Alat pengering handuk menggunakan komponen-komponen siklus kompresi uap dengan sistem udara tertutup

111 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ALAT PENGERING HANDUK MENGGUNAKAN KOMPONEN-KOMPONEN SIKLUS KOMPRESI UAP DENGAN SISTEM UDARA TERTUTUP. SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Oleh : ALFONSIUS BAGUS DWI HERYANTO NIM :145214057. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018. i.

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. A TOWEL DRYER TOOL USING VAPOR COMPRESSION COMPONENTS WITH CLOSED AIR SYSTEMS AN UNDERGRADUATE THESIS As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By ALFONSIUS BAGUS DWI HERYANTO Student Number : 145214057. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTEMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2018. ii.

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ALAT PENGERING HANDUK NTENGGUNAKAN KONIPONEN.KOIUPONEN SIKLLIS KOMPRESI UAP DENGAN SISTEN{ TTDARA TERTT]TLTP. Disusun oleh. :. ALFONSIT]S BAGT]S DWI HERYANTO NIM:145214057. Telah Disetujui Oleh Dosen Pembirnbing Skripsi. iii.

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ALAT PENGERING HANDUK MENGGUNAKAN KOMPONEN.KOMPOI{EN SIKLT]S KOMPRESI UAP DENGAN STSTENT UDARA TERTUTUP Dipersiapkan dan disusun oleh. NAMA. :. NIM. .145214057. :. ALFONSIUS BAGUS DWI HERYANTO. Telah dipertiahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal. l3. September 2018. Susunan Dewan. Nama. Pen. i. Lengkap. Tanda Tangan. Ketua Sekretaris. Anggota. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Yogyakarta, 13 September 201 Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. IV. 8.

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. PERNYATAAN KEASLIAN SKRTPSI 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 terlulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam dafiar pustaka..

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LEMBAR PERNYATAAN PERSETTIJUAN PLTBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. :. Nama. Nomor. :. Mahasiswa. Alfonsius Bagus Dwi Heryanto. '. 145214057. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta karya ilmiah dengan judul. :. Alat Pengering Handuk dengan Menggunakan Komponen-Komponen Siklus Kompresi Uap dengan Sistem Udara Tertutup Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media. lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan dala, mendistribusikan terbatas, dan mempublikasikan. secara. di internet atau media lain untuk kepentingan. akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.. Yogyakarta, 13 September 2018. VI.

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Sekarang ini mesin pengering handuk dengan menggunakan komponenkomponen siklus kompresi uap sangat dibutuhkan karena mesin ini dapat bekerja kapan saja. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan energi listrik yang bekerja dengan siklus kompresi uap, (b) mengetahui waktu pengeringan yang diperlukan mesin pengering handuk, (c) mengetahui karakteristik dari mesin pengering handuk yang memberikan waktu tercepat dalam pengeringan handuk meliputi: (1) kondisi udara di dalam ruang pengeringan, (2) temperatur kerja mesin, tekanan kerja kondensor serta evaporator, (3) kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran ( ), (4) kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran ( ), (5) kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran ( ), (6) unjuk kerja dari mesin siklus kompresi uap (COPaktual), (7) unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (COPideal), (8) efisiensi siklus kompresi uap (η). Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering handuk bekerja menggunakan komponen siklus kompresi uap yang meliputi: kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, dan lemari pengering handuk dengan dimensi p x l x t : 200 cm x 160 m x 120 cm. Bahan handuk terbuat dari katun yang memiliki panjang 100 cm, lebar 50 cm dan tebal 2 mm yang berjumlah 18 buah handuk. Mesin pengering bekerja dengan menggunakan sistem udara tertutup. Variasi penelitian dilakukan terhadap keberadaan kipas di kotak pengering (a) tanpa kipas, (b) menggunakan kipas. Mesin pengering handuk menggunakan energi listrik dengan siklus kompresi uap dan sistem udara tertutup dapat berjalan dengan baik. Mesin pengering handuk dapat mengeringkan handuk dengan waktu 2 jam 14 menit menggunakan kipas di dalam kotak pengering, sedangkan tanpa kipas memerlukan waktu 2 jam 29 menit. Pengeringan menggunakan energi matahari memerlukan waktu 3 jam 12 menit. Mesin pengering handuk tercepat menghasilkan kondisi udara keluaran kondensor dengan rata-rata 47,5˚C dengan kelembapan relatif (RH) 31%, suhu kerja evaporator 16,2˚C, suhu kerja kondensor 57,5˚C, kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran ( ) sebesar 126 kJ/kg, kalor yang dilepaskan oleh kondensor persatuan massa refrigeran ( ) sebesar 151,6 kJ/kg, kerja kompresor persatuan massa refrigeran ( ) sebesar 25,57 kJ/kg, COPaktual unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap 4,93, COPideal unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap 6,89, efisiensi mesin 71%. Kata Kunci: siklus kompresi uap, sistem udara tertutup, mesin pengering handuk. vii.

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT A towel dryer machine using components of vapor compression cycle are needed. This machine can work evertime. The aims of this research are: (a) designing and assembling a towel dryer machine using electrical energy that work by vapor compression cycle, (b) knowing the drying time that needed by towel dryer machine, (c) knowing characteristic of towel dryer machine that given fastest time in towel dry involve : (1) the air condition in the dryer room, (2) the work temperature and the pressure work of condenser and evaporator, (3) heat that released by condenser per unit mass of refrigerant (Qout), (4) heat that absorbed evaporator per unit mass of refrigerant (Qin), (5) the work done by compressor per unit mass of refrigerant (Win), (6) the performance of machine vapor compression cycle (COPactual), (7) the ideal performance of machine vapor compression cycle (COPideal), (8) the efficient of vapor compression cycle (η). This research was done in Mechanical Engineering Laboratory of Sanata Dharma University Yogyakarta. Towel dryer machine worked by using component of vapor compression cycle, there are: compressor, condenser, evaporator, capillary pipe, and towel dryer’s box with dimension l × w × h : 200 cm × 160 cm × 120 cm. The material of towel made by cotton that had length 100 cm, width 50 cm, and thickness 2 mm, the amount are 18 towels. A dryer machine worked by use closed air system. Variation of this research based on presence of fans in the dryer box: (a) without fan, (b) using fan. Towel dryer machine using electrical energy with vapor compression cycle and air closed system can propers. Towel dryer machine can dry towels about 2 hours 14 minutes using fan in the box, while that without fan needed 2 hours 29 minutes. Drying using solar energy needed 3 hours 12 minutes. The fastest towel dryer machine produces a condenser output air temperature about 47,5˚C with relative humidity (RH) 31%, work temperature of evaporator 16,2˚C, work temperature of condenser 57,5˚C, heat that absorbed by condenser per unit mass of refrigerant ( ) is 126 kJ/kg, heat that released by condenser per unit mass of refrigerant ( ) is 151,6 kJ/kg, the work done compressor per unit mass of refrigerant ( ) is 25,57kJ/kg, COPaktual the performance of machine vapor compression cycle 4,93, COPideal the ideal performance of machine vapor compression cycle 6,89, efficiency of machine 71%. Keyword : vapor compression cycle, air closed system, towel dryer machine.. viii.

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Tujuan dari penyusunan Skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat mendapatkan gelar Sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Tidak lepas dari pembuatan Skripsi ini saya ucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya 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 dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Doddy purwadianto S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta yang mengijinkan dan memfasilitasi alat-alat ukur dalam pengambilan data. 4. Budi Setyahandana, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin dan tenaga kependidikan atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama kuliah. 6. Keluarga besar saya, terutama Bapak dan Ibu serta kakak. Terima kasih atas doa, dukungan dan semua fasilitas yang diberikan. 7. Rio Demas Guntur, Y. Ade Wisnu Prabowo, dan teman-teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, Angkatan 2014.. ix.

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 8. Felisia Arum Ratriyantari yang telah memberi semangat dan motivasi dalarn pengerjaan skripsi ini.. 9.. Semua teman-teman Teknik. Mesin beserta karyawan dan karyawati yang telah. membantu dan menyemangati penulis menyelesaikan skripsi ini.. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi kesempurnaan, karenanya saran dan. ini. masih jauh dari. kritik yang bersifat rnembangun dari. pembaca sangat saya harapkan untuk menyempurnakan skripsi skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membaca.. ini.. para. Semoga.

(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 ................................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv LAMPIRAN ......................................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1. Latar belakang .............................................................................................. 1 1.2. Rumusan masalah......................................................................................... 2 1.3. Tujuan penelitian .......................................................................................... 2 1.4. Batasan-batasan dalam pembuatan alat ........................................................ 3 1.5. Manfaat penelitian ........................................................................................ 3 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ........................................ 4 2.1 Dasar teori ...................................................................................................... 4 2.1.1. Pengering handuk pada siklus kompresi uap ....................................... 4. 2.1.2. Macam-macam pengering ................................................................... 4. 2.1.3. Dehumudifier ....................................................................................... 7. 2.1.4. Siklus kompresi uap........................................................................... 11. 2.1.4.1. Komponen-komponen siklus kompresi uap ............................. 11. 2.1.4.2. Siklus kompresi uap pada diagram P-h dan diagram T-s ......... 14. 2.1.4.3. Perhitungan siklus kompresi uap dalam diagram P-h .............. 17. 2.1.5. Psychrometric chart .......................................................................... 19 xi.

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.5.1. Parameter-parameter udara pada psychrometric chart .............20. 2.1.5.2. Proses-proses udara pada psychrometric chart ......................22. 2.1.6. Proses udara yang terjadi di dalam mesin pengering handuk .......... 28. 2.2 Tinjauan pustaka ....................................................................................... 32 BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 35 3.1 Objek penelitian ........................................................................................ 35 3.2 Variasi penelitian pengering handuk ......................................................... 36 3.3 Alat dan bahan pembuatan mesin pengering handuk ................................ 37 3.3.1. Alat ................................................................................................... 37. 3.3.2. Bahan................................................................................................ 39. 3.3.3. Alat bantu penelitian ........................................................................ 47. 3.4 Cara penelitian........................................................................................... 49 3.4.1.. Alur penelitian ................................................................................. 49. 3.4.2.. Membuat mesin pengering handuk .................................................. 49. 3.4.3.. Skematik pengambilan data ............................................................. 52. 3.4.4.. Pengisian refrigeran ......................................................................... 54. 3.4.5.. Cara pengambilan data..................................................................... 54. 3.5 Cara menganalisis data .............................................................................. 57 3.6 Cara mendapatkan kesimpulan dan saran ................................................. 58 BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ....... 59 4.1 Hasil penelitian .......................................................................................... 59 4.2 Perhitungan ................................................................................................ 62 4.3 Pembahasan ............................................................................................... 70 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 73 5.1 Kesimpulan................................................................................................ 73 5.2 Saran .......................................................................................................... 74 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................75 LAMPIRAN ...........................................................................................................76. xii.

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data rata-rata pengeringan handuk menggunakan kipas di dalam kotak mesin pengering handuk ....................................................................... 60 Tabel 4.2 Data pengering handuk tanpa kipas di dalam kotak mesin pengering . 61 Tabel 4.3 Data pengering handuk dengan energi matahari .................................. 62 Tabel 4.4 Hasil penelitian massa handuk terhadap waktu setiap variasi .............. 63 Tabel 4.5 Hasil perhitungan pada variasi menggunakan kipas didalam kotak mesin pengering handuk ....................................................................... 69 Tabel 4.6 Hasil perhitungan tanpa kipas didalam kotak pengering handuk ......... 69. xiii.

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pengeringan dengan menggunakan energi matahari ........................ 5 Gambar 2.2 Mesin pengering menggunakan pemanas gas LPG ......................... 6 Gambar 2.3 Pengering menggunakan gaya sentrifugal........................................ 6 Gambar 2.4 Siklus refrigeran dehumidifier .......................................................... 8 Gambar 2.5 Siklus desiccant dehumidifier .......................................................... 9 Gambar 2.6 Hygrometer..................................................................................... 10 Gambar 2.7 Siklus kompresi uap ....................................................................... 12 Gambar 2.8 Kompresor ...................................................................................... 12 Gambar 2.9 Kondensor ...................................................................................... 13 Gambar 2.10 Pipa kapiler ..................................................................................... 13 Gambar 2.11 Evaporator ...................................................................................... 14 Gambar 2.12 Filter ............................................................................................... 14 Gambar 2.13 Siklus kompresi uap dalam diagram P-h ........................................ 15 Gambar 2.14 Siklus kompresi uap dalam diagram T-s ........................................ 15 Gambar 2.15 P-h diagram R410a ......................................................................... 17 Gambar 2.16 Psychrometric chart ....................................................................... 20 Gambar 2.17 Skematik Psychrometric chart ....................................................... 21 Gambar 2.18 Proses pada Psychrometric chart ................................................... 22 Gambar 2.19 Proses pendinginan dan penurunan kelembapan ............................ 23 Gambar 2.20 Proses pemanasan ........................................................................... 24 Gambar 2.21 Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan ........................... 24 Gambar 2.22 Proses pendinginan ......................................................................... 25 Gambar 2.23 Proses humidifying ......................................................................... 26 Gambar 2.24 Proses dehumidifying ..................................................................... 26 Gambar 2.25 Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan ............................. 27 Gambar 2.26 Proses pemanasan dan menurunkan kelembapan........................... 28 Gambar 2.27 Proses udara dalam kotak pengering handuk ................................. 29 Gambar 3.1 Skematik mesin pengering handuk tampak atas ............................ 35 Gambar 3.2 Handuk ........................................................................................... 36 xiv.

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.3. Baut ................................................................................................ 39. Gambar 3.4 Kayu reng ....................................................................................... 40 Gambar 3.5. Besi siku lobang ............................................................................. 40. Gambar 3.6 Perlak .............................................................................................. 40 Gambar 3.7 Styrofoam ....................................................................................... 41 Gambar 3.8. Lem kaca ........................................................................................ 41. Gambar 3.9 Glue gun ......................................................................................... 42 Gambar 3.10 Akrilik ............................................................................................ 42 Gambar 3.11 Kipas atau fan ................................................................................. 43 Gambar 3.12 Evaporator ...................................................................................... 44 Gambar 3.13 Kompresor hermetic rotary ............................................................ 44 Gambar 3.14 Kondensor ...................................................................................... 45 Gambar 3.15 Filter ............................................................................................... 45 Gambar 3.16 Refrigeran ....................................................................................... 46 Gambar 3.17 Pipa kapiler ..................................................................................... 46 Gambar 3.18 Timbangan digital .......................................................................... 47 Gambar 3.19 Termokopel digital dan APPA ...................................................... 48 Gambar 3.20 Diagram alir penelitian ................................................................... 49 Gambar 3.21 Kerangka jemuran didalam kotak pengering handuk ..................... 50 Gambar 3.22 Pengecekan sudut-sudut kotak pengering agar tidak terjadi kebocoran ...................................................................................... 50 Gambar 3.23 Pemasangan komponen siklus kompresi uap ................................. 51 Gambar 3.24 Pemasangan styrofoam ................................................................... 51 Gambar 3.25 Pengecekan alat siklus kompresi uap ............................................. 51 Gambar 3.26 Pemasangan komponen alat ukur ................................................... 52 Gambar 3.27 Skematik pemasangan termokopel didalam pengeringan .............. 53 Gambar 3.28 Kalibrasi termokopel ...................................................................... 55 Gambar 4.1 Diagram P-h R410a untuk data pengeringan tercepat ................... 64 Gambar 4.2 Psychrometric chart data kipas menit ke-15 ...................................67 Gambar 4.3 Grafik waktu yang diperlukan selama pengeringan ....................... 71. xv.

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LAMPIRAN. Gambar L.1. Evaporator dan kondensor ..............................................................76. Gambar L.2. Kotak pengering ..............................................................................76. Gambar L.3. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 15 ...............77. Gambar L.4. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 30 ...............78. Gambar L.5. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 45................79. Gambar L.6. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 60................80. Gambar L.7. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 75 ...............81. Gambar L.8. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 90 ...............82. Gambar L.9. Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 105 .............83. Gambar L.10 Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 120 .............84 Gambar L.11 Data psychrometric chart menggunakan kipas menit 135 .............85 Gambar L.12 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 15 .............................86 Gambar L.13 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 30 .............................87 Gambar L.14 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 45 .............................88 Gambar L.15 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 60 .............................89 Gambar L.16 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 75 .............................90 Gambar L.17 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 90 .............................91 Gambar L.18 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 105 ...........................92 Gambar L.19 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 120 ...........................93 Gambar L.20 Data psychrometric chart tanpa kipas menit 135 ...........................94 Gambar L.21 Data psychrometric charttanpa kipas menit 150 ...........................95. xvi.

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1. Latar belakang Indonesia merupakan negara yang hanya memiliki dua musim, yaitu musim. hujan dan musim kemarau. Musim hujan biasa terjadi pada bulan-bulan tertentu seperti pada bulan Oktober sampai bulan April. Dengan lamanya musim hujan yang berlangsung energi matahari lebih sedikit dan sulit untuk dihandalkan dalam pengeringan. Selama ini menjemur handuk dilakukan secara alami dengan menggunakan energi matahari dan dijemur di luar ruangan. Hal ini dapat menjadi masalah bagi masyarakat pada saat mengeringkan handuk, untuk mengeringkan badan sehinga handuk basah dan harus dijemur, sebab bila tidak dijemur akan mengakibatkan terjadinya jamur serta bau tak sedap pada handuk. Dengan adanya permasalahan tersebut maka diperlukan sebuah solusi yang tepat untuk menyelesaikannya. Oleh sebab itu perlu dirancang sebuah alat yang dapat mengeringkan handuk walaupun tidak ada energi matahari. Yang dibutuhkan adalah alat pengering handuk yang dapat bekerja kapanpun dibutuhkan, dengan waktu yang relatif singkat dari pada energi matahari. Mesin pengering handuk tidak tergantung pada energi matahari untuk mengeringkan handuk. Kelebihan dari mesin pengering handuk ini tidak tergantung pada energi matahari dan dapat digunakan kapanpun dibutuhkan dengan jumlah yang besar serta mudah pengoperasian dan belum banyak. Pada saat ini sudah dikenal beberapa jenis mesin pengeringan yang beredar seperti mesin pengering helm. Melihat permasalahan tersebut maka penulis tertantang untuk merancang dan merakit mesin pengering handuk yang ramah lingkungan, aman, nyaman, praktis dan dapat digunakan kapan saja tanpa melibatkan energi matahari serta cuaca yang kurang mendukung.. 1.

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. 1.2. Rumusan masalah Rumusan masalah pada penelitian ini ditentukan sebagai berikut:. a.. Bagaimanakah merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan menggunakan energi listrik?. b.. Berapa lama waktu yang diperlukan mesin pengering untuk mengeringkan handuk?. c.. Bagaimana karakteristik dari mesin pengering handuk yang bekerja dengan energi listrik?. 1.3. Tujuan penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah:. a.. Merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan energi listrik yang bekerja dengan siklus kompresi uap.. b.. Mengetahui waktu pengeringan yang diperlukan mesin pengering handuk.. c.. Mengetahui karakteristik dari mesin pengering handuk yang memberikan waktu tercepat dalam pengeringan handuk meliputi: 1. Kondisi udara di dalam ruang pengeringan. 2. Temperatur kerja dan tekanan kerja kondensor dan evaporator. 3. Kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (. ).. 4. Kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (. ).. 5. Kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran.( 6. Unjuk kerja dari mesin siklus kompresi uap (COPaktual). 7. Unjuk kerja ideal mesin kompresi uap (COPideal). 8. Efisiensi siklus kompresi uap (η).. )..

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. 1.4. Batasan-batasan dalam pembuatan alat Batasan-batasan yang dipergunakan dalam pembuatan mesin pengering. handuk sebagai berikut: a.. Mesin pengering handuk bekerja dengan menggunakan sistem udara tertutup.. b.. Mesin pengering handuk menggunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi uap.. c.. Komponen utama dari mesin kompresi uap meliputi: kompresor, kondensor, pipa kapiler dan evaporator.. d.. Fluida kerja yang dipergunakan dalam mesin siklus kompresi uap adalah R410a.. e.. Ruang mesin pengering handuk memiliki panjang 2 meter, lebar 1,6 meter dan tinggi 1,2 meter.. f.. Sumber energi dari mesin pengering handuk adalah energi listrik.. g.. Daya kompresor yang digunakan sebesar 1 HP, untuk komponen utama yang lain ukurannya menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor, dan mempergunakan komponen standar yang tersedia di pasaran.. 1.5. Manfaat penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah:. a.. Mempunyai pengalaman dalam merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan sistem udara tertutup serta menggunakan siklus kompresi uap.. b.. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti lain yang memiliki minat yang sama untuk meneliti tentang mesin pengering handuk.. c.. Menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering handuk dengan energi listrik yang dapat ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan.. d.. Dihasilkannya teknologi tepat guna berupa mesin pengering handuk yang praktis, aman, ramah lingkungan dan dapat dipergunakan kapan saja..

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. 2.1. Dasar teori. 2.1.1 Pengering handuk pada siklus kompresi uap Cara kerja mesin pengering dengan menggunakan siklus kompresi uap tidak luput, dengan yang namanya bahan pendingin atau refrigeran yaitu zat yang mengalir pada sistem refrigerasi, berfungsi sebagai penukar kalor yang menyerap panas melalui perubahan fase cair menjadi gas dan membuang panas melalui perubahan fase gas menjadi cair. Maka dari itu sistem kerja dengan merancang dan merakit mesin pengering handuk dengan menggunakan siklus kompresi uap dapat berjalan dengan baik. Penelitian ini menggunakan handuk sebagai bahan penelitian, udara di dalam ruangan akan diserap oleh evaporator sehingga terjadi pengembunan uap air dari udara basah pada handuk. Selanjutnya udara basah dari evaporator akan dihisap oleh kipas kondensor, dan melewati kondensor yang bersuhu tinggi, maka dari itu akan menghasilkan udara kering yang memiliki suhu udara tinggi. Kemudian udara panas yang telah melewati kondensor akan dihembuskan kipas menuju ruang pengeringan handuk, sehingga udara kering dan bersuhu tinggi ini digunakan untuk menggeringkan handuk yang basah.. 2.1.2 Macam-macam pengering Pada saat ini terdapat macam-macam jenis pengering diantaranya pengering dengan (a) menggunakan energi matahari, (b) menggunakan gas LPG, (c) menggunakan gaya sentrifugal, (d) menggunakan dehumidifier. a. Pengeringan menggunakan energi matahari Pengeringan menggunakan energi matahari merupakan hal yang umum dilakukan sejak dulu. Energi matahari digunakan untuk mengeringkan handuk, pakaian dan keperluan lainnya. Pengeringan menggunakan energi matahari memiliki keuntungan antara lain gratis dan mampu mengeringkan dalam jumlah. 4.

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. yang diinginkan, serta memiliki waktu pengeringan yang sama, serta memiliki kekurangan dalam pengeringan menggunakan energi matahari yaitu tidak dapat digunakan pada malam hari dan saat musim penghujan karena energi matahari sulit diperoleh, sudah banyak macam dan jenis pengeringan yang canggih, namun masyarakat masih banyak menggunakan energi matahari karena dirasa mudah, murah, serta gratis tanpa mengeluarkan uang untuk mengeringkan. Gambar 2.1 menunjukkan Pengeringan dengan menggunakan energi matahari.. Gambar 2.1 Pengeringan dengan menggunakan energi matahari b. Pengeringan menggunakan gas LPG Pengeringan dengan menggunakan gas LPG merupakan hasil modifikasi di pasaran saat ini dan sangat mudah didapatkan di pasaran prinsip kerjanya dengan menggunakan udara panas hasil dari pembakaran gas LPG yang kemudian disirkulasikan dengan blower ke dalam mesin pengering. Suhu yang dihasilkan pengering dengan bantuan gas LPG sangat panas, suhu yang dihasilkan digunakan untuk menegringkan handuk, namun terdapat kekurangan dengan menggunakan pengering ini antara lain pakaian menjadi cepat rusak karena suhu yang dihasilkan sangat tinggi, mahalnya gas LPG, tidak ramah lingkungan, bahan yang dikeringkan berbau gas LPG. Dalam pengoperasian harus terus menerus dijaga dan dicek supaya aman saat pengoperasian mesin pengering. Gambar 2.2 menyajikan mesin pengering menggunakan pemanas gas LPG..

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. Gambar 2.2 Mesin pengering menggunakan pemanas gas LPG (Sumber: http://www.sentralaundry.com/Mesin-Pengering-Pakaian-TypeEsklusive.html) c. Pengeringan dengan menggunakan gaya sentrifugal Mesin pengeringan dengan gaya sentrifugal sering dijumpai di pasaran. Mesin pengering ini menggunakan gaya sentrifugal untuk memisahkan air yang berada di dalam pakaian. Sistem kerja dari mesin ini, pakaian diputar di dalam dram dengan kecepatan penuh oleh motor listrik yang terhubung oleh puli yang terdapat pada poros yang terhubung pada belt, kemudian air keluar melalui pipa output, pad sistem ini pakaian tidak langsung kering. Pakaian harus tetap dijemur karena hasil pengeringan belum kering maksimal serta biaya cukup mahal karena menggunakan energi listrik untuk menggerakkan motor listrik. Bila diinginkan tanpa penjemuran, dapat dipergunakan alat tambahan heater untuk memanaskan udara yang dapat digambarkan untuk pengering pakaian. Gambar 2.3 menyajikan Pengering menggunakan gaya sentrifugal.. Gambar 2.3 Pengering menggunakan gaya sentrifugal.

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. d. Pengeringan dengan menggunakan dehumidifier Alat pengering ini masih belum banyak digunakan untuk pengeringan. Alat pengering dehumidifier ini berfungsi mengurangi banyak kandungan air pada pakaian atau handuk melalui proses dehumidifier, dimana merupakan proses penurunan kadar air dalam udara menjadi udara kering. Dengan mengkondisikan udara di dalam ruangan, dapat diperoleh kelembapan sesuai dengan tujuan.. 2.1.3 Dehumudifier Dehumidifier alat pengering udara yang berguna untuk mengurangi kadar uap air pada udara melalui proses dehumidifikasi, sehingga dihasilkan udara kering. Metode Dehumidifier dibagi menjadi dua yaitu (a) Refrigerant Dehumidifier (b) Desiccant Dehumidifier. a. Refrigerant dehumidifier Prinsip dari kondensasi merupakan konsep yang simpel. Jika di udara di bawah suhu dewpoint, uap air akan terkondensasi pada permukaan dingin. Dengan kata lain penyerapan uap air dilakukan dengan proses pendingin dan kondensasi. Dehumidifier ini paling banyak ditemui dipasaran karena biaya produksinya yang murah, mudah dalam pengoperasiannya. Dehumidifier sangat baik jika ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat dan berkelembapan tinggi. Sistem kerjanya menggunakan sistem kompresi uap. Evaporator akan menyerap uap air yang ada di dalam udara, kemudian udara dilewatkan ke kondensor supaya udara menjadi kering dengan suhu udara yang tinggi. Evaporator memiliki tugas menurunkan suhu sampai titik kondensasi terjadi. Kondensasi terjadi di evaporator kemudian air menetes ke bawah sedangkan untuk kompresor, untuk menaikkan suhu agar udara menjadi semakin kering. Gambar 2.4 menyajikan Siklus refrigeran dehumidifier..

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Gambar 2.4 Siklus refrigeran dehumidifier (Sumber: http://www.bestairdehumd.com/new/cara-kerja-dehumidifer/) b.. Desiccant dehumidifier Desiccant dehumidifier menghilangkan kelembaban menggunakan refrigerasi. dan rotor desiccant dehumidifier, sehingga keduanya dapat mengendalikan kelembapan dan suhu udara. Udara luar ditarik ke dalam menggunakan kipas pasokan. Udara luar yang hangat dan lembab pertama melewati filter dan kemudian koil pendingin untuk didinginkan. Udara kemudian melewati roda pengering di mana udara lembab dan suhu dinaikkan. Prinsip kerja melewatkan udara lembab ke bagian disc. Disc memiliki bentu seperti kondensor dan berisi bahan pengering (silica gel atau batu zeloit) di dalam Disc dibagi menjadi dua saluran udara dan dipisahkan oleh pembatas, Disc. diputar perlahan-lahan. menggunakan motor kecil selanjutnya uap air akan diserap oleh Disc. Selanjutnya udara meninggalkan rotor dengan temperatur yang sangat tinggi dan kering. Udara kemudian dipanaskan saat melewati kumparan regenerasi Disc. Udara yang dipanaskan menghilangkan kelembaban yang diserap roda pengering. Gambar 2.5 menyajikan Siklus desiccant dehumidifier..

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Gambar 2.5 Siklus desiccant dehumidifier (Sumber:_https://webdh.munters.com/webdh/BrochureUploads/Engineering%20C atalog-%20DDS.pdf) Untuk memahami proses dehumidifikasi ada beberapa parameter antara lain: (a) kelembapan, (b) suhu udara (c) aliran udara a. Kelembapan Kelembapan merupakan banyaknya kandungan air yang terdapat di dalam udara. Kelembapan dibedakan menjadi tiga yaitu kelembapan mutlak, kelembapan relatif dan kelembapan spesifik. Kelembapan mutlak adalah banyaknya kandungan air yang terdapat di dalam 1 kg udara pada kondisi yang ditinjau. Kelembapan relatif menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air handuk yang telah diuapkan. Kelembapan udara relatif adalah Persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 kg udara tersebut pada udara yang sama. Semakin rendah kelembapan relatif maka semakin banyak uap air yang dapat diserap, dari udara material yang akan di keringkan. Kelembapan spesifik adalah jumlah berat atau massa air yang terkandung disetiap kilogram udara kering. Di dalam sistem dehumidifier semakin besar perbandingan rasio kelembapan antara antara kelembapan spesifik setelah melewati mesin pengering sebelum masuk evaporator dengan kelembapan spesifik setelah melewati kondensor. Massa air (∆W) yang berhasil diserap dalam proses pengeringan dengan menggunakan siklus kompresi uap dapat dihitung dengan Persamaan (2.1):.

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. ∆W = (Wf – Wg). ....(2.1). Pada Persamaan (2.1) : ∆W. : massa air yang berhasil diserap.. Wf. : kelembapan spesifik setelah keluar dari mesin pengering.. Wg. : kelembapan spesifik setelah melewati kondensor. Gambar 2.6 menyajikan gambar hygrometer yang dapat digunakan untuk. menentukan kelembapan udara.. Gambar 2.6 Hygrometer Alat yang digunakan untuk mengetahui tingkat kelembapan yang terkandung dalam udara adalah hygrometer atau dengan menggunakan termometer bola basah dan termometer bola kering. Termometer bola basah digunakan untuk mengetahui suhu udara basah dan termometer bola kering digunakan untuk mengetahui suhu udara kering. Pada termometer bola basah, bola tabung dikasih kain serta air sehingga kain menjadi basah supaya suhu yang diketahui benar-benar suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Termometer bola kering, bola tabung raksa tetap dibiarkan kering ketika mengukur suhu udara aktual. Jika suhu bola basah dan suhu bola kering sudah diketahui, dengan bantuan Psychrometric chart kelembapan suhu udara dapat diketahui dengan menggambarkan di Psychrometric chart. b. Suhu udara Suhu udara adalah keadaan temperatur atau tingkat panas udara di suatu tempat, suhu udara dinyatakan panas apabila suhu udara pada tempat dan waktu.

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. tertentu melebihi suhu lingkungan sekitar dan begitu pula sebaliknya. Suhu udara memiliki pengaruh besar terhadap laju pengeringan. Semakin besar suhu udara pengering maka akan semakin cepat pula laju perpindahan kalor dan proses penguapan air yang terjadi juga akan semakin meningkat. c. Aliran udara Aliran udara pada proses pengering handuk membawa udara panas untuk menyerap kandungan air dalam handuk. serta mengeluarkan uap air hasil. penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dibuang keluar ruangan pengeringan agar tidak membuat jenuh udara pada ruangan yang dapat mengganggu proses pengering handuk. Semakin besar laju aliran massa udara panas yang mengalir maka akan semakin besar kemampuan untuk menguapkan massa air, namun berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun.. 2.1.4. Siklus kompresi uap Salah satu siklus yang paling sering banyak digunakan pada bidang. termodinamika adalah refrijerasi (refrigeration). Siklus ini berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempat bertemperatur rendah ke tempat bertemperatur tinggi. Siklus refrigerasi dengan kompresi uap adalah salah satu yang paling yang paling banyak digunakan. Refrigeran atau fluida kerja yang biasa digunakan dalam siklus kompresi uap diantaranya adalah R134a, R22, dan R410a. Pada siklus kompresi uap untuk saat ini pada umumnya menggunakan refrigeran R410a sebagai fluida kerjanya karena refrigeran ini lebih ramah lingkungan, dan tidak ada memberikan efek pemanasan global.. 2.1.4.1. Komponen-komponen siklus kompresi uap Siklus kompresi uap memiliki beberapa komponen utama, yaitu: evaporator, kompresor, kondensor, dan pipa kapiler. Selain komponen utama, siklus kompresi uap memiliki komponen tambahan, yaitu: filter dan fan. Rangkaian komponen siklus kommpresi uap disajikan pada Gambar 2.7. Qin merupakan energi kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran, Qout.

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. merupakan energi kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa refrigeran, dan Win merupakan kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran.. Gambar 2.7 Siklus kompresi uap Dalam siklus kompresi uap ini refrigeran yang bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga memiliki tekanan yang tinggi, kemudian uap refrigeran ini diembunkan menjadi cair bertekanan tinggi ketika melewati kondensor,. kemudian. refrigeran melewati pipa kapiler sehingga tekanan. menurun sehingga refrigeran dapat menguap kembali kedalam evaporator menjadi uap bertekanan rendah.. a. Kompresor Kompresor berfungsi menaikkan tekanan refrigeran. Kompresor menghisap sekaligus memompa refrigeran sehingga refrigeran mampu bersirkulasi di dalam siklus kompresi uap secara terus menerus.. Gambar 2.8 Kompresor.

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. b. Kondensor Kondensor berfungsi untuk merubah fase refrigeran dari gas menjadi cair. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Ketika perubahan fase refrigeran berlangsung, kalor keluar dari refrigeran karena temperatur refrigeran lebih tinggi dari pada temperatur lingkungan.. Gambar 2.9 Kondensor c. Pipa kapiler Merupakan alat ekspansi untuk menurunkan tekanan refrigeran. Sehingga tekanan dan temperatur menjadi turun akibat gesekan antara refrigeran dengan permukaan dalam pipa kapiler.. Gambar 2.10 Pipa kapiler d. Evaporator Untuk merubah fase refrigeran dari fase campuran cair ke gas menjadi fase gas jenuh. Pada proses ini terdapat kalor yang masuk dari lingkungan sekitar evaporator..

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. Gambar 2.11 Evaporator e. Filter Filter berfungsi untuk menyaring kotoran dan uap air yang akan mengalir masuk ke dalam pipa kapiler.. Gambar 2.12 Filter (Sumber: http://www.bdaircool.com/category/ac-strainer) 2.1.4.2. Siklus kompresi uap pada diagram P-h dan diagram T-s Dalam Diagram siklus kompresi uap ini, refrigeran mengalami beberapa proses yang terjadi pada komponen-komponen utama siklus kompresi uap. Proses-prosesnya meliputi: (a) proses kompresi, (b) proses penurunan suhu (desuperheating), (c) Proses kondensasi, (d) Proses pendinginan lanjut (subcooling), (e) Proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang tetap (throttling), (f) Proses penguapan (evaporation), (g) Proses pemanasan lanjut (superheating)..

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. Gambar 2.13 Siklus kompresi uap dalam diagram P-h Gambar 2.13 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram P-h dan gambar 2.14 menyajikan siklus kompresi uap pada diagram T-s. Gambar 2.15 menyajikan diagram P-h untuk R410a.. Gambar 2.14 Siklus kompresi uap dalam diagram T-s a. Proses 1-2 : proses kompresi Proses 1-2 merupakan proses kompresi pada proses kompresi refrigeran ditekan sehingga tekanannya menjadi lebih tinggi akibatnya temperatur jenuhnya menjadi lebih tinggi pada saat masuk kondenser. Hal ini dimaksudkan agar temperatur refrigeran di kondenser menjadi lebih tinggi dari temperatur lingkungan sehingga mampu memindahkan kalor ke lingkungan dengan proses kondensasi. Pada siklus ideal proses kompresi ini berlangsung secara isentropik. Kondisi awal refrigeran pada saat masuk kompresor adalah uap panas lanjut.

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. bertekanan rendah setelah dikompresi refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi. b. Proses 2-2a : proses penurunan suhu (desuperheating) Proses 2-2a merupakan proses desuperheating. Pada proses ini terjadi penurunan suhu pada tekanan yang tetap. Proses ini berlangsung ketika refrigeran mulai memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan suhunya sampai memasuki titik gas jenuh dan dapat berlangsung karena suhu refrigeran yang ada di dalam pipa kondensor lebih tinggi dibandingkan suhu lingkungan di sekitar kondensor. c. Proses 2a-3a : Proses kondensasi Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan disekitar kondensor yang berlangsung pada suhu dan tekanan yang konstan atau tetap. Proses pengembunan merupakan proses perubahan fase dari fase gas jenuh menjadi cair jenuh. Pada proses kondensasi ini entalpi refrigeran mengalami penurunan. d. Proses 3a-3 Proses pendinginan lanjut (subcooling) Proses 3a-3 merupakan proses terjadi pelepasan kalor dari refrigeran ke lingkungan disekitarnya, sehingga suhu refrigeraan keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dari suhu cair jenuh. Hal ini ditujukan agar refrigeran dapat lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler. Proses subcooling ini, entalpi dan entropi dari refrigeran mengalami penurunan, proses subcooling ini berlangsung dengan tekanan yang tetap. e. Proses 3-4 : Proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang tetap (throttling) Proses 3-4 berlangsung selama refrigeran mengalir di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigeran mengalami perubahan fase dari cair lanjut menuju fase campuran (campuran fase cair dan fase gas). Akibat dari penurunan tekanan tersebut suhu refrigeran mengalami penurunan juga. Suhu keluar pipa kapiler diasumsikan sama dengan suhu kerja evaporator. Entropi refrigeran mengalami kenaikan pada proses ini..

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. f. Proses 4-1a : Proses penguapan (evaporation) Proses 4-1a berlangsung dengan perubahan fase, dari fase campuran (gas dan cair) menuju fase gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena suhu refrigeran lebih rendah dari pada suhu lingkungan di sekitar evaporator, sehingga terjadi proses penyerapan kalor dari lingkungan disekitar evaporator ke dalam evaporator. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Nilai entalpi refrigeran mengalami proses peningkatan. g. Proses 1a-1 : Proses pemanasan lanjut (superheating) Proses 1a-1 terjadi karena masih adanya aliran kalor dari lingkungan ke refrigeran meskipun refrigeran sudah mencapai suhu gas jenuh. Akibatnya refrigeran yang akan masuk ke kompresor berada pada fase gas panas lanjut ( suhu gas refrigeran lebih tinggi dari suhu gas jenuh). Pada proses ini akan mengakibatkan kenaikan tekanan dan suhu refrigeran. Nilai entalpi juga akan mengalami kenaikan dan temperatur refrigeran.. Gambar 2.15 P-h diagram R410a (Sumber:_https://www.chemours.com) 2.1.4.3. Perhitungan siklus kompresi uap dalam diagram P-h Dalam siklus kompresi uap diagram P-h bisa didapat (a) kalor yang diserap oleh evaporator (Qin), (b) kalor yang dilepas oleh kondensor (Qout), (c).

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. kerja kompresor (Win), (d) Coefficient Of Performance mesin siklus kompresi uap (COPaktual), (e) Coefficient Of Performance mesin siklus kompresi uap yang ideal (COPideal), dan (f) efisiensi dari mesin siklus kompresi uap. a. Kalor yang diserap oleh evaporator (. ). Kalor yang diserap oleh evaporator persatuan masa refrigeran (. ) dapat. dihitung dengan Persamaan (2.2) Qin = h1 – h4. ....(2.2). Pada Persamaan (2.2) : : Kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h1. :. Entalpi refrigeran saat keluar evaporator = entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg).. h4. : Entalpi refrigeran sebelum masuk evaporator = entalpi refrigeran saat keluar dari pipa kapiler (kJ/kg).. b. Kalor yang dilepas oleh kondensor (. ). Kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa refrigeran (. ) dapat. dihitung dengan Persamaan (2.3) Qout = h2 – h3. ....(2.3). Pada Persamaan (2.3) : : Kalor yang dilepas oleh kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h2. : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg).. h3. : Entalpi refrigeran saat keluar kondensor = entalpi refrigeran saat masuk pipa kapiler (kJ/kg).. c. Kerja kompresor (. ). Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (. ) dapat dihitung dengan. Persamaan (2.4) = h2 – h1. ...(2.4). Pada Persamaan (2.4) : : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). h2. : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg).. h1. : Entalpi refrigeran saat keluar evaporator = entalpi refrigeran saat masuk.

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. kompresor (kJ/kg). d.. mesin siklus kompresi uap Unjuk kerja dari mesin siklus kompresi uap (. ) dapat dihitung dengan. Persamaan (2.5) =. ....(2.5). Pada Persamaan (2.5) : : Unjuk kerja nyata dalam siklus kompresi uap (kJ/kg). : Kalor yang diserap oleh evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg). : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg). e. COPideal mesin siklus kompresi uap Unjuk kerja ideal mesin kompresi uap (COPideal) dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) =. -. ....(2.6). Pada Persamaan (2.6) : : Unjuk kerja ideal mesin kompresi uap atau tidak ada rugi-rugi dalam mesin siklus kompresi uap. Tc. : Suhu mutlak kondensor (K).. Te. : Suhu kerja evaporator (K).. f. Efisiensi mesin siklus kompresi uap (η) Efisiensi mesin siklus kompresi uap (η) dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) η=. ....(2.7). Pada Persamaan (2.7) : η. : Efisiensi siklus kompresi uap (%). : Unjuk kerja mesin siklus kompresi uap. : Unjuk kerja maksimal mesin kompresi uap.. 2.1.5. Psychrometric chart Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan. parameter-parameter udara pada karakteristik udara pada suatu tekanan tertentu.

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. dan Psychrometric chart dapat pula digunakan untuk menggambarkan prosesproses yang dialami udara di dalam kotak pengering handuk. Gambar 2.16 menyajikan salah satu contoh Psychrometric chart.. 140. 142.5. 145. 147.5. 150. 152.5. 155. 157.5. 160 kJ/kg(d.a). 0.2. 3.0. 0. 2.0. 0.1. -0.2. 80 %. 90 %. 2.5. 5 0.9. % 70 % 60 % 50 % 40. 0 0.9 30%. 20%. 5 0.8. 3/k 0m 0.8. 10%. a) d. g(. 0. 2. 4. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 20. 22. 24. 26. 28. 30. 32. 34. 36. 38. 40. 42. 44. 46. 48. 50. 52. 54. 56. 58. Humidity Ratio, g/kg(d.a). 8. 1.0 1.5 -5.0 4.0 -1.0 -4 0.0 -2.0.0 -1.0 1.0. 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5. 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 60. 00. 8. 137.5. 1.. 135 132.5 130 127.5 125 122.5 ¡Þ 120 5.0 0.4 117.5 115 -0 SENSIBLE HEAT Qs 0.3 4.0 .5 = 112.5 TOTAL HEAT Qt 110 107.5 105 102.5 100 97.5 ENTHALPY H 95 = HUMIDITY RATIO W 92.5 90 87.5 85 82.5 80 77.5 75 72.5 70 67.5 65 62.5 60 57.5 55 52.5 50 47.5 45 42.5 40 37.5 35 32.5 30 27.5 25 22.5 20 17.5 15 12.5 10 7.5 5 2.5 0 10.0. Dry Bulb Temperature, °C Pressure= 101325 Pa. Gambar 2.16 Psychrometric chart (Sumber: http://flycarpet.net/en/PsyOnline) 2.1.5.1 Parameter-parameter udara pada psychrometric chart Parameter-paramater udara yang digunakan dalam Psychrometric chart Gambar 2.17 skematik beberapa parameter-parameter pada Psychrometric chart adalah (a) Dry-bulb temperatur (TAdb), (b) Wet-Bulb Temperature (TAwb), (c) DewPoint Temperatur (TA’), (d) Spesifik Humidity (W), (e) Volume Spesifik (SpV), (f) Entalpi (h), (g) Kelembapan Relatif (RH)..

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Gambar 2.17 Skematik Psychrometric chart (Sumber: http://catatan-teknik.blogspot.co.id) a. Dry-bulb Temperatur (Tdb) Merupakan temperatur bola kering dimana temperatur udara bebas yang diperoleh melalui pengukuran termometer dengan bola kering. Temperatur bola kering dapat dilihat dari garis dry bulb dengan satuan (˚C). b. Wet-Bulb Temperature (Twb) Temperatur bola basah adalah temperatur yang terbaca pada hygrometer dengan sensor handuk basah. Temperatur bola basah dapat dilihat dari garis wetbulb dengan satuan (˚C). c. Dew- Point Temperatur (Tdp) Merupakan temperatur titik embun dimana udara menunjukkan aksi pengembunan ketika didinginkan. Pada saat udara mengalami saturasi atau jenuh maka besarnya temperatur titik embun sama dengan besarnya temperatur bola basah (Twb) demikian temperatur bola kering (Tdb). Temperatur titik embun dapat dilihat dari garis dew point dengan satuan (˚C). d. Spesifik Humidity (W) Merupakan berat uap diudara dalam setiap kilogram udara kering. Kelembapan spesifik dapat dilihat dari garis humidity ratio. e. Volume Spesifik (SpV) Volume spesifik adalah volume udara campuran per satuan kilogram udara kering (. /kgudara). Dapat dilihat di garis spesifik volume..

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. f. Entalpi (h) Entalpi udara adalah besarnya energi yang dimiliki udara yang nilainya tergantung dari suhu dan tekanan. g. Kelembapan Relatif (RH) Merupakan perbandingan massa air yang berbeda pada udara dibandingkan dengan massa air maksimal yang dapat dikandung udara pada suhu tertentu. Kelembapan relatif dapat dilihat digaris relative humidity.. 2.1.5.2 Proses-proses udara pada psychrometric chart Proses udara yang terjadi di dalam Psychrometric chart sebagai berikut : (a) Prose pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying), (b) proses pemanasan (heating), (c) proses pendinginkan dan menaikkan kelembapan (cooling and 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 (hetaing and humidifying).. Gambar 2.18 Proses pada Psychrometric chart a. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying) Proses ini berfungsi menurunkan temperatur (dry bulb) dan menurunkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan yang.

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kiri atas. Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naik atau turunnya entalpi atau bisa juga terjadi dalam entalpi yang konstan, naik atau turunnya temperatur (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam kondisi wet bulb yang konstan, naiknya titik embun (dew point), naik atau turunnya densitas udara atau bisa juga terjadi dalam kondisi densitas yang konstan, naik atau turunnya spesifik volume atau bisa juga terjadi dalam kondisi spesifik volume yang konstan, dan kenaikan kelembapan relatif udara. Gambar 2.19 menyajikan proses pendinginan penurunan kelembapan yang di sajikan pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.19 Proses pendinginan dan penurunan kelembapan b. Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan berfungsi menaikkan temperatur (dry bulb) udara tanpa mengurangi kandungan uap air. Jadi proses ini berlangsung pada kondisi kelembapan spesific (w) yang konstan sehingga titik embun (dew point) juga berada dalam kondisi konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak dari kiri horizontal ke kanan. Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naiknya entalpi, naiknya temperatur (wet bulb), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikan spesific volume, dan turunnya kelembapan relatif udara. Gambar 2.20 menyajikan proses pemanasan pada diagram psychrometric chart..

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. Gambar 2.20 Proses pemanasan c. Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan berfungsi menurunkan temperatur (dry bulb) dan menaikkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kiri atas. Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naik atau turunnya entalpi atau bisa juga terjadi dalam entalpi yang konstan, naik atau turunnya temperatur (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam kondisi wet bulb yang konstan, naiknya titik embun (dew point), naik atau turunnya densitas udara atau bisa juga terjadi dalam kondisi densitas yang konstan, naik atau turunnya spesifik volume atau bisa juga terjadi dalam kondisi spesifik volume yang konstan, dan kenaikkan kelembapan relatif udara. Gambar 2.21 menyajikan kenaikkan proses pendinginan dan menaikkan kelebapan pada psychrometric chart.. Gambar 2.21 Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan d. Proses pendinginan (cooling) Proses pendinginan berfungsi menurunkan temperatur (dry bulb) udara tanpa mengurangi kandungan uap air. Jadi proses ini berlangsung pada kondisi yang.

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. konstan sehingga titik embun (dew point) juga berada dalam kondisi konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak dari kanan horizontal ke kiri. Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turunnya entalpi, turunnya temperatur (wet bulb), naiknya densitas udara karena terjadi penurunan spesifik volume, dan naiknya kelembapan relatif udara. Gambar 2.22 menyajikan proses pendinginan pada psychrometric chart.. Gambar 2.22 Proses pendinginan e. Proses humidifying proses humidifying berfungsi menambahkan kandungan uap air ke udara tanpa merubah temperatur (dry bulb). Jadi proses ini berlangsung pada kondisi temperatur (dry bulb) yang konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak dari bawah vertikal ke atas. Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naiknya enthalpy, naiknya temperatur (wet bulb), naiknya titik embun (dew point), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikkan spesifik volume, dan naiknya kelembapan relatif udara. Gambar 2.23 menyajikan proses humidifying pada diagram psychrometric chart..

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. Gambar 2.23 Proses humidifying f. Proses dehumidifying Proses dehumidifying berfungsi menurunkan kandungan uap air di udara tanpa merubah temperatur (dry bulb). Jadi proses ini berlangsung pada kondisi temperatur (dry bulb) yang konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak dari atas vertikal ke bawah. Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turunnya entalpi, turunnya temperatur (wet bulb), turunnya titik embun (dew point), naiknya densitas udara karena terjadi penurunan spesifik volume, dan turunnya kelembapan relatif udara. Gambar 2.24 menyajikan proses dehumidifying pada diagram psychrometric chart.. Gambar 2.24 Proses dehumidifying g. Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan (heating and dehumidifying) Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan spesifik berfungsi menaikkan temperatur (dry bulb) dan menurunkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kanan bawah. Kondisi udara yang mengalami.

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. perubahan adalah: turun atau naiknya entalpi atau bisa juga terjadi dalam kondisi entalpi yang konstan, turun atau naiknya temperatur (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam kondisi temperatur wet bulb yang konstan, turunnya titik embun (dew point), turun atau naiknya densitas udara, turun atau naiknya spesifik volume, dan turunnya kelembapan relatif udara. Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan spesifik digambarkan pada psychrometric chart disajikan pada Gambar 2.25.. Gambar 2.25 Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan h. Proses pemanasan dan menurunkan kelembapan (heataing and humidifying) Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan berfungsi menurunkan temperatur (dry bulb) dan menaikkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kiri atas. Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naik atau turunnya entalpi atau bisa juga terjadi dalam entalpi yang konstan, naik atau turunnya temperatur (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam kondisi wet bulb yang konstan, naiknya titik embun (dew point), naik atau turunnya densitas udara atau bisa juga terjadi dalam kondisi densitas yang konstan, naik atau turunnya spesifik volume atau bisa juga terjadi dalam kondisi spesifik volume yang konstan, dan kenaikan kelembapan relatif udara. Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan digambarkan pada diagram psychrometric chart disajikan pada Gambar 2.26..

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. Gambar 2.26 Proses pemanasan dan menurunkan kelembapan 2.1.6 Proses udara yang terjadi di dalam mesin pengering handuk Proses yang terjadi di dalam mesin pengering handuk dapat dilihat pada Gambar 2.27 menyajikan gambar menyajikan proses udara yang terjadi di dalam mesin pengering handuk. Udara yang masih berada di dalam kotak pengering handuk akan dihisap oleh evaporator untuk proses pendinginan dan penurunan kelembapan setelah melewati evaporator, udara melalui proses pemanasan untuk mendapatkan temperatur yang tinggi, dengan melewatkan udara di dalam kondensor. Udara kering dan panas ini setelah melewati kondensor kemudian dimasukkan ke dalam ruang pengeringan handuk. Proses selanjutnya yaitu pendinginan dan penaikkan kelembapan yang disebabkan oleh handuk yang basah. Udara yang dikeluarkan oleh kondensor, yang cukup panas masuk ke dalam ruang pengeringan dan bersirkulasi di dalam ruang pengering. Udara panas dihisap lagi oleh evaporator dan kembali mengalami proses pendinginan dan penurunan kelembapan. Proses kembali berulang lagi secara terus-menerus..

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. Gambar 2.27 Proses udara dalam kotak pengering handuk.

(46) Gambar 2.28 Proses pengering handuk pada Psychrometric chart (sumber: http://flycarpet.net). PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30.

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. Gambar 2.28 proses pengering handuk pada psychrometric chart yang terjadi pada mesin pengering handuk. Pada titik Tadb hingga titik TB terjadi proses pendinginan dan penurunan kelembapan. Pada titikTB hingga titik TD terjadi proses pemanasan, kemudian titik TD sampai TAdb merupakan proses pendinginan dan proses menaikkan kelembapan. Berikut ini keterangan Gambar 2.28. a. Titik A merupakan kondisi udara di dalam ruang pengering. b. Titik A’ titik embun dimana udara menunjukkan aksi pengembunan. c. Titik B merupakan kondisi udara setelah melewati evaporator. d. Titik C merupakan suhu kerja evaporator. e. Titik D merupakan kondisi udara setelah melewati kondensor. f. Titik E merupakan suhu kerja kondensor. Proses – proses pengeringan handuk pada psychrometric chart sebagai berikut: a. Proses A-A’ Proses pendinginan udara Pada proses ini udara masuk keevaporator, udara yang masuk ke evaporator mengalami penurunan temperatur karena suhu evaporator lebih rendah dari suhu udara. Penurunan suhu udara berlangsung sampai suhu titik embun. b. A’-B Proses pendinginan dan penurunan kelembapan udara Proses ini berlangsung setelah udara mencapai suhu pengembunan, udara mengalami proses pendinginan dan penurunan kelembapan udara. Udara mengalami penurunan kadar uap air karena udara mengalami penurunan temperatur, karena suhu kerja dari evaporator sangat rendah. c. B-D Proses pemanasan Proses ini berlangsung ketika udara kering bertemperatur rendah melalui kompresor serta kondensor. Udara mengalami kenaikan temperatur tanpa adanya penambahan kadar uap air. Jadi menghasilkan udara yang sangat kering yang bertemperatur tinggi. d. D-A Proses pendinginan dan pelembapan Proses ini berlangsung ketika udara kering yang bertemperatur tinggi berada di dalam handuk. Udara kering yang bertemperatur tinggi yang mampu menguapkan uap air yang berada di dalam handuk. Jadi proses ini berlangsung menghasilkan udara basah yang mengalami penurunan temperatur..

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. Untuk mengetahui laju mesin pengering handuk, maka dapat digunakan Persamaan (2.8) : ̇. ....(2.8). =. Pada Persamaan (2.8) : ̇. : Laju pengeringan handuk (kgair/menit).. M. : Massa air yang menguap dari handuk (kg).. ∆t. : Waktu pengeringan (menit). Untuk menentukan laju aliran massa udara pada mesin pengering handuk,. dapat digunakan Persamaan (2.9): ̇. =. ̇. ....(2.9). Pada Persamaan (2.9) : ̇. : Laju aliran massa udara (kgair/menit). ̇. : Laju pengeringan handuk (kgair/Kgudara).. ∆W. : Massa air yang diuapkan persatuan udara (kgair/kgudara). Untuk menentukan debit aliran udara yang masuk ke ruang pengering,. dapat dihitung dengan Persamaan (2.10) : Q=. ̇. ....(2.10). Pada Persamaan (2.10) : Q ̇. : Debit aliran udara yang masuk ke ruang pengering (. /menit).. : Laju aliran massa udara (kgudara/menit). : Massa jenis udara (1,2 kg/. ).. 2.2 Tinjauan pustaka Purwadi, dan Kusbandono, (2015), menjelaskan tentang mesin pengering pakaian. Tujuan dari penelitian ini selain membuat mesin pengering pakaian dengan energi listrik juga ingin mengetahui beberapa karakteristik mesin pengering yang telah dibuat. Mesin pengering energi yang diuji pada penelitian ini dalam bekerjanya mempergunakan siklus kompresi uap dan mempergunakan daya listrik sekitar 1600 watt. Komponen mesin pengering terdiri dari : kompresor,.

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. evaporator, kondensor, pipa kapiler dan filter, dengan fluida kerja refrigeran R22. Untuk mengalirkan udara, diperlukan kipas angin. Mesin pengering dirancang untuk kapasitas 20 pakaian dan bekerja dengan sistem tertutup. Ukuran ruang pengering : 60 cm x 1b20 cm x 130 cm. Saat pengeringan, kondisi pakaian digantung pada hanger yang ada di dalam lemari pengering. Intang, Nursiwan (2017), menjelaskan analisa eksergi sistem pompa panas pengering pakaian kapasitas 7 Kg Pada Ac ¾ P. Pemanfaatan panas kondensor sebagai pompa panas dari sistem refrigrasi yang terpasang pada AC dapat dimanfaatkan untuk pengering pakaian. Analisa energi tidak dapat memberi 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, 4,806 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 penurunan effisiensi isentropik kompresor hingga 76,5718 % karena terjadinya peningkatan suhu keluar dari kompresor yaitu 420C tanpa beban menjadi 680C. 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 (ĖQH) terbesar yaitu 0,2880 kj/s. Wijaya, dan Purwadi (2016), menjelaskan 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. Mesin pengering handuk yang dirakit mempergunakan mesin yang bekerja dengan siklus kompresi-uap. Komponen utama siklus kompresi-uap meliputi:.

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. kompresor, evaporator, kondensor dan pipa-kapiler. Kompresor rotari yang dipergunakan memiliki daya sebesar ½ HP. Komponen utama yang lain, ukurannya menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor yang dipergunakan. Fluida kerja yang dipergunakan pada mesin siklus kompresi-uap: R134a. Selain mempergunakan. mesin. siklus. kompresi-uap,. mesin. pengering. juga. mempergunakan satu buah alat penukar kalor. Mesin pengering bekerja dengan menggunakan sistem-terbuka. Mengapdatasi dari tinjauan pustaka di atas maka dari itu penelitian ini akan dibuat alat pengering handuk menggunakan siklus kompresi uap dengan sistem udara tertutup. Ukuran kotak pengering sebesar p x l x t berturut-turut 2 m x 1,6 m x 1,2 m, dengan menggunakan daya kompresor 1 Hp. Jenis refrigeran yang digunakan R410a. Kapasitas dari pengeringan alat ini berjumlah 18 handuk dengan bahan katun dengan ukuran handuk p x l x t berturut-turut 100 cm x 2 mm x 50 cm..

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Objek penelitian Objek penelitian adalah mesin pengering pakaian dengan skematik tersaji pada Gambar 3.1. Objek yang dikeringkan adalah handuk dengan ukuran handuk p x l x t : 100 cm x 2 mm x 50 cm sebanyak 18 buah. Mesin pengering handuk berbentuk kotak berukuran p x l x t : 200 cm x 160 cm x 120 cm dan ukuran dari ruang mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap memiliki p x l x t : 122 cm x 60 cm x 120 cm.. Gambar 3.1 Skematik mesin pengering handuk tampak atas. 35.

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. Keterangan Gambar 3.1: A. Evaporator B. Kondensor C. Pipa kapiler D. Kompresor E. Handuk F.. Hygrometer. G. Fan atau kipas. 3.2 Variasi penelitian pengering handuk Variasi penelitian dilakukan dengan memvariasikan keberadaan kipas di dalam ruangan pengering handuk : (a) tanpa kipas (b) dengan satu kipas tambahan di dalam dengan kecepatan kipas 434,2 rpm kotak pengering. Handuk yang dijadikan penelitian terbuat dari bahan katun dengan jumlah 18 buah handuk serta menggunakan handuk berukuran p x l x t : 100 cm x 2 mm x 50 cm. Dalam penelitian ini tidak tergantung pada suhu udara luar. Gambar 3.2 menyajikan kondisi awal handuk basah 9,0 kg hasil perasan tangan.. Gambar 3.2 Handuk.

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. 3.3. Alat dan bahan pembuatan mesin pengering handuk Dalam proses merancang dan merakit mesin pengering handuk diperlukan. alat dan bahan sebagai berikut :. 3.3.1 Alat Peralatan yang digunakan dalam pembuatan mesin pengeringan handuk dengan siklus udara tertutup diperlukan alat sebagai berikut : a. Gergaji kayu Gergaji kayu digunakan untuk memotong dan membelah triplek dan kayu reng dalam pembuatan kotak pengering handuk. b. Gunting Gunting digunakan untuk memotong lakban serta digunakan juga untuk melubangi triplek. c. Kunci pas Digunakan untuk mengencangkan baut agar triplek dapat menyatu dan merekat dengan sempurna dengan rangka kotak pengering handuk. d. Mesin bor Mesin bor digunakan untuk membuat lubang pada besi siku L dan kayu reng untuk memasukkan paku dan baut. e. Mesin gerinda besi Mesin gerinda berfungsi untuk memotong besi siku L lubang, triplek dan mesin gerinda juga bisa di gunakan menghaluskan kayu reng yang belum rata. f. Mesin pasah Pasah atau mesin plener digunakan untuk meratakan kayu reng yang berfungsi untuk melapisi besi siku L supaya kuat. g. Gergaji besi Digunakan untuk menggergaji besi L yang digunakan dalam pembuatan mesin pengering handuk serta digunakan untuk melubangi kipas kondensor, karena bentuk gergaji besi ini sangat lentur dan mudah mengikuti alur penggergajian..

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. h. Obeng Digunakan untuk mengencangkan baut yang berada di handel atau tarikan pintu kotak dengan obeng (+) dan (-). i. Meteran roll Digunakan untuk mengukur benda kerja yang panjang seperti mengukur kayu reng dan besi siku lubang dalam pembuatan kotak pengering handuk. j. Palu Palu digunakan untuk memukul paku dalam pemasangan rangka kotak pengering handuk. k. Pisau cutter Pisau cutter digunakan untuk memotong lakban dan styrofoam. l. Tube cutter Merupakan alat pemotong pipa tembaga supaya hasil pemotongan baik dan dapat mempermudah waktu pengelasan. m. Tube expander Tube expender atau pelebar pipa yang berfungsi untuk melebarkan ujung pipa tembaga supaya pada saat penyambungan dapat terpasang dengan baik. n. Gas las Hi-cok Peralatan las yang digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan pipa-pipa tembaga komponen mesin pengering. o. Pompa vakum Digunakan untuk mengkosongkan gas-gas yang terjebak di komponenkompoen mesin pengering seperti udara dan uap air supaya tidak menghambat refrigeran. p. Tang Tang digunakan untuk memotong kawat yang digunakan untuk memperkuat jemuran handuk..

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. 3.3.2 Bahan Bahan atau komponen yang digunakan dalam pembuatan mesin pengering handuk, sebagai berikut :. a. Triplek Multiplek atau disebut juga triplek digunakan Dalam pembuatan kotak ini menggunakan triplek berukuran 3 mm digunakan untuk casing dan 4 mm yang digunakan untuk bagian alas kotak dan sedangkan triplek 6 mm digunakan untuk dinding kotak serta digunakan untuk menggantungnya evaporator dan untuk pintu pada mesin siklus kompresi uap. b. Paku Paku berfungsi mangunci rangka mesin pendingin, kotak pengering. c. Baut Baut berfungsi mangunci rangka mesin pengering handuk agar kokoh pada saat digunakan mengeringkan handuk. Gambar 3.3 merupakan jenis baut yang digunakan untuk perakitan kotak pengering handuk.. Gambar 3.3 Baut. d. Kayu reng Kayu reng yang memiliki p x l x t : 250 cm x 3cm x 2 cm yang berfungsi sebagai pengisi sela-sela besi L. Besi L diisi kayu reng yang disesuaikan dengan kebutuhan sebagai tambahan rangka akar besi L tidak lentur, kayu reng juga digunakan untuk merekatkan triplek dan bisa terpasang secara rapi dan rapat. Gambar 3.4 merupakan kayu reng yang digunakan dalam pengisian besi siku lubang..

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. Gambar 3.4 Kayu reng e. Besi siku lobang Dalam pembuatan mesin pengering handuk menggunakan rangka utama yaitu besi siku lobang yang berbentuk L dengan panjang 3 meter serta tebal 1 mm. Untuk pembuatan kotak mesin pengering handuk. Gambar 3.5 merupakan besi siku lubang yang digunakan untuk pembuatan kotak pengering.. Gambar 3.5 Besi siku lobang f. Perlak Perlak berfungsi untuk melindungi triplek dari tetesan air pada saat pengeringan handuk agar triplek tidak cepat rusak. Perlak memiliki panjang 2 m, lebar 1,6 m. Gambar 3.6 merupakan perlak yang digunakan untuk melindungi triplek dari tetesan air handuk.. Gambar 3.6 Perlak.

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. g. Styrofoam Styrofoam sebagai pembatas udara supaya udara dapat masuk sempurna ke dalam evaporator, styrofoam yang digunakan memiliki ketebalan 3 cm. Gambar 3.7 merupakan Styrofoam yang digunakan dalam pembatas evaporator. Gambar 3.7 Styrofoam h. Lem kaca Lem kaca digunakan untuk membantu menutup lubang pada kotak pengering yang kurang rapat karena lem tersebut mudah dan cepat menempel pada bahan apapun. Gambar 3.8 merupakan bentuk lem kaca. Gambar 3.8 Lem kaca. i. Glue gun Glu gun digunakan untuk membantu menutup lubang pada kotak pengering handuk yang kurang rapat karena lem tersebut mudah dan cepat menempel serta keras pada bahan apapun. Gambar 3.9 merupakan glue gun yang digunakan untuk menutup lubang kotak pengering handuk yang belum rapat sempurna..

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :