Mesin pengering pakaian sistem tertutup dengan menggunakan energi listrik 1711 watt.

(1)

ABSTRAK

Sekarang ini mesin pengering pakaian yang praktis tanpa menggunakan energi matahari. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a)Merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang praktis.(b)Mengetahui kecepatan pengeringan mesin pengering pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian dan kondisi awal pakaian yang dikeringkan.

Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering pakaian yang dibuat bekerja dengan siklus kompresi uap, sistim tertutup dan dengan bantuan 4 kipas exhaust dengan ukuran kipas 26,5×12,5×26 cm dan 2 kipas pada kondensor. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15 pakaian dan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian perasan tangan dan perasan mesin cuci. Ukuran lemari pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah panjang 120 cm, lebar 60 cm dan tinggi 130 cm. Penelitian ini dipergunakan pakaian sebanyak 20 pakaian dengan berat total 3,7 kg dan 15 pakaian dengan berat total 2,5 kg. Daya kompresor sebesar 1 HP, ukuran komponen yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor. Mesin bekerja dengan sistem tertutup.Refrijeran dalam siklus kompresi uap mempergunakan R-134a.Mesin kompresi uap yang dipergunakan sebanyak 2 buah.

Mesin pengering pakaian sistim tertutup berhasil dibuat dan bekerja dengan baik, dengan kondisi udara masuk ruang pengering memiliki suhu udara bola kering sekitar 65 o_{C,suhu udara bola basah sekitar 32} o_{C, RH sekitar 13%, dengan} kelembaban spesifik sekitar 20 gruap air / kgudara kering. Waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 15 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan selama 110 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 15 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci selama 50 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan selama 120 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci selama 60 menit

(2)

ABSTRACT

Nowadays, practical clothes dryer machine is without using solar energy. The aims of this research are: (a) designing and assembling practical clothes dryer machine, (b) to examine the drainage speed of clothes dryer machine that is made by using various amounts of the clothes which are dried.

The research was done in the engineering laboratory of Sanata Dharma University Yogyakarta. Clothes dryer machine that was made was to work with a closed vapor compression cycle system and with the help from 4 exhaust fan with size 26,5×12,5×26cm and using two fans in condensor. The variations used in this research was 15 and 20 clothes were the initial condition of clothes that was squeezed by hands and by using the washing machine. The size of dryer cupboard that used in this research was 120 cm for the length, 60 cm for the width and 130 cm for the height. The amount of clothes that was used in this researcher was 20 clothes with 3,7 kg and 15 clothes with 2,5 kg for the total weight. The compressor power was 1 HP, the size of the other components adjusted to the power compressor. The machine worked with a closed system. The refrigerant in vapor compression cycle vapor compression cycle used R-134a. The vapor compression machine used was 2 pieces.

The closed system of clothes dryer machine was successfully created and it worked well, with the air condition that entered the dryer chamber had a dry bulb temperature about 65oC, wet bulb temperature 32oC, and the RH was about 13%, with specific humidity about 20 grvapor / kgdry air. The time required to dry 15 clothes with the initial condition of clothes squeezed by hands was 110 minutes, the time required to dry 15 clothes with the initial condition of clothes squeezed by washing machine was 50 minutes, The time required to dry 20 clothes with the initial condition of clothes squeezed by hands was 120 minutes, the time required to dry 20 clothes with the initial condition of clothes squeezed by washing machine was 60 minutes.

(3)

i

MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM TERTUTUP

DENGAN MENGGUNAKAN ENERGI LISTRIK 1711 WATT

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin

Diajukan Oleh

YAKOBUS DAMAR ALIT NIM: 115214035

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

(4)

ii

THE CLOSED SYSTEM OF CLOTHES DRYER MACHINE

USING ELECTRICAL ENERGY 1711 WATT

FINAL PROJECT

As partical fulfillment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik degreein Mechanical Engineering

By :

YAKOBUS DAMAR ALIT Student Number: 115214035

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

(5)

MESIN PENGERING

PAKAIAN

SISTEM TERTUTTIP

DEhIGAN

MENGGTNAKAN EI\ERGI

LISTRIK

1711

WATT

Disusun oleh

YAKOBUS DAMAR ALIT

NIM:

115214035

Telah disetujui oleh

Dosen Pembimbing Skripsi

w

Ir. PK. Purwadi, M.T.

lil

(6)

-r-l-MESIN PENGERING PAKAIA1Y SISTEM TERTUTTIP

DEI\GAN

MEFIGGTINAKAN ENERGI

LISTRIK

1711WATT

Dipersiapkan dan disusun oleh :

Yakobus Damar AIit

NIM: l1s2l403s

Telah dipertahankan dihadapan Dewan Penguji Skripsi

Fakultas Sains dan Teknologi

Pada tanggal 25 Jvli 20t6

Susunan Dewan Penguji

Ketua

Sekretaris

Anggota

: Dr. Drs. Vet. Asan Damanik

: Wibowo Kusbandono, S.T., M.T.

: Ir. PIC Purwadio M.T.

l'oryakarta, 25 Juli 2016

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

Dekan, IV

tr/-/*

:l {4 c-"ii

:5

ri

"€l

Vq"+ .;tt .'F l-':

'f

,t6*ffn

a-

s:{:r

:. c,iri;^ 4

\'-.:ifg-7r*r.:,r"

(7)

PERI\TYATAAI\I

KEASLIAN

KARYA

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Slaipsi ini tidak terdapat

karya yang pemah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan

di

suatu

Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya

atau pendapat yang pemah ditulis aJau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang

secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

(8)

LEMBAR PERI\IYATAAII

PERSETUJUAI\I

PUBLIKASI

KARYA

ILMIAI{ I]NTI'K

KEPENTINGAI\

AKAI}EMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata

Dharma:

Nama

: Yakobus Damar Alit

Nomor Mahasiswa : 115214035

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

Mesin Pengering Pakaia Sistem Tertutup Dengan Menggunakan Energi

Listrik 1711 Watt

Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan,

mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya

di

internet atau

media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

(9)

vii

ABSTRAK

Sekarang ini mesin pengering pakaian yang praktis tanpa menggunakan energi matahari. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) Merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang praktis. (b) Mengetahui kecepatan pengeringan mesin pengering pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian dan kondisi awal pakaian yang dikeringkan.

Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering pakaian yang dibuat bekerja dengan siklus kompresi uap, sistim tertutup dan dengan bantuan 4 kipas exhaust dengan ukuran kipas 26,5×12,5×26 cm dan 2 kipas pada kondensor. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15 pakaian dan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian perasan tangan dan perasan mesin cuci. Ukuran lemari pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah panjang 120 cm, lebar 60 cm dan tinggi 130 cm. Penelitian ini dipergunakan pakaian sebanyak 20 pakaian dengan berat total 3,7 kg dan 15 pakaian dengan berat total 2,5 kg. Daya kompresor sebesar 1 HP, ukuran komponen yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor. Mesin bekerja dengan sistem tertutup. Refrijeran dalam siklus kompresi uap mempergunakan R-134a. Mesin kompresi uap yang dipergunakan sebanyak 2 buah.

Mesin pengering pakaian sistim tertutup berhasil dibuat dan bekerja dengan baik, dengan kondisi udara masuk ruang pengering memiliki suhu udara bola kering sekitar 65 oC,suhu udara bola basah sekitar 32 oC, RH sekitar 13%, dengan kelembaban spesifik sekitar 20 gruap air / kgudara kering. Waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 15 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan selama 110 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 15 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci selama 50 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan selama 120 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci selama 60 menit

(10)

viii

Abstract

Nowadays, practical clothes dryer machine is without using solar energy. The aims of this research are: (a) designing and assembling practical clothes dryer machine, (b) to examine the drainage speed of clothes dryer machine that is made by using various amounts of the clothes which are dried.

The research was done in the engineering laboratory of Sanata Dharma University Yogyakarta. Clothes dryer machine that was made was to work with a closed vapor compression cycle system and with the help from 4 exhaust fan with size 26,5×12,5×26 cm and using two fans in condensor. The variations used in this research was 15 and 20 clothes were the initial condition of clothes that was squeezed by hands and by using the washing machine. The size of dryer cupboard that used in this research was 120 cm for the length, 60 cm for the width and 130 cm for the height. The amount of clothes that was used in this researcher was 20 clothes with 3,7 kg and 15 clothes with 2,5 kg for the total weight. The compressor power was 1 HP, the size of the other components adjusted to the power compressor. The machine worked with a closed system. The refrigerant in vapor compression cycle vapor compression cycle used R-134a. The vapor compression machine used was 2 pieces.

The closed system of clothes dryer machine was successfully created and it worked well, with the air condition that entered the dryer chamber had a dry bulb temperature about 65oC, wet bulb temperature 32oC, and the RH was about 13%, with specific humidity about 20 grvapor / kgdry air. The time required to dry 15 clothes with the initial condition of clothes squeezed by hands was 110 minutes, the time required to dry 15 clothes with the initial condition of clothes squeezed by washing machine was 50 minutes, The time required to dry 20 clothes with the initial condition of clothes squeezed by hands was 120 minutes, the time required to dry 20 clothes with the initial condition of clothes squeezed by washing machine was 60 minutes.

(11)

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan baik.

Skripsi ini merupakan syarat yang harus dilaksanakan untuk menyelesaikan jenjang pendidikan S-1 di Prodi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Univesitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Sudi Mungkasi, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. PK. Purwadi, M.T., selaku Kepala Prodi Studi Teknik Mesin, Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan Dosen

Pembimbing Skripsi.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi bekal

ilmupengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi

ini.

5. Leo Agung Marwanto dan Maria Agustina Eko Sulistyowati sebagai

orang tua,atas semua dukungan baik secara moril maupun materi yang

diberikan kepada penulis selama belajar di Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma.

6. Teman-teman Teknik Mesin kelompok Skripsi mesin pengering pakaian

sistem tertutup, atas kerjasamanya selama penelitian Skripsi.

7. Kepala Lab Energi yang senantiasa membantu dan memberi ijin untuk

penelitian di lab.

8. Seluruh Laboran Program Studi Teknik Mesin yang selalu menemani

(12)

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan menyusun Skripsi ini

masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan

masukan,

kritrlq

dan

saran

dari

berbagai

pihak untuk

dapat

menyempurnakannya. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis

maupun pembaca. Terimakasih.

(13)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... I

TITLE PAGE ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN ... V HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTRAC... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN……….. xvi xviii BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Batasan Masalah …... 3

1.5 Manfaat Penelitia... 4

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Dasar Teori ... 5

2.1.1 Metode Pengering Pakaian ... 5

2.1.2 Dehumidifier... 9

2.1.3 Parameter Dehumidifier……... 11

2.1.4 Siklus Kompresi Uap... 15

(14)

xii

2.1.5.1 Parameter-Parameter dalam Psychrometri chart... 20

2.1.5.2 2.1.5.3 Proses Yang Terjadi Pada Udara Dalam Psychrometri Chart. Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Pakaian……….. 21 26 2.2 Tinjauan Pustaka ... 27

BAB III METODE PENELITIAN... 29

3.1 Alat Dan Bahan Peneltian ... 29

3.2 Variasi Penelitian ... 30

3.3 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian ... 30

3.3.1 Alat ... 30

3.3.2 Bahan ... 33

3.3.3 Alat Bantu Penelitian ... 38

3.4 Tata Cara Penelitian ... 41

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian ... 41

3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Pakaian ... 41

3.4.3 3.4.4 Proses Pengisian Refrigeran 134a ... Proses Penelitian ………. 44 44 3.4.5 Proses Pemvakuman………... 45

3.4.6 Tata Cara Pengisian Refrigeran 134a... 46

3.4.7 Skematik Pengambilan Data………... 46

3.4.8 3.4.9 3.4.10 Langkah-Langkah Pengambilan Data………... Cara Menganalisis Dan Menampilkan Hasil………... Cara Mendapatkan Kesimpulan………... 48 50 53 BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ... 54

4.1 Hasil Penelitian ... 54

4.2 Hasil Perhitungan ... 60

(15)

xiii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 73

5.1 Kesimpulan ... 73

5.2 Saran ... 74

DAFTAR PUSTAKA ... 75

(16)

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data ... 52

Tabel 3.2 Lanjutan Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan

data... 53

Tabel 4.1 Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian ( peras

tangan) ... 54

Tabel 4.2 Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian

(peras tangan) ... 55

Tabel 4.3 Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian ( peras

tangan) ... 55

Tabel 4.4 Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian

(peras tangan) ... 56

Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13

Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian (peras

mesin cuci)……….

Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian

(peras mesin cuci)………..

Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian (peras

mesin cuci)……….

Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian

(peras mesin cuci)………..

Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian dengan

panas matahari ( peras tangan )………...

panas matahari (peras tangan)……….………..

panas matahari (peras mesin cuci)………...…………..

panas matahari (peras mesin cuci)……….

(17)

xv Tabel

Tabel

4.14

4.15

4.16

4.17

4.18

Data hasil perhitungan 15 pakaian peras tangan………...

Data hasil perhitungan 15 pakaian peras menggunakan

mesin cuci………..

Data hasil perhitungan 20 pakaian peras tangan………...

Data hasil perhitungan 20 pakaian peras menggunakan

mesin cuci………...………... Contoh pengeringan untuk 120 pakaian………

67

68

(18)

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Refrigeomerant dehumidifie…………... 10

Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier ………... 11

Gambar 2.3 Komposisi Udara Kering……….... 12

Gambar 2.4 Hydrometer, Termometer Basah Dan Termometer Kering ... 13

Gambar 2.5 Skematik Siklus Kompresi Uap ... 16

Gambar 2.6 P-h Diagram Siklus Kompresi Uap……… 17

Gambar 2.7 T-s Diagram Siklus Kompresi Uap... 17

Gambar 2.8 Proses-Proses Yang Terjadi Dalam Psychrometric Chart ………... 21

Gambar 2.9 Proses Cooling and Dehumidity………..... 22

Gambar 2.10 Proses Heating……… 22

Gambar 2.11 Proses Cooling and Dehumidity………... 23

Gambar 2.12 Proses Cooling……… 24

Gambar 2.13 Proses Humidifiying………..… 24

Gambar 2.14 Proses Dehumidifiying………... 25

Gambar 2.15 Proses Heating and Dehumidifiying……… 25

Gambar 2.16 Proses Heating and Humidifiying……….. 26

Gambar 3.1 Skematik mesin pengering Pakaian... 29

Gambar 3.2 Pakaian Yang Dikeringka... 30

Gambar 3.3 Alat Pembuatan Mesin Pengering Pakaian……… 33

Gambar 3.4 Papan Kayu Dan Triplek... 34

Gambar 3.5 Kompresor Rotari... 35

Gambar 3.6 Kondenser... 35

Gambar 3.7 Pipa Kapiler………... 36

Gambar 3.8 Evaporator……... 37

Gambar 3.9 Filter ...………... 37

(19)

xvii

Gambar 3.11 Pressure Gauge……….. 38

Gambar 3.12 Penampil Suhu Digital dan Thermokopel ... 39

Gambar 3.13 Stopwatch digital ... 39

Gambar 3.14 Timbangan Digital ... 40

Gambar 3.15 Clamp meter ... 40

Gambar 3.16 Skematik diagram alur penelitian... 41

Gambar 3.17 Komponen mesin siklus kompresi yang sudah dirakit... 42

Gambar 3.18 Komponen kelistrikan... 43

Gambar 3.19 Pemotongan papan triplek…………... 44

Gambar 3.20 Pemasangan casing luar rangka... 44

Gambar 3.21 Katup pengisian refrigeran ... 46

Gambar 3.22 Sekematik pengambilan data……… ... 47

Gambar 4.1 Suhu kerja kondensor (Tkond) dan suhu kerja evaporator (Tevap) ... 63

Gambar 4.2 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan……… 65 Gambar Gambar Gambar Gambar 4.3 4.4 4.5 4.6

Grafik waktu pengeringan mengunakan mesin dengan

variasi 15 pakaian………...

Grafik waktu pengeringan mengunakan mesin dengan

variasi 20 pakaian………...

Grafik waktu pengeringan pakaian jemur matahari 15

pakaian………...

Grafik waktu pengeringan pakaian jemur matahari 20

pakaian………...

69

70

(20)

xviii

DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN

Gambar 1.1 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada

keadaan 0 menit………... 77

Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11

Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 20 menit………...

Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci

pada keadaan 0 menit………... Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 20 menit………...

Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 40 menit………...

78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 Gambar Gambar Gambar 1.12 1.13 1.14

Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada

keadaan 0 menit………... Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 20 menit………...

88

89

(21)

xix Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23

(22)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara berkembang yang sedang giat membangun.

Pembangunan dilakukan di segala bidang, yang berbentuk fisik seperti

infrastruktur dan manufaktur, maupun non-fisik seperti pendidikan,

perkembangan budaya, dll. Semua ini dilakukan untuk membentuk negara yang

aman dan maju, meningkatkan kesejahteraan rakyat, dan meningkatkan kualitas

manusia Indonesia yang dilengkapi dengan semua syarat yang diperlukan untuk

menjalankan pembangunan di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan negara

lain.

Saat ini mesin pengering pakaian sangat dibutuhkan baik untuk kebutuhan.

sehari-hari rumah tangga maupun kebutuhan pelaku-pelaku bisnis yang bergerak

di bidang laundry. Pada saat ini sudah dikenal beberapa jenis atau cara

pengeringan pakaian, misalnya dengan cara memanfaatkan panas matahari,

dengan mempergunakan mesin pengering yang mempergunakan listrik, dan mesin

pengering pakaian dengan yang mempergunakan gas LPG. Namun, ada beberapa

kekurangan dan kelebihan dari setiap mesin pengering pakaian yang sudah ada

tersebut.

Kelebihan dari pengeringan pakaian dengan menggunakan matahari yaitu

murah, aman dan ramah lingkungan. Energi matahari dapat diperoleh dengan

gratis. Kapanpsaja pengeringan dengan energi matahari juga tidak terbatas.

(23)

Berapapun jumlah pakaian dapat dikeringkan dengan daya kecepatan yang sama.

Tetapi disisi lain penggunaan energi matahari untuk pengeringan memiliki

kerugian. Pada saat musim hujan, energi matahari sulit diperoleh atau sulit

dipergunakan untuk pengeringan pakaian. Matahari sering tertutup awan,

sehingga panas matahari tidak mampu untuk mengeringkan pakaian seperti yang

di inginkan. Pengering dengan energi matahari juga tidak dapat dilakukan pada

malam hari.

Beberapa kelebihan dari mesin pengering pakaian mesin dengan listrik

adalah mudahnya dalam pengoperasian, tidak tergantung cuaca dan dapat

dipergunakan kapan saja pagi, siang, dan malam hari sesuai kebutuhan.

Kerugiannya dari mesin pengering listrik ini adalah borosnya energi listrik yang

dipergunakan, karena besarnya daya yang digunakan cukup tinggi.

Kelebihan mesin pengering pakaian dengan gas LPG, adalah memiliki

waktu pengeringan yang lebih cepat, pengeringan yang tidak tergantung pada

keadaan cuaca, dapat dipergunakan pagi, siang, maupun malam hari. Kerugian

dari mesin pengering pakaian dengan gas LPG adalah suhu gas yang dihasilkan

terlalu tinggi untuk pengeringan, sehingga dapat menyebabkan pakaian cepat

rusak, menimbulkan gas buang sehingga tidak ramah lingkungan dan membuat

baju berbau karena melekatnya gas hasil pembakaran di pakaian, ada resiko

meledaknya tabung gas LPG jika tidak hati hati, butuh pengawasan pada saat

(24)

Dengan memahami masih banyak kekurangan yang ada pada mesin

pengering pakaian, maka penulis tertantang untuk mendapatkan mesin pengering

yang ramah lingkungan, aman atau tidak berbahaya, praktis dan dapat

dipergunakan kapan saja. Berangkat dari persoalan tersebut, penulis melakukan

penelitian dengan topik tersebut.

1.2. Rumusan Masalah

Diperlukan suatu mesin pengering pakaian yang ramah lingkungan, aman

dan dapat menggantikan peranan energi matahari dalam mengeringkan pakaian,

terutama pada saat musim hujan. Di pasaran sebagian besar mesin pengering

pakaian mempergunakan gas LPG, yang dirasa kurang ramah lingkungan, dan

cepat merusak pakaian.

1.3. Tujuan

Tujuan dari penelitian tentang mesin pengering pakaian ini adalah :

a. Merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang praktis, aman, dan

ramah lingkungan.

b. Mengetahui waktu pengeringan mesin pengering pakaian yang dibuat dengan

berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan.

1.4. Batasan Batasan dalam Perakitan Mesin

Batasan batasan yang diambil dalam perakitan mesin pengering pakaian,

(25)

a. Mesin pengering pakaian mempunyai sistem terbuka.

b. Mesin pengering pakaian bekerja dengan sumber energi dari listrik.

c. Kapasitas ruang pengering pakaian berukuran panjang 120 cm, lebar 60 cm dan

tinggi 130 cm.

d. Jenis pakaian yang dikeringkan adalah kain jenis katun.

e. Mesin pengering pakaian bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap,

Dengan tambahan dengan daya pemanas udara yang fluida kerjanya di

pasangkan dengan water heater.

f. Kompresor yang digunakan berdaya 1 HP. Komponen lain menyesuaikan

dengan daya kompresor standar seperti yang ada di pasaran. Refrigeran yang

digunakan jenis 134a.

g. Mesin kompresi uap yang dipergunaan sebanyak 2 buah.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

a. Dapat Menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering pakaian.

b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai, referensi dalam pembuatan mesin

pengering pakaian dengan energi terkini.

c. Dihasilkanya mesin pengering energi terkini yang dapat di pergunakan untuk

(26)

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Metode-Metode Pengeringan Pakaian

Metode dalam pengeringan pakaian saat ini ada beberapa macam,

diantaranya (a) pengeringanan pakaian dengan cahaya matahari, (b) pengeringan

pakaian dengan gaya sentrifugal, (c) pengeringan pakaian dengan gas LPG, dan

(d) pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi.

a. Pengeringan pakaian dengan cahaya matahari

Cara pengeringan dengan matahari ini sudah dilakukan secara umum.

Panas yang dihasilkan matahari dapat menguapkan air yang ada pada pakaian

basah hingga pakaian benar–benar kering yang siap disetrika. Tetapi seiring

berkembangnya jaman dan teknologi, banyak orang mencoba untuk menciptakan

mesin pengering pakaian. Hal ini bukan dikarenakan matahari tidak bisa

mengeringkan pakaian, melainkan disaat ingin mengeringkan pakaian cuaca tidak

mendukung (hujan). Hingga saat ini metode pengeringan dengan matahari masih

tetap banyak digunakan.

Kerugian pengeringan dengan cahaya matahari.

a. Tidak dapat dilakukan kapan saja ( musim hujan, malam hari )

b. Membutuhkan waktu yang lama untuk pengeringan.

c. Membutuhkan tempat yang lapang / tempat yang langsung panas karna

matahari.

(27)

Keuntungan pengering dengan cahaya matahari.

a. Mudah dilakukan

b. Kecepatan pengeringan sama untuk kapasitas berapa pun.

c. Tidak terbatas ruang atau tempat.

d. Murah / gratis.

e. Jumlah yang dikeringkan tidak terhitung.

f. Pakaian yang sudah dikeringkan siap di setrika.

b. Pengeringan pakaian dengan gaya sentrifugal

Prinsip kerja metode pengering pakaian dengan cara ini adalah

memanfaatkan gaya setrifugal untuk memisahkan air dari pakaian. Pakaian akan

diputar di dalam drum dengan kecepatan penuh dari motor listrik. Putaran yang

tinggi tersebut menimbulkan gaya sentrifugal yang mengakibatkan uap air

terhempas keluar dari drum utama dan tertampung ke drum terluar, kemudian air

yg terkumpul langsung keluar melalui pipa output. Tetapi metode pengeringan ini

tidak bisa membuat pakaian menjadi siap setrika, tetapi membantu proses

pengeringan bila cuaca mendung ataupun hujan. Setelah keluar dari mesin ini,

pakaian masih perlu di angin – anginkan terlebih dahulu sebelum nantinya siap

untuk disetrika.

Kerugian pengeringan dengan gaya sentrifugal.

a. Pakaian yang dikeringkan tidak siap disetrika.

b. Memerlukan energi listrik.

(28)

Keuntungan pengeringan dengan gaya sentrifugal.

a. Cepat mengeringkan.

b. Dapat di pergunakan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di

dalam ruangan).

c. Pengeringan pakaian dengan gas LPG

Mesin pengering jenis ini diketahui memiliki kecepatan yang sangat cepat

untuk mengeringkan pakaian yang basah. Pengering pakaian gas LPG dengan

berbagai modifikasinya banyak ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode

pengering pakaian ini yaitu memanfaatkan panas yang dihasilkan pemanas baik

dari heater atau gas LPG yang disirkulasikan ke lemari, yang bertujuan untuk

mengeringkan pakaian yang ada di dalam lemari pengering. Udara panas setelah

melewati elemen pemanas disirkulasikan oleh blower atau kipas menuju ke

lemari. Akibat dari udara yang bersuhu tinggi pada ruangan, menyebabkan air

dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini dibuang keluar lemari.

Kerugian pengeringan pakaian dengan gas LPG.

a. Pakaian tercemar dengan gas hasil pembakaran lpg.

b. Suhu yang dihasilkan tinggi (cepat merusak pakaian atau kain)

c. Membutuhkan LPG banyak.

d. Tidak dapat ditinggal pada saat mesin beroperasi.

e. Kapasitas terbatas.

Keuntungan pengeringan pakaian dengan gas LPG.

(29)

b. Pakaian yang sudah dikeringkan siap disetrika.

c. Dapat dilakukan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di luar

ruangan)

d. Pengering pakaian dengan metode dehumidifikasi.

Pengering pakaian jenis ini menggunakan metode dehumidifikasi. Mesin

pengering pakaian ini bekerja dengan memanfaatkan proses dehumidifikasi dan

pemanasan udara yang disirkulasikan ke lemari. Udara diturunkan kelembabannya

dan dipanaskan, kemudian disirkulasikan ke lemari. Akibat dari udara kering dan

bersuhu tinggi pada ruangan, menimbulkan air dalam pakaian menguap.

Selanjutnya udara lembab ini disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban

dari mesin pengering dengan metode dehumidifikasi yang di sebut dengan

dehumidifier.

Kerugian pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi.

a. Menggunakan energi listrik besar.

b. Kapasitas terbatas.

Keuntungan pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi.

a. Pakaian yang sudah dikeringkan siap disetrika.

b. Pakaian tidak tercemar.

c. Bisa ditinggal pada saat mesin beroperasi.

d. Proses pengeringan cepat.

e. Dapat dilakukan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di luar

(30)

2.1.2 Dehumidifier

Dehumidifier adalah suatu alat pengering udara yang berguna untuk mengurangi kadar uap air pada udara melalui proses dehumidifikasi. Proses

dehumidifikasi merupakan suatu proses penurunan kadar uap air pada udara

sehingga dihasilkan udara kering. Metode dehumidifikasi udara dibagi menjadi

dua, yaitu refrigerant dehumidifier yang menggunakan metode pendinginan di

bawah titik embun dan penurunan tingkat kelembaban dengan cara kondensasi,

sedangkan desiccant dehumidifier menggunakan metode bahan pengering sebagai

penyerap kelembaban udara.

Refrigerant dehumidifier merupakan dehumidifier yang umum digunakan di pasaran karena biaya produksi yang murah dan mudah dalam pengoperasian.

Refrigerant dehumidifier ini dapat bekerja sangat efektif bila ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat yang memiliki kelembaban tinggi. Prinsip kerja

refrigerant dehumidifier menggunakan sistem kompresi uap. Evaporator berfungsi untuk menyerap uap air yang terdapat didalam udara sehingga udara menjadi

kering, kemudian udara kering dilewatkan kondensor agar udara memiliki suhu

yang tinggi. Evaporator mampu menurunkan suhu udara sehingga terjadi

(31)

[image:31.595.85.513.115.619.2]

Gambar 2.1 Refrigerant Dehumidifier

Prinsip desiccant dehumidifier berbeda dengan refrigerant dehumidifier

dalam penurunan kelembabannya. Desiccant dehumidifier menggunakan bahan

penyerap kelembaban yang berupa liquid atau solid, seperti silicagel. Desiccant

dehumidifier ini akan bekerja dengan baik apabila digunakan di daerah beriklim dingin. Prinsip kerja desiccant dehumidifier dengan mensirkulasikan udara ke

bagian disc yang menyerupai sarang lebah dan terdapat bahan pengering. Disc

diputar perlahan menggunakan motor kecil. Udara yang mengandung uap air

masuk dan diserap oleh disc yang berputar. Hasil udara keluar dari disc memiliki

suhu hangat dan kering. Bersamaan dengan berputarnya disc pada bagian

reaktivasi disirkulasikan udara panas dari heater. Pemanasan bagian reaktivasi

bertujuan meregenerasi bahan pengering pada disc. Kemudian air yang terserap

oleh disc bagian reaktivasi terlepas karena proses pemanasan. Uap air yang

(32)

[image:32.595.86.513.117.620.2]

Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier.

2.1.3 Parameter Dehumidifier

Untuk memahami proses dehumidifikasi ada beberapa parameter yang

harus dipahami atau dimengerti antara lain (a) Kelembaban, (b) Suhu udara (c)

Aliran udara.

a. Kelembaban

Kelembaban didefinisikan sebagai jumlah kandungan air dalam udara.

Udara dikatakan mempunyai kelembaban yang tinggi apabila uap air yang

dikandungnya tinggi, begitu juga sebaliknya. Udara terdiri dari berbagai macam

komponen antara lain udara kering, uap air, polutan, debu dan partikel lainnya.

Udara yang kurang mengandung uap air dikatakan udara kering, sedangkan udara

yang mengandung banyak uap air dikatakan udara lembab. Komposisi dari udara

terdiri berbagai jenis gas yang relatif konstan. Komposisi udara kering teridiri dari

N2 dengan volume 78,09% dan berat 75,53%; O2 volume 20,95% dan berat

23.14%; Ar volume 0,93% dan berat 1,28% serta CO2 volume 0,03 dan berat

(33)

[image:33.595.86.511.117.633.2]

Gambar 2.3 Komposisi udara kering.

Kelembaban spesifik atau rasio 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 umumnya

dinyatakan dalam gram per kilogram dari udara kering (gr/kg) atau (kg/kg).

Dalam sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik

setelah keluar dari mesin pengering (wF) dengan kelembaban spesifik dalam

mesin pengering (wD), maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan.

Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) :

Δw = ��− �� kgair/kgudara (2.1)

Pada Persamaan (2.1) :

Δw : Massa air yang berhasil diuapkan (kgair/kgudara)

WF : Kelembaban spesifik setelah keluar dari ruang mesin pengering

(kgair/kgudara)

(34)

[image:34.595.85.513.104.628.2]

Gambar 2.4 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering.

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 pertama dipergunakan untuk mengukur suhu

udara kering dan termometer kedua untuk mengukur suhu udara basah. Pada

termometer bola kering, tabung air raksa pada termometer dibiarkan kering

sehingga akan mengukur suhu udara aktual. Sedangkan pada termometer bola

basah, tabung air raksa diberi kain yang dibasahi agar suhu yang terukur adalah

suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat

berkondensasi. Jika suhu bola kering dan bola basah di ketahui, maka

kelembaman sudah dapat di ketahui dengan mempergunakan psychrometric chart.

Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara mutlak

dan kelembaban relatif. Kelembaban mutlak adalah banyaknya air yang

terkandung di dalam 1 kg udara. Kelembaban relatif merupakan persentase

(35)

maksimal yang dapat terkandung dalam 1 kg udara tersebut. Kelembaban relatif

menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air pakaian

yang telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka maka semakin

banyak uap air yang dapat diserap.

b. Suhu Udara

Aliran udara pada proses pengeringan memiliki fungsi membawa udara panas

untuk menguapkan kadar air pakaian serta mengeluarkan uap air hasil

penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar

tidak membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat mengganggu proses

pengeringan. Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka

akan semakin besar kemampuannya menguapkan kadar air dari pakaian,

namun berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun. Untuk

memperbesar debit aliran udara (Qudara) dapat dengan memperbesar luas

penampang (A) atau pun kecepatan aliran udara (v). Untuk menghitung debit

aliran udara dipergunakan Persamaan (2.2) :

Qudara = A . v , m3/s (2.2)

Qudara : Debit aliran udara , m3_/s

A : Luas penampang , m2

(36)

c. Aliran Udara

Aliran udara pada proses pengeringan memiliki fungsi membawa udara

panas untuk menguapkan kadar air pakaian serta mengeluarkan uap air hasil

penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar tidak

membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat mengganggu proses pengeringan.

Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka akan semakin besar

kemampuannya menguapkan kadar air dari pakaian, namun berbanding terbalik

dengan suhu udara yang semakin menurun.

2.1.4 Siklus Kompresi Uap

Mesin refrigerasi siklus kompresi uap merupakan jenis mesin refrigerasi

yang dipergunakan pada mesin dehumidifikasi. Terdapat berbagai jenis refrigeran

yang digunakan dalam sistem kompresi uap. Refrigeran yang umum digunakan

adalah yang termasuk kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons (CFCs,

disebut juga Freon): R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, dan R-134a. Namun pada

saat ini umumnya menggunakan refrigeran R-134a sebagai fluidanya karena

ramah lingkungan. Komponen utama dari sebuah siklus kompresi uap adalah

(37)

[image:37.595.87.513.109.645.2]

Gambar 2.5 Skematik siklus kompresi uap.

Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh

kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, dan kemudian uap

refrigeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan

tinggi dalam kondensor. Proses berikutnya cairan refrigeran bertekanan tinggi

tersebut diturunkan tekanannya oleh pipa kapiler agar cairan refrigeran dengan

tekanan rendah dan masuk ke dalam evaporator. Refrigeran dapat menguap

kembali di dalam evaporator menjadi uap refrigeran pada tekanan rendah.

Qout

Qin

●

1

(38)

[image:38.595.86.507.111.623.2]

Gambar 2.6 P-h diagram siklus kompresi uap.

Gambar 2.7 T-s diagram siklus kompresi uap.

Di dalam siklus kompresi uap standar ini, refrigeran mengalami

beberapa proses yaitu :

a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi kering. Qout

Qin

Win

Qin Qout

Win

pre

ssure

Enthalpy

T

empe

ratur

e

(39)

Proses ini dilakukan oleh kompresor, di mana refrigeran yang berupa gas

panas lanjut bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan

refrigeran menjadi gas pa bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara

isentropik (proses pada entropy (s) konstan), maka suhu yang keluar dari

kompresor juga meningkat menjadi gas panas lanjut.

b. Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu (desuperheating).

Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran gas

panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya menjadi gas jenuh.

Proses (2-2a) berlangsung pada tekanan yang konstan.

c. Proses (2a-3a) merupakan proses kondensasi atau pembuangan kalor ke udara

lingkungan sekitar kondensor pada suhu konstan.

Pada proses ini terjadi perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh.

Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada suhu

udara lingkungan sekitar kondensor, maka terjadi pembuangan kalor ke udara

lingkungan sekitar kondensor. Proses (2a-3a) berlangsung pada tekanan dan suhu

yang konstan.

d. Proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut.

Pada proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga temperatur refrigeran

yang keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal

ini membuat refigeran lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler.

e. Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan.

Proses penurunan tekanan berlangsung secara drastis dan berlangsung

(40)

proses ini refrigeran berubah fase dari cair lanjut menjadi fase campuran cair-gas.

Akibat penurunan tekanan ini, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan.

f. Proses (4-1a) merupakan proses evaporasi atau penguapan.

Pada proses ini terjadi perubahan fase dari campuran cair-gas menjadi gas

jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah

daripada suhu udara lingkungan sekitar evaporator, maka terjadi penyerapan kalor

dari udara lingkungan sekitar evaporator. Proses (4-1a) berlangsung pada tekanan

yang tetap dan suhu konstan.

g. Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut.

Proses ini terjadi karena adanya penyerapan kalor yang berlanjut pada

proses (4-1a), sehingga refrigeran yang akan masuk ke kompresor berubah fase

dari gas jenuh ke gas panas lanjut. Kemudian mengakibatkan kenaikan tekanan

dan temperatur refrigeran. Dengan terjadinya proses pemanasan lanjut ini,

menjadikan kompresor bekerja lebih ringan, dan refrigeran tidak akan merusak

kompresor.

2.1.5 Psychrometric Chart

Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan properti-properti dari udara pada suatu tekanan tertentu. Skematis psychrometric

chart dapat dilihat pada Gambar 2.11 dimana masing-masing kurva/garis akan menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai dari

properti-properti (h, RH, W, SpV, Twb, Tdb, dan Tdp) bisa dilakukan apabila minimal dua

(41)

2.1.5.1 Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart

Parameter-parameter udara dalam Psychrometric chart antara lain (a)

Dry-bulb temperature, (b) Wet-Dry-bulb temperature, (c) Dew-point temperature, (d) Specific humidity, (e) Volume spesifik, (f) Entalpi, (g) kelembaban relatif. Berikut ini penjelasannya:

a. Dry-Bulb Temperature (Tdb)

Dry-Bulb temperature adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran termometer dengan bulb pada keadan kering (tidak di selimuti kain basah).

b. Wet-Bulb Temperature (Twb)

Wet-bulb temperature adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran pada termometer dengan bulb dalam keadaan (diselimuti kain basah )

basah.

c. Dew-Point Temperature (Tdp)

Dew-point temperature adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan aksi pengembunan ketika didinginkan / di turunkam suhunya.

d. Specific Humidity (W)

Specific humidity adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering (kg air/ kg udara kering).

e. Volume Spesifik (SpV)

Volume spesifik adalah volume udara campuran dengan satuan meter kubik

per kilogram udara kering, dapat juga dikatakan sebagai meter kubik udara kering

atau meter kubik campuran per kilogram udara kering.

(42)

Entalpi adalah jumlah panas total yang di miliki oleh campuran udara dan uap

air persatuan massa. Dinyatakan dalam satuan Btu/lb udara.

g. Kelembaban Relatif (RH)

Kelembaban relatif (RH) adalah persentase perbandingan jumlah air yang

terkandung dalam 1m3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam

1m3 tersebut.

2.1.5.2 Proses-proses Yang Terjadi Pada Udara Dalam Psychrometric Chart

Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychometric chart adalah

sebagai berikut (1) proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling), (2)

proses pemanasan (heating), (3) proses pendinginan dan menaikkan kelembaban

(cooling and humidify), (4) proses pendinginan (cooling), (5) proses humidify, (6)

proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidify), (7)

proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidify).

Gambar 2.8 Proses-proses yang terjadi dalam psychrometric chart.

a. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidify)

Proses pendinginan dan penurunan kelembaban adalah proses penurunan

kalor sensibel dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses pendinginan dan

(43)

basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik.

Sedangkan kelembaban relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat

mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya.

Gambar 2.9 Proses Cooling and dehumidity

b. Proses pemanasan (heating)

Proses pemanasan (heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke

udara. Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering,

temparatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik

embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif

mengalami penurunan.

(44)

c. Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and dehumidity)

Proses cooling and dehumidity berfungsi menurunkan temperatur dan

menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan

temperatur bola kering, temperatur bola basah dan kelembaban spesifik. Pada

proses ini, terjadi penurunan temperatur kering dan volume spesifik. Selain itu,

terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relatif dan

kelembaban spesifik.

Gambar 2.11 Proses Cooling and dehumidity

d. Proses pendinginan (cooling)

Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara

sehingga temperatur udara mengalami penurunan. Pada proses pendinginan,

terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah dan volume spesifik,

namun terjadi peningkatan kelembaban relatif. Pada kelembaban spesifik dan

suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan. Garis proses pada

(45)

Gambar 2.12 Proses Cooling

e. Proses Humidifying

Proses Humidifying merupakan penambahan kandungan uap air ke udara

tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, suhu bola

basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis proses pada psychrometric

chart adalah garis vertikal ke arah atas.

Gambar 2.13 Proses Humidifying

f. Proses dehumidifying

Proses dehumidifying merupakan proses pengurangan kandungan uap air

(46)

suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis dalam psychrometric

chartadalah garis vertikal ke arah bawah.

Gambar 2.14 Proses Dehumidifying

g. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying)

Pada proses ini berfungsi untuk menaikkan suhu bola kering dan

menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan

kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah dan kelembaban relatif tetapi terjadi

peningkatan suhu bola kering. Garis proses ini pada psychrometric chart adalah

kearah kanan bawah.

(47)

h. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying)

Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses

ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, suhu bola

[image:47.595.87.513.218.632.2]

kering. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis kearah kanan atas.

Gambar 2.16 Proses Heating and Humidifying

2.1.5.3 Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Pakaian

Proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian. Dimana pertama-tama

udara dikondisikan melalui proses pendinginan dan penurunan kelembaban

(cooling dan dehumidifikasi) guna mendapatkan udara yang diinginkan. Proses

cooling dan dehumidifikasi ini terjadi pada evaporator. Kemudian udara dikondisikan melalui proses pemanasan (heating) untuk mendapatkan suhu yang

diinginkan. Proses heating ini terjadi pada kondensor.

Pada dasarnya fungsi evaporator sebagai unit proses pendinginan dan

dehumidifikasi untuk menghasilkan udara yang bersuhu dingin dan mengurangi

kadar air dalam udara. Dimana udara tersebut digunakan untuk proses pemanasan,

sehingga terjadi kenaikan suhu udara dan penurunan kelembaban udara.

(48)

sehingga terjadi kenaikan kelembaban dan penurunan suhu udara. Untuk

menghitung laju aliran massa udara pada duct dapat dipergunakan Persamaan

(2.3):

ṁudara = ρudara . Qudara , kgudara/s (2.3)

ṁudara = Laju aliran massa udara pada duct , kgudara/s

ρudara = Densitas udara , kg/m3

Qudara = Debit aliran udara , m3/s

Menentukan kemampuan mengeringkan massa air dapat dihitung dengan

Persamaan (2.4):

M2 = M

wa pe ge ga kgair/jam (2.4)

M2 = Kemampuan mengeringkan massa air , kgair/jam

M1 = Massa air yang menguap dari pakaian , kg

2.2 Tinjauan Pustaka

Chao-Jung Liang, (1992) menjelaskan tentang mesin pengering pakaian

dengan memanfaatkan siklus kompresi uap. Prinsip kerjanya udara disirkulasikan

dengan kipas (fan) melalui kondensor dan evaporator yang berada di dalam lemari

pengering. Kondensor berfungsi sebagai pemanas udara yang akan mengeringkan

pakaian, sedangkan evaporator berfungsi untuk menyerap uap air dari pakaian

basah. Sistem yang digunakan adalah sistem tertutup, sehingga udara terus

(49)

Seung Phyo Ahn, (2008) menjelaskan mesin pengering pakaian dengan

gaya sentrifugal yang dimodifikasi dengan diberikan sistem dehumidifier

didalamnya. Metodologi pengeringan bagian pertama udara terhubung ke sisi

wadah pengeringan yang termasuk proses perpindahan kalor pertama. Bagian

kedua bagian pengeluaran udara dari wadah pengeringan. Bagian ketiga

percampuran udara luar dengan udara dari heater pemanas. Gaya sentrifugal

membantu mempercepat pengeringan pada pakaian. Suhu kerja heater untuk

mengeringkan pakaian hingga 100 oC

Luke E. Lentz, (2008) menjelaskan tentang mesin pengering pakaian

menggunakan sistem tertutup, tidak memerlukan sumber udara dari luar dan juga

tidak memerlukan adanya pemanas (heater), dikarenakan untuk penghematan

listrik dalam pengoperasiannya. Mesin pengering pakaian dengan memanfaatkan

siklus kompresi uap. Evaporator yang digunakan untuk kondensasi uap air pada

udara yang akan melewati pakaian dan ada nya bak penampungan air yang setelah

udara melewati pakaian basah. Relatif kebutuhan energi yang rendah

(50)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan Penelitian

Alat penelitian yang digunakan yaitu mesin pengering pakaian dengan

benda uji baju dengan jenis kaos. Gambar 3.1 memperlihatkan skematik alat yang

dijadikan penelitian. Dengan ukuran lemari pengering 60 cm x 120 cm x 130 cm.

Gambar 3.1 Skematik mesin pengering pakaian.

Keterangan pada gambar 3.1

a. Evaporator.

b. Kompresor.

c. Kondensor.

d. Pipa kapiler.

e. Fan exhaust.

Tevap Tkond

Lemari Pengering Tkomp

a

b c

d

(51)

Gambar 3.2 pakaian yang di keringkan.

3.2. Variasi Penelitian.

Variasi penelitian dilakukan terhadap jumlah pakaian yang akan

dikeringkan. Dan kondisi awal pakaian yang akan dikeringkan. Variasi jumlah

pakaian penelitian yang dipilih sebanyak 15 pakaian, dan 20 pakaian. Kondisi

awal pakaian (a) hasil persa tangan, (b) hasil peras mesin cuci. Penelitian

dilakukan sebanyak 3 kali percobaan, guna mendapatkan hasil karakeristik mesin

pengering pakaian yang cukup baik. Pakaian yang dikeringkan adalah kain jenis

katun.

3.3. Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian

Dalam proses pembuatan mesin pengering ini diperlukan alat dan bahan

sabagai berikut :

3.3.1. Alat

Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan lemari mesin

pengering pakaian, antara lain :

(52)

Bor digunakan untuk membuat lubang. Pembuatan lubang dilakukan untuk

pemasangan paku dan pemasangan baut.

b. Gergaji mesin

Gergaji mesin digunakan untuk meotong papan kayu yang digunakan untuk

pembuatan lemari mesin pengering, ruang mesin pengering dan cerobong udara

pembalik dari ruang lemari pengering.

c. Obeng dan kunci pas ring set

Obeng digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut. Obeng yang

digunakan adalah obeng (-) dan obeng (+). Kunci pas dan ring set digunakan

untuk mengencangkan baut.

d. Meteran dan mistar

Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda. Dalam proses

pembuatan rangka, meteran banyak digunakan untuk mengukur panjang dan lebar

bahan kayu yang di gunaka untuk pembuatan lemari pengering, ruang mesin

pengering, rangka mesin pengering.

e. Pisau cutter dan cat

Pisau cutter digunakan untuk memotong suatu benda, sedangka cat digunakan

untuk melapisi kayu untuk mencegak terjadinya rongga udara atau kebocoran.

f. Lakban

Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan pada lemari

ataupun mesin pengering.

(53)

Tang digunakan untuk memotong, menarik dan mengikat kawat agar

kencang.

h. Tube cutter

Tube cutter merupakan alat pemotong pipa tembaga. Agar hasil potongan pada pipa lebih baik serta dapat mempermudah proses pengelasan.

i. Tube expander

Tube expander atau pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa tembaga agar antar pipa dapat tersambung dengan baik.

j. Gas las Hi-cook

Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan

pipa-pipa tembaga komponen mesin pengering lainnya.

k. Bahan las

Bahan las yang digunakan dalam penyampungan pipa kapiler menggunakan

perak, kawat las kuningan dan borak. Borak berfungsi untuk menyambung antara

tembaga dan besi. Penggunaan borak sebagai bahan tambahan bertujuan agar

sambungan pengelasan lebih merekat.

l. Metil

Metil adalah cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran pipa

kapiler. Dosis pemakaian yaitu sebanyak satu tutup botol metil.

m. Pompa vakum

Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas-gas yang terjebak di

(54)

agar tidak menggangu atau menyumbat refrigeran. Karena uap air yang berlebihan

pada sistem pendinginan dapat membeku dan menyumbat filter atau pipa kapiler.

Gambar 3.3 Alat pembuatan mesin pengering pakaian

3.3.2 Bahan

Bahan atau komponen yang digunakan dalam proses pembuatan lemari

mesin pengering pakaian, antara lain :

a. Papan kayu dan triplek

Papan kayu triplek digunakan sebagai casing luar mesin pengering pakaian.

(55)

Gambar 3.4 Papan kayu dan triplek.

.

b. Kipas angin partisi / fan exhaust

Kipas angin partisi / fan exhaust digunakan untuk membantu sirkulasi udara

dari lemari pengering menuju mesin pengering.

c. Roda

Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat memindahkan

mesin pengering dari satu tempat ke tempat lain.

d. Kawat

Kawat digunakan untuk mengikat rangka mesin pengering dan lemari mesin

pengering..

e. Kompresor

Kompresor merupakan unit yang berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran

ke pipa-pipa mesin pengering pakaian dengan cara menghisap dan memompa

refrigeran. Pada penelitian ini menggunakan kompresor rotari merk Mitsushita

(56)

Gambar 3.5 Kompresor rotari.

f. Kondensor

Kondensor merupakan suatu alat penukar kalor yang berfungsi untuk

mengkondensasikan refrigeran dari fase uap menjadi zat cair. Untuk mengubah

fase dari uap menjadi cair ini diperlukan suhu lingkungan yang lebih rendah agar

terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor. Dengan jenis kondensor pipa U

bersirip, dan pipa berdiameter 1 cm, panjang 33 cm, lebar 12 cm,tinggi 33 cm,

banyaknya sirip 132 lembar sirip, jarak sirip 4 mm, jumlah lintasan pipa 18

lintasan, bahan pipa tembaga, dan dengan bahan sirip alumunium.

(57)

g. Pipa kapiler

Pipa kapiler adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran

dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum ke evaporator. Pipa kapiler yang di

gunakan berbahan tembaga, dengan diameter 2,5 mm, dan dengan panjag 63 cm.

Gambar 3.7 Pipa Kapiler.

h. Evaporator

Evaporator merupakan unit yang berfungsi untuk menguapkan refrigeran,

yang sebelumnya dari fase cair menjadi gas. Evaporator yang di gunakan dengan

jenis pipa U bersirip, dan pipa berdiameter 1 cm, panjang 28 cm, lebar 12 cm,

tinggi 28 cm, banyaknya sirip 112 lembar sirip, jarak sirip 4 mm, jumlah lintasan

(58)

Gambar 3.8 Evaporator.

i. Filter

Filter merupakan alat yang berfungsi untuk menyaring kotoran agar tidak

terjadi penyumbatan pada pipa kapiler, seperti kotoran akibat korosi,

serbuk-serbuk sisa pemotongan dan uap air. Panjang filter 8 cm, dengan diameter 1,5 cm.

Gambar 3.9 Filter.

j. Refrigeran

Refrigeran adalah jenis gas yang digunakan sebagai fluida pendingin.

Refrigeran berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar.

(59)

Gambar 3.10 Refrigeran 134a.

k. Pressure Gauge

Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran dalam sistem pendinginan baik dalam saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Dalam

pressure gauge ini terdapat 2 alat ukur, yaitu tekanan hisap kompresor dan tekanan keluaran kompresor.

Gambar 3.11 Pressure gauge.

3.3.3 Alat Bantu Penelitian

Dalam proses pengambilan data diperlukan alat bantu penelitian sebagai

berikut:

a. Pengukur suhu digital dan termokopel

Termokopel berfungsi untuk mengukur perubahan suhu atau temperatur pada

(60)

atau digantung) pada bagian yang akan diukur, maka suhu akan tampil pada layar

penampil suhu digital. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih

akurat.

Gambar 3.12 Penampil suhu digital dan termokopel.

b. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untuk pengujian. Waktu yang dibutuhkan setiap pengambilan data yaitu 20 menit.

Gambar 3.13 stopwatch digital.

c. Timbangan digital

Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat pakaian dalam

pengujian. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi karena adanya beban

(61)

Gambar 3.14 Timbangan digital.

d. Hygrometer

Hygrometer digunakan untuk mengukur kelembaban dan suhu pada saat pengujian. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih akurat karena

penulis mengunakan tiga (3) hygrometer.

e. Clamp meter

Clamp meter di gunakan untuk mengukur arus listrik yang ada didalam

rangkaian mesin.

(62)

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

(63)

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

(64)

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

[image:64.595.85.512.212.634.2]

pakaian.

Gambar 3.18 Komponen kelistrikan.

l. Pembuatan lemari mesin pengering pakaian.

m. Pemasangan kipas exhaust.

(65)

[image:65.595.88.512.103.611.2]

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.

3.4.3.1 Proses Pemetilan

Pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang atau dilas pada

(66)

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.

3.4.3.2 Proses 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