Mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap dibantu dengan satu buah penukar kalor.

Gratis

0
0
116
2 years ago
Preview
Full text

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan denganbaik dan lancar. Seluruh pengajar dan staf Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu dalampenyusunan skripsi ini.

6. Irene Wijayanti yang telah memberi semangat dan motivasi kepada penulis

  Teman-teman Teknik Mesin kelompok Skripsi mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap, serta rekan-rekan mahasiswa Program StudiTeknik Mesin dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah memberikan dorongan dan bantuan dalam wujud apapun selamapenyusunan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu penulismengharapkan masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Mesin pengering handuk di pasaran sangat sulitditemukan, maka dari itu mesin pengering handuk sangat dibutuhkan pada saat musim hujan dan pada saat cuaca tidak mendukung. Dengan latar belakang tersebut di atas, penulis tertantang untuk merancang dan membuat mesin pengering handuk dengan kapasitas cukup besar, ramahlingkungan, aman, praktis dan tanpa melibatkan energi surya, serta melakukan penelitian untuk mengetahui karakteristik dari mesin yang telah dibuat.

1.2 Rumusan Masalah Di pasaran, mesin khusus untuk pengering handuk sulit ditemukan

  Batasan-batasan yang dipergunakan di dalam pembuatan mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap dibantu dengan satu buah penukar kalor:a. 1.4 Batasan Masalah dibuat dengan dua kondisi awal pengeringan handuk yang berbeda yaitu hasil perasan tangan dan hasil perasan mesin cuci.

1.5 Manfaat Penelitian

  Diharapkan hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti lain yang berminat pada penelitian pengeringan handuk. Diharapkan mesin pengering handuk yang dihasilkan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya di usaha salon, hotel, massage dan spa, penginapan (homestay) dan usaha kos-kosan.

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar teori

  Handuk yang berada didalam lemari pengering yang pada awalnya memiliki kelembaban tinggi menjadi kering akibat dari udara kering dan bersuhu tinggi yang melewatinya. Pada saatudara melewati handuk yang memiliki kelembaban tinggi, kelembaban pada handuk akan berpindah ke udara kering yang bersuhu tinggi dan udara tersebutakhirnya dihembuskan keluar lemari pengering.

2.1.1 Metode Pengeringan Handuk

  Cara kerja metode ini yaitu handuk diputar di dalam drum dengankecepatan tinggi yang digerakkan oleh motor listrik, putaran drum yang tinggi akan menimbulkan gaya sentrifugal yang mengakibatkan air terhempas keluar dari drumutama dan tertampung pada drum keluaran. Ruangan yang berisi udara kering dengan suhu tinggi menyebabkan kandungan air dalam handuk menguap.

2.1.2 Dehumidifier

  Metode dehumidifikasi udara dibagi menjadi dua, yaitu refrigerant dehumidifier yang menggunakan metode pendinginan di bawahtitik embun dan penurunan tingkat kelembaban dengan cara kondensasi, sedangkan desiccant dehumidifier menggunakan metode bahan pengering sebagai penyerap kelembaban udara. Evaporator berfungsi untuk menyerap uap air yang terdapat di dalam udara sehingga udara menjadi kering, kemudian udara kering dilewatkan kondensor agar udara memiliki suhu yangtinggi.

2.1.3 Parameter Dehumidifier

  Kelembaban relatif 3 merupakan persentase perbandingan jumlah uap air yang terkandung dalam 1 m 3 udara dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m udara pada kondisi udara yang sama. Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) : air udara kg /kg(2.1) ∆� = � − �� � : massa air yang berhasil diuapkan (kg air /kg udara ) Δw w H : kelembaban spesifik keluar dari lemari pengering (kg air /kg udara ) Fair udara w : kelembaban spesifik di dalam lemari pengering (kg /kg ) b.

2.1.4 Psychrometric chart

  Kelembaban relatif (% RH)Kelembaban relatif adalah perbandingan massa uap air yang terkandung pada udara dengan massa uap air maksimal yang dapat dikandung udara pada suhutersebut. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying)Pada proses ini berfungsi untuk menaikkan suhu bola kering dan menurunkan kandungan uap air pada udara.

2.1.5 Siklus Kompresi Uap

  Salah satu penerapan yang banyak digunakan dari termodinamika adalah refrijerasi (refrigeration) yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempatbersuhu rendah ke tempat yang bersuhu tinggi. Pada mesin ini siklus refrijerasi yang digunakan adalah siklus kompresi uap.

1 P

  Proses 3a-3 merupakan proses pendinginan lanjut, proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga suhu refrigeran keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Proses yang terjadi karena penyerapan kalor terus menurus pada proses 4-1a, refrigeran yang akan masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh manjadi gas panas lanjut.

2.1.6 Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger)

  Alat penukar kalor (heat exchanger) merupakan alat yang dapat menghasilkan perpindahan panas dari suatu fluida yang memiliki temperatur tinggimenuju fluida yang temperturnya lebih rendah. Prinsip kerja dari gas water heater adalah pembakaran gas LPG yang digunakan untuk memanaskan air di dalam pipa-pipa tembaga, sehingga dapat membuat air di dalam pipa-pipa menjadi panas dengan waktu yang cepat.

2.1.7 Proses Udara Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Handuk

  rtorchangeesor nsor UdaraUdaraporamasukkeluarat ex Eva KomprKonde He Handuk (Cooling and (Cooling and (heating)humidifying) dehumidifying) Gambar 2.19 Proses udara yang terjadi pada mesin pengering (pandangan atas) Udara yang bertemperatur tinggi masuk dalam lemari pengering handuk untuk mengeringkan handuk yang basah. Ketika udara bertemperatur tinggi dan Gambar 2.20 Proses Pengeringan Handuk Pada Psychrometric Chart Pada Gambar 2.20 merupakan proses pengeringan handuk pada psychrometric chart yang terjadi pada mesin pengering handuk.

2.2 Tinjauan Pustaka

  Kipas menghembuskan udara hasil pengkondisian evaporator dan kompresor menuju kondensor yang bertujuan untuk memanaskan udara kering dan untukresirkulasi melalui ruang pengeringan melalui saluran udara, sehingga pakaian didalamnya menjadi kering. Balioglu (2013), menyatakan bahwa mesin pengering terdiri dari drum, saluran udara yang terhubung ke drum, evaporator yang terdapat dalam saluranudara untuk menurunkan kelembaban spesifik udara yang disebut proses kondensasi, kondensor untuk memanaskan udara setelah udara melewati evaporatordan kompresor yang berguna untuk memompa refrigeran ke kondensor dan evaporator.

BAB II I METODELOGI PENELITIAN

3.1 Obyek Penelitian Obyek penelitian adalah mesin pengering handuk hasil buatan sendiri

  Ukuran dari lemari pengering 150 cm × 90 cm × 156 cm dan ukuran dari ruang mesin pengering 176 cm × 31 cm × 60 cm. Gambar dari skematik alat yang dipergunakan di dalam penelitian disajikan pada Gambar 3.1.

3.2 Variasi Penelitian

  Variasi penelitian dilakukan terhadap kondisi handuk awal pengeringan yaitu hasil perasan tangan dan hasil perasan mesin cuci sebanyak 20 handuk. Handuk yang dijadikan benda penelitian ini terbuat dari bahan katun dengan ukuran 30 cm × 75 cm × 1,4 mm.

3.3 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Handuk

Dalam proses pembuatan mesin pengering handuk ini diperlukan alat dan bahan sebagai berikut:

3.3.1 Alat

  Obeng dan kunci pas Digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut dalam pembuatan Pisau cutter dan gunting plat Pisau cutter digunakan untuk memotong triplek, styrofoam, busa dan lakban. Metil Pompa vakum Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas-gas yang terjebak di sistem mesin pengering pakaian, seperti udara dan uap air.

3.3.2 Bahan

  Kawat Kawat digunakan untuk mengikat rangka peletakan hanger dan mengikat alat ukur pressure gauge serta mengikat pintu-pintu pada mesin pengering agarudara yang keluar dari mesin pengering terminimalisir. Agar dapat mengubahfase dari uap menjadi cair diperlukan suhu lingkungan yang lebih rendah dari suhu refrigeran sehingga dapat terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor.

3.3.3 Alat Bantu Penelitian

  Timbangan digital Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat handuk basah dan berat handuk kering dalam penelitian. Termometer bola kering dan termometer bola basah Termometer bola kering digunakan untuk mengukur suhu kering udara, sedangkan suhu bola basah digunakan untuk mengukur suhu basah udara yangmelewati termometer.

3.4 Tata Cara Penelitian

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian

Alur pelaksanaan penelitian mengikuti alur penelitian seperti diagram alir yang tersaji pada Gambar 3.18. Mulai Persiapan AlatPembuatan Mesin Tidak baik Uji Coba BaikPengambilan semua data Hasil Penelitian, Pengolahan Data, Perhitungan,Pembahasan Kesimpulan dan Saran Selesai

3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Handuk

  Pemasangan triplek pada rangka mesin dan menutup sela-sela antara rangka mesin dan triplek dengan lakban. Pemasangan komponen utama dari siklus kompresi uap yaitu kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler dan evaporator.

3.4.3 Proses Pengisian Refrigeran 134a

  Proses pemvakuman berarti mengosongkan atau menghampakan sistem kompresi uap dari udara dan gangguan karena udara tidak dapat diembunkan pada suhu dantekanan pengembunan dari refrigeran (Sumanto. 1985). Proses pemetilan berguna untuk membersihkan saluran dalam sistem kompresi uap dari kotoran-kotoran yang Untuk melakukan pengisian refrigeran pada mesin pengering handuk diperlukan beberapa prosedur sebagai berikut : 1.

3. Setelah refrigeran terisi ke dalam sistem siklus kompresi uap, lepaskan selang

  pressure gauge. Pemeriksaan kebocoran pada sistem dilakukan dengan bantuan busa sabun, pemeriksaan dilakukan pada lubang katup pengisian dan sambungan pipa-pipa.

3.4.4 Katup Pengisian

  Gambar 3.22 Skematik Pengambilan data 2 T K ondenso r K ompr eso r Evapor ato r Tw out in Tw 4 T out 3 T 1 T Keterangan Gambar 3.22 skematik mesin pengering handuk: a. Termokopel (Tin HE 4 )Termokopel (T Suhu udara kering setelah melewati heat exchanger atau suhu udara kering masuk lemari pengering.

3.4.5 Cara Pengambilan Data

  Perubahan suhu sekitar dan kelembaban dalam penelitian ini diabaikan, karena suhu udara sekitar dan kelembabannya berubah-ubah sesuai cuaca. Membasahi dan memeras handuk hingga air tidak menetes, kemudian timbang dan catat massa handuk basah (MHB).

2 T : Suhu udara kering setelah melewati kompresor , (

o T 3 : Suhu udara kering setelah melewati kondensor , ( C) o T 4 : Suhu udara kering setelah melewati heat exchanger , ( C) o T out : Suhu udara kering setelah keluar dari lemari pengering , ( C) o Tw out : Suhu udara basah setelah keluar dari lemari pengering , ( C)

1 P : Tekanan refrigeran yang masuk kompresor , (Psig)

  P 2 : Tekanan refrigeran yang keluar kompresor , (Psig) I : Arus yang bekerja pada mesin pengering handuk , (A) k. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil dari kalibrasi alat bantu dan berat handuk dikurangi massa hanger.

3.5 Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil

  Cara yang digunakan untuk menganalisis hasil dan menampilkan hasil, sebagai berikut:a. Setelah mendapatkan rata-rata, kemudian menghitung massa air yang menguap 1 1 dari handuk (M ) setiap variasinya.

1 M = MHB-MHK

  F )Setelah mengetahui kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator (w dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering (w H ), kemudian dapat dihitung massa air yang berhasil diuapkan (Δw) tiap variasi. Laju aliran massa udara ( m ) dapat dihitung udaraudara 2 dengan laju pengeringan mesin pengering handuk (M ) dibagi dengan massa air m ) dapat dihitungyang berhasil diuapkan (Δw).

3.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan Dari analisis yang sudah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan

Kesimpulan merupakan inti sari hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian.

BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

  Untuk pengeringan handuk denganperasan tangan, hasil rata-rata disajikan pada Tabel 4.1. Pada Tabel 4.5 menampilkan data pengeringanhanduk dengan menggunakan panas matahari.

4.2 Hasil Perhitungan a

  Sebagai contoh perhitungan untuk mencari nilai M 1 ) dapat dihitung dengan )Massa air yang menguap dari handuk (M 1 Perhitungan massa air yang menguap dari handuk (M 1 Tabel 4.6 Massa air yang menguap dari handuk (M ) Massa Massa Massa air yangHanduk Handuk menguap dari Kering Basah handuk (M 1 ) JumlahPerlakuan (MHK) (MHB)Handuk (kg) (kg) (kg)Panas matahari 20 1,8 4,830 3,030Pemerasan tangan 20 1,8 4,833 3,033Pemerasan Mesin cuci 20 1,8 2,575 0,775 b. Dari Gambar 4.2 diperoleh nilai kelembaban spesifik udara masuk dalam lemari pengering (w F ) = 0,0133 kg air /kg udara , dan nilai kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering (w H ) = 0,0219 kg air /kg udara .

2 Laju pengeringan (M ) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan

  (2.2). Laju pengeringan (M 2) adalah perbedaan massa air (Δm) dibagi dengan perbedaan waktu (Δt).

4.3 Pembahasan

  Hasil dari penelitian yang telah dilakukan, mesin pengering handuk dengan sistem terbuka dapat bekerja secara baik dan dapat bekerja secara terus menerustanpa terjadi hambatan. Suhu udara keluar dari lemari pengering masih o o cukup tinggi yaitu sekitar 47,7 C-48,1 C Udara panas yang melewati heat exchanger disirkulasikan terus menerus ke dalam lemari pengering dengan menggunakan kipas.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

  Mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap dibantu dengan satu buah penukar kalor berhasil dibuat dan dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan, o o dengan kondisi udara rata-rata di dalam mesin pengering T db : 53,7 C, T wb : 28 C, RH: 13%. Mesin pengering handuk mampu mengeringkan 20 handuk berbahan katun dengan ukuran 30 cm × 75 cm × 1,4 mm pada kondisi awal pengeringan hasil perasan tangan dalam waktu 165 menit dengan massa awal 4,833 kg sampai1,779 kg, serta pada kondisi awal pengeringan hasil perasan mesin cuci dalam waktu 45 menit dengan massa awal 2,575 kg sampai 1,777 kg.

5.2 Saran

  Perlu memperhatikan jalur aliran massa udara pada lemari pengering agar udara yang mengandung uap air setelah melewati handuk basah dapat langsung keluar dari lemari pengering. Perlu adanya penambahan lemari pengering yang diletakkan setelah lemari utama, karena suhu udara yang dikeluarkan masih cukup tinggi dan masih memungkinkan terjadinya proses pengeringan pada lemari tambahan.

DAFTAR PUSTAKA

  BISON, et al., 2012, Heat Pump Laundry Dryer and a Method for Operating a Heat Pump Laundry Dryer, Patent Aplication Publication, Pub. Hasan Syamsuri, Widodo Sapto., 2008, Sistem Refrigerasi dan Tata Udara, Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Hal 82-85Jones Tiffany, 1996, The Dehumidifier System, http://chem.engr.utc.edu/Webres/435F/Dehumidifier/Dehumid/R5-435- 1.htmlMaruca, 2008, Low Temperature Clothes Dryer, United States Patent, Patent No: US 7,377,052 B2, May.

Dokumen baru

Dokumen yang terkait

Rancang Bangun Mesin Pengering Pakaian Sistem Pompa Kalor Dengan Penambahan Alat Penukar Kalor Tipe Plat Datar
3
20
120
Mesin penghasil air aki menggunakan mesin siklus kompresi uap dilengkapi dengan humidifier.
1
10
94
Mesin pengering handuk dengan sistem kompresi uap dibantu dengan satu penukar kalor dan 10 lampu 25 Watt.
1
1
106
Pengering kaos kaki dengan menggunakan mesin siklus kompresi uap.
2
7
82
Mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap dibantu dua penukar kalor dan sepuluh lampu 25 watt.
0
1
132
Mesin pengering handuk dengan siklus kompresi uap dibantu dengan dua buah penukar kalor.
1
4
128
Pengering kaos kaki menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan dua evaporator tersusun seri dan 10 lampu 60 watt.
0
0
81
Pengering kaos kaki menggunakan mesin siklus kompresi uap dengan dua evaporator tersusun seri.
0
1
98
Mesin pendingin air dengan siklus kompresi uap.
0
1
82
Mesin pendingin dengan pemanasan lanjut dan pendinginan lanjut pada siklus kompresi uap.
0
1
89
Mesin penghasil air aki menggunakan mesin siklus kompresi uap dilengkapi dengan humidifier
0
0
92
Rancang Bangun Mesin Pengering Pakaian Sistem Pompa Kalor Dengan Penambahan Alat Penukar Kalor Tipe Plat Datar
0
0
22
Rancang Bangun Mesin Pengering Pakaian Sistem Pompa Kalor Dengan Penambahan Alat Penukar Kalor Tipe Plat Datar
0
0
2
MESIN PENDINGIN SIKLUS KOMPRESI UAP
0
0
10
KARAKTERISTIK MESIN PENGERING PAKAIAN MENGGUNAKAN KOMPONEN UTAMA MESIN SIKLUS KOMPRESI UAP SISTEM UDARA TERBUKA DENGAN VARIASI JUMLAH KIPAS
0
0
120
Show more