DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Metode-Metode Pengeringan Pakaian
Metode dalam pengeringan pakaian saat ini ada beberapa macam, diantaranya (a) pengeringanan pakaian dengan cahaya matahari, (b) pengeringan pakaian dengan gaya sentrifugal, (c) pengeringan pakaian dengan gas LPG, dan (d) pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi.
a. Pengeringan pakaian dengan cahaya matahari
Cara pengeringan dengan matahari ini sudah dilakukan secara umum. Panas yang dihasilkan matahari dapat menguapkan air yang ada pada pakaian basah hingga pakaian benar–benar kering yang siap disetrika. Tetapi seiring berkembangnya jaman dan teknologi, banyak orang mencoba untuk menciptakan mesin pengering pakaian. Hal ini bukan dikarenakan matahari tidak bisa mengeringkan pakaian, melainkan disaat ingin mengeringkan pakaian cuaca tidak mendukung (hujan). Hingga saat ini metode pengeringan dengan matahari masih tetap banyak digunakan.
Kerugian pengeringan dengan cahaya matahari.
a. Tidak dapat dilakukan kapan saja ( musim hujan, malam hari ) b. Membutuhkan waktu yang lama untuk pengeringan.
c. Membutuhkan tempat yang lapang / tempat yang langsung panas karna matahari.
Keuntungan pengering dengan cahaya matahari. a. Mudah dilakukan
b. Kecepatan pengeringan sama untuk kapasitas berapa pun. c. Tidak terbatas ruang atau tempat.
d. Murah / gratis.
e. Jumlah yang dikeringkan tidak terhitung. f. Pakaian yang sudah dikeringkan siap di setrika.
b. Pengeringan pakaian dengan gaya sentrifugal
Prinsip kerja metode pengering pakaian dengan cara ini adalah memanfaatkan gaya setrifugal untuk memisahkan air dari pakaian. Pakaian akan diputar di dalam drum dengan kecepatan penuh dari motor listrik. Putaran yang tinggi tersebut menimbulkan gaya sentrifugal yang mengakibatkan uap air terhempas keluar dari drum utama dan tertampung ke drum terluar, kemudian air yg terkumpul langsung keluar melalui pipa output. Tetapi metode pengeringan ini tidak bisa membuat pakaian menjadi siap setrika, tetapi membantu proses pengeringan bila cuaca mendung ataupun hujan. Setelah keluar dari mesin ini, pakaian masih perlu di angin – anginkan terlebih dahulu sebelum nantinya siap untuk disetrika.
Kerugian pengeringan dengan gaya sentrifugal. a. Pakaian yang dikeringkan tidak siap disetrika. b. Memerlukan energi listrik.
Keuntungan pengeringan dengan gaya sentrifugal. a. Cepat mengeringkan.
b. Dapat di pergunakan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di dalam ruangan).
c. Pengeringan pakaian dengan gas LPG
Mesin pengering jenis ini diketahui memiliki kecepatan yang sangat cepat untuk mengeringkan pakaian yang basah. Pengering pakaian gas LPG dengan berbagai modifikasinya banyak ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode pengering pakaian ini yaitu memanfaatkan panas yang dihasilkan pemanas baik dari heater atau gas LPG yang disirkulasikan ke lemari, yang bertujuan untuk mengeringkan pakaian yang ada di dalam lemari pengering. Udara panas setelah melewati elemen pemanas disirkulasikan oleh blower atau kipas menuju ke lemari. Akibat dari udara yang bersuhu tinggi pada ruangan, menyebabkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini dibuang keluar lemari. Kerugian pengeringan pakaian dengan gas LPG.
a. Pakaian tercemar dengan gas hasil pembakaran lpg.
b. Suhu yang dihasilkan tinggi (cepat merusak pakaian atau kain) c. Membutuhkan LPG banyak.
d. Tidak dapat ditinggal pada saat mesin beroperasi. e. Kapasitas terbatas.
Keuntungan pengeringan pakaian dengan gas LPG. a. Cepat mengeringkan.
b. Pakaian yang sudah dikeringkan siap disetrika.
c. Dapat dilakukan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di luar ruangan)
d. Pengering pakaian dengan metode dehumidifikasi.
Pengering pakaian jenis ini menggunakan metode dehumidifikasi. Mesin pengering pakaian ini bekerja dengan memanfaatkan proses dehumidifikasi dan pemanasan udara yang disirkulasikan ke lemari. Udara diturunkan kelembabannya dan dipanaskan, kemudian disirkulasikan ke lemari. Akibat dari udara kering dan bersuhu tinggi pada ruangan, menimbulkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban dari mesin pengering dengan metode dehumidifikasi yang di sebut dengan dehumidifier.
Kerugian pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi. a. Menggunakan energi listrik besar.
b. Kapasitas terbatas.
Keuntungan pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi. a. Pakaian yang sudah dikeringkan siap disetrika.
b. Pakaian tidak tercemar.
c. Bisa ditinggal pada saat mesin beroperasi. d. Proses pengeringan cepat.
e. Dapat dilakukan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di luar ruangan)
2.1.2 Dehumidifier
Dehumidifier adalah suatu alat pengering udara yang berguna untuk mengurangi kadar uap air pada udara melalui proses dehumidifikasi. Proses dehumidifikasi merupakan suatu proses penurunan kadar uap air pada udara sehingga dihasilkan udara kering. Metode dehumidifikasi udara dibagi menjadi dua, yaitu refrigerant dehumidifier yang menggunakan metode pendinginan di bawah titik embun dan penurunan tingkat kelembaban dengan cara kondensasi, sedangkan desiccant dehumidifier menggunakan metode bahan pengering sebagai penyerap kelembaban udara.
Refrigerant dehumidifier merupakan dehumidifier yang umum digunakan di pasaran karena biaya produksi yang murah dan mudah dalam pengoperasian. Refrigerant dehumidifier ini dapat bekerja sangat efektif bila ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat yang memiliki kelembaban tinggi. Prinsip kerja refrigerant dehumidifier menggunakan sistem kompresi uap. Evaporator berfungsi untuk menyerap uap air yang terdapat didalam udara sehingga udara menjadi kering, kemudian udara kering dilewatkan kondensor agar udara memiliki suhu yang tinggi. Evaporator mampu menurunkan suhu udara sehingga terjadi kondensasi dimana uap air akan menetes ke bawah dan tertampung pada wadah.
Gambar 2.1 Refrigerant Dehumidifier
Prinsip desiccant dehumidifier berbeda dengan refrigerant dehumidifier dalam penurunan kelembabannya. Desiccant dehumidifier menggunakan bahan penyerap kelembaban yang berupa liquid atau solid, seperti silicagel. Desiccant dehumidifier ini akan bekerja dengan baik apabila digunakan di daerah beriklim dingin. Prinsip kerja desiccant dehumidifier dengan mensirkulasikan udara ke bagian disc yang menyerupai sarang lebah dan terdapat bahan pengering. Disc diputar perlahan menggunakan motor kecil. Udara yang mengandung uap air masuk dan diserap oleh disc yang berputar. Hasil udara keluar dari disc memiliki suhu hangat dan kering. Bersamaan dengan berputarnya disc pada bagian reaktivasi disirkulasikan udara panas dari heater. Pemanasan bagian reaktivasi bertujuan meregenerasi bahan pengering pada disc. Kemudian air yang terserap oleh disc bagian reaktivasi terlepas karena proses pemanasan. Uap air yang terserap oleh udara pada bagian reaktivasi akan dikeluarkan kelingkungan.
Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier. 2.1.3 Parameter Dehumidifier
Untuk memahami proses dehumidifikasi ada beberapa parameter yang harus dipahami atau dimengerti antara lain (a) Kelembaban, (b) Suhu udara (c) Aliran udara.
a. Kelembaban
Kelembaban didefinisikan sebagai jumlah kandungan air dalam udara. Udara dikatakan mempunyai kelembaban yang tinggi apabila uap air yang dikandungnya tinggi, begitu juga sebaliknya. Udara terdiri dari berbagai macam komponen antara lain udara kering, uap air, polutan, debu dan partikel lainnya. Udara yang kurang mengandung uap air dikatakan udara kering, sedangkan udara yang mengandung banyak uap air dikatakan udara lembab. Komposisi dari udara terdiri berbagai jenis gas yang relatif konstan. Komposisi udara kering teridiri dari N2 dengan volume 78,09% dan berat 75,53%; O2 volume 20,95% dan berat 23.14%; Ar volume 0,93% dan berat 1,28% serta CO2 volume 0,03 dan berat 0.03%.
Gambar 2.3 Komposisi udara kering.
Kelembaban spesifik atau rasio kelembaban (w) adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering, atau perbandingan antara massa uap air dengan massa udara kering. Kelembaban spesifik umumnya dinyatakan dalam gram per kilogram dari udara kering (gr/kg) atau (kg/kg). Dalam sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering (wF) dengan kelembaban spesifik dalam mesin pengering (wD), maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) :
Δw = (𝑤𝐹− 𝑤𝐷) kgair/kgudara (2.1)
Pada Persamaan (2.1) :
Δw : Massa air yang berhasil diuapkan (kgair/kgudara) WF : Kelembaban spesifik setelah keluar dari ruang mesin pengering
(kgair/kgudara)
Gambar 2.4 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering.
Alat yang digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban biasanya menggunakan hygrometer atau dengan menggunakan termometer bola basah dan termometer bola kering. Prinsip kerja dari hygrometer yaitu dengan menggunakan dua buah termometer. Termometer pertama dipergunakan untuk mengukur suhu udara kering dan termometer kedua untuk mengukur suhu udara basah. Pada termometer bola kering, tabung air raksa pada termometer dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara aktual. Sedangkan pada termometer bola basah, tabung air raksa diberi kain yang dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Jika suhu bola kering dan bola basah di ketahui, maka kelembaman sudah dapat di ketahui dengan mempergunakan psychrometric chart. Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara mutlak dan kelembaban relatif. Kelembaban mutlak adalah banyaknya air yang terkandung di dalam 1 kg udara. Kelembaban relatif merupakan persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air
maksimal yang dapat terkandung dalam 1 kg udara tersebut. Kelembaban relatif menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air pakaian yang telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka maka semakin banyak uap air yang dapat diserap.
b. Suhu Udara
Aliran udara pada proses pengeringan memiliki fungsi membawa udara panas untuk menguapkan kadar air pakaian serta mengeluarkan uap air hasil penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar tidak membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat mengganggu proses pengeringan. Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka akan semakin besar kemampuannya menguapkan kadar air dari pakaian, namun berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun. Untuk memperbesar debit aliran udara (Qudara) dapat dengan memperbesar luas penampang (A) atau pun kecepatan aliran udara (v). Untuk menghitung debit aliran udara dipergunakan Persamaan (2.2) :
Qudara = A . v , m3/s (2.2) Pada Persamaan (2.2) :
Qudara : Debit aliran udara , m3/s
A : Luas penampang , m2
c. Aliran Udara
Aliran udara pada proses pengeringan memiliki fungsi membawa udara panas untuk menguapkan kadar air pakaian serta mengeluarkan uap air hasil penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar tidak membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat mengganggu proses pengeringan. Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka akan semakin besar kemampuannya menguapkan kadar air dari pakaian, namun berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun.