Jurnal Vokasi, Vol. 4 No. 1 April 2020 ISSN : 2548-9410 (Cetak) | ISSN : 2548-4117 (Online) Jurnal hasil-hasil Penerapan IPTEKS dan Pengabdian Kepada Masyarakat

## PENERAPAN TEKNOLOGI REFRIGERASI MESIN PEMBUAT ICE CREAM KAPASITAS 1 KG UNTUK USAHA ICE CREAM RUMAHAN DI DESA JATIMULYA
KABUPATEN INDRAMAYU
1 Bobi Khoerun, 2 Ferry Sugara, 3 Sugeng Aditya
1,2,3) Jurusan Teknik Pendingin dan Tata Udara, Politeknik Negeri Indramayu Jl. Raya Lohbener Lama No. 08, Lohbener Indramayu, Jawa Barat 45252
1 hubbikhoiron31@gmail.com, 2 ferrysugara78@gmail.com

## Abstrak
Penggunaan  mesin-mesin  pendinginan  di  Indonesia  telah  meluas  karena  negara  kita beriklim  tropis  (panas)  sehingga  banyak  orang  memerlukan  suatu  makanan  yang dapat membantu kondisi tubuh dalam menghadapi aktifitas sehari-hari. Salah satunya adalah  es  krim.  Permasalahan  mesin  pendingin  es  krim  yang  sudah  ada  di  pasaran saat  ini  harganya  terlalu  mahal  untuk  dijangkau  masyarakat  pada  umumnya.  Oleh karena  itu,  perlu  terobosan  baru  yaitu  membuat  mesin  pendingin  es  krim  yang komponen  penyusunnya  menggunakan  komponen  mesin  pendingin  yang  lebih terjangkau  harganya.  Tujuan  dari  pembuatan  mesin  pembuat  es  krim  ini dimaksudkan untuk menghasilkan mesin pembuat es krim yang dapat digunakan oleh pengusaha es krim dan mengetahui daya listrik yang dikonsumsi oleh mesin tersebut. Komponen-komponen  yang  digunakan  menggunakan  komponen  mesin  pendingin kompresi uap. Metode penelitian yang dilakukan yaitu survei mitra, pembuatan alat, implementasi  alat,  dan  evaluasi.  Penulis  berhasil  membuat  mesin  pembuat  es  krim dengan  kapasitas  1  kg  dan  daya  listrik  yang  terpakai  selama  2  jam  perhari  adalah 0,45 Kwh.
Kata Kunci : Es Krim, Mesin Pendingin , Daya Listrik, Kompresi Uap

## PENDAHULUAN
Penggunaan  mesin-mesin  pendinginan  di Indonesia  semakin  meluas  karena  negara kita  beriklim  tropis  (panas)  sehingga banyak orang  memerlukan suatu makanan yang  dapat  membantu  kondisi  tubuh dalam  menghadapi  aktifitas  sehari-hari. Salah  satunya adalah  es  krim.  Pengolahan es  krim  sekarang  telah  memanfaatkan komponen  mesin  pendingin  tetapi  mesin pendingin  es  krim  yang  sudah  ada  di pasaran  saat  ini  harganya  terlalu  mahal untuk dijangkau masyarakat pada umumnya.  Es  dapat  digunakan  dalam kehidupan  sehari-hari  dan  memiliki  peran penting,  baik  untuk  pengawetan  ataupun sajian [1] .  Produk  makanan  ini  harus disimpan  pada  suhu  yang  aman  selama transportasi,
penyimpanan, dan pemrosesan, serta selama tampilan [2] .
Peningkatan  usaha  es  krim  untuk  saat  ini maupun  masa  yang  akan  datang  sangat diperlukan  untuk  keberlangsungan  usaha
tersebut. Oleh karena itu, dicoba terobosan baru  yaitu  pembuatan  mesin  pendingin  es krim yang komponen penyusunnya menggunakan komponen  mesin pendingin yang  harganya  lebih  terjangkau.  Hal  ini dilakukan  supaya  masyarakat  yang  ingin berbisnis  es  krim  lebih  terjangkau  untuk membeli  maupun  membuatnya  sendiri serta  memodifikasinya  menjadi  produk yang baik.
Rancang  bangun  mesin  pembuat  es  krim ini  dimaksudkan  untuk  memudahkan masyarakat  dalam  usaha  es  krim.  Mesin seperti  ini  memang  sudah  ada,  tetapi harganya cukup mahal jika dipandang oleh kalangan menengah ke
bawah.
Komponen-komponen  yang  digunakan menggunakan komponen  mesin pendingin kompresi  uap.  Mesin  ini  menggunakan kompresor 1/5 PK, kondensor, evaporator, pipa  kapiler  dan  beberapa  komponen pendingin lainnya yang kemudian dirangkai sama seperti prinsip kerja mesin pendingin.  Berdasarkan  hasil  pemikiran
diatas,  maka  kegiatan  pengabdian  ini merancang  mesin  pembuat  es  krim kapasitas  1  kg  untuk  usaha  es  krim rumahan di
Indramayu, sehingga diharapkan  para  pedagang  pembuatan  es krim dapat terbantu dengan alat ini.
Pembuatan  mesin  pembuat  es  krim  ini akan dititik beratkan pada beban pendinginan  pada  sistem  kerja  mesin  dan performansi  mesin  pembuat  es  krim meliputi  COP,  efisiensi,  dan  konsumsi daya  listrik.  Pelaksanaan  pengabdian dilakukan  di  Amira Ice  Cream yang terletak  di  Desa  Jatimulya  Kecamatan Terisi Kabupaten Indramayu.
Target  yang  diharapkan  pada  kegiatan pengabdian  masyarakat  yang  dilakukan yaitu  membantu  pelaku  usaha  es  krim rumahan  di  Indramayu  dalam  proses pembuatan  es  krim.  Luaran  dari  program pengabdian  kepada  masyarakat  ini  adalah menerapkan  teknologi  refrigerasi  mesin pembuat  es  krim  kapasitas  1  kg  untuk
usaha  es  krim  rumahan  di Desa Jatimulya Kecamatan Terisi Kabupaten Indramayu.

## METODE PELAKSANAAN
Pengabdian  masyarakat  ini  dilakukan  di Blok  Pedati  I  Desa  Jatimulya  Kecamatan Terisi  Kabupaten  Indramayu  mulai  bulan Maret 2019-November 2019.
Kegiatan  pengabdian  ini  yaitu  merancang mesin  pembuat  es  krim  kapasitas  1  kg untuk  usaha  es  krim  rumahan  di Indramayu,  sehingga  diharapkan  para pedagang  pembuatan  es  krim  dapat terbantu  dengan  alat  ini.  Saat  ini  harga mesin  es  krim  mahal,  sehingga  dengan pembuatan  mesin  pendingin  ini,  mitra akan  terbantu  dengan  harga  yang  lebih terjangkau.  Mitra  sebagai  penjual  es  krim dapat  menggunakan  mesin  ini  untuk menbantu  proses  usaha  yang  dilakukan. Metode pelaksanaan dari program pengadian  masyarakat  yang  dilakukan adalah sebagai berikut : Gambar 1. Tahapan Kegiatan Penjelasan  gambar  di  atas  sebagai berikut:
1. Survei Melakukan  survei  alat  pembuat es  krim  yang  sudah  dipakai  oleh usaha es krim rumahan di Indramayu sebagai bahan perbandingan  mesin  pembuat  es krim  yang  akan  dibuat  pada pengabdian msyarakat ini.
2. Pembuatan Alat
Tahapan ini berupa perancangan alat  pembuat  es  krim  kapasitas  1 kg.  Alur  pembuatan  alat  sebagai berikut: 3. Implementasi Alat Implementasi  alat  dilakukan setelah  mesin  pembuat  es  krim sudah  dibuat.  Implementasi  alat dilakukan  di  lokasi  mitra  yang telah  bekerja  sama.  Pada  tahapan ini  akan  diambil  data  beban pendinginan dan performansi mesin pembuat es krim. 4. Evaluasi Tahap  akhir  kegiatan  ini  adalah melakukan evaluasi terhadap mesin pembuat es krim kapasitas 1 kg yang sudah dibuat dan
diimplementasikan  untuk  dapat
dilakukan keberlanjutannya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  dan  pembahasan  pada  bab  ini meliputi  proses  perancangan  alat  dan perhitungan  daya  listrik  yang  dikonsumsi. Proses perancangan alat meliputi tahapan- tahapan sebagai berikut:
1. Pembuatan meja alat 2. Menentukan penempatan komponen utama dan kabin 3. Memasang  komponen  utama dan pendukung
4. Memasang pemipaan 5. Pengelasan pada pipa
6. Merangkai rangkaian kelistrikan
7. Melakukan pengetesan pada setiap komponen 8. Selesai

## 9. Pengambilan data

## Perakitan Meja Alat
Meja  alat  pembuatan  es    krim    berbentuk persegi    kubus    dengan    4  kaki  yang dilengkapi  dengan  roda  kaki  untuk memudahkan  peneliti  saat  pemindahan alat.  Bagian  atas  pondasi  sebagai  tempat kabin  pencetakan  es  krim  dan  bagian bawah  sebagai  tempat  kompresor  dan komponen lainnya. Bagian samping kanan,  kiri,  dan  depan  ditutup  dengan papan  triplek  untuk  melindungi  bagian kelistrikan  dari  jangkauan  anak-anak  atau pemakai usaha ice cream. Bagian belakang  tidak  di  tutup  supaya  ada sirkulasi udara yang masuk dan keluar. Gambar 2. Meja Alat

## Penempatan Komponen Alat
Bagian kontrol alat diletakkan bagian atas meliputi voltmeter , amperemeter , pilot lamp , push button, dan thermostat Elitech. Begitu  juga  dengan low  pressure  gauge
dan high  pressure  gauge diletakkan  pada bagian  atas  alat  supaya  mempermudah peneliti  melihat tekanan pada  alat.  Bagian samping  kontrol,  dibuat  kabin  ukuran kotak  dan  dilengkapi  dengan  penempatan cetakan es cream berjumlah 12.
Gambar 3. Proses Penempatan Bagian Kontrol
Gambar 4. Penempatan Komponen Kelistrikan
Pembutan  kabin  dilapisi  dengan  sterofom dan aluminium foil di setiap sudutnya agar aliran  suhu  dingin  tidak  mengalami  aliran keluar  yang  membuat  suhu  kabin  menjadi kurang  dingin.  Kabin  ditutup  dengan
penutup  terbuat  dari  stainless  kemudian dilapisi  dengan  sterofom  dan  aluminium foil.  Evaporator  dan  kipas  diletakkan  di dalam  kabin  dan  di  bawah  cetakan ice cream .
Gambar 5. Bagian Cetakan Ice Cream
Komponen  utama  refrigerasi  diletakkan bagian  bawah  meja  alat  meliputi kompresor,  kondensor,  fan  kondensor, pipa kapiler, dan sigh glass . Kompresor adalah  alat  yang  mengkompresikan refrigerant dan  mernsirkulasikannya  ke seluruh  sistem [3] .  Proses  pemasangan pipa  dan  komponen  komponen  yang lain  harus  tepat.  Sistem  pendinginan yang  sukses  tergantung  pada  desain perpipaan  yang  baik  dan  pemahaman tentang  aksesori  yang  dibutuhkan [4] . Pada bagian kompresor inilah dilakukan vacuum  dan  pengisian refrigerant ke dalam  unit.  Pada  bagian  output  kapiler dilapisi  insulflex  dan  aluminium  foil supaya  hasil  embun  pembekuan  pipa tidak menetes ke bawah dan aliran suhu dingin  tidak  keluar  unit.  Pendinginan dan  pembekuan  makanan  adalah  proses yang  kompleks.  Sebelum  dibekukan, panas  harus  dikeluarkan  dari  makanan untuk mengurangi temperaturnya sampai titik beku awal makanan [5].
Gambar 6. Penempatan Komponen Komponen Utama
Gambar 7. Unit Tampak dari Belakang
Gambar 8. Pengujian Suhu
Gambar 9. Uji Coba di Tempat Mitra
Gambar 10. Penyerahan Alat ke Mitra

## Perhitungan Efisiensi
Berdasarkan diagram p-h dengan refrigeran R134a diketahui sebagai
berikut:
h1 = 391,8 kJ/kg h2 = 428,3 kJ/kg Te = -9,2 o C/ 263,7 o K
Tc =  46,6 o C/  319,6 o K
Perhitungan efek kompresi, efek pemanasan, dan efek refrigerasi diperlukan  untuk  mengetahui  efisiensi dari suatu mesin refrigerasi. Perhitungannya adalah sebagai berikut:

## 1. Efek Kompresi
Perhitungan efek kompresi dapat dihitung dengan persamaan: qw = h2 - h1 =  428,3  kJ/kg  – 391,8 kJ/kg = 36,5 kJ/kg 2. Efek Pemanasan Perhitungan  efek  pemanasan dapat dihitung dengan persamaan:
qc = h2 - h3 =  428,3  kJ/kg    – 266,3 kJ/kg = 162 kJ/kg 3. Efek Refrigerasi Perhitungan efek refrigerasi dapat dihitung dengan persamaan: qe = h1 - h4 =  391,8  kJ/kg  – 266,22 kJ/kg = 125,6 kJ/kg
Selanjutnya  mencari  COP  Carnot dan  COP  Aktual  untuk  mencari  dan menemukan  efisiensi  dari  suatu  mesin refrigerasi. Perhitungannya adalah sebagai berikut:
4. COP Carnot = = 𝟐𝟔𝟑,𝟖 𝐊 𝟓𝟓.𝟖 𝐊 = 4,7 5. COP Aktual
=
125,6 / 36,5 = 3,4
6. Efisiensi
Untuk  melakukan  perhitungan Efisiensi dapat dihitung dengan
persamaan: =

## 7. Daya Listrik Dan Estimasi Biaya
Yang Dikeluarkan Tegangan listrik pada unit ini  yaitu  225V  dan  arus  listrik 2A  serta  daya  1  kWh  sebesar Rp. 1.467,28 (sumber: listrik.pln)  dengan  pemakaian alat  rata-rata  selama  2  jam dengan runing time 120 menit.
Tegangan = 225V Arus = 2A Cos ø = 0,5 Maka P = V . I . Cosø = 225 x 2 x 0.5 = 225 W Estimasi pemakaian listrik selama sehari: Pemakaian perhari = P/1000 x 2 jam =  225/1000  x  2 jam = 0,225 x 2 jam = 0,45 Kwh Pemakaian perbulan = 0,45 x 30 hari = 13.5 kWh Sehingga biaya yang dikeluarkan dalam  sebulan  dengan  pemakaian  yaitu sebesar:
= 13.5 kWh x Rp. 1.467,28 = Rp 19.808,28

## KESIMPULAN
Kesimpulan dari pembuatan alat pengabdian  ini  yaitu  penulis  berhasil membuat  alat  pembuat ice  cream terdiri dari  komponen  utama  yaitu  kompresor, kondensor,  pipa  kapiler,  dan  evaporator. Kabin  dirancang  untuk  kapasitas ice cream 1  kg  yang  dibagi  menjadi  12 cetakan ice  cream .  Daya  listrik  yang terpakai selama 2 jam perhari adalah 0,45 Kwh. Sedangkan selama sebulan @2 jam, daya  listrik  yang  digunakan  adalah  13,5 Kwh.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Widiyatmoko.
Perancangan,
Perakitan, dan Pengujian Performa Mesin Pembuat  Es  Krim  Manual  Kapasitas  5
Liter.  Jurnal  Teknologi  Pendingin  dan Tata  Udara  Politeknik  Sekayu  (PETRA) 55-72. (2015).
[2] ASHRAE  Refrigeration  Hand  Book. Retail  Food  Store  Refrigeration And Equipment. Chapter 15. (2010)
[3] Reni. Analisa  Perbandingan  Sistem Refrigerasi  Kompresi  Uap  Jenis  Kulkas 1/3  PK  dengan  Variasi  Temperatur Kondensor. Tugas Akhir . (2011). Indramayu: Politeknik Indramayu.
[4]  ASHRAE  Refrigeration  Hand  Book.
System Practices
for Holocarbon
Refrigerants. (2002). Inc : Atlanta.
[5]  ASHRAE  Refrigeration  Hand  Book. Cooling  and  Freezing  Times  of  Foods . Chapter 10. (2006)