Article Per Year (5 Year)
p-Index From 2020 - 2025
1.084
P-Index
This Author published in this journals
All Journal Jurnal Teknik ITS
Fitri, Sutopo Purwono
Departemen Teknik Sistem Perkapalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Engineering

Published : 7 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 7 Documents
Search
Journal : Jurnal Teknik ITS

 1 
Analisis Komputasional Aplikasi Penggunaan Phase Change Material (PCM) pada Insulasi Dinding Eco-Reefer Container 20 Feet Zain, Rifqi Azni; Fitri, Sutopo Purwono; Wardhana, Ede Mehta
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 2 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i2.119524

Abstract

Sebesar 1,3 miliar ton makanan menghilang setiap tahun, termasuk kerugian dalam transportasi. Pengangkutan produk yang peka terhadap suhu membutuhkan pasokan energi yang hampir konstan untuk mendinginkan, membekukan, atau mengkondisikan barang untuk mencegah kerugian produk selama pengangkutan. Faktor lingkungan yang bervariasi selama perjalanan kargo, seperti kondisi lingkungan, terjadinya benturan, dan sebagainya dapat menyebabkan kegagalan unit pendingin reefer container. Saat mengalami kegagalan, suhu udara yang disuplai oleh kipas sirkulasi mungkin lebih rendah dari nilai yang ditetapkan. Pada kasus tersebut, suhu kargo dapat mengalami kenaikan yang cukup signifikan. Salah satu metode yang dapat digunakan dalam mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan penambahan bahan Phase Change Material (PCM) sebagai bahan insulasi pada reefer container. PCM dapat menjaga dan mempertahankan suhu agar tidak terjadi kenaikan suhu yang signifikan. Pada hasil simulasi dengan Finite Element Method (FEM), reefer container konvensional memiliki suhu dinding rata-rata -1.03 °C. Dengan bantuan PCM, suhu dinding mengalami penurunan dengan rata-rata -16.48 °C. Pada simulasi dengan Computational Fluid Dynamics (CFD), reefer container kosong dalam keadaan kosong tanpa muatan mencapai suhu terendah sebesar -29.89 °C dengan rata-rata suhu sebesar -29.8 °C. Sedangkan, dengan bantuan PCM suhu terendah dapat mencapai -29.92 °C dan rata-rata suhu sebesar -29.84 °C. Dalam keadaan ruang muat yang berisi muatan, reefer container konvensional mencapai suhu terendah sebesar -29.19 °C dengan rata-rata suhu -28.73 °C. Dengan bantuan PCM, suhu reefer container pada keadaan berisi muatan dapat mencapai suhu terendah sebesar -29.43 °C dengan rata-rata suhu sebesar -29.21 °C.
Studi Komputasional Sistem Refrigerasi Cascade R290/R404A pada Reefer Container ½ Ton Hadidaffa, Verrill Rafi; Fitri, Sutopo Purwono; Wardhana, Ede Mehta
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 2 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i2.121224

Abstract

Reefer Container konvensional pada umumnya menggunakan siklus kompresi uap satu tingkat dimana suhu yang dihasilkan sekitar -20˚C. Maka dari itu untuk peningkatan suhu yang lebih baik dan efisiensi sistem sendiri dalam penelitian ini dilakukan yaitu pengubahan sistem refrigerasi dari satu tingkat atau single-stage menjadi cascade dimana pada sistem tersebut merupakan penggabungan sistem kompresi uap satu tingkat menjadi dua dengan dua jenis refrigeran, dua kompressor dan ditambahkan Heat Exchanger dimana pada HE (Heat Exchanger) terdapat kondensor LS (Low Stage) dan evaporator HS (High Stage). Sistem cascade sendiri dapat mencapai suhu yang lebih rendah dibandingkan konvensional atau single-stage. Pada sistem refrigerasi cascade juga memiliki efisiensi sistem pendinginan yang lebih baik COP (Coefficient of Perfomance) akan tetapi konsumsi energi yang dihasilkan lebih tinggi dikarenakan pengaruh daya kompresor yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem refrigerasi konvensional atau single-stage. Penelitian ini ditujukan untuk menentukan parameter desain yang lebih optimal dan baik. Untuk sistem refrigerasi konvensional menggunakan refrigeran R404A dan sistem refrigerasi cascade menggunakan refrigeran R290 untuk HS (High State) dan R404A untuk LS (Low State) dengan parameter pada evaporator -20˚C dan temperatur kondensor 35˚C kemudian pada Heat Exchanger Low Stage -5˚C dan pada High Stage -10˚C, serta menganalisa konsumsi energi dan biaya tarif nilai ekonomi tiap sistem refrigerasi per hari dan per bulan. Untuk parameter yang telah ditetapkan sebelumnya akan disimulasikan dengan software Pack Calculation Pro dan didapatkan nilai COP (Coefficient of Perfomance) untuk sistem refrigerasi konvensional R404A sebesar 1,71 dan untuk sistem cascade R290/R404A sebesar 2,03. Sedangkan untuk konsumsi energi total pada konvensional R404A sekitar 8176,3 kWh dan untuk cascade R290/R404A sebesar 19235,2 kWh. Kemudian untuk tarif biaya listrik sistem cascade lebih mahal dengan total tarif sebesar Rp 21,442,246.8 per tahunnya dibandingkan konvensional sebesar Rp 9.114.448,66 dengan perbedaan tarif sekitar Rp 12,327,798.19.
Analisa CFD Kinerja Eco Reefer Container 20 Feet dengan Aplikasi Dinding Panel Komposit Berbahan Serat Kapas Taufikhairul, Fauzan; Fitri, Sutopo Purwono; Baheramsyah, Alam
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 2 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i2.121245

Abstract

Dalam pengoperasian Reefer Container kebutuhan daya yang besar didorong dengan peningkatan penggunaan Reefer Container kedepannya dan juga permasalahan penurunan kualitas komoditas akibat perubahan suhu membuat sektor industry dan peniliti mencari cara untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. Salah satunya dengan meningkatkan desain dari dinding insulasi Reefer Container tersebut. Dinding insulasi berfungsi untuk menjaga suhu di dalam Reefer Container agar muatan tidak terpengaruh dari suhu luar. Salah satu material yang bisa digunakan sebagai bahan insulasi adalah serat kapas, karena serat kapas memiliki nilai konduktivitas termal yang rendah. Pada penilitian ini akan dilakukan analisa penggunaan serat kapas sebagai dinding komposi pada Reefer Container 20 Feet menggunakan bantuin komputasi dengan simulasi FEM untuk menganlisa distribusi suhu pada dindingnya dan CFD untuk menganlisa suhu didalam ruangnya. Simulasi FEM dilakukan sebanyak 4 variasi material dan komposisi dinding insulasi yaitu 100% Polyurethane dengan rata rata suhunya bernilai -0,876°C, 25% Serat Kapas : 75% Polyurethane dengan rata rata suhunya bernilai -4,354°C, 50% Serat Kapas : 50% Polyurethane dengan rata rata suhunya bernilai -4,8576°C, 75% Serat Kapas : 25% Polyurethane dengan rata rata suhunya bernilai -3,5278°C. Simulasi CFD untuk menganalisa distribusi suhu didalam ruang Reefer Container 20 Feet dilakukan dengan 2 variasi dinding dengan 2 kondisi yaitu, 100% Polyurethane tanpa muatan dengan rata rata suhunya bernilai -29,798°C dan suhu minimumnya bernilai -29,886°C, 50% Serat Kapas : 50% Polyurethane -29,804°C dan suhu minimumnya bernilai -29,902°C, 100% Polyurethane dengan muatan rata rata suhunya bernilai -28,731°C dan suhu minnimumnya bernilai -29,19°C, 50% Serat Kapas : 50% Polyurethane tanpa muatan dengan rata rata suhunya bernilai -29,034°C dan suhu minimumnya bernilai -29,351°C.
Perancangan Sistem Refrigerasi Cascade R404A/MC22 pada Reefer Container ½ Ton Fathony, Aulinnuha; Fitri, Sutopo Purwono; Baheramsyah, Alam
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 3 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i3.121442

Abstract

Saat ini reefer container 20 ft dan 40 ft diperkirakan memiliki konsumsi energi sekitar 3,6 kW per TEU. Reefer container biasanya menggunakan sistem refrigerasi konvensio-nal siklus kompresi uap satu tingkat yang mana temperatur ruangan pendingin yang dapat dihasilkan untuk operasional normal adalah sekitar -20˚ C. Untuk meningkatkan kemampu-an dan variasi muatan yang dapat dimuat oleh reefer container, dalam penelitian ini sistem refrigerasi konvensional akan diubah dengan sistem refrigerasi cascade. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang sistem refrigerasi cascade serta menganalisis kinerja sistem refrigerasi cascade. Berdasarkan hasil penelitian, perancangan sistem refrigerasi cascade hanya mampu mencapai suhu ruang -110C. Hasil percobaan pada sistem refrigerasi cascade tanpa beban, waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan suhu ruang hingga -110C adalah 6 jam 59 menit dengan rata-rata high pressure HS sebesar 12,10 bar, low pressure HS sebesar 3,05 bar, high pressure LS sebesar 5,32 bar, dan low pressure LS sebesar 2,37 bar. Sedangkan pada sistem refrigerasi cascade dengan beban, waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan suhu ruang hingga -11 0C adalah 13 jam 16 menit dengan rata-rata high pressure HS sebesar 12,13 bar, low pressure HS sebesar 3,64 bar, high pressure LS sebesar 5,39 bar, dan low pressure LS sebesar 2,41 bar. Sementara itu, pada sistem refrigerasi konvensional single stage tanpa beban, waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan suhu hingga -11 0C adalah 2 jam 45 menit dengan rata-rata low pressure sebesar 3,3 bar dan high pressure sebesar 16,7 bar. Sedangkan pada sistem refrigerasi konvensional single stage dengan beban adalah 10 jam 30 menit dengan rata-rata low pressure sebesar 3,4 bar dan high pressure sebesar 17,4 bar. COP sistem refrigerasi cascade adalah sebesar 3,125. COP sistem refrigerasi konvensional single stage adalah sebesar 0,972.
Analisis Karakteristik dan Sifat Termofisika Phase Change Material (PCM) Berbasis Salt Hydrate Kalsium Klorida dengan Zat Aditif untuk Aplikasi Sistem Refrigerasi Hybrid pada Reefer Container Veva, Muhammad Rizqi Aditya; Fitri, Sutopo Purwono; Wardhana, Ede Mehta
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 3 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i3.121983

Abstract

Reefer container bergantung pada energi listrik kapal dalam skala besar sebagai sumber dayanya. Reefer container tidak dapat berfungsi secara optimal tanpa pasokan energi listrik yang kontinu. Dalam upaya mengatasi fluktuasi suhu dan mengurangi konsumsi energi, telah diperkenalkan teknologi berupa Phase Change Material (PCM) yang mampu menyimpan energi termal dan diterapkan pada sistem pendinginan hybrid pada reefer container. Penelitian ini bertujuan untuk menguji dan menganalisis karakteristik, sifat termofisika, dan pengaruh penambahan zat aditif (agen nukleasi dan agen pengental) pada karakteristik dan sifat termofisika PCM berbasis salt hydrate kalsium klorida untuk aplikasi pada suhu rendah. Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu metode eksperimental meliputi Supercooling Test, DSC Test, dan FTIR Test. Dari keenam sampel yang telah diuji, terdapat dua sampel terbaik yaitu sampel S1 dan S6. Hal tersebut dikarenakan memiliki titik beku antara -20°C s.d. -25°C sesuai dengan temperatur kerja reefer container dan derajat supercooling yang rendah. Sampel PCM S1-C20S0 (20% w.t. CaCl2 - H2O) memiliki titik beku -21.33°C, derajat supercooling rendah sebesar 0.45°C, dan kalor laten sebesar 6.64 J/g. Sampel PCM S6-C20S2C05 (20% w.t. CaCl2 - H2O + 2% w.t. SrCl2 + 0.5% w.t. CMC) memiliki titik beku -24.49°C, derajat supercooling sebesar 0.05°C, dan kalor laten sebesar 3.11 J/g. Kedua larutan ini menunjukkan adanya gugus OH dan C=O, maka tergolong sebagai larutan hidrat, khususnya salt hydrate. Adapun pengaruh penambahan zat aditif dapat mengurangi derajat supercooling pada larutan PCM, tetapi juga mengurangi kalor laten larutan PCM.
Eksperimen Wall Insulation pada Dinding Komposit Prototipe Reefer Container 1/2 Ton Menggunakan Campuran Serat Kapas dan Polyurethane Ramadhani, Yasmine Noor; Fitri, Sutopo Purwono; Baheramsyah, Alam
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 3 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i3.125229

Abstract

Untuk mengatasi peningkatan konsumsi energi, penggunaan energi secara efektif dan pengembangan sumber energi terbarukan menjadi fokus utama. Insulasi adalah salah satu cara untuk menghemat energi yang sudah diterapkan pada reefer container. Penelitian ini berfokus pada pengembangan sistem insulasi pada prototipe reefer container dengan menggunakan bahan serat kapas dan polyurethane. Metodologi penelitian ini dilakukan dengan membuat perancangan desain struktur dinding komposit dengan bahan campuran serat kapas dan polyurethane, melaksanakan modifikasi desain struktur dinding prototipe dengan komposisi campuran serat kapas dan polyurethane 50%:50% dan melakukan pengujian kinerja untuk menganalisa kinerja termal terhadap suhu dan waktu pada prototipe. Pengujian termal dilakukan dengan beban produk seberat 20% dari total massa kargo dan tanpa beban produk pada prototipe reefer container ½ ton berdinding komposit polyurethane murni dan berdinding komposit campuran serat kapas dan polyurethane. Berdasarkan pengujian dan analisa data, didapatkan ketebalan dinding komposit campuran yang mana ketebalan serat kapas sebesar 0,696 cm dan ketebalan polyurethane foam sebesar 3,5cm. Dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa dalam insulasi pada dinding komposit polyurethane murni suhu udara dalam mengalami kenaikan suhu udara sekitar 2 jam tiap derajatnya ketika berisi muatan, dan saat tanpa muatan. Pada dinding komposit bahan campuran suhu udara dalam mengalami kenaikan suhu udara sekitar 54 menit tiap derajatna ketika berisi muatan dan saat tanpa muatan mengalami kenaikan suhu udara sekitar 46 menit tiap derajatnya. Hal ini menunjukkan bahwa sistem dinding insulasi komposit polyurethane murni memiliki kinerja lebih baik dalam mempertahankan suhu udara dingin dibanding dinding insulasi komposit campuran 50% serat kapas dan 50% polyurethane.
Simulasi CFD Aplikasi Dinding Komposit Berbahan Serat Kapas untuk Prototipe Eco Reefer Container 1/2 Ton Fathurakhman, Farhan; Fitri, Sutopo Purwono; Rahmannuri, Handi
Jurnal Teknik ITS Vol 12, No 3 (2023)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v12i3.128683

Abstract

Sistem teknologi refrigerasi pada container biasanya bertujuan untuk mendinginkan suatu muatan agar suhu tetap terjaga dalam berbagai kondisi. Berbagai inovasi untuk wadah berpendingin terutama pada variasi dinding insulasi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang Eco Reefer Container dengan dinding insulasi komposit berbahan polyurethane dan serat kapas, serta menganalisis distribusi temperature pendinginan udara Eco Reefer Container dengan beberapa variasi insulasi komposit menggunakan Software Ansys. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode numerik dengan simulasi FEM (Finite Element Method) untuk mengetahui sebaran temperature pada dinding dan simulasi CFD (Computational Fluid Dynamics) untuk mengetahui sebaran suhu container baik dengan muatan maupun tanpa beban muatan. Simulasi FEM menghitung nilai distribusi suhu pada dinding prototipe Eco Reefer Container ½ ton. Simulasi dilakukan dalam 5 variasi dengan bahan dan komposisi yang berbeda. Simulasi CFD menghitung distribusi suhu di dalam ruang muat prototipe Eco Reefer Container ½ ton. Ruang muat pada Eco Reefer Container ½ ton divariasikan menjadi dua kondisi yaitu tanpa beban dan dengan beban dengan dua material insulasi. Nilai suhu rata-rata terendah berhasil dicapai pada Polyurethane 75% : 25% Serat Kapas. Sedangkan perbandingan data antara hasil simulasi dan hasil eksperimen memiliki nilai suhu yang sedikit berbeda karena metode eksperimen diambil pada kondisi yang berbeda. Pada validasi simulasi dengan eksperimental, dengan dinding insulasi polyurethane 50% : 50% serat kapas hasil yang diperoleh cukup berbeda karena sistem refigerasi pada eksperimen yang perlu peremajaan.
Co-Authors Baheramsyah, Alam Fathony, Aulinnuha Fathurakhman, Farhan Hadidaffa, Verrill Rafi Rahmannuri, Handi Ramadhani, Yasmine Noor Taufikhairul, Fauzan Veva, Muhammad Rizqi Aditya Wardhana, Ede Mehta Wardhana, Ede Mehta Zain, Rifqi Azni