LAMPIRAN 1
Gambar 1. Proses pengerjaan ruang evaporator
Gambar 2. Proses Pemasangan dinding ruang mesin pengering
Gambar 3. Proses Pembuatan Ruang APK
Gambar 4. Proses Pemasangan APK
Gambar 5. Proses Pengecatan
Gambar 6. Alat Penukar Kalor Tipe Plat Datar
LAMPIRAN 1
Gambar 1. Tampak depan
Gambar 2. Tampak Belakang
Gambar 3. Tampak kanan
Gambar 4. Tampak Kiri
19
.8
1
997 ASHRAE Funda
m
ental
s Han
dbook (
SI)
Fig. 4 Pressure-Enthalpy Diagram for Refrigerant 22
Thermophysical Properties of Refrigerants 19.9
Refrigerant 22 (Chlorodifluoromethane) Properties of Saturated Liquid and Saturated Vapor
Temp,* Liquid Vapor Liquid Vapor Liquid Vapor Liquid Vapor Liquid Vapor Liquid Vapor
−150.00 — 1701.5 — 26.01 335.85 0.0566 2.5752 — 0.434 1.285 — 123. — — — — 37.59 −150.00
−90.00 0.00480 1545.1 3.6548 100.95 363.82 0.5629 1.9982 1.070 0.511 1.237 1094. 147. — — — — 26.59 −90.00
−80.00 0.01035 1518.3 1.7816 111.66 368.75 0.6197 1.9508 1.070 0.527 1.233 1037. 150. — — — — 24.83 −80.00
−70.00 0.02044 1491.1 0.94476 122.36 373.68 0.6738 1.9109 1.072 0.544 1.231 986. 153. — — 128.0 — 23.10 −70.00
−60.00 0.03747 1463.6 0.53734 133.11 378.58 0.7253 1.8770 1.076 0.563 1.231 937. 156. — — 123.1 5.61 21.39 −60.00
−50.00 0.06449 1435.5 0.32405 143.91 383.39 0.7748 1.8480 1.083 0.584 1.233 890. 158. — — 118.4 6.31 19.70 −50.00
−48.00 0.07140 1429.8 0.29469 146.08 384.35 0.7844 1.8427 1.085 0.589 1.233 881. 159. — — 117.5 6.44 19.37 −48.00
−46.00 0.07890 1424.1 0.26849 148.25 385.29 0.7940 1.8376 1.087 0.594 1.234 871. 159. — — 116.5 6.58 19.04 −46.00
−44.00 0.08700 1418.4 0.24507 150.43 386.23 0.8035 1.8326 1.089 0.598 1.235 862. 160. — — 115.6 6.71 18.70 −44.00
−42.00 0.09575 1412.6 0.22410 152.61 387.17 0.8130 1.8277 1.091 0.603 1.236 853. 160. — — 114.7 6.85 18.37 −42.00
−40.80b 0.10132 1409.1 0.21256 153.93 387.72 0.8186 1.8249 1.092 0.606 1.237 847. 160. — — 114.1 6.93 18.18 −40.80
−40.00 0.10518 1406.8 0.20526 154.80 388.09 0.8224 1.8230 1.093 0.608 1.237 844. 160. — — 113.8 6.98 18.05 −40.00
−38.00 0.11533 1401.0 0.18832 156.99 389.01 0.8317 1.8184 1.096 0.614 1.239 834. 161. — — 112.9 7.11 17.72 −38.00
−36.00 0.12623 1395.1 0.17306 159.19 389.93 0.8410 1.8140 1.098 0.619 1.240 825. 161. — — 112.0 7.24 17.39 −36.00
−34.00 0.13793 1389.2 0.15927 161.40 390.84 0.8502 1.8096 1.101 0.624 1.242 816. 161. — — 111.1 7.37 17.07 −34.00
−32.00 0.15045 1383.3 0.14680 163.61 391.74 0.8594 1.8054 1.104 0.630 1.243 807. 161. — — 110.1 7.50 16.74 −32.00
−30.00 0.16384 1377.3 0.13551 165.82 392.63 0.8685 1.8013 1.107 0.636 1.245 797. 162. — — 109.2 7.63 16.42 −30.00
−28.00 0.17815 1371.3 0.12525 168.04 393.52 0.8776 1.7973 1.110 0.642 1.247 788. 162. — — 108.4 7.76 16.10 −28.00
−26.00 0.19340 1365.2 0.11593 170.27 394.39 0.8866 1.7934 1.114 0.648 1.249 779. 162. — — 107.5 7.89 15.77 −26.00
−24.00 0.20965 1359.1 0.10744 172.51 395.26 0.8955 1.7896 1.117 0.654 1.252 770. 162. — — 106.6 8.02 — −24.00
−22.00 0.22693 1352.9 0.09970 174.75 396.12 0.9044 1.7859 1.121 0.660 1.254 760. 163. — — 105.7 8.14 — −22.00
−20.00 0.24529 1346.8 0.09262 177.00 396.97 0.9133 1.7822 1.125 0.667 1.257 751. 163. 260.1 — 104.8 8.27 — −20.00
−18.00 0.26477 1340.5 0.08615 179.26 397.81 0.9222 1.7787 1.129 0.674 1.260 742. 163. 254.7 11.08 103.9 8.40 — −18.00
−16.00 0.28542 1334.2 0.08023 181.53 398.64 0.9309 1.7752 1.133 0.681 1.263 733. 163. 249.4 11.16 103.1 8.52 — −16.00
−14.00 0.30728 1327.9 0.07479 183.81 399.46 0.9397 1.7719 1.137 0.688 1.266 723. 163. 244.2 11.24 102.2 8.64 — −14.00
−12.00 0.33040 1321.5 0.06979 186.09 400.27 0.9484 1.7686 1.141 0.695 1.269 714. 163. 239.1 11.32 101.3 8.77 — −12.00
−10.00 0.35482 1315.0 0.06520 188.38 401.07 0.9571 1.7653 1.146 0.703 1.273 705. 163. 234.1 11.40 100.4 8.89 — −10.00
−8.00 0.38059 1308.5 0.06096 190.69 401.85 0.9657 1.7621 1.151 0.710 1.277 696. 163. 229.1 11.48 99.6 9.02 — −8.00
−6.00 0.40775 1301.9 0.05706 193.00 402.63 0.9743 1.7590 1.156 0.718 1.281 686. 163. 224.2 11.56 98.7 9.14 — −6.00
−4.00 0.43636 1295.3 0.05345 195.32 403.39 0.9829 1.7560 1.161 0.727 1.285 677. 163. 219.4 11.64 97.9 9.26 — −4.00
−2.00 0.46646 1288.6 0.05012 197.66 404.14 0.9915 1.7530 1.166 0.735 1.289 668. 163. 214.7 11.72 97.0 9.38 — −2.00 0.00 0.49811 1281.8 0.04703 200.00 404.87 1.0000 1.7500 1.171 0.744 1.294 658. 163. 210.1 11.80 96.2 9.50 — 0.00 2.00 0.53134 1275.0 0.04417 202.35 405.59 1.0085 1.7471 1.177 0.753 1.299 649. 163. 205.6 11.88 95.3 9.63 — 2.00 4.00 0.56622 1268.1 0.04152 204.72 406.30 1.0170 1.7443 1.183 0.762 1.305 640. 163. 201.2 11.96 94.5 9.75 — 4.00 6.00 0.60279 1261.1 0.03906 207.10 406.99 1.0254 1.7415 1.189 0.772 1.310 630. 163. 196.9 12.04 93.6 9.87 — 6.00 8.00 0.64109 1254.0 0.03676 209.49 407.67 1.0338 1.7387 1.195 0.782 1.316 621. 163. 192.6 12.12 92.8 9.99 — 8.00 10.00 0.68119 1246.9 0.03463 211.89 408.33 1.0422 1.7360 1.202 0.792 1.323 611. 163. 188.5 12.20 92.0 10.11 — 10.00 12.00 0.72314 1239.7 0.03265 214.31 408.97 1.0506 1.7333 1.208 0.802 1.330 602. 162. 184.4 12.28 91.1 10.23 — 12.00 14.00 0.76698 1232.4 0.03079 216.74 409.60 1.0590 1.7306 1.215 0.813 1.337 592. 162. 180.5 12.36 90.3 10.35 — 14.00 16.00 0.81277 1225.0 0.02906 219.18 410.21 1.0673 1.7280 1.223 0.825 1.345 583. 162. 176.6 12.44 89.5 10.47 — 16.00 18.00 0.86056 1217.6 0.02744 221.63 410.80 1.0756 1.7254 1.230 0.837 1.353 573. 162. 172.8 12.52 88.7 10.59 — 18.00 20.00 0.91041 1210.0 0.02593 224.10 411.38 1.0840 1.7228 1.238 0.849 1.361 564. 161. 169.1 — 87.8 10.71 — 20.00 22.00 0.96236 1202.4 0.02451 226.59 411.93 1.0923 1.7202 1.246 0.862 1.370 554. 161. 165.4 — 87.0 10.82 — 22.00 24.00 1.0165 1194.6 0.02319 229.09 412.46 1.1006 1.7177 1.254 0.875 1.380 544. 160. 161.9 — 86.2 10.94 — 24.00 26.00 1.0728 1186.8 0.02194 231.60 412.98 1.1088 1.7151 1.263 0.889 1.391 535. 160. 158.4 — 85.4 11.06 — 26.00 28.00 1.1314 1178.8 0.02077 234.14 413.46 1.1171 1.7126 1.272 0.904 1.402 525. 160. 155.0 — 84.6 11.18 — 28.00 30.00 1.1924 1170.7 0.01968 236.69 413.93 1.1254 1.7101 1.282 0.919 1.413 515. 159. 151.7 — 83.8 11.30 — 30.00 32.00 1.2557 1162.5 0.01864 239.25 414.37 1.1336 1.7075 1.292 0.935 1.426 506. 159. 148.5 — 83.0 11.42 — 32.00 34.00 1.3215 1154.2 0.01767 241.84 414.79 1.1419 1.7050 1.302 0.952 1.440 496. 158. 145.4 — 82.2 11.54 — 34.00 36.00 1.3898 1145.7 0.01675 244.44 415.18 1.1501 1.7024 1.313 0.970 1.454 486. 158. 142.3 — 81.4 11.66 — 36.00 38.00 1.4606 1137.1 0.01589 247.06 415.54 1.1584 1.6999 1.325 0.989 1.470 476. 157. 139.3 — 80.6 11.78 — 38.00 40.00 1.5341 1128.4 0.01507 249.71 415.87 1.1667 1.6973 1.338 1.009 1.486 466. 156. 136.3 — 79.8 11.90 — 40.00 42.00 1.6103 1119.5 0.01430 252.37 416.17 1.1749 1.6947 1.351 1.030 1.504 456. 156. — — 79.0 12.02 — 42.00 44.00 1.6892 1110.4 0.01357 255.06 416.44 1.1832 1.6921 1.365 1.052 1.524 446. 155. — — 78.2 12.14 — 44.00 46.00 1.7709 1101.2 0.01288 257.77 416.68 1.1915 1.6894 1.380 1.076 1.545 436. 154. — — 77.4 12.26 — 46.00 48.00 1.8555 1091.8 0.01223 260.51 416.87 1.1998 1.6867 1.396 1.102 1.568 426. 153. — — 76.6 12.38 — 48.00 50.00 1.9431 1082.1 0.01161 263.27 417.03 1.2081 1.6840 1.414 1.129 1.593 415. 153. — — — — — 50.00 55.00 2.1753 1057.1 0.01020 270.31 417.24 1.2291 1.6768 1.464 1.209 1.667 389. 150. — — — — — 55.00 60.00 2.4274 1030.5 0.00895 277.56 417.14 1.2503 1.6692 1.528 1.307 1.762 362. 148. — — — — — 60.00 65.00 2.7008 1001.8 0.00784 285.06 416.65 1.2718 1.6610 1.611 1.435 1.888 335. 145. — — — — — 65.00 70.00 2.9967 970.4 0.00684 292.90 415.69 1.2940 1.6518 1.726 1.609 2.064 306. 142. — — — — — 70.00 75.00 3.3168 935.3 0.00594 301.18 414.09 1.3169 1.6413 1.896 1.862 2.324 276. 138. — — — — — 75.00 80.00 3.6627 894.8 0.00511 310.10 411.60 1.3413 1.6287 2.176 2.268 2.748 244. 134. — — — — — 80.00 85.00 4.0368 845.1 0.00433 320.05 407.72 1.3680 1.6128 2.725 3.039 3.555 209. 129. — — — — — 85.00 90.00 4.4416 777.5 0.00355 331.98 401.33 1.3998 1.5907 4.186 5.041 5.643 170. 124. — — — — — 90.00 95.00 4.8820 665.4 0.00264 348.86 387.46 1.4442 1.5491 — — — — — — — — — — 95.00 96.14c 4.9900 523.8 0.00191 366.59 366.59 1.4918 1.4918 ∞ ∞ ∞ 0. 0. — — ∞ ∞ 0.00 96.14 *temperatures are on the ITS−90 scale b = normal boiling point c = critical point
658 A P P E N D I X A Tables
Table A-5 Properties of air at atmospheric pressure.†
The values ofµ,k,cp, and Pr are not strongly pressure-dependent
and may be used over a fairly wide range of pressures
ρ cp µ×105 ν×106 k α×104
†From Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. 564, 1955.
5
1 Alat Penukar Kalor Ruang Alat penukar Kalor
Satuan Ukuran : mm
Dudukan Besi Hollow
A4
Skala : 1:1 Ukuran : mm Tgl : 1 DES 2015
Digambar : Team Dept : Teknik Mesin
Dilihat :Dr,Eng,Himsar A.ST,MT.
PANDANGAN DEPAN
DEPT. TEKNIK MESIN FT USU
1000 750
470
2
0
0
5
4
0
A4
Skala : 1:1
Ukuran : mm
Tgl : 1 DES 2015
Digambar : Team
Dept : Teknik Mesin
Dilihat :Dr,Eng,Himsar A.ST,MT.
PANDANGAN KANAN
DEPT. TEKNIK MESINFT USU
1420
700
100 423
A4
Skala : 1:1 Ukuran : mm Tgl : 1 DES 2015
Digambar : Team Dept : Teknik Mesin
Dilihat :Dr,Eng,Himsar A.ST,MT.
PANDANGAN KIRI
DEPT. TEKNIK MESIN FT USU
7
8
0
10
0
0
2
9
0
A4
Skala : 1:1Ukuran : mm Tgl : 1 DES 2015
Digambar : Team Dept : Teknik Mesin
Dilihat :Dr,Eng,Himsar A.ST,MT.
PANDANGAN BELAKANG
DEPT. TEKNIK MESIN FT USU
5
3
0
1400
A4
Skala : 1:1Ukuran : mm Tgl : 1 DES 2015
Digambar : Team Dept : Teknik Mesin
Dilihat :Dr,Eng,Himsar A.ST,MT.
PANDANGAN ATAS
DEPT. TEKNIK MESINFT USU
770
7
8
0
7
8
0
1400 200
A4
Skala : 1:1 Ukuran : mm Tgl : 1 DES 2015
Digambar : Team Dept : Teknik Mesin
Dilihat :Dr,Eng,Himsar A.ST,MT.
ALAT PENUKAR KALOR
DEPT. TEKNIK MESIN FT USU
400
4
4
0
0
4
0
0
53
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Indra Hermawan, Kajian Pengeringan Pakaian Sistem Pompa Kalor. Tesis Program Magister Teknik Mesin USU. 2014.
[2]. Marbun. Immanuel SP. Rancang Bangun Pengering Pakaian Sistem Hibrida Dengan Kapasitas Ruang Pengering 1M 3. Tugas Sarjana, Teknik Mesin USU. 2015.
[3]. Ricardo. Nainggolan. Rancang Bangun Kondensor Untuk Mesin Pengering Pakaian Sitem Pompa Kalor Dengan Daya 1PK. Jurnal tugas akhir. Teknik Mesin USU. 2014.
[4]. Chairil Anwar, Rancang Bangun Alat Pengering Bahan Pertanian Dengan Alat Penukar Kalor dan Produk yang Dikeringkan Adalah Cabai Merah Keriting. Tugas Sarjana, Teknik Mesin USU. 2015
[5]. Ambarita, Himsar. Buku Kuliah Termodinamika II(Aplikasi Siklus Temodinamika). Medan : Untuk Kalngan Sendiri
[6]. Ameen, A., Bari, S., 2003. Investigation into the effectiveness of heat pump assisted clothes dryer for humid tropics. Energy Conversion and Management 45, 1397–1405.
[7]. Suntivarakorn, P., Satmarong, S., Benjapiyaporn, C., Theerakulpisut, S., 2009. An Experimental study on Clothes Drying Using Waste Heat from Split Type Air Conditioner. World Academy of Science, Engineering and Technology 29, 168-173.
[8]. Holman, J. P., dan Jasjfi, E. (penerjemah), “Perpindahan Kalor”, Edisi Keenam, Erlangga : Jakarta, 1994.
56
[9]. Incropera., DeWitt., Bergman., Lavine., 2006. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. Sixth Edition, John Wiley & Sons, New York.
[10]. A.S. Mujumdar. Research And Development Drying. Recent Trends and future prospects, Drying Technology 2004, 22 (1-2), pp. 1-26.
31 BAB III
METODOLOGI RANCANG BANGUN
3.1. Waktu dan Tempat Rancang Bangun
3.1.1 Waktu
Rancang bangun dilakukan pada bulan Desember 2015 sampai dengan bulan Maret 2016. Kegiatan mencakup perancangan dan pembuatan alat, pengujian sampai dengan pengambilan dan pengolahan data.
3.1.2 Tempat Rancang Bangun
Lokasi rancang bangun bertempat di Pusat Riset Sustainable Energy, Gedung Magister Pascasarjana Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan
3.2.1 Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam rancang bangun mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK ini terbagi menjadi 3 bagian yaitu:
1. Alat utama
Alat utama yang digunakan pada alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK adalah sebagai berikut:
a. Air conditioner (AC) / Pompa kalor
Air conditioner (AC) digunakan sebagai pompa kalor yang dirancang untuk mengeringkan pakaian. model AC yang digunakan bermerek Samsung dapat dilihat pada gambar 3.1. Spesifikasi AC disajikan pada tabel 3.1
32
Tabel 3.1. Spesifikasi AC
Spesifikasi Keterangan
Merk Samsung
Model ASO9TUQX
Kapasitas pendingin 9000 Btu/h(2,6358 kW) Tegangan listrik dan Frekuensi 220-240 V / 50 Hz
Arus kerja pendingin 4,0 A
Arus kerja pendingin maximum 4,7 A
Daya maksimum 800 W
Zat Pendingin R-22
Desain Tekanan H = 2,00 Mpa , L = 0,5 Mpa
` Gambar 3.1 Air conditioner (AC)
33
b. Alat Penukar Kalor Tipe Flat Plate
Alat penukar kalor tipe flat plate ini digunakan untuk menurunkan temperatur udara yang berasal dari ruang pengering menuju evaporator dan menaikkan temperatur dari evaporator menuju kondensor dengan cara memanfaatkan udara panas buangan yang berasal dari ruang pengering. Di dalam alat penukar kalor ini terjadi perpindahan panas secara konveksi-konduksi melalui plat-plat yang tersusun di dalam alat penukar kalor. Bahan pembuatan APK menggunakan plat seng tebal 0.35 mm dan jarak antara plat ke plat yang lain 4 mm dengan dimensi plat seng 400mm x 400mm x 400mm. Model APK ditunjukkan pada Gambar 3.2. Dari hasil perhitungan rancangan yang dilakukan tim diperoleh nilai koefisien perpindahan panas menyeluruh 0,27718244 W/m2.⁰C, luas APK
199.784252 m2 dan jumlah gap (celah) sebanyak 92.
Gambar 3.2 Alat Penukar Kalor Tipe Flat Plat
c. Kipas / fan
Kipas kondensor berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan dan mensirkulasikan udara panas dan memberikan kecepatan pada udara di ruang pengering. Model kipas yang digunakan BPT12-13B3 ceiling exhaust fan dengan merek Yundai. Diameternya adalah 16 inchi dengan
34
daya 75 watt, tegangan 220V~50Hz dan memiliki 3 speed. Kipas kondesor dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Kipas Kondensor
d. Kontrol Panel
Kontrol panel terdiri dari sekumpulan alat kontrol yang bertujuan untuk mengatur, mensetting dan sebagai dudukan Pressure Gauge pada mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK. Kontrol Panel dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Kontrol Panel
LAMPU INDIKATOR Saklar
Pressure Gauge
Amperemeter Voltmeter
35
2. Alat bantu
Berikut adalah alat bantu pembuatan alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK.
a. Las Listrik
Mesin las listrik 900 watt digunakan untuk menyambung besi hollow dalam pembuatan rangka mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK. Las listrk dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Las listrik
b. Gerinda Tangan
Gerinda tangan digunakan untuk merapikan bekas sambungan las dan juga digunakan utuk memotong pelat aluminium dalam pembuatan alat pengering pakaian ini. Gerinda tangan dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Gerinda Tangan
36
c. Bor Tangan
Bor tangan digunakan untuk melubangi pelat aluminium yang digunakan sebagai dinding mesin pengering. Bagian yang telah dilubangi segera di rivet dengan alat tembak rivet. Bor tangan dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Bor Tangan
d. Meteran
Meteran digunakan untuk mengukur bahan yang akan dipotong. Meteran dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Meteran
e. Penggaris Siku
Penggaris siku digunakan untuk membuat tanda persegi ataupun sudut 45 derajat dan 90 derajt pada pelat, besi siku ataupun besi hollow dalam proses pembuatan alat pengering sistem pompa kalor dengan APK. Penggaris siku dapat dilihat pada Gambar 3.9.
37
Gambar 3.9 Penggaris Siku
f. Spidol
Spidol digunakan untuk melukis ataupun menggambar pada pelat, besi siku dan juga besi hollow yang akan dipotong sesuai gambar yang telah dibuat. Spidol dapat dilihat pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Spidol
g. Gunting Seng
Gunting seng digunakan untuk memotong pelat aluminium yang telah digambar sebelumnya dan juga digunakan untuk memotong rockwool sesuai dengan keinginan. Gunting seng dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11 Gunting Seng
38
h. Alat Tembak Paku Rivet
Alat tembak paku rivet digunakan untuk menembakkan paku rivet pada pelat aluminium yang akan digunakan sebagai dinding alat pengering. Dimana fungsi dari paku rivet itu sendiri adalah sebagai alat penyambung pada aluminium, sebab pelat aluminium sangat sulit untuk disolder dan dilas. Alat tembak paku rivet dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12 Alat Tembak Paku Rivet
i. Alat Tembak Lem Silikon
Alat tembak lem silikon digunakan untuk menembakkan lem silikon pada sudut-sudut pelat yang terdapat celah. Dimana fungsi dari lem silikon adalah mencegah terjadinya kebocoran. Alat tembak lem silikon dapat dilihat pada Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Alat Tembak Lem Silikon
39
3. Alat pendukung dan alat ukur
Adapun alat pendukung dan alat ukur yang digunakan dalam pengujian alat pengering pakaian system pompa kalor dengan APK adalah:
a. Timbangan Digital
Timbangan digital digunakan untuk megukur berat produk yang dikeringkan secara berkala yaitu setiap satu menit sekali. Alat ini digunakan selama pengeringan berlangsung tujuannya untuk menngetahui pengurangan berat pakaian selama proses pengeringan. Jenis timbangan digital yang digunakan adalah timbangan gantung digital. Timbangan digital dapat dilihat pada gambar 3.14.
Gambar 3.14 Timbangan Gantung Digital
b. Portable Thermohygrometer,
Portable Thermohygrometer,digunakan untuk mengukur temperatur dan kelembaban udara yang mengalir di dalam mesin
pengering pakaian dan alat penukar kalor (Gambar 3.2)
Gambar 3.15 Portable Thermohygrometer
40
Resolusi/Akurasi : 0,1 / ±2°C@20°C c.Annemometer
berfungsi mengukur kecepatan aliran udara yang mengalir di dalam pengering dan alat penukar kalor (Gambar 3.3).
Gambar 3.16. Anemometer
e. Wind Speed Unit Selection :m/s, ft/min,knots,km/hr, mph
d. Pressure gauge
Digunakan untuk mengukur tekanan refrigran yang masuk kompresor, keluar kompresor dan juga masuk ke katup ekspansi. Pressure gauge dapat dilihat pada gambar 3.17.
41
Gambar 3.17 Pressure Gauge Spesifikasi :
a. Dimensi : diameter 66mm
b. Kisaran tekanan : -1 …14 Bar / -30”Hg… + 200 psi c. Sambungan : 1/4" SAE (Bottom Connection)
3.2.2 Bahan
Bahan yang digunakan sebagai bahan uji yaitu:
1. Pakaian
Bahan yang menjadi objek pengeringan pada perancangan ini adalah pakaian. Jenis pakaian yang digunakan untuk bahan uji yaitu pakaian berbahan cotton 100%, Polyester 100%, cotton 55% Polyester 45%, cotton 55% Nylon 45%, dan Pengujian secara gabungan.
2. Bahan penyusun mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK
Berikut adalah bahan penyusun alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK.
42
a. Besi hollow galvanis
Bahan ini digunakan sebagai dudukan alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK dimana dimensi besi hollow yang digunakan adalah 40x40x5800mm dengan tebal 1,5 mm. Besi Hllow Galvanis dapat dilihat pada Gambar 3.18.
Gambar 3.18 Besi Hollow Galvanis b. Besi siku galvanis
Bahan ini digunakan sebagai rangka alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK , penyangga ruang APK, rangka tempat evaporator, dan rangka tempat kondensor. Dimana dimensi besi siku yang digunakan untuk dudukan alat pengering ini adalah 40x40x5800mm. Besi siku dapat dilihat pada Gambar 3.19.
Gambar 3.19 Besi Siku Galvanis
43
c. Plat aluminium
Bahan ini digunakan untuk membuat body alat pengering seperti ruang pengering, ruang kondensor, ruang evaporator, rumah APK. Plat Aluminium dapat dilihat pada Gambar 3.20.
Gambar 3.20 Plat Aluminium
d. Baut dan Mur
Bahan ini digunakan untuk mengikat antara besi siku dan besi siku yang lainnya dalam pembuatan rangka alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK. Baut dan Mur dapat dilihat pada Gambar 3.21.
Gambar 3.21 Baut dan Mur
44
f. Rockwool Insulation
Bahan ini digunakan untuk menahan panas keluar dari ruang pengering pada mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK. Rockwool Insulation dapat dilihat pada Gambar 3.22.
Gambar 3.22 Rockwool Insulation
g. Aluminium foil
Bahan ini digunakan untuk membungkus atau membalut pipa PVC yang dipasang pada mesin pengering. Sifat daripada aluminium foil itu sendiri mampu meredam panas sehingga panas yang ada di dalam ruangan tidak mudah untuk keluar atau terbuang. Aluminium foil dapat dilihat pada Gambar 3.23.
Gambar 3.23 Aluminium foil
45
h. Kaca
Bahan ini dipasang dibagian pintu depan belakang mesin pengering pompa kalor dengan APK. Hal ini dibuat guna mempermudah kita untuk melihat dari luar pakaian yang dikeringkan dan juga untuk melihat alat penukar kalor dibelakang ruang pengering pada bagian pintu belakang alat. Kaca yang digunakan adalah kaca dengan ketebalan 5mm. Kaca dapat dilihat pada Gambar 3.24.
Gambar 3.24 Kaca
i. Roda trolley
Roda trolley digunakan untuk memudahkan dalam memindahkan mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK ke tempat yang diinginkan. Roda trolley yang digunakan berdiameter 4 inchi dengan tipe hidup, mati dan rem. Roda trolley dapat dilihat pada Gambar 3.25.
Gambar 3.25 Roda trolley
46
j. Pipa PVC
Bahan ini digunakan sebagai penguhubung antara ruangan pengering dengan APK, APK dengan ruang evaporator, ruang evaporator dengan APK dan APK dengan ruang kondensor. Pipa PVC yang digunakan berdiameter 5 inchi. Pipa PVC dapat dilihat pada Gambar 3.26.
Gambar 3.26 Pipa PVC
k. Sambungan elbow pipa PVC
Bahan ini digunakan sebagai sambungan pipa PVC. Dalam alat pengering ini sambungan pipa PVC yang digunakan berupa sambungan elbow dengan sudut 900 yang berdiameter 5 inchi. Sambungan elbow pipa PVC dapat dilihat pada Gambar 3.27.
Gambar 3.27 Sambungan elbow pipa PVC
47 l. Kabel NYM
Kabel NYM digunakan sebagai media penghantar untuk menyalurkan arus listrik ke mesin pengering. Kabel NYM dipilih karena memiliki keunggulan yang lebih baik, dengan isolasi ganda yang mampu mencegah kerusakan. Kabel NYM dapat dilihat pada Gambar 3.28.
Gambar 3.28 Kabel NYM
m. Gagang Pintu
Gagang pintu digunakan untuk memudahkan kita dalam membuka dan menutup pintu mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK. Gagang Pintu dapat dilihat pada Gambar 3.29.
Gambar 3.29 Gagang Pintu
48
n. Engsel Pintu
Engsel pintu digunakan sebagai alat bantu yang dipasang pada pintu agar mudah dibuka dan ditutup. Engsel Pintu dapat dilihat pada Gambar 3.35.
Gambar 3.30 Engsel Pintu
49
3.3 Diagram Alir Pelaksanaan Perancangan
tidak
ya
Gambar 3.31. Diagram alir pelaksanaan rancang bangun Mulai
Studi Literatur
Data awal:
1. Kapasitas Evaporator (Qe)
2. TekananEvaporator (Pe)
3. Tekanan Kompressor (PC)
4. T1
5. T5
Pemilihan Jenis APK
1. Perhitungan termodinamika pompa kalor 2. Perhitungan Temperatur udara pengeringan
Hasil Perancangan
Penulisan Skripsi
Selesai
Pembuatan Mesin Pengering
50 3.4 Set Up mesin pengering
Udara yang mengalir dalam sistem berlangsung secara tertutup (Gambar 3.5). Mula-mula udara dialirkan melewati kondesor menuju ruang pengering (kondensor melepaskan panas) sehingga suhu udara menjadi naik dan kelembaban turun. Setelah melewati ruang pengering suhu udara mulai turun dan kelembaban udara naik, hal ini disebabkan udara menyerap uap air yang ada pada pakaian. Udara tersebut kemudian masuk ke dalam alat penukar kalor untuk mentransfer energi panas kepada udara yang dingin. Selanjutnya udara tersebut bergerak melewati evaporator untuk menurunkan suhu dan kelembabannya (terjadi proses pelepasan uap air dari udara). Set Up mesin pengering dapat dilihat pada Gambar 3.23.
Gambar 3.32 Set up Mesin pengering
51
Udara yang telah melewati evaporator bersuhu rendah dan memiliki kelembaban yang rendah (udara dingin) dan selanjutnya sebelum udara tersebut menuju kondensor kembali terlebih dahulu melewati alat penukar kalor untuk menaikkan
suhu dan kelembabannya (terjadi penyerapan panas oleh udara) dan kemudian menuju kondensor. Udara yang keluar dari kondensor akan bersuhu tinggi dan
memiliki kelembaban yang lebih rendah sehingga pengeringan pakaian dapat berlangsung lebih cepat. Demikian selanjutnya proses pengeringan ini berlangsung secara berulang.
52
BAB IV
PERHITUNGAN RANCANG BANGUN
4.1. Rancang Bangun Mesin Pengering
Gambar 4.1 Mesin pengering pakain sistem pompa kalor dengan APK 2
3 1
4
5
8 7
6
53 Pada Gambar 4.1 ditunjukkan komponen utama dari mesin pengering pakaian system pompa kalor dengan APK yaitu :
1. Ruang Pengering 2. Ruang Evaporator 3. Pipa PVC
4. Pressure Gauge 5. Ruang Kondensor 6. Ruang APK
7. APK tipe Flat Plate 8. Dudukan Alat Pengering
4.1.1 Ruang Pengering
Ruang pengering dirancang sebagai tempat pakaian yang akan dikeringkan, ruang pengering diharapkan mampu menjaga panas yang diperoleh dari kondensor. Dinding ruang pengering dibuat menggunakan bahan plat aluminium dengan ketebalan 0,3 mm, bagian belakang dilapisi isolator berupa rockwool dengan density 60 Kg dan ketebalan 50 mm dan bagian luar dilapisi oleh pelat aluminium dengan ketebalan 0,3 mm. Ruang pengering dirancang mampu menampung bahan uji (pakaian) sebanyak 3 Kg maka dibuatlah dimensi dari pada ruang pengering yaitu PxLxT (1000 mm x 1000 mm x 1000 mm). Ruang pengering dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Ruang pengering
54
4.1.2 Ruang Evaporator
Ruang evaporator dirancang sebagai tempat evaporator, Selama berada di ruang evaporator suhu udara menjadi turun. Dinding ruang evaporator dibuat menggunakan bahan pelat aluminium dengan ketebalan 0,3 mm, dibagian kiri dan kanan diletakkan busa tipis. Ruang evaporator dirancang dengan dimensi dari pada ruang evaporator yaitu PxLxT (850 mm x 750 mm x 290 mm). Ruang Evaporator dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Ruang Evaporator
4.1.3 Evaporator
Evaporator merupakan bagian dari AC split yang digunakan pada mesin pengering ini, dimana AC split yang digunakan bermerek samsung dengan spesifikasi sebagai berikut:
a. Kapasitas pendinginan : 9000 Btu/hr (2,6358 kW) b. Rata-rata tegangan dan frekuensi : 220 V dan 50 Hz c. Kuat arus rata-rata : 4,0 – 4,7 A
d. Konsumsi daya rata-rata : 800 W e. Refrigeran : R22
Evaporator
55 Gambar 4.4 Evaporator
4.1.4 Ruang Alat Penukar Kalor
Ruang alat penukar kalor juga berfungsi sebagai dudukan APK. Dudukan APK dibuat menggunakan plat aluminium yang disambung dengan besi siku. Dinding ruang APK dibuat menggunakan bahan pelat aluminium dengan ketebalan 0,3 mm. Ruang APK dirancang dengan dimensi dari pada ruang pengering yaitu PxLxT (770 mm x 420 mm x 770 mm). Ruang alat penukar kalor dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Ruang Alat Penukar Kalor
Dudukan APK
APK
56
4.1.5 Alat Penukar Kalor Tipe Flat Plate
Alat penukar kalor tipe Flat Plate dirancang untuk menurunkan
temperatur udara yang berasal dari ruang pengering menuju evaporator dan
menaikan temperatur dari evapotor menuju kondensor dengan cara
memanfaatkan udara panas buangan yang berasal dari ruang pengering. APK
ini dibuat dengan dimensi PxLxT yaitu 400 mm x 400 mm x 400 mm dengan
bahan pelat seng dengan ketebalan 0,35 mm dengan jumlah plat yaitu 93 plat.
Alat penukar kalor dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Alat Penukar Kalor tipe Flat Plate
4.1.6 Ruang Kondensor
Ruang kondensor dirancang sebagai tempat dari pada kondensor AC
split dan juga kompresor AC serta kipas dengan dimensi 780 mm x 470 mm x
530 mm. Kondensor dan kompresor merupakan komponen dari AC split
merek Samsung.
Gambar 4.7 Ruang Kondensor
KOMPRESOSOR KIPAS
KONDENSOR
57
4.1.7 Pressure Gauge
Pressure Gauge dirancang untuk mengukur tekanan refrigeran yang masuk ke kompresor, keluar kompresor dan juga keluar kondensor. Pressure Gauge yang digunakan bermerek Dove dengan dimensi 66mm dan kisaran tekanan ( -1 s/d 14 Bar /-30”Hg… +200Psi) dan (-1 s/d 35 Bar
/ -30”Hg …+500Psi) dimana tipe sambungan yaitu ¼” SAE (Buttom
Connection). Pressure Gauge dapat dilihat pada Gambar 4.8.
Gambar 4.8 Pressure Gauge
4.1.8 Kontrol Panel
Kontrol panel dirancang sebagai alat kontrol yang bertujuan untuk mengatur atau mensetting kerja pada mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK. Kontrol panel ini dibuat dengan dimensi 760 mm x 420 mm dengan tebal 20 mm. Dimana kontrol panel itu sendiri terdiri dari 1 buah lampu indikator, 1 buah saklar, 1 buah voltmeter dan 1 buah amperemeter. Kontrol panel dapat dilihat pada Gambar 4.9.
Gambar 4.9 Kontrol Panel
58
4.1.9 Dudukan Alat Pengering
Sesuai dengan bahan yang dipakai pada mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK maka dudukan mesin pengering ini haruslah kuat dan kokoh untuk menopang alat tersebut. Dimana dudukan mesinpengering ini didesain dengan menggunakan bahan besi hollow galvanis 1000 mm x100 mm dan tebal 100 mm dengan diberi roda trolley ukuran 4 inchi pada setiap sudut dudukan. Dudukan mesin pengering memiliki dimensi panjang 1000 mm, lebar 1000 mm dan tinggi dari lantai 100 mm. Dudukan alat pengering dapat dilihat pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10 Dudukan Alat Pengering
4.2 Prinsip Kerja
Udara yang mengalir dalam sistem berlangsung secara tertutup.
Mula-mula udara disekitar dihisap blower kondensor dialirkan menuju ruang pengering (kondensor melepaskan panas) sehingga suhu udara menjadi naik dan kelembaban
turun. Setelah melewati ruang pengering suhu udara mulai turun dan kelembaban udara naik, hal ini disebabkan udara menyerap uap air yang ada pada pakaian.
59 Udara tersebut kemudian masuk ke dalam alat penukar kalor untuk mentransfer energi panas kepada udara yang dingin. Selanjutnya udara tersebut bergerak melewati evaporator untuk menurunkan suhu dan kelembabannya (terjadi proses
pelepasan uap air dari udara).
Udara yang telah melewati evaporator bersuhu rendah dan memiliki kelembaban yang rendah (udara dingin) dan selanjutnya sebelum udara tersebut menuju kondensor kembali terlebih dahulu melewati alat penukar kalor untuk menaikkan suhu dan kelembabannya (terjadi penyerapan panas oleh udara) dan kemudian menuju kondensor. Udara yang keluar dari kondensor akan bersuhu tinggi dan memiliki kelembaban yang lebih rendah sehingga pengeringan pakaian dapat berlangsung lebih cepat. Demikian selanjutnya proses pengeringan ini berlangsung secara berulang.
4. 3 Data Performansi
4. 3.1 Perhitungan Termodinamika Pompa Kalor
Berdasarkan spesifikasi mesin pompa kalor ditetapkan data awal perhitungan sebagai berikut:
- Tekanan Kerja Kompresor (Pc) = 2 MPa
- Tekanan Kerja Evaporator (Pe ) = 0,5 MPa
- Kapasitas pendinginan / kalor evaporator (Qe) diambil 50% dari kapasitas
pendinginan maksimum yaitu 1,3179 kW
Skematis diagram dari mesin pengering dapat dilihat pada Gambar 4.11.
60 Gambar 4.11 Sketch rancangan bangun mesin pengering pakaian
Dari data awal maka dapat dianalisa kondisi kerja mesin tersebut dengan menggunakan diagram P-h siklus kompresi uap, seperti terlihat pada Gambar 4.12.
Gambar 4.12 P-h Diagram
Qk
Qe
Wc 2’
61 Kondisi tiap titik pada R22 kondisi kerja mesin AC Samsung.
Titik 1: Pe = 0,5 MPa
h1 = 404,91 kJ/kg dari tabel,kemudian di interpolasi
S1 = 1,7498 kJ/kg.K dari tabel,kemudian di interpolasi
Tabel 4.1. Interpolasi h1 dan S1
Titik 2’: Pc = 2 MPa
h2' = 417,08 kJ/kg dari tabel,kemudian di interpolasi
S2’ = 1,6822 kJ/kg.K dari tabel,kemudian di interpolasi
62 Tabel 4.3. Interpolasi h3 dan S3
Titik 4: T4 = T1 dan P1= P4
h4 = h3 (isenthalphy)
1.Laju aliran massa refrigeran(ṁref)
Laju aliran massa refrigeran dapat di cari melalui persamaan 2.3. Qe = ṁref (h1 - h4)
2. Kalor yang dikeluarkan oleh kondensor(QK)
Kalor yang dikeluarkan oleh kondensor dapat di cari melalui persamaan 2.2. QK = ṁref (h2 - h3 )
QK = 0,0092 kg/s (439,52 kJ/kg -264,99 kJ/kg)
QK = 1,6405 kW
3. Daya Kompressor(WC)
63
4. Coefficient Of Performance Pompa Kalor (COPHP)
COP diperlukan untuk menyatakan performansi unjuk kerja dari siklus refrigerasi
COPhp =
4.3.2 Perhitungan Temperatur udara Pengeringan
Temperatur udara pengering yang dihitung pada kondisi tanpa beban (tidak ada pakaian yang dikeringan)
Data perencanaan awal mesin pengering yang ditetapkan:
- Temperatur udara diruang Pengering (T1) = 50o C 1. Menentukan Temperatur udara Masuk Kondensor(T5)
64
Tabel 4.5. Nilai laju aliran massa pada dititik 5
No Kecepatan udara V (m/s)
Laju aliran massa udara
65
Tabel 4.6. Nilai Temperatur pada dititik 5
No Laju aliran massa udara ṁ
2. Menentukan Temperatur masuk keluar APK / masuk Evaporator (T3)
66
ṁu3 = 0,124 kg/s ṁu3 pada V = 0,7 m/s
ṁu3 = (1,2291 kg/m3) . (0,203 m2) . (0,7 m/s) ṁu3 = 0,174 kg/s
Tabel 4.8. Nilai laju aliran massa pada dititik 3
No Kecepatan udara V (m/s)
Laju aliran massa udara
67 Tabel 4.9. Nilai Temperatur pada dititik 3
No Laju aliran massa udara ṁ
3. Menentukan Kalor yang terjadi di APK (QAPK)
68
ṁu4 = 0,0100 kg/s
Tabel 4.11. Nilai laju aliran massa pada dititik 4
No Kecepatan udara V (m/s)
Laju aliran massa udara
ṁu4(kg/s)
No Laju aliran massa udara
69 4.Menentukan Temperatur udara keluar ruang pengering/masuk APK(T2)
ṁu2 = ρ . AAPK . V , ρ diperoleh dari tabel dan diinterpolasi pada suhu T3 rata’
Tabel 4.14. Nilai laju aliran massa pada dititik 2
70
No Laju aliran massa udara
71 Maka didapat:
Tabel 4.16. Hasil Perhitungan Temperatur
No(titik) Komponen
Sehingga Total Prestasi mesin pengering :
TP =
4.4 Proses Pembuatan (Manufacturing Process)
Dalam proses pembuatan mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK ini perlu diperhatikan beberapa hal antara lain ketelitian ukuran, pemotongan bahan, penyambungan dan proses pemasangan serta Finishing. Hal ini perlu diperhatikan guna hasil yang diperoleh sesuai dengan apa yang telah dirancang sebelumnya.
4.4.1 Proses Pemotongan
Proses pemotongan dilakukan dengan menggunakan beberapa alat pemotong diantaranya gergaji besi, gerinda potong, gerinda tangan, bor tangan, gunting seng dan cutter.
72 1. Pemotongan bahan untuk ruang pengering
Bahan yang digunakan untuk pembuatan rangka utama adalah besi siku dengan ukuran 40mm x 40mm dengan tebal 1,8mm. Dimana alat yang digunakan untuk memotong bahan untuk rangka utama ini adalah mesin gerinda potong.
2. Pemotongan bahan untuk rangka pintu
Bahan yang digunakan untuk membuat rangka pintu adalah besi hollow dengan ukuran 1000mm x 1000mm dengan tebal 1,6mm. Alat yang digunakan untuk memotong bahan tersebut adalah mesin gerinda potong. 3. Pemotongan bahan untuk dinding penutup dan dinding pintu
Bahan yang digunakan untuk dinding penutup dan dinding pintu mesin pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK ini adalah pelat lembaran jenis aluminium dengan ukuran 1800mm x 1000mm dengan ketebalan 0,8mm. Dimana alat yang digunakan untuk memotong pelat aluminium ini adalah gerinda tangan.
4. Pemotongan bahan untuk saluran udara
Bahan yang digunakan untuk saluran udara pada alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK ini adalah pipa PVC dengan diameter 5 inchi. Alat yang digunakan untuk memotong pipa PVC ini adalah gergaji besi.
4.4.2 Proses Penyambungan
Proses penyambungan dalam pembuatan mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK ini adalah dengan menggunakan las listrik, baut-mur dan pake rivet.
1. Penyambungan rangka utama
Proses penyambungan rangka utama dengan paku baut-mur. 2. Penyambungan dinding penutup dan dinding pintu
Proses penyambungan dinding penutup alat pengering dan juga dinding pintu menggunakan paku rivet.
3. Penyambungan pintu dengan rangka utama
73 penyambungan pintu pada rangka utama menggunakan sambungan engsel kupu-kupu pada bagian depan dan engsel jantan-betina pada bagian pintu belakang.
4. Penyambungan kaca pada bagian pintu
Proses penyambungan kaca pada pintu menggunakan lem silikon. 5. Penyambungan kaca acrilyc bagian APK.
Proses penyambungan kaca acrilyc pada pintu APK menggunakan paku rivet.
6. Penyambungan komponen-komponen alat di dalam lemari pengering penyambungan komponen alat seperti APK, kondensor, kipas kondensor dan evaporator dengan mengngunakan sambungan baut-mur.
7. Penyambungan roda dengan tempat dudukan lemari pengering
Proses penyambungan roda dengan tempat dudukan lemari pengering adalah dengan menggunakan las listrik.
4.4.3 Proses Pemasangan/perakitan
Dalam proses pemasangan/perakitan komponen-komponen pada mesin pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK adalah dengan menggunakan paku rivet dan baut-mur.
1. Pemasangan dinding
Dalam proses pemasangan keseluruhan dinding pada alat pengering ini menggunakan paku rivet dengan diameter 5 mm.
2. Pemasangan komponen-komponen di dalam lemari pengering
Pemasangan komponen-komponen seperti kondensor, kipas, APK dan juga evaporator dengan menggunakan baut-mur M8.
3. Pemasangan isolator rockwool
Pemasangan rockwool pada dinding ruang pengering .
4.4.4 Proses Finishing
Selanjutnya proses finishing yang dilakukan adalah pengecatan rangka utama maupun dudukan lemari pengering, pengecatan ruang evaporator, pengecatan ruang kondensor, pengecatan ruang evaporator,
74 dan pengecatan ruang APK yang telah selesai dibuat seperti pada Gambar 4.13 dan gambar 4.14.
Gambar 4.13 Tampak Depan
Gambar 4.14 Tampak Belakang
75 Gambar 4.15 Tampak Kanan
Gambar 4.16Tampak Kiri
76 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Berdasarkan dari hasil rancang bangun dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Telah dirancang bangun sebuah alat pengering pakaian sistem pompa kalor dengan APK pelat datar yang dapat dilihat pada gambar 4.3 dan 4.4
2. Dari hasil perhitungan termodinamika pompa kalor diperoleh nilai Coeffisien of performance (COP) 5,034, nilai laju aliran massa (ṁref) 0,0092 kg/s, nilai kalor yang dikeluarkan kondensor (QK)1,6405 kW, nilai
daya kompressor (WC) 0,325 kW, dan total performansi (TP) 7,79 kW.
3. Temperatur udara pengeringan untuk kecepatan udara 0,3 m/s diperoleh pada ruang pengering (T1) 50oC, keluar ruang pengering/masuk APK (T2)
48,89oC, keluarAPK/masuk evaporator (T3) 26,56oC, keluar
evaporator/masuk APK (T4) 16oC dan keluar APK/masuk kondensor (T5)
29,60oC. Pada kecepatan udara 0,5 m/s diperoleh pada ruang pengering
23,53oC, keluar evaporator/masuk APK (T4) 16oC dan keluar APK/masuk
kondensor (T5) 41,33oC.
77
5.2. Saran
Berdasarkan perancangan yang telah dilakukan, penulis memberikan saran sebagai berikut :
1. Adanya modifikasi dari peralatan yang ada untuk mendapatkan hasil yang lebih baik
2. Untuk mendapatkan panas yang diinginkan, Freon AC di cek terlebih dahulu, Karena jika Freon AC berkurang, maka mempengaruhi panas yang dihasilkan kondensor.
3. Sangat dianjurkan menggunakan mesin pengering ini sebagai pengganti pengeringan konvensional.
6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Proses Pengeringan
Pengeringan adalah menghilangkan air dari suatu bahan. Proses pengeringan berlaku apabila bahan yang dikeringankan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang terjadi pada proses pengeringan adalah
penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas diberikan kepada bahan tersebut.
Prinsip pengeringan biasanya akan melibatkan dua kejadian yaitu panas yang diberikan pada bahan dan air harus dikeluarkan dari bahan. Dua fenomena ini
menyangkut pindah panas ke dalam dan pindah massa ke luar. Yang dimaksud dengan pindah panas adalah peristiwa perpindahan energi dari udara ke dalam bahan yang dapat menyebabkan berpindahnya sejumlah massa (kandungan air) karena gaya
dorong untuk keluar dari bahan (pindah massa).
Dalam pengeringan umumnya diinginkan kecepatan pengeringan yang
maksimum, oleh karena itu diusahakan untuk mempercepat pindah panas dan pindah massa. Perpindahan panas dalam proses pengeringan dapat terjadi melalui dua cara yaitu pengeringan langsung dan pengeringan tidak langsung. Pengeringan langsung
yaitu sumber panas berhubungan dengan bahan yang dikeringkan, sedangkan pengeringan tidak langsung yaitu panas dari sumber panas dilewatkan melalui
permukaan benda padat (conventer) dan conventer tersebut yang berhubungan dengan
7
bahan. Setelah panas sampai ke bahan maka air dari sel-sel bahan akan bergerak ke permukaan bahan kemudian keluar.
Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut:
1. Air bergerak melalui tekanan kapiler
2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan
3. Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan permukaan komponen padatan dari bahan
4. Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap. Ketika benda padat basah di keringkan dengan proses pemanasan, terjadi dua
proses secara bersamaan, yaitu:
1. Terjadinya perpindahan energi (panas) dari lingkungan sekitar untuk menguapkan kelembaban ke permukaan. Perpindahan energi (panas) dari
lingkungan sekitar ke benda basah dapat terjadi secara konveksi, konduksi atau radiasi dan dalam beberapa kasus dapat terjadi secara gabungan.
2. Terjadinya perpindahan kelembaban internal bahan ke permukaan benda.
2.2.Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pengeringan.
Proses pengeringan suatu bahan tergantung pada 2 faktor yaitu faktor
eksternal dan faktor internal. Penghilangan air sebagai uap dari permukaan material tergantung pada kondisi eksternal yaitu suhu yang tinggi, laju udara (Air Flow) yang
tinggi, kelembaban udara (Air Humidity) yang rendah, luas permukaan terbuka, dan
8
tekanan (Pressure). Pergerakan kelembaban internal pada material yang dikeringkan adalah fungsi dari sifat fisik zat padat (luas permukaan), suhu, dan kadar air. Pada
proses pengeringan salah satu dari kondisi ini memungkinkan menjadi faktor pembatas yang mengatur laju pengeringan, meskipun keduanya dapat berproses
secara berkesinambungan.
Laju pengeringan biasanya meningkat di awal pengeringan kemudian konstan dan selanjutnya semakin menurun seiring berjalannya waktu dan berkurangnya
kandungan air pada bahan yang dikeringkan. Laju Pengeringan merupakan jumlah kandungan air bahan yang diuapkan tiap satuan berat kering bahan dan tiap satuan
waktu .
2.3.Pakaian
Pakaian adalah kebutuhan pokok manusia selain makanan dan tempat berteduh/tempat tinggal (rumah). Manusia membutuhkan pakaian untuk melindungi dan menutup dirinya. Namun seiring dengan perkembangan kehidupan manusia,
pakaian juga digunakan sebagai simbol status, jabatan, ataupun kedudukan seseorang yang memakainya.
Perkembangan dan jenis-jenis pakaian tergantung pada adat-istiadat, kebiasaan dan kebudayaan yang memiliki ciri khas masing-masing. Pakaian juga memberikan penghalang higienis, menjaga toksin dari badan dan membatasi
penularan kuman.
9
2.3.1. Fungsi Pakaian
Salah satu tujuan utama dari pakaian adalah untuk menjaga pemakainya
merasa nyaman. Dalam iklim panas pakaian menyediakan perlindungan dari terbakar sinar matahari atau berbagai dampak lainnya, sedangkan di iklim dingin sifat insulasi
termal umumnya yang lebih penting.
Pakaian melindungi bagan tubuh yang tidak terlihat. Pakaian bertindak sebagai perlindungan dari unsur-unsur yang merusak, antara lain hujan, panas, angin
dan kondisi cuaca lainnya serta matahari. Pakaian juga mengurangi tingkat resiko selama kegiatan, seperti bekerja atau berolah raga, dan juga dari bahaya lingkungan
seperti serangga, bahan kimia berbahaya, senjata dan kontak dengan zat abrasif.
2.3.2. Jenis dan Bahan Pakaian
Pada awalnya, manusia memanfaatkan kulit pepohonan dan kulit hewan sebagai bahan pakaian. Kemudian dengan perkembangan zaman, memanfaatkan benang yang dipintal dari kapas, bulu domba serta sutera yang dijadikan kain sebagai
bahan dasar pakaian. Kini dikenal berbagai macam bahan pakaian antara lain: a.Kain Katun (Cotton)
Kain katun adalah jenis kain rajut (knitting) yang berbahan dasar serat kapas. Terdapat jenis kain yang mirip dengan kain katun yaitu kain PE. Cara mudah membedakannya adalah apabila kain katun dibakar maka baunya seperti kertas atau kayu dibakar, akan menjadi abu, dan jalannya api lambat.
Keunggulan:
Tidak luntur untuk bahan berwarna
10
Mudah Ticodak kisut apabila dicuci
disablon
Menyerap keringat
Tidak berbulu
Kelemahan:
Bahan terasa dingin dan sedikit kaku
Mudah kusut
Pakaian / kain akan rusak bila direndam lebih dari 2 jam dalam detergen
Rentan terhadap jamur
Contoh kain berbahan katun dapat dilihat pada Gambar2.1
Gambar 2.1 Jenis Kain Berbahan Katun/Cotton
(sumber : www.bahankain.com)
b.Katun Kombed (Combed Cotton)
Adalah jenis kain katun yang diproduksi dengan finishing disisir (combed) dengan tujuan agar serat-serat kapas halus dapat dipisahkan sehingga kain yang dihasilkan lebih halus dan tidak berbulu (serat Benang lebih halus, hasil rajutan dan penampilan lebih rata). Kain katun kombed
11
tersedia dalam dua ukuran yaitu 20s dan 30s. Kain jenis ini biasa digunakan untuk bahan kaos distro-distro bandung. Katun Kombed 20s adalah kain katun kombed yang terbuat dari Benang yang berukuran 20s. Katun Kombed 30s adalah kain katun kombed yang terbuat dari Benang yang berukuran 30s. Kain katun kombed 20s lebih tebal daripada 30s. Sehingga kain katun 30s lebih lemas daripada kain katun 20s. Contoh kain berbahan Katun Kombed dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Jenis Kain Katun Kombed (Combed Cotton)
(sumber : www.bahankain.com)
c. Linen,
Yaitu serat dari sejenis alang-alang. Linen adalah jenis kain yang pertama kali dibuat oleh manusia mulai zaman prasejarah 500-1000SM. Jenis kain linen cenderung kaku dan tebal dan sering digunakan sebagai kain sprei, serbet, tirai, terpal. Bahan kain ini digunakan pada zaman Mesir Kuno untuk membungkus mumi karena dianggap sebagai lambang kesucian dan cahaya. Saat ini penggunaan bahan linen sering digantikan dengan jenis kain bahan katun karena lebih mudah didapatkan. Contoh kain berbahan linen dapat dilihat pada Gambar 2.3.
12
Gambar 2.3. Jenis Kain Berbahan Linen
(sumber : www.fitinline.com)
d. Wool
Serat wol berasal dari bulu – bulu binatang seperti domba atau biri – biri. Serat ini biasa digunakan untuk pembuatan baju hangat karena sifatnya yang dapat menghangatkan karena serat wol memiliki daya kelenturan yang tinggi. Serat wol dapat merenggang 35% dari panjang asalnya. Penggunan serat wol telah dilakukan sejak jaman perunggu (2500-3000 SM). serat wol bersisik dan keriting. Wol mengandung protein dan juga belerang. Serat wol banyak digunakan ditempat yang dingin. Serat wol dapat menyerap uap air dengan baik serta tidak mudah kusut tetapi serat wol mudah terserang ngengat. Contoh kain berbahan wool dapat dilihat pada Gambar 2.4.
13
Gambar 2.4. Jenis Kain Berbahan Wool
e. Denim
Denim biasa digunakan untuk celana jeans sehingga banyak orang mengasosiasikan denim adalah jeans, padahal denim adalah jenis kain sedangkan jeans adalah salah satu merk celana yang tenar. Bahan denim banyak dipakai untuk celana, rok, dan jaket.
Sifat denim: - daya serap yang baik
- bahan tebal dan tahan lama
Tips:
Semakin gelap warna denim maka semakin mudah mencari padanannya. Denim berwarna gelap terkesan lebih rapi dan formal. Warna usang dapat diwarnai kembali agar terlihat baru. Contoh kain berbahan Denin dapat dilihat pada Gambar 2.5.
14
Gambar 2.5. Jenis Kain Berbahan Denim
Sifat fisik, termal, dan penyerapan tekstil sangat penting dalam menghitung penggunaan energi pengeringan, pemodelan proses pengeringan termal, dan menentukan kondisi operasi pengering. Sifat fisik dan termal dari beberapa jenis
bahan pakaian (tekstil) diperlihatkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Sifat fisik dan termal fibers
Material Density
Polypropylene 0.93 1789 0.12 0.000721
Polyacrylonitrile 1.18 1286 - -
Others
Carbon fiber 1.8 – 2.1 710 05 - 500 0.10 – 3.97 Sumber: From Warner, S.B., inFiber Science, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1995. With permission .
15
Pada Tabel 2.2 diperlihatkan keseimbangan kandungan air kering (moisture regain) dan kelembaban relatif untuk proses absorpsi dan desorpsi dari beberapa bahan pakaian. Kandungan air dari benang/kain ialah perbandingan antara berat uap air yang terkandung di dalam benang/kain dengan berat benang/kainnya sendiri,
dinyatakan dalam persen (%). Bila berat uap air tadi dibandingkan dengan berat benang/kain dalam keadaan kering maka disebut kandungan air kering atau moisture regain .
2.3.3 Standar perawatan bahan pakaian sesuai label pada pakaian
Asosiasi internasional untuk pelabelan petunjuk perawatan tekstil bernama
Ginetex yang merupakan sebuah badan dunia yang mengatur label petunjuk perawatan sejak tahun 1975. Negara-negara anggota Ginetex adalah Belgia, Perancis, Jerman, Inggris, Belanda, Israel, Austria, Swiss, dan Spanyol. Label/simbol
perawatan yang diatur oleh Ginetex telah menjadi standar Internasional dan standar Eropa yaitu ISO/EN 3758 . Di Indonesia, petunjuk perawatan tekstil diatur dalam SNI
08-0336-2005 dengan judul Label pemeliharaan tekstil dan produk tekstil menggunakan lambang. SNI ini direvisi oleh SNI ISO 3758:2013 yang menetapkan 5 simbol pokok yang menggambarkan 5 jenis kegiatan yaitu simbol bak cuci, segitiga,
segiempat, setrika, dan lingkaran. Sesuai dengan aturan Ginetex, 5 simbol dasar yang digunakan dalam sistem pelabelan petunjuk perawatan Standar Internasional
diperlihatkan pada Gambar 2.6, Gambar 27, dan Gambar 28.
16 Pakaian Berbahan cotton 100%
Berikut ini label yang terdapat pada pakaian berbahan cotton 100% :
(1) (2) (3) (4)
Gambar 2.6 Label perawatan pakaian berbahan cotton 100%
Dari gambar keempat diatas kita dapat mengetahui simbol perawatan pakaian. Adapun arti dari gambaar keempat tanda diatas adalah:
1. Pada gambar pertama artinya adalah pakaian bisa di cuci menggunakan mesin cuci dengan suhu air maksimal 30°C.
2. Pada gambar kedua artinya adalah pakaian tidak boleh diberi pemutih.
3. Pada gambar ketiga artinya adalah pakaian bisa dikeringkan menggunakan mesin pengering dengan suhu rendah yaitu tidak lebih dari 500C.
4. Pada gambar keempat artinya adalah pakaian boleh disetrika dengan suhu sedang / medium yaitu suhu setrika maksimum 1500C.
Pakaian Berbahan Polyester 100%
Berikut ini label yang terdapat pada pakaian berbahan Polyester 100%:
(1) (2) (3) (4) (5) Gambar 2.7 Label perawatan pakaian berbahan Polyester 100%
Dari gambar kelima diatas kita dapat mengetahui simbol perawatan pakaian. Adapun arti dari gambaar keempat tanda diatas adalah :
17
1. Pada gambar pertama artinya adalah pakaian bisa di cuci menggunakan mesin cuci dengan suhu air maksimal 40°C.
2. Pada gambar kedua artinya adalah pakaian tidak boleh diberi pemutih.
3. Pada gambar ketiga artinya adalah pakaian bisa dikeringkan menggunakan mesin pengering dengan suhu rendah yaitu tidak lebih dari 500C.
4. Pada gambar keempat artinya adalah pakaian tidak boleh disetrika dengan suhu sedang / medium yaitu suhu setrika maksimum 1100C.
5. Pada gambar kelima artinya adalah pakaian tidak boleh dicuci kering (Do not dry-clean)
Pakaian Berbahan Denim 100%.
Berikut ini label yang terdapat pada pakaian berbahan Denim 100% :
(1) (2) (3) (4) (5) Gambar 2.8 Label perawatan pakaian berbahan Denim 100%
Dari gambar kelima diatas kita dapat mengetahui simbol perawatan pakaian. Adapun arti dari gambar keempat tanda diatas adalah :
1. Pada gambar pertama artinya adalah pakaian bisa di cuci menggunakan mesin cuci dengan suhu air maksimal 40°C.
2. Pada gambar kedua artinya adalah pakaian tidak boleh diberi pemutih.
3. Pada gambar ketiga artinya adalah pakaian bisa dikeringkan menggunakan mesin pengering dengan suhu rendah yaitu tidak lebih dari 500C.
18
4. Pada gambar keempat artinya adalah pakaian boleh disetrika dengan suhu sedang / medium yaitu suhu setrika maksimum 1500C.
5. Pada gambar kelima artinya adalah pakaian dapat di cuci kering profesional dalam tetrakloro-ethana.
19
Tabel 2.2. Moisture Regain of Fibers for Moisture Absorption and Desorption at 21˚C
Fiber
Relative Humidity (%)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 95
Cellulose acetate 0.52a/0.80 0.87/2.70 1.67/4.47 2.73/5.40 3.53/6.50 4.27/7.81 5.71/8.83 6.67/10.59 7.96/13.54 9.12/14.01
Cotton 1.40/2.28 2.08/4.38 3.72/5.67 4.86/6.06 5.86/7.61 6.95/8.36 7.90/9.71 9.45/11.72 11.04/13.90 12.74/14.12
Kevlar aramid 0.88/1.45 1.73/2.69 1.98/3.01 2.58/3.96 3.58/5.38 3.82/5.55 4.12/6.15 4.68/6.73 5.51/6.97 5.49/7.14
Nomex aramid 1.15/2.66 2.34/3.88 2.66/4.48 3.27/5.01 4.38/5.68 4.70/5.76 5.00/6.03 5.48/6.27 6.15/6.75 6.45/6.80
Nylon 66 0.44/0.70 0.78/1.77 1.49/2.36 2.17/2.69 2.70/3.33 2.70/3.87 3.77/4.40 4.45/5.30 5.01/5.53 5.47/6.02
Poly(ethylene terephthalate) 0.02/0.04 0.07/0.14 0.12/0.20 0.28/0.29 0.34/0.36 0.39/0.43 0.43/0.47 0.50/0.55 0.53/0.55 0.53/0.55
Silk 1.14/3.45 3.25/6.20 5.20/7.70 6.76/9.72 7.91/11.71 8.11/11.51 10.67/12.26 11.96/14.85 13.54/17.36 15.74/20.97
Viscose rayon 2.38/3.96 4.87/8.28 7.03/10.62 8.76/12.42 10.45/13.65 12.20/14.67 14.39/16.13 16.22/18.32 18.36/20.57 20.65/25.00
Wool 2.14/3.68 3.58/8.13 6.67/10.80 8.28/12.60 10.02/14.78 12.39/16.08 13.62/17.71 15.33/19.33 17.26/20.20 19.34/21.09
aFirst number is for moisture absorption and second number is for moisture desorption.
Sumber: From Fuzek, J.F., Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 24, 140–144, 1985. With permission .
20
2.4.Pompa Kalor (Heat Pump)
Pompa kalor (heat pump) adalah suatu perangkat yang memindahkan panas
dari media suhu rendah ke suhu tinggi. Pompa kalor merupakan perangkat yang sama dengan mesin pendingin (Refrigerator), perbedaannya hanya pada tujuan akhirnya.
Mesin pendingin bertujuan menjaga ruangan pada suhu rendah (dingin) dengan membuang panas dari ruangan. Sedangkan pompa kalor bertujuan menjaga ruangan berada pada suhu yang tinggi (panas). Hal ini di ilustrasikan seperti pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9. Refrigerator dan pompa kalor (heat pump).
Pompa kalor memanfaatkan sifat fisik dari penguapan dan pengembunan dari suatu fluida kerja yang disebut dengan refrigerant. Pada aplikasi sistem pemanas, ventilasi,
21
dan pendingin ruangan, pompa kalor merujuk pada alat pendinginan kompresi uap yang mencakup saluran pembalik dan penukar panas sehingga arah aliran panas dapat
dibalik. Secara umum, pompa kalor mengambil panas dari udara atau dari permukaan. Beberapa jenis pompa kalor dengan sumber panas udara tidak bekerja
dengan baik setelah temperatur jatuh di bawah -5oC (23oF).
2.4.1. Siklus Kompresi Uap
Siklus Kompresi Uap (SKU) adalah siklus termodinamika yang digunakan
untuk memindahkan panas dari medium yang bertemperatur rendah ke medium yang bertemperatur lebih tinggi. Fluida kerja yang mengalir selama siklus disebut fluida
kerja atau refrigeran. Pada SKU, selama siklus, refrigeran mengalami perubahan fasa, yaitu menjadi uap (evaporation) dan menjadi cair (condensation). Berdasarkan proses
perubahan fasa inilah, maka pada SKU kita kenal beberapa komponen seperti Evaporator dan Kondensor. Saat ini mesin pendingin yang menggunakan SKU sangat mudah dijumpai, seperti pada pendingin/pemanas yang digunakan untuk
pengkondisian udara (AC Split/Heat Pump) di perumahan atau perkantoran dalam skala kecil.
SKU mempunyai 4 komponen utama, yaitu kompresor, kondensor, katup expansi, dan evaporator seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.10. Pada gambar dapat dilihat bahwa dengan menggunakan evaporator panas diserap dari ruangan
yang dikondisikan. Kemudian kompresor menerima kerja mekanik. Setelah melalui kompresor, refrigeran masuk ke kondensor. Di sini refrigeran membuang panas ke
22
lingkungan dan akhirnya mencair. Setelah mencair, tekanan refrigeran diturunkan sampai tekanan evaporator dengan menggunakan katup ekspansi.
Gambar 2.10. Siklus kompresi uap sederhana .
Diagram T-s (T adalah temperatur dan s adalah entropi) ditampilkan pada Gambar
2.11. Diagram P-h (P adalah tekanan dan h adalah entropi) ditampilkan pada grafik pada Gambar 2.12. Proses-proses termodinamika yang terjadi pada SKU ini dapat dibagi atas empat proses ideal, yaitu:
1. Proses 1 – 2: adalah proses kompresi isentropik dari tekanan evaporator ke
tekanan kondensor. Pada titik 1, idealnya refrigeran berada pada fasa uap jenuh
setelah menyerap panas pada suhu rendah dari evaporator.
23
2. Proses 2 – 3: adalah perpindahan panas yang diikuti kondensasi dari kondensor
pada tekanan konstan. Pada bagian awal sisi masuk kondensor refrigeran masih
dalam kondisi superheat dan akibat pendingin akan turun suhunya hingga mencapai temperatur kondensasi, dan akhirnya menjadi cair jenuh pada sisi keluar
kondensor.
3. Proses 3 – 4: adalah ekspansi adiabatik dari tekanan kondensor ke tekanan
evaporator. Akibat penurunan tekanan, temperatur akan turun. Pada sisi masuk
evaporator sebagian fluida berada pada fasa cair dan sebagian lagi menjadi uap. 4. Proses 4 – 1: adalah penguapan pada tekanan konstan. Di sini fluida menyerap
panas dari medium agar dapat menguap. Refrigeran akan, seluruhnya menguap di sisi keluar evaporator dan siklus akan berulang ke langkah 1.
Gambar 2.11. Diagram T-s SKU ideal . S2’
24
Gambar 2.12. Diagram P-h SKU ideal [11]
Dengan menggunakan semua idealisasi yang telah disebutkan, maka analisis termodinamika dapat dilakukan. Masing-masing analisis dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Kerja Kompresi isentropis
Tugas utama kompresor adalah menaikkan tekanan refrigeran, sekaligus juga menaikkan temperaturnya lebih tinggi dari temperatur lingkungan. Tujuannya
adalah agar dapat melepaskan panas pada temperatur tinggi ke lingkungan. Besarnya kerja kompresi per satuan massa refrigeran bisa di hitung dengan
persamaan 2.1
��= ̇ℎ − ℎ .
Dimana:
ℎ = entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg)
25
ℎ = entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg) ṁ = laju aliran refrigeran pada sistem (kg/s)
b. Perpindahan panas kondensasi
Tugas utama kondensor adalah membuang panas yang terbawa bersama refrigeran ke lingkungan. Besarnya kalor per satuan massa refrigerant yang di lepaskan di
kondensor dinyatakan dengan persamaan 2.2.
� = ̇ ℎ − ℎ .
Dimana:
ṁ = laju aliran refrigeran pada sistem (kg/s)
ℎ = entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg)
ℎ = entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kJ/kg)
c. Ekspansi adiabatik
Fungsi katup expansi di sini hanyalah menurunkan tekanan refrigeran cair. Secara
ideal proses ini terjadi secara entalpi konstan, atau
ℎ = ℎ .
Dimana:
h3 = entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kJ/kg)
h4 = harga entalpi masuk ke evaporator (kJ/kg)
