ANALISA PEFORMANSI SISTEM PENGERING DALAM PROSES LOUNDRY DENGAN MEMVARIASIKAN KONSUMSI BAHAN BAKAR

(1)

v

ANALISA PEFORMANSI SISTEM PENGERING DALAM

PROSES LOUNDRY DENGAN MEMVARIASIKAN KONSUMSI

BAHAN BAKAR

Oleh : I Putu Agus Hendra Wiguna

Dosen Pembimbing : Ir. I Nengah Suarnadwipa. MT

: Dr.Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg

ABSTRAK

Alat pengering pakaian menggunakan bahan bakar gas yaitu liquefied petroleum gas (LPG) sebagai sumber panas, pemilihan gas LPG sebagai sumber panas berdasarkan kelebihan gas LPG yang ramah lingkungan, panas yang dihasilkan baik dan penggunaan lebih praktis, serta heat exchanger berbentuk honeycomb dengan memvariasikan konsumsi bahan bakar, dengan menaikan bahan bakar maka energi yang diterima akan lebih besar sehingga laju pengeringan lebih cepat untuk mengeringkan pakaian. Dalam proses pengeringan pakaian yang di analisa adalah laju pengeringan, laju massa bahan bakar, energi yang berguna, energi bahan bakar dan efisiensi. Pengujian yang dilakukan pada masing-masing variasi konsumsi laju aliran massa bahan bakar yang berbeda yaitu 0,000125 kg/s, 0,000150 kg/s, 0,000167 kg/s, 0,000180 kg/s, dan 0,000206 kg/s. Dari hasil penelitian di dapatkan bahwa dengan peningkatan laju massa bahan bakar ternyata terjadi penurunan efisiensi, efsiensi maksimum terjadi pada variasi konsumsi bahan bakar 0,000125 kg/s dengan efisiensi 23,28 %.

(2)

vi

PEFORMANCE ANALISYS ON DRYING SYSTEM IN PROCESE

OF LAUNDRY BY VARIATING THE FUEL CONSUMPTION

By : I Putu Agus Hendra Wiguna

Colloge Preceptor : Ir. I Nengah Suarnadwipa. MT

: Dr.Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg

ABSTRACT

The dryer fuel is liquefied petroleum gas (LPG) as the heat source, the LPG was chosen as the heat sources based on the excess of the LPG those friendly, the heat is good and more practice to be used, and the heat exchanger that is honeycomb by variating the fuel consumption, by rising up the fuel then the energy that accepted will be greater so the dry rate will faster to dry clothes. In the proceses of drying clothes the analysis is on the dry rate, the fuel mass rate, the using energy, the feul energy and efficiency. The test on each variation of different fuel consumption that is 0,000125 kg/s, 0,000150 kg/s, 0,000167 kg/s, 0,000180 kg/s, dan 0,000206 kg/s. There is a result from the test that is by rise up of the fuel mass’s rate cause the efficiency to be decrease, the maximum of efficiency happen on the fuel consumption of 0,000125 kg/s with efficiency 23,28 %

(3)

vii

KATA PENGANTAR

Puji Syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas anugrahNya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul: “Analisa Peformansi Sistem Pengering Dalam Proses Laundry Dengan Memvariasikan Konsumsi Bahan Bakar”

Dalam penyusunan skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr.Ir. I Ketut Sugita.MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

2. Bapak Ir. Nengah Suarnadwipa, MT, selaku Dosen Pembimbing I dalam penulisan skripsi ini.

3. Bapak Dr. Ir. Wayan Bandem Adnyana, M.Erg, selaku Dosen Pembimbing II dalam penulisan skripsi ini.

4. Bapak Ketut Astawa,ST,MT, selaku koordinator Skripsi Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

5. Semua pihak dan kawan-kawan Program Studi Teknik Mesin yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi.

6. Orang tua dan keluarga penulis atas segala dukungan moril, materil maupun spiritual yang telah diberikan.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki . Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan dalam penulisan proposal skripsi ini.

Bukit Jimbaran, April 2017

(4)

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...

...i

LEMBAR PENGESAHAN...ii

LEMBAR PERSETUJUAN ... iii

SURAT PERNYATAAN...iv

ABSTRAK...v

ABSTRACT...vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL... ..xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Batasan Masalah ... 3 1.4 Tujuan penelitian ... 3 1.5 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... Error! Bookmark not defined. 2.1 Gambaran umum pakaian (kaos oblong) ... 4

2.1.1 Bahan Katun ... 4

2.1.2 Poliester ... 4

2.2 Prinsip Pengeringan ... 5

2.3 Proses Perpindahan Panas ... 7

2.3.1 Perpindahan Panas Konduksi ... 7

2.3.2 Perpindahan Panas Konveksi ... 8

2.3.3 Perpindahan panas Radiasi ( Pancaran )... 9

(5)

ix

2.4.1 Jenis – Jenis Bahan Bakar ... 10

2.4.2 Bahan Bakar Gas ... 10

2.4.3 Bahan Bakar Cair ... 11

2.4.4 Bahan Bakar Padat ... 11

2.4.5 LPG (Liquified Petroleum Gas) ... 11

2.5 Kelembaban Udara (Air Humidity) ... 12

2.6 Psikrometrik ... 12

2.7 Performansi Pengeringan ... 14

2.7.1 laju konsumsi bahan bakar ... 14

2.7.2 Laju Pengeringan ... 14

2.7.3 Energi berguna ... 14

2.7.4 Energi bahan bakar ... 15

2.7.5 Efisiensi ... 15

BAB III METODE PENELITIAN ... 16

3.1 Tempat Penelitian ... 16

3.2 Jumlah pupulasi (variabel bebas/terikat) ... 16

3.2.1 Variabel bebas ... 16

3.2.2. Variabel Terikat ... 16

3.3 Alat Dan Bahan Penelitian ... 16

3.3.2 Bahan ... 18

3.3 Deskripsi Alat ... 18

3.4. Rancangan Penelitian ... 19

3.5. Diagram Alir Penelitian ... 21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22

4.1. Data Penelitian ... 22

4.2 Pengolahan Data ... 24

(6)

x

4.3 Perhitungan Data Variasi laju Aliran Massa bahan bakar 0,0001252 kg/s ... 25

4.3.1 Menghitung laju pengeringan (lp) ... 25

4.3.2 Menghitung energi berguna ... 26

4.3.3 Menghitung Energi Bahan Bakar ... 27

4.3.4 Menghitung Efisiensi (η) ... 27

4.3.5 Data hasil dari perhitungan kelima variasi komsumsi bahan bakar ... 28

4.4 Analisa dan penelitian ... 28

4.4.1 Distribusi Temperatur Tdb dan Twb pada alat pengering ... 28

4.4.2 Analiasa laju pengeringan dan efisiensi ... 29

BAB V PENUTUP ... 33

5.1 Kesimpulan ... 33

5.2 Saran ... 33

DAFTAR PUSTAKA ... 34

(7)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengambilan Data Sistem Pengering Massa Bahan Bakar

0,000125 Kg/S ... 24 Tabel 4.2 Pengambilan Data Sistem Pengering Massa Bahan Bakar

0,0002016 Kg/S ... 25 Tabel 4.6 Interpolasi Linier Temperatur Rata-Rata Pada Mbb

0,000125 kg/s ... 29 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Kelima Variasi Konsumsi Bahan Bakar ... 30

(8)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 T-V Diagram ... 6

Gambar 2.2 Perpindahan Panas Konduksi ... 8

Gambar 2.3 Perpindahan Panas Secara Konveksi ... 9

Gambar 2.4 Perpindahan Panas Radiasi ... 10

Gambar 2.5 Psikometrik Pada 1 Atm ... 15

Gambar 3.1 Desain Alat Pengering Laundry ... 19

Gambar 3.2 Baju Kaos Yang Akan Dikeringkan ... 20

Gambar 3.3 Skematik Rancangan Penelitian Alat Pengering Pakaian .... 22

Gambar 3.4 Diagram Alur Penelitian ... 23

Gambar 4.1 Grafik Distributor Temperatur Di Masing-Masing Variasi . 31 Gambar 4.2 Laju Pengering Di Masing-Masing Variasi ... 32

Gambar 4.3 Grafik Energi Berguna Masuk Ruang Pengering ... 33

(9)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Wilayah Indonesia berada pada posisi strategis, terletak di daerah tropis, diantara Benua Asia dan Australia, diantara Samudera Pasifik dan Samudera Hindia, serta dilalui garis katulistiwa, terdiri dari pulau dan kepulauan yang membujur dari barat ke timur, terdapat banyak selat dan teluk, menyebabkan wilayah Indonesia rentan terhadap perubahan iklim/cuaca.

Indonesia mempunyai dua musim yaitu musim kemarau dan musim hujan, khususnya manusia pada saat musim hujan sangat dibingungkan untuk mengeringkan pakaian yang di cuci. Permasalahan ini kerap dialami oleh penghuni rumah tangga, kos-kosan maupun pemilik jasa laundry. Akibat dari permasalahan tersebut menyebabkan pakaian menjadi bau dan kusut, kerana tidak bisa dijemur di bawah sinar matahari karana hujan. Menjemur pakaian di bawah sinar matahari (alam terbuka) juga bisa berakibat fatal dimana pakaian akan mengalami perubahan warna atau warna pakaian akan memudar, selain itu pakaian juga bisa torkontaminasi debu-debu yang berterbangan di alam terbuka, untuk mengtasinya dibuatlah mesin pegeringan pakaian. Atas permasalahan tersebut, saya ingin membuat alat pengering pakaian yang bisa digunakan dengan mudah dan murah, tujuan pembuatan alat tersebut adalah memberikan solusi media pengeringan selain mengandalkan proses pengeringan konvensional berupa bantuan sinar matahari maupun angin.

Seiring dengan kemajuan dan perkembangan teknologi maka proses pengeringan pakaian tidak lagi hanya dilakukan dengan cara konvensional, akan tetapi dengan menggunakan mesin yang dapat menghasilkan panas sebagai pengganti sinar matahari. Penggunaan mesin ini memiliki keunggulan, yaitu tidak bergantung terhadap cuaca (dapat dilakukan pada malam hari dan pada saat kondisi terjadi hujan). Mesin-mesin pengering pakaian yang ada dipasaran selama ini, sumber pemanasnya beragam, mulai dari uap panas (steam) dan pemanas listrik. Salah satu dari sumber pemanas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi bagi mesin pengering adalah menggunakan bahan bakar gas yaitu liquefied petroleum gas (LPG) sebagai sumber panas.

(10)

2

Alat yang direncanakan adalah alat pengering pakaian dengan menggunakan bahan bakar gas yaitu liquefied petroleum gas (LPG) sebagai sumber panas, pemilihan gas LPG sebagai sumber panas berdasarkan kelebihan gas LPG dimana kelbihan dari gas LPG ramah lingkungan, panas yang dihasilkan besar dan penggunaan lebih praktis, serta heat exchanger berbentuk honeycomb dengan memvariasikan konsumsi bahan bakar. Memvariasikankan konsumsi bahan bakar diharapkan mendapatkan konsumsi bahan bakar yang tepat untuk mengeringkan pakaian. Pemilihan variasi konsumsi bahan bakar berdasarkan hipotesa, dengan menaikan bahan bakar maka energi yang diterima akan lebih besar sehingga laju pengeringan lebih cepat untuk mengeringkan pakaian. Dalam penggunaanya alat bekerja secara massif, serta tidak dipengaruhi oleh musim pada suatu daerah. Selain itu alat ini juga direncanakan ramah lingkungan, di mana alat pengering yang akan dirancanng memiliki bentuk menyerupai terowongan, dengan aliran paksa panas yang diteruskan oleh fan keruang pengering dan mengenai baju yang digantung, dengan metode ini baju akan lebih cepat kering dengan lebih sedikit meninggalkan kekusutan. Adapun kelebihan dari alat pengering ini adalah tidak menggunakan konsep drum atau tabung (rotary) yang dugunakan untuk memutar baju yang ada didalam tabung sebagai media pengeringan dan pada hasil akhirnya baju akan menjadi kusut karana putran di dalam tabung sedangakan alat yang saya rancang konsepnya adalah dengan memanfaatkan energi panas dari hasil pembakaran LPG. Udara bersih masuk melalui ducting, kemudian udara disalurkan menuju tungku pemanasan honeycomb untuk dipanaskan. Udara panas yang dihasilkan dari pembakaran LPG kemudian diteruskan memasuki ruang pengeringan. Udara panas tersebut mengalir kedalam ruang pengering dan langsung mengenai baju kaos yang telah digantung, dengan cara digantung menggunakan hanger secara rapi yang natinya baju kaos tidak meninggalkan kekusutan.

(11)

3

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana peformansi suatu alat pengering dengan spesimen uji baju kaos berbahan bakar gas LPG dengan memvariasikan komsumsi bahan bakar.

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian ini dapat mencapai sasaran yang diinginkan dan pembahasan tidak terlalu meluas, maka permasalahan akan dibatasi sebagai berikut:

1. Kadar air pada baju kaos diasumsikan sama 2. Ukuran baju kaos diasumsikan sama

3. Temperatur lingkungan diamsumsikan konstan. 4. Tekanan gas di dalam tabung LPG diasumsikan sama 1.4 Tujuan penelitian

Tujuan penelitian tentang mesin pengering pakaian adalah :

1. Merancang dan membuat mesin pengering pakaian yang praktis dan

aman.

2. Untuk mengetahui performansi mesin pengering pakaian memanfaatkan energi panas dari pembakaran gas LPG dengan tempat pembakaran udara berbentuk honycomb dan komsumsi bahan bakar yang berubah-ubah. 1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Membantu memecahkan masalah pemilik usaha loundry tentang pengeringan pakaian pada saat musim hujan dan memperkenalkan teknologi pengeringan

2. Memberikan suatu kontribusi kepada masyarakat atau pembaca tentang alat pengering yang dapat digunakam untuk mengeringkan pakaian.

3. Manfaat untuk penulis adalah karya tulis ini menjadi syarat untuk kelulusan tingkat Strata Satu (S1) serta menambah pengetahuan baru dalam kaitan ilmu pengetahuan, teknologi dan energi baru.