KAR
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan rahmat dan inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan syarat dalam memperoleh gelar Sarjana
Teknik di Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
Tugas sarjana ini diambil dari bidang mata kuliah Perpindahan Panas
dengan judul “Karakteristik Laju Pengeringan Pada Mesin Pengering
Pakaian Sistem Pompa Kalor Dengan Daya 1 PK ”.
Dalam penyelesaian tugas sarjana ini, tidak sedikit kesulitan yang
dihadapi, baik yang disebabkan oleh keterbatasan waktu, data maupun
kemampuan penulis. Namun berkat dukungan baik moril maupun materil dari
berbagai pihak akhirnya dapat terselesaikan penulisan tugas akhir ini.
Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang
sebesar – besarnya kepada :
1. Kedua orang tua tercinta Ayahanda Abadi dan Ibunda Nunung Rukmiani
yang senantiasa memberikan dukungan serta doa yang tak pernah putus.
2. Bapak Dr. Eng. Himsar Ambarita, ST, MT sebagai dosen pembimbing
yang telah meluangkan banyak waktu serta menyumbangkan ilmu dan
nasehat kepada penulis selama pengerjaan tugas sarjana ini hingga selesai.
3. Bapak Ir. Abdul Halim Nasution, M.Sc selaku Dosen Pembanding I dan
Bapak Ir. Tekad Sitepu selaku Dosen Pembanding II.
4. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, sebagai Ketua Departemen Teknik
Mesin Falkutas Teknik Universitas Sumatera Utara
5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak/Ibu dosen di Departemen Teknik Mesin Falkutas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik penulis selama kuliah.
7. Bapak/Ibu staff pegawai yang banyak membantu penulis selama kuliah di
Departemen Teknik Mesin Falkutas Teknik Universitas Sumatera Utara.
9. My Lovely Wife Suci Rahmahsari yang senatiasa sabar dan tak
henti-hentinya memotivasi penulis.
10.Rekan – rekan mahasiswa di Teknik Mesin: yang telah banyak mendukung
dan membantu penulis selama perkuliahan maupun dalam penyelesaian
tugas sarjana ini.
Penulis menyadari tugas sarjana ini masih jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca dalam
penyempurnaan tugas sarjana ini. Akhir kata penulis berharap semoga tugas
sarjana ini dapat berguna bagi pembaca. Terima kasih.
Medan, 6 Januari 2014
Penulis,
Cakra Messa Abadi
KARAKTERISTIK LAJU PENGERINGAN PADA MESIN PENGERING
PAKAIAN SISTEM POMPA KALOR DENGAN DAYA 1 PK
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh masalah yang sering dihadapi jasa
laundry pada penyediaan mesin untuk pengering pakaian. Selama ini mesin
pengering pakaian yang beredar di pasaran, sumber panasnya beragam, mulai dari
uap panas (steam), gas (api) atau listrik heater. Energi yang digunakan untuk
prosedur ini sangat besar (energi yang dihasilkan lebih besar daripada yang dapat
dimanfaatkan). Melalui pembuatan model fisik mesin pengering pakaian
berdasarkan pompa kalor ini, diharapkan dapat menghemat energi. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mengetahui performansi siklus kompresi uap pada
mesin pengering pakaian sistem pompa kalor daya 1 PK serta mengetahui
karakteristik laju pengeringan pakaian. Penelitian ini menggunakan metode
perhitungan termodinamika dengan refrigeran yang dipakai Hydro Chloro Fluoro
Carbon (HCFC-22). Hasil dari penelitian ini diperoleh koefisien performansi
siklus kompresi uap atau Coefficient of Perfomance (COP) dan karakteristik laju
pengeringan pakaian.
Kata kunci: portable, AC Rumah, refrigerant, HCFC-22, laju pengeringan,
CHARACTERISTICS OF THE RATE OF DRYING CLOTHES DRYER
MACHINE WITH HEAT PUMP SYSTEM POWER 1 PK
Department of Mechanical Engineering , Faculty of Engineering
University of North Sumatra
ABSTRACT
This research is motivated by a frequently encountered problem in the
provision of laundry services for the machine clothes dryer. During these clothes
dryers on the market, heat sources vary, ranging from steam heat (steam), gas
(flame) or electric heater. Energy used for both procedures is very large (greater
energy produced than can be used). Through physical modeling of clothes dryers
by the heat pump, is expected to save energy. The purpose of this study was to
determine the performance of the vapor compression cycle on the clothes dryer
machine power system heat pump 1 PK and know the characteristics of the rate of
drying clothes. This study uses thermodynamic calculations used refrigerant
hydro chlorofluorocarbon (HCFC – 22) . The results of this study obtained coefficient of performance of the vapor compression cycle or Coefficient of
Performance (COP) and the characteristics of the rate of drying clothes.
Keywords : portable, AC Homes, refrigerant, HCFC - 22, the drying rate,
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING LEMBAR PERSETUJUAN DOSEN PEMBANDING
LEMBAR KESIMPULAN SEMINAR DOSEN PEMBANDING I LEMBAR KESIMPULAN SEMINAR DOSEN PEMBANDING II LEMBAR ABSENSI PEMBANDING BEBAS
LEMBAR TUGAS SARJANA LEMBAR KARTU BIMBINGAN
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... ii
ABSTRACT ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR NOTASI ... ix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 2
1.4. Tujuan Penelitian ... 3
1.4.1 Tujuan Umum ... 3
1.4.2 Tujuan Khusus ... 4
1.5. Manfaat Penelitian ... 4
1.6. Metode Pengumpulan Data ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1. Prinsip Pengeringan ... 5
2.1.1 Pengeringan Buatan ... 6
2.1.2 Jenis-Jenis Pengeringan Buatan ... 6
2.1.3 Faktor yang mempengaruhi pengeringan ... 7
2.2. Pompa Kalor ... 9
2.3. Siklus Kompresi Uap ... 10
2.3.1. Proses Kompresi (1 – 2) ... 13
2.3.2. Proses Kondensasi (2 – 3) ... 14
2.3.3. Proses Ekspansi (3 – 4) ... 15
2.3.4. Proses Evaporasi (4 – 1) ... 15
2.4. Performansi Siklus Kompresi Uap ... .16
2.4.1. Koefisien Performansi (COP) ... 16
2.4.2. Faktor Prestasi (FP) ... 16
2.4.3. Total Performance (TP)... .16
2.5. Pengertian Laju Pengeringan ... .17
2.6. Periode Laju Pengeringan ... .18
2.7. Kadar Air ... .20
2.8. Moisture Ratio (Rasio Kelembaban) ... .21
2.9. Refrigeran ... .21
2.9.1. Pengelompokan Refrigeran ... 22
2.9.2. Persyaratan Refrigeran ... 24
BAB III METODOLOGI ... 26
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... 26
3.2. Bahan dan Alat ... 26
3.2.1. Bahan ... 26
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 38
4.1. Performansi Siklus Kompresi Uap (SKU) ... 38
4.2. Kinerja Pengeringan Pakaian ... 43
4.3. Moisture Ratio Pakaian ... 48
4.4. Analisa perbandingan mesin pengering ... 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 53
5.1. Kesimpulan ... 53
5.2. Saran ... 53
DAFTAR PUSTAKA ... 54 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Refrigerator dan pompa kalor ... 9
Gambar 2.2 Siklus Kompresi Uap sederhana ... 11
Gambar 2.3 Diagram T-s... 12
Gambar 2.4 Diagram P-h ... 13
Gambar 2.5 Grafik hubungan kadar air dengan waktu ... 19
Gambar 3.1 Pakaian ... 27
Gambar 3.2 Tabung Refrigeran 22... 27
Gambar 3.3 Mesin Pengering Pakaian Pompa Kalor ... 28
Gambar 3.4 Aluminium S Type Load Cell ... 29
Gambar 3.5 Rh - Meter ... 30
Gambar 3.6 Hot Wire Annemometer ... 31
Gambar 3.7 Pressure gauge ... 32
Gambar 3.8 Skema instalasi pengujian mesin pengering pakaian ... 36
Gambar 3.9 Diagram alir proses pelaksanaan penelitian ... 37
Gambar 4.1 Diagram P-h Siklus Kompresi Uap Aktual ... 40
Gambar 4.2 Grafik pengeringan dari pakaian data I Speed 1... 47
Gambar 4.3 Grafik pengeringan Kemeja A Speed 1, 2, 3... 46
Gambar 4.4 Grafik Relative humidity – Waktu Pakaian Data I Speed 1 ... 44
Gambar 4.5 Grafik Temperatur – Waktu Pakaian Data I ... 48
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pembagian Refrigeran berdasarkan keamanan ... ... 23
Tabel 2.2 Nilai ODP beberapa refrigeran ... ... 25
Tabel 3.1 Jadwal pelaksanaan penelitian ... ... 26
Tabel 3.2 Karakteristik Tipe AC-Split ... ...28
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian I (Speed 1) Bahan 1 pcs Kemeja A... 38
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitugan I (Speed 1) Bahan 1 pcs Kemeja A... 42
Tabel 4.3 Laju Pengeringan Pakaian berdasarkan hasil pengujian...44
Tabel 4.4 MR sampel 1 pcs celana jeans ... ... 49
Notasi
oefficient of
nthalpy
ekanan sisi m
ekanan sisi k
ekanan sisi k
aya listrik co
egangan listr
uat arus listr
u aliran refr
lor yang di
ek pendingi
aktor prestas
otal prestasi
alor yang di
aju Pengerin
erat Basah
erat kering
aktu Penger
adar air basi
DAFTAR N
aan Perpind
f Performan
geran masu
geran kelua
eran saat ke
k ke evapor
olute
serap di ev
inan (efek re
MR Moisture ratio (rasio kelembaban) %
Mt Kadar air pada selama pengeringan menit
Mo Kadar air awal bahan %
Me Kadar air setelah berat bahan konstan %
