es.
Dengan  kondisi  yang  demikian,  maka  bantuan kapal  nelayan  dari  pemerintah  yang  semestinya dilengkapi  berupa  sistem  pendingin  pada  hasil tangkapan ikan sehingga ketika ikan tersebut dijual
kepada  pembeli,  maka  kondisinya  tetap  dalam segar.  Ikan  ha-  sil  tangkapan  harus  memerlukan perlakuan  khusus  dengan  cara  didinginkan  agar terjaga  kualitasnya.  Proses  pendinginan  ikan bertujuan  untuk  menghambat  berkembangnya bakteri  yang  dapat  menyebabkan  kesegaran  ikan menjadi rusak. Salah satu alternatif lain yang dapat digunakan    untuk    menjaga    kwalitas  ikan  segar adalah dengan melakukan kajian system pendingin menggunakan Refrigerant (Monoklorodifluro metana) dengan metode sumber energi matahari.
Berdasarkan  latar  belakang  di  atas  me- nunjukkan  bahwa  perlu  dikembangkan  sistem pendingin pada palka kapal bantuan pe- merintah ikan dengan
menggunakan Refrigerantt (Monoklorodifluro  metana)  dengan memanfaatan energi  surya  sebagai  tenaga  pengerak  sitem pendingin palka ikan.
Tujuan  Penelitian  adalah  merancang  dan membuat  sistem  pendingin  pada  hasil  tang- kapan  ikan  sehingga  kondisinya  tetap  dalam segar,  memanfaatan  energi  surya  sebagai tenaga  pengerak  sistem  pendingin  palka  ikan, serta penghematan energi bahan bakar.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Palka/Peti Berinsulasi
Palka/Peti  berinsulasi  adalah  palka  berbentuk peti  untuk  kapal-kapal  ikan  berukuran  kecil  (5 GT),  dinding-dinding  peti  tersebut  dicor  dengan bahan  polyuretan. Penberinsulasi  tidak permanen, melainkan  dapat  dilepas  dari  kapal  dan  diangkat untuk  dibersihkan.  Bahan  insulasi  yang  akan dicorkan  terdiri  dari  polyuretan  A  (bahan  A), polyuretan B (bahan B).  Bahan  A  berwarna coklat tua,  bahan  B  berwarna  coklat  muda,  (Lihat Gambar  1).  Ketiga  jenis  bahan  tersebut  jira  di campurkan  akan  mengembang  dan  membentuk insulasi  yang  padat  dan  kedap  udara.  Tetapi  jika tanpa bahan B pengembangan tidak akan terjadi.
Gambar 1. Bahan-Bahan Insulasi Poly A dan Poly B
Dari  hasil  pengujian,  komposisi  terbaik  bagi perbandingan  bahan   tersebut  adalah  : bahan A = 7  dan bahan B =  5 (sumber: ba- dan  penelitian
dan
pengembangan
pertanian
Jakarta
1997/1998).
Perbandingan tersebut akan menghasilkan  kerapatan  insulasi  60  kg/m2. Manfaat  dengan  mengetahui  kompo-  sisi  bahan diatas  adalah  untuk  memperkira-  kan  banyaknya bahan-bahan insulasi yang akan digunakan. Palka  Kapal  Ikan  Susunan  bahan  insulasi  beserta ukurannya  sesuai  dengan  yang  ada  pada  kapal yaitu  foam,  dan  fiberglass.  Di  ba-  wah    ini merupakan  gambar  Insulasi  Palka Ikan :
Gambar 2. Palka Kapal Ikan

## 2.2. Prinsip Mencegah Kerusakan Ikan
Dalam  kehidupan  sehari-hari,  teknologi refrigerasi  lebih  dikenal  dalam  bentuk  produknya yang  berupa es,  lemari  dingin  (refrigerator  rumah tangga),  pabrik  es  dan  lain-  lain.  Dalam  bidang perikanan  contoh  peng-  gunaan  gudang  dingin ( cold storage ) yaitu bangunan untuk penyimpanan ikan. Menurut Ilyas (1983), ikan tergolong pangan yang  paling  cepat  membusuk  dan  teknik  refrige- rasilah  yang  sudah  terbukti  mampu  meng- awetkannya  dalam  bentuk  yang  hampir  sama dengan  ikan  yang  baru  saja  ditangkap  dari air. Maka  teknik  refrigerasi  dapat  diterapkan  secara luas pada setiap sektor perikanan.
Beberapa  metode  atau  sistem  Pendingin ikan di kapal adalah :
1.   Pendingin Ikan dengan es ( icing )
2.   Pendingin   ikan   dengan   udara   dingin ( chilling in cold air )
3.   Pendinginan ikan dengan es air laut
4.   Pendinginan  ikan  dengan  air  yang didinginkan( chilling in water )
5.   Pendinginan ikan dengan es kering
6.   Pendingin  ikan  dengan  teknologi  refrigerasi

## 2.3. Prinsip Kerja Sistem Pendingin
Cara  kerja  mesin  pendingin  ini  dapat dijelaskan  sebagai  berikut,  kompresor  yang ada pada  sistem  pendingin  dipergunakan  sebagai  alat untuk  memampatkan  fluida  kerja  ( refrigerant ),  jadi refrigerant  yang  masuk ke dalam   kompresor  oleh kompresor    tersebut  akan  dimampatkan  sehingga tekanan  dan  temperaturnya  akan  naik  kemudian dialirkan ke kondensor.
Gambar  3.  Gambar  Siklus  Kerja  Sistem
Pendingin dan Komponen
Utamanya
Pada  bagian  kondensor  ini refrigerant yang telah  dimampatkan  akan  di  kondensasikan sehingga  berubah  fase  dari  refrigerant  fase  uap lanjut akan berubah keadaan men- jadi refrigerant fase  cair,  dengan  adanya  perubahan  fase  dari fase  uap  ke  fase  cair  maka  refrigerant mengeluarkan  kalor  yaitu  kalor penguapan yang terkandung  didalam  refrigerant.  Pada  kondensor tekanan  refrigerant  yang  berada  dalam  pipa-pipa kondensor  relatif  jauh  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  tekanan  refrigerant  yang  berada  pada pipi-pipa  evaporator.  Setelah  refrigerant  lewat kondensor dan setelah melepaskan kalor penguapan  dari  fase  uap  ke  fase  cair  maka refrigerant  dilewatkan  melalui  katup  ekspansi. Katup  ekspansi  ini  berfungsi  untuk  mengatur jumlah refrigerant yang akan masuk ke evaporator  dan  menurunkan  tekanan  refrigerant pada  suatu  harga  tertentu  sesuai  dengan  be- sarnya  beban  pendinginan.  Dari  katup  ekspansi refrigerant  dialirkan  ke  evaporator,  di  dalam evaporator  ini    refrigerant    akan    berubah keadaannya  dari  fase  cair  ke  fase  uap.  Untuk merubahnya dari fase cair ke refrigerant fase uap maka  proses  ini  membutuhkan    energi    yaitu energi    penguapan,  dalam  hal  ini  energi  yang dipergunakan  adalah  energi  yang  berada  di dalam substansi yang akan didinginkan.
Dengan  diambilnya  energi  yang  diambil dalam  substansi  yang  akan  didinginkan  maka enthalpi  substansi  yang  akan  didinginkan  akan menjadi  turun,  dengan  turunnya  enthalpi  maka temperatur  dari  substansi  yang  akan  didinginkan akan  menjadi  turun.  Refrigerant  yang  keluar  dari evaporator  kemudian  dihisap  oleh  kompresor untuk  di  mampatkan  kembali.  Proses  ini  akan berubah terus menerus sampai terjadi pendinginan  yang  sesuai  dengan  keinginan. Dengan  adanya  mesin  pendingin  ni  maka  untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan.

## 2.4. Pemanfaatan Energi Surya
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  yaitu pembangkit  yang  memanfaatkan  sinar  matahari sebagai  sumber  penghasil  listrik.  Alat  utamanya yaitu  penangkap,  pengubah  dan  penghasil  listrik photovoltaic  atau  sering  disebut  modul (Panel Solar  Cell ).  Dengan  alat  tersebut,  sinar  matahari diubah menjadi listrik  melalui  proses  aliran-aliran elektron  negatif,  lalu  menjadi  menjadi  aliran listrik  DC  yang  akan  langsung  mengisi  Battery/ Accumulator  sesuai  tegangan  dan  arus  yang diperlukan. Rata-rata Produk Modul yang dipasarkan menghasilkan  12  sampai  18  VDC  dan 0,5  sampai  7  Ampere.  Modul  memiliki  kapasitas beraneka  ragam,  mulai  dari  10  watt  peak  sampai 200  watt  peak.  Modul  juga  ter-  diri  dari  type  cell monocrystal dan poly- crystal.
Gambar  4.  Komponen  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya
Komponen  inti  dari  pembangkit  listrik  tenaga surya ini adalah modul solar cell, regulator/controller,  battery,  Accumulator,  Inverter DC to AC dan Beban/loader. Dalam memanfaatkan PV  sebagai  sumber  energi  listrik,  perlu  dilakukan perencanaan  untuk  proses  pemasangan.  Hal  ini dilakukan  untuk  memperoleh  hasil  yang  maksimal dan  mengurangi  energi  yang  terbuang.  Dalam hubungannya  dengan  sistem  sumber  listrik  yang lain,  maka  instalasi  dibagi  menjadi  dua,  yaitu sistem  instalasi  mandiri  dan  sistem  instalasi terhubung jaringan (Suhono, 2009).

## 3.  METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dipakai pada penelitian  ini  meliputi  beberapa  langkah  seperti berikut :
Gambar 5.  Bagan  alir  Penelitian  yang  dilakukan pada tahun Kedua

## 3.1. Langkah Penelian Tahun II (PLTS)
Penelitian yang akan dilakukan mencakup:
a.  Menghitung    beban  sistem  pendingin  pada Box/palka.
b.  Kalkulasi  jumlah  modul  sel  surya,  chopper konverter,  rangkaian  baterai  charger,  accu, inverter yang dibutuhkan.
c.  Menentukan sudut kemiringan cahaya matahari untuk memperoleh instensitas cahaya.
d.  Pengujian rangkain chopper untuk memperoleh nilai tegangan minimal sebagai input rangkaian baterai charger.
e.  Pengujian  rangkain  baterai  charger  untuk menentukan  tegangan  nominal  yang  akan digunakan pada accu.
f.  Pengujian accu setelah disusun secara parallel. g.  Pengujian inverter untuk
mengukur
kemampuan inverter
untuk
mensuplai box/palka ikan. Gambar 6. Bagan alir Penelitian yang dilakukan pada tahun Kedua 3.2. Perhitungan Beban Kalor Melalui Dinding
Untuk  mencari  Koefisien  panas  menyeluruh (U)  dengan  menggunaan  persamaan  sebagai berikut :
Pada  Dinding  kotak  ikan  terdiri  dari  plat dengan  ketebalan  0.8  mm  dan polyurethane dengan ketebalan 5 cm.
Beban Kalor total melalui dinding :
Qd tot = Qd 1 + Qd 2 + Qd 3 + Qd 4 + Qd 5 + Qd 6 =  24, 58 W Laju infiltrasi
X = 1,244 L/s
Jadi Laju infiltrasi : 1,244  L/s
Q ac =  Laju infiltrasi x laju pertukaran udara
Q ac = 1,244  L/s  x 0.10 kj/s
Q ac = 0,135 kW
Q ac =   135 W

## 3.3. Beban Total Kalor Cooler
Beban  kalor    total  cooler  yaitu  penjumlahan beban  kalor  melalui  dinding,  beban  kalor  dari pertukanran udara dan beban kalor dari produk.
Q tot cooler  = Q tot + Q ac + Q i =  211 W
Selanjutnya Q tot cooler  + safety Faktor 10% Jadi  Beban  Total  Pendingin  (beban  refrigeasi)  = 232 W
Tabel  1. Performance box /palka ikan
Gambar 7. Grafik performance box/palka ikan

## 3.4. Perhitungan Beban PLTS
Penentuan  kebutuhan  total  beban  yang  di suplay merupakan langkah awal dalam merancang sisitem PLTS.
Tabel 2. Beban total

## 3.5. Pengujian Sisitem PLTS
Gambar 8.   Grafik perbandingan
rata-rata
tegangan  modul  PV  pada  cuaca cerah dan mendung.
Gambar 9. Grfik perbandingan rata-rata tegangan modul PV pada dua posisi
3.6.  Uji Performance Alat  Kotak  Ikan  dan  Solar Cell
Tabel  2.  Data  Uji  Performance  Alat  Kotak  Ikan dan Solar Cell
Gambar 10  Kurva perfermonce Bateray (PLTS) pada malam hari
Dari  tabel  dan  grafik  diatas  menunjukan bahwa  performance  box/palka    ikan  tersebut sudah sesuai dengan temperatur yang diharapkan untuk tempat penyimpanan ikan dengan kemampuan alat pendingin diatas temperatu 4 0 C, sehingga  kondisi  ikan  tetap  segar  dan  tetap berkualitas.
Performance bateray  mampu  menyuplay  box pendingin  selama  12  jam  tanpa  adanya  tegangan yang diberikan melalui modul PV ke bateray maka hasil  pengujian  menunjukan  bahwa  kondisi bateray masih menyimpan arus sebersar 50%. Tabel  2. Performance bateray  menyuplay  box pendingin selama 12 jam ( pada siang hari adanya tegangan dari modul solar cell)
Gambar 11. Performance Box/Palka  Ikan
Dari  tabel  dan  grafik  diatas  menunjukan bahwa  performance  box/palka    ikan  tersebut sudah sesuai dengan temperatur yang diharapkan untuk tempat penyimpanan ikan dengan kemampuan alat pendingin diatas temperatu 4 0 C, sehingga  kondisi  ikan  tetap  segar  dan  tetap berkualitas.
Performance bateray  mampu  menyuplay  box pendingin  selama  12  jam  pada  pagi  hingga  ere hari  tentu adanya tegangan yang diberikan elalui modul  PV  ke  bateray  maka  hasil  pengujian menunjukan  bahwa  kondisi  bateray  masih menyimpan arus sebersar 70%.

## 4. KESIMPULAN
Hasil  uji  performance  temperatur  box  ikan tersebut mencapai temperatur -7,3 darajat celcius. Sehingga hasil tangkapan ikan tersebut kondisinya tetap  dalam  segar  membuat  harga  ikan  bernilai tinggi.
Hasil  uji  porformance  bateray  mampu  untuk menyuplay bok/palka dibuktikan dengan dilakukan dua pengujian yaitu: 1.  Performance bateray untuk menyuplay bok/palka  pada  malam  hari  selama  12  jam tanpa  adanya  arus  dari  modul  cell  surya menunjukan  power  display  battery  electric power display terakhir mencapai 50 % 2.  Performance bateray untuk menyuplay bok/palka  pada  pagi  sampai  sore  hari  selama 12  jam  adanya  arus  dari  modul  cell  surya menunjukan  power  display  battery  electric power display terakhir mencapai 70 %
Adapun  hasil  pengujian  rata-rata  tegangan  modul PV  1 s/d PV 4 (posisi modul miring dan rata) baik pada  kondisi  cuaca  mendung  maupun  cuaca terang (normal) bahwa posisi datar yang lebih baik dengan rata-rata tegangan mencapai 15,5 Volt.

## DAFTAR PUSTAKA
Ilyas,1983.   Bangunan  Untuk  Penyimpanan Ikan. UNSRAT Manado.
Suhono,  2009.  Sistem  Instalasi  Mandiri  Dan Sistem Instalasi Terhubung Jaringan Stoecker, W.F. 1994. Refrigerasi dan Pengkondisian Udara. Jakarta:  Penerbit
Erlangga.