BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.2 Parameter Proses Pengeringan (Dehumidifier)
Dalam proses pengeringan (dehumidifier) terdapat beberapa parameter-parameter yang harus diperhatikan dan dimengerti antara lain, (a) kelembaban udara, (b) suhu udara, (c) aliran udara, dan (d) kelembaban spesifik.
a. Kelembaban Udara
Kelembaban udara merupakan banyaknya jumlah kandungan air yang terdapat pada udara. Kelembaban itu sendiri dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak dan kelembaban relatif. Kelembaban relatif merupakan presentase perbandingan jumlah uap air yang terkandung dalam 1 m³ udara dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m³ udara pada kondisi yang sama. Semakin rendah kelembaban relatif udara besar kemampuan udara dalam menyerap uap air, pada kondisi temperatur yang sama. Gambar 2.6 menyajikan hygrometer.
Gambar 2.6 Hygrometer
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 bola kering digunakan untuk mengukur suhu udara kering, sedangkan termometer bola basah digunakan untuk mengukur suhu udara basah. Pada termometer bola basah, bagian luar dari tabung air raksa diberi kain yang dibasahi air agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Untuk termometer bola kering, bagian luar dari tabung air raksa pada termometer dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara aktual.
b. Suhu Udara
Suhu udara adalah suatu keadaan panas atau dinginnya udara pada suatu tempat.
Suhu udara dinyatakan panas jika suhu udara pada tempat dan waktu tertentu
melebihi suhu lingkungan disekitarnya begitu pula sebaliknya untuk suhu udara dingin. Suhu udara di wilayah tropis khususnya Indonesia sekitar 28°C.
Dalam proses pengeringan, suhu udara memiliki peran yang penting. Semakin besar perbedaan antara suhu udara pengering dan suhu udara pada pakaian maka kemampuan perpindahan kalor semakin besar sehingga proses penguapan juga meningkat. Agar pakaian yang dikeringkan tidak mudah rusak, maka suhu harus tetap dikontrol secara terus menerus pada saat proses pengeringan berlangsung.
c. Aliran Udara
Pada proses pengeringan pakaian, aliran udara memiliki fungsi membawa udara panas untuk menguapkan kandungan air pada pakaian serta mengeluarkan uap hasil penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan dengan tujuan mencegah terjadinya udara jenuh pada ruangan sehingga tidak mengganggu proses pengeringan pakaian. Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir pada pakaian maka akan semakin besar kemampuannya untuk menguapkan kadar air yang berasal dari pakaian, namun hal ini berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun.
d. Kelembaban Spesifik
Kelembaban spesifik atau ratio 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 biasanya dinyatakan dalam gram per kilogram dari udara kering (gr/kg) atau (kg/kg). Dalam sistem dehumidifier
semakin besar selisih kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering (WD) dengan kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering (WC), maka semakin banyak massa air yang diuapkan pada proses tersebut. Massa air yang berhasil diuapkan pada proses tersebut dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) :
Δw : (WD– WC) kgair/kgudara (2.1)
Pada Persamaan (2.1) :
Δw : massa air yang berhasil diuapkan (kgair/kgudara)
WD : kelembaban spesifik udara saat keluar dari ruang pengering (kgair/kgudara)
WC : kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering (kgair/kgudara) 2.1.3 Siklus Kompresi Uap
Mesin refrigerasi (refrigeration) dengan siklus kompresi uap merupakan jenis mesin refrigerasi yang umum digunakan pada proses dehumidifier, yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempat yang bersuhu rendah ke tempat yang bersuhu lebih tinggi. Terdapat beberapa jenis refrigeran yang umum digunakan pada siklus kompresi uap. Refrigeran yang umum digunakan antara lain : R-600, R-134a, R-410a dan lain-lain. Pada siklus kompresi uap untuk saat ini pada umumnya menggunakan refrigeran R-134a sebagai fluida kerja karena refrigeran ini lebih ramah lingkungan, dan tidak memberikan efek pemanasan global.
2.1.3.1 Komponen – Komponen Utama Mesin Siklus Kompresi Uap
Dalam siklus kompresi uap, terdapat 4 komponen utama yaitu evaporator, kompresor, pipa kapiler dan kondensor. Rangkaian komponen utama pada siklus
kompresi uap disajikan seperti pada Gambar 2.7. Pada Gambar 2.7, Qin merupakan energi kalor yang diserap oleh evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran, Qoutmerupakan energi kalor yang dilepas kondensor ke udara sekitar kondensor persatuan massa refrigeran dan Win merupakan kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran. Tanda panah pada rangkaian komponen mesin siklus kompresi uap, menunjukkan arah aliran refrigeran yang mengalir pada siklus kompresi uap. Besarnya kalor yang dilepas kondensor (Qout) merupakan jumlah kalor yang diserap evaporator (Qin) dengan kerja yang dilakukan kompresor (Win), atau dapat dinyatakan Qout = Qin + Win. Akibat kalor yang dilepas kondensor lebih besar dari kalor yang diserap evaporator, maka secara fisik ukuran kondensor lebih besar dibandingkan dengan ukuran evaporator, untuk jenis alat penukar kalor evaporator dan kondensor yang sama yaitu jenis pipa bersirip.
Gambar 2.7 Skematik Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap Dalam siklus kompresi uap, uap refrigeran yang bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga menjadi uap refrigeran yang bertekanan tinggi. Ketika telah
menjadi refrigeran bertekanan tinggi, maka refrigeran akan diembunkan ke dalam kondensor. Kemudian pipa kapiler akan menurunkan tekanan tinggi cairan refrigeran menjadi tekanan rendah dengan tujuan agar refrigeran dapat menguap kembali ke dalam evaporator sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan rendah.
Berikut penjelasan mengenai komponen – komponen yang bekerja pada siklus kompresi uap :
a. Kompresor
Kompresor pada mesin siklus kompresi uap bekerja untuk menaikkan tekanan refrigeran dari tekanan rendah menjadi tekanan tinggi. Cara kerja komponen ini adalah dengan menghisap sekaligus menekan refrigeran, sehingga mengakibatkan terjadinya sirkulasi refrigeran yang mengalir dari pipa-pipa mesin siklus kompresi uap.
b. Kondensor
Kondensor berfungsi untuk merubah fase refrigeran, dari fase gas menjadi cair.
Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Perubahan fase refrigeran dapat terjadi karena suhu kerja kondensor lebih tinggi dibandingkan dengan suhu lingkungan disekitar kondensor.
c. Pipa Kapiler
Pipa kapiler dalam mesin siklus kompresi uap memiliki peran untuk menurunkan tekanan refrigeran dan mendapatkan temperatur refrigeran yang sangat rendah.
Cairan refrigeran yang mengalir memasuki pipa kapiler akan mengalami penurunan
tekanan yang disebabkan adanya gesekan dengan pipa. Bentuk pipa kapiler berupa pipa kecil berdiameter sekitar 0,032 inch dengan panjang kurang lebih 2,1 cm.
d. Evaporator
Evaporator befungsi untuk merubah refrigeran dari fase campuran cair dan gas menjadi gas jenuh. Proses ini berlangsung ketika kondisi suhu kerja evaporator rendah, dan kalor masuk dari lingkungan di sekitar evaporator yang bersuhu lebih tinggi. Proses penguapan refrigeran terjadi pada temperatur dan tekanan yang tetap.
e. Filter
Pada mesin siklus kompresi uap terdapat juga bagian yang dinamakan filter.
Filter ini berfungsi untuk menyaring kotoran pada refrigeran sebelum memasuki pipa kapiler sehingga tidak menyumbat aliran refrigeran yang akan melewati pipa kapiler.
2.1.3.2 Diagram P-h dan Diagram T-s
Dalam siklus kompresi uap ini, refrigeran mengalami beberapa proses yaitu : proses kompresi, desuperheating, kondensasi, pendinginan lanjut, throttling, proses penguapan dan proses pemanasan lanjut. Gambar 2.8 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram p-h. Sedangkan Gambar 2.9 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram T-s.
Gambar 2.8 Siklus Kompresi Uap pada diagram P-h
Gambar 2.9 Siklus Kompresi Uap pada diagram T-s
Di dalam siklus kompresi uap ini, refrigeran mengalami beberapa proses yaitu:
a. Proses 1-2 Proses Kompresi
Proses ini berlangsung pada kompresor yang bertujuan untuk menaikkan tekanan refrigeran, dari refrigeran bertekanan rendah menuju refrigeran bertekanan tinggi.
Karena proses ini berlangsung secara isentropik (berlangsung pada entropi (s) konstan) maka suhu yang keluar dari kompresor juga meningkat menjadi gas panas lanjut. Pada proses ini, diperlukan energi listrik untuk menggerakkan kompresor.
b. Proses 2-2a Proses Penurunan Suhu (Desuperheating)
Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya menjadi gas jenuh. Penurunan suhu terjadi karena adanya perpindahan kalor dari refrigeran ke lingkungan serta berlangsung pada tekanan yang konstan.
c. Proses 2a-3a Proses Pengembunan (Kondensasi)
Proses ini merupakan proses pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor pada suhu yang konstan. Selain itu pada proses ini terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh, hal ini disebabkan karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada temperatur udara di lingkungan sekitar kondensor. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan.
d. Proses 3a-3 Proses Pendinginan Lanjut (Subcooling)
Pada proses ini terjadi proses pelepasan kalor lanjut sehingga suhu refrigeran yang keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan terjadi perubahan fase dari cair jenuh menjadi fase cair lanjut. Hal ini mengakibatkan refrigeran lebih mudah mengalir ke dalam pipa kapiler. Proses ini berlangsung pada tekanan yang tetap (konstan).
e. Proses 3-4 Proses Penurunan Tekanan (Throttling)
Proses ini terjadi selama di dalam pipa kapiler, dimana refrigeran yang mengalir pada pipa kapiler akan berubah dari fase cair lanjut menjadi fase campuran cair dan gas. Akibat dari penurunan tersebut, suhu refrigeran juga mengalami penurunan.
Proses ini berlangsung pada nilai entalpi yang tetap.
f. Proses 4-1a Proses Penguapan (Evaporasi)
Pada proses ini terjadi perubahan fase dari campuran cair dan gas menjadi gas jenuh. Hal ini dipengaruhi karena temperatur refrigeran lebih rendah daripada temperatur udara disekitar evaporator, akibatnya terjadi penyerapan kalor dari udara di lingkungan sekitar evaporator. Proses ini berlangsung pada tekanan dan temperatur yang tetap (konstan).
g. Proses 1a-1 Proses Pemanasan Lanjut (Superheating)
Proses ini terjadi karena adanya penyerapan kalor secara terus menerus pada proses 4-1a, akibatnya refrigeran yang akan masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh menjadi gas panas lanjut, sehingga mengakibatkan kenaikkan tekanan dan suhu refrigeran.
2.1.3.3 Perhitungan pada Mesin Siklus Kompresi Uap
Perhitungan – perhitungan yang dipakai pada siklus kompresi uap meliputi : (a) energi kalor yang diserap oleh evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), (b) energi kalor yang dilepas kondensor ke udara di sekitar kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), (c) kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran (Win), (d) coefficient of performance (COPaktual) mesin siklus kompresi uap, (e) coefficient of performance (COPideal) mesin siklus kompresi uap, dan (f) efisiensi dari mesin siklus kompresi uap.
a. Energi kalor yang masuk ke evaporator (Qin)
Energi kalor yang diserap oleh evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2)
Qin= h1– h4 (2.2) Pada Persamaan (2.2) :
Qin : Energi kalor yang diserap evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)
h1 : Entalpi refrigeran saat keluar evaporator / entalpi refrigeran masuk kompresor (kJ/kg)
h4 : Entalpi refrigeran sebelum masuk evaporator / entalpi refrigeran keluar dari pipa kapiler (kJ/kg)
b. Energi kalor yang keluar dari kondensor (Qout)
Energi kalor yang dilepas kondensor ke udara di sekitar kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) dapat dihitung dengan Persamaan (2.3)
Qout= h2– h3 (2.3)
Pada Persamaan (2.3) :
Qout : Energi kalor yang dilepas kondensor ke udara di sekitar kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)
h2 : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) h3 : Entalpi refrigeran saat masuk pipa kapiler persatuan massa refirgeran (kJ/kg)
c. Kerja Kompresor (Win)
Kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan Persamaan (2.4)
Win= h2– h1 (2.4)
Pada Persamaan (2.4) :
Win : Kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) h2 : Entalpi saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)
h1 : Entalpi saat keluar evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg) d. COPaktualmesin siklus kompresi uap
Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap (COPaktual) dapat dihitung dengan Persamaan (2.5)
COPaktual= in
in (2.5)
Pada Persamaan (2.5) :
COPaktual : Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap
Qin : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)
Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) e. COPidealmesin siklus kompresi uap
Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (COPideal) dapat dihitung dengan Persamaan (2.6)
COPideal= e
C e (2.6)
Pada Persamaan (2.6) :
COPideal : Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap Tc : Suhu kerja mutlak kondensor (K)
Te : Suhu kerja mutlak evaporator (K)
f. Efisiensi (ƞ) mesin siklus kompresi uap
Efisiensi mesin siklus kompresi uap (ƞ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.7)
Efisiensi (ƞ) = aktual
ideal (2.7)
Pada Persamaan (2.7) :
Efisiensi (ƞ) : Efisiensi mesin siklus kompresi uap
COPaktual : Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap COPideal : Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap 2.1.4 Psychrometric Chart
Psychrometric Chart merupakan grafik yang dipergunakan untuk menentukan hubungan antara properti-properti udara pada suatu keadaan. Untuk mengetahui nilai dari properti tersebut dapat dipergunakan gambar Psychrometric Chart. Nilai properti-properti udara meliputi: suhu udara bola keirng (Tdb), suhu udara bola basah (Twb), suhu titik embun (Tdp), spesifik volume (SpV), kelembaban relatif (RH), entalpi (H), dan kelembaban spesifik (W). Gambar 2.10 adalah contoh dari Psychrometric Chart.
Gambar 2.10Psychrometric Chart (sumber:http://flycarpet.net/en/PsyOnline)
2.1.4.1 Properti – Properti Dalam Psychrometric Chart
Properti-properti dari udara yang terdapat di dalam Psychrometric Chart antara lain (a) temperatur bola kering / dry-bulb temperature (Tdb) (b) temperatur bola basah / wet-bulb temperature (Twb), (c) temperatur titik embun / dew-point temperature (Tdp), (d) volume spesifik (SpV), (e) kelembaban relatif / relative humidity (%RH), (f) entalpi / enthalpy, (g) kelembaban spesifik / spesific humidity (w). Gambar 2.11 menyajikan Skematik Psychrometric Chart. Berikut penjelasan dari properti-properti yang digunakan dalam pembacaan grafik Psychrometric Chart:
a. Temperatur bola kering / dry-bulb temperature (Tdb)
Temperatur bola kering adalah temperatur udara yang diperoleh dari pembacaan pada termometer dengan tabung air raksa dalam keadaan kering atau tanpa dibalut kain basah.
b. Temperatur bola basah / wet-bulb temperatur (Twb)
TWB adalah temperatur udara basah yang diperoleh melalui pengukuran dengan mempergunakan termometer dengan bulb dalam keadaan basah atau dibalut kain basah.
c. Temperatur titik embun / dew-point temperatur (Tdp)
Tdp merupakan awal mula udara menunjukkan proses pengembunan ketika didinginkan. Tdp ditandai sebagai titik sepanjang saturasi. Pada saat udara ruang mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya Tdp sama dengan TWB demikian pula dengan TDB.
d. Volume spesifik (SPV)
Volume spesifik (SPV) merupakan volume udara campuran dengan satuan meter kubik per kilogram udara kering.
e. Kelembaban relatif / relative humidity (% RH)
Kelembaban relatif merupakan selisih antara massa uap air yang terkandung pada udara dengan jumlah maksimal (saturasi) dari uap air yang ada pada suatu ruang atau lokasi tertentu.
f. Entalpi / enthalpy (H)
Entalpi merupakan istilah yang dipergunakan dalam termodinamika yang digunakan untuk menyatakan besarnya energi yang dimiliki benda atau material yang nilainya tergantung dari nilai suhu dan tekanan.
g. Kelembaban spesifik / spesific humidity (W)
Kelembaban spesifik adalah jumlah kandungan uap air di dalam udara dalam setiap kilogram udara kering (kgair/kgudara).
Gambar 2.11 Skematik Psychrometric Chart
2.1.4.2 Proses – Proses Yang Terjadi Dalam Psychrometric Chart
Proses – proses yang terjadi pada udara dalam Psychrometric Chart adalah sebagai berikut : (a) proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying), (b) proses pemanasan (heating), (c) proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidfiying), (d) proses pendinginan (cooling), (e) proses humidifying, (f) proses dehumidifying, (g) proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying). Gambar 2.12 menyajikan proses yang terjadi pada Psychrometric Chart.
Gambar 2.12 Proses yang terjadi pada Psychrometric Chart
(sumber:https://www.google.com/search?q=proses+pada+psychrometric+chart&s ource=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjv16vkzOzbAhXWe30KHT6bDz
UQ_AUICigB&biw=1366&bih=657)
a. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying) Proses ini merupakan proses dimana terjadi penurunan panas sensible dan panas latten ke udara. Hal ini ditunjukkan dengan menurunnya temperatur pada bola kering (Tdb), temperatur bola basah (Twb), entalpi (H), volume spesifik (SpV), temperatur titik embun (Tdp), dan kelembaban spesifik (W). Sedangkan kelembaban relatif udara tergantung pada prosesnya, bisa mengalami kenaikkan, ataupun mengalami penurunan maupun peningkatan. Gambar 2.13 menyajikan proses pendinginan dan penurunan kelembaban.
Gambar 2.13 Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembaban
b. Proses pemanasan (heating)
Merupakan proses terjadinya peningkatan temperatur bola kering (Tdb) tanpa mengurangi kandungan uap air. Diikuti dengan naiknya entalpi dan temperatur bola kering. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik bernilai tetap atau konstan. Namun kelembaban spesifik mengalamai penurunan. Gambar 2.14 menyajikan proses pemanasan (heating).
Gambar 2.14 Proses Pemanasan (heating)
c. Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidifying) Proses ini berfungsi untuk menurunkan temperatur bola kering (Tdb), serta menurunkan kandungan uap air yang ada diudara. Kondisi yang mengalami perubahan adalah turunnya temperatur bola kering, temperatur bola basah, kelembaban spesifik, dan temperatur titik embun. Namun kelembaban relatif dapat mengalami kenaikkan maupun penurunan (bergantung pada proses cooling dan dehumidifying yang diinginkan). Gambar 2.15 menyajikan proses pendinginan dan menaikkan kelembaban.
Gambar 2.15 Proses Pendinginan dan Menaikkan Kelembaban
d. Proses pendinginan (cooling)
Proses ini berfungsi untuk menurunkan temperatur bola basah (Twb) tanpa mengurangi kandungan uap air. Proses ini berlangsung pada kondisi yang konstan sehingga temperatur titik embun juga berada pada posisi yang tetap atau konstan.
Kondisi ini menyebabkan kenaikkan pada kelembaban relatif serta terjadi penurunan pada temperatur bola kering dan volume spesifik. Pada Gambar 2.16 menyajikan proses pendinginan.
Gambar 2.16 Proses Pendinginan e. Proses humidifying
Proses ini merupakan proses penambahan kandungan uap air ke udara tanpa mengubah temperatur bola kering (Tdb). Hal ini mengakibatkan kenaikkan pada temperatur bola basah, temperatur titik embun, kelembaban spesifik dan entalpi.
Gambar 2.17 menyajikan proses humidifying.
Gambar 2.17 Proses Humidifying
f. Proses dehumidifying
Proses ini berfungsi menurunkan kandungan uap air di udara tanpa merubah temperatur bola kering (Tdb). Proses ini berlangsung pada kondisi temperatur bola kering yang tetap atau konstan. Akibat proses ini terjadi penurunan pada entalpi, temperatur bola basah, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik. Gambar 2.18 menyajikan proses dehumidifying.
Gambar 2.18 Proses Dehumidifying
g. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying) Proses ini bertujuan untuk menaikkan temperatur bola kering (Tdb) dan menurunkan kandungan uap air di udara. Kondisi udara yang mengalami perubahan
adalah peningkatan temperatur bola kering, selain itu proses ini juga mengakibatkan terjadinya penurunan temperatur bola basah, kelembaban spesifik, kelembaban relatif, serta entalpi. Gambar 2.19 menyajikan proses heating and dehumidifying.
Gambar 2.19 Proses Heating and Dehumidifying h. Proses pemanasan dan kenaikkan kelembaban (heating and humidifying)
Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban adalah dilakukannya pemanasan udara yang disertai dengan penambahan uap air. Kelembaban spesifik, entalpi, temperatur bola basah, dan temperatur bola kering mengalami peningkatan. Gambar 2.20 menyajikan proses heating and humidifying.
Gambar 2.20 Proses Heating and Humidifying
2.1.5 Proses – Proses Yang Terjadi Pada Saat Pengeringan
Gambar 2.21 menyajikan skematik proses-proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian sistem udara terbuka. Udara luar yang mengandung uap air, akan dilewatkan evaporator yang bertemperatur rendah hingga uap air pada udara mengalami kondensasi. Ketika udara keluar evaporator, temperatur dan kandungan uap air pada udara akan mengalami penurunan (cooling and dehumidifying).
Kemudian udara dikondisikan melalui proses pemanasan (heating) untuk mendapatkan suhu tinggi. Proses pemanasan ini berlangsung di kondensor tetapi juga dibantu panas yang berasal dari kompresor sebelum dilewatkan menuju kondensor.
Gambar 2.21 Proses – Proses yang terjadi pada Mesin Pengering Pakaian
Udara yang bertemperatur tinggi tersebut akan disirkulasikan ke dalam ruang pengeringan untuk mengeringkan pakaian yang basah. Ketika udara yang bertemperatur tinggi tersebut dilewatkan pakaian yang basah, maka akan mengakibatkan uap air yang ada pada pakaian basah akan berpindah terbawa oleh udara panas yang melewatinya. Udara yang keluar dari ruang pengeringan temperaturnya menjadi turun dan kandungan uap air menjadi meningkat, proses ini disebut (cooling and humidifying).
Gambar 2.22 Proses pengeringan pakaian pada Psychrometric Chart (sumber: http://flycarpet.net/en/PsyOnline)
Pada Gambar 2.22 menyajikan proses pengeringan pakaian pada Psychrometric Chart. Proses cooling and dehumidifying terjadi pada titik A hingga
titik B. Pada titik B hingga titik C merupakan proses pemanasan (heating). Kemudian proses cooling and humidifying berlangsung pada titik C menuju titik D.
Keterangan pada Gambar 2.22 :
a. Titik A adalah kondisi udara luar sebelum masuk ruang mesin pengering.
b. Titik B adalah kondisi udara setelah melewati evaporator.
c. Titik C adalah kondisi udara setelah melewati kompresor dan kondensor.
d. Titik D adalah kondisi udara saat keluar ruang pengering pakaian.
2.1.6 Perhitungan pada Psychrometric Chart
a. Untuk mengetahui laju pengeringan mesin pengering pakaian dapat hitung menggunakan Persamaan 2.8 :
MLP= ∆∆ (2.8)
Pada Persamaan (2.8) :
MLP : Laju pengeringan (kgair/menit)
Δm : Massa air yang berhasil diambil oleh udara dari pakaian yang dikeringkan (kgair)
Δt : Selisih waktu (menit)
b. Untuk menentukan laju aliran massa udara pada mesin pengering pakaian dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.9 :
̇
=
M∆ =( ) (2.9)
Pada Persamaan (2.9) :
̇ udara : Laju aliran massa udara (kgudara/menit) MLP : Laju pengeringan (kgair/menit)
Δw : Massa air yang berhasil diuapkan persatuan massa udara (kgair/kgudara) WD : Kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering.
WC : Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering.
2.2 Tinjauan Pustaka
Zakaria Bernando, Himsar Ambarita, (2014) telah melakukan penelitian yang bertujuan untuk menghasilkan suatu unit mesin pengering pakaian portable dengan menggunakan AC rumah tangga yang berorientasikan pada upaya efisiensi energi listrik. Rancangan model fisik kompresor dan pipa kapiler pada unit mesin pengering pakaian didasarkan pada hasil perhitungan teoritis dan pompa kalor yang digunakan mesin yang beroperasi menggunakan siklus kompresi uap. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan melalui perhitungan termodinamika.
Seung Phyo Ahn (2008) telah menggambarkan mesin pengering pakaian gaya sentrifugal rancangannya yang dimodifikasi dengan diberikan sistem dehumidifier didalamnya. Metode pengeringan bagian utama udara terhubung ke sisi wadah pengeringan yang termasuk proses perpindahan kalor pertama. Bagian kedua bagian pengeluaran udara dari wadah pengeringan. Bagian ketiga pencampuran udara luar dengan udara dari heater pemanas. Kemudian gaya sentrifugal membantu mempercepat pengeringan pada pakain. Suhu kerja heater untuk mengeringkan pakaian hingga 100°C.
Kurniandy Wijaya, PK Purwadi (2016) telah melakukan penelitian yang bertujuan untuk merancang, merakit mesin pengering handuk dengan energi listrik dan mengetahui waktu yang diperlukan mesin pengering untuk mengeringkan 20
Kurniandy Wijaya, PK Purwadi (2016) telah melakukan penelitian yang bertujuan untuk merancang, merakit mesin pengering handuk dengan energi listrik dan mengetahui waktu yang diperlukan mesin pengering untuk mengeringkan 20