viii
ABSTRAK
Dewasa ini mesin pengering pakaian yang ramah lingkungan, aman, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja dianggap sangat penting bagi masyarakat terutama di daerah pemukiman padat, daerah industri dan pelaku bisnis yang menggunakan mesin pengering untuk mengeringkan pakaian. Tujuan penelitian adalah : (a) Merancang dan membuat mesin pengering pakaian (b) Mengetahui kecepatan pengeringan pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan. Lokasi penelitian di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering pakaian yang dibuat berjenis sistem terbuka dengan debit aliran udara 0,054 m3/detik. Variasi penelitian adalah jumlah pakaian yang terdiri dari; 5 pakaian, 10 pakaian, 15 pakaian, dan 20 pakaian. Bahan kain yang digunakan dalam penelitian yaitu kain salur polyester. Hasil penelitian menunjukan bahwa rata-rata kemampuan mengeringkan massa air sebesar 0,905 kg/jam. Waktu untuk mengeringkan 5 pakaian merupakan paling cepat, dengan kecepatan pengeringan sebesar 0,303 kg/jam. Tetapi variasi 20 pakaian merupakan kapasitas paling efektif dari mesin.
ix
ABSTRACT
Nowadays, a clothes dryer machine which is environmentally-friendly, safe, practical and can be used at any time, is considered very important especially for dense settlement, industrial areas and business actors. The goals of this research are: (a) to design and make a clothes dryer machine (b) to measure speed of clothes drying with variations of number of clothes. The location of the research is Laboratory of Mechanical Engineering Sanata Dharma Yogyakarta University. The clothes dryer machine is open system with discharge of air flow rate 0.054 m3/sec. Variation of the research parameter is number of clothes: 5 clothes, 10 clothes, 15 clothes, and 20 clothes. The clothes in this research are polyester stripe fabric. The results show that average of drying speed is 0.905 kg/h mass of water. Time for drying 5 clothes is the fewest with drying speed of 0.303 kg/h. But 20 clothes variation brings the most effective capacity of the machine.
Keywords: Clothes dryer machine, open system,refrigerant dehumidifier
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i
MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM TERBUKA
DENGAN DEBIT ALIRAN UDARA 0,054 m
3/detik
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana Teknik pada program studi Teknik Mesin
Diajukan Oleh
NICO LAURENSIUS NIM: 115214012
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
ii
CLOTHES DRYER MACHINE OF OPEN SYSTEM
WITH DISCHARGE OF AIR FLOW RATE 0.054 m
3/sec
FINAL PROJECT
As Partical Fulfillment of The Requirements
to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering
By
NICO LAURENSIUS Student Number : 115214012
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTEMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
Dewasa ini mesin pengering pakaian yang ramah lingkungan, aman, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja dianggap sangat penting bagi masyarakat terutama di daerah pemukiman padat, daerah industri dan pelaku bisnis yang menggunakan mesin pengering untuk mengeringkan pakaian. Tujuan penelitian adalah : (a) Merancang dan membuat mesin pengering pakaian (b) Mengetahui kecepatan pengeringan pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan. Lokasi penelitian di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering pakaian yang dibuat berjenis sistem terbuka dengan debit aliran udara 0,054 m3/detik. Variasi penelitian adalah jumlah pakaian yang terdiri dari; 5 pakaian, 10 pakaian, 15 pakaian, dan 20 pakaian. Bahan kain yang digunakan dalam penelitian yaitu kain salur polyester. Hasil penelitian menunjukan bahwa rata-rata kemampuan mengeringkan massa air sebesar 0,905 kg/jam. Waktu untuk mengeringkan 5 pakaian merupakan paling cepat, dengan kecepatan pengeringan sebesar 0,303 kg/jam. Tetapi variasi 20 pakaian merupakan kapasitas paling efektif dari mesin.
viii
ABSTRACT
Nowadays, a clothes dryer machine which is environmentally-friendly, safe, practical and can be used at any time, is considered very important especially for dense settlement, industrial areas and business actors. The goals of this research are: (a) to design and make a clothes dryer machine (b) to measure speed of clothes drying with variations of number of clothes. The location of the research is Laboratory of Mechanical Engineering Sanata Dharma Yogyakarta University. The clothes dryer machine is open system with discharge of air flow rate 0.054 m3/sec. Variation of the research parameter is number of clothes: 5 clothes, 10 clothes, 15 clothes, and 20 clothes. The clothes in this research are polyester stripe fabric. The results show that average of drying speed is 0.905 kg/h mass of water. Time for drying 5 clothes is the fewest with drying speed of 0.303 kg/h. But 20 clothes variation brings the most effective capacity of the machine.
Keywords: Clothes dryer machine, open system,refrigerant dehumidifier.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
rahmat yang diberikan kepada penulis di dalam penyusunan Skripsi ini, sehingga
semuanya dapat berjalan dengan baik.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib terpenuhi oleh setiap
mahasiswa untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Prodi Teknik Mesin,
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
Atas berkat, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak, akhirnya
Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini dengan segala
kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya
kasih kepada:
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing
Skripsi.
3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.
4. Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi bekal ilmu
pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi ini.
5. Seluruh Staf Sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi.
6. Tjioe Kie Soe dan Sumilah sebagai orang tua, atas semua dukungan baik
secara moril maupun materi yang diberikan kepada penulis selama belajar di
Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma.
7. Gatot dan Iin sebagai wali orang tua, atas semua dukungan baik secara moril
maupun materi yang diberikan kepada penulis selama belajar di Program Studi
Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma.
8. Teman-teman Teknik Mesin kelompok Skripsi mesin pengering pakaian
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ………... i
TITLE PAGE………... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ……… iii
HALAMAN PENGESAHAN ………. iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ……… v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ……… vi
ABSTRAK ………... vii
ABSTRACT...………... viii
KATA PENGANTAR ………. ix
DAFTAR ISI ………... xi
DAFTAR TABEL ………... xiv
DAFTAR GAMBAR ……….. xv
BAB I PENDAHULUAN ……….. 1
1.1 Latar Belakang ……… 1
1.2 Rumusan Masalah ………... 2
1.3 Tujuan Penelitian ……… 2
1.4 Batasan Masalah ……….……. 2
1.5 Manfaat Penelitian ……….….. 3
BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ……….…. 4
xii
2.1.1 Metode - Metode Pengeringan Pakaian ………. 4
2.1.2 Dehumidifier ……….. 5
2.1.3 Parameter Proses Pengeringan……….. 8
2.1.3.1 Kelembaban ………... 8
2.1.3.2 Suhu Udara ………..……….…….……… 9
2.1.3.3 Aliran Udara ………..………… 9
2.1.3.4 Kelembaban Spesifik ……….. 10
2.1.4 Siklus Kompresi Uap ………. 10
2.1.5 Psychrometric Chart ……….…. 13
2.1.5.1 Parameter-Parameter dalam Psychrometric Chart …… 15
2.1.5.2 Proses-proses yang Terjadi Pada Udara di Mesin Dehumidifier dalam Psychrometric Chart………….… 17
2.1.6 Proses yang Terjadi pada Mesin Pengering Pakaian…………. 19
2.2 Tinjauan Pustaka ………. 20
BAB III METODE PENELITIAN ……….. 22
3.1 Alat dan Bahan Penelitian …………...………... 22
3.2 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian ……… 23
3.2.1 Alat ……….. 23
3.2.2 Bahan ………... 25
3.2.3 Alat Bantu Penelitian ……….……….. 30
3.3 Tata Cara Penelitian ……….……..…... 34
3.3.1 Alur Pelaksanaan Penelitian ..……….………. 34
3.3.2 Pembuatan Mesin Pengering Pakaian …...………..… 35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
3.3.3 Proses Pengisian Refigeran 134a ………...………... 37
3.3.3.1 Proses Pemetilan ……….………..…..……. 37
3.3.3.2 Proses Pemvakuman ………..…………..….…... 37
3.3.3.3 Proses Pengisian Refigeran 134a ……….………... 38
3.3.4 Skematik Pengambilan Data ………..……. 39
3.3.5 Langkah-langkah Pengambilan Data ……….…………. 40
3.4 Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil ………... 32
3.5 Cara Mendapatkan Kesimpulan …………..……… 44
BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .. 45
4.1 Hasil Penelitian ………. 45
4.2 Perhitungan ………... 49
4.3 Pembahasan ……….. 56
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……… 60
5.1 Kesimpulan ………... 60
5.2 Saran ………. 60
DAFTAR PUSTAKA ……….. 62
LAMPIRAN ……… 64
A. Foto Alat yang Digunakan dalam Penelitian ………. 64
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel pengambilan data ………...…. 42
Tabel 3.2 Lanjutan tabel pengambilan data ……… 42
Tabel 4.1 Data hasil rata-rata untuk variasi 5 pakaian ……….……... 45
Tabel 4.2 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 5 pakaian ………… 46
Tabel 4.3 Data hasil rata-rata untuk variasi 10 pakaian ………..……….. 46
Tabel 4.4 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 10 pakaian …... 47
Tabel 4.5 Data hasil rata-rata untuk variasi 15 pakaian ………..……….. 47
Tabel 4.6 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 15 pakaian ……….. 48
Tabel 4.7 Data hasil rata-rata untuk variasi 20 pakaian …………..…….. 48
Tabel 4.8 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 20 pakaian ……….. 49
Tabel 4.9 Massa air yang akan diuapkan (M1) ……….……. 50
Tabel 4.10 Data hasil perhitungan 5 pakaian ..………. 55
Tabel 4.11 Data hasil perhitungan 10 pakaian ………. 55
Tabel 4.12 Data hasil perhitungan 15 pakaian ………. 55
Tabel 4.13 Lanjutan data hasil perhitungan 15 pakaian .………. 56
Tabel 4.14 Data hasil perhitungan 20 pakaian ………. 56
Tabel 4.15 Contoh pengeringan untuk 60 pakaian ………...…… 58
Tabel 4.16 Waktu yang seharusnya dibutuhkan mesin pengering pakaian tiap variasinya ……….…... 58
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Refrigerant dehumidifier ………...….. 6
Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier ……… 7
Gambar 2.3 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering ….. 8
Gambar 2.4 Skematik siklus kompresi uap ………..…... 11
Gambar 2.5 P-h diagram siklus kompresi uap ……….……... 11
Gambar 2.6 T-s diagram siklus kompresi uap ………...……. 12
Gambar 2.7 Psychrometric chart ………...……….. 14
Gambar 2.8 Skematik psychrometric chart ………...……….. 16
Gambar 2.9 Proses-proses yang terjadi pada udaradalam psychrometric chart ………. 17
Gambar 2.10 Proses pendinginan dan penurunan kelembaban...………. 18
Gambar 2.11 Proses pemanasan ……… 18
Gambar 2.12 Proses pendinginan evaporatif ……..………... 19
Gambar 2.13 Proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian………... 20
Gambar 3.1 Skematik mesin pengering pakaian ………. 22
Gambar 3.2 Kain salur polyester ……….…… 22
Gambar 3.3 Styrofoam………. 26
Gambar 3.4 Busa ……….. 26
Gambar 3.5 Kondensor ……….……….…………..… 27
Gambar 3.6 Pipa kapiler ………....………….………. 27
xvi
Gambar 3.8 Evaporator …...……….……… 28
Gambar 3.9 Filter ……….……… 29
Gambar 3.10 Refrigeran 134a ………...………... 29
Gambar 3.11 Pressure gauge…………...……….. 30
Gambar 3.12 Kipas …………..……….………...……… 30
Gambar 3.13 Penampil suhu digital dan termokopel….……… 31
Gambar 3.14 Timbangan digital ……… 31
Gambar 3.15 Hygrometer digital ………...……….... 32
Gambar 3.16 Inverter variable frequency drive ………..….…... 32
Gambar 3.17 Stopwatch ………...….. 33
Gambar 3.18 Anemometer ………. 33
Gambar 3.19 Skematik diagram alur penelitian ……….…… 34
Gambar 3.20 Pemasangan komponen………..……...………….…. 35
Gambar 3.21 Komponen kelistrikan dan pemasangan busa .………. 36
Gambar 3.22 Rangka penyangga timbangan dan rangka untuk meletakan hanger .….………. 37
Gambar 3.23 Katup pengisian refrigeran ………...……… 38
Gambar 3.24 Skematik pengambilan data ……….……….... 39
Gambar 3.25 Penggunaan P-h diagram …..……… 43
Gambar 4.1 Suhu kerja kondensor (Tkond) dan suhu kerja evaporator (Tevap) ……… 51
Gambar 4.2 Psychrometric chart untuk variasi 5 pakaian pada menit 30 53 Gambar 4.3 Grafik kecepatan pengeringan ……….…... 57
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini pengering pakaian menjadi alat bantu yang sangat penting di
dalam kehidupan manusia sehari-hari. Pengering pakaian dianggap sangat penting
bagi masyarakat terutama di daerah pemukiman padat seperti perkotaan dan di
daerah sekitar universitas, serta di daerah pertambangan dan industri. Terbatasnya
lahan dan cuaca yang tidak menentu seperti sekarang membuat masyarakat
membutuhkan sebuah alat yang dapat membantu manusia, dalam mengeringkan
pakaian.
Pada saat ini, hampir semua pelaku bisnis menggunakan mesin pengering
untuk mengeringkan pakaian. Rumah sakit dan hotel-hotel berbintang
menggunakan mesin pengering pakaian untuk mempercepat proses pengeringan
pakaian. Tempat pemandian air panas juga memerlukan mesin pengering untuk
mengeringkan pakaian dan handuk dalam jumlah besar. Selain itu mesin
pengering pakaian juga digunakan untuk keperluan usaha laundry.
Proses pengeringan pakaian dapat dilakukan dengan banyak cara mulai
dari cara yang konvensional sampai dengan cara yang modern. Dari menjemur
pakaian di bawah terik matahari, sampai dengan mempergunakan mesin
pengering elektrik maupun mesin pengering gas LPG. Setiap cara pengeringan
memiliki keunggulan dan kerugiannya masing-masing.
Keuntungan pengeringan dengan mempergunakan energi matahari selain
murah juga ramah lingkungan, sumber energi matahari tersedia di alam dan gratis.
Kerugiannya adalah jika musin hujan tiba matahari sering tertutup awan. Untuk
hari-hari yang dipenuhi hujan, pada musim hujan pakaian sulit dikeringkan
dengan mempergunakan energi matahari. Untuk kering perlu beberapa hari,
akibatnya pakaian menjadi berbau apek.
Keuntungan penggunaan mesin pengering gas LPG yaitu penggunaannya
tidak tergantung cuaca. Dapat dipergunakan kapan saja, baik siang maupun
2
dari gas LPG yang memungkinkan terjadinya kecelakaan ledakan gas LPG,
sehingga memerlukan pengawasan. Pakaian menjadi tercemar oleh gas buang
hasil pembakaran gas LPG, sehingga pakaian berbau gas. Proses pengeringan
pakaian tidak ramah lingkungan, karena menghasilkan gas buang hasil
pembakaran gas LPG. Temperatur gas buang yang dihasilkan tinggi, sehingga
pakaian menjadi cepat rusak.
Keuntungan penggunaan mesin pengering listrik yaitu pada saat proses
pengeringan, tidak perlu harus ditunggu, ramah lingkungan karena tidak
menimbulkan gas buang. Serta dalam proses pengeringan suhunya dapat diatur
dan dapat dilakukan kapan saja (siang maupun malam). Untuk kerugiannya boros
listrik karena membutuhkan daya listrik antara 1600-2400 watt.
Pada saat ini diperlukan suatu mesin pengering yang ramah lingkungan,
tidak berbahaya, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja. Berangkat dari
persoalan ini penulis tertantang untuk dapat menciptakan mesin tersebut. Inilah
yang melatar belakangi penulis melakukan penelitian ini.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimanakah mendapatkan mesin pengering pakaian yang ramah
lingkungan, aman, dapat dipergunakan kapan saja dan praktis yang dapat
menggantikan peranaan energi matahari dalam pengeringan pakaian, terutama
pada musim hujan. Di pelaku bisnis, sebagian besar mesin pengering pakaian
mempergunakan energi dari gas LPG, yang dirasa kurang ramah lingkungan.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
a. Merancang dan membuat mesin pengering pakaian.
b. Mengetahui kecepatan pengeringan pakaian dari mesin pengering pakaian
yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan.
1.4 Batasan Masalah
Batasan-batasan yang dipergunakan dalam pembuatan mesin pengering ini
adalah :
a. Mesin pengering mempunyai sistem terbuka.
b. Mesin pengering bekerja dengan sumber energi dari listrik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
c. Kapasitas lemari pengering sekitar 20 pakaian.
d. Mesin pengering pakaian mempergunakan mesin yang dalam berkerjanya
menggunakan siklus kompresi uap.
e. Komponen utama dari siklus kompresi uap adalah kompresor, kondensor,
evaporator, pipa kapiler, serta refrigeran.
f. Kompresor yang digunankan berdaya 1 HP. Komponen lain menyesuaikan
dengan daya kompresor standar seperti yang ada dipasaran. Refrigeran yang
digunakan jenis 134a.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
a. Dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering.
b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi dalam pembuatan mesin
pengering.
c. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai acuan bagi para peneliti lain
untuk dapat merancang mesin pengering dengan kemampuan kerja yang lebih
4
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Dasar Teori
2.1.1 Metode-Metode Pengering Pakaian
Metode dalam mengeringkan pakaian saat ini di pasaran ada 2 macam,
diantaranya (a) Pengering pakaian dengan sentrifugal dan heater (b) Pengering
pakaian dengan gas LPG dan kipas (c) Pengering pakaian dengan dehumidifikasi
(d) Pengering pakaian dengan penjemuran dibawah sinar matahari. Berikut ini
penjelasannya:
a. Pengering pakaian dengan gaya sentrifugal dan heater.
Pengering pakaian jenis ini merupakan metode yang paling banyak
ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode pengering pakaian adalah memanfaatkan
gaya setrifugal untuk memisahkan air dari pakaian dan menggunakan pemanas,
seperti heater atau gas LPG sebagai pemanas ruangannya. Pakaian diputar di
dalam drum dengan kecepatan penuh oleh motor listrik dan bersamaan dengan itu
heater menciptakan udara panas yang disirkulasikan ke drum. Udara yang bersuhu
tinggi dalam drum menciptakan air pada pakaian menguap. Putaran yang tinggi
tersebut menimbulkan gaya sentrifugal yang mengakibatkan uap air terhempas
keluar dari drum utama dan tertampung ke drum terluar, kemudian air yg
terkumpul langsung keluar melalui pipa output.
b. Pengering pakaian dengan pemanas dan kipas.
Pengering pakaian jenis ini merupakan metode pengering pakaian hasil
modifikasi yang banyak ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode pengering
pakaian ini yaitu memanfaatkan panas yang dihasilkan dari heater atau gas LPG
yang disirkulasikan ke lemari. Tujuan dari pemanasan ini guna menaikkan suhu
udara serta menurunkan kelembaban. Akibat dari udara yang bersuhu tinggi pada
ruangan menyebabkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini
dibuang keluar lemari yang biasanya disebut sistem terbuka dan ada yang
dibiarkan didalam lemari yang disebut sistem tertutup.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
c. Pengering pakaian dengan mesin dehumidifier.
Pengering pakaian jenis ini menggunakan metode mesin dehumidifier.
Pengering pakaian jenis ini sangat jarang ditemui di pasaran. Mesin pengering
pakaian bekerja dengan memanfaatkan proses dehumidifikasi dan pemanasan
udara yang disirkulasikan ke lemari. Udara diturunkan kelembabannya dan
dipanaskan, kemudian disirkulasikan ke lemari. Akibat dari udara udara kering
dan bersuhu tinggi pada ruangan menimbulkan air dalam pakaian menguap.
Selanjutnya udara lembab ini disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban.
d. Pengering pakaian dengan penjemuran dibawah sinar matahari.
Metode pengering pakaian dengan dijemur dibawah sinar matahari ini
merupakan metode paling umum dilakukan oleh masyarakat. Panas yang
dihasilkan matahari dapat menguapkan air yang ada pada pakaian basah hingga
pakaian benar – benar kering yang siap disetrika. Tetapi seiring berkembangnya
jaman dan teknologi, banyak orang mencoba untuk menciptakan mesin pengering
pakaian. Hal ini bukan dikarenakan metode pengeringan ini tidak bisa
mengeringkan pakaian, melainkan metode ini sangat bergantung pada cuaca.
Namun metode pengeringan ini masih tetap banyak digunakan, karena dirasa
lebih mudah dan murah.
2.1.2Dehumidifier
Dehumidifier merupakan suatu alat pengering udara yang berfungsi
mengurangi tingkat kelembaban pada udara melalui proses dehumidifikasi. Proses
dehumidifikasi merupakan proses penurunan kadar air dalam udara menjadi udara
kering. Dehumidifikasi udara dapat dicapai dengan 2 metode. Pertama,
menggunakan metode pendinginan suhu udara di bawah titik embun dan
menggurangi tingkat kelembaban dengan cara kondensasi yang disebut
refrigerant dehumidifier. Kedua, menggunakan metode bahan pengering sebagai
penyerap kelembaban yang disebut desiccant dehumidifier. Berikut penjelasan
selengkapnya mengenai jenis dehumidifier tersebut :
a. Refrigerant dehumidifier
Refrigerant dehumidifier merupakan dehumidifier yang paling umum
6
produksinya yang murah, mudah dalam pengoperasiannya dan efektif jika di
aplikasikan dalam domestik maupun komersial. Dehumidifier ini akan berkerja
sangat baik jika ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat dan berkelembaban
tinggi.
Prinsip kerjanya yaitu menggunakan sistem kompresi uap. Evaporator
akan menyerap uap air di dalam udara, kemudian udara dilewatkan kondensor
agar menjadi kering dan panas. Evaporator memiliki tugas menurunkan suhu
udara ke titik di mana kondensasi terjadi. Kondensasi terbentuk pada evaporator,
kemudian menetes kebawah dan tertampung pada wadah. Sedangkan kondensor
memiliki peran untuk menaikkan suhu udara agar udara menjadi semakin kering.
Gambar 2.1 Refrigerant dehumidifier.
Sumber :
http://www.andatech.com.au/blog/wp-content/uploads/2013/07/dehumidifiers-comparison.jpg
b. Desiccant dehumidifier
Desiccant dehumidifier mempunyai cara penurun kelembaban yang
berbeda dari jenis refrigerant dehumidifier. Dehumidifier ini menggunakan bahan
penyerap kelembaban berupa liquid atau solid, seperti silica gel atau batu zeloit.
Dehumidifier ini akan berkerja dengan sangat baik bila digunakan di daerah
beriklim dingin atau ketika diperlukan temperatur titik embun yang rendah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Karena tidak ada air yang diproduksi selama proses tersebut, maka unit-unit ini
dapat bekerja secara efektif pada suhu sub nol.
Prinsip kerjanya melewatkan udara lembab ke bagian proses pada disc.
Disc dibuat seperti sarang lebah dan berisi bahan pengering (silica gel atau
zeloid). Disc umumnya dibagi menjadi dua saluran udara yang dipisahkan oleh
sekat. Pertama bagian proses (75% dari lingkaran) dan kedua bagian reaktivasi
(25% dari lingkaran). Disc diputar perlahan-lahan menggunakan motor kecil.
Selanjutnya uap air pada udara akan diserap oleh disc bahan pengering. Kemudian
udara meninggalkan rotor dengan suhu hangat dan kering. Bersamaan dengan
berputarnya disc pada bagian reaktivasi disirkulasikan udara panas dari heater.
Pemanasan pada bagian reaktivasi bertujuan meregenerasi disc bahan
pengering (bagian proses). Kemudian air yang terserap oleh disc bagian reaktivasi
terlepas karena proses pemanasan dan heat exchanger bergantian menyerap uap
air tersebut. Uap air yang diserap oleh heat exchanger akan terpisah menjadi
udara dan air, udara akan disirkulasikan kembali ke heater sedangkan air akan
menetes dan tertampung pada tangki.
Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier.
Sumber :
8
2.1.3Parameter proses pengeringan
Untuk mendapatkan proses pengeringan ada beberapa parameter yang
harus dipenuhi, diantaranya (a) Kelembaban (b) Suhu udara (c) Aliran udara (d)
Kelembaban spesifik. Berikut ini penjelasannya :
2.1.3.1Kelembaban
Kelembaban didefinisikan sebagai jumlah kandungan air dalam udara.
Udara dikatakan mempunyai kelembaban yang tinggi apabila uap air yang
dikandungnya tinggi, begitu juga sebaliknya. Udara terdiri dari berbagai macam
komponen antara lain udara kering, uap air, polutan, debu dan partikel lainnya.
Udara yang kurang mengandung uap air dikatakan udara kering, sedangkan udara
yang mengandung banyak uap air dikatakan udara lembab. Komposisi dari udara
terdiri berbagai jenis gas yang relatif konstan. Komposisi udara kering teridiri dari
N2 dengan volume 78,09% dan berat 75,53%; O2 volume 20,95% dan berat
23.14%; Ar volume 0,93% dan berat 1,28% serta CO2 volume 0,03 dan berat
0.03%.
Gambar 2.3 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering.
Alat yang digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban biasanya
menggunakan hygrometer atau dengan mengunakan termometer bola basah dan
thermometer bola kering. Prinsip kerja dari hygrometer yaitu dengan
menggunakan dua buah termometer. Termometer pertama dipergunakan untuk
mengukur suhu udara kering dan termometer kedua untuk mengukur suhu udara
basah. Pada termometer bola kering, tabung air raksa pada termometer dibiarkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
kering sehingga akan mengukur suhu udara aktual. Sedangkan pada termometer
bola basah, tabung air raksa diberi kain yang dibasahi agar suhu yang terukur
adalah suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat
berkondensasi.
Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara mutlak
dan kelembaban relatif. Kelembaban mutlak adalah banyaknya air yang
terkandung dalam 1 m3 udara kering. Kelembaban relatif merupakan persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 m3 dengan jumlah air maksimal yang terkandung dalam 1 m3 tersebut. Kelembaban relatif menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air pakaian yang telah
diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka maka semakin banyak uap air
yang dapat diserap.
2.1.3.2Suhu Udara
Suhu udara adalah keadaaan panas atau dinginnya udara di suatu tempat.
Suhu udara dinyatakan panas jika suhu udara pada tempat dan waktu tertentu
melebihi suhu lingkungan disekitarnya dan begitu sebaliknya untuk suhu udara
dingin. Suhu udara rata-rata di wilayah tropis, khususnya indonesia yaitu 28oC. Suhu udara sangat mempengaruhi laju pengeringan. Semakin besar
perbedaan antara suhu udara pengering dan suhu pakaian maka kemampuan
perpindahan kalor semakin besar, maka proses penguapan air juga semakin besar.
Agar bahan yang dikeringkkan tidak sampai rusak, suhu udara harus diatur atau
dikontrol terus menerus.
2.1.3.3Aliran Udara
Aliran udara pada proses pengeringan mempunyai fungsi membawa udara
panas untuk menguapkan kadar air pakaian serta mengeluarkan uap air hasil
penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar tidak
membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat mengganggu proses pengeringan.
Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka akan semakin besar
kemampuannya menguapkan kadar air dari pakaian, namun berbanding terbalik
dengan suhu udaranya yang justru menurun. Untuk memperbesar debit aliran
10
aliran udara (v). Untuk menghitung debit aliran udara dapat dipergunakan
persamaan (2.1) :
Qudara = A . v … (2.1)
dengan Qudara adalah debit aliran udara, A adalah luas penampang, dan v adalah
kecepatan aliran udara.
2.1.3.4Kelembaban Spesifik
Kelembaban spesifik atau rasio kelembaban (w) adalah jumlah kandungan
uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering, atau perbandingan antara
massa uap air dengan massa udara kering. Kelembaban spesifik umumnya
dinyatakan dalam gram per kilogram dari udara kering (gr/kg) atau kg/kg. Dalam
sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik setelah
keluar dari mesin pengering (wF) dengan kelembaban spesifik setelah melewati
kondensor (wD), maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa
air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2) :
Δw = … (2.2)
dengan Δw adalah massa air yang berhasil diuapkan, wF adalah kelembaban
spesifik setelah keluar dari mesin pengering, dan wD adalah kelembaban spesifik
setelah melewati kondensor.
2.1.4Siklus Kompresi Uap
Mesin refrigerasi siklus kompresi uap merupakan jenis mesin refrigerasi
yang dipergunakan pada mesin dehumidifikasi.Terdapat berbagai jenis refrigeran
yang digunakan dalam sistim kompresi uap. Refrigeran yang umum digunakan
adalah yang termasuk kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons (CFCs,
disebut juga freon): R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, dan R-134a. Namun pada
siklus kompresi uap saat ini umumnya menggunakan refrigeran R-134a sebagai
fluidanya karena lebih ramah lingkungan. Komponen utama dari sebuah siklus
kompresi uap adalah kompresor, evaporator, kondensor dan pipa kapiler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2.4 Skematik siklus kompresi uap.
Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh
kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, dan kemudian uap
refrigeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan
tinggi dalam kondensor. Kemudian cairan refrigeran tekanan tinggi tersebut
tekanannya diturunkan oleh pipa kapiler agar cairan refrigeran tekanan rendah
tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigeran
tekanan rendah.
12
Gambar 2.6 T-s diagram siklus kompresi uap.
Di dalam siklus kompresi uap standar ini, refrigeran mengalami
beberapa proses yaitu :
a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi kering. Proses ini dilakukan oleh
kompresor, di mana refrigeran yang berupa gas bertekanan rendah mengalami
kompresi yang mengakibatkan refrigeran menjadi gas bertekanan tinggi. Karena
proses ini berlangsung secara isentropik (proses pada entalpi (s) konstan), maka
suhu yang keluar dari kompresor juga meningkat menjadi gas panas lanjut.
b. Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu (desuperheating). Proses ini
berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang
bertemperatur tinggi diturunkan sampai titik gas jenuh. Proses (2-2a) berlangsung
pada tekanan yang konstan.
c. Proses (2a-3a) merupakan proses kondensasi atau pembuangan kalor ke udara
lingkungan sekitar kondensor pada suhu konstan. Pada proses ini terjadi
perubahan fase dari gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini terjadi
karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada suhu udara lingkungan sekitar
kondensor, maka terjadi pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar
kondensor. Proses (2a-3a) berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan.
d. Proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut. Pada proses ini terjadi
pelepasan kalor sehingga temperatur refrigeran yang keluar dari kondensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini membuat refigeran lebih
mudah mengalir dalam pipa kapiler.
e. Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan
berlangsung pada entalpi yang tetap. Proses in terjadi selama di dalam pipa
kapiler. Pada proses ini refrigeran berubah fase dari cair menjadi fase cair-gas.
Akibat penurunan tekanan ini, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan.
f. Proses (4-1a) merupakan proses evaporasi atau penguapan. Pada proses ini
terjadi perubahan fase dari cair gas menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi
karena temperatur refrigeran lebih rendah daripada suhu udara lingkungan sekitar
kondensor, maka terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar
kondensor. Proses (4-1a) berlangsung pada tekanan yang tetap dan suhu konstan.
g. Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut. Proses ini yang terjadi
karena penyerapan kalor terus menerus pada proses (4-1a), maka refrigeran yang
masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh ke gas panas lanjut. Kemudian
mengakibatkan kenaikan tekanan dan temperatur refrigeran. Dengan terjadinya
proses pemanasan lanjut ini, menjadikan kompresor bekerja lebih ringan.
2.1.5 Psychrometric Chart
Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan
karakeristik dari udara di lingkungan tersebut. Skematis psychrometric chart
dapat dilihat pada Gambar 2.7 dimana masing-masing kurva atau garis akan
menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai dari
properti-properti (Tdb, Twb, Tdp, h, RH, w, dan V) bisa dilakukan apabila minimal dua buah
14
Gambar 2.7 Psychrometric chart.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
2.1.5.1Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart
Parameter-parameter udara dalam Psychrometric chart, diantaranya (a)
Temperatur kering (b) Temperatur basah (c) Temperatur titik embun (d)
kelembaban spesifik (e) Volume spesifik (f) entalpi (g) kelembaban relatif.
Berikut ini penjelasannya :
a. Temperatur bola kering (Tdb)
Temperatur bola kering adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui
pengukuran dengan slink psikrometer pada termometer dengan bola kering.
b. Temperatur bola basah (Twb)
Temperatur bola basah adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui
pengukuran dengan slink psikrometer pada termometer bola basah.
c. Temperatur titik embun (Tdp)
Temperatur titik embun adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan
aksi pengembunan ketika didinginkan.
d. Kelembaban spesifik (w)
Kelembaban spesifik adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam
setiap kilogram udara kering (kg air/ kg udara kering).
e. Volume spesifik (V)
Volume spesifik adalah volume udara campuran dalam m3/kg udara kering.
f. Entalpi (h)
Entalpi adalah energi kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud suatu
zat yang dinyatakan dalam satuan kJ/kg udara kering.
g. Kelembaban relatif (RH)
Kelembaban relatif (RH) adalah persentase perbandingan jumlah air yang
16
Gambar 2.8 Skematik psychrometric chart.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
2.1.5.2Proses-proses Yang Terjadi Pada Udara Di Mesin Pengering Pakaian Dalam Psychrometric Chart
Proses-proses yang terjadi pada udara di mesin pengering pakaian dalam
psychrometric chart, diantaranya (a) Proses pendinginan dan penurunan
kelembaban (cooling dan dehumidifikasi) (b) Proses pemanasan (heating) (c)
[image:35.595.100.504.229.529.2]Proses pendinginan evaporatif. Berikut ini penjelasannya :
Gambar 2.9 Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart.
a. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling anddehumidify).
Proses pendinginan dan penurunan kelembaban adalah proses penurunan
kalor sensibel dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses pendinginan dan
penurunan kelembaban, terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola
basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelmbaban spesifik.
18
Gambar 2.10 Proses pendinginan dan penurunan kelembaban.
b. Proses pemanasan (heating).
Proses pemanasan (heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke
udara. Pada proses proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering,
temparatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik
embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif
mengalami penurunan.
Gambar 2.11 Proses pemanasan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
[image:36.595.96.497.106.429.2]19
c. Proses pendinginan evaporatif (evaporative cooling)
Proses pendinginan evaporatif adalah proses pengurangan kalor sensibel
ke udara sehingga suhu udara tersebut menurun. Proses ini disebabkan oleh
perubahan temperatur bola kering dan rasio kelembaban. Pada proses pendinginan
evaporatif, terjadi penurunan temperatur kering dan volume spesifik. Sedangkan
temperatur titik embun, kelembaban relatif dan kelembaban spesifik mengalami
[image:37.595.99.497.247.539.2]peningkatan. Namun entalpi dan temperatur bola basah tetap konstan.
Gambar 2.12 Proses pendinginan evaporatif.
2.1.6 Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Pakaian
Gambar 2.13 menyajikan yang terjadi pada mesin pengering pakaian.
Udara dikondisikan melalui proses pendinginan dan penurunan kelembaban
(cooling and dehumidify) guna mendapatkan udara yang diinginkan. Proses
cooling anddehumidify ini terjadi pada evaporator. Kemudian udara dikondisikan
melalui proses pemanasan (heating) untuk mendapatkan suhu yang diinginkan.
Proses pemanasan ini terjadi pada kondensor. Selanjutnya udara disirkulasikan
melewati pakaian untuk mendapatkan proses pendinginan evaporatif (evaporative
20
Gambar 2.13 Proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian.
Pada dasarnya fungsi evaporator sebagai unit proses pendinginan dan
dehumidifikasi untuk menghasilkan udara yang bersuhu dingin dan mengurangi
kadar air dalam udara. Dimana udara tersebut digunakan untuk proses pemanasan,
sehingga terjadi kenaikan suhu udara dan penurunan kelembaban udara.
Kemudian udara tersebut digunakan untuk proses pendinginan evaporatif,
sehingga terjadi kenaikan kelembaban dan penurunan suhu udara.
Menentukan laju aliran massa udara pada duct dapat dihitung dengan Persamaan
(2.3).
ṁudara = ρudara . Qudara … (2.3)
dengan ṁudara adalah laju aliran massa udara pada duct, ρudara adalah densitas
udara, dan Qudara adalah debit aliran udara.
Menentukan kemampuan mengeringkan massa air dapat dihitung dengan
Persamaan (2.4).
M2 = ṁudara . Δw . 3600 … (2.4)
dengan M2 adalah kemampuan mengeringkan massa air, ṁudara adalah laju aliran
massa udara pada duct, dan Δw adalah massa air yang berhasil diuapkan.
2.2 Tinjauan Pustaka
Maruca (2007) dalam dokumen paten US. Pat. No 7,191,546 B2 yang
berjudul “Low Temperature Clothes Dryer”, menggambarkan pengeringan
pakaian kabinet yang memiliki ruang pengering, kipas sirkulasi, pompa panasdan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
heater yang berfungsi baik sebagai dehumidifier dan pemanas. Heater dan sensor
digunakan untuk meningkatkan dan mempertahankan suhu udara dalam ruang
pengering setidaknya sekitar 90oF. Kemudian kondensor bertindak sebagai pemanas, dan evaporator yang bertindak sebagai dehumidifier. Udara disirkulasi
oleh kipas ke dalam kabinet melalui inlet, yang sudah dipanaskan oleh kondensor,
kemudian beredar di seluruh pakaian dalam ruang pengering. Selanjutnya udara
dihisap ke saluran pendingin dimana kelembaban udara dihilangkan oleh
evaporator dan air ditampung pada wadah tampungan.
Meda (1983) dalam dokumen paten Eropa No 0 094 356 A1, yang
berjudul “Drier, In Particular A Clothes-Drying Cabinet” menggambarkan
pengeringan pakaian kabinet yang memiliki ruang pengering, kipas sirkulasi, dan
pompa panas yang berfungsi baik sebagai dehumidifier dan pemanas. Pompa
panas meliputi kompresor, kondensor yang bertindak sebagai pemanas, dan
evaporator yang bertindak sebagai dehumidifier. Udara disirkulasi oleh kipas ke
dalam kabinet melalui inlet, dipanaskan oleh kondensor, beredar di seluruh
pakaian dalam ruang pengering, dan diarahkan ke saluran pendingin dimana
kelembaban udara dihilangkan oleh evaporator dan air ditampung pada wadah
tampungan.
Keimei; Shigeharu, dan Shingo (1992) dalam dokumen paten Jepang No
40899099, yang berjudul “Clothing Dryer”. Menjelaskan pengering pakaian
memiliki lemari utama, sebuah dehumidifier dan pemanas. Udara disirkulasikan
keluar melalui sistem kipas. Sebuah sensor suhu dioperasikan untuk mengatur
suhu dalam kabinet dan exhaust ports akan membuka jika suhu di ruangan terlalu
22
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan Penelitian
Alat penelitian yang digunakan yaitu mesin pengering pakaian dengan
benda uji kain salur. Gambar 3.1 memperlihatkan skematik alat yang dijadikan
penelitian.
[image:40.595.100.497.236.747.2]Gambar 3.1 Skematik mesin pengering pakaian.
Gambar 3.2 Kain salur polyester.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Variasi penelitian dilakukan terhadap jumlah pakaian yang akan
dikeringkan. Variasi jumlah pakaian penelitian yang dipilih sebanyak 5 pakaian,
10 pakaian, 15 pakaian, dan 20 pakaian. Penelitian akan dilakukan sebanyak 3
kali percobaan, guna mendapatkan hasil karakeristik mesin pengering pakaian.
Kain yang akan dijadikan benda penelitian ini terbuat dari kain salur polyester.
3.2 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian
Dalam proses pembuatan mesin pengering ini diperlukan alat dan bahan
sabagai berikut :
3.2.1 Alat
Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan lemari mesin
pengering pakaian, antara lain :
a. Mesin las listrik
Mesin las listrik digunakan dalam pembuatan rangka lemari. Dengan
memakai proses pengelasan untuk penyambungan rangkanya, diharapkan rangka
yang dibuat akan memiliki kontruksi yang kuat dan tahan lama.
b. Gerinda tangan dan gerinda potong
Gerinda digunakan untuk menghaluskan permukaan suatu benda kerja atau
pun memotong suatu plat. Dalam proses pembuatan rangka lemari mesin
pengering pakaian, gerinda yang digunakan yaitu gerinda tangan dan gerinda
potong.
c. Bor dan gunting plat
Bor digunakan untuk membuat lubang. Pembuatan lubang dilakukan untuk
pemasangan paku rivet dan pemasangan baut. Gunting plat digunakan untuk
memotong plat seng casing mesin pengering pakaian.
d. Gergaji besi dan gergaji kayu
Gergaji besi digunakan untuk memotong besi. Besi yang dipotong
menggunakan gergaji besi adalah besi siku L berlubang. Dimana besi tersebut
digunakan sebagai bahan utama pembuatan rangka untuk peletakan timbangan.
Sedangkan gergaji kayu digunakan untuk mengergaji papan kayu alas komponen
24 e. Obeng dan kunci pas
Obeng digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut. Obeng yang
digunakan adalah obeng (-) dan obeng (+). Kunci pas digunakan untuk
mengencangkan baut.
f. Meteran dan mistar
Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda. Dalam proses
pembuatan rangka, meteran banyak digunakan untuk mengukur panjang plat seng,
besi siku L dan besi hollow. Sedangkan mistar digunakan untuk mengukur
panjang dari suatu benda, seperti styrofoam dan busa.
g. Pisau cutter dan cat
Pisau cutter digunakan untuk memotong suatu benda, seperti memotong
styrofoam dan lakban. Sedangkan cat digunakan untuk melapisi besi atau
mencegah dari terjadinya korosi.
h. Lakban dan lem aibon
Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan styrofoam dan
plat seng. Sedangkan lem aibon digunakan untuk merekatkan styrofoam dan busa
dengan plat seng.
i. Tang kombinasi dan tang riveter
Tang kombinas digunakan untuk memotong, menarik dan mengikat kawat
agar kencang. Tang riveter digunakan untuk mengeling paku keling. Tang riveter
ini digunakan pada pemasangan casing pada rangka.
j. Tube cutter
Tube cutter merupakan alat pemotong pipa tembaga. Agar hasil potongan
pada pipa lebih baik serta dapat mempermudah proses pengelasan.
k. Tube expander
Tube expander atau pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan ujung
pipa tembaga agar antar pipa dapat tersambung dengan baik.
l. Gas las Hi-cook
Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan
pipa-pipa tembaga komponen mesin pengering lainnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25 m. Bahan las
Bahan las yang digunakan dalam penyampungan pipa kapiler
menggunakan perak, kawat las kuningan dan borak. Borak berfungsi untuk
menyambung antara tembaga dan besi. Penggunaan borak sebagai bahan
tambahan bertujuan agar sambungan pengelasan lebih merekat.
n. Metil
Metil adalah cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran
pipa kapiler. Dosis pemakaian yaitu sebanyak satu tutup botol metil.
o. Pompa vakum
Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas-gas yang terjebak di
sistem mesin pengering pakaian, seperti udara dan uap air. Hal ini dimaksudkan
agar tidak menggangu atau menyumbat refrigeran. Karena uap air yang berlebihan
pada sistem pendinginan dapat membeku dan menyumbat filter atau pipa kapiler.
3.2.2 Bahan
Bahan atau komponen yang digunakan dalam proses pembuatan lemari
mesin pengering pakaian, antara lain :
a. Plat Seng
Plat seng digunakan sebagai casing luar mesin pengering pakaian.
Pemilihan plat seng sebagai casing luar dikarenakan terdapatnya casing dalam
dari bahan styrofoam.
b. Besi Hollow
Besi hollow digunakan sebagai rangka alas mesin pengering pakaian.
Pemilihan ini dikarenakan besi hollow memiliki profil hollow, yang menjadikan
cocok dan kuat menahan beban komponen-komponen mesin pengering pakaian.
c. Styrofoam
Styrofoam digunakan sebagai casing dalam, dengan tebal 20 mm. Seperti
yang diketahui bahwa styrofoam mempunyai konduktifitas termal sebesar 0,033
26
Gambar 3.3 Styrofoam.
d. Busa
Busa berfungsi untuk meminimalisir kebocoran udara dan temperatur ke
luar ruangan. Dalam penelitian ini digunakan untuk menutup celah-celah udara
pada mesin pengering pakaian dan untuk melapisi pintu-pintu.
Gambar 3.4 Busa.
e. Besi siku L dan besi siku L berlubang.
Besi siku L digunakan sebagai rangka mesin pengering pakaian.
Sedangkan besi siku L berlubang digunakan sebagai rangka penyangga
timbangan.
f. Roda
Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat
memindahkan mesin pengering dari satu tempat ke tempat lain.
g. Kawat
Kawat digunakan untuk mengikat rangka peletakan hanger secara
menyilang dengan timbangan, guna mendapatkan posisi timbangan yang
seimbang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27 h. Kondensor
Kondensor merupakan suatu alat penukar kalor yang berfungsi untuk
mengkondensasikan refrigeran dari fase uap menjadi zat cair. Untuk mengubah
fase dari uap menjadi cair ini diperlukan suhu lingkungan yang dilebih rendah
[image:45.595.99.507.213.611.2]agar terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor.
Gambar 3.5 Kondensor.
i. Pipa kapiler
Pipa kapiler adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan tekanan
refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum ke evaporator.
Gambar 3.6 Pipa kapiler.
Sumber : http://1.bp.blogspot.com/-ttGC2E17Cf4/UPQ6dYB-slI/AAAAAAAACBQ/fc4pCj
Bdmhg/s1600/pipa_kapiler.jpg
j. Kompresor
Kompresor merupakan unit yang berfungsi untuk mengkompresi dan
mensirkulasikan refrigeran ke pipa-pipa mesin pengering pakaian. Pada penelitian
ini menggunakan kompresor rotari merk Mitsushita 2P17S225A dengan daya 1
28
Gambar 3.7 Kompresor rotari.
Sumber :
http://2.bp.blogspot.com/_Sec6Fb7rfvI/TE2nZi9ERdI/AAAAAAAAAJk/_M8--PNozCs/s1600/Rotary+Compressor.jpg
k. Evaporator
Evaporator merupakan unit yang berfungsi untuk menguapkan refrigeran,
[image:46.595.100.513.106.623.2]yang sebelumnya dari fase cair menjadi gas.
Gambar 3.8 Evaporator.
l. Filter
Filter merupakan alat yang berfungsi untuk menyaring kotoran agar tidak
terjadi penyumbatan pada pipa kapiler, seperti kotoran akibat korosi,
serbuk-serbuk sisa pemotongan dan uap air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 3.9 Filter.
Sumber : http://3.bp.blogspot.com/-VSQY6Rsre5o/UI4BM9DhCsI/AAAAAAAAEis/hESK4
T0Bkhc/s1600/ Strainer-Muffler-Filter-Drier.jpg
m. Refrigeran
Refrigeran adalah jenis gas yang digunakan sebagai fluida pendingin.
Refrigeran berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar.
Jenis gas yang dipergunakan dalam penelitian adalah jenis R 134a.
Gambar 3.10 Refrigeran 134a.
Sumber : http://img.hisupplier.com/var/userImages/2008-04/10/mehree_133919.jpg
n. Pressure Gauge
Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran dalam
sistem pendinginan baik dalam saat pengisian maupun pada saat beroperasi.
Dalam pressure gauge ini terdapat 2 alat ukur, yaitu tekanan hisap kompresor dan
30
Gambar 3.11 Pressure gauge.
o. Kipas
Kipas digunakan untuk mensirkulasikan udara kering hasil proses
dehumidifikasi dan membuang udara jenuh dari lemari pengering.
Gambar 3.12 Kipas.
3.2.3 Alat Bantu Penelitian
Dalam proses pengambilan data diperlukan alat bantu penelitian sebagai
berikut:
a. Penampil suhu digital dan termokopel
Termokopel berfungsi untuk mengukur perubahan suhu atau temperatur pada
saat pengujian. Cara kerjanya pada ujung termokopel diletakkan (ditempelkan
atau digantung) pada bagian yang akan diukur, maka suhu akan tampil pada layar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
penampil suhu digital. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih
akurat. Spesifikasi penampil suhu digital yang digunakan dapat dilihat dilampiran.
Gambar 3.13 Penampil suhu digital dan termokopel.
b. Timbangan digital
Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat pakaian dalam
pengujian. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi karena adanya beban
tambahan dari hanger pakaian.
Gambar 3.14 Timbangan digital.
c. Hygrometer digital
Hygrometer digital digunakan untuk mengukur kelembaban dan suhu pada
saat pengujian. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih akurat
karena penulis mengunakan dua hygrometer. Spesifikasi hygrometer digital yang
32
Gambar 3.15 Hygrometer digital.
d. Inverter variable frequency drive
Inverter variable frequency drive merupakan sebuah alat pengatur
kecepatan motor dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan yang masuk ke
motor. Pengaturan nilai frekuensi dan tegangan ini dimaksudkan untuk
mendapatkan kecepatan putaran dan torsi motor yang diinginkan. Dalam
penelitian ini digunakan untuk mengatur kecepatan motor kipas. Spesifikasi
Inverter variable frequency drive yang digunakan dapat dilihat dilampiran.
Gambar 3.16 Inverter variable frequency drive.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33 e. Stopwatch
Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untuk
pengujian. Waktu yang dibutuhkan setiap pengambilan data yaitu 15 menit.
Gambar 3.17 Stopwatch.
f. Anemometer
Anemometer digunakan uuntuk mengukuer kecepatan aliran udara pada
duct. Dalam penelitian ini satuan yang digunakan adalah m/s. Spesifikasi
[image:51.595.99.503.180.707.2]anemometerdigital yang digunakan dapat dilihat dilampiran.
34
3.3 Tata Cara Penelitian
3.3.1 Alur Pelaksanaan Penelitian
[image:52.595.97.497.181.701.2]Alur pelaksanaan penelitian mesin pengering pakaian disajikan dalam
Gambar 3.19 sebagai berikut :
Gambar 3.19 Skematik diagram alur penelitian. Perancangan mesin pengering pakaian
Mulai
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan mesin pengering pakaian dan lemari pakaian
Pengambilan data
Pengolahan, analisi data / pembahasan, kesimpulan dan saran
Selesai Uji coba
Baik
Tidak baik Pemvakuman dan pengisian refrigeran 134a
pada mesin dehumidifier
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
3.3.2 Pembuatan Mesin Pengering Pakaian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan mesin pengering
pakaian yaitu :
1. Merancang bentuk dan model mesin pengering pakaian.
2. Membuat rangka mesin pengering dengan bahan besi siku L.
3. Pemasangan balok kayu sebagai alas komponen, seperti; kompresor,
evaporator, kondensor dan kipas.
4. Pemasangan tampungan air evaporator dan pemasangan kipas.
5. Pemasangan komponen yang terdari evaporator, kondensor, filter dan
kompresor.
6. Pemasangan pipa kapiler, pipa-pipa tembaga dan pengelasan sambungan antar
pipa.
[image:53.595.99.515.173.589.2]7. Pemasangan set pressure gauge.
Gambar 3.20 Pemasangan komponen.
8. Pemotongan plat seng dengan ukuran tertentu.
9. Pemasangan plat seng pada rangka. Pemasangan dilakukan dengan membuat
lubang dari casing seng sampai ke rangka dengan menggunakan bor.
10.Selanjutnya proses pengelingan casing dengan paku keling
11.Pemasangan pintu.
12.Kemudian pemasangan komponen kelistrikan dan perkabelan mesin pengering
36
13.Pemasangan busa guna meminimalisir kebocoran udara.
Gambar 3.21 Komponen kelistrikan dan pemasangan busa.
14.Pembuatan lemari mesin pengering pakaian.
15.Pembuatan dan pengelasan rangka mesin pengering dengan bahan besi siku L
dan besi hollow.
16.Pemasangan kipas exhaust.
17.Pemotongan casing seng dengan ukuran tertentu.
18.Pemasangan casing luar pada rangka. Pemasangan dilakukan dengan
membuat lubang dari casing luar sampai ke rangka dengan menggunakan bor
tangan.
19.Selanjutnya proses pengelingan casing dengan paku keling.
20.Pemasangan styrofoam sebagai casing dalam dan pemasangan busa pada
pintu-pintu.
21.Kemudian pemasangan kelistrikan dan kabel kipas untuk lemari pengering.
22.Pembuatan rangka penyangga timbangan. Serta pembuatan lubang pada
casing atas, sebanyak 4 lubang dengan diameter lubang 10 mm. Lubang ini
digunakan untuk pemasangan baut pengencang rangka.
23.Pembuatan dan pemasangan rangka peletakan hanger. Kemudian ikat ujung
tiang besi rangka dengan kawat secara menyilang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Gambar 3.22 Rangka penyangga timbangan dan rangka untuk meletakan hanger.
3.3.3 Proses Pengisian Refrigeran 134a
Sebelum pengisian refrigeran diperlukan beberapa proses yaitu proses
pemetilan dan pemvakuman agar mesin pengering dapat digunakan.
3.3.3.1Proses Pemetilan
Pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang atau dilas pada
evaporator, dengan cara yaitu :
1. Hidupkan kompresor dan tutup pentil tersebut.
2. Kemudian tuang metil kira-kira 1 tutup botol metil.
3. Berikan 1 tutup botol metil tersebut pada ujung pipa kapiler, kemudian
dihisap oleh pipa kapiler tersebut.
4. Matikan kompresor dan las ujung pipa kapiler pada lubang keluar pada filter.
3.3.3.2Proses Pemvakuman
Merupakan proses untuk menghilangkan udara, uap air dan kotoran
(korosi) yang terjebak dalam siklus mesin pengering. Berikut langkah-langkah
pemvakuman, antara lain :
1. Persiapkan pressure gauge berikut 1 selang berwarna biru (low pressure),
yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya dan 1 selang berwarna
merah (high pressure), yang dipasang pada tabung refrigeran.
2. Pada saat pemvakuman, kran manifold diposisikan terbuka dan kran tabung
38
3. Hidupkan kompresor, maka secara otomatis udara yang terjebak dalam siklus
akan keluar melalui potongan pipa kapiler yang telah dilas dengan lubang
keluar filter.
4. Pastikan bahwa udara yang terjebak telah habis. Untuk memastikannya
dengan cara menyalakan korek api dan ditaruh di depan ujung potongan pipa
kapiler.
5. Selain itu, pada jarum pressure gauge akan menunjukan angka 0 psi.
6. Cek kebocoran pada sambungan-sambungan pipa dan katup dengan busa
sabun. Jika terdapat gelembung-gelembung udara maka sambungan tersebut
masih terjadi kebocoran.
7. Setelah sudah dipastikan semua tidak terjadi kebocoran, langkah selanjutnya
mengelas ujung potongan pipa kapiler tersebut.
3.3.3.3Proses Pengisian Refrigeran134a
Untuk melakukan pengisian refigeran pada mesin mesin pengering,
diperlukan beberapa prosedur, seperti berikut :
1. Pasang salah satu selang pressure gauge berwarna biru pada katup pengisian
(katup tengah) pressure gauge, kemudian ujung selang pressure gauge satunya
[image:56.595.100.515.97.727.2]pada katup tabung refrigeran 134a.
Gambar 3.23 Katup pengisian refrigeran.
2. Hidupkan kompresor dan buka keran pada katup tabung refrigeran secara
perlahan-lahan. Setelah tekanan pada high pressure gauge mencapai tekanan
yang diinginkan, tutup keran pada katup tabung refrigeran.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
3. Setelah refrigeran terisi ke dalam siklus mesin, lepaskan selang pressure
gauge. Cek lubang katup, sambungan pipa-pipa dengan busa sabun guna
mengetahui kebocoran.
3.3.4 Skematik Pengambilan Data
Untuk mempermudah pemahaman tentang kerja mesin pengering pakaian,
alur dan sistem kerja ditampilkan dalam skematik mesin pengering pakaian yang
[image:57.595.101.495.231.753.2]diteliti tersaji pada Gambar 3.24.
Gambar 3.24 Skematik pengambilan data.
Keterangan Gambar 3.24 skematik mesin pengering pakaian :
a. Termokopel(Tin)
Termokopel berfungsi mengukur suhu udara kering sebelum masuk mesin
pengering.
b. Termokopel (T1)
Termokopel berfungsi mengukur suhu udara kering setelah melewati
evaporator.
c. Termokopel(T2)
Termokopel berfungsi mengukur suhu udara kering setelah melewati
40 d. Termokopel(Tout)
Termokopel berfungsi mengukur suhu udara kering setelah keluar dari mesin
pengering.
e. Hygrometer (RHin)
Hygrometer berfungsi mengukur kelembaban udara sebelum masuk mesin
pengering.
f. Hygrometer (RH2)
Hygrometer berfungsi mengukur kelembaban udara setelah melewati
kondensor.
g. Hygrometer (RHout)
Hygrometer berfungsi mengukur kelembaban udara setelah keluar dari mesin
pengering.
h. Pressure gauge (P1)
Pressure gauge berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran yang masuk
kompresor.
i. Pressure gauge (P2)
Pressure gauge berfungsi untuk mengukur tekanan refrigeran yang keluar
kompresor.
j. Anemometer (v)
Anemometer berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran udara pada duct.
3.3.5 Langkah-langkah Pengambilan Data
Langkah-langkah yang dilakukan untuk mendapatkan data yaitu sebagai
berikut :
a. Penelitian di ambil pada tempat terbuka dan pada musim kemarau. Perubahan
suhu sekitar dan kelembaban dalam penelitian ini diabaikan, karena suhu
sekitar dan kelembabannya selalu berubah-ubah sesuai cuaca.
b. Pastikan bahwa termokopel, hygrometer, dan timbangan digital yang
digunakan sudah dikalibrasi.
c. Pastikan bahwa kipas berkerja. Serta pastikan saluran pembuangan air tidak
tersumbat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
d. Letakkan alat bantu penelitian pada tempat yang sudah ditetapkan.
e. Kemudian nyalakan mesin pengering pakaian, kipas 1 dan kipas 2.
f. Atur frekuensi motor kipas pada inverter variable frequency drive sampai 50
Hz.
g. Kemudian catat massa kosong (rangka dan hanger). Selanjutnya timbang dan
catat massa pakaian kering (MPK).
h. Selanjutnya tutup semua pintu lemari mesin pengering dan tunggu sampai 30
menit, guna mesin pengering pakaian mencapai suhu kerja yang konstan.
i. Basahi dan peras pakaian sampai air tidak menetes kembali. Kemudian
timbang dan catat massa pakaian basah awal (MPBA). Untuk percobaan
kedua dan ketiga massa pakaian basah awal harus didapat hasil yang sama
dengan percobaan pertama.
j. Cek tekanan P1 dan P2, kemudian tutup semua pintu.
k. Atur alarm stopwatch menjadi per 15 menit.
l. Data yang perlu dicatat per 15 menit, antara lain :
MPBSt : Massa pakaian basah saat t, (kg)
RHin : Kelembaban udara sebelum masuk mesin pengering, (%).
Tin : Suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering, (°C).
T1 : Suhu udara kering setelah melewati evaporator, (°C).
RH2 : Kelembaban udara setelah melewati kondensor, (%)
T2 : Suhu udara kering setelah melewati kondensor, (°C).
RHout : Kelembaban udara setelah keluar dari mesin pengering, (%)
Tout : Suhu udara kering setelah keluar dari mesin pengering, (°C).
v : Kecepatan aliran udara, (m/detik)
P1 : Tekanan refrigeran yang masuk kompresor, (Psi)
P2 : Tekanan refrigeran yang keluar kompresor, (Psi)
m. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil kalibrasi alat bantu
42
Tabel 3.1 Tabel yang dipergunakan untuk pengisian data.
No Waktu
Massa pakaian kering Massa pakaian basah awal Massa pakaian basah saat t
P1 P2
menit kg kg kg Psi Psi 1 0
[image:60.595.104.513.141.530.2]2 15 3 30 4 45 5 60
Tabel 3.2 Lanjutan tabel yang dipergunakan untuk pengisian data.
No Waktu RHin Tin T1 RH2 T2 RHout Tout v Menit % oC oC % oC % oC m/detik 1 0
2 15 3 30 4 45 5 60
3.4 Cara Menganalisi Hasil dan Menampilkan Hasil
Cara yang digunakan untuk menganalisis hasil menampilkan hasil, sebagai
berikut :
a. Data yang diperoleh dari penelitian dimasukkan dalam tabel se
