BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Tinjauan Pustaka
Wijaya dan Purwadi (2016) melakukan penelitian terkait mesin pengering handuk dengan sumber energi listrik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan energi listrik dan mengetahui waktu yang diperlukan mesin pengering untuk mengeringkan 20 handuk secara serentak. Mesin pengering handuk yang dirakit mempergunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi-uap. Komponen utama siklus kompresi-uap meliputi: kompresor, evaporator, kondensor dan pipa-kapiler. Kompresor rotari yang dipergunakan memiliki daya sebesar ½ HP. Komponen utama yang lain, ukurannya menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor yang dipergunakan. Fluida kerja yang dipergunakan pada mesin siklus kompresi-uap adalah R134a. Selain mempergunakan mesin siklus kompresi-uap, mesin pengering juga mempergunakan satu buah alat penukar kalor. Mesin pengering bekerja menggunakan sistem udara terbuka. Variasi penelitian dilakukan terhadap kondisi awal handuk yang akan dikeringkan, yakni hasil perasan tangan dan hasil perasan mesin cuci. Objek penelitian adalah handuk yang terbuat dari katun, dengan ukuran 30 cm x 75 cm x 1,4 mm. Jumlah handuk yang dikeringkan sebanyak 20 sekaligus. Ukuran ruang pengering handuk sebesar 150 cm x 90 cm x 156 cm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa mesin pengering handuk dapat bekerja dengan baik, dengan kondisi udara rata-rata di dalam ruang pengering memiliki suhu udara bola-kering (Tdb): 53,7 oC, suhu udara bola-basah (Twb): 28 oC, dan kelembapan relative udara (RH) sekitar: 13%. Untuk mengeringkan 20 handuk dengan kondisi awal hasil perasan tangan, memerlukan waktu pengeringan 165 menit, dengan massa awal handuk basah 4,833 kg sampai menjadi massa handuk kering 1,779 kg, untuk handuk dengan kondisi awal hasil perasan mesin cuci, memerlukan waktu pengeringan 45 menit untuk 20 handuk, dengan massa awal handuk basah 2,575 kg sampai menjadi massa handuk kering 1,777 kg.
Purwadi dan Kusbandono (2016) melakukan penelitian terkait peningkatan waktu pengeringan dan laju pengeringan pada mesin pengering pakaian dengan sumber daya energi listrik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan merakit
mesin pengering pakaian dengan mempergunakan energi listrik dan melihat pengaruh pemasangan kipas di ruang pengering terhadap waktu yang diperlukan untuk pengeringan dan terhadap laju pengeringan pakaian. Mesin pengering pakaian energi listrik yang dipergunakan di dalam penelitian ini mempergunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap. Refrigeran yang dipergunakan pada siklus kompresi uap adalah R134a. Komponen utama dari siklus kompresi uap meliputi: kompresor, evaporator, kondensor, dan pipa kapiler. Jumlah mesin siklus kompresi uap 2 buah. Daya kompresor yang dipergunakan, masing masing sekitar 1100 watt (hasil perkalian besar arus dan tegangan), sedangkan komponen utama yang lain menyesuaikan. Pengeringan pakaian mempergunakan sistem udara tertutup. Pengeringan pakaian di ruang pengering, mempergunakan udara hasil olahan mesin siklus kompresi uap. Udara hasil pengolahan mesin siklus kompresi uap dialirkan ke ruang pengering dengan bantuan kipas, demikian juga ketika udara dikembalikan dari ruang pengering ke ruang mesin siklus kompresi uap. Variasi penelitian dilakukan terhadap keadaan kipas yang ada di dalam ruang pengering pakaian (a) kondisi kipas tidak bekerja dan (b) kondisi kipas bekerja. Variasi juga dilakukan terhadap keadaan awal pakaian yang akan dikeringkan (a) hasil perasan tangan dan (b) hasil perasan mesin cuci. Ada dua kipas di dalam almari pengering, masing-masing memiliki daya 90 watt. Pakaian yang dikeringkan berjenis batik, ukuran XL, jumlah pakaian yang dikeringkan sebanyak 50 pakaian untuk sekali proses pengeringan. Ada 2 kipas yang dipergunakan untuk mengalirkan udara balik masing masing dengan daya 50 watt. Masing masing kondensor memiliki kipas tersendiri dengan daya masing masing sebesar 54 watt.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa adanya kipas di ruang pengering menjadikan waktu untuk proses pengeringan pakaian menjadi lebih cepat. Jika tanpa kipas, waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 50 pakaian basah hasil perasan tangan, selama 140 menit, sedangkan dengan adanya kipas, selama 80 menit. Terjadi pemendekan waktu pengeringan sebesar 42,8%. Untuk 50 pakaian basah hasil perasan mesin cuci, waktu untuk mengeringkan pakaian tanpa kipas selama 60 menit, sedangkan dengan kipas selama 35 menit. Terjadi pemendekan
waktu pengeringan sebesar 41,6%. Dengan adanya kipas, laju pengeringan pakaian meningkat sebesar 75% untuk kondisi awal baju basah perasan tangan, dan 71,46% untuk perasan mesin cuci.
Anwar (2010) melakukan penelitian mengenai efek beban pendingin terhadap kinerja sistem mesin pendingin meliputi kapasitas refrigerasi, koefisien prestasi dan waktu pendinginan. Metode yang digunakan adalah metode eksperimental dengan variasi beban pendingin yang diperoleh dengan menempatkan bola lampu 60, 100, 200, 300 dan 400 watt di dalam ruang pendingin. Pengambilan data langsung dilakukan pada unit pengujian mesin pendingin HRP Focus model 802. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek beban pendingin terhadap kinerja sistem mesin pendingin, meliputi kapasitas refrigerasi, daya kompresi, koefisien prestasi (COP) dan waktu pendinginan dalam suatu ruang pendingin, sehingga penggunaan mesin pendingin dapat lebih efektif dan efisien. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan beban pendingin menyebabkan koefisien prestasi sistem pendingin akan membentuk kurva parabola. Performa optimum pada pengujian selama 30 menit diperoleh pada bola lampu 200 watt dengan COP sebesar 2.64, sedangkan untuk waktu pendinginan diperoleh paling lama pada beban pendingin yang paling tinggi (bola lampu 400 watt).
Poernomo (2015) melakukan penelitian mengenai karakteristik unjuk kerja sistem pendingin (air conditioning) yang menggunakan freon R-22 berdasarkan pada variasi putaran kipas pendingin kondensor. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh laju aliran udara yang dialirkan pada kondensor terhadap karakteristik unjuk kerja mesin pendingin (air conditioning). Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan menggunakan peralatan dari mesin refrigerasi sistem pendingin udara di Laboratorium Fluida Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. Data-data yang dicatat yaitu suhu, tekanan dan perbedaan tekanan di kompresor. Untuk membuat variasi putaran poros kipas kondensor dilakukan dengan melakukan beberapa perubahan frequensi motor listrik yang menggerakkannya. Variasi putaran motor listrik kipas kondensor yang digunakan adalah 50 rpm sampai dengan 150 rpm. Data hasil pencatatan berupa
tekanan dan suhu selanjutnya diplot pada diagram P-h untuk refrigeran R-22. Berdasarkan pembahasan dan perhitungan data yang diperoleh, dapat ditarik beberapa kesimpulan karakteristik dan unjuk kerja sistem pendingin, semakin besar laju aliran udara untuk mendinginkan kondensor maka besarnya koefisien prestasi semakin meningkat, karena laju pelepasan kalor yang besar akan berimbas pada suhu kondensor yang semakin rendah, sehingga dapat mencapai suhu yang lebih rendah lagi pada keluaran evaporator. Jadi kerja kompresor lebih ringan pada variasi laju pelepasan kalor yang paling besar.
Bernando dan Ambarita (2014) melakukan penelitian terkait rancang bangun kompresor dan pipa kapiler untuk mesin pengering pakaian dengan sistem pompa kalor berdaya 1 PK, yang bertujuan untuk menghasilkan suatu unit mesin pengering pakaian portable dengan menggunankan AC rumah yang berorientasikan pada upaya efisiensi energi listrik yang dapat diaplikasikan pada skala kecil dan besar. Perancangan model fisik kompresor dan pipa kapiler pada unit mesin pengering pakaian ini didasarkan pada hasil perhitungan teoritis dan pompa kalor yang digunakan beroperasi menggunakan siklus kompresi uap menjadi batasan masalahnya. Manfaat penelitian ini adalah untuk memenuhi kebutuhan pengeringan pakaian pada sektor rumah tangga, khususnya usaha laundry di Indonesia. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan melalui perhitungan termodinamika dengan refrigeran yang dipakai HCFC-22. Kesimpulan perancangan ini diperoleh koefisien performansi (COP) sebesar 5,093 dengan daya kompresor sebesar 1,03 kW dan diperoleh fraksi uap sebesar 0.008, dengan kecepatan refrigeran yang mengalir pada pipa kapiler sebesar 10,989 m/s, dengan faktor gesek sebesar 0,0186 dimana diperoleh panjang pipa kapiler sebesar 0,0366 meter.
Kurniawan, dkk. (2016) melakukan penelitian mengenai perancangan kondensor mesin pengering pakaian menggunakan air conditioner (AC) berdaya ½ PK dengan siklus udara tertutup. Penelitian ini bertujuan untuk merancang kondensor mesin pengering pakaian menggunakan mesin pendingin udara dengan sistem kompresi uap siklus udara tertutup. Mesin pengering pakaian ini menggunakan AC ½ PK. Pada AC ini mempunyai dua fungsi penting yaitu
sebagai pendingin dan pemanas, dimana panas yang dihasilkan oleh kondensor dan dimanfaatkan sebagai sumber panas untuk pengeringan. Kondensor beroperasi pada keadaan tekanan dan suhu yang lebih tinggi, proses perpindahan panas yang terjadi pada kondensor pada prinsipnya sama dengan evaporator. Keduanya melibatkan perubahan fasa refrigeran. Desain dari kondensor dipengaruhi oleh berat jenis refrigeran, jenis refrigeran yang digunakan pada penelitian ini yaitu R-22, suhu dan massa jenis udara yang masuk ke kondensor. Pada perancangan ini suhu kondensor yaitu 45˚C dengan beban kondensor 2,3404 kJ/s. Bahan yang digunakan pada perancangan kondensor yaitu pipa tembaga dengan panjang keseluruhan 20 m dan 30 laluan. Maka didapatlah panjang kondensor pada perancangan ini yaitu 0,66 m dengan luas perpindahan panas 0,14 m².
Cahyadi dan Darsopuspito (2014) melakukan pengujian peforma mesin Difusi Absorpsi atau sering disebut DAR (Diffusion Absorbtion Refrijeration), yang berada di Jurusan Teknik Mesin ITS Surabaya, yang diberi beban pendinginan pada kabin evaporatornya. Beban pendinginan pada penelitian ini berupa electric heater yang disambungkan dengan Voltage Regulator untuk mengatur panas output electric heater tersebut. Ada tiga variasi beban pendinginan yang akan diujikan yaitu beban pendinginan dengan suhu heater 25 ˚C, suhu heater 32,5˚C dan terakhir suhu heater 37˚C. Pasangan Refrigeran-Absorben yang digunakan pada penelitian ini adalah Musicool 22-DMF (dimetilformamida) dan gas hidrogen sebagai gas inert. Panas yang diberikan ke generator berasal dari fluida panas berupa engine oil yang disirkulasikan pada pipa generator. Engine oil ini dipanaskan oleh dua piranti, yaitu electric heater dan kolektor surya yang dikontrol oleh kontroler ATMega 32 bergantian memanasi engine oil. Hasil yang diperoleh dari pengujian peforma sistem DAR dengan tiga variasi beban pendinginan yaitu semakin tinggi beban pendinginan maka semakin baik performa sistem DAR. Kapasitas pendinginan optimal ialah 136 W, COP tertinggi 0,87, laju aliran massa refrigeran terbesar ialah 0,75 gram/s, dan circulation ratio terendah yaitu 2,17.