Sistem Refrigerasi Pada Pabrik ES

1. Pendahuluan

       Pabrik es adalah suatu unit produksi untuk membuat dan menghasilkan es dalam bentuk es balok ataupun flake ice sebagai bahan pembantu untuk mendinginkan hasil perikanan dalam rangka mempertahankan mutu ikan.

Pekerjaan pembangunan pabrik es terdiri dari pekerjaan sipil yaitu bangunan pabrik dan pekerjaan mekanikal yaitu instalasi unit refrigerasi atau unit pendingin dimana dalam unit ini terjadi proses pendinginan/pembekuan bahan baku air menjadi es. Adapun komponen yang di instal ini  antara lain adalah  compressor, condensor, receiver, evaporator (verdamper), brine tank (bak air garam), suction trap, accumulator, oil separator, agitator, control valve dan instalasi listrik sebagai sumber tenaga untuk menggerakan unit pendingin tersebut.

             Secara teknis, jika seluruh komponen yang di instal ini tidak sesuai dengan kapasitas yang telah ditentukan (salah perhitungan), maka proses pembekuan air menjadi es tidak tercapai atau proses pembekuannya memerlukan waktu yang cukup lama sehingga tidak efisien, oleh karena itu; penentuan, perhitungan dan pemeriksaan spesifikasi teknis dari komponen – komponen tersebut menjadi sangat penting. Jika tidak, maka hasil yang diperoleh bukannya air beku (es) tapi hanya air dingin yang tidak mempunyai nilai jual.

             Proses pendinginan ini terjadi pada saat freon atau amonia (refrigerant) disirkulasikan oleh compressor keseluruh komponen dengan tekanan tinggi dan pada saat masuk ke evaporator (verdamper) melalui katup ekspansi (expantion valve) terjadi proses penurunan tekanan & temperatur (yang disebut proses pendinginan). Melalui verdamperini, air garam dalam brine tank didinginkan  hingga mencapai suhu – 15° C atau lebih rendah lagi sehingga dapat membekukan air dalam ice can (cetakan es) yang direndam dalam brine tank tersebut.

             Secara ekonomis, dalam perhitungan biaya operasional pabrik es, komponen biaya yang cukup menentukan  adalah komponen biaya untuk tenaga listrik (PLN atauGenerator Set) sebagai tenaga penggerak unit pendingin tersebut. Penentuan atau pemilihan penggunaan sumber tenaga listrik tersebut harus hati-hati karena dampaknya cukup berarti, sebagai contoh; jika menggunakan PLN sebagai sumber tenaga listrik akan ada penghematan biaya operasional sekitar 30 % dibanding menggunakan Generator Set.

             Petunjuk Teknis (Juknis) Pembangunan Unit Usaha Pabrik Es ini diharapkan dapat menjadi  “acuan” dalam membangun suatu unit usaha pabrik es karena kekeliruan dalam menentukan Spesifikasi Teknis setelah persyaratan lain terpenuhi akan mempunyai dampak yang sangat merugikan baik secara Teknis Operasional maupun Secara Ekonomi.

         

Petunjuk Teknis (Juknis) ini dilengkapi (lampiran) dengan contoh spesifikasi teknis Pabrik Es Kapasitas 10 ton/hari, 15 ton/hari dan 30 ton/hari Lay out Pabrik es dan Gambar Komponen.

 

  II.       Tujuan

Petunjuk teknis ini disusun bertujuan untuk:

        1.         Sebagai acuan dalam rangka pembangunan unit usaha pabrik es;

2.         Menunjang ketersediaan es secara memadai bagi kegiatan penanganan pengolahan dan pemasaran hasil perikanan;

 

1. Persyaratan Umum

 

1. Lokasi

Dalam menentukan lokasi pembangunan pabrik es, harus diperhatikan keberadaan sumber air tawar sebagai bahan baku utama termasuk kapasitas dan kualitas, luas lahan (idealnya minimal 1,5 kali luas bangunan pabrik), kemudahan transportasi dan lokasi  penjualan es relative tidak terlalu jauh.

 

1. Status Lahan

Lahan merupakan milik pemerintah daerah dengan status lahan tidak bermasalah

(clear and clean) dengan status hukum jelas atau diperkuat dengan surat Bupati/Walikota;

 

1. Kelembagaan Pengelola

Mekanisme pengelolaan didasarkan atas kesepakatan masyarakat/ kelompok sasaran yang difasilitasi oleh Dinas Kelautan dan Perikanan Provinsi berkoordinasi dengan Dinas Kabupaten/Kota yang menangani kelautan dan perikanan. Bentuk kelembagaan pengelola dapat berupa koperasi/kelompok masyarakat/unit usaha lain yang disepakati bersama.

 

1. Persyaratan Teknis

 

            1.    Bangunan Pabrik

1. Usahakan bangunan pabrik 90 % tertutup rapat, sirkulasi udara cukup dan hindari sinar matahari masuk ke dalam unit secara langsung;

2. Dinding bangunan sebaiknya terbuat dari dinding tembok bukan kayu atau  bahan baku lain, hal ini maksudnya untuk menahan panas sinar matahari yang dapat mengurangi efek pendinginan;

3. Ruang mesin usahakan sejajar dengan ruang produksi & ruang bongkar es  agar

      lebih efisien;

                      2.      Sumber Air sebagai bahan baku

 

         Air sebagai bahan baku utama sangat menentukan kelangsungan pabrik es, oleh karena itu keberadaan sumber air menjadi sangat penting. Air sebagai bahan baku harus memenuhi persyaratan SNI 01-4872.1-2006 tentang Es untuk penanganan ikan Es untuk penanganan ikan.       

Sumber air sebagai bahan baku yang digunakan untuk pembuatan es dapat berasal dari:

         a.         Mata air;

1. Sumur bor;

2. Perusahaan Air Minum (PAM/PAMD);

3. Air sungai yang telah ditreatment sehingga memenuhi persyaratan.

           

Adapun kapasitas sumber air yang diperlukan adalah minimal 1,5 kali dari kapasitas pabrik es, misalnya kapasitas pabrik es 10 ton/hari maka kapasitas sumber air idealnya minimal 15 ton/hari;

 

              3.    Sumber Tenaga Listrik

 

         Sumber tenaga listrik untuk menggerakan unit pendingin atau pabrik es adalah tenaga listrik  PLN atau generator set (genset). Dalam menentukan pilihan ini harus cermat, pertimbangkan sisi efisiensinya baik secara teknis maupun ekonomis.

 

                        a.         Tenaga Listrik PLN

                                    1). Keuntungan;

–          adanya penghematan biaya operasional sekitar 30 %;

–          tidak memerlukan biaya perawatan mesin;

–          jika diperlukan, dalam 1 (satu) tahun pabrik bisa operasional penuh, karena tidak perlu ada perawatan rutin genset seperti overhaul mesin dan lainnya;

                       

2). Kelemahannya adalah jika listrik mati mengganggu produksi, namun demikian  hal  ini bisa diatasi dengan menggunakan genset kapasitas kecil atau sekitar 22 kva (jika listrik mati rata-rata > 3 jam) dan genset ini   diperlukan   hanya  untuk;

 

–          menggerakan  agitator, agar air garam dalam brine tank (bak air garam) tetap berputar (sirkulasi) untuk menstabilkan suhu air garam;

–          menggerakkan derek (hoist), jika pada saat  sedang  bongkar  es tiba-tiba listrik mati;

 

1. Generator Set (genset)

            1).  Keuntungannya terhindar dari mati listrik secara tiba-tiba jika

                  genset  tersebut dalam keadaan masih baik;

                                    2).  Kelemahannya ;

–          biaya operasional lebih tinggi sekitar 30 % dibanding dengan sumber tenaga listrik dari PLN;

–          perlu biaya perawatan dan jika terjadi kerusakan akan mengurangi produktivitas kerja;

–          perlu biaya overhaul yang rutin setiap tahun (hal ini akan mengurangi waktu produksi);

–          jika usia genset tersebut sudah diatas 3 tahun akan sering mengalami perbaikan (hal ini terjadi jika perawatannya

      kurang cermat);

 

 

 

4.      Spesifikasi Teknis

Penentuan atau pemeriksaan Spesifikasi Teknis perlu mendapat perhatian ekstra karena kalau komponen – komponen unit pendingin tersebut (refrigeration unit) tidak standar, maka dalam operasionalnya akan sering mengalami gangguan, seperti efek pendinginan kurang, terjadi kebocoran refrigerant dan adanya kerusakan – kerusakan kecil yang dampaknya akan meluas dan pada akhirnya unit tersebut baik secara teknis maupun ekonomis menjadi kurang efisien atau kurang menguntungkan. Untuk itu disampaikan spesifikasi teknis pabrik es menurut kapasitas produksi sebagai berikut.

 

1. Lay Out (Tata Letak)

Untuk kelancaran refrigerator kegiatan produksi es, letak unit produksi diatur sedemikian rupa agar berjalan lancar dan efisien. Contoh tata letak pabrik es seperti pada gambar berikut:

        Ice Storage

Ice Storage atau gudang es diperlukan agar kontinuitas produksi tidak terganggu akibat daya serap pasar kurang. Pada musim ikan kebutuhan es cukup tinggi namun sebaliknya jika tidak musim ikan, pada saat itulah diperlukan gudang untuk menyimpan es.

 Ice storage ini dirancang dengan suhu ruangan – 5° C sehingga perlu dilengkapi dengan unit pendingin (refrigeration unit) agar es ini tidak mencair, adapun kapasitas ice storageini idealnya 3 (tiga) kali kapasitas pabrik es.

 

1. Analisa Usaha Pabrik Es

Sebagai gambaran untuk menganalisis suatu unit usaha pabrik es dapat dilihat dalam analisa usaha pabrik es berikut ini;

 

Jumlah investasi dari dana pemerintah sebesar Rp. 1,5 M diluar pembebasan lahan dan pengadaan air.

 

Analisa Usaha Pabrik Es Kapasitas 10 ton/hari

 

No	Uraian	Volume	Biaya Satuan (Rp)	Jumlah (Rp)
A.	Biaya Operasional Per Bulan
1.	Biaya listrik 105 KVA	1 bulan	21.000.000	21.000.000
2.	Oli Compressor (kompein 68)	10 liter	15.000	150.000
3.	Garam	500 Kg	1.000	500.000
4.	Gaji karyawan;
	– Tenaga administrasi	1 Orang	1.000.000	1.000.000
	– Teknisi	1 Orang	1.000.000	1.000.000
	– Operator	4 Orang	750.000	3.000.000
5.	Uang makan	180 org/bln	15.000	2.700.000
6.	Lain – lain	1 Bulan	500.000	500.000
			JUMLAH	29.850.000
B.	Biaya Operasional Pabrik es untuk produksi 6.000 balok/bulan sebesar Rp. 29.850.000Sehingga dapat dihitung Biaya Produksi per balok es sebesar Rp. 4.975,-
C.	Penjualan-          Jika Harga per balok Rp. 10.000-          Keuntungan per balok Rp. 10.000 – Rp. 4.975 = Rp. 5.025
D.	Keuntungan
	– Per Hari	180 balok	5.025	904.500
	– Per bulan	5.400 balok	5.025	27.135.000
	– Per Tahun (11 bulan)	11 bulan	27.135.000	298.485.000
E.	Biaya perawatan/ over haul mesin	1 tahun	25.000.000	25.000.000
F.	Keuntungan bersih per tahun Rp. 273.485.000
G.	Nilai Investasi Pemerintah sebesar Rp. 1.500.000.000
H.	Break Even Point (BEP) dalam waktu 5,4 tahun

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         SPESIFIKASI TEKNIS PABRIK ES

KAPASITAS 10 TON/HARI

1. Compressor

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Kapasitas Pendinginan            : 68.700 Kcal/hr

–          Evaporation Temp.                 : – 15 ⁰ C

–          Condensing Temp.                  : 38 ⁰ C

–          Speed                                      : 1100 Rpm

 

1. Electro Motor

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Model                                      : Taco, tottaly enclosed, squired cage

–          Daya                                        : 37 KW, 380 V, 3 Phase, 4 P

–          Speed                                      : 1450 Rpm

 

1. Valve Control

–          Stop valve                                : MGO 15 A, 20A, 32 A, 65 A & 80 A

–          Solenoid valve                         : 30 MVL1 15A, 220 V, 50 HZ

–          Expantion valve                       : MEO 15A

–          Float Switch                             : Mycom 65 RK

–          Pressure gauge                       : BU 100 D x 1,5 & 2,0 Mpa

–          Safety valve                             : SVS 15A 19,5 & 9,5 kg/cm

–          Check valve horizontal            : CK – 40 FG

 

1. Brine Tank (bak air gram)

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Ukuran                                                : 6,0 m x 4,0 m x 1,25 m

–          Kapasitas                                 : 208 es balok @ 50 kg atau 10 ton

–          Bahan                                      : plat kapal tebal 6 mm

–          Insulasi                                    : Styrofoam tebal 10 cm

–          Konstruksi                                : Las listrik dan cat anti corrosive

 

1. Brine Cooling Coil (verdamper)

–          Jumlah                                     : 1 (satu) set

–          Cooling surface area              : 240 m²

–          Diameter pipa                         : 32 mm (1^1/4 “)

–          Diameter pipa Header                        : 125 mm (4 “)

–          Bahan                                      : Pipa seamless carbon steel SCH 40

–          Konstruksi                                : Las listrik dan cat anti corrosive,

   manifold dan oil drain

   

 1. Shell dan Tube Condensor

–          Jumlah                                     : 1 (satu) set

–          Cooling surface area              : 240 m²

–          Suhu air masuk                       : 33 ⁰ C

–          Suhu air keluar                        : 37 ⁰ C

–          Suhu kondensasi                      : 40 ⁰ C

–          Bahan                                      : Pipa seamless carbon steel SCH 40

–          Konstruksi                                : Las listrik

 

1. Suction Trap

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Diameter shell                                    : 457,2 & 254 mm

–          Panjang shell                           : 1200 mm & 1100 mm

–          Tebal Plat shell                       : 10 mm

–          Konstruksi                                : las listrik, cat anti corrosive,

 

1. Receiver

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Diameter shell                                    : 508 mm atau 20 “

–          Panjang shell                           : 3.000 mm

–          Tebal Plat shell                       : 10 mm

–          Konstruksi                                : las listrik, cat anti corrosive, safety valve sight glass,

  top coating finish & bracket

 

1. Oil Separator

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Diameter shell                                    : 318,6 mm atau 14 “

–          Panjang                                   : 1.000 mm

–          Tebal                                       : 10 mm

–          Konstruksi                                : las listrik, cat anti corrosive, safety valve sight glass,

  top coating finish & bracket

 

1. Accumulator

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Diameter shell                                    : 318,6 mm

–          Panjang                                   : 1.000 mm

–          Tebal                                       : 10 mm

–          Konstruksi                                : las listrik, cat anti corrosive, safety valve sight glass,

  top coating finish & bracket

 

1. NH3 piping                                          : Seamless ½”,3/4”,1”,2,5” & 3”

 

 

 

1. Ice Can Standart Square (empat persegi)

–          Jumlah                                     : 208 unit

–          Kapasitas                                 : 50 Kg

–          Ukuran atas                             : 260 mm x 260 mm

–          Ukuran bawah                         : 240 mm x 240 mm

–          Tinggi                                      : 1.150 mm

–          Tebal plat                                : 2 mm

 

1. Ice can Frame                                     : 16 unit

 

1. Ice can Filler

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Panjang                                   : 6.000 mm

–          Tebal plat                                : 4 mm

–          Jumlah Pipa Pengisian            : 13 buah

–          Diameter pipa pengisian        : 32 mm (1 ¼ “)

 

1. Verical Brine Agitator

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Daya                                        : 5,5 KW

 

1. Overhead Crane (Derek)

Dirancang menggunakan konstruksi baja (I-Beam) untuk menggantung 1 (satu) set elektrikal chain hoist dengan kapasitas 1 (satu) ton.

 

1. Fiberglass Cooling Tower

–          Jumlah                                     : 1 (satu) unit

–          Type                                        : LIANG CHI, LCT – 150

–          Inlet Pipe                                 : 150 mm

–          Outlet Pipe                              : 150 mm

–          Inlet/ outlet temperatur         : 37 ⁰ C/32 ⁰ C

 

1. Brine Tank Wooden Cover

Terbuat dari papan kayu tebal 4 – 5 cm, lengkap dengan 3 (tiga) buah lifting point.

 

1. Komponen Control Panel                    : Telemekanik Ex. Eropa

   
   

   Sumber : https://alumniaps.wordpress.com/2009/08/27/petunjuk-teknis-pembangunan-pabrik-es/