BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.9 Tinjauan Dasar
Muh. Arhamsyah, Husain Syam, dan Jamaluddin, (2018), menjelaskan tentang modifikasi mesin pengering dengan memanfaatkan udara panas dari elemen pemanas listrik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perancangan mesin pengering memanfaatkan udara panas dari elemen pemanas listrik, mengetahui perhitungan laju pengeringan pada gabah basah selama proses pengeringan, dan mengurangi penggunaan waktu dan tenaga petani dalam proses pengeringan produk-produk pertanian. Setela mesin dirancang sedemikian rupa, dilakukan uji coba untuk mengeringkan gabah basah kemudian dilakukan perhitungan laju pengeringan pada masing-masing rak selama 6 jam. Dari hasil penelitian didapatkan, pengeringan gabah basah baru panen hanya memerlukan waktu 5-6 jam baik di musim kemarau maupun di musim hujan dan selama proses pengeringan
Gambar 2.15 Proses yang Terjadi pada Mesin Pengering Udara
petani/pengguna hanya perlu menyalakan alat dan sesekali mengaduk gabah agar panas yang diterima merata. Laju pengeringan setiap rak berbeda-beda karena terpengaruh dari jarak rak dengan sumber panas, semakin dekat rak dengan sumber panas maka pengeringan akan sekamin cepat.
Ambo Intang dan Nursiwan (2017), menjelaskan mengenai analisa eksergi system pompa panas pengering pakaian kapasitas 7 kg pada AC ¾ PK. Penelitian ini memanfaatkan panas dari pembuangan panas AC dengan daya kecil dan mengkombinasikan prinsip kerj pompa panas dengan mesin pengering pakaian modern yang membutuhkan daya bedar untuk memanaskan elemen pemanasnya.
Penelitian ini menggunakan 2 buah mesin yaitu AC split dengan kapasitas ¾ PK dan mesin pengering pakaian kapasitas 7 kg. dari hasil penelitian didapatkan bahwa COP dari AC split ¾ PK cenderung menurun dengan pembebanan yang bertambah namun tidak ada satupun yang melbihi COP carnot sehingga proses pengeringan tidak membahayakan, perbandingan effisiensi energi dan effisiensi eksergi menunjukkan rata-rata 58% sampai 62%, dan bias menurunkan kebutuhan daya listrik dari 2250 watt menjadi 1300 watt.
Sri Utami Handayani, Rahman, dan Seno Darmanto (2014), menjelaskan tentang uji unjuk kerja system pengeringan dehumidifier untuk pengeringan jahe.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja peralatan pengering system dehumidifier pada pengering jahe. Peralatan ini menggunakan AC split dengan menambahkan panas, saluran udara dan ruang pengering. System Air Conditioning meliputi kompresor, evaporator, kondensor, katup ekspansi, ruang evaporator, selang dan panel instalansi pendingin. Dari hasil peneltian didapatkan temperatur
udara dan kelembaman relative yang dihasilkan stabil pada 600 C, 0% RH, dan pengeringan lebih cepat karena produk berada pada kondisi unsaturated tetapi sebelumnya mengalami kondisi saturated.
Mesin pengering udara dengan mesin pengering yang dipergunakan pada pengering baju (Purwadi, P.K. dan Kusbandono, W., 2016, 2017), mesin pengering handuk (Kurniandy Wijaya dan Purwadi, P.K., 2016), mesin pengering briket (Purwadi, P.K., dkk, 2018), mesin pengering emping jagung (Purwadianto, D. dan Purwadi, P.K., 2019), mesin pengering kayu (Purwadi, P.K., dkk, 2020), tidak begitu berbeda. Perbedaannya terletak pada penggunaan udara yang telah dikeringkan. Kalau mesin pengering udara, udara yang telah dikeringkan dikembalikan ke ruangan lagi, sedangkan mesin pengering dengan objek yang dikeringkan, udara dimasukkan ke dalam ruangan dimana terdapat objek yang akan dikeringkan. Udara kering yang akan dimasukkan ke dalam ruang pengeringan objek, juga dipanaskan terlebih dahulu. Sama sama mempergunakan mesin pengering yang bekerja dengan siklus kompresi uap.
30
BAB III
METODELOGI PENELITIAN
3.1 Objek Penelitian
Objek dalam penelitian ini adalah mesin pengering udara yang dibuat sendiri. Mesin pengering diletakkan di dalam suatu ruangan berudara lembap yang berukuran p x l x t : 4,5 m x 2,9 m x 4 m. Ukuran mesin pengering ini adalah 50 cm x 50 cm x 100 cm. Gambar skema mesin pengering udara disajikan pada Gambar 3.1.
3.2 Alur Penelitian
Alur pelaksanaan penelitian mesin pengering udara disajikan pada Gambar 3.28.
Gambar 3.1 Skema Mesin Pengering Udara
Gambar 3.2 Skema Diagram Alur Penelitian 3.3 Metodelogi Penelitian
Penelitian dilakukan secara eksperimen. Penelitian dilakukan dengan menvariasikan kecepatan putaran kipas yang terletak diantara evaporator dan kondensor. Putaran kipas yang dipilih disajikan pada Tabel 3.1
Tabel 3. 1 Tabel Variasi Penelitian
No. Variasi Penelitian Putaran Kipas Kecepatan Aliran Udara
1 Variasi 1 360 rpm 1,4 m/s
2 Variasi 2 800 rpm 2,1 m/s
3 Variasi 3 1300 rpm 3,0 m/s
Dalam proses pembuatan mesin pengering udara ini diperlukan alat dan bahan.
3.5.1 Peralatan yang Digunakan
Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan rangka mesin pengering udara, antara lain:(a) obeng dan kunci pas, (b) bor listrik, (c) gerinda, (d) meteran dan mistar, (e) tube cutter, (f) tube expander, (g) gas tabung dan gas torch, dan (h) karet lis kerangka.
3.5.2 Komponen – Komponen Mesin
Bahan atau komponen yang digunakan dalam proses pembuatan mesin pengering udara, antara lain: (a) kondensor, (b) pipa kapiler, (c) kompresor, (d) evaporator roda, (e) kipas dan motor listrik, (f) refrigeran, (g) filter, (h) alumunium, (i) akrilik, (j) bahan las, (k) metil, (l) kusen, (m) kayu balok, dan (n) papan teriplek.
a. Kondensor
Kondensor merupakan suatu alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengkondensasi refrigeran dari fase uap menjadu zat cair. Untuk mengubah fase dari uap menjadi cair ini diperlukan suhu lingkungan yang lebih rendah agar terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor.
Spesifikasi kondensor yang digunakan pada mesin pengering adalah : 1. Panjang : 33 cm 8. Jenis kondensor : Pipa bersirip 9. Panjang lintasan : 18
33 b. Pipa kapiler
Pipa kapiler adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum memasuki evaporator. Pipa kapiler yang dipakai adalah:
1. Diameter pipa kapiler : 0,635 mm 2. Panjang pipa kapiler : 800 mm 3. Bahan pipa kapiler : Tembaga
Gambar 3.3 Kondensor
Gambar 3.4 Pipa Kapiler
c. Kompresor
Kompresor merupakan unit yang berfungsi untuk mengkompresi dan mensirkulasi refrigeran ke pipa – pipa mesin pengering udara. Pada penelitian ini digunakan kompresor :
1. Jenis : Rotary
2. Daya : 1 HP
3. Voltase : 220/240 V 4. Arus Kompresor : 2,66 A
d. Evaporator
Evaporator merupakan unit yang berfungsi untuk menguapkan refrigeran yang sebelumnya dari fase cair menjadi gas. Spesifikasi evaporator yang digunakan pada mesin pengering adalah;
1. Panjang : 28 cm
2. Lebar : 12 cm
3. Tinggi : 26 cm
4. Diameter pipa : 1 cm 5. Bahan pipa : Tembaga 6. Bahan sirip : Aluminium Gambar 3.5 Kompresor
7. Jarak sirip : 0,3 cm 8. Jenis kondensor : Pipa bersirip
9. Panjang lintasan : 15
e. Kipas dan motor listrik
Motor listrik digunakan untuk menggerakkan rotor yang akan diteruskan ke kipas, agar mempermudahkan sirkulasi udara masuk dan keluar ruang pengering.
Jenis motor yang digunakan adalah : 1. Jenis Motor : Motor arus AC 2. Voltase : 220/240 V 3. Ampere : 0,4 A
Gambar 3.7 Kipas dan Motor Listrik Gambar 3.6 Evaporator
f. Refrigeran
Refrigeran adalah fluida kerja pada siklus kompresi uap yang berfungsi sebagai penyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis refrigeran yang digunakan adalah R-22.
Gambar 3.8 Refrigeran g. Filter
Filter terletak sebelum pipa kapiler, hal ini bertujuan supaya pada saat mengalirkan refrigeran tidak terjadi penyumbatan yang memungkinkan terjadinya buntu pada pipa kapiler yang mempunyai ukuran diameter yang kecil.
Gambar 3.9 Filter
Gambar 3.11 Stopwatch 3.5.3 Alat Ukur
a. Hygrometer
Hygrometer digunakan untuk mengukur suhu udara, bola basah dan suhu udara bola kering saat pengujian.
b. Stopwatch
Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untuk pengujian. Waktu yang dibutuhkan setiap pengambilan data yaitu per 10 menit.
(Sumber : https://www.jakartanotebook.com) Gambar 3.10 Hygrometer
c. APPA dan termokopel
APPA dan termokopel berfungsi untuk mengukur perubahan suhu atau temperatur saat pengujian. Cara kerjanya, ujung termokopel diletakkan pada bagian yang diukur dengan cara ditempel maupun digantung, suhu akan tampil pada layar penampil suhu APPA. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih akurat.
Gambar 3.12 APPA dan Termokopel d. Pressure gauge
Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran dalam
sistem, baik pada saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Dalam mesin pengering ini, ada 2 pressure gauge yang dipasang yaitu satu untuk mengukur tekanan hisap kompresor dan satu lagi untuk mengukur tekanan keluar kompresor.
3.6 Cara pengambilan Data
3.6.1 Proses Pembuatan Mesin Pengering Udara
Langkah-langkah pembuatan mesin pengering udara sebagai berikut:
a. Rancang desain mesin pengering udara.
b. Kerangka dibuat dari kusen alumunium.
c. Kayu balok dan roda dipasang pada bagian bawah kerangka.
d. Papan triplek dipasang pada bagian bawah kerangka.
e. Akrilik dipasang pada bagian tengah sebagai pembatas ruang kompresor dengan kondensor, evaporator, kipas / fan.
f. Pasang komponen-komponen utama mesin siklus kompresi uap yang terdiri dari: kipas, evaporator, kondensor, pipa kapiler dan kompresor.
g. Bor pada bagian pembatas untuk pemasangan pipa tembaga.
h. Pipa tembaga disambung dengan cara pengelasan.
i. Akrilik dipotong sebagai penutup alat, disertai dengan lubang masuk dan keluar udara lalu pasang karet lis kerangka.
Gambar 3.13 Pressure Guage
3.6.3 Proses Pengisian Refrigeran
Sebelum memulai pengisian refrigeran terdapat beberapa langkah yang harus dilakukan yaitu pemvakuman dan pemetilan. Pemvakuman adalah mengosongkan sistem kompresi uap dari udara karena udara mengandung uap air. Jika uap air besrirkulasi akan dapat membuat saluran di dalam pipa kapiler menjadi buntu karena mengalami pembekuan ketika melewati pipa kapiler. Langkah pemetilan bertujuan untuk membersihkan saluran siklus kompresi uap dari andanya kotoran, setelah kedua langkah tersebut dilakukan, barulah proses pengisian refrigeran dapat dilakukan.
Pengisian refrigeran dapat dilakukan dengan cara:
a. Salah satu ujung selang pressure gauge dipasang pada katup pengisian pressure gauge. Kemudian ujung lainnya dihubungkan pada katup tabung refrigeran
R22.
b. Kompresor dihidupkan kemudian buka kran pada tabung refrigeran secara perlahan hingga tekanan pada high pressure gauge dapat mencapai tekanan yang diinginkan.
c. Kran pada tabung refrigeran ditutup.
d. Jika refrigeran telah terisi ke dalam sistem sirkulasi kompresi uap, maka langkah selanjutnya adalah lepaskan selang pressure gauge.
e. Periksa kebocoran pada sistem dengan cara menaruh busa-busa sabun pada sambungan pipa-pipa serta pada lubang katup pengisian, jika tidak terjadi kebocoran maka proses pengisian selesai.
3.6.4 Skematik Pengambilan Data
Untuk memperoleh data pada masin pengering udara dapat dilakukan dengan cara meletakkan alat ukur pada fungsi dan posisi masing-masing pada saat pengambilan data. Peletakan alat ukur dapat dilihat pada Gambar 3.29.
Gambar 3.14 Skema Pengambilan Data
Keterangan gambar 3.29 skematik pengambilan data :
a. Termokopel (TdbA) : Temperatur udara kering sebelum masuk mesin pengering.
b. Hygrometer (TwbA) : Temperatur udara basah sebelum masuk mesin pengering.
c. Termokopel (TC) : Temperatur udara keluar evaporator.
d. Termokopel (TD) : Temperatur udara keluar dari kondensor.
e. Termokopel (T1) : Temperatur refrigeran masuk kompresor f. Termokopel (T2) : Temperatur refrigeran keluar kompresor g. Termokopel (T3) : Temperatur refrigeran masuk pipa kapiler
3.6.5 Langkah-langkah Pengambilan Data
Langkah-langkah yang dilakukan saat pengambilan data adalah sebagai berikut :
a. Penelitian dilakukan di Laboratorium Konveksi Energi, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
b. Alat bantu penelitian yang digunakan seperti hygrometer dan termokopel di kalibrasi terlebih dahulu.
c. Alat ukur penelitian diperiksa dan diletakkan pada tempat yang sudah disediakan.
d. Mesin pengering udara dihidupkan terlebih dahulu sebelum pengambilan data agar kompresor bekerja secara optimal.
e. Catat proses pengambilan data setiap 10 menit antara lain : Pin (tekanan refrigeran masuk kompresor), Pout (tekanan refrigeran keluar kompresor), TwbA
(temperatur bola basah udara sebelum masuk ke mesin pengering), TdbA
(temperatur bola kering udara sebelum masuk ke mesin pengering), TB
(temperatur udara keluar evaporator), TC (temperatur udara keluar kondensor), T1 (temperatur refrigeran masuk kompresor), T2 (temperatur refrigeran keluar kompresor), T3 (temperatur refrigeran masuk pipa kapiler), dan Volume air yang dihasikan pengering udara.
f. Hasil data yang diperoleh kemudian dijumlahkan dengan hasil kalibrasi alat bantu penelitian. Berikut adalah rancangan tabel yang akan digunakan untuk data penelitian:
Tabel 3.2 Pengambilan Data
Cara pengolahan data dilakukan untuk mengolah data adalah sebagai berikut :
a. Tabel 3.2 diisi sesuai dengan data yang diperoleh saat penelitian, dan dihitung rata-rata dari setiap 3 kali percobaan.
b. Rata-rata dari hasil setiap penelitian digunakan untuk mencari temperatur refrigeran ketika melewati kondensor dan evaporator.
c. Cari rata-rata karakteristik dari mesin pengering dengan psychrometric chart dan P-h diagram dengan memasukkan data TwbA, TdbA, TC, TD, T1, dan T3. d. Setelah diperoleh perhitungan data karakteristik dari mesin pengering
kemudian digambarkan pada grafik.
3.8 Cara Melakukan Pembahasan
Setelah melakukan pengolahan data, maka dilakukan proses pembahasan.
Pembahasan dilakukan dengan memperhatikan data-data dari hasil penelitian dan melakukan perhitungan - perhitungan untuk menjawab dari tujuan.
3.9 Cara Membuat Kesimpulan Dan Saran
Dari analisis yang telah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan dan saran. Kesimpulan yang didapat harus menjawab tujuan dari penelitian. Saran merupakan masukan atau nasehat yang dapat digunakan pembaca jika pembaca tertarik dengan penelitian yang telah dilakukan dan ingin mendalaminya lebih lanjut.
45
BAB IV
DATA dan PEMBAHASAN
4.1 Data Penelitian
Dalam proses penelitian untuk mengetahui pengaruh putaran terhadap karakteristik mesin pengering udara maka perlu adanya data meliputi: tekanan refrigeran yang masuk ke kompresor (P1), tekanan refrigeran yang ke luar dari kompresor (P2), temperatur udara kering sebelum masuk mesin pengering tdba, temperatur udara basah sebelum masuk mesin pengering (TwbA), temperatur udara keluar evaporator (TC), temperatur udara keluar dari kondensor (TD), temperatur refrigeran masuk kompresor (T1), temperatur refrigeran keluar kompresor (T2), temperatur refrigeran masuk pipa kapiler (T3), dan volume air yang dihasilkan dari evaporator. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali percobaan untuk masing-masing variasi yang kemudian dihitung rata-ratanya. Untuk variasi putaran kipas ada tiga yaitu yang pertama 360 rpm dengan kecepatan aliran udara 1,4 m/s, yang kedua 800 rpm dengan kecepatan aliran udara 2,1 m/s, dan yang ketiga 1300 rpm dengan kecepatan aliran udara 3 m/s. Hasil rata-rata dari penelitian disajikan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.3.
46
47
48
4.2 Pengolahan Data
4.2.1 Data pada diagram P-h
Data yang digunakan dalam menggambar diagram P-h meliputi : tekanan refrigeran masuk kompresor (Pin), tekanan refrigeran keluar kompresor (Pout ), temperatur refrigeran masuk kompresor (T1), dan temperatur refrigeran masuk pipa kapiler (T3). dari data tersebut dapat menghasilkan data meliputi : nilai entalpi refrigeran saat keluar evaporator (h1), entalpi refrigeran saat masuk kondensor (h2), entalpi refrigeran saat masuk kompresor (h3), dan entalpi refrigeran saat masuk evaporator (h4). Tabel 4.4 menyajikan data yang diperoleh dari diagram P-h. Dalam pengambilan data untuk pengukuran tekanan pengukuran refrigeran menggunakan psi maka harus dirubah dengan bar, dibawah ini adalah contoh perhitungan yang diambil pada putaran kipas 360 rpm yang bekerja selama 2 jam:
P1 = 42,88 psi + 1 atm = 2,954 bar + 1,013 bar
= 3,968 bar
P2 = 315,58 psi + 1 atm = 21,743 bar + 1,013 bar
= 22,756 bar
1 HP = 746 watt
I = 746 watt 220 volt
I = 3,39 ampere
Gambar 4.1 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h Putaran Kipas 360 rpm
Gambar 4.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h Putaran Kipas 800 rpm
Tabel 4.4 Data Hasil dari Diagram P-h untuk 3 Variasi Gambar 4.3 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h Putaran Kipas 1300 rpm
4.2.2 Perhitungan siklus kompresi pada diagram P-h
Pada diagram P-h didapatkan beberapa data yang digunakan untuk mengetahui besarnya kalor yang diserap evaporator (Qin), besarnya kalor yang dilepas kondensor (Qout), besarnya kerja kompresor (Win), besarnya COPaktual, dan laju aliran massa refrigeran yang mengalir di dalam siklus kompresi uap (ṁ).
Berikut adalah contoh perhitungan yang diambil pada putaran kipas 360 rpm yang bekerja selama 2 jam :
a. Besarnya kalor yang diserap evaporator (Qin)
Energi kalor yang diserap oleh evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) dapat dihitung dengan persamaan 2.1 yaitu : 𝑄𝑖𝑛= 425 − 256
𝑄𝑖𝑛= 169 kJ/kg
b. Besarnya kalor yang dilepas kondensor (Qout)
Energi kalor yang dilepas kondensor ke udara di sekitar kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), dapat dihitung dengan persamaan 2.2 yaitu :
𝑄𝑜𝑢𝑡 = 480 − 256 𝑄𝑜𝑢𝑡 = 224 kJ/kg
c. Besarnya kerja kompresor (Win)
Kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan persamaan 2.3 yaitu :
𝑊𝑖𝑛 = 480 − 425 𝑊𝑖𝑛 = 55 kJ/kg
d. Laju Aliran massa refrigeran yang mengalir di dalam siklus kompresi uap (ṁ) Untuk mengetahui laju aliran massa refrigeran dapat dihitung dengan persamaan 2.4 yaitu :
Tabel 4.5 Hasil dari Perhitungan Diagram P-h No Jenis Variasi Win
4.2.3 Data pada Psychrometric Chart
Dalam psychrometric chart, data yang diperlukan dari data hasil penelitian, meliputi : dry-bulb temperature (Tdb), wet-bulb temperature (Twb), entalpi (h), kelembapan relatif (RH), dan specific humidity (W).
Gambar 4.4 Siklus Udara Putaran Kipas 360 rpm
Gambar 4.5 Siklus Udara Putaran Kipas 800 rpm
Tabel 4.6 Data Hasil Psychrometric Chart untuk Putaran Kipas 360 rpm
Tabel 4.7 Data Hasil Psychrometric Chart untuk Putaran Kipas 800 rpm Titik
Gambar 4.6 Siklus Udara Putaran Kipas 1300 rpm
Tabel 4.8 Data Hasil Psychrometric Chart untuk Putaran Kipas 1300 rpm
Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa mesin pengering udara dapat bekerja dengan baik dan menghasilkan data yang baik. Dari data yang didapatkan kemudian digunakan untuk menggambarkan siklus kompresi uap pada diagram P-h dan psychrometric chart. Pada diagram P-h dapat menghasilkan energi kalor yang diserap evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), energi kalor yang dilepas kondensor ke udara disekitar kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), kerja yang dilakukan oleh kompresor persatuan massa refrigeran (Win), laju aliran massa refrigeran (ṁref), dan kerja aktual mesin siklus kompresi uap (COPaktual). Untuk mempermudah melihat perbandingan nilai-nilai perhitungan setiap variasi hasilnya disajikan pada Gambar 4.7 s.d Gambar 4.11
Gambar 4.7 Perbandingan Win dari 3 Variasi
Pada Gambar 4.7, nilai besarnya kerja kompresor yang dimiliki oleh variasi putaran kipas 360 rpm dengan nilai Win yaitu 55 kJ/kg, lebih tinggi dibandingkan dengan variasi putaran kipas 800 rpm dengan nilai Win yaitu 54 kJ/kg dan variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai Win yaitu 52 kJ/kg. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar putaran kipas maka kerja kompresor yang dibutuhkan akan semakin rendah.
Gambar 4.8 Perbandingan Qout dari 3 Variasi
Pada Gambar 4.8, besarnya kalor yang paling tinggi dilepas oleh kondensor pada variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai Qout yaitu 229 kJ/kg, dan data terendah yaitu pada variasi putaran kipas 360 rpm dengan nilai Qout yaitu 224 kJ/kg.
Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar putaran kipas maka semakin besar juga kalor yang dilepaskan oleh kondensor.
Gambar 4.9 Perbandingan Qin dari 3 Variasi
Pada Gambar 4.9, besarnya energi kalor yang diserap oleh evaporator yang paling tinggi ada di variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai Qin adalah 177 kJ/kg, dan yang paling rendah ada di variasi putaran kipas 360 rpm dengan nilai Qin
yaitu 169 kJ/kg. Hal ini menunjukakan bahwa semakin besar putaran kipas maka energi kalor yang diserap oleh evaporator akan semakin besar.
Gambar 4.10 Perbandingan ṁref dari 3 Variasi
Pada Gambar 4.10, besarnya laju aliran massa refrigeran yang paling tinggi di variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai ṁref yaitu 0,0143 kg/s, dan nilai terendah di variasi putaran kipas 360 rpm dengan nilai ṁ yaitu 0,0136 kg/s. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar putaran kipas maka semakin besar juga laju aliran massa refrigeran.
Gambar 4.11 Perbandingan COPaktual dari 3 Variasi
Pada Gambar 4.11, besarnya nilai COPaktual dari 3 variasi data yang diperoleh tertinggi yaitu di variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai COPaktual yaitu 3,23 dan data yang paling rendah berada pada variasi putaran kipas 360 rpm dengan nilai COPaktual yaitu 2,92. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar putaran kipas maka semakin besar juga kinerja mesin pengering udara bekerja.
Gambar 4. 12 Volume yang Dihasilkan dari 3 Variasi di 2 Jam
Pada Gambar 4.12, volume air yang dihasilkan dari 3 variasi selama 2 jam diperoleh data yang paling tinggi yaitu variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai volume air yaitu 945 ml dan data terendah yaitu pada variasi putaran kipas 360 rpm dengan nilai volume air yaitu 790 ml. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar putaran kipas maka semakin besar volume air yang didapatkan.
60
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian mesin pengering udara yang dilakukan, makan diperoleh bebrapa kesimpulan sebagi berikut:
a. Mesin pengering udara memanfaatkan udara buang dari kondensor untuk mengeringkan udara lembap pada ruangan dan berhasil bekerja dengan baik.
b. Dari penelitian yang dilakuan,, diketahui karakteristik siklus kompresi uap yang digunakan didalam mesin pengering udara, antara lain:
1. Besarnya energi yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor (Win) pada varisi putaran kipas 360 rpm mencapai paling tinggi yaitu 55 kJ/kg.
2. Besarnya energi kalor yang diserap evaporator per satuan massa refrigeran (Qin) pada variasi putaran kipas 1300 rpm mencapai nilai tertinggi yaitu 177 kJ/kg.
3. Besarnya energi kalor yang dilepas kondensor per satuan massa refrigeran (Qout) pada variasi putaran kipas 1300 rpm mencapai nilai tertinggi yaitu 229 kJ/kg.
4. Laju aliran massa refrigeran (ṁref) nilai tertinggi adalah pada variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai 0,0143 kg/s.
5. Nilai COPaktual tertinggi adalah pada variasi putaran kipas 1300 rpm dengan nilai 3,23.
6. Pada variasi putaran kipas 1300 rpm, suhu udara bola kering masuk ke mesin pengering udara (TdbA) sebesar 28,3 oC, suhu udara bola basah yang masuk mesin pengering udara (TwbA) sebesar 25,4 oC, kelembapan masuk mesin pengering udara 77%, suhu udara kering keluar dari mesin pengering udara (TdbD) sebesar 40,6 oC, suhu bola basah keluar dari mesin pengering udara (TwbD) sebesar 27,2 oC, kelembapan keluar mesin pengering udara 37%.
7. Jumlah air yang dihasilkan oleh mesin pengering udara pada variasi putaran kipas 1300 rpm dengan hasil air yang tertinggi dengan nilai sebanyak 945 ml selama 2 jam.
5.2 Saran
Dari penelitian mesin pengering udara siklus kompresi uap dengan variasi putaran kipas yang telah dilakukan maka terdapat beberapa saran yang disampaikan yaitu ;
a. Alat pengering udara ini dapat digunakan pada ruangan penyimpanan bahan makanan yang membutuhkan udara kering dan hasil air dari evaporator dibuang ke luar ruangan.
b. Agar pengeringan udara berlangsung secara cepat maka perlu adanya tambahan pengering udara lainnya, bisa berupa tambahan alat atau bisa juga dengan tambahan penyerap kelembapan.
DAFTAR PUSTAKA
Destech.eu. Desiccant Dehumidifier Working Principle. Diakses pada 5 Februari 2021, dari https://destech.eu/operation-principle/.
Doddy Purwadianto, dan Purwadi, PK, (2019), Karakteristik mesin pengering emping jagung energi listrik, Prosiding Seminar Nasional Universitas Respati Yogyakarta, Vol.1, No. 2 (2019), http://prosiding.respati.ac.id/index.php/
PSN/article/view/191
Ekputra, Thomas Aditya Yogy, (2017), Mesin Penghasil Air Aki dengan Siklus Kompresi Uap Menggunakan Peralatan Curah Air dari Pipa PVC dengan Jarak antar Lubang Pipa 25 mm, Universitas Sanata Dharma.
Jamaluddin, Muh. Arhamsyah, Husain Syam, dan Jamaluddin, 2018, Modifikasi Mesin Pengering dengan Memanfaatkan Udara Panas dari Elemen Pemanas Listrik.
Kurniawan, Laurentius Rio Aditya, (2016), Pengering Kaos Kaki dengan Menggunakan Mesin Siklus Kompresi Uap, Universitas Sanata Dharma.
Lasopasources.com (14 Oktober 2019) Carrier Psychrometric Chart Pdf. Diakses pada 20 Februari 2021, dari https://lasopasources853.weebly.com.
Lasopasources.com (14 Oktober 2019) Carrier Psychrometric Chart Pdf. Diakses pada 20 Februari 2021, dari https://lasopasources853.weebly.com.