BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Dasar Teori
2.1.5. Proses-proses Pengeringan Handuk Pada Psychrometric Chart
Penelitian ini mempergunakan 2 variasi sistem udara, yaitu sistem udara tertutup dan sistem udara terbuka dalam proses pengeringan handuk. Gambar 2.21 menyajikan proses udara yang terjadi di dalam ruang mesin pengering handuk sistem udara tertutup dan Gambar 2.23 menyajikan proses udara yang terjadi di dalam ruang mesin pengering handuk sistem udara terbuka.
Pada Gambar 2.21, udara lembap di dalam ruang pengeringan selanjutnya akan disirkulasikan melewati evaporator, yang di dalamnya udara mengalami proses pendinginan dan penurunan kelembapan sehingga udara menjadi bertemperatur rendah dan kering kembali, pada proses ini dinamakan cooling and dehumidify.
Udara kering dan bertemperatur rendah yang berasal dari ruang mesin akan disirkulasikan melewati kompresor dan kondensor yang memiliki temperatur tinggi. Twb1 Twb2 Tdb1 w2 w1 Tdb2
G amba r 2. 21 Prose s ud ar a y an g te rja di di da la m r ua ng m esin pe n g er in g sis tem uda ra ter tut up (p anda nga n a tas )
Keterangan pada Gambar 2.21:
M1 : Mesin satu (pertama). M2 : Mesin dua (kedua).
AM1&AM2 : Udara dari dalam ruang pengeringan masuk ke ruang mesin kesatu dan mesin kedua
BM1&BM2 : Udara setelah melewati evaporator mesin kesatu dan mesin kedua
CM1&CM2 : Udara setelah melewati kompresor dan kondensor mesin kesatu dan mesin kedua
Pada saat udara kering disirkulasikan ini akan terjadi perpindahan panas dari kompresor ke udara. Setelah melewati kompresor selanjutnya udara akan melewati kondensor, pada saat ini temperatur udara akan kembali naik atau mengalami peningkatan. Terjadinya perubahan temperatur pada proses ini dinamakan sebagai proses pemanasan (heating). Proses yang selanjutnya adalah proses pencampuran, yaitu udara kering dan bertemperatur tinggi dari ke dua mesin akan melewati handuk dan bercampur dalam proses pemenasan dan penguapan kadar air di dalam handuk. Udara kering yang melewati handuk mengakibatkan terjadinya penguapan sehingga uap tersebut akan terbawa oleh udara yang melewatinya sehingga mengakibatkan temperatur udara menurun dan kandungan uap air di udara meningkat, proses ini disebut proses cooling and humidifiying. Siklus atau proses sirkulasi udara di dalam mesin atau alat poengering ini akan berputar terus menerus.
Gambar 2.22 Proses pengeringan handuk (sistem udara tertutup) pada Psychrometric Chart
Keterangan pada Gambar 2.22:
a. Titik A merupakan kondisi udara yang berada di dalam ruang pengeringan yang diperoleh dari Twb dan Tdb pada alat ukur hygrometer. b. Titik B merupakan kondisi udara setelah melewati evaporator.
c. Titik C merupakan kondisi udara setelah melewati kompresor dan kondensor.
Gambar 2.22 menyajikan proses-proses pengeringan handuk (variasi sistem udara tertutup) di dalam mesin pengering yang digambarkan pada psychrometric chart. Proses yang terjadi dari titik A hingga titik B adalah proses cooling and dehumidifying. Selanjutnya dari titik B sampai dengan titik D terjadi proses pemanasan (heating). Pada titik D sampai dengan titik A berlangsung proses cooling and humidifying.
Gambar 2.23 Proses udara yang terjadi di dalam ruang mesin pengering sistem udara terbuka (pandangan depan)
Keterangan Gambar 2.23:
M1 : Mesin kesatu (utama). M2 : Mesin kedua (tambahan).
AM1&AM2 : Udara lingkungan masuk ke dalam ruang mesin pengering handuk.
BM1&BM2 : Udara setelah melewati evaporator mesin pertama dan mesin kedua.
CM1&CM2 : Udara setelah melewati kompresor dan kondensor mesin pertama dan mesin kedua.
DM1&DM2 : Udara keluar dari ruang pengering handuk mesin pertama dan mesin kedua.
Pada Gambar 2.23, udara dari lingkungan yang mengandung uap air akan disirkulasikan masuk ke dalam mesin pengering handuk melewati evaporator yang memiliki temperatur rendah sehingga kandungan uap air dari udara akan mengalami kondensasi, setelah melewati evaporator temperatur dan kandungan uap air yang ada di udara akan mengalami penurunan atau disebut proses cooling and dehumidifying. Selanjutnya udara kering dan bertemperatur rendah yang ada di dalam ruang mesin akan disirkulasikan melewati kompresor yang memiliki temperatur tinggi, yang kemudian mengakibatkan perpindahan kalor dari kompresor ke udara yang melewatinya tersebut. Temperatur udara akan ditingkatkan kembali ketika udara disirkulasikan melewati kondensor, pada proses ini terjadi proses pemanasan (heating) yang terjadi pada nilai kelembapan spesifik yang tetap.
Udara kering yang memiliki temperatur tinggi selanjutnya masuk ke dalam ruang pengeringan dan memanaskan handuk yang basah. Pada saat udara kering dan bertemperatur tinggi ini melewati handuk basah, maka akan terjadi proses perpindahan uap air dari handuk ke udara yang melewatinya tersebut. Udara yang sudah bercampur dengan uap air yang berasal dari handuk selanjutnya akan keluar dari ruang pengeringan, proses ini disebut proses cooling and humidifying, yaitu udara yang keluar akan mengalami penurunan temperatur sedangkan kandungan uap airnya meningkat.
Gambar 2.24 menyajikan proses-proses pengeringan handuk (variasi sistem udara terbuka) di dalam mesin pengering yang digambarkan pada psychrometric chart. Proses yang terjadi dari titik A hingga titik B adalah proses cooling and dehumidifying. Selanjutnya dari titik B sampai dengan titik C terjadi proses pemanasan (heating). Pada titik C sampai dengan titik D berlangsung proses cooling and humidifying.
Gambar 2.24 Proses pengeringan handuk (sistem udara terbuka) pada Psychrometric Chart
Keterangan pada Gambar 2.24:
a. Titik A merupakan kondisi udara lingkungan sebelum masuk ke dalam mesin pengering.
b. Titik B merupakan kondisi udara setelah melewati evaporator.
c. Titik C merupakan kondisi udara setelah melewati kompresor dan kondensor.
d. Titik D merupakan kondisi udara setelah keluar dari ruang pengeringan handuk.
Untuk mendapatkan nilai laju pengeringan mesin pengering handuk, maka dapat dipergunakan Persamaan (2.9):
...(2. 9)
Pada Persamaan (2.9):
ṁair : Laju pengeringan handuk (kgair/menit)
M : Massa air yang berhasil diuapkan dari handuk yang dikeringkan (kgair) Δt : Waktu yang diperlukan dalam proses pengeringan
Untuk mendapatkan nilai laju aliran massa udara mesin pengering handuk, maka dapat dipergunakan Persamaan (2.10):
...(2.10) Pada Persamaan (2.10):
ṁudara : Laju aliran massa udara (kgudara/menit) ṁair : Laju pengeringan handuk (kgudara/menit)
ΔW : Massa air yang berhasil diuapkan per satuan massa udara (kgudara/menit) WF : Kelembapan spesifik udara keluar ruang pengering
WG : Kelembapan spesifik udara masuk ruang pengering
Untuk mendapatkan debit aliran udara yang masuk ke ruang pengering handuk, maka dapat dipergunakan Persamaan (2.11):
...(2.11) Pada Persamaan (2.11):
Q : Debit aliran udara yang masuk ke ruang pengering (m3/menit) ṁudara : Laju aliran massa udara (kgudara/menit)
udara : Massa jenis udara (1,2 kg/m3)
