• Tidak ada hasil yang ditemukan

KARAKTERISTIK MESIN PENGERING PAKAIAN MENGGUNAKAN KOMPONEN UTAMA MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP SISTEM UDARA TERBUKA DENGAN VARIASI JUMLAH KIPAS

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Membagikan "KARAKTERISTIK MESIN PENGERING PAKAIAN MENGGUNAKAN KOMPONEN UTAMA MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP SISTEM UDARA TERBUKA DENGAN VARIASI JUMLAH KIPAS"

Copied!
120
0
0

Teks penuh

(1)

i

MENGGUNAKAN KOMPONEN UTAMA MESIN SIKLUS

KOMPRESI UAP SISTEM UDARA TERBUKA DENGAN

VARIASI JUMLAH KIPAS

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin

Oleh :

ANDY BONDAN PRAKOSO

NIM : 165214132

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

A MAJOR COMPONENT MACHINE COMPRESSION

SYSTEM CYCLE STEAM THE OPEN AIR

WITH VARIATIONS IN THE

QUANTITY OF FAN

FINAL PROJECT

As partial Fulfillment of the Requirement

to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

By

ANDY BONDAN PRAKOSO

Student Number : 165214132

MECHANICAL ENGINERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

vii

Kondisi cuaca yang selalu berubah dan tidak bisa diprediksi mengharuskan diciptakannya sebuah inovasi baru. Salah satunya adalah proses pengeringan pakaian. Tujuan dari penelitian ini adalah : (a) merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang aman, praktis dan ramah lingkungan serta tidak tergantung pada energi matahari. (b) mengetahui lama waktu pengeringan pakaian. (c) mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan yang memberikan waktu pengeringan pakaian tercepat.

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Konversi Energi, Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Mesin yang digunakan dalam hal ini menggunakan siklus kompresi uap. Komponen utama mesin siklus kompresi uap adalah : evaporator, kompresor, kondensor dan pipa kapiler. Terdapat dua mesin yang dipergunakan dalam penelitian ini. Kompresor yang digunakan mempunyai daya sebesar 1 HP dengan fluida kerja refrigeran R-22. Mesin pengering pakaian ini memiliki ukuran panjang 200 cm, lebar 150 cm, dan tinggi 200 cm. Variasi dilakukan terhadap kondisi awal pakaian (a) perasan tangan, (b) perasan mesin cuci, dengan tanpa kipas dan menggunakan kipas.

Mesin pengering pakaian yang dibuat dengan sistem udara terbuka dapat bekerja dengan baik. Untuk mengeringkan 50 pakaian hasil peras tangan dan tanpa kipas memerlukan waktu 118 menit, sedangkan untuk hasil peras mesin cuci dan tanpa kipas memerlukan waktu 53 menit. Untuk mengeringkan 50 pakaian hasil peras tangan menggunakan kipas memerlukan waktu 78 menit, sedangkan untuk hasil peras mesin cuci menggunakan kipas memerlukan waktu 32 menit. Dari penelitian tersebut diperoleh karakteristik mesin siklus kompresi uap yang memberikan waktu pengeringan tercepat adalah hasil peras mesin cuci menggunakan kipas, memiliki suhu rata-rata: suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering (𝑇𝑑𝑏) sebesar 29,31℃, suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering (𝑇𝑤𝑏) sebesar 25,53℃, suhu udara kering setelah melewati evaporator

(𝑇𝑑𝑏) sebesar 17,48℃, suhu udara kering setelah keluar kondensor (𝑇𝑑𝑏) sebesar 47,77℃, suhu udara kering setelah keluar dari ruang pengering (𝑇𝑑𝑏) sebesar 36,55℃, suhu udara basah setelah keluar dari ruang pengering (𝑇𝑤𝑏) sebesar 27,78℃. Energi yang diserap evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (𝑄𝑖𝑛) sebesar 130,5 kJ/kg, sedangkan untuk kalor yang dilepas kondensor ke udara di sekitar kondensor persatuan massa refrigeran (𝑄𝑜𝑢𝑡) sebesar 161,6 kJ/kg. Kerja yang dihasilkan kompresor persatuan massa refrigeran

(𝑊𝑖𝑛) sebesar 31,2 kJ/kg, dengan unjuk kerja sesungguhnya (𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙) adalah 4,19 dan unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙) sebesar 6,40 Efisiensi yang mampu dihasilkan sebesar 65 %.

(8)

viii

A changing weather conditions and cannot be predicted that it must be used to create a new innovation. One of these is the process of drying clothes. Objective of the study are : (a) design and assemble the machine a clothes dryer that safe, practical and environmentally friendly and not dependent on solar energy. (b) to examine a long time drying clothes. (c) know characteristic of machine compression cycle steam which used that gives the fastest time drying clothes.

The study is done in the Laboratory Conversion Energy, Engineering, Sanata Dharma University, Yogyakarta. Machine used in this using compression steam cycle. A major component a cycle compression steam is : evaporator, compressor, condenser, and pipe capillary. There are two machine be used in this research. Compressor used has its of 1 hp with the fluid refrigerant R-22 work. The clothes dryer it has a measure of length 200 cm, 150 cm wide, and high 200 cm. Variation do with the initial conditions clothing (a) squeeze the hand, (b) squeeze washing machine, with no fan and use fan.

Drying machine garment made by system the open air can work well. To dry 50 clothing the results of wring hands and without a fan need the time 118 minutes, while to yield wring a washer and without a fan need the time 53 minutes. To dry 50 clothing the results of wring hand use fan need the time 78 minutes, while to yield wring the washing machine use fan need 32 minutes. Of the study were obtained characteristic machine cycle compression the steam give time drying the fastest is the result wring the washing machine use fan, having an average temperature of : temperature dry air before entering drying machine (𝑇𝑑𝑏) is 29,31

℃, wet air temperature before entering the drying machine (𝑇𝑤𝑏)is 25,53 ℃, the air temperatureis dry after passing the evaporator (𝑇𝑑𝑏) 𝑜𝑓 17,48 ℃, the air temperature is dry after the condenser exits (𝑇𝑑𝑏) of 47,77 ℃, the air temperature is dry after exiting the drying chamber (𝑇𝑑𝑏)of 36,55 ℃,the temperature of the wet air after exiting the dying chamber (𝑇𝑤𝑏)is 27,78 ℃. The energy absorbed by the compression cycle engine (𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙) is 6,40 efficiency that can be produced by 65 %.

(9)

ix

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik dan tepat pada waktunya.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk memperoleh ijazah maupun gelar S1 Teknik Mesin.

Berkat bimbingan, nasihat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan maksimal. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi.

3. Doddy Purwadianto S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, yang mengijinkan dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian. 4. Achilleus Hermawan Astyanto M.Eng., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Supranto dan Marlin Pratiwi sebagai orang tua penulis yang selalu memberi

semangat baik yang berupa materi maupun spiritual.

6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan.

7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini.

(10)
(11)

xi

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori ... 5

2.1.1 Metode - Metode Dalam Pengeringan Pakaian ... 5

2.1.2 Dehumidifier ... 8

2.1.2.1 Parameter Dehumidifier ... 9

2.1.3 Siklus Kompresi Uap ... 12

2.1.3.1 Komponen-Komponen Utama pada Mesin Kompresi Uap 12 2.1.3.2 Diagram P-h dan Diagram T-s ... 14

2.1.3.3 Perhitungan-Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap ... 16

2.1.4 Psychrometric Chart ... 18

(12)

xii

2.1.5 Proses Udara yang terjadi di dalam Mesin Pengering ... 26

2.1.6 Perhitungan pada Psychrometric Chart ... 28

2.1.7 Tinjauan Pustaka ... 29

BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Obyek Penelitian ... 32

3.2 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian ... 33

3.2.1 Alat ... 33

3.2.2 Bahan ... 37

3.2.3 Alat Pendukung Penelitian ... 42

3.3 Variasi Penelitian ... 44

3.4 Tata Cara Penelitian ... 45

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian ... 45

3.4.2 Proses Pembuatan Mesin Pengering Pakaian ... 46

3.4.3 Proses Pengisian Refrigeran ... 42

3.4.4 Skematik Pengambilan Data ... 47

3.4.5 Langkah-Langkah Pengambilan Data ... 48

3.5 Cara Menganalisis dan Mendapatkan Hasil ... 50

3.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan ... 51

BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ... 52

4.2 Hasil Perhitungan ... 57

4.3 Pembahasan ... 65

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 72

5.2 Saran 72 DAFTAR PUSTAKA ... 74

(13)

xiii

Gambar 2.1 Pengeringan Menggunakan Sinar Matahari ... 6

Gambar 2.2 Pengeringan Menggunakan Gaya Sentrifugal ... 6

Gambar 2.3 Pengeringan Dengan Menggunakan Gas LPG ... 7

Gambar 2.4 Refrigerant Dehumidifier ... 8

Gambar 2.5 Desiccant Dehumidifier ... 9

Gambar 2.6 Hygrometer ... 10

Gambar 2.7 Siklus Kompresi Uap ... 13

Gambar 2.8 Siklus Kompresi Uap dalam Diagram P-h ... 14

Gambar 2.9 Siklus Kompresi Uap dalam Diagram T-s ... 14

Gambar 2.10 Psychrometric Chart ... 19

Gambar 2.11 Skematik Psychrometric Chart ... 20

Gambar 2.12 Proses-Proses pada Psychrometric Chart ... 21

Gambar 2.13 Proses Humidify ... 22

Gambar 2.14 Proses Evaporative Cooling... 22

Gambar 2.15 Proses Sensible Cooling ... 23

Gambar 2.16 Proses Cooling and Dehumidify ... 23

Gambar 2.17 Proses Dehumidify ... 24

Gambar 2.18 Proses Heating and Dehumidify ... 24

Gambar 2.19 Proses Sensible Heating ... 25

Gambar 2.20 Proses Heating and Humidify ... 25

Gambar 2.21 Proses-proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian ... 26

Gambar 2.22 Proses pengeringan pakaian pada Psychrometric Chart ... 27

Gambar 3.1 Skematik alat mesin pengering pakaian ... 32

(14)

xiv

Gambar 3.10 Tube Expander ... 36

Gambar 3.11 Gas Las ... 36

Gambar 3.12 Kawat las kuningan ... 37

Gambar 3.13 Balok kayu ... 37

Gambar 3.14 Triplek ... 38

Gambar 3.15 Paku ... 38

Gambar 3.16 Cable ties ... 39

Gambar 3.17 Lakban ... 39

Gambar 3.18 Kompresor hermatik jenis rotari ... 39

Gambar 3.19 Kondensor ... 40

Gambar 3.20 Pipa kapiler ... 40

Gambar 3.21 Evaporator ... 41

Gambar 3.22 Filter ... 41

Gambar 3.23 Refrigeran R-22 ... 41

Gambar 3.24 Roda ... 42

Gambar 3.25 Kipas (fan) ... 42

Gambar 3.26 Timbangan digital ... 43

Gambar 3.27 Alat penampil suhu digital (APPA) dan termokopel ... 43

Gambar 3.28 Hygrometer ... 44

Gambar 3.29 Stopwatch ... 44

Gambar 3.30 Alur pelaksanaan penelitian ... 45

Gambar 3.31 Skematik pengambilan data sistem udara terbuka ... 47

Gambar 4.1 Psychrometric Chart peras mesin cuci kipas menit ke-10 ... 59

Gambar 4.2 Diagram P-h pengeringan tercepat ... 63

Gambar 4.3 Grafik penurunan massa menggunakan panas sinar matahari ... 67

Gambar 4.4 Grafik penurunan massa pengeringan tanpa kipas... 67

Gambar 4.5 Grafik penurunan massa pengeringan menggunakan kipas ... 68

Gambar 4.6 Grafik penurunan massa kondisi awal perasan mesin cuci ... 68

(15)

xv

Tabel 3.1 Tabel pengambilan data penelitian setiap variasi ... 50

Tabel 4.1 Data hasil rata-rata peras tangan menggunakan kipas ... 52

Tabel 4.2 Data hasil rata-rata peras mesin cuci menggunakan kipas ... 53

Tabel 4.3 Data hasil rata-rata peras tangan tanpa kipas ... 54

Tabel 4.4 Data hasil rata-rata peras mesin cuci tanpa kipas ... 55

Tabel 4.5 Data hasil peras mesin cuci dengan panas matahari ... 56

Tabel 4.6 Data hasil peras tangan dengan panas matahari ... 57

Tabel 4.7 Hasil perhitungan massa air setiap variasi ... 58

Tabel 4.8 Hasil perhitungan perasan tangan menggunakan kipas ... 61

Tabel 4.9 Hasil perhitungan perasan mesin cuci menggunakan kipas ... 61

Tabel 4.10 Hasil perhitungan perasan tangan tanpa kipas ... 62

(16)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Gambar L.1 Mesin pengering pakaian ... 75 Gambar L.2 Penutup ruang mesin pengering ... 75 Gambar L.3 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 10... 76 Gambar L.4 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke 20... 77 Gambar L.5 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 30... 78 Gambar L.6 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 40... 79 Gambar L.7 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 50... 80 Gambar L.8 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 60... 81 Gambar L.9 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 70... 82 Gambar L.10 Psychrometric chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit

ke 80... 83 Gambar L.11 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci menggunakan kipas

menit ke 20 ... 84 Gambar L.12 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci menggunakan kipas menit ke 30 ... 85 Gambar L.13 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci menggunakan kipas

menit ke 40 ... 86 Gambar L.14 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 10 ... 87 Gambar L.15 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 20

(17)

xvii

Gambar L.16 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 30 ... 89 Gambar L.17 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 40 ... 90 Gambar L.18 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 50 ... 91 Gambar L.19 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 60

... 92 Gambar L.20 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 70

... 93 Gambar L.21 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 90

... 94 Gambar L.22 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 100

... 95 Gambar L.23 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 110

... 96 Gambar L.24 Psychrometric chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke 120

(18)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara berkembang yang sedang giat membangun. Pembangunan dilakukan di segala bidang, yang berbentuk fisik seperti infrastruktur dan manufaktur, maupun non-fisik seperti pendidikan, perkembangan budaya, dll. Semua ini dilakukan untuk membangun negara yang aman dan maju, meningkatkan kesejahteraan rakyat, dan meningkatkan kualitas manusia Indonesia yang dilengkapi dengan semua syarat yang diperlukan untuk menjalankan pembangunan di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan negara lain.

Dewasa ini mesin pengering pakaian sangat digunakan untuk kebutuhan sehari-hari rumah tangga maupun menjadi incaran pelaku-pelaku bisnis yang bergerak di bidang laundry. Pada saat ini sudah dikenal beberapa jenis atau cara pengeringan pakaian, misalnya dengan cara memanfaatkan panas matahari, mesin pengering dengan menggunakan gas LPG dan mesin pengering pakaian dengan menggunakan listrik. Namun demikian, ada kekurangan dan kelebihan dari setiap mesin pengering yang sudah ada tersebut.

Kelebihan dari pengeringan pakaian menggunakan matahari yaitu murah, aman dan ramah lingkungan. Energi matahari dapat diperoleh dengan gratis. Tetapi disisi lain penggunaan energi matahari untuk pengeringan memiliki kerugian. Pada saat musim hujan, panas matahari sulit dipergunakan atau dimanfaatkan untuk pengering pakaian. Matahari tertutup awan, sehingga sinar matahari tidak mampu untuk mengeringkan pakaian. Tidak dapat dilakukan pada malam hari.

(19)

berbau, ada resiko meledaknya tabung gas LPG, butuh pengawasan pada saat pengoperasian mesin.

Kelebihan dari mesin pengering pakain dengan listrik adalah mudah dalam pengoperasiannya, tidak tergantung cuaca dan dapat dipergunakan pada pagi, siang, maupun malam hari. Kerugian dari mesin pengering listrik adalah borosnya listrik yang dipergunakan, karena daya listrik yang diperlukan mesin ini cukup tinggi.

Dengan memahami masih banyak kekurangan yang ada pada mesin pengering pakaian, maka penulis tertantang untuk menciptakan mesin pengering yang ramah lingkungan, aman atau tidak berbahaya, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja. Berangkat dari persoalan tersebut, penulis melakukan penelitian dengan topik tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Pada masa sekarang ini diperlukan sebuah mesin pengering pakaian yang dapat dipergunakan sebagai pengganti sumber energi matahari untuk mengeringkan pakaian, terutama ketika musim hujan tiba atau saat malam hari. Mesin pengering yang dapat dijangkau baik oleh pelaku usaha, bisnis maupun rumah tangga. Adapun rumusan masalah yang digunakan adalah sebagai berikut :

a. Bagaimanakah merancang dan merakit mesin pengering yang aman, praktis, dan ramah lingkungan ?

b. Berapa lama waktu pengeringan untuk mesin pengering tersebut ?

c. Bagaimanakah karakteristik mesin siklus kompresi uap yang digunakan pada mesin pengering pakaian tersebut ?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian tentang mesin pengering pakaian ini adalah :

a. Merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang praktis, aman, dan ramah lingkungan.

(20)

c. Mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap yang digunakan pada mesin pengering pakaian yang memberikan waktu pengeringan pakaian tercepat meliputi : kondisi udara di dalam ruang pengering pakaian, 𝑄𝑖𝑛, 𝑄𝑜𝑢𝑡, 𝑊𝑖𝑛,𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙, 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙, dan Efisiensi.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang diambil di dalam penelitian adalah:

a. Mesin pengering mempunyai sistem udara terbuka, artinya udara yang telah digunakan untuk pengering pakaian di dalam ruang pengering tidak dipergunakan lagi.

b. Mesin pengering bekerja dengan sumber energi dari listrik.

c. Mesin pengering pakaian menggunakan sistem kerja mesin siklus kompresi uap.

d. Komponen mesin siklus kompresi uap meliputi : kompresor, kondensor, pipa kapiler, dan evaporator.

e. Refrigeran yang digunakan mesin pengering pakaian ini adalah jenis R22. f. Ruang pengering berukuran panjang 2 meter, lebar 1,5 meter, dan tinggi 2

meter memiliki kapasitas pengeringan pakaian sebanyak 50 pakaian.

g. Kipas (fan) yang digunakan adalah jenis fan potensio dengan merk Pisces model : MF181 45 watt 220V 50Hz.

h. Jumlah mesin siklus kompresi uap sebanyak 2 buah dengan daya kompresor 746 watt (untuk setiap mesin siklus kompresi uap).

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian tentang mesin pengering pakaian ini adalah :

a. Mesin pengering pakaian dapat dipergunakan sebagai alternatif pengganti sumber panas matahari pada proses pengeringan.

(21)

c. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi dalam pembuatan mesin pengering pakaian.

(22)

5

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Metode-Metode Dalam Pengeringan Pakaian

Dewasa ini ada banyak metode-metode yang dilakukan dalam proses pengeringan pakaian baik secara alami maupun dengan menggunakan mesin pengering yang ada dipasaran, misalnya (a) pengeringan menggunakan sinar matahari, (b) pengeringan dengan menggunakan gaya sentrifugal, (c) pengeringan dengan menggunakan gas LPG, (d) pengeringan dengan mesin dehumidifier. Berikut ini adalah penjelasan dari beberapa metode pengeringan tersebut :

a. Pengeringan menggunakan sinar matahari

(23)

Gambar 2.1 Pengeringan Menggunakan Sinar Matahari b. Pengeringan dengan menggunakan gaya sentrifugal

Metode pengeringan ini sering dijumpai di pasaran hampir semua mesin cuci yang ada di pasaran mempergunakan metode ini. Prinsip mesin ini adalah memanfaatkan gaya sentrifugal untuk memisahkan air yang terkandung di pakaian. Cara kerja mesin ini adalah pakaian diputar di dalam bak penampung pakaian dengan kecepatan penuh oleh motor listrik yang terhubung pada pulley yang terdapat pada poros dengan menggunakan sabuk. Putaran bak penampung pakaian yang tinggi mampu mengakibatkan air terhempas keluar dari bak penampung pakaian yang memiliki banyak lubang air dan terkumpul pada bak penampung, kemudian air langsung keluar melalui pipa output. Tetapi dengan menggunakan metode ini pakaian tidak bisa langsung benar-benar menjadi kering dan siap untuk di setrika, pakaian harus tetap dijemur atau diangin-anginkan terlebih dahulu. Kerugian yang lain adalah boros listrik.

Gambar 2.2 Pengeringan Menggunakan Gaya Sentrifugal c. Pengeringan dengan menggunakan gas LPG

(24)

pakaian dengan menggunakan gas LPG diketahui lebih cepat dalam proses pengeringannya karena suhu udara yang dihasilkan sangat tinggi. Prinsip kerja mesin pengering ini yaitu dengan menggunakan udara panas yang dihasilkan oleh pembakaran gas LPG yang kemudian disirkulasikan dengan blower atau kipas ke dalam ruang pengering. Udara panas tersebut digunakan untuk menguapkan kandungan air yang terdapat pada pakaian sehingga pakaian menjadi kering dan siap untuk disetrika. Pengeringan dengan menggunakan metode ini memiliki beberapa kekurangan seperti pakaian akan cepat rusak karena udara yang dihasilkan memiliki suhu yang sangat tinggi pakaian tercemari oleh gas hasil pembakaran, tidak ramah lingkungan. Sedikit repot karena harus menyediakan bahan bakar LPG setiap habis pemakaian, tabung gas dapat meledak jika pengoperasiannya tidak berhati-hati.

Gambar 2.3 Pengeringan Dengan Menggunakan Gas LPG d. Pengeringan dengan mesin dehumidifier

(25)

2.1.2 Dehumidifier

Dehumidifier merupakan salah satu alat pengering udara yang berfungsi untuk mengurangi tingkat uap air atau kelembaban yang terkandung di dalam udara melalui proses dehumidifikasi. Proses dehumidifikasi merupakan suatu proses penurunan kadar air di dalam udara menjadi udara kering. Dehumidifikasi dibagi menjadi 2 metode. Pertama, Refrigerant Dehumidifier yang menggunakan metode pendinginan udara di bawah titik embun dan mengurangi tingkat kelembaban dengan cara kondensasi. Kedua, Desiccant Dehumidifier menggunakan metode bahan pengering sebagai penyerap uap air yang ada di udara.

a. Refrigerant Dehumidifier

Refrigerant Dehumidifier merupakan alat dehumidifikasi yang umum digunakan di pasaran karena biaya produksi yang murah serta mudah dalam proses pengoperasiannya. Dehumidifier ini akan bekerja sangat efektif jika di tempatkan di dalam ruangan yang memiliki suhu sangat hangat dan kelembaban yang tinggi. Prinsip kerja dari Refrigerant Dehumidifier yaitu menggunakan siklus kompresi uap dimana evaporator berfungsi untuk menyerap uap air yang terdapat di dalam udara sehingga udara menjadi kering. Kemudian udara dilewatkan kondensor yang bersuhu udara kering dan bersuhu panas. Evaporator mampu menurunkan suhu udara ketitik terjadinya kondensasi dimana uap air akan menetes ke bawah dan tertampung pada wadah.

(26)

b. Desiccant Dehumidifier

Desiccant Dehumidifier memiliki prinsip kerja yang berbeda dengan refrigerant dehumidifier dalam proses penurunan kelembaban. Dalam proses penurunan kelembaban dehumidifier ini menggunakan bahan penyerap kelembaban yang berupa liquid atau solid, seperti dilica gel atau batu zeloit. Dehumidifier ini akan bekerja dengan baik apabila digunakan di daerah yang memiliki iklim dingin. Prinsip kerja desiccant dehumidifier dengan mensirkulasikan udara ke bagian disc yang dibuat menyerupai sarang lebah dan berisi bahan pengering (silica gel atau batu zeolite). Disc berputar secara perlahan-lahan menggunakan motor kecil, selanjutnya uap air yang terkandung dalam udara masuk dan diserap oleh disc yang berputar. Hasil udara yang keluar dari disc memiliki suhu hangat dan kering. Bersama dengan berputarnya disc pada bagian reaktivitasi disirkulasikan udara panas yang berasal dari heater. Pemanasan pada bagian reaktivasi bertujuan untuk meregenerasi bahan pengering pada disc. Kemudian air yang terserap oleh disc bagian reaktivasi terlepas karena proses pemanasan. Uap air yang terserap oleh udara pada bagian reaktivitasi akan dikeluarkan ke lingkungan.

Gambar 2.5 Desiccant Dehumidifier

2.1.2.1Parameter Dehumidifier

(27)

a. Kelembaban

Kelembaban merupakan jumlah kandungan uap air yang terdapat di dalam udara. Udara bias dikatakan mempunyai tingkat kelembaban yang tinggi apabila uap air yang dikandungnya tinggi, begitu juga sebaliknya jika udara sedikit mengandung uap air disebut udara kering. Udara terdiri dari berbagai macam komponen antara lain udara kering, uap air, polutan, debu dan partikel lainnya. Uadara yang kurang mengandung uap air dikatakan udara kering, sedangkan udara yang mengandung banyak uap air dikatakan udara basah. Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara relatif dan mutlak. Kelembaban relatif adalah merupakan presentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air maksimal yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 kg udara tersebut. Kelembaban relatif menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air pakaian yang telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relative maka semakin banyak uap air yang dapat diserap. Kelembaban mutlak adalah banyaknya kandungan air di dalam 1 kg udara.

Gambar 2.6 Hygrometer

(28)

yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Sedangkan pada termometer bola kering, tabung air raksa pada termometer dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara aktual.

b. Suhu Udara

Suhu udara merupakan keadaan panas atau dinginnya udara disuatu tempat. Suhu udara dinyatakan panas jika suhu udara pada tempat dan waktu tertentu melebihi suhu lingkungan di sekitarnya dan begitu juga sebaliknya untuk udara dingin. Suhu rata-rata di daerah tropis, khususnya Indonesia memiliki suhu sekitar

28℃. Suhu udara sangat berpengaruh terhadap laju pengeringan. Semakin besar

perbedaan antara suhu udara pengeringan dan suhu pakaian maka kemampuan perpindahan kalor semakin besar. Oleh karena itu, proses penguapan air juga akan meningkat. Agar pakaian yang dikeringkan tidak sampai rusak, suhu udara harus diatur dan dikontrol secara terus menerus selama waktu proses pengeringan berlangsung.

c. Aliran Udara

Aliran udara pada proses pengeringan pakaian mempunyai fungsi membawa udara panas untuk menguapkan kandungan air pada pakaian serta mengeluarkan uap air hasil penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dibuang keluar ruang pengering agar tidak membuat jenuh udara pada ruangan yang dapat menghambat proses pengeringan. Semakin besar laju aliran massa udara panas yang mengalir maka akan semakin besar kemampuannya untuk menguapkan massa air dari pakaian, namun berbanding terbalik dengan suhu udara yang semakin menurun.

d. Kelembaban Spesifik

(29)

berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan (𝛥𝑊) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) :

∆𝑊= (𝑊𝐹 − 𝑊𝐺) .… (2.1) Pada Persamaan (2.1) :

∆𝑊 : massa air yang berhasil diuapkan

𝑊𝐹 : kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering

𝑊𝐺 : kelembaban spesifik setelah melewati kondensor

2.1.3 Siklus Kompresi Uap

Salah satu penerapan yang abnyak digunakan dari termodinamika adlah sistem refrigerasi yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempat yang bersuhu rendah ke tempat yang bersuhu tinggi. Dari beberapa jenis sistem refrigerasi yang paling umum digunakan adalah refrigerasi dengan siklus kompresi uap. Terdapat beberapa jenis refrigeran yang umum digunakan dalam siklus kompresi uap antara lain R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, R-410a, dan R-134a. Pada siklus kompresi uap untuk saat ini pada umumnya menggunakan refrigeran R-22, R-134a, dan R-410a sebagai fluida kerja.

2.1.3.1Komponen-komponen Utama pada Mesin Kompresi Uap

(30)

Gambar 2.7 Siklus Kompresi Uap

Dalam siklus kompresi uap ini refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, kemudian uap refrigeran bertekanan tinggi tersebut diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi melewati kondensor. Selanjutnya refrigerant bertekanan tinggi tersebut dilewatkan dalam pipa kapiler sehingga tekanannya menjadi turrun supaya cairan refrigeran bertekanan rendah tersebut dapat menguap kembali ke dalam evaporator menjadi uap refrigeran bertekanan rendah.

Berikut beberapa penjelasan tentang komponen utama dari kompresi uap : a. Kompresor

Kompresor merupakan komponen utama dari sitem refrigerasi atau sistem kompresi uap yang memiliki fungsi untuk meningkatkan tekanan refrigeran. Kompresor bekerja menghisap uap refrigeran dari evaporator dan mendorongnya dengan cara kompresi agar mengalir masuk ke kondensor.

b. Kondensor

Kondensor memiliki sistem kerja yaitu merubah fase refrigeran, dari fase uap menjadi fase cair. Proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Ketika perubahan fase refrigeran berlangsung, kalor keluar dari refrigeran karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada temperatur lingkungan.

c. Pipa kapiler

(31)

d. Evaporator

Evaporator berfungsi untuk menyerap kalor dari lingkungan sekitar yang kemudian akan diserap oleh refrigeran yang mengakibatkan refrigeran mengalami penguapan. Proses ini terjadi pada tekanan dan temperature yang konstan.

e. Filter

Filter berfungsi untuk menyaring atau menangkap kotoran-kotoran dan uap air yang akan mengalir masuk ke dalam pipa kapiler, sehingga tidak menyumbat pipa kapiler.

2.1.3.2Diagram P-h dan Diagram T-s

Dalam siklus kompresi uap ini, refrigerant mengalami beberapa proses yaitu : proses kompresi, desuperheating, kondensasi, pendinginan lanjut, throttling, proses evaporasi dan proses pemanasan lanjut.

Gambar 2.8 Siklus Kompresi Uap dalam Diagram P-h

(32)

a. Proses 1-2 : proses kompresi

Proses 1-2 merupakan proses kompresi isentropik. Proses kompresi berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigeran dari tekanan rendah ke takanan tinggi, proses ini berlangsung di kompresor dan berlangsung secara isentropis adiabiatis dengan entropi konstan. Fluida refrigeran masuk kompresor memiliki fase gas jenuh atau gas panas lanjut dan keluar berupa gas panas lanjut bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi. Tekanan hasil kompresor harus menghasilkan temperatur kerja kondensor seperti yang diinginkan, lebih tinggi dari temperatur lingkungan dan sekitar kondensor.

b. Proses 2-2a : proses desuperheating

Proses 2-2a merupakan proses penurunan suhu (desuperheating). Proses ini berlangsung pada tekanan yang tetap. Proses ini merupakan terjadinya penurunan suhu pada refrigeran dari fase gas panas lanjut menjadi gas jenuh. Penurunan suhu terjadi karena ada perpindahan kalor dari refrigeran ke lingkungan. Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor dan pada tekanan yang konstan.

c. Proses 2a-3a : proses kondensasi

Proses 2a-3a merupakan proses kondensasi atau pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor. Proses ini adalah proses perubahan fase dari gas jenuh menjadi fase cair jenuh, proses ini berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. Ketika perubahan fase refrigeran berlangsung, kalor keluar dari refrigeran karena temperatur refrigeran lebih tinggi daripada temperatur lingkungan.

d. Proses 3a-3 : proses pendinginan lanjut

Proses 3a-3 merupakan proses pendinginan lanjut atau subcooling. Proses ini adalah proses penurunan suhu pada refrigeran setelah refrigeran memiliki kondisi cair jenuh. Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan kondisi refrigeran benar-benar dalam kondisi cair, supaya mudah mengalir di dalam pipa kapiler. Proses ini berlangsung pada tekanan yang konstan, fase berubah dari fase jenuh menjadi cair lanjut. Adanya proses ini, menyebabkan nilai Coefficient Of Performance (COP) mesin lebih tinggi dibandingkan jika tidak ada proses subcooling.

(33)

Proses penurunan tekanan berlangsung pada entalpi yang konstan. Proses ini berlangsung di dalam pipa kapiler. Fase refrigeran ketika memasuki pipa kapiler berbentuk cair lanjut menjadi fase cair dan gas. Akibat penurunan tekanan, suhu refrigeran juga mengalami penurunan.

f. Proses 4-1 : proses evaporasi

Proses ini terjadi di evaporator pada tekanan dan temperatur yang tetap. Karena suhu kerja evaporator lebih rendah dari suhu lingkungan evaporator, maka ada kalor yang masuk dipergunakan untuk merubah fase refrigeran menjadi fase campuran ke gas jenuh.

g. Proses 1a-1 : proses pemanasan lanjut

Pada proses ini terjadi penyerapan kalor dari lingkungan yang dipergunakan untuk menaikkan suhu refrigeran sehingga refrigeran yang akan masuk ke

kompresor dalam kondisi gas panas lanjut. .

2.1.3.3Perhitungan-Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap

Dalam siklus kompresi uap pada diagram P-h bias didapat (a) Energi yang diserap ke dalam evaporator persatuan massa refrigeran (𝑄𝑖𝑛), (b) Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (𝑄𝑜𝑢𝑡), (c) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (𝑊𝑖𝑛), (d) 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 mesin siklus kompresi uap, (e) 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 mesin siklus kompresi uap, dan (f) Efisiensi dari sistem kompresi uap.

a. Energi yang masuk ke evaporator (𝑄𝑖𝑛)

Energi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (𝑄𝑖𝑛) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2)

𝑄𝑖𝑛 = ℎ1− ℎ4 …(2.2)

Pada Persamaan (2.2) :

𝑄𝑖𝑛 : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

ℎ1 : Entalpi refrigeran saat keluar evaporator = entalpi refrigeran masuk kompresor (kJ/kg)

ℎ4 : Entalpi refrigeran sebelum masuk evaporator = entalpi refrigeran keluar dari pipa kapiler (kJ/kg)

(34)

Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (𝑄𝑜𝑢𝑡) dapat dihitung dengan Persamaan (2.3)

𝑄𝑜𝑢𝑡 = ℎ2− ℎ3 …(2.3) Pada Persamaan (2.3) :

𝑄𝑜𝑢𝑡 : Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

ℎ2 : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

ℎ3 : Entalpi refrigeran saat masuk pipa kapiler persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

c. Kerja Kompresor (𝑊𝑖𝑛)

Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (𝑊𝑖𝑛) dapat dihitung dengan Persamaan (2.4)

𝑊𝑖𝑛 = ℎ2 − ℎ1 …(2.4)

Pada Persamaan (2.4) :

𝑊𝑖𝑛 : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

ℎ2 : Entalpi saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

ℎ1 : Entalpi saat keluar evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

d. 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙mesin siklus kompresi uap

Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap (𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙) dapat dihitung dengan Persamaan (2.5)

𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 𝑊𝑄𝑖𝑛

𝑖𝑛 …(2.5)

Pada Persamaan (2.5) :

𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 : Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap

𝑄𝑖𝑛 : Entalpi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

𝑊𝑖𝑛 : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg)

e. 𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 mesin siklus kompresi uap

Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙) dapat dihitung dengan Persamaan (2.6)

𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 = 𝑇𝑇𝑐

(35)

Pada Persamaan (2.6) :

𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 : Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap

𝑇𝐶 : Suhu mutlak kondensor (K)

𝑇𝑒 : Suhu mutlak evaporator (K)

f. Efisiensi (η) sistem mesin siklus kompresi uap

Efisiensi sistem mesin siklus kompresi uap (η) dapat dihitung dengan

Persamaan (2.7)

η = 𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙

𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 …(2.7) Pada Persamaan (2.7) :

η : Efisiensi sistem mesin siklus kompresi uap

𝐶𝑂𝑃𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 : Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap

𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 : Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap.

2.1.4 Psychrometric Chart

Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan karakteristik dari udara pada suatu tekanan tertentu. Contoh gambar Psychrometric chart dapat dilihat pada gambar (2.10) dimana masing-masing kurva atau garis menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk dapat mengetahui nilai dari properti-properti (𝑇𝑑𝑏, 𝑇𝑤𝑏, 𝑇𝑑𝑝, h, RH, w dan SpV) bisa dilakukan apabila minimal

dua buah dari properti tersebut sudah diketahui. Misalnya, jika suhu udara kering

(36)

Gambar 2.10 Psychrometric chart (sumber: http://flycarpet.net/en/PsyOnline)

2.1.4.1Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart

(37)

(%RH), (f) Enthalpy (h), (g) Volume Spesifik (SpV). Berikut ini penjelasan dari parameter-parameter dalam Psychrometric Chart yang digunakan sebagai acuan dalam penelitian :

Gambar 2.11 Skematik Psychrometric Chart a. Dry-bulb Temperature (𝑇𝑑𝑏)

Dry-bulb Temperature (𝑇𝑑𝑏) adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran termometer dengan tabung bulb dalam keadaan kering atau tidak dibasahi air atau tidak dibalut dengan kain basah.

b. Wet-bulb Temperature (𝑇𝑤𝑏)

Wet-bulb Temperature (𝑇𝑤𝑏) adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran termometer dengan tabung bulb dalam keadaan dibasahi air atau di balut dengan kain basah.

c. Dew-point Temperature (𝑇𝑑𝑝)

Dew-point Temperature (𝑇𝑑𝑝) adalah suhu dimana uap air di dalam udara

mulai menunjukkan aksi pengembunan ketika udara tersebut diturunkan suhunya atau didinginkan. Pada kondisi Dew-point Temperature, temperature bola basah

(38)

d. Spesific Humidity (w)

Spesific Humidity (w) adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering atau perbandingan antara massa uap air dengan massa udara kering (𝑘𝑔𝑎𝑖𝑟/𝑘𝑔𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎).

e. Relative Humidity (%RH)

Relative Humidity (%RH) adalah persentase perbandingan jumlah air yang terkandung di dalam 1 m³ dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m³ udara tersebut.

f. Enthalpy (h)

Enthalpy (h) adalah sebuah istilah yang terdapat dalam ilmu termodinamika yang menyatakan jumlah energy internal yang terdapat di dalam sebuah sistem ditambah dengan jumlah energi yang digunakan untuk melakukan aktivitas pada suatu material.

g. Volume Spesifik (SpV)

Volume Spesifik (SpV) adalah volume suatu zat persatuan massa. Merupakan kebalikan dari massa jenis, dimana massa jenis merupakan perhitungan massa setiap satuan volume.

2.1.4.2Proses-proses Pada Psychrometric Chart

Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart meliputi : (a) humidify, (b) evaporative cooling, (c) sensible cooling, (d) cooling + dehumidify, (e) dehumidify, (f) heating + dehumidify, (g) sensible heating, (h) heating + humidify.

(39)

a. Proses humidify

Proses humidify adalah proses dimana terjadi penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah temperatur bola kering sehingga terjadi kenaikan pada entalpi, temperatur bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Proses humidify bila digambarkan pada psychrometric chart, seperti pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Proses Humidify

b. Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (Evaporative Cooling) Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban berfungsi untuk menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara. Terjadi penurunan pada temperatur bola kering dan volume spesifik. Sedangkan pada temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relative dan kelembaban spesifik mengalami peningkatan. Proses evaporative cooling bila digambarkan pada psychrometric chart, seperti pada Gambar 2.14.

(40)

c. Proses pendinginan (sensible cooling)

Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensible dari udara sehingga temperatur udara menurun. Proses ini terjadi penurunan pada temperatur bola kering, temperatur bola basah dan volume spesifik, sedangkan kelembaban relatif mengalami peningkatan. Pada kelembaban spesifik dan suhu titik embun tidak mengalami perubahan atau dalam keadaan konstan. Proses pendinginan, bila digambarkan dalam psychrometric chart seperti tersaji pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Proses Sensible Cooling

d. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidify) Proses pendinginan dan penurunan kelembaban adalah proses penurunan kalor sensible dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, serta kelembaban spesifik. Sedangkan kelembaban relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban, bila digambarkan dalam psychrometric chart seperti tersaji pada Gambar 2.16.

(41)

e. Proses dehumidify

Proses dehumidify adalah proses pengurangan kandungan uap air ke udara tanpa merubah temperatur bola kering sehingga terjadi penurunan pada entalpi, temperatur bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Proses dehumidify, bila digambarkan dalam psychrometric chart seperti tersaji pada Gambar 2.17.

Gambar 2.17 Proses dehumidify

f. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidify) Proses pemanasan dan penurunan kelembaban adalah proses untuk menaikkan suhu udara dan menurunkan kandungan uap air yang terdapat pada udara. Dalam proses ini kelembaban spesifik, entalpi, temperatur bola basah, dan kelembaban relatif mengalami penurunan, sedangkan pada temperatur bola kering terjadi peningkatan. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban, bila digambarkan dalam psychrometric chart seperti tersaji pada Gambar 2.18.

(42)

g. Proses pemanasan (sensible heating)

Proses pemanasan adalah proses penambahan kalor sensible ke udara. Pada proses pemanasan terjadi peningkatan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik tetap dalam keadaan konstan. Namun, kelembaban relatif mengalami penurunan. Proses pemanasan, bila digambarkan dalam psychrometric chart seperti tersaji pada Gambar 2.19.

Gambar 2.19 Proses sensible heating

h. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidify) Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban adalah dilakukannya pemanasan udara yang disertai dengan penambahan uap air. Kelembaban spesifik, entalpi, temperatur bola basah, temperatur bola kering mengalami peningkatan. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban, bila digambarkan dalam psychrometric chart seperti tersaji pada Gambar 2.20.

(43)

2.1.5 Proses Udara Yang Terjadi di Dalam Mesin Pengering

Pada Gambar 2.21 menyajikan skematik proses-proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian sistem udara terbuka. Udara luar yang mengandung uap air akan dilewatkan evaporator yang bertemperatur rendah hingga uap air pada udara mengalami kondensasi. Ketika udara keluar evaporator, temperature dan kandungan uap air pada udara akan mengalami penurunan (cooling and dehumidify). Kemudian udara dikondisikan melalui proses pemanasan (heating) untuk mendapatkan suhu tinggi. Proses pemanasan ini berlangsung di kondensor tetapi juga dibantu panas yang berasar dari kompresor sebelum dilewatkan menuju kondensor. Udara yang bertemperatur tinggi tersebut akan disirkulasikan ke dalam ruang pengering untuk mengeringkan pakaian yang basah. Ketika udara yang bertemperatur tinggi tersebut dilewatkan pakaian yang basah, maka akan mengakibatkan uap air yang ada pada pakaian basah akan berpindah terbawa oleh udara panas yang melewatinya. Udara yang keluar dari ruang pengeringan temperaturnya menjadi turun dan kandungan uap air menjadi meningkat, proses ini disebut cooling and humidify.

(44)
(45)

Pada Gambar 2.22 menyajikan proses pengeringan pakaian pada Psychrometric Chart. Proses cooling and dehumidify terjadi pada titik A hingga titik B. Pada titik B hingga titik C merupakan proses pemanasan (heating). Kemudian proses cooling and humidify berlangsung pada titik C menuju titik D. Keterangan pada Gambar 2.22 :

a. Titik A adalah kondisi udara luar sebelum masuk ruang mesin pengering. b. Titik B adalah kondisi udara setelah melewati evaporator.

c. Titik C adalah kondisi udara setelah melewati kompresor dan kondensor. d. Titik D adalah kondisi udara saat keluar ruang pengering pakaian.

2.1.6 Perhitungan pada Psychrometric Chart

a. Untuk mengetahui laju pengeringan mesin pengering pakaian dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.8 :

𝑀𝐿𝑃= ∆𝑚∆𝑡 …(2.8)

Pada Persamaan (2.8) :

𝑀𝐿𝑃 : Laju pengeringan (𝑘𝑔𝑎𝑖𝑟/menit)

∆𝑚 : Massa air yang berhasil diambil oleh udara dari pakaian yang dikeringkan (𝑘𝑔𝑎𝑖𝑟)

∆𝑡 : Selisih waktu (menit)

b. Untuk menentukan laju aliran massa udara pada mesin pengering pakaian dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.9 :

ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎= 𝑀∆𝑤𝐿𝑃 =(𝑊𝑀𝐹−𝑊𝐿𝑃𝐺) …(2.9)

W𝐹 : Kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering.

(46)

2.1.7 Tinjauan Pustaka

Purwadi dan Kusbandono (2015), telah melakukan penelitian unjuk kerja mesin pengering pakaian dengan menggunakan energi listrik. Mesin pengering ini dalam bekerjanya menggunakan siklus kompresi uap dengan sistem tertutup dan mengunakan daya listrik sekitar 1600 watt. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat mesin pengering pakaian dan ingin mengetahui beberapa karakteristik mesin pengering yang telah dibuat. Komponen mesin pengering terdiri dari : kompresor, evaporator, kondensor, pipa kapiler dan filter. Fluida kerja yang digunakan adalah refrigeran R22. Mesin pengering ini memerlukan kipas angin untuk mengalirkan udara ke ruang pengering. Ruang pengering mempunyai ukuran : 60 cm x 120 cm x 13 cm. Mesin pengering dirancang mempunyai kapasitas 20 pakaian dengan jenis baju batik ukuran XL. Pakaian yang dikeringkan di dalam lemari dengan kondisi dihanger. Hasil penelitian menunjukkan bahawa mesin dapat berjalan dengan baik. Bila tanpa beban, mesin pengering ini mampu mengkondisikan udara di dalam ruang pengering pada suhu udara kering (Tdb) :

57,1 0C, dan suhu udara basah (T

wb) : 23 0C. Untuk mengeringkan 20 baju batik

basah dengan hasil perasan tangan memerlukan waktu 115 menit, sedangkan untuk mengeringkan 15 baju batik dengan perasan tangan memerlukan waktu 90 menit. Untuk mengeringkan 20 baju batik basah dengan perasan mesin cuci memerlukan waktu 50 menit.

(47)

bahwa mesin pengering handuk dapat bekerja dengan baik. Kondisi udara rata-rata di dalam ruang pengering memiliki suhu udara bola- kering (Tdb) : 53,7 oC, suhu

udara bola-basah (Twb) : 28 oC, dan kelembaban relative udara (RH) sekitar: 13 %.

Untuk 20 handuk dengan perasan tangan, memerlukan waktu pengeringan 165 menit, dengan massa awal handuk basah 4,833 kg sampai menjadi massa handuk kering 1,779 kg. Sedangkan untuk handuk dengan perasan mesin cuci, memerlukan waktu pengeringan 45 menit untuk 20 handuk, dengan massa awal handuk basah 2,575 kg sampai menjadi massa handuk kering 1,777 kg.

Handayani dkk (2014) telah melakukan penelitian tentang unjuk kerja mesin pengering jahe dengan menggunakan AC split dengan daya 1 PK. Mesin pengering ini dalam bekerjanya menggunakan siklus kompresi uap sistem terbuka dengan ditambah heater. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi suhu dan kelembaban udara, kapasitas dan kemampuan pengeringan. Komponen mesin pengering terdiri dari : kompresor, evaporator, kondensor, katup ekspansi dan heater. Fluida kerja yang digunakan adalah refrigerant R22. Ruang pengeringan berbentuk kotak dan memiliki 3 susun rak, masing masing rak berukuran 50 cm x 50 cm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peralatan mampu menghasilkan udara dengan temperatur udara masuk ruang pengering 60oC dan RH hingga 0% serta menurunkan kadar air dari 36% hingga menjadi 0,1% dalam waktu 7 jam.

(48)

faktor gesek sebesar 0,0186 dimana diperoleh panjang pipa kapiler sebesar 0,0366 meter.

(49)

32

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

3.1 Obyek Penelitian

Obyek dalam penelitian ini adalah mesin pengering pakaian sistem udara terbuka, dengan ukuran mesin pengering pakaian panjang 200 cm, lebar 150 cm dan tinggi 200 cm. Gambar 3.1 menyajikan skematik obyek penelitian yang dipergunakan di dalam penelitian ini, mesin pengering pakaian bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap dengan komponen utama mesin siklus kompresi uap yang dapat diperoleh di pasaran.

(50)

Keterangan pada Gambar 3.1 :

A. Ruang mesin siklus kompresi uap B. Ruang pengering pakaian

a. Evaporator e. Filter

b. Kompresor f. Kipas (fan)

c. Kondensor g. Pakaian

d. Pipa Kapiler h. Tempat penampungan air

Pakaian yang dikeringkan berjumlah 50 pakaian yang terdiri dari kaos, kaos berkerah, serta kemeja dengan bahan pakaian terbuat dari kaos dry-fit, kaos cotton combed, serta kain katun.

3.2 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian

Dalam proses pembuatan mesin pengering pakaian ini diperlukan alat dan bahan.

3.2.1 Alat

Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin pengering pakaian, antara lain adalah (a) pisau cutter dan gunting, (b) meteran dan mistar, (c) gergaji kayu, (d) bor tangan, (e) palu, (f) obeng, (g) gerinda tangan, (h) tube cuter, dan (i) tube expander.

a. Pisau Cutter dan Gunting

Pisau cutter digunakan untuk memotong styrofoam, sedangkan gunting digunakan untuk memotong kertas karton dan lakban. Gambar 3.2 menyajikan pisau cutter dan gunting.

(51)

b. Meteran dan Mistar

Di dalam pembuatan mesin pengering pakaian, meteran digunakan untuk mengukur panjang kayu dan triplek, sedangkan mistar digunakan untuk mengukur panjang styrofoam. Gambar 3.3 menyajikan meteran dan mistar.

Gambar 3.3 Meteran dan Mistar c. Gergaji Kayu

Gergaji kayu digunakan untuk memotong kayu yang akan dijadikan rangka lemari mesin pengering. Gambar 3.4 menyajikan gergaji kayu

Gambar 3.4 Gergaji kayu d. Palu Besi

Palu digunakan untuk memukul paku dalam pemasangan rangka mesin pengering. Gambar 3.5 menyajikan palu besi.

(52)

e. Bor Tangan

Bor tangan digunakan untuk pembuatan lubang paku, lubang baut, serta lubang saluran buang penampungan air. Gambar 3.6 menyajikan bor tangan.

Gambar 3.6 Bor Tangan f. Obeng

Di dalam pembuatan mesin pengering pakaian, obeng digunakan untuk mengencangkan baut. Gambar 3.7 menyajikan obeng.

Gambar 3.7 Obeng g. Gerinda Tangan

Gerinda tangan digunakan untuk membuat lubang kipas kondensor, lubang untuk sirkulasi evaporator dan lubang untuk sirkulasi udara luar. Gambar 3.8 menyajikan gerinda tangan.

(53)

h. Tube Cutter

Tube cutter merupakan alat pemotong pipa tembaga. Hal ini dimaksudkan supaya hasil dari potongan pipa lebih halus. Gambar 3.9 menyajikan tube cutter.

Gambar 3.9 Tube Cutter i. Tube Expander

Tube expander berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa tembaga. Hal ini dimaksudkan agar pipa dapat tersambung dengan baik. Gambar 3.10 menyajikan tube expander.

Gambar 3.10 Tube Expander j. Gas Las

Peralatan las digunakan dalam penyambungan pipa tembaga pada mesin pengering pakaian. Gambar 3.11 menyajikan gas las.

(54)

k. Bahan Las

Bahan las yang digunakan adalah kawat las kuningan. Penggunaan kawat las kuningan sebagai bahan tambahan yang bertujuan agar sambungan pengelasan pada mesin pengering pakaian lebih rapat dan sempurna.

Gambar 3.12 Kawat las kuningan

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin pengering pakaian, antara lain adalah (a) balok kayu, (b) triplek, (c) paku, (d) cable ties, (e) Styrofoam, (f) lakban, (g) kompresor, (h) kondensor, (i) pipa kapiler, (j) evaporator, (k) filter, (l) refrigerant, (m) roda, dan (n) fan.

a. Balok Kayu

Balok kayu digunakan sebagai rangka mesin pengering pakaian dan sebagai gantungan centelan hanger pakaian. Balok kayu yang digunakan merupakan kayu akasia. Gambar 3.13 menyajikan balok kayu.

(55)

b. Triplek

Triplek yang digunakan adalah jenis triplek blackboard yang digunakan sebagai penutup luar / casing mesin pengering pakaian. Gambar 3.14 menyajikan triplek.

Gambar 3.14 Triplek c. Paku

Dalam pembuatan mesin pengering pakaian, paku digunakan untuk menyatukan rangka dan triplek agar dapat menyatu. Gambar 3.15 menyajikan paku.

Gambar 3.15 Paku d. Cable Ties

(56)

Gambar 3.16 Cable Ties e. Styrofoam

Styrofoam pada mesin pengering digunakan sebagai penutup lubang yang terlalu besar serta sebagai penutup celah-celah udara dalam mesin pengering pakaian,

f. Lakban

Lakban digunakan untuk merapatkan styrofoam dengan triplek supaya tidak terdapat udara yang keluar melalui celah-celah atau lubang yang tidak dipergunakan. Gambar 3.17 menyajikan lakban.

Gambar 3.17 Lakban g. Kompresor

Jenis kompresor yang digunakan adalah kompresor hermatik jenis rotari memiliki daya 920 Watt, dengan tegangan yang digunakan 220 Volt dan memiliki arus sebesar 5,2 Ampere. Kompresor ini memiliki ukuran diameter 12 cm dengan tinggi 24 cm. Gambar 3.18 menyajikan kompresor hermatik jenis rotari.

(57)

h. Kondensor

Kondensor memiliki ukuran dimensi panjang 52 cm, lebar 18 cm, dan tinggi 49 cm. Jenis kondensor yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip. Pipa yang digunakan berbahan tembaga dengan diameter 5,1 mm dan siripnya berbahan aluminium dengan tebal 0,2 mm dan jarak antar sirip 1 mm. Daya yang digunakan kondensor adalah 1 HP. Gambar 3.19 menyajikan kondensor.

Gambar 3.19 Kondensor i. Pipa Kapiler

Pipa kapiler yang digunakan berbahan tembaga dengan panjang 2,1 m dan memiliki ukuran diameter 0,032 inci. Daya yang digunakan pipa kapiler menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor, yaitu 1 HP. Gambar 3.20 menyajikan pipa kapiler.

Gambar 3.20 Pipa kapiler j. Evaporator

(58)

Gambar 3.21 Evaporator k. Filter

Filter merupakan alat yang berfungsi untuk menyaring kotoran. Filter yang digunakan memiliki ukuran panjang 70 mm dengan diameter 19 mm dengan bahan filter adalah tembaga. Gambar 3.22 menyajikan filter.

Gambar 3.22 Filter l. Refrigeran

Refrigeran merupakan jenis gas yang digunakan sebagai fluida kerja dari mesin siklus kompresi uap yang berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan dan ke lingkungan sekitar. Jenis refrigeran yang digunakan adalah R22. Gambar 3.23 menyajikan refrigeran r22.

(59)

m. Roda

Roda digunakan sebagai alat bantu penyangga dan alat bantu untuk memindahkan mesin pengering pakaian. Gambar 3.24 menyajikan roda.

Gambar 3.24 Roda n. Kipas (Fan)

Kipas digunakan untuk mensirkulasikan udara kering di ruang pengeringan. Kipas yang digunakan memiliki diameter sebesar 12 inch dengan jumlah sudu sebanyak 3 buah dan mempunyai daya sebesar 80 Watt. Gambar 3.25 menyajikan kipas.

Gambar 3.25 Kipas

3.2.3 Alat Pendukung Penelitian

(60)

a. Timbangan Digital

Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat pakaian kering dan berat pakaian basah dalam proses pengambilan data pada saat penelitian. Gambar 3.26 menyajikan timbangan digital.

Gambar 3.26 Timbangan digital b. Penampil Suhu Digital (APPA) dan Termokopel

Termokopel digunakan untuk mengukur temperatur. Cara kerjanya adalah pada ujung termokopel diletakkan pada bagian yang ingin diukur temperaturnya. Nilai temperatur akan tertampil pada display suhu digital (APPA). Gambar 3.27 menyajikan penampil suhu digital (APPA) dan termokopel.

Gambar 3.27 Alat penampil suhu digital (APPA) dan termokopel c. Termometer Bola Kering dan Termometer Bola Basah (Hygrometer)

(61)

Gambar 3.28 Hygrometer d. Pengukur Waktu (Stopwatch)

Alat pengukur waktu (stopwatch) digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dalam proses pengambilan data. Gambar 3.29 menyajikan stopwatch.

Gambar 3.29 Stopwatch

3.3 Variasi Penelitian

Variasi penelitian dilakukan dengan menvariasikan : a. Keberadaan kipas yang ada di ruang pengering pakaian :

 Tanpa kipas

 Menggunakan kipas

b. Kondisi pakaian sebelum dilakukan proses pengeringan :

 Perasan tangan

(62)

Perancangan mesin pengering pakaian

Persiapan alat dan bahan

Pembuatan lemari pengering pakaian

Proses perakitan mesin pengering

Pengolahan data, analisis data,

pembahasan, kesimpulan, dan saran Melakukan penelitian dengan variasi

1. Tanpa kipas dan dengan kipas 2. Peras mesin cuci dan peras

tangan

Pengambilan data Baik

Belum

3.4 Tata Cara Penelitian

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian

Diagram alur pada Gambar 3.30 menunjukkan alur pelaksanaan penelitian yang dilakukan pada penelitian ini :

Gambar 3.30 Alur pelaksanaan penelitian Uji coba mesin

Tidak baik Mulai

Selesai ?

(63)

3.4.2 Proses Pembuatan Mesin Pengering Pakaian

Langkah-langkah yang dilakukan untuk membuat mesin pengering pakaian. Berikut adalah proses pembuatan mesin pengering pakaian :

a. Merancang bentuk dan model mesin pengering pakaian.

b. Membuat rangka mesin pengering pakaian dengan bahan besi siku lubang sesuai dengan ukuran yang sudah ditentukan.

c. Pemasangan balok kayu sebagai penguat rangka agar kokoh.

d. Membuat gantungan sebagai sarana meletakkan atau menggantungkan benda yang akan dikeringkan (pakaian).

e. Membuat saluran lubang antara ruang mesin dengan ruang pengering guna saluran sirkulasi udara ke dalam evaporator dan keluar kondensor. Pada sistem ini digunakan variasi sitem terbuka sehingga harus dibuat lubang keluaran udara dari ruang pengering.

f. Membuat lubang keluaran air evaporator.

g. Pemasangan komponen seperti : evaporator, kompresor, kondensor, kipas, dan pressure gauge.

h. Pemasangan penampung air keluaran evaporator.

i. Membuat lubang untuk hygrometer yang ada di dalam ruang pengering, dan menutup lubang tersebut dengan kaca agar hygrometer dapat diamati dari luar.

j. Memasang kait sebagai sarana meletakkan alat ukur APPA dan membuat lubang untuk termokopel.

k. Menutup lubang yang memungkinkan terjadi kebocoran dengan menggunakan lem kaca serta lakban.

3.4.3 Proses Pengisian Refrigeran

Pengisian refrigerant dapat dilakukan dengan cara berikut ini :

(64)

b. Menyalakan mesin pengering pakaian hingga kompresor mendapatkan suplai listrik serta memasang tang ampere pada kabel arus listrik yang melewati kondensor.

c. Membuat tutup katub pengisian refrigeran yang terdapat pada unit kondensor menggunakan kunci inggris.

d. Memasang selang manifold berwarna kuning ke katup tabung refrigeran R22. Pastikan posisi kran manifold dalam keadaan tertutup.

e. Memasang selang manifold berwarna biru pada katup pengisian refrigeran. Setelah terpasang maka jarum akan menunjukkan besarnya tekanan refrigeran.

f. Buka kran tabung refrigeran.

g. Buka dan tutup kran manifold berwarna biru berulang kali hingga mencapai tekanan refrigeran yang dikehendaki.

h. Bila telah mencapai tekanan refrigeran yang dikehendaki, tutup kran tabung refrigeran dan tutup kran manifold berwarna biru.

i. Melepaskan sambungan selang manifold dari katup pengisian refrigeran.

3.4.4 Skematik Pengambilan Data

Guna mempermudah pemahaman mengenai cara kerja mesin pengering pakaian skematik pengambilan data dalam penelitian, dapat dilihat pada Gambar 3.31 Skematik pengambilan data sistem udara terbuka sebagai berikut :

(65)

Keterangan pada Gambar 3.31 Skematik pengambilan data sistem udara terbuka : a. Termokopel (Tdbin)

Untuk mengukur suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering. b. Termometer bola basah (Twbin)

Untuk mengukur suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering. c. Termokopel (TB)

Untuk mengukur suhu udara kering setelah melewati evaporator. d. Pressure gauge (P1)

Untuk mengukur tekanan refrigeran yang masuk kompresor. e. Pressure gauge (P2)

Untuk mengukur tekanan refrigerant yang keluar kompresor. f. Termokopel (TC)

Untuk mengukur suhu udara kering setelah melewati kondensor. g. Termokopel (Tdbout)

Untuk mengukur suhu udara kering setelah keluar dari ruang pengering. h. Termometer bola basah (Twbout)

Untuk mengukur suhu udara basah setelah keluar dari ruang pengering.

3.4.5 Langkah – Langkah Pengambilan Data

Langkah – langkah yang dilakukan saat pengambilan data adalah sebagai berikut :

a. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Konversi Energi, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. b. Melakukan kalibrasi pada alat bantu penelitian yang digunakan seperti

pada hygrometer, termokopel, dan timbangan digital sehingga diperoleh data yang baik.

c. Memeriksa dan meletakkan alat ukur penelitian pada tempat yang sudah disiapkan.

d. Memastikan bahwa saluran pembuangan air hasil kondensasi udara tidak tersumbat.

(66)

f. Menimbang dan mencatat massa kosong hanger dan balok kayu penopang gantungan. Kemudian timbang massa pakaian awal kering (Mpk) sebelum dibasahi dan catat massa hasil timbangan yang tertampil pada display

h. Basahi pakaian dan peras pakaian menggunakan tangan hingga tidak terdapat lagi air yang menetes dari pakaian. Kemudian timbang massa awal pakaian basah (Mpb). Massa awal pakaian basah ini akan menjadi acuan untuk percobaan kedua, ketiga dan seterusnya.

i. Untuk penelitian dengan kondisi awal peras mesin cuci, basahi pakaian dan peras pakaian menggunakan bantuan mesin cuci. Setelah itu timbang massa awal pakaian basah (Mpb) untuk kondisi hasil perasan mesin cuci. Massa awal pakaian basah ini akan menjadi acuan untuk percobaan kedua, ketiga dan seterusnya.

j. Mengatur alat ukur waktu per 10 menit untuk pengambilan data hasil perasan mesin cuci dan pengambilan data untuk perasan tangan.

k. Data yang perlu dicatat pada setiap 10 menit pakaian dengan perasan tangan dan perasan mesin cuci, antara lain :

Mpk : Massa pakaian kering (kg) Mpb : Massa pakaian basah awal (kg) t : Massa pakaian basah saat t (kg)

P1 : Tekanan refrigeran masuk ke dalam kompresor (kPa)

P2 : Tekanan refrigeran keluar dari kompresor (kPa)

TB : Temperatur udara setelah melewati evaporator (℃)

TC : Temperatur udara setelah melewati kompresor dan kondensor (℃)

(67)

Twbout : Temperatur udara basah setelah keluar dari ruang pengering (℃) l. Hasil data yang diperoleh dijumlahkan dengan hasil kalibrasi alat ukur

penelitian. Untuk massa pakaian basah saat waktu diperoleh dari massa pakaian basah dengan hanger dikurangi dengan massa kosong hanger dan balok kayu penopang gantungan.

m. Contoh tabel yang digunakan dalam pengisian data tersaji pada Tabel 3.1. Tabel 3.1. Tabel kosong untuk pengisian data.

Waktu

setelah melewati Suhu udara masuk evaporator

Suhu udara keluar kotak pengering Evaporator Kondensor

Menit TB(℃) Tc(℃) Tdbin(℃) Twbin(℃) Tdbout(℃) Twbout(℃)

3.5 Cara Menganalisis dan Mendapatkan Hasil

Dalam menganalisis hasil dan menampilkan hasil penelitian mempergunakan cara, diantaranya sebagai berikut :

a. Data yang diperoleh melalui penelitian kemudian dimasukkan kedalam Tabel 3.1 kemudian dari 3 kali percobaan tiap variasi dihitung rata-ratanya.

(68)

M = Mpb – Mpk … (3.1) Pada Persamaan (3.1) :

M : Massa air yang menguap dari pakaian (kg) Mpb : Massa pakaian basah (kg)

Mpk : Massa pakaian kering (kg)

c. Menggambarkan ke dalam P-h diagram guna mencari nilai entalpy pada siklus kompresi uap.

d. Mencari kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering (WF) dan mencari kelembaban spesifik udara sebelum masuk ruang

pengering (WG), dengan menggambarkan siklusnya pada psychrometric

chart.

e. Menghitung massa air yang telah diuapkan (ΔW) dari pakaian selama

proses pengeringan setiap variasi. Massa air yang telah diuapkan selama proses pengeringan untuk setiap variasi dapat ditentukan dengan Persamaan (2.1).

f. Menentukan nilai laju pengeringan pakaian (MLP) pada mesin pengering

dengan menggunakan Persamaan (2.8).

g. Menentukan nilai laju aliran massa udara (ṁudara) pada mesin pengering

pakaian dengan menggunakan Persamaan (2.9).

3.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan

Gambar

Gambar 2.2 Pengeringan Menggunakan Gaya Sentrifugal
Gambar 2.3 Pengeringan Dengan Menggunakan Gas LPG
Gambar 2.4 Refrigerant Dehumidifier
Gambar 2.5 Desiccant Dehumidifier
+7

Referensi

Dokumen terkait

Hasil yang didapatkan dalam penelitian mesin pengering kaos kaki sistem terbuka dengan variasi perasan menggunakan tangan dan pengeringan dengan mesin cuci meliputi :

Tujuan penelitian adalah : (a) merancang dan membuat mesin pengering pakaian, (b) mengetahui kecepatan pengeringan pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi

Gambar 4.5 Grafik penurunan massa air pada proses pengeringan handuk Pada Gambar 4.5 menunjukan mesin pengering handuk yang dibuat mampu mengeringkan 20 handuk berbahan katun

4.1 Hasil Penelitian, Pengolahan Data, dan Perhitungan Hasil yang didapatkan dalam penelitian mesin pengering pakaian sistem terbuka dengan variasi jumlah pakaian meliputi :

Bila kondisi awal pakaian basah hasil perasan mesin cuci, waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 50 baju basah tanpa adanya kipas yang bekerja di dalam lemari

Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 20 pakaian basah hasil perasan mesin cuci hanya sekitar 55 menit, lebih cepat 60 menit dibandingkan dengan massa awal

Hasil yang didapatkan dalam penelitian mesin pengering kaos kaki sistem terbuka dengan variasi perasan menggunakan tangan dan pengeringan dengan mesin cuci meliputi :

Pada penelitian selanjutnya akan lebih baik apabila untuk mendapatkan proses pengeringan yang lebih cepat, diperlukan penambahan kipas di ruang mesin pengering briket,