Alat pengering handuk sistem udara tertutup menggunakan siklus kompresi uap dengan variasi jumlah mesin

119 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ALAT PENGERING HANDUK SISTEM UDARA TERTUTUP MENGGUNAKAN SIKLUS KOMPRESI UAP DENGAN VARIASI JUMLAH MESIN SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik dibidang Mesin. Oleh : ADE WISNU PRABOWO NIM : 145214042. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 i.

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. A TOWEL DRYER CLOSED AIR SYSTEM USE VAPOR COMPRESSION WITH ENGINE VARIATIONS. FINAL PROJECT. As partial fulfillment of the requirement to obtained the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By : ADE WISNU PRABOWO STUDENT NUMBER : 145214042. MECHANICAL ENGINGEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINGEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 ii.

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.. v.

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS. Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama. : Ade Wisnu Prabowo. Nomor Mahasiswa. : 145214042. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :. Alat Pengering Handuk Sistem Udara Tertutup Menggunakan Siklus Kompresi Uap dengan Variasi Jumlah Mesin. 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 menyantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.. Yogyakarta, 28 Mei 2019 Yang menyatakan,. Ade Wisnu Prabowo. vi.

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan (a) merancang dan merakit alat pengering handuk dengan mempergunakan mesin siklus kompresi uap, alat ini dapat digunakan setiap waktu tanpa tergantung dengan cuaca (b) mengetahui waktu yang diperlukan untuk proses pengeringan handuk (c) mengetahui karakteristik alat pengering handuk yang memberikan waktu pengeringan tercepat, Meliputi: kondisi udara pada ruang pengering, temperatur kerja kondensor dan evapurator, Qin, Qout, Win, COPaktual, COPideal, efisiensi (ƞ). Penelitian dilakukan di laboratorium Perpindahan Kalor, Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma. Alat pengering handuk ini menggunakan 2 mesin siklus kompresi uap. Masing-masing alat pengering memiliki komponen utama : kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator. Kedua kompresor memiliki daya yang sama, yaitu 1 HP. Ukuran handuk yang dipakai untuk pengambilan data yaitu p x l : 100 cm x 50 cm, dengan tebal 0,02 cm berjumlah 18 buah. Almari pengering handuk memiliki ukuran dimensi : 250 cm x 160 cm x 120 cm. Variasi penelitian dilakukan terhadap jumlah mesin yang dipergunakan untuk mengeringkan handuk. (a) Pengeringan handuk dengan 1 mesin dan (b) dengan 2 mesin siklus kompresi uap, dengan kondisi awal handuk peras mesin cuci. Alat pengering dapat mengeringkan handuk dengan ramah lingkungan, aman dan praktis. Alat ini dapat digunakan kapanpun tanpa terhalang cuaca. waktu pengeringan tercepat terjadi pada variasi 2 mesin, pengeringan tercepat hanya membutuhkan waktu selama 40 menit untuk mencapai berat kering 3,6 kg dari berat basah mula-mula sebesar 5,42 kg. Mesin pertama menggunakan refrigeran R410A, dan mesin kedua menggunakan refrigeran R22. Kondisi udara mesin pertama yang masuk ruang pengeringan rata-rata bersuhu 43,7 ˚C dengan nilai sebesar (RH) sebesar 34,8 %. (Qin) sebesar 131.08 kJ/kg, (Qout) sebesar 156.753 kJ/kg, (Win) sebesar 25.673 kJ/kg, (COPaktual) sebesar 5.106, (COPideal) sebesar 6.676, dan efisiensi sebesar 70 %. Mesin kedua yang memasuki ruang pengering rata-rata bersuhu 43,9 ˚C dengan nilai (RH) sebesar 32,1%. (Qin) sebesar 140.98 kJ/kg, (Qout) sebesar 166,456 kJ/kg, (Win) sebesar 25.476 kJ/kg, (COPaktual) sebesar 5.534, (COPideal) sebesar 7,115, dan efisiensi dari mesin siklus kompresi uap sebesar 77 %. Kata Kunci : Alat pengering handuk, siklus kompresi uap, variasi jumlah mesin. vii.

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT This research aims at (a) designing and assembling tools dryer towel using vapor compression cycle engine, this tool can be used any time without depending to the weather (b) know the time it takes to the process of drying towels (c) knowing the characteristics of towel dryers that provide the fastest drying time, include: air condition in the room working temperature of the condenser, dryer and evapurator, QinQ,out, W inactual, COP, COP,idealefficiency (ƞ). Research done in the laboratory of Heat Transfer, engineering machinery, Sanata Dharma University. This towel dryers use 2 cycle engine compression of vapors. The primary component has a dryer cycle compression engine steam include: 2 compressor, condenser, 2 2 capillary pipe, and 2 the evaporator. The second compressor has the same power, i.e., the 1 HP. Size of towel used for data capture i.e. p x l: 100 cm x 50 cm, thick with 0.02 cm amounted to 18. Towel drying cupboards have size dimensions : 250 cm x 160 cm x 120 cm. Research on Variation of the number of machines that are used for drying towels. Towel drying with 1 machine and 2 engine vapor compression cycle, with the initial condition towel wring a washing machine. Dryers can dry towels with environmentally friendly, safe and practical. This tool can be used at any time without the weather deterred. fastest drying time occurred in. variation 2 machine, the fastest drying only takes 40 minutes to reach during the dry weight 3.6 kg of wet weight at first amounted to 5.42 kg. The first machines using R410A refrigerant, and the second machine using the refrigerant R22. Air condition machine first drying room-temperature average 43.7 ˚ C with a grade of (RH) amounted to 34.8%. (InQ) of 131.08 kJ/kg, (Qout) of 156,753 kJ/kg, (W-in) of 25,673 kJ/kg, (COPactual) of 5,106, (COPideal) of 6,676, and efficiency of 70%. The second entered the engine room of the average dryer incorporates 43.9 ˚ C value (RH) of 32.1%. (InQ) of 140.98 kJ/kg, (Qout) of 166,456 kJ/kg, (W-in) by 25,476 kJ/kg, (COPactual) of 5,534, (COPideal) of 7,115 , and the efficiency of compression cycle vapor engine 77%. Keywords: Towel dryers, vapor compression cycle, the number of variations of the machine. viii.

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berlimpah berkat dan kuasaNya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. Penyusunan skripsi ini untuk memenuhi persyaratan wajib yang harus ditempuh mahasiswa di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma untuk memperoleh gelar S1 Teknik Mesin. Berkat doa, bimbingan, dan nasehat yang diberikan oleh berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Oleh karena itu, dengan kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1.. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math. Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.. 2.. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M,T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus sebagai Dosen Pembibing Skripsi.. 3.. Doddy Purwadianto S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Konversi Energi, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang menginkan dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian.. 4.. Budi Setyahandana, S,T., M.T. selaku Dosen Pembibing Akademik saat studi di Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.. 5.. Supardal dan Wajiyati sebagai orang tua penulis yang selalu memberi semangat dan dukungan, baik secara spriritual, motifasi dan materi.. 6.. Buang Prasetyo B.A., dan Sugini sebagai kakek dan nenek penulis serta Bima Loren Oktya Nugraha selaku adik kandung yang selalu memberi semangat dan dukungan, baik berupa materi dan spiritual. ix.

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 7.. Rio Demas Guntur, David Armando Riswandi Putra, Alfonsius Bagus Dwi Heryanto selaku teman seperjuangan penulis.. 8.. Dina Tri Oktaviani Amd.Par. yang telah membantu dan memberi semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.. 9.. Seluruh Dosen dan Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini.. 10.. Semua teman-teman Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma, yang selalu memberikan saran dan masukan selama perkuliahan maupun pada saat penelitian.. 11.. Teman-teman dari UKM Resimen Mahasiswa Universitas Sanata Dharma, yang selalu mengingatkan dan menegur agar skripsi ini berjalan sesuai rencana.. 12.. Semua pihak yang Tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan moril maupun spiritual sehingga proses penyelesaian skripsi ini berjalan dengan baik.. Akhir kata, penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini tidaklah sempurna. Sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi ini dikemudian hari. Akhirnya, besar harapan penulis agar skripsi ini dapat beranfaat bagi para pembaca.. Yogyakarta, 28 Mei 2019. Penulis. x.

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL......................................................................................... i. TITLE PAGE ..................................................................................................... ii. HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii. HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iv. HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................... v. HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................................... vi. ABSTRAK ........................................................................................................ vii. ABSTRACT ........................................................................................................ viii. KATA PENGANTAR ...................................................................................... ix. DAFTAR ISI ..................................................................................................... xi. DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv. DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xv. DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1. 1.1. Latar Belakang ............................................................................... 1. 1.2. Perumusan Masalah........................................................................ 2. 1.3. Tujuan Penelitian............................................................................ 2. 1.4. Batasan Masalah ............................................................................. 2. 1.5. Manfaat Penelitian.......................................................................... 3. 1.6. Luaran Penelitian............................................................................ 3. BAB II DASAR TEORI DAN TINJUAN PUSTAKA .................................... 4. 2.1. Dasar Teori ..................................................................................... 4. 2.1.1 Metode-Metode Pengeringan Pakaian .......................................... 4. 2.1.2 Dehumidifier................................................................................... 7. 2.1.2.1 Parameter Dehumidifier ....................................................... 9. 2.1.3 Siklus Kompresi Uap ..................................................................... 12. xi.

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.3.1 Komponen-Komponen Utama Pada Mesin Kompresi Uap. 12. 2.1.3.2 Diagram T-s dan Diagram P-h ............................................. 14. 2.1.3.3 Perhitungan Siklus Kompresi Uap dalam Diagram P-h ...... 16. 2.1.4 Psychrometric Chart ...................................................................... 18. 2.1.4.1 Parameter Dalam Psychrometric Chart ............................... 19. 2.1.4.2 Proses yang Terjadi pada Psychrometric Chart .................. 20. 2.1.5 Proses-proses Pengeringan Handuk pada Psychrometric Chart .... 25. 2.2. Tinjauan Pustaka ............................................................................ 29. BAB III METODOLOGI PENELITIAN.......................................................... 31. 3.1. Objek Peneltian .............................................................................. 31. 3.2. Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Handuk .................. 32. 3.2.1 Alat ................................................................................................ 32. 3.2.2 Bahan / Komponen ........................................................................ `. 33. 3.2.3 Alat bantu Penelitian ..................................................................... 36. 3.3. Tata Cara Penelitian ....................................................................... 39. 3.3.1 Alur Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 39. 3.3.2 Pembuatan Alat Pengering ........................................................ .... 40. 3.3.3 Proses Pengisian Refrigeran R410a dan R22 ................................ 40. 3.4. Variasi Penelitian ........................................................................... 41. 3.5. Skematik Pengambilan Data .......................................................... 41. 3.6. Langkah Pengambilan Data ........................................................... 43. 3.7. Cara Mengolah Data....................................................................... 44. 3.8. Cara Mendapatkan Kesimpulan dan Saran .................................... 45. BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ... 46. 4.1. Hasil Penelitian .............................................................................. 46. 4.2. Perhitungan..................................................................................... 50. 4.2.1 Perhitungan dalam P-h Diagram ..................................................... 50. 4.2.1.1 Mesin Pertama dengan Refrigeran R410a............................. 51. 4.2.1.2 Mesin Kedua dengan Refrigreran R22 ................................ 53. 4.2.2 Perhitungan dengan Psychrometric Chart ..................................... 56. 4.2.2.1 Mesin Pertama dengan Refrigeran R410a ........................... 56. xii.

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.2.2.2 Mesin Kedua dengan Refrigeran R22 .................................. 59. Pembahasan .................................................................................... 62. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 66. 4.3. 5.1. Kesimpulan..................................................................................... 66. 5.2. Saran ............................................................................................... 67. DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 68. LAMPIRAN ...................................................................................................... 70. xiii.

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data hasil rata-rata pengeringan handuk menggunakan 1 mesin ..... 47. Tabel 4.2 Data hasil rata-rata pengeringan handuk menggunakan 2 mesin kondisi pada mesin 1 ....................................................................... 48. Tabel 4.3 Data hasil rata-rata pengeringan handuk menggunakan 2 mesin kondisi pada mesin 2 ........................................................................ 49. Tabel 4.4 Data pengeringan handuk yang diperas mesin cuci dengan energi sinar matahari ................................................................................... 50. Tabel 4.5 Hasil penelitian massa handuk terhadap setiap variasi ..................... 50. Tabel 4.6 Hasil perhitungan pada variasi 2 mesin dengan kondisi mesin 1 .... 62. Tabel 4.7 Hasil perhitungan pada variasi 2 mesin dengan kondisi mesin 2 ..... 62. xiv.

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mesin pengering dengan energi LPG .......................................... 4. Gambar 2.2 Mesin pengering pakaian dengan gaya sentrifugal ...................... 5. Gambar 2.3 Pengeringan dengan sinar matahari ............................................. 6. Gambar 2.4 Refrigeran dehumidifier ............................................................... 8. Gambar 2.5 Desiccant dehumidifier ................................................................ 9. Gambar 2.6 Hygrometer .................................................................................. 10. Gambar 2.7 Siklus kompresi uap ..................................................................... 13. Gambar 2.8 Siklus kompresi uap pada diagram P-h........................................ 14. Gambar 2.9 Siklus kompresi uap pada diagram T-s ........................................ 15. Gambar 2.10 Psychrometric chart ................................................................... 19. Gambar 2.11 Proses-proses pengkondisian udara yang terjadi pada psychrometric chart ..................................................................... 21. Gambar 2.12 Proses cooling and dehumidifying ............................................. 21. Gambar 2.13 Proses heating ............................................................................ 22. Gambar 2.14 Proses cooling and humidifying................................................. 22. Gambar 2.15 proses cooling ............................................................................ 23. Gambar 2.16 Proses Humidifying .................................................................... 23. Gambar 2.17 Proses dehumidifying ................................................................. 24. Gambar 2.18 Proses heating and dehumidifying ............................................. 24. Gambar 2.19 Proses heating and humidifying................................................. 25. Gambar 2.20 Proses udara yang terjadi dalam ruang alat pengering sistem tertutup pandangan atas. ............................................................ 26. Gambar 2.21 Proses pengeringan handuk sistem udara tertutup pada Psychrometric Chart ................................................................. 27. Gambar 3.1 Skematik alat pengering handuk (pandangan atas)...................... 31. xv.

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.2 APPA (penampil suhu digital) dan termokopel ........................... 37. Gambar 3.3 Timbangan digital ........................................................................ 38. Gambar 3.4 Stopwotch ..................................................................................... 38. Gambar 3.5 Alur pelaksanaan penelitian ......................................................... 39. Gambar 3.6 Skematik posisi alat ukur pada mesin pengering handuk ............ 42. Gambar 4.1 Siklus kompresi uap pada diagram P-h refrigeran R410a untuk pengeringan .................................................................................. 52. Gambar 4.2 Siklus kompresi uap pada diagram P-h refrigeran R22 untuk pengeringan .................................................................................. 55. Gambar 4.3 Psyrhrometric chart data mesin pertama refrigeran R410A ..... 57. Gambar 4.4 Psyrhrometric chart data mesin kedua refrigeran R22 .............. 61. Gambar 4.5 Grafik hubungan antara massa handuk terhadap waktu yang diperlukan selama pengeringan ................................................... 64. Gambar 4.6 Waktu pengeringan handuk yang diperlukan selama pengeringan 64. xvi.

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR LAMPIRAN Gambar L.1 Alat pengering handuk ................................................................. 70. Gambar L.2 Mesin pertama............................................................................... 70. Gambar L.3 Mesin kedua .................................................................................. 71. Gambar L.4 Pengeringan sinar matahari ........................................................... 71. Gambar L.5 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 5........................... 72. Gambar L.6 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 10......................... 73. Gambar L.7 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 15......................... 74. Gambar L.8 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 20......................... 75. Gambar L.9 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 25......................... 76. Gambar L.10 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 30....................... 77. Gambar L.11 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 35 ...................... 78. Gambar L.12 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 40....................... 79. Gambar L.13 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 45....................... 80. Gambar L.14 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 50....................... 81. Gambar L.15 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 55....................... 82. Gambar L.16 Psychrometric chart variasi mesin 1 menit ke 60....................... 83. Gambar L.17 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 5 84 Gambar L.18 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 10 85 Gambar L.19 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 15 86 Gambar L.20 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 20 87 Gambar L.21 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 25 88 Gambar L.22 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 30 89 Gambar L.23 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 35 90 Gambar L.24 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 1 menit ke 40 91 xvii.

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar L.25 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 5 92 Gambar L.26 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 10 93 Gambar L.27 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 15 94 Gambar L.28 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 20 95 Gambar L.29 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 25 96 Gambar L.30 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 30 97 Gambar L.31 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 35 98 Gambar L.32 Psychrometric chart variasi 2 mesin kondisi mesin 2 menit ke 40 99 Gambar L.33 P-h Diagram R410A untuk data pengeringan tercepat ............... 100. Gambar L.34 P-h Diagram R22 untuk data pengeringan tercepat .................... 101. xviii.

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Seiring perkembangan hidup manusia yang semakin meningkat, maka. bidang teknologi pun dituntut untuk mampu berkembang mengikuti zaman, sehingga mampu memberikan nilai tambah pada pemanfaatan energi yang efisien, efektif, dan tepat guna. Sebagai tindak lanjut perkembangan teknologi, seorang harus sanggup membuat suatu inovasi-inovasi teknologi, terutama suatu penemuan yang dapat menjadi nilai tambah di era moderen ini yang semuanya sudah serba praktis, mudah dan ekonomis. Pekerjaan seseorang akan maksimal jika kebutuhannya tersedia dan aktifitasnya berjalan sesuai dengan yang direncanakan. Mobilitas masyarakat yang sangat tinggi membuat badan harus dituntut segar, agar aktifitas selalu prima. Banyak orang yang mengeluhkan lamanya proses pengeringan handuk dimusim dingin ataupun penghujan, sehingga aktifitas seseorang akan terganggu. Suatu proses pengeringan bisa dilakukan disaat matahari terbit secara konstan. Sebaliknya jikalau musim dingin ataupun penghujan tiba, maka masyarakat harus pintar-pintar menyiasati. Terlebih handuk digunakan lebih dari 1x sehari pada umumnya. Akan sangat tidak nyaman, jikalau handuk yang akan digunakan tidak kering secara maksimal. oleh karenanya, banyak orang mencari alternatif energi lain pengganti sinar matahari. Selain dari segi ekonomis, mudah didapat, dan ramah linggungan, diperlukanlah suatu alat yang memiliki potensi yang baik untuk proses pengeringan tanpa terhambat cuaca. Dari pemanfaatannya yang berdayaguna lebih juga ramah dari sisi lingkungan serta tidak menimbulkan pencemaran. Selain menjawab permasalahan masyarakat saat ini mengenai pengeringan handuk. Mayarakat juga memerlukan suatu alat pengering yang aman, ramah dan tidak berbahaya pada pemanfaatannya sehari-hari. sistem kompresi uap adalah 1.

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. salah satu jawaban dari setiap permasalahan masyarakat. Pada siklus ini mesin memanfaatkan komponen-komponen berupa kompresor, kondensor, filter, katup expansi, dan evaporator. Dimana setiap komponen-komponennya memilki fungsi masing-masing. Sehingga dapat bekerja selama dibutuhkan dan adanya sumber listrik, serta tidak terganggu oleh cuaca.. 1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah ditentukan sebagai berikut :. a.. Bagaimanakah merancang dan merakit suatu alat pengering handuk dengan mempergunakan mesin siklus kompresi uap?. b.. Seberapa lama pengeringan handuk yang dilakukan alat pengering tersebut?. c.. Bagaimanakah karakteristik dari alat pengering handuk yang memberikan waktu pengeringan tercepat?. 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah :. a.. Merancang dan merakit alat pengering handuk dengan mempergunakan mesin siklus kompresi uap, untuk dapat digunakan setiap waktu tanpa tergantung dengan cuaca.. b.. Mengetahui waktu yang diperlukan untuk proses pengeringan. handuk. tercepat. c.. Mengetahui karakteristik alat pengering handuk yang memberikan waktu pengeringan tercepat, Meliputi: kondisi udara pada ruang pengering, temperatur kerja kondensor dan evaporator, Qin, Qout, Win, COPaktual, COPideal, efisiensi (ƞ).. 1.4. Batasan Masalah Batasan-batasan yang digunakan untuk merancang dan merakit mesin. pengering handuk adalah sebagai berikut : a.. Alat pengering handuk bekerja dengan menggunakan energi listrik, yang terdiri dari mesin kerja dengan siklus kompresi uap dan memiliki komponen.

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. utama yaitu : kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler, dan evaporator. b.. Mesin siklus kompresi uap yang digunakan berjumlah 2 set, Refrigeran yang digunakan pada mesin siklus kompresi uap pertama adalah R410a dengan daya kompresor 1 Pk dan R22 dengan daya kompresor 1 Pk pada mesin kedua. Ukuran komponen-komponen utama yang lain menyesuaikan dengan ukuran kompresornya.. c.. Menggunakan sistem udara tertutup, udara yang telah digunakan untuk mengeringkan handuk di dalam ruang pengering, dipergunakan kembali untuk proses pengeringan handuk dengan cara udara disirkulasikan kembali di ruang pengering tersebut.. d.. Box pengering handuk memiliki ukuran 200 cm X 160 cm X 120 cm dengan kapasitas sebanyak 18 handuk.. e.. Handuk yang digunakan memiliki ukuran 100 cm X 50 cm dengan bahan katun, serta tebal 0,2 cm.. 1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah :. a.. Menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang alat pengering handuk dengan siklus kompresi uap yang dapat ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan pada kalayak ramai.. b.. Dapat menjadi sumber referensi bagi para peneliti terkait penelitian alat pengering handuk.. 1.6 a. Luaran Penelitian Diperolehnya teknologi tepat guna berupa alat pengering handuk yang praktis, aman dan ramah lingkungan.. b. Alat pengering handuk dapat digunakan sebagai alternatif pengeringan pengganti sinar matahari..

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1.. Dasar Teori. 2.1.1 Metode-Metode Pengeringan Pakaian Metode pengeringan handuk dimasyarakat saat ini ada beberapa macam, (a) pengeringan dengan energi LPG, (b) pengering dengan gaya sentrifugal, (c) pengeringan dengan sinar matahari langsung, (d) pengeringan dengan sistem dehumidifikasi. a.. Pengeringan dengan energi LPG Mesin pengering ini memiliki kecepatan yang sangat cepat untuk. mengeringkan handuk yang basah. Contoh mesin pengering dengan energi LPG dapat dilihat pada Gambar 2.1. Gambar 2. 1 Mesin pengering dengan energi LPG Sumber : http://www.tukanglaundry.co.id/p/usaha-laundry-kiloan.html. 4.

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. Prinsip kerja mesin pengering yang memanfaatkan udara panas yang dihasilkan LPG, disirkulasikan ke lemari pengering agar handuk didalamnya mengering. Udara panas setelah melewati elemen pemanas disirkulasikan oleh kipas menuju ke lemari pengering handuk. Udara dengan suhu yang tinggi mengakibatkan udara di dalam ruang lemari bersuhu tinggi pula. Keadaan menjadi lembab lalu udara yang lembab disirkulasikan keluar dari lemari. b.. Pengering dengan gaya sentrifugal Pengeringan ini memanfaatkan gaya sentrifugal untuk proses pengeringan. handuk. Contoh mesin yang bekerja dengan gaya sentifugal di sajikan pada gambar 2.2. Handuk yang sudah dimasukkan ke dalam mesin diputar dalam kecepatan tinggi sehingga air akan terpisah dari handuk lalu keluar melalui pipa pembuangan. Namun pengeringan dengan metode ini kurang efektif, karena tidak bisa kering maksimal. Masih perlu dianginkan atau disetrika supaya kering maksimal.. Gambar 2. 2 Mesin pengering pakaian dengan gaya sentrifugal Sumber : http://sejarahmesincuci.blogspot.com/2016/02/bagaimana-carakerjamesin-pengering.html.

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. c.. Pengeringan handuk dengan energi matahari langsung Proses pengeringan dengan energi matahari langsung dapat dilakukan pada. saat siang hari pada cuaca yang cerah. Panas yang dihasilkan dari sinar matahari dapat dimanfaatkan untuk menguapkan air yang ada di handuk basah sehingga handuk. akan. menjadi. kering. maksimal.. Tetapi. mengeringan. dengan. memanfaatkan energi matahari ini hanya bisa dilakukan jika tidak pada musim penghujan atau hanya kalau ada sinar matahari yang baik. Sebaliknya jikalau pada musim penghujan maka pengeringan jenis ini tidaklah efektif.. Gambar 2.3. Pengeringan dengan sinar matahari. d.. Pengeringan handuk dengan metode dehumidifikasi. Pengeringan dengan metode dehumidifikasi tidak bergantung cuaca.. Pengeringan ini bekerja dengan proses pengsirkulasian udara di dalam suatu ruang. Dimana udara diturunkan kelembabannya dan dipanaskan, lalu disirkulasikan ke dalam ruangan. Akibat dari pengkondisian ini terjadilah udara kering dan bersuhu tinggi. Proses ini baik untuk penguapan air dalam handuk yang berada dalam ruangan tertentu. Selanjutnya udara yang lembab disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban..

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. 2.1.2. Dehumidifier Dehumidifier adalah alat pengering udara yang berfungsi mengurangi. tingkat kelembaban pada proses dehumidifikasi. Proses ini merupakan pengkondisian ruangan dengan menurunkan kadar air dalam udara menjadi udara kering. Dehumidifikasi udara dapat dicapai dengan 2 metode. Pertama, metode pendinginan suhu di bawah titik embun dan menghilangkan kelembaban dalam ruangan dengan cara kondensasi. Kedua, menggunakan metode pengeringan sebagai penyerap kelembaban yang disebut desiccant dehumidifier. Berikut penjelasan mengenai jenis dehumidifier tersebut : 1.. Refrigerant dehumidifier Refrigerant dehumidifier dapat mudah ditemui di pasaran. Dehumidifier. banyak diminati karena selain biaya produksinya yang murah dan mudah dalam pengoperasiannya. Dehumidifier dapat berkerja secara maksimal apabila ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat dan berkelembaban tinggi. Memiliki prinsip kerja sistem kompresi uap. Evaporator akan menyerap uap air di dalam udara, lalu udara melewati kondensor supaya menjadi kering dengan suhu udara yang tinggi. Evaporator berfungsi untuk menurunkan suhu udara ke titik kondensasi. Kondensasi terjadi di evaporator, air hasil pengembunan akan menetes dan ditampung pada wadah. Sedangkan kondensor berperan untuk menaikkan suhu udara supaya menjadi lebih kering. Pada mesin cuci yang sudah moderen saat ini, sebagian besar mesin cuci sudah dilengkapi peralatan yang bekerja dengan metode ini. Hanya saja daya hasil yang dibutuhkan untuk proses pengeringan menjadi sangat besar..

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Gambar 2.4 Refrigerant dehumidifier. Sumber : http://www.mcsworld.com/how-it-works-the-operatingprinciple-of-condensation-dehumidifiers,173.html. 2.. Desiccant dehumidifier Desiccant dehumidifier memiliki fungsi sebagai penurun kelembaban.. Bahan-bahan dehumidifier yang digunakan bersifat menyerap kelembaban contohnya berupa liquid atau solid, silica gel atau batu zeloit. Dehumidifier akan berkerja dengan maksimal jika digunakan. Pada daerah yang beriklim dingin. Prinsip kerjanya ialah dimana udara lembab dilewatkan pada bagian proses pada disc. Disc didesain seperti sarang lebah dan berisi bahan pengering (silica gel atau zeloid). Pada umumnya saluran udara disc dibagi menjadi dua yang terpisahkan oleh sekat. Pada bagian pertama untuk prosesnya (75% dari lingkaran) dan kedua bagian reaktivasi (25% dari lingkaran). Disc diputar perlahan-lahan (sekitar 0,5 rpm) menggunakan motor kecil. Lalu uap air yang bercampur dengan udara akan dihisap oleh disc bahan pengering. berikutnya udara meninggalkan rotor dengan suhu kering dan hangat. Udara panas disirkulasikan bersamaat dengan putaran disc pada bagian reaktivisi..

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Pemanasan di bagian reaktivasi memiliki tujuan meregenerasi disc bahan pengering (bagian proses). Kemudian air yang telah terserap oleh disc dibagian reaktivasi akan terlepas karena proses heat exchanger dan pemanasan yang bergantian menyerap uap air tersebut. Uap air yang diserap oleh heat exchanger akan terpisah menjadi udara dan air, udara akan disirkulasikan kembali ke heater sedangkan air akan menetes dan tertampung pada tangki.. Gambar 2.5 Desiccant dehumidifier. Sumber : https://www.inventorairconditioner.com/blog/faq/importantthings-i-need-to-know-before-buying-a-dehumidifier. 2.1.2.1 Parameter Dehumidifier Dalam proses dehumidifikasi ada beberapa paramater yang harus dipahami atau dimengerti antara lain (a) Kelembaban, (b) Suhu udara, (c) Aliran udara, (d) kelembaban spesifik, berikut penjelasannya: a.. Kelembaban Definisi dari kelembaban adalah suatu kandungan air di dalam udara.. Dalam kelembaban udara, dapat dikatakan lembab apabila uap air di udaranya tinggi. Di dalam udara sendiri memiliki beberapa macam jenis yaitu udara kering, uap air, polutan, debu, dan partikel lainnya. Uap udara yang kurang mengandung air dinamakan udara kering, lalu uap uadara yang mengandung banyak uap air disebut udara lembab..

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Gambar 2.6 : Hygrometer Untuk mengetahui tingkat kelembaban pada umumnya menggunakan hygrometer atau bisa juga menggunakan termometer bola basah dan termometer bola kering. Hygrometer memiliki konsep kerja dengan menggunakan dua buah termometer. Termometer yang pertama digunakan untuk mengukur suhu udara basah dan satunya suhu udara kering. Didalam termometer bola kering, terdapat tabung yang dibiarkan kering yang berfungsi untuk mengukur suhu udara aktual. Sedangkan pada termometer bola basah, tabung diisi air raksa dan diberi kain yang basah yang berfungsi untuk mengukur suhu saturasi atau titik jenuh, dimana suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Kelembaban udara dapat dikatakann sebagai kelembaban yang mutlak dan kelembaban relatif. Kelembaban relatif merupakan persentase dari bandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air maksimal yang terdapat dalam 1 kg udara tersebut. Kelembaban relative yaitu kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air handuk yang telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka maka semakin banyak uap air yang dapat diserap. Kelembaban mutlak yaitu banyaknya air yang terkandung di dalam 1 kg udara..

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. b.. Suhu Udara Suhu udara yaitu keadaaan panas ataupun dinginnya udara disuatu tempat.. Suhu udara dapat dinyatakan panas jikalau suhu udara pada tempat dan waktu tertentu melebihi suhu lingkungan disekitarnya dan begitu sebaliknya untuk suhu udara dingin. Suhu udara rata-rata di wilayah tropis, khususnya Indonesia yaitu 28oC. Laju pengeringan sangat dipengaruhi suhu udara. Semakin besar perbedaan antara suhu udara pengering dan suhu handuk maka kemampuan perpindahan kalor semakin besar, sehingga proses penguapan air juga meningkat. Agar handuk yang dikeringkan tidak sampai rusak, suhu udara harus diatur atau dikontrol terus menerus. c.. Aliran Udara Fungsi aliran udara dalam proses pengeringan adalah membawa udara. panas untuk proses pengeringan handuk dengan cara menguapkan kadar air yang terkandung didalamnya serta membantu mensirkulasikan hasil penguapan/uap air 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 pula menguapkan kadar air dari handuk, namun berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun. Aliran udara (Qudara) dapat diperbesar dengan memperbesar luas penampang (A) ataupun kecepatan aliran udara (v). Dalam menentukan debit aliran udara dipergunakan persamaan (2.1): Q udara = A . v. ...(2.1). Pada Persamaaan (2.1) Qudara : Debit aliran udara (m3/s) A. : Luas penampang (m2). V. : Kecepatan aliran udara (m/s). d.. Kelembaban Spesifik Kelembaban spesifik atau rasio kelembaban merupakan 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)..

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. Dalam sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik setelah keluar dari ruang pengering (WF) dengan kelembaban spesik sebelum masuk ruang pengering (WG), maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2) : ΔW = (WF-WG). (2.2). Pada Persamaan (2.2) : Δw : Massa air yang berhasil diuapkan WF : Kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering WG : Kelembaban spesifik sebelum masuk ruang pengering. 2.1.3 Siklus Kompresi Uap Dalam sistem refrijerasi terdapat fungsi dimana kalor berpindah dari tempat yang bersuhu rendah ke tempat yang bersuhu tinggi. Dari beberapa jenis sistem refrijerasi yang paling umum digunakan adalah refrijerasi dengan siklus kompresi uap. Pada umumnya refrigeran memiliki beberapa jenis dalam siklus kompresi uap antara lain R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, R-410a, dan R-13a. Pada siklus komprsi uap untuk saat ini umumnya menggunakan refrigeran jenis R-410a sebagai fluida kerja dikarenakan refrigeran jenis tersebut lebih ramah lingkungan, dan tidak memberikan efek pemanasan global.. 2.1.3.1 Komponen-komponen Utama pada Mesin Kompresi Uap Terdapat komponen-komponen utama didalam siklus kompresi uap yaitu evaporator, kompresor, kondensor dan pipa kapiler. Qin adalah energi kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran, Qout adalah energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dan Win adalah kerja yang dilakukan kompresor persatuan. massa refrigeran. Tanda panah yang. menunjukkan arah pada rangkaian gambar 2.7, menentukan arah aliran refrigeran yang mengalir pada siklus kompresi uap..

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. Gambar 2.7 Siklus kompresi uap. Dalam siklus kompresi uap ini refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, kemudian uap refrigeran bertekanan tinggi tersebut diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi ketika melewati kondensor. Selanjutnya refrigeran bertekanan tinggi tersebut akan dilewatkan kedalam pipa. kapiler sehingga. tekanannya menjadi turun, supaya cairan refrigeran bertekanan rendah tersebut dapat menguap kembali ke dalam evaporator menjadi uap refrigeran bertekanan rendah. Berikut adalah penjelasan komponen-komponen utama sistem kompresi uap : a.. Kompresor Kompresor adalah komponen utama dari sistem kompresi uap yang. berfungsi untuk meningkatkan tekanan refrigeran. Kompresor memiliki tugas untuk menghisap uap refrigeran keluaran evaporator lalu mendorongnya dengan cara kompresi agar mengalir masuk ke kondensor. b.. Kondensor Kondensor berfungsi untuk merubah fase refrigeran, dari fase uap menjadi. fase cair. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Ketika berlangsungnya fase refrigeran yang berubah, kalor mengalir keluar dari refrigeran karen temperatur refrigeran lebih tinggi daripada temperatur lingkungan yang ada..

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. c.. Pipa Kapiler Pipa kapiler adalah salah satu alat ekspansi, dimana refrigeran yang. berasal dari kondensor akan mengalami proses ekspansi di dalam pipa kapiler sehingga tekanan dan temperatur refrigeran menjadi rendah karena terjadi gesekan antara refrigeran dengan permukaan pipa. d.. Evaporator Evaporator memiliki berfungsi untuk menyerap kalor dari lingkungan. sekitar yang kemudian akan diserap oleh refrigeran yang mengakibatkan refrigeran mengalami penguapan. Proses ini terjadi pada tekanan dan temperatur yang konstan. e.. Filter Filter berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran dan uap air dari. refrigeran yang akan mengalir ke dalam pipa kapiler, sehingga ketika refrigeran mengalir melewati pipa kapiler dan siklus kompresi uap, kondisinya bersih dan aliran tidak terganggu.. 2.1.3.2 Diagram T-s dan Diagram P-h Dalam siklus kompresi uap, refrigeran mengalami proses-proses sebagai berikut : proses kompresi, desuperheating, kondensasi (pengembunan), throtling, proses penguapan (evaporasi). Gambar 2.8 Siklus kompresi uap pada diagram P-h.

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. Gambar 2.9 Siklus kompresi uap pada diagram T-s a.. Proses 1-2 : Proses kompresi isentropik Proses 1-2 adalah proses kompresi isentropik. Dimana proses ini berfungsi. untuk menaikkan tekanan refrigeran dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Proses berlangsung di kompresor dan secara sentropis adiabatis (proses ideal). Fluida refrigeran yang masuk kompresor memiliki fase gas jenuh dan keluaran berupa gas panas lanjut yang memiliki tekanan tinggi serta bertemperatur tinggi. Tekanan hasil kompresor harus menghasilkan temperatur kerja kondensor lebih tinggi dari temperatur lingkungan atau temperatur di sekitar kondensor. b.. Proses 2-2a : Proses penurunan suhu (desuperheating) Proses 2-2a merupakan proses penurunan suhu (desuperheating). Proses. tersebut berlangsung pada tekanan yang konstan. Pada proses tersebut terjadi penurunan suhu pada refrigeran dari fase gas panas lanjut menjadi gas jenuh. Penurunan suhu ini dapat terjadi karena adanya perpindahan kalor dari refrigeran ke lingkungan. Proses ini terjadi sebelum refrigeran memasuki kondensor pada tekanan yang konstan. c.. Proses 2a-3 : Proses kondensasi Proses 2a-3 adalah proses kondensasi atau keluarnya kalor ke udara. lingkungan sekitar kondensor. Proses ini merupakan proses perubahan fase dari gas jenuh menjadi fase cair jenuh, proses tersebut berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Ketika perubahan fase refrigeran berlangsung, kalor keluar.

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. dari refrigeran dikarenakan temperature refrigeran lebih tinggi dibandingkan temperature lingkungan. d.. Proses 3-4 : Proses penurunan tekanan (throtling) Proses 3-4 adalah proses penurunan tekanan atau throtling. Proses. penurunan tekanan ini terjadi pada entalpi yang konstan. Akibat dari penurunan tekanan suhu refrigerant yang turun. Proses tersebut berlangsung di dalam pipa kapiler, fase refrigerant ketika masuk pipa kapiler berbentuk cair jenuh berubah menjadi campuran antara fase cair dan gas. e.. Proses 4-1 : Proses penguapan (evaporasi) Proses 4-1 merupakan proses penguapan. Proses ini terjadi di evaporator. pada tekanan dan temperatur yang konstan. Dikarenakan suhu evaporator yang lebih rendah dari pada lingkungan maka, ada kalor yang masuk dari lingkungan di sekitar evaporator, kalor yang masuk tersebut digunakan untuk merubah fase refrigeran dari fase campuran cair dan gas menjadi gas jenuh 2.1.3.3 Perhitungan – Perhitungan Siklus Kompresi Uap dalam Diagram P-h Dalam siklus kompresi uap pada diagram P-h bisa didapat (a) Energi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin), (b) Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (Qout), (c) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win), (d) coefficient of performance aktual (COPaktual) mesin siklus kompresi uap, (e) coefficient of performance ideal (COPideal) mesin siklus kompresi uap, dan (f) Efisiensi dari mesin siklus kompresi uap. a.. Energi yang diserap evaporator (Qin) Energi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) dapat. dihitung dengan Persamaan (2.3) Qin = h1 – h4. ...(2.3). Pada Persamaan (2.3) : Qin. : Energi / kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigerant (kJ/kg). h1. : Entalpi refrigerant saat keluar evaporator = entalpi refrigerant masuk kompresor (kJ/kg).

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. h4. : Entalpi refrigerant sebelum masuk evaporator = entalpi refrigerant keluar dari pipa kapiler (kJ/kg). b.. Energi yang keluar dari kondensor (Qout) Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (Qout) dapat. dihitung dengan Persamaan (2.4) Qout = h2 – h3. ...(2.4). Pada Persamaan (2.4) : Qout. : Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h2. : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h3. : Entalpi refrigeran saat masuk pipa kapiler = entalpi refrigeran saat keluar kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). c.. Kerja Kompresor (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) dapat dihitung dengan. Persamaan (2.5) Win = h2 – h1. ...(2.5). Pada Persamaan (2.5) : Win. :. Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h2. : Entalpi saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. : Entalpi saat keluar evaporator = entalpi saat masuk kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). d.. COPaktual mesin siklus kompresi uap Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap (COPaktual) dapat dihitung. dengan Persamaan (2.6) COPaktual =. ...(2.6). Pada Persamaan (2.6) : COPaktual. : Unjuk kerja aktual / nyata mesin siklus kompresi uap. Qin. : Energi / kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg). Win. : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. e.. COPideal mesin siklus kompresi uap Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (COPideal) dapat dihitung. dengan Persamaan (2.7) COPideal =. ...(2.7). Pada Persamaan (2.7) COPideal. : Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap. Tc. : Suhu mutlak kondensor (K). Te. : Suhu mutlak evaporator (K). f.. Efisiensi mesin siklus kompresi uap Efisiensi mesin siklus kompresi uap (ƞ) dapat dihitung dengan Persamaan. (2.8) Ƞ=. ...(2.8). Pada Persamaan (2.8) : Ƞ. : Efisiensi mesin siklus kompresi uap %. COPaktual. : Unjuk kerja aktual / nyata mesin siklus kompresi uap. COPideal. : Unjuk kerja ideal (tidak ada rugi-rugi) mesin siklus kompresi uap. 2.1.4 Psychrometric Chart Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan karakteristik dari udara pada suhu tekanan tertentu. Contoh gambar psychrometric chart dapat dilihat pada Gambar 2.10, masing-masing kurva atau garis menunjukkan nilai properti yang konstan..

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. Gambar 2.10 Psychrometric chart Sumber: http://flycarpet.net Untuk dapat mengetahui nilai dari properti-properti (Tdb, Twb, Tdp, h, RH, W, dan SpV) bisa dilakukan apabila minimal dua buah dari properti tersebut sudah diketahui.. 4.1.4.1 Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart Parameter-parameter udara yang terdapat pada psychrometric chart, yaitu (a) Dry-bulb Temperature (Tdb), (b) Wet-bulb Temperature (Twb), (c) Dew poin Temperature (Tdp), (d) Spesific Humidity (w), (e) Relative Humidity (%RH), (f) Enthalpy (h), (g) Volume spesifik (SpV). Berikut adalah penjelasan dari parameter-parameter di atas: a.. Dry-bulb Temperature (Tdb) Dry-bulb Temperature (Tdb) adalah suhu udara yang diperoleh melalui. pengukuran termometer dengan tabung bulb dalam keadaan kering. b.. Wet-bulb Temperature (Twb) Wet-bulb Temperatur (Twb) adalah suhu udara yang diperoleh melalui. pengukuran termometer dengan tabung bulb dalam keadaan basah (diselimuti kain basah).

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. c.. Dew-poin Temperature (Tdp) Dew-poin Temperature (Tdp) adalah suhu dimana uap air di dalam udara. mulai menunjukkan aksi pengembunan ketika udara tersebut diturunkan suhunya atau didinginkan. d.. Spesific Humidity (w) Spesific Humidity (w) adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam. setiap kilogram udara kering (Kg air/Kg udara kering). e.. Relative Humidity (RH) Relative Humidity adalah persentase perbandingan jumlah air yang. terkandung di dalam 1 m3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m3 udara tersebut. f.. Enthalpy (h) Enthalpy adalah jumlah panas total dari campuran udara dan uap air di atas. titik nol. Dinyatakan dalam satuan Btu/aib udara. g.. Volume Spesifik (Sp V) Volume Spesifik (SpV) adalah volume udara campuran dengan satuan. meter kubik per kilogram udara kering, atau juga dikatakan sebagai, meter kubik udara kering per kilogram meter kubik campuran.. 4.1.4.2 Proses-proses yang terjadi pada psychrometric chart Proses-proses pengkondisian udara pada psychrometric chart adalah sebagai berikut (a) proses pendinginan dan penurunan kembapan (cooling and dehumidifying). (b) proses pemanasan (heating), (c) proses pendinginan dan menaikkan kelembapan (cooling and humidifying) humidifying, (d) proses pendinginan (cooling), (e) proses humidifying, (f) proses dehumidifying, (g) proses: pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan menaikkan kelembapan (heating and humidifying)..

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Gambar 2.11 Proses-proses pengkondisian udara yang terjadi pada psychrometric chart a.. Proses. pendinginan. dan. penurunan. kelembapan. (cooling. and. dehumidifying) Proses pendinginan dan penurunan kelembapan adalah proses penurunan kalor sensibel dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur bola kering, temperature bola basah, entalpi, volume spesifik, kelembapan spesifik dan temperature titik embun. Sedangkan kelembapan, relatif dapat meningkat ataupun menurun tergantung dari prosesnya.. Gambar 2.12 : Proses cooling and dehumidifying.

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. b.. Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan (heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke. udara, pada proses ini terjadi peningkatan temperatur bola kering, bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Temperatur titik embun dan kelembapan spesifik tidak berubah (konstan). Sedangkan kelembapan relatif mengalami penurunan.. Gambar 2.13 Proses heating c.. Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan berfungsi untuk. menurunkan temperatur udara dan menaikkan kandungan uap air udara. Proses ini mengakibatkan perubahan pada temperatur bola kering, bola basah, titik embun, volume spesifik mengalami penurunan. Sedangkan temperature bola basah, titik embun, kelembapan relatif, dan kelembapan spesifik mengalami penaikkan.. Gambar 2.14 Proses cooling and humidifying.

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. d.. Proses pendinginan (cooling) Proses pendinginan (cooling) adalah proses pengembilan kalor sensibel. dari udara sehingga temperatur udara menurun. Pada proses ini temperatur bola kering, bola basah, dan volume spesifik mengalami penurunan. Kelembapan relatif mengalami kenaikan. Sedangkan kelembapan spesifik dan temperatur titik embun tidak berubah (konstan).. Gambar 2.15 proses cooling e.. Proses Humidifying Proses humidifying adalah proses dimana penambahan kandungan uap air. udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, temperatur bola basah, titik embun, dan kelembapan spesifik.. Gambar 2.16 Proses Humidifying.

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. f.. Proses Dehumidifying Proses dehumidifying adalah proses pengurangan kandungan uap air ke. udara tanpa merubah temperatur bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi, temperatur bola basah, titik embun, dan kelembapan spesifik.. Gambar 2.17 Proses dehumidifying g.. Proses. pemanasan. dan. penurunan. kelembapan. (heating. and. dehumidifying). Proses pemanasan dan penurunan kelembapan adalah proses kenaikan temperatur bola kering dan penurunan kandungan uap air pada udara. Dalam proses ini kelembapan spesifik, entalpi, temperatur bola basah mengalami penurunan.. Gambar 2.18 Proses heating and dehumidifying.

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. h.. Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan (heating and humidifying) Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan adalah proses dinaikkannya. temperatur udara yang disertai dengan penambahan uap air. Pada proses ini terjadi kenaikan kelembapan spesifik, entalpi, temperatur bola basah, dan temperatur bola kering.. Gambar 2.19 Proses heating and humidifying. 2.1.5. Proses-Proses Pengeringan Handuk Pada Psyhrometric Chart Proses-proses ini terjadi pada udara dalam pengeringan handuk yang. disajikan pada Gambar 2.20. Udara lembab yang berasal dari ruang pengering dilewatkan ke dalam evapurator untuk proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidify) untuk pengkondisian udara sehingga temperatur udara menjadi rendah dan kering. Udara kering dan bertemperatur rendah yang berasal dari keluaran evapurator akan disirkulasikan melewati kompresor dan kondensor yang bertemperatur tinggi..

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. Gambar 2.20 Proses udara yang terjadi dalam ruang alat pengering sistem tertutup pandangan atas. Keterangan pada Gambar 2.20: M1. : Mesin pertama (1). M2. : Mesin kedua (2). AM1 dan Am2. : Udara. dari ruang pengering masuk ke ruang mesin pertama (1). dan kedua (2) BM1 dan BM2 : Udara yang telah melewati evapurator mesin pertama (1) dan kedua (2) CM1 dan Cm2. : Udara yang telah melewati kompresor dan kondensor mesin pertama (1) dan mesin kedua (2). Udara kering yang bertemperatur rendah hasil dari pengkondisian evapurator dilewatkan kompresor yang memiliki temperatur kerja tinggi sehingga terjadi perpindahan panas dari kompresor ke udara yang melewati kompresor, yang akan mengakibatkan temperatur udara menjadi naik.. Setelah melewati. kompresor selanjutnya udara akan melewati kondensor, proses ini dinamakan.

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. (heating). Selanjutnya proses percampuran udara kering dan dan bertemperatur tinggi dari kedua mesin akan melewati handuk dan bercampur dalam proses pemanasan dan penguapan kadar air di dalam handuk. Handuk yang telah dilewati udara kering bertemperatur tinggi terjadi penguapan sehingga uap tersebut terbawa udara yang melewatinya sehingga membuat temperatur udara dalam ruang pengeringan menurun dan uap air meningkat, proses ini disebut cooling and humidifiying. Siklus tersebut akan bersirkulasi terus menerus.. Gambar 2.21 Proses pengeringan handuk sistem udara tertutup pada Psychrometric Chart Keterangan pada Gambar 2.21: Gambar 2.21 adalah proses pengeringan handuk di dalam alat pengering yang digambarkan dalam psychromeric chart. Proses yang terjadi dari titik A dan titik B merupakan proses cooling and dehumidifiying. Berikutnya yang terjadi dari titik B sampai dengan titik D terjadi proses pemanasan (heating). Pada titik D sampai dengan titik A terjadi proses cooling and humidifiying. a.. Titik A adalah kondisi udara yang berada di dalam ruang pengering yang diperoleh dari Twb dan Tdb pada alat ukur hygrometer.. b.. Titik B adalah kondisi udara setelah melewati evapurator.. c.. Titik C adalah suhu kerja evapurator.

(46) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. d.. Titik D kondisi udara setelah melewati kompresor dan kondensor.. e.. Titik E adalah suhu kerja kondensor. Untuk mendapat nilai laju pengeringan alat pengering handuk, maka dapat. dipergunakan Persamaan (2.9): (2.9) Pada Persamaan (2.9): : Laju pengeringan handuk (kgair/menit) M. : Massa air yang berhasil uapkan dari handuk yang dikeringkan (kgair). ∆t. : Waktu yang diperlukan dalam proses pengeringan Untuk mendapatkan nilai laju aliran massa udara alat pengering handuk,. maka dapat dipergunakan Persamaan (2.10) (2.10) Pada Persamaan (2.10): ṁudara. : Laju. ṁair. : Laju pengeringan handuk (kgudara/menit). ∆w. : Massa air yang berhasil diuapkan per satuan massa udara (kgudara/menit). Wf. : Kelembapan spesifik udara keluar ruang pengering. Wg. : kelembapan spesifik udara masuk ruang pengering. aliran massa udara (kgudara/menit). Untuk mendapatkan debit aliran udara yang masuk ke ruang pengering handuk, maka dapat dipergunakan Persamaan (2.11): Q= Pada Persamaan (2.11): Q. : Debit aliran udara yang masuk ke ruang pengering (m3/menit). ṁudara : Laju aliran udara (kgudara/ menit) ρ udara. : Massa jenis udara (1,2 kg/m3. (2.11).

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. 2.2.. Tinjauan Pustaka Sri Utami Handayani, dkk (2014) telah melakukan penelitian tentang uji. ujuk kerja sistem pengering dehumidifier untuk pengeringan jahe. Penelitian. ini. bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja peralatan pengering sistem dehumidifier pada pengeringan jahe. Metode dalam penelitian adalah berupa analisa uji unjuk kerja peralatan pengering dehumidifier didasarkan pada kriteria yang meliputi temperatur udara pengering, RH dan kadar air produk yang dikeringkan. Temperatur udara dan kelembaban relatif yang yang dihasilkan oleh sistem pengering stabil pada 60 oC, 0% RH selama peralatan beroperasi. Wijaya dan Purwadi (2016), telah melakukan penelitian tentang mesin pengering handuk dengan energi listrik. Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan energi listrik dan (b) mengetahui waktu yang diperlukan mesin pengering untuk mengeringkan 20 handuk secara serentak. Komponen utama siklus kompresi-uap meliputi: kompresor, evaporator, kondensor dan pipa-kapiler. Fluida kerja yang dipergunakan pada mesin siklus kompresi-uap: R134a. Selain mempergunakan mesin siklus kompresi-uap, mesin pengering juga mempergunakan satu buah alat penukar kalor. Hasil penelitian menunjukkan (a) 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 o. C, dan kelembaban relative udara (RH) sekitar: 13%. (b) Untuk 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. (2) 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. Intang, Nursiwan (2017), menjelaskan analisa eksergi sistem pompa panas pengering pakaian kapasitas 7 kg pada AC ¾ PK. Pemanfaatan panas kondensor sebagai pompa panas dari sistem refrigrasi yang terpasang pasa AC dapat dimanfaatkan untuk pengering pakaian. Analisa energi tidak dapat memberi.

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. informasi besar energi maksimum yang berhasil dimanfaatkan dan pada proses mana saja terjadi kehilangan. energi terbesar sehingga untuk itu dibutuhkan. analisa eksergi. Pada penelitian ini dilakukan variasi beban pengeringan yaitu 2,500 kg, 3,806 kg, 5,300 kg dan 6,250 kg. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa COP refrigerasi lebih rendah dari COP carnot pada operasi tanpa beban sehingga model penelitian sudah tepat dan mengalami penurunan COP hingga 4,8896 pada beban puncak 6,250 kg dan juga terjadi pada penurunan effisiensi isentropik kompresor hingga 76,5718 % karena terjadinya peningkatan suhu keluar dari kompresor yaitu 42 oC tanpa beban menjadi 68 oC. Hasil analisis menunjukkan bahwa. perbandingan effisiensi energi dan effisiensi eksergi. menunjukkan rata-rata 58% sampai 62% dari effisiensi energi pada tiap pembebanan pada kompresor yang menghasilkan energi yang berkualitas dan sisanya. mengalami. kehilangan. kemampuan. untuk. dapat. dimanfaatkan.. Pembebanan 5,300 kg adalah yang paling efektif untuk pengeringan karena memiliki laju pengeringan tertinggi yaitu 0,6261 kg/jam dan Laju eksergi di kondensor (EQH) terbesar yaitu 0,2880 kj/s..

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Objek Penelitian Obyek penelitian ini adalah alat pengering handuk dengan komponen. siklus kompresi uap sistem udara tertutup. Pada penelitian ini media yang dikeringkan berupa handuk dengan jumlah 18 buah yang memiliki jenis dan bahan yang sama. Ukuran handuk yaitu p x l : 100 cm x 50 cm dengan tebal 0,2 cm. Variasi yang digunakan pada penelitian ini 1 alat pengering handuk dan 2 alat pengering handuk dengan siklus kompresi uap. Boks/kotak pengeringan handuk ini memiliki ukuran : 250 cm x 160 cm x 120 cm. Gambar yang digunakan dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.1. g1. g2. Gambar 3.1 Skematik alat pengering handuk (pandangan atas). 31.

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. Keterangan Gambar 3.1 : a1 : Evaporator mesin pertama a2 : Evaporator mesin kedua b1 : Kompresor mesin pertama b2 : Kompresor mesin kedua c1 :Pipa kapiler mesin pertama c2 : Pipa kapiler mesin kedua d1 : Kondensor mesin pertama d2 : Kondensor mesin kedua e : Handuk yang dikeringkan f. : Hygrometer. g1 : penampungan air mesin pertama g2 : penampungan air mesin kedua. 3.2. Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Handuk Alat-alat dan bahan yang diperlukan dalam proses pembuatan alat. pengering handuk sebagai berikut: 3.2.1. Alat Alat yang digunakan dalam proses pembuatan alat pengering handuk. antara lain: a.. Meteran dan mistar Meteran digunakan untuk mengukur suatu panjang benda yang akan. digunakan, didalam pembuatan alat pengering handuk meteran berfungsi untuk mengukur kayu dan triplek, lalu mistar digunakan untuk mengukur styrofoam. b.. Gergaji kayu Gergaji kayu berfungsi untuk memotong kayu dan triplek yang akan. dijadikan dinding, pintu dan kerangka kayu pada almari alat pengering handuk. c.. Bor listrik Didadalam pembuatan alat pengering handuk, bor listrik berfungsi. membuat lubang-lubang baut dan paku, atau sebagai alat bantu untuk mempermudah dalam pembuatan lubang..

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. d.. Gerinda tangan Berfungsi untuk menghaluskan suatu permukaan dan digunakan untuk. memotong triplek. e.. Pisau cutter Pisau cutter digunakan memotong triplek, styrofoam, dan lakban dalam. pembuatan alat pengering handuk. f.. Palu besi Palu besi berfungsi untuk memukul paku pada kayu reng dan triplek yang. disesuaikan dengan ukurannya pada alat pengering handuk tersebut. g.. Tube cutter Tube cutter dalam proses pembuatan alat pengering handuk berfungsi. sebagai pemotong pipa tembaga. h.. Tube expander Berfungsi untuk memperlebar penampang pipa tembaga agar dapat. disambungkan sesuai kebutuhan. i.. Obeng dan kunci pas Berfungsi untuk mengencangkan sekrup-sekrup, jenis obeng yang. digunakan (-) dan (+). Sedangkan kunci pas digunakan untuk mengencangkan baut yang memiliki bentuk hexsagonal. j.. Tang Tang adalah alat yang berbentuk seperti gunting yang berfungsi sebagai. pencapit, pemotong dan pengencang baut, paku, maupun kawat. k.. Glugun (lem tembak) Glugun (lem tembak) berfungsi sebagai perapat rongga-rongga agar tidak. bocor. 3.2.2. Bahan / Komponen Bahan dan komponen-komponen yang digunakan dalam perakitan alat. pengering handuk antara lain, sebagai berikut:.

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. a.. Pipa Kapiler Pipa kapiler adalah alat exspansi yang berguna untuk menurunkan tekanan. refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum refrigeran masuk ke evaporator. Dalam penelitian ini menggunakan pipa kapiler berbahan tembaga dengan diameter 0,028 inchi untuk kedua mesinnya. Sedangkan panjang pipa kapiler 27 cm untuk mesin pertama, dan 34 cm untuk mesin kedua. b.. Evaporator Evaporator adalah sebuah alat yang berfungsi mengubah fase refrigeran. dari fase gas cair menjadi fase gas. Evaporator yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip yang memiliki bahan alumunium, dengan diameter pipa 0,6 cm yang memiliki jarak antar sirip sebesar 0,1 cm. Komponen pipa evaporator pada mesin pertama berukuran p x l x t : 82 cm x 28 cm x 20 cm. Untuk mesin kedua berukuran p x l x t : 65 cm x 16 x 23,5 cm. c.. Filter Filter berfungsi untuk menyaring kotoran agar tidak masuk ke dalam. sebuah pipa kapiler dan masuk dalam kompresor. d.. Kompresor Kompresor merupakan alat yang berfungsi untuk menaikkan tekanan. refrigeran dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Di dalam penelitian ini kompresor yang digunakan memiliki daya masing-masing mesin 1 HP dengan tegangan 220 Volt, dimana jenis kompresor rotary untuk kedua mesinnya. Namun untuk refrigeran mesin pertama menggunakan R410a dan untuk mesin kedua menggunakan refrigeran R22, dengan tegangan yang sama di kedua mesinnya dan setara dengan 745,7 Watt. e.. Kondensor Kondensor adalah alat yang memiliki fungsi merubah fase refrigeran dari. fase uap menjadi fase cair. Supaya pelepasan kalor dari suhu refrigeran maksimal dibutuhkan lebih rendahnya suhu lingkungan yang ada di sekeliling kondensor, sehingga fase refrigeran berubah dari fase uap menjadi fase cair. Kondensor yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip, pipa berbahan tembaga dengan ukuran 0,6 cm dan sirip berbahan alumunium dengan jarak antar sirip 0,1 cm. Komponen.

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. kondensor pada mesin pertama berukuran p x l x t : 83 cm x 54 cm x 32,5 cm. Untuk komponen kondensor mesin kedua berukuran p x l x t : 40 cm x 1,5 cm x 50 cm. f.. Refrigeran Refrigeran adalah fluida pendingin yang berfungsi untuk menyerap dan. melepaskan kalor dari dan ke lingkungan. Jenis refrigeran yang digunakan yaitu R410a pada mesin pertama dan R22 pada mesin kedua. g.. Multiplek Multiplek adalah lembar-lembaran tripek yang digunakan sebagai dinding. boks, dalam pembuatan dinding untuk boks ini dibedakan sesuai kebutuhan. Untuk bagian atas dan bawah memakai ukuran 4 mm dan 6 mm dan untuk pinggir sebagai dinding menggunakan triplek ukuran 3 mm, sedangkan untuk penahan mesin sendiri menggunakan tripek ukuran 8 mm. h.. Besi siku berlobang Besi siku berlubang merupakan batang besi yang berbentuk L atau siku. yang berlubang dengan panjang satu batangnya sepanjang 3 meter. Dalam pembuatan alat penelitian ini menggunakan besi siku berlubang dengan ketebalan 2 mm dikarenakan sebagai rangka dari komponen-komponen mesin siklus kompresi uap dan kotak pengering agar mampu menahan beban yang besar. i.. Kayu reng Kayu reng adalah batangan kayu yang memiliki panjang 2 meter. Kayu. reng dalam pembuatan alat in sebagai tambahan rangka untuk menahan tripek. j.. Paku dan baut Paku dan baut sebagai bahan yang digunakan sebagi pengunci rangka dari. mesin pendingin dan kotak pengering. k.. Styrofoam Sterofoam berfungsi sebagai pelapis dinding berbahan triplek, agar suhu. panas tetap bertahan maksimal di dalam boks, dipasang dan memiliki konduktivitas termal yang rendah sebesar k = 0,033 W/m. ˚C. Styrofoam memiliki ketebalan 5 cm..

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. l.. Lakban dan paper tape Lakban dan paper tape berfungsi untuk perekat styrofoam dengan triplek. dan sebagai penutup celah-celah pada sambungan. m.. Kawat Kawat digunakan sebagai tempat menggantungkan handuk basah di dalam. ruang pengeringan. n.. Pipa PVC Pipa PVC digunakan sebagai penahan kawat agar pada saat handuk. digantungkan, handuk tidak bersentuhan secara langsung dengan kawat. Ukuran pipa PVC yang dipergunakan, yaitu ¾ inchi. o.. Perlak Perlak digunakan sebagai alas dan penutup triplek alas agar tidak merusak. kotak pengeringan tersebut dari keropos akibat basah serta jamur yang dikarenakan tetes-tetesan dari handuk sewaktu dikeringkan. p.. Akrilik Akrilik berfungsi sebagai penutup lubang pengamatan alat ukur seperti. hygrometer, supaya dapat terlihat dari luar ruang pengeringan karena akrilik yang transparan.. 3.2.3. Alat Bantu Penelitian Dalam proses pengambilan data diperlukan suatu alat bantu sebagai. berikut : a.. Termometer bola kering dan termometer bola basah (hygrometer) Hygrometer berfungsi untuk mengukur kelembaban udara. Termometer. bola kering digunakan untuk mengukur temperatur udara kering pada suatu ruangan, sedangkan termometer bola basah digunakan untuk mengukur temperatur udara basah. Gambar 2.6 menyajikan salah satu contoh gambar higrometer. b.. Pengukur suhu digital (APPA) dan termokopel Termokopel adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur temperatur. pada. saat. dilakukan. penelitian.. Penggunaan. termokopel. dengan. cara.

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. menempelkan atau meletakkan ujung termokopel pada bagian yang akan diukur temperaturnya. Hasil dari temperatur tersebut akan ditampilkan pada layar alat pengukur suhu digital. Sebelumnya termokopel harus dikalibrasi agar temperatur yang terukur akurat. Gambar 3.3 menyajikan gambar termokopel dan pengukur suhu digital.. Gambar 3.2 APPA (penampil suhu digital) dan termokopel. c.. Timbangan digital Timbangan digital berfungsi sebagai pengukur berat handuk basah maupun. kering selama penelitian berlangsung. Dalam penimbangan yang berlangsung, digunakan ember sebagi tempat handuk, sehingga perlu kalibrasi supaya berat handuk diketahui berat bersihnya. Kapasitas timbangan digital maksimal sebesar 30 kg. Gambar 3.4 menyajikan gambar timbangan digital..

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. Gambar 3.3 Timbangan digital. d.. Stopwatch Berfungsi untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dalam penelitian.. Waktu yang digunakan berkala, yaitu 15 menit dan 5 menit hingga handuk mencapai keadaan kering. Gambar 3.5 menyajikan contoh gambar stopwatch.. Gambar 3.4 Stopwotch.

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. 3.3. Tata Cara Penelitian. 3.1. Alur Pelaksanaan Penelitian Alur pelaksanaan penelitian alat pengering handuk disajikan pada Gambar. 3.5 : Mulai. Perancangan dan Desain Persiapan Alat Ukur dan Komponen Mesin Pembuatan Alat. Uji Coba. Tidak Baik. B Baik Penentuan variasi penelitian (a) menggunakan 1 mesin (b) menggunakan 2 mesin Pengambilan Semua data Belum Selesai Variasi? B. Ya. Hasil Penelitian, Pengolahan Data, Perhitungan, pembahasan. Kesimpulan dan saran. Selesai Gambar 3.5 Alur pelaksanaan penelitian.

(58) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. 3.2. Pembuatan Alat Pengering Langkah-langkah pembutan alat pengering sebagai berikut:. a.. Merancang bentuk dan model mesin pengering.. b.. Membuat rangka mesin pengering dengan bahan besi berbentuk siku berlubang yang sesuai dengan ukuran yang ditentukan.. c.. Pemasangan kayu reng atau balok kayu yang berfungsi sebagai penguat rangka (besi siku lubang) supaya lebih kokoh dan kuat menopang komponen-komponen, seperti: kompresor, kondensor, dan evapurator.. d.. membuat gantungan sebagai sarana meletakkan atau menggantungkan benda yang akan dikeringkan (handuk). e.. membuat lubang diantara ruang mesin dengan ruang pengeringan guna sirkulasi udara kedalam evapurator dan keluaran dari kondensor.. f.. Membuat lubang keluaran evapurator.. g.. Pemasangan. komponen-komponen. seperti:. kompresor,. kondensor,. evapurator, dan kipas. h.. Pemasangan tampungan air keluaran evapurator. i.. Membuat lubangan untuk hygrometer yang ada di dalam ruang pengering, dan menutupnya kembali dengan akrilik supaya hygrometer dapat diamati dari luar.. j.. Memsang cantelan sebagai tempat peletakan alat ukur APPA dan membuat lubang untuk termokopel.. k.. Menutupi setiap lubang yang kemungkinan terjadi kebocoran dengan menggunakan lem kaca dan lakban.. 3.3. Proses Pengisian Refrigeran R410a dan R22 Proses pengisian refrigeran R410a dan R22 sebagai berikut:. a.. Menghidupkan mesin pengering, tunggu sampai kompresor menyala.. b.. Memasang selang pengisian refrigeran pada katup pressure gauge yang sudah disalurkan ke tabung refrigeran, posisi kran pada presessure gauge dan tabung refrigeran (R410 atau R22) dalam keadaan tertutup..

(59) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. c.. Membuka kran pressure gauge disusul dengan membuka kran refrigeran secara berlahan-lahan dengan tetap memperhatikan jarum penunjuk yang ada pada pressure gauge sampai tekanan yang disesuaikan, yaitu pada 110 psi -120 psi untuk refrigeran R410a dan 30 psi – 40 psi untuk refrigeran R22.. d.. Menutup kran pada tabung refrigeran pada saat tekanan yang diinginkan tercapai disusul kran pressure gauge.. e.. Melepas selang pengisian refrigeran, lalu mengecek kebocoran katup yang ada pada presure gauge dan sambungan pipa menggunakan busa sabun.. f.. Bila ditemukan kebocoran di bagian katup, maka nipel yang ada pada katup tersebut terasang dengan tidak kencang atau kurang pas sehingga harus dikencangkan dan selanjutnya refrigeran harus diisi kembali sesuai tekanan awal. 3.4. Variasi Penelitian Penelitian dilakukan sesuai kondisi awal handuk yang diperas dengan mesin. cuci sebanyak 18 buah. Variasi penelitian dilakukan terhadap jumlah mesin yang dipergunakan untuk mengeringkan handuk. Pengeringan handuk dengan 1 mesin dan 2 mesin siklus kompresi uap. Masing masing variasi dilakukan pengambilan data 3 kali, yang memiliki tujuan untuk mendapatkan karakteristik alat pengering handuk terbaik. Dalam penelitian ini digunakan handuk berbahan katun yang sejenis dengan ukuran p x l : 100cm x 50cm dan tebal 0,2 cm supaya data lebih maksimal.. 3.5. Skematik Pengambilan Data Pemasangan alat ukur pada alat pengering handuk dan alur udara dapat. dilihat dalam Gambar 3.6 :.

(60) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. Gambar 3.6 Skematik posisi alat ukur pada mesin pengering handuk Keterangan Gambar 3.6 : a.. TAdb (termokopel bola kering) Termokopel bola kering yang berfungsi untuk. mengukur suhu udara. kering di dalam ruang pengering. b.. TAwb (termokopel bola basah) Termokopel bola basah ini berfungsi untuk mengukur suhu udara kering di. dalam ruang mengering. c.. TB (Tout evaporator) Alat ukur termokopel yang berfungsi untuk mengukur suhu udara kering. setelah melewati evaporator. d.. TC (suhu kerja evaporator) Alat ukur termokopel yang berfungsi untuk mengukur suhu kerja dari. evaporator. e.. TD (Tout kondensor) Alat ukur termokopel yang berfungsi untuk mengukur suhu udara kering. setelah melewati kondensor.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :