BAB III METODE PENELITIAN
3.4 Tata Cara Penelitian
3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian
Alur pelaksanaan penelitian mesin pengering pakaian disajikan dalam Gambar 3.16 sebagai berikut :
Gambar 3.15 Skematik diagram alur penelitian.
3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Pakaian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan mesin pengering pakaian yaitu :
a. Merancang bentuk dan model mesin pengering pakaian.
b. Membuat rangka mesin pengering dengan bahan papan kayu dan balok kayu. Baik
Tidak baik Pemvakuman dan pengisian refrigeran 134a
Uji Coba Mulai
Perancangan mesin pengering pakaian Persiapan alat dan bahan
Pembuatan mesin pengering pakaian dan lemari pakaian
Pengolahan, analisi data / pembahasan, kesimpulan dan saran
Pengambilan data
c. Pemasangan papan kayu sebagai alas komponen, seperti; kompresor, evaporator, kondensor dan kipas.
d. Pemasangan tampungan air evaporator dan pemasangan kipas.
e. Pemasangan komponen yang terdiri dari evaporator, kondensor, filter dan kompresor.
f. Pemasangan pipa-pipa tembaga dan pengelasan sambungan antar pipa. g. Pemasangan set pressure gauge.
Gambar 3.17 komponen mesin siklus kompresi yang sudah dirakit. h. Pemotongan papan triplek dengan ukuran tertentu.
i. Pemasangan papan triplek pada rangka. Pemasangan dilakukan dengan paku dan baut yang di kaitkan atau di satukan dengan rangka kayu.
j. Selanjutnya proses pembuatan rangka ruang mesin, rangka meja, dan di lanjutkan dengan pemasangan rangka luar untuk menutup semua bagian rangka dalam.
k. Kemudian pemasangan komponen kelistrikan dan perkabelan mesin pengering pakaian.
Gambar 3.18 Komponen kelistrikan. l. Pembuatan lemari mesin pengering pakaian.
m. Pemasangan kipas exhaust.
n. Pemotongan casing papan triplek dengan ukuran tertentu. Kelistrikan
Gambar 3.19 Pemotongan papan triplek
o. Pemasangan casing luar pada rangka. Pemasangan dilakukan dengan menggunakan paku dan baut.
Gambar 3.20 Pemasangan casing luar rangka
p. Kemudian pemasangan kelistrikan dan kabel kipas untuk lemari pengering.
3.4.3 Proses Pengisian Refrigeran 134a
Sebelum pengisian refrigeran diperlukan beberapa proses yaitu proses pemetilan dan pemvakuman agar mesin pengering dapat digunakan.
3.4.3.1Proses Pemetilan
Pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang atau dilas pada evaporator, dengan cara yaitu :
a. Menghidupkan kompresor dan menutup pentil tersebut. b. Kemudian menuangkan metil kira-kira 1 tutup botol metil.
c. Pada ujung pipa kapiler memasukkan 1 tutup botol metil, kemudian dihisap oleh pipa kapiler tersebut.
d. Kemudian mematikan kompresor dan las ujung pipa kapiler pada lubang keluar pada filter.
3.4.3.2Proses Pemvakuman
Merupakan proses untuk menghilangkan udara, uap air dan kotoran (korosi) yang terjebak dalam siklus mesin pengering. Berikut langkah-langkah pemvakuman, antara lain :
a. Alat yang digunakan pressure gauge berikut 1 selang berwarna biru (low pressure), yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya dan 1 selang berwarna merah (high pressure), yang dipasang pada tabung refrigeran. b. Pada saat pemvakuman, kran manifold diposisikan terbuka dan kran tabung
refrigeran diposisikan tertutup.
c. Setelah kompresor hidup, maka secara otomatis udara yang terjebak dalam siklus akan keluar melalui potongan pipa kapiler yang telah dilas dengan lubang keluar filter.
d. Jika udara yang terjebak telah habis. Untuk memastikannya dengan cara menyalakan korek api dan ditaruh di depan ujung potongan pipa kapiler. e. Selain itu, pada jarum pressure gauge akan menunjukkan angka 0 psi.
f. Mengecek kebocoran pada sambungan-sambungan pipa dan katup dengan busa sabun. Jika terdapat gelembung-gelembung udara maka sambungan tersebut masih terjadi kebocoran.
g. Setelah sudah diperiksa semua tidak terjadi kebocoran, langkah selanjutnya mengelas ujung potongan pipa kapiler tersebut.
3.4.3.3 Tata Cara Pengisian Refrigeran134a
Untuk melakukan pengisian refigeran pada mesin mesin pengering, diperlukan beberapa prosedur, seperti berikut :
a. Memasang salah satu selang pressure gauge berwarna biru pada katup pengisian (katup tengah) pressure gauge, kemudian ujung selang pressure gauge satunya pada katup tabung refrigeran 134a.
Gambar 3.21 Katup pengisian refrigeran.
b. Setelah kompresor hidup, membuka keran pada katup tabung refrigeran secara perlahan-lahan. Setelah tekanan pada high pressure gauge mencapai tekanan yang diinginkan yaitu pada 185 psi, tutup keran pada katup tabung refrigeran.
c. Setelah refrigeran terisi ke dalam siklus mesin, melepaskan selang pressure gauge. Mengecek lubang katup, sambungan pipa-pipa dengan busa sabun guna mengetahui kebocoran.
3.4.4 Skematik Pengambilan Data
Untuk mempermudah pemahaman tentang kerja mesin pengering pakaian, alur dan sistem kerja ditampilkan dalam skematik mesin pengering pakaian yang diteliti tersaji pada Gambar 3.22.
Gambar 3.22 Skematik pengambilan data.
Keterangan Gambar 3.19 skematik mesin pengering pakaian :
a. Tin
b. T1
Suhu udara kering setelah melewati evaporator. c. T2
Suhu udara kering setelah melewati kondensor. d. Tout
Suhu udara kering setelah keluar dari mesin pengering. e. RHin
Kelembaban udara sebelum masuk mesin pengering. f. RH2
Kelembaban udara setelah melewati kondensor. g. RHout
Kelembaban udara setelah keluar dari mesin pengering. h. P1
Tekanan refrigeran yang masuk kompresor. i. P2
Tekanan refrigeran yang keluar kompresor. j. V
kecepatan aliran udara pada duct.
3.4.5 Langkah-langkah Pengambilan Data
Langkah-langkah yang dilakukan untuk mendapatkan data yaitu sebagai berikut :
b. Termokopel, hygrometer, dan timbangan digital yang digunakan sudah dikalibrasi.
c. Memeriksa kipas bekerja dengan baik. Serta saluran pembuangan air tidak tersumbat.
d. Alat bantu penelitian diletakkan pada tempat yang sudah ditetapkan. e. Menghidupkan mesin pengering pakaian
f. Mencatat massa kosong (rangka dan hanger). Selanjutnya menimbang dan catat massa pakaian kering.
g. Menutup semua pintu lemari mesin pengering dan menunggu sampai 20 menit, guna mesin pengering pakaian mencapai suhu kerja yang stabil.
h. Membasahi dan memeras pakaian sampai air tidak menetes kembali. Kemudian menimbang dan mencatat massa pakaian basah awal (MTO). Untuk percobaan kedua dan ketiga massa pakaian basah awal harus didapat hasil yang sama dengan percobaan pertama.
i. Mengecek tekanan P1 dan P2, kemudian menutup semua pintu. j. Mengatur alarm stopwatch menjadi per 20 menit.
k. Data yang perlu dicatat per 20 menit, antara lain :
MTO : Massa pakaian basah setelah diperas (kg) MT : Masa pakaian setelah dikeringkan (kg)
PB : Perbedaan berat (kg)
P1 : Tekanan kerja Evaporator (Psi)
P2 : Tekanan Kerja Kondenser (Psi)
T2 : Suhu udara kering setelah melewati Kompresor (◦C) T3 : Suhu udara kering setelah melewati Kondenser (◦C) T4 : Suhu udara setelah melewati lemari penggering (◦C) Tdb : Kelembapan udara kering didalam lemari penggering (◦C) Twb : Kelembapan udara basah didalam lemari penggering (◦C) Tdb : Kelembapan udara kering sebelum masuk evaporator (◦C) Twb : Kelembapan udara basah sebelum masuk evaporator (◦C)
I : Arus masuk kompresor (A)
T1 : Suhu kerja evaporator (◦C)
T2 : Suhu kerja kondenser (◦C)
l. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil kalibrasi alat bantu dan berat pakaian dikurangi dengan massa kosong.
3.4 Cara Menganalisis Dan Menampilkan Hasil
Cara yang digunakan untuk menganalisis hasil menampilkan hasil, sebagai berikut :
a. Data yang diperoleh dari penelitian dimasukkan dalam tabel seperti Tabel 3.1. Kemudian hitung rata-rata dari 3 kali percobaan tiap variasinya.
b. Setelah diperoleh rata-rata, kemudian menghitung massa air yang menguap dari pakaian (M1) tiap variasi. Massa air yang menguap dari pakaian (M1) dapat dihitung dengan Persamaan (3.1):
M1 = MPBA – MPK , (kg) (3.1) Pada Persamaan (3.1) :
MPBA = Massa pakaian basah awal (kg) MPK = Massa pakaian kering (kg) c. Menghitung kecepatan udara pada duct (v)
Untuk mencari kecepatan udara pada duct (v) dapat dihiung menggunakan persaamaan (3.2).Sebagai contoh perhitungan kecepatan udara (v) adalah sebagai berikut :
v = M
∆�� ����
M2 = Kemampuan mengkeringkan massa air , kgair/jam ∆W = Massa air yang berhasil diuapkan , kg/kgudara A = luas penampang duct ,cm3
� = Massa jenis udara , kg/m3
d. Selanjutnya mencari suhu kerja kondensor dan suhu kerja evaporator dengan menggunakan P-h diagram. Untuk dapat menggunakan P-h diagram maka tekanan refrigeran P1 dan P2 harus dikonversikan dari satuan Psi ke MPa. e. Kemudian setelah mendapatkan suhu kerja evaporator dan suhu kerja
kondensor, maka dapat digunakan untuk mencari kelembaban spesifik dalam ruangan pengering (wD) dan kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering (wF) menggunakan psychrometric chart.
f. Setelah diketahui nilai kelembaban spesifik dalam ruangan pengering (wD) dan kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering (wF), kemudian menghitung massa air yang berhasil diuapkan (Δw) tiap variasi. Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) adalah kelembaban spesifik dalam ruangan pengering (wD) dikurangi kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin
pengering (wF). Massa air yang berhasil diuapkan (wΔ) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2).
g. Kemudian menghitung laju aliran massa udara pada duct (ṁudara) tiap variasi. Laju aliran massa udara pada duct (ṁudara) adalah debit udara (Qudara) dikali densitas udara (ρudara) sebesar 1,2 kg/m3. Laju aliran massa udara pada duct (ṁudara) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3).
h. Selanjutnya menghitung kemampuan mesin pengering pakaian untuk menguapkan massa air (M2) dengan menggunakan Persamaan (2.4). Kemampuan mesin pengering pakaian untuk menguapkan massa air (M2) adalah laju aliran massa udara pada duct (ṁudara) dikalikan massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dikalikan 3600 menit.
i. Untuk memudahkan pembahasan, hasil-hasil perhitungan proses pengeringan, maka digambarkan dalam grafik. Pembahasan dilakukan terhadap grafik yang dihasilkan, dengan mengacu pada tujuan penelitian.
Tabel 3.1. Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data.
Waktu (menit) Berat pakaian (gram) Perbedaan Berat (gram)
Tekanan Kerja Suhu Udara Setelah Melewati T mto mt Pevap (psig) Pkond (psig) Tevap (⁰C) Tkomp (⁰C) Tkond (⁰C)
Tabel 3.2. Lanjutan Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data Suhu Udara Setelah Melewati Lemari Pengering Suhu Udara Ruang Pengering Pakaian Suhu Kerja Suhu Udara Masuk Evaporator I (A) T (⁰c) Tdb (⁰C) Twb (⁰C) Tkond (⁰C) Tevap (⁰C) Tdb (⁰C) Twb (⁰C)
3.5 Cara Mendapatkan Kesimpulan
Dari analisis yang sudah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan. Kesimpulan merupakan hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus sesuai dengan tujuan penelitian.