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

Gratis

0
0
120
2 weeks ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI KARAKTERISTIK MESIN PENGERING PAKAIAN 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 2019 i

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI THE CHARACTERISTIC OF A CLOTHES DRYER USING 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 2019 ii

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRAK 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 (𝑇𝑀𝑏 ) 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 (𝑇𝑀𝑏 ) 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 (π‘„π‘œπ‘’π‘‘ ) sebesar 161,6 kJ/kg. Kerja yang dihasilkan kompresor persatuan massa refrigeran (π‘Šπ‘–π‘› ) sebesar 31,2 kJ/kg, dengan unjuk kerja sesungguhnya (πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ ) adalah 4,19 dan unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ ) sebesar 6,40 Efisiensi yang mampu dihasilkan sebesar 65 %. Kata Kunci : Mesin pengering pakaian, sistem udara terbuka, komponen utama mesin siklus kompresi uap vii

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRACT 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 (𝑇𝑀𝑏 ) is 25,53 ℃, the air temperatureis dry after passing the evaporator (𝑇𝑑𝑏 ) π‘œπ‘“ 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 (𝑇𝑀𝑏 ) is 27,78 ℃. The energy absorbed by the evaporator from the air that crosses the evaporator unity of the refrigerant mass (𝑄𝑖𝑛 ) is 130,5 kJ/kg, while for the heat released by the condenser to the air around the unity condenser the mass of refrigerant (π‘„π‘œπ‘’π‘‘ ) is 161,6 kJ/kg. The work produced by the compressor unit of refrigerant mass (π‘Šπ‘–π‘› ) is 31,2 kJ/kg, with actual performance (πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ ) is 4,19 and the ideal performance of the vapor compression cycle engine (πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ ) is 6,40 efficiency that can be produced by 65 %. Keyword : a machine a clothes dryer, system the open air, components main engines cycle compression steam. viii

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI KATA PENGANTAR 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. 8. Teman-teman Teknik Mesin dan pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan masukkan dan dukungan yang berarti bagi penulis. ix

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL................................................................................................ i TITLE PAGE ........................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv HALAMAN PERNYATAAN ................................................................................ v HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ......................................................... vi ABSTRAK ............................................................................................................ vii ABSTRACT ........................................................................................................... viii KATA PENGANTAR............................................................................................ ix DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2 1.3 Tujuan Penelitian...................................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah....................................................................................... 3 1.5 Manfaat Penelitian.................................................................................... 3 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 2.1.4.1 Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart ............ 19 xi

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2.1.4.2 Proses-Proses pada Psychrometric Chart ........................... 21 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 LAMPIRAN ......................................................................................................... 75 xii

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR GAMBAR 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 Gambar 3.2 Pisau Cutter dan Gunting ........................................................... 33 Gambar 3.3 Meteran dan Mistar .................................................................... 34 Gambar 3.4 Gergaji Kayu .............................................................................. 34 Gambar 3.5 Palu Besi .................................................................................... 34 Gambar 3.6 Bor Tangan ................................................................................ 35 Gambar 3.7 Obeng ......................................................................................... 35 Gambar 3.8 Gerinda Tangan.......................................................................... 35 xiii

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 3.9 Tube Cutter ................................................................................ 36 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 Gambar 4.7 Grafik penurunan massa kondisi awal perasan tangan .............. 69 xiv

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR TABEL 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 Tabel 4.11 Hasil perhitungan perasan mesin cuci tanpa kipas ........................ 62 xv

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 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 .................................................................................................. 88 xvi

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 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 .................................................................................................. 97 Gambar L.25 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke 10 .............................................................................................. 99 Gambar L.26 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke 20 ............................................................................................ 100 Gambar L.27 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke 30 ............................................................................................ 101 Gambar L.28 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke 40 ............................................................................................ 102 Gambar L.29 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke 50 ............................................................................................ 103 Gambar L.30 Psychrometric chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke 60 ............................................................................................ 104 xvii

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 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. Beberapa kelebihan dari mesin pengering pakaian dengan gas LPG, adalah memiliki waktu pengeringan yang lebih cepat, pengeringan yang tidak bergantung pada keadaan cuaca, dapat dipergunakan pagi, siang, maupun malam hari. Kerugian dari mesin pengering pakaian dengan menggunakan gas LPG adalah suhu gas yang dihasilkan terlalu tinggi untuk pengeringan, yang dapat menyebabkan pakaian cepat rusak, menimbulkan gas buang sehingga tidak ramah lingkungan dan membuat baju 1

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2 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. b. Mengetahui lama waktu pengeringan pakaian untuk berbagai kondisi awal pakaian yang berbeda yaitu (1) dengan hasil perasan tangan, (2) dengan hasil perasan mesin cuci. Dengan variasi menggunakan kipas dan tanpa kipas.

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3 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 , π‘„π‘œπ‘’π‘‘ , π‘Šπ‘–π‘› , πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ , πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ , 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. b. Menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering pakaian yang dapat ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan dalam seminar karya ilmiah.

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4 c. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi dalam pembuatan mesin pengering pakaian. d. Diperoleh teknologi tepat guna yang berupa mesin pengering pakaian yang praktis, aman dan ramah lingkungan.

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 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 Metode pengeringan menggunakan sinar matahari merupakan metode yang paling umum dilakukan oleh masyarakat yang sudah dilakukan sejak lama hingga sampai saat ini. Pada proses ini panas yang dihasilkan oleh matahari mampu menguapkan air yang terkandung di dalam pakaian basah, sehingga pakaian benarbenar kering dan siap untuk di setrika. Pengeringan menggunakan sinar matahari memiliki beberapa kelebihan yaitu gratis, sumber matahari tidak terbatas, ramah lingkungan, mampu mengeringkan dalam jumlah banyak dengan kecepatan pengeringan yang sama pula dan mudah dilakukan. Adapun kekurangan yang dimiliki pengeringan dengan menggunakan sinar matahari yaitu tidak dapat digunakan kapan saja seperti pada malam hari dan musim hujan. Saat musim hujan sinar matahari sulit untuk diperoleh. Walaupun di pasaran sudah banyak metode pengeringan pakaian yang lebih canggih dan baik, pengeringan dengan menggunakan sinar matahari masih umum digunakan karena dirasa lebih mudah, aman, gratis, dan siapapun dapat melakukannya. Kekurangan lain dari pengeringan menggunakan sinar matahari adalah pengeringan pakaian dilakukan di luar rumah, sehingga pakaian dapat terkena debu, ataupun kotoran-kotoran lain yang terbawa melalui udara yang melintasi pakaian. 5

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6 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 Mesin pengering menggunakan gas LPG merupakan salah satu mesin pengering hasil modifikasi yang sedang berkembang di pasaran. Pengeringan

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7 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 Mesin pengering ini menggunakan metode dehumidifikasi yang sangat jarang ditemui di pasaran. Prinsip kerja dari mesin pengering ini adalah memanfaatkan proses dehumidifikasi dan pemanasan untuk mendapatkan udara yang kering dan bersuhu tinggi. Udara diturunkan kelembaban spesifiknya dan dipanaskan untuk menaikkan suhu udara keringnya, setelah itu udara disirkulasikan menuju ruang pengering. Ketika masuk ruang pengering udara kering dan bersuhu tinggi tersebut dapat dengan mudah mengambil air yang terkandung dalam pakaian, sehingga udara menjadi lembab. Kemudian udara lembab disirkulasikan kembali untuk diturunkan kelembabannya ke dalam alat penurun kelembaban.

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8 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. Gambar 2.4 Refrigerant Dehumidifier

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9 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 2.1.2.1 Parameter Dehumidifier Untuk memahami proses dehumidifikasi ada beberapa parameter yang harus dipahami atau dimengerti antara lain (a) Kelembaban, (b) Suhu udara, (c) Aliran udara, (d) Kelembaban spesifik. Berikut ini penjelasannya :

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10 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 Untuk mengetahui tingkat kelembaban yang terkandung di dalam udara dapat diukur menggunakan hygrometer atau dengan menggunakan termometer bola basah dan termometer bola kering. Termometer bola basah digunakan untuk mengukur suhu udara basah, sedangkan termometer bola kering digunakan untuk mengukur suhu udara kering. Pada termometer bola basah, tabung air raksa diberi kain yang dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh,

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11 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 Kelembaban spesifik adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering atau perbandingan antara massa uap air dengan massa udara kering. Kelembaban spesifik biasanya dinyatakan dalam gram per kilogram dari udara kering (gr/kg). Dalam sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering (π‘ŠπΉ ) dengan kelebaban spesifik setelah melewati kondensor (π‘ŠπΊ ), maka semakin banyak massa air yang

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12 berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan (π›₯π‘Š ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) : βˆ†π‘Š = (π‘ŠπΉ βˆ’ π‘ŠπΊ ) .… (2.1) Pada Persamaan (2.1) : βˆ†π‘Š : massa air yang berhasil diuapkan π‘ŠπΊ : kelembaban spesifik setelah melewati kondensor π‘ŠπΉ : kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering 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. 2.1.3.1 Komponen-komponen Utama pada Mesin Kompresi Uap Siklus kompresi uap memiliki beberapa komponen utama yaitu evaporator, kompresor, kondensor dan pipa kapiler. Selain komponen utama, terdapat pula komponen tambahan seperti : filter dan kipas. Rangkaian komponen utama pada siklus kompresi uap disajikan seperti pada Gambar 2.7. Pada gambar 2.7, 𝑄𝑖𝑛 adalah energi kalor yang dihisap evaporator persatuan massa refrigeran, π‘„π‘œπ‘’π‘‘ adalah energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran dan π‘Šπ‘–π‘› adalah kerja yang dilakukan kompresor persatuan massa refrigeran. Tanda panah pada rangkaian, menunjukkan arah aliran refrigeran mengalir pada siklus kompresi uap.

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13 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 Pipa kapiler merupakan salah satu alat ekspansi, refrigeran yang berasal dari kondensor akan mengalami proses ekspansi di dalam pipa kapiler sehingga tekanan dan temperature refrigeran menjadi rendah karena terjadi gesekan antara refrigeran dengan permukaan pipa.

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14 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. 2.1.3.2 Diagram 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 Gambar 2.9 Siklus Kompresi Uap dalam Diagram T-s

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15 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. e. Proses 3-4 : proses thotling

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16 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. . 2.1.3.3 Perhitungan-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 (π‘„π‘œπ‘’π‘‘ ), (c) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (π‘Šπ‘–π‘› ), (d) πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ mesin siklus kompresi uap, (e) πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ 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 = β„Ž1 βˆ’ β„Ž4 …(2.2) Pada Persamaan (2.2) : 𝑄𝑖𝑛 : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg) β„Ž1 : Entalpi refrigeran saat keluar evaporator = entalpi refrigeran masuk β„Ž4 : Entalpi refrigeran sebelum masuk evaporator = entalpi refrigeran b. Energi yang keluar dari kondensor (π‘„π‘œπ‘’π‘‘ ) kompresor (kJ/kg) keluar dari pipa kapiler (kJ/kg)

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17 Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (π‘„π‘œπ‘’π‘‘ ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.3) π‘„π‘œπ‘’π‘‘ = β„Ž2 βˆ’ β„Ž3 …(2.3) Pada Persamaan (2.3) : π‘„π‘œπ‘’π‘‘ : Energi yang keluar kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) β„Ž2 : Entalpi refrigeran saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran β„Ž3 : Entalpi refrigeran saat masuk pipa kapiler persatuan massa refrigeran c. Kerja Kompresor (π‘Šπ‘–π‘› ) (kJ/kg) (kJ/kg) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (π‘Šπ‘–π‘› ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.4) …(2.4) π‘Šπ‘–π‘› = β„Ž2 βˆ’ β„Ž1 Pada Persamaan (2.4) : π‘Šπ‘–π‘› : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) β„Ž2 : Entalpi saat masuk kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) d. πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ mesin siklus kompresi uap β„Ž1 : Entalpi saat keluar evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg) Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap (πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.5) πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ = 𝑄𝑖𝑛 π‘Šπ‘–π‘› …(2.5) Pada Persamaan (2.5) : πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ : Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap 𝑄𝑖𝑛 : Entalpi yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran π‘Šπ‘–π‘› : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg) e. (kJ/kg) πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ mesin siklus kompresi uap Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap (πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ ) dapat dihitung dengan Persamaan (2.6) πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ = 𝑇𝑐 𝑇𝐢 βˆ’π‘‡π‘’ …(2.6)

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18 Pada Persamaan (2.6) : πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ : Unjuk kerja ideal mesin siklus kompresi uap 𝑇𝑒 : Suhu mutlak evaporator (K) 𝑇𝐢 f. : Suhu mutlak kondensor (K) Efisiensi (Ξ·) sistem mesin siklus kompresi uap Efisiensi sistem mesin siklus kompresi uap (Ξ·) dapat dihitung dengan Persamaan (2.7) Ξ·= πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ …(2.7) πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ Pada Persamaan (2.7) : Ξ· : Efisiensi sistem mesin siklus kompresi uap πΆπ‘‚π‘ƒπ‘Žπ‘˜π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ πΆπ‘‚π‘ƒπ‘–π‘‘π‘’π‘Žπ‘™ : Unjuk kerja aktual mesin siklus kompresi uap : 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 , 𝑇𝑀𝑏 , 𝑇𝑑𝑝 , h, RH, w dan SpV) bisa dilakukan apabila minimal dua buah dari properti tersebut sudah diketahui. Misalnya, jika suhu udara kering (𝑇𝑑𝑏 ) dan suhu udara basah (𝑇𝑀𝑏 ) sudah diketahui, maka nilai properti yang lain dapat ditentukan (𝑇𝑑𝑝 , h, RH, w dan SpV).

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19 Gambar 2.10 Psychrometric chart (sumber: http://flycarpet.net/en/PsyOnline) 2.1.4.1 Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart Parameter-parameter udara yang terdapat di dalam Psychrometric Chart antara lain (a) Dry-bulb Temperature (𝑇𝑑𝑏 ), (b) Wet-bulb Temperature (𝑇𝑀𝑏 ), (c) Dew-point Temperature (𝑇𝑑𝑝 ), (d) Spesific Humidity (w), (e) Relative Humidity

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20 (%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 (𝑇𝑀𝑏 ) Wet-bulb Temperature (𝑇𝑀𝑏 ) 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 (𝑇𝑀𝑏 ) akan sama dengan titik embun pada saat udara mengalami pengembunan, demikian pula temperatur bola keringnya.

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21 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 (π‘˜π‘”π‘Žπ‘–π‘Ÿ /π‘˜π‘”π‘’π‘‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž ). e. Relative Humidity (%RH) Relative Humidity (%RH) adalah persentase perbandingan jumlah air yang terkandung di dalam 1 mΒ³ dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 mΒ³ 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. 2.1.4.2 Proses-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. Gambar 2.12 Proses yang terjadi di dalam Psychrometric Chart

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22 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. Gambar 2.14 Proses Evaporative Cooling

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23 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. Gambar 2.16 Proses cooling and dehumidify

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24 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. Gambar 2.18 Proses heating and dehumidify

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25 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. Gambar 2.20 Proses heating and humidify

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26 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. Gambar 2.21 Proses-proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27 Gambar 2.22 Proses pengeringan pakaian pada Psychrometric Chart

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28 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 : βˆ†π‘š 𝑀𝐿𝑃 = …(2.8) βˆ†π‘‘ Pada Persamaan (2.8) : 𝑀𝐿𝑃 βˆ†π‘š βˆ†π‘‘ b. : Laju pengeringan (π‘˜π‘”π‘Žπ‘–π‘Ÿ /menit) : Massa air yang berhasil diambil oleh udara dari pakaian yang dikeringkan (π‘˜π‘”π‘Žπ‘–π‘Ÿ ) : Selisih waktu (menit) Untuk menentukan laju aliran massa udara pada mesin pengering pakaian dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.9 : αΉπ‘’π‘‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž = 𝑀𝐿𝑃 βˆ†π‘€ 𝑀𝐿𝑃 = (π‘Š 𝐹 βˆ’π‘ŠπΊ ) …(2.9) Pada Persamaan (2.9) : αΉπ‘’π‘‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž : Laju aliran massa udara (π‘˜π‘”π‘’π‘‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž /menit) βˆ†π‘€ : Massa air yang berhasil diuapkan persatuan massa udara W𝐹 : Kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering. 𝑀𝐿𝑃 W𝐺 : Laju pengeringan (π‘˜π‘”π‘Žπ‘–π‘Ÿ /menit) (π‘˜π‘”π‘Žπ‘–π‘Ÿ /π‘˜π‘”π‘’π‘‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž ) : Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering.

(46) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29 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 (Twb) : 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. Wijaya dan Purwadi (2016) telah melakukan penelitian tentang unjuk kerja mesin pengering handuk. Mesin pengering handuk dalam bekerjanya menggunakan siklus kompresi uap dengan sistem terbuka. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan merakit mesin pengering serta mengetahui waktu pengeringan handuk. Komponen mesin pengering terdiri dari : kompresor, evaporator, kondensor dan pipa kapiler. Fluida kerja yang digunakan adalah refrigerant R134a. Ruang pengering mempunyai ukuran: 150 cm x 90 cm x 156 cm. Kapasitas handuk yang dikeringkan sebanyak 20. Handuk terbuat dari katun, dengan ukuran 30 cm x 75 cm x 1,4 mm. Kompresor yang dipergunakan berjenis rotari yang memiliki daya sebesar Β½ HP. Penelitian ini menggunakan variasi dengan handuk dikeringkan dengan perasan tangan dan perasan mesin cuci. Hasil penetitian menunjukkan

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30 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. Bernando dan Ambarita (2014) telah melakukan penelitian tentang unjuk kerja mesin pengering pakaian dengan menggunakan AC ruangan. Mesin pengering ini menggunakan AC ruangan berdaya 1 PK. Mesin pengering pakaian ini dalam bekerjanya menggunakan siklus kompresi uap. Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi masalah yang dihadapi usaha loundry dan pada penggunaan efisiensi energi listrik dapat diaplikasikan untuk skala kecil maupun besar. Komponen mesin pengering terdiri dari : kompresor, evaporator, kondensor, dan pipa kapiler. Fluida kerja yang digunakan adalah refrigeran HCFC-22. Jenis kompresor yang digunakan adalah kompresor sudu luncur. Hasil penelitian menunjukkan COP sebesar 5,093 dengan daya kompresor 1,03 kW. Juga diperoleh fraksi uap sebesar 0,008, dengan kecepatan refrigerant yang mengalir pada pipa kapiler sebesar 10,989 m/dt. Dengan

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31 faktor gesek sebesar 0,0186 dimana diperoleh panjang pipa kapiler sebesar 0,0366 meter. Rahmanto (2011) telah melakukan penelitian tentang unjuk kerja mesin pengering chips kentang atau irisan kentang dengan memanfaatkan panas kondensor AC ruangan. Mesin pengering ini menggunakan AC ruangan berdaya 1 PK. Mesin pengering kentang ini dalam bekerjanya menggunakan siklus kompresi uap. Penelitian ini mempunyai beberapa tujuan yaitu : (a) Merancang dan membuat mesin pengering irisan kentang. (b) Menganalisa pengaruh kecepatan udara dari kipas kondensor AC terhadap panas yang dihasilkan kondesor tersebut. (c) Pengaruhnya terhadap kinerja pendinginan. (d) Menghitung efisiensi mesin pengering hasil rancangan. Komponen mesin pengering terdiri dari : kompresor, evaporator, kondensor, pipa kapiler dan filter. Ruang pengering mempunyai ukuran : 50,2 cm x 50,2 cm x 150,2 cm. Ruang pengering terdapat rak dengan jumlah 7 buah dengan ukuran : 50 cm x 150 cm. Pada pengujian tanpa beban pengeringan dilakukan variasi kecepatan kipas kondensor yang rendah, tinggi dan kipas pengganti. Pengujian mesin pengering dengan beban pengeringan irisan kentang menggunakan beberapa variasi yaitu kecepatan kipas kondesor rendah, tinggi, kipas pengganti dan membalik rak. Kentang dipotong-potong dengan ketebalan 2,5 cm kemudian diblansing dengan air panas selama 3 – 4 menit. Waktu pengeringan selama 6 jam dengan berat masing-masing rak 1,1 kg. Berat total kentang yang dikeringkan 7,7 kg. Hasil penelitian menunjukkan kenaikan suhu udara keluar dari kondensor dipengaruhi oleh kecepatan kipas kondensor. Semakin tinggi kecepatan kipas kondensor, kenaikan suhu kondensor semakin rendah. Suhu keluaran kondensor selama proses pengeringan berkisar 33,88 oC – 44,05 oC. Perubahan kecepatan kipas kondensor tidak mempengaruhi kapasitas pendinagn AC dengan nilai rata-rata 2,734 Β± 0,023 kJ/detik dan SDR 0,859 %. Pengujian dengan variasi menggunakan kipas pengganti dan dengan pembalikan rak menghasilkan kadar air akhir pengeringan yang seragam dengan hasil rata-rata 8,20 Β± 1,04 % bb. Efisiensi mesin pengering untuk mengeringkan kentang berkisar 20,42 – 23,32 % terhadap panas kondensor AC dan 67,17 – 78,77 % terhadap energi listrik AC.

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 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. Gambar 3.1 Skematik alat mesin pengering pakaian 32

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33 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. Gambar 3.2 Pisau Cutter dan Gunting

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34 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. Gambar 3.5 Palu besi

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35 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. Gambar 3.8 Gerinda Tangan

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36 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. Gambar 3.11 Gas Las

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37 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. Gambar 3.13 Balok kayu

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38 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 Dalam pembuatan mesin pengering pakaian, cable ties digunakan sebagai pengikat tampungan air di dalam ruangan pengering. Gambar 3.16 menyajikan cable ties.

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39 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. Gambar 3.18 Kompresor hermatik jenis rotari

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40 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 Jenis evaporator yang digunakan adalah jenis pipa bersirip dengan bahan pipa tembaga dengan ukuran diameter pipa sebesar 5,1 mm dan siripnya berbahan aluminium dengan jarak antar sirip 1 mm dengan tebal sirip 0,2 mm. Daya yang digunakan evaporator menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor yaitu 1 HP. Gambar 3.21 menyajikan evaporator.

(58) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41 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. Gambar 3.23 Refrigeran R22

(59) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42 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 Pada saat proses pengambilan data diperlukan alat pendukung penelitian seperti : (a) timbangan digital, (b) pengukur suhu digital (APPA) dan termokopel, (c) termometer bola kering dan termometer bola basah (hygrometer), (d) pengukur waktu (stopwatch).

(60) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43 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) Pada hygrometer terdapat 2 alat pengukuran, yaitu termometer bola kering digunakan untuk mengukur suhu kering udara dan termometer bola basah digunakan untuk mengukur suhu basah udara. Gambar 3.28 menyajikan hygrometer.

(61) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44 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. b. Keberadaan kipas yang ada di ruang pengering pakaian : ο‚· Tanpa kipas ο‚· Menggunakan kipas Kondisi pakaian sebelum dilakukan proses pengeringan : ο‚· Perasan tangan ο‚· Perasan mesin cuci

(62) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45 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 : Mulai Perancangan mesin pengering pakaian Persiapan alat dan bahan Pembuatan lemari pengering pakaian Proses perakitan mesin pengering Tidak baik Uji coba mesin Baik Melakukan penelitian dengan variasi 1. Tanpa kipas dan dengan kipas 2. Peras mesin cuci dan peras tangan Pengambilan data Belum Selesai ? Pengolahan data, analisis data, pembahasan, kesimpulan, dan saran Selesai Gambar 3.30 Alur pelaksanaan penelitian

(63) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46 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 : a. Menyiapkan alat yang akan digunakan dalam proses pengisian refrigerant seperti kunci pas, kunci inggris, tang ampere dan charging manifold.

(64) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47 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 : Gambar 3.31 Skematik pengambilan data sistem udara terbuka

(65) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48 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. e. Menyalakan mesin pengering pakaian serta kipas yang digunakan.

(66) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49 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 timbangan digital. Massa kosong hanger 980 gram dan berat balok kayu penopang gantungan 4.125 gram. g. Menutup pintu pada ruang pengering dan pintu pada ruang mesin pengering. Kemudian tunggu sekitar 35 menit supaya suhu kerja mesin pengering mencapai keadaan steady. 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 (℃) Tdbin : Temperatur udara kering sebelum memasuki evaporator (℃) Twbin : Temperatur udara basah sebelum memasuki evaporator (℃) Tdbout : Temperatur udara kering setelah keluar dari ruang pengering (℃)

(67) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50 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 (t) Berat Kering (Mpk) Berat Basah Awal (Mpb) Berat Basah Saat (t) Selisih Berat Menit kg kg kg kg Tekanan Refrigeran P1 (kPa) P2 (kPa) Tabel 3.1 Lanjutan tabel Waktu (t) Menit 3.5 Suhu udara kering setelah melewati Evaporator Kondensor TB(℃) Tc(℃) Suhu udara masuk evaporator Tdbin(℃) Twbin(℃) Suhu udara keluar kotak pengering Tdbout(℃) Twbout(℃) 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 rataratanya. b. Selanjutnya menghitung massa air yang menguap dari pakaian (M) untuk setiap variasi. Untuk menentukan massa air yang menguap dapat dipergunakan Persamaan (3.1) sebagai berikut :

(68) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51 M = Mpb – Mpk … (3.1) Pada Persamaan (3.1) : c. M : Massa air yang menguap dari pakaian (kg) Mpb : Massa pakaian basah (kg) Mpk : Massa pakaian kering (kg) 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 (Ξ”W) 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 Kesimpulan dapat diperoleh melalui pembahasan hasil penelitian yang telah dilakukan. Pembahasan dilakukan dengan memperhatikan hasil dari peneliti sebelumnya sebagai perbandingan. Kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian yang berlangsung.

(69) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Hasil yang didapatkan dalam penelitian mesin pengering pakaian sistem udara terbuka dengan variasi penelitian untuk kondisi perasan tangan dan hasil perasan mesin cuci dengan kipas dan tanpa kipas, diperoleh hasil meliputi : massa pakaian basah saat t, massa pakaian kering, massa pakaian basah awal, selisih berat pakaian, suhu udara kering setelah melewati kondensor (T C), suhu udara udara kering setelah melewati evaporator (TB), tekanan refrigerant masuk ke kompresor (P1), tekanan refrigerant keluar kompresor (P2), suhu udara masuk evaporator (Tdbin) dan (Twbin), suhu udara setelah keluar dari ruang pengering (Tdbout) dan (Twbout). Pengujian dilakukan dengan 3 kali pengambilan data untuk setiap variasinya, kemudian dilakukan perhitungan rata-rata pada setiap variasinya. Data hasil ratarata pada setiap variasi disajikan pada Tabel 4.1 sampai dengan Tabel 4.6. Tabel 4.1 Data hasil rata-rata perasan tangan untuk 50 pakaian menggunakan kipas Waktu (t) Berat Kering (Mpk) Berat Basah Awal (Mpb) Berat Basah Saat (t) Selisih Berat Menit kg kg kg kg 0 10 20 30 40 50 60 70 80 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 9,90 8,92 8,02 7,22 6,48 5,79 5,20 4,71 0,00 1,09 0,98 0,90 0,80 0,74 0,69 0,59 0,49 52 Tekanan Refrigeran P1 (kPa) 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 P2 (kPa) 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457

(70) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53 Tabel 4.1 Lanjutan data hasil rata-rata perasan tangan untuk 50 pakaian menggunakan kipas Waktu (t) Menit 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Suhu udara kering Suhu udara masuk Suhu udara keluar setelah melewati evaporator kotak pengering Evaporator Kondensor TB(℃) TC(℃) Tdbin(℃) Twbin(℃) Tdbout(℃) Twbout(℃) 33,70 27,00 17,55 46,03 28,42 24,72 34,00 27,17 17,52 46,67 28,58 24,80 34,72 27,83 17,58 46,67 29,08 24,08 17,75 46,63 29,00 23,82 35,83 27,50 17,78 47,13 29,25 23,91 36,80 27,67 17,45 48,13 29,00 23,83 37,67 27,85 17,45 49,30 29,25 23,92 39,00 27,90 17,82 50,44 29,58 23,92 40,30 28,00 Untuk pengeringan pakaian variasi peras mesin cuci menggunakan mesin cuci merek POLYTRON ZEROMATIC BALLEZA-PAW 7513M dengan spesifikasi : dimensi p x l x t : 60 cm x 55 cm x 85 cm, berat 67 kg, kapasitas 7,5 kg, dan kecepatan putaran 800 rpm. Proses pemerasan dengan menggunakan mesin cuci ini dilakukan selama 15 menit. Data hasil rata-rata penelitian dengan variasi peras mesin cuci ini disajikan ke dalam Tabel 4.2. Tabel 4.2 Data hasil rata-rata perasan mesin cuci untuk 50 pakaian menggunakan kipas Waktu (t) Berat Kering (Mpk) Berat Basah Awal (Mpb) Berat Basah Saat (t) Selisih Berat Menit kg kg kg kg 0 10 20 30 40 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 6,57 5,68 4,87 4,12 0,00 0,96 0,89 0,81 0,75 Tekanan Refrigeran P1 (kPa) 698,7 698,7 698,7 698,7 P2 (kPa) 2457 2457 2457 2457

(71) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54 Tabel 4.2 Lanjutan data hasil rata-rata perasan mesin cuci untuk 50 pakaian menggunakan kipas Waktu (t) Menit 0 10 20 30 40 Suhu udara kering Suhu udara masuk Suhu udara keluar setelah melewati evaporator kotak pengering Evaporator Kondensor TB(℃) TC(℃) Tdbin(℃) Twbin(℃) Tdbout(℃) Twbout(℃) 17,28 46,90 28,50 24,08 34,50 27,17 17,42 47,80 29,25 25,83 36,33 27,50 17,73 48,60 30,17 26,10 38,83 28,67 17,85 49,80 30,17 26,12 39,10 29,20 Tabel 4.3 Data hasil rata-rata perasan tangan untuk 50 pakaian tanpa kipas Waktu (t) Berat Kering (Mpk) Berat Basah Awal (Mpb) Berat Basah Saat (t) Selisih Berat Menit kg kg kg kg 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,33 9,64 9,00 8,39 7,82 7,30 6,82 6,36 5,93 5,53 5,14 4,76 0.00 0,75 0,69 0,64 0,61 0,57 0,52 0,48 0,46 0,43 0,40 0,39 0,38 Tekanan Refrigeran P1 (kPa) 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 P2 (kPa) 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457 2457

(72) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55 Tabel 4.3 Lanjutan data hasil rata-rata perasan tangan untuk 50 pakaian tanpa kipas Waktu (t) Suhu udara kering setelah melewati Evaporator Kondensor Menit TB(℃) TC(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 17,48 17,85 17,98 17,95 18,48 18,18 17,57 17,45 17,45 17,68 17,84 18,42 45,70 44,98 45,38 45,07 45,25 45,47 45,60 46,40 46,83 48,40 49,70 50,20 Suhu udara masuk evaporator Suhu udara keluar kotak pengering Tdbin(℃) Twbin(℃) Tdbout(℃) Twbout(℃) 28,42 28,58 28,70 29,00 29,25 29,00 29,25 29,38 29,55 29,38 29,38 29,25 23,38 23,43 24,52 24,46 24,65 23,54 23,45 23,52 23,48 23,52 23,45 24,65 33,90 34,42 34,65 34,83 34,97 35,24 35,50 36,20 36,71 38,40 39,60 42,50 28,90 28,15 29,38 29,54 29,86 29,95 29,87 30,10 29,95 29,86 29,95 30,10 Tabel 4.4 Data hasil rata-rata perasan mesin cuci untuk 50 pakaian tanpa kipas Waktu (t) Berat Kering (Mpk) Berat Basah Awal (Mpb) Berat Basah Saat (t) Selisih Berat Menit kg kg kg kg 0 10 20 30 40 50 60 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 6,86 6,27 5,76 5,30 4,90 4,52 0,00 0,67 0,59 0,51 0,46 0,40 0,38 Tekanan Refrigeran P1 (kPa) 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 698,7 P2 (kPa) 2457 2457 2457 2457 2457 2457

(73) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56 Tabel 4.4 Lanjutan data hasil rata-rata perasan mesin cuci untuk 50 pakaian tanpa kipas Suhu udara kering Suhu udara masuk Suhu udara keluar setelah melewati evaporator kotak pengering Evaporator Kondensor TB(℃) TC(℃) Tdbin(℃) Twbin(℃) Tdbout(℃) Twbout(℃) 23,64 45,47 28,67 23,83 33,00 27,33 23,60 45,60 28,58 23,83 33,67 27,33 22,85 46,40 29,00 24,08 33,33 27,00 23,52 46,83 29,08 23,92 34,33 27,00 23,45 48,40 29,00 23,83 35,67 27,17 23,40 49,70 29,50 24,40 36,33 28,00 Waktu (t) Menit 0 10 20 30 40 50 60 Sebagai pembanding proses pengeringan pakaian ini, maka dilakukan proses pengeringan pakaian menggunakan panas matahari. Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 menyajikan data pengeringan pakaian menggunakan panas matahari. Tabel 4.5 Data hasil rata-rata perasan mesin cuci untuk 50 pakaian dengan panas matahari Waktu (t) Berat pakaian kering (Mpk) Menit kg Berat Pakaian Basah awal (Mpb) kg 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 7,53 Berat Pakaian Basah Saat (t) Perbedaan Berat kg kg 7,53 7,07 6,64 6,23 5,88 5,57 5,29 5,04 4,81 4,62 0,00 0,46 0,43 0,41 0,35 0,31 0,28 0,25 0,23 0,19

(74) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57 Tabel 4.6 Data hasil rata-rata perasan tangan untuk 50 pakaian dengan panas matahari Waktu (t) Berat pakaian kering (Mpk) Berat Pakaian Basah awal (Mpb) Berat Pakaian Basah Saat (t) Perbedaan Berat Menit 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 kg kg 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 10,99 kg 10,99 10,36 9,76 9,18 8,64 8,13 kg 0,00 0,63 0,60 0,58 0,54 0,51 0,49 0,46 0,42 0,40 0,35 0,31 0,28 0,26 0,24 0,21 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 4,79 7,64 7,18 6,76 6,36 6,01 5,70 5,42 5,16 4,92 4,71 4.2 Hasil Perhitungan a. Perhitungan massa air yang menguap dari pakaian (M) Massa air yang menguap dari pakaian (M) dapat dihitung menggunakan Persamaan (3.1). Massa air yang menguap dari pakaian adalah massa pakaian basah (Mpb) dikurangi dengan massa pakaian kering (Mpk). Di bawah ini merupakan contoh perhitungan massa air yang menguap dari pakaian (M) pada pengeringan pakaian dengan perasan tangan menggunakan kipas sebagai berikut : M = Mpb – Mpk M = 10,99 kg – 4,79 kg M = 6,20 kg

(75) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58 Tabel 4.7 Hasil perhitungan massa air yang menguap dari pakaian (M) pada setiap variasi Variasi Massa pakaian basah (Mpb) kg Massa air yang diuapkan (M) kg 50 4,79 10,99 6,20 118 50 4,79 7,53 2,74 53 50 4,79 10,99 6,20 78 50 4,79 7,53 2,74 32 50 4,79 10,99 6,20 146 50 4,79 7,53 2,74 82 Jumlah Pakaian Peras tangan tanpa kipas Peras mesin cuci tanpa kipas Peras tangan menggunakan kipas Peras mesin cuci menggunakan kipas Peras tangan panas sinar matahari Peras mesin cuci panas sinar matahari b. Massa pakaian kering (Mpk) kg Waktu yg dibutuhkan Menit Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering (WG) dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering (WF) Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering (WG) dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering (WF) dapat dicari dengan menggunakan psychrometric chart. Kelembaban spesifik udara saat masuk ruang pengering (WG) dapat diketahui melalui garis kelembaban spesifik pada titik C atau kondisi suhu udara setelah keluar kondensor. Sedangkan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering (WF) dapat diketahui melalui garis kelembaban spesifik pada titik D atau kondisi suhu udara setelah melewati pakaian basah dan keluar dari ruang pengering. Sebagai contoh menemukan kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering pakaian (WG) dan kelembaban spesifik udara setelah keluar ruang pengering pakaian (WF) pada variasi peras mesin cuci menggunakan kipas menit ke-10 dapat di lihat pada Gambar 4.1. Perhitungan massa air yang berhasil diuapkan (Ξ”W)

(76) Gambar 4.1 Psychrometric Chart peras mesin cuci menggunakan kipas menit ke-10 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59

(77) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60 Massa air yang berhasil diuapkan (Ξ”W) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.1). Massa air yang berhasil diuapkan (Ξ”W) adalah kelembaban spesifik udara setelah keluar dari mesin pengering (WF) dikurangi kelembaban spesifik udara setelah melewati kondensor (WG). Sebagai contoh perhitungan ratarata massa air yang berhasil diuapkan (Ξ”W) untuk variasi perasan mesin cuci menggunakan kipas pada menit ke-10 adalah sebagai berikut : Ξ”W = (WF – WG) Ξ”W = 33,6 grair/kgudara – 11,6 grair/kgudara Ξ”W = 22 grair/kgudara Ξ”W = 0,0220 kgair/kgudara c. Perhitungan laju pengeringan mesin pengering pakaian Laju pengeringan (MLP) mesin pengering pakaian dapat dihitung dengan mempergunakan Persamaan (2.8). Laju pengeringan (MLP) adalah massa air yang berhasil diambil oleh udara dari pakaian yang dikeringkan (Ξ”m) dibagi dengan selisih waktu (Ξ”t). sebagai contoh perhitungan laju pengeringan mesin pengering pakaian (MLP) untuk variasi perasan mesin cuci menggunakan kipas pada menit ke10 adalah sebagai berikut : βˆ†π‘š MLP = MLP = MLP = 0,0960 kgair/menit d. Perhitungan laju aliran massa udara pada mesin pengering pakaian (ṁudara) βˆ†π‘‘ 0,9600 kgair/menit 10 menit Laju aliran massa udara pada mesin pengering pakaian (ṁudara) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.9). Laju aliran massa udara pada mesin pengering pakaian (ṁudara) adalah laju pengeringan (M LP) dibagi dengan massa air yang berhasil diuapkan (Ξ”W). Sebagai contoh perhitungan laju aliran

(78) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61 massa udara pada mesin pengering pakaian (ṁudara) untuk variasi perasan mesin menggunakan kipas pada menit ke-10 adalah sebagai berikut : ṁudara = MLP βˆ†W 0,0960 kgair/menit ṁudara = 0,0220 kgair/ kgudara ṁudara = 4,3636 kgudara/menit Tabel 4.8 Hasil perhitungan pengering pakaian dengan perasan tangan menggunakan kipas Waktu (t) Menit 10 20 30 40 50 60 70 80 Kelembaban Spesifik Massa air MLP ṁudara (Ξ”m) WF WG Ξ”W kgair/kgudara kgair kgair/menit kgudara/menit 0,0305 0,0121 0,0184 1,0900 0,1090 5,9239 0,0278 0,0120 0,0158 0,9800 0,0490 3,1013 0,0329 0,0120 0,0209 0,9000 0,0300 1,4354 0,0340 0,0120 0,0220 0,8000 0,0200 0,9091 0,0362 0,0118 0,0244 0,7400 0,0148 0,6066 0,0382 0,0118 0,0264 0,6900 0,0115 0,4356 0,0422 0,0124 0,0298 0,5900 0,0084 0,2828 0,0456 0,0122 0,0334 0,4900 0,0061 0,1834 Tabel 4.9 Hasil perhitungan pengering pakaian dengan perasan mesin cuci menggunakan kipas Waktu (t) Menit 10 20 30 40 Kelembaban Spesifik WF WG Ξ”W kgair/kgudara 0,0336 0,0116 0,0220 0,0276 0,0116 0,0160 0,0382 0,0118 0,0264 0,0416 0,0116 0,0300 Massa air (Ξ”m) kgair 0,9600 0,8900 0,8100 0,7500 MLP ṁudara kgair/menit kgudara/menit 0,0960 4,3636 0,0445 2,7813 0,0270 1,0227 0,0188 0,6250

(79) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 62 Tabel 4.10 Hasil perhitungan pengering pakaian dengan perasan tangan tanpa kipas Waktu (t) Menit 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Kelembaban Spesifik Massa air (Ξ”m) WF WG Ξ”W kgair/kgudara kgair 0,0306 0,0115 0,0191 0,7100 0,0319 0,0118 0,0201 0,7060 0,0340 0,0119 0,0221 0,7020 0,0362 0,0120 0,0242 0,6990 0,0382 0,0124 0,0258 0,6980 0,0398 0,0124 0,0274 0,6940 0,0419 0,0126 0,0293 0,6880 0,0484 0,0122 0,0362 0,6850 0,0522 0,0126 0,0396 0,6830 MLP ṁudara kgair/menit 0,0710 0,0353 0,0234 0,0175 0,0140 0,0116 0,0098 0,0086 0,0076 kgudara/menit 3,7173 1,7562 1,0588 0,7221 0,5411 0,4221 0,3354 0,2365 0,1916 Tabel 4.11 Hasil perhitungan pengering pakaian dengan perasan mesin cuci tanpa kipas Waktu (t) Menit 10 20 30 40 50 Kelembaban Spesifik WF WG Ξ”W kgair/kgudara 0,0338 0,0126 0,0212 0,0332 0,0126 0,0206 0,0402 0,0128 0,0274 0,0450 0,0128 0,0322 0,0500 0,0130 0,0370 Massa air MLP ṁudara (Ξ”m) kgair kgair/menit kgudara/menit 0,7800 0,0780 3,6792 0,7300 0,0365 1,7718 0,6900 0,0230 0,8394 0,6500 0,0163 0,5047 0,6200 0,0124 0,3351

(80) e. Gambar 4.2 Siklus kompresi uap pada diagram p-h R-22 pada mesin pengering yang memberikan waktu pengeringan tercepat PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 63 Perhitungan pada mesin siklus kompresi uap

(81) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 64 Gambar 4.2 Menyajikan siklus kompresi uap pada diagram P-h R-22 yang dipergunakan untuk mengetahui karakteristik mesin siklus kompresi uap pada mesin pengering pakaian yang memberikan waktu pengeringan tercepat. ο‚· Energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Qin) Energi kalor persatuan massa refrigerant yang diserap evaporator dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.2). Qin = h1 – h4 = (409 – 278,5) kJ/kg = 130,5 kJ/kg ο‚· Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Qout) Energi kalor persatuan massa refrigerant yang dilepas oleh kondensor dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.3). Qout = h2 – h3 = (440,2 – 278,5) kJ/kg = 161,6 kJ/kg ο‚· Menghitung kerja kompresor persatuan massa refrigeran (Win) Kerja kompresor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.4). Win = h2 – h1 = (440,2 – 278,5) kJ/kg = 31,2 kJ/kg ο‚· Coefficient Of Performance (COPaktual) Coefficient Of Performance menggunakan Persamaan (2.5). COPaktual = Qin / Win = (130,5 / 31,2) kJ/kg = 4,19 kJ/kg (COPaktual) dapat dihitung dengan

(82) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 65 ο‚· Coefficient Of Performance (COPideal) Coefficient Of Performance (COPideal) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6). Tevaporator = (-10℃ + 273,15) = 263,15 ΒΊK Tkondensor = (60,2℃ + 273,15) = 307,2 ΒΊK COPideal = (Te) / (Tk – Te) = (263,15 ΒΊK) / (307,2 – 263,15) ΒΊK = 6,40 ο‚· Efisiensi mesin siklus kompresi uap (Ξ·) Efisiensi mesin siklus kompresi uap (Ξ·) dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2.6). Efisiensi = (COPaktual / COP ideal) x 100% = (4,19 / 6,40) x 100% = 0,65 x 100% = 65% 4.3 Pembahasan Dari Gambar 4.2 diagram P-h R-22 dapat disimpulkan bahwa karakteristik dari mesin siklus kompresi uap yang dipergunakan pada mesin pengering pakaian yang memberikan waktu pengeringan tercepat yakni hasil perasan mesin cuci menggunakan kipas. Sehingga diperoleh hasil energi kalor persatuan massa refrigeran yang diserap evaporator (Qin) sebesar 130,5 kJ/kg, sedangkan untuk hasil energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas kondensor (Qout) sebesar 161,6 kJ/kg. Kerja yang dihasilkan oleh kompresor persatuan massa refrigeran (Win) sebesar 31,2 kJ/kg. Coefficient Of Performance (COPaktual) sebesar 4,19 dan Coefficient Of Performance (COPideal) sebesar 6,40. Efisiensi yang mampu dihasilkan sebesar 65%.

(83) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 66 Dari penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa mesin pengering pakaian ini dapat bekerja dengan baik, dapat bekerja terus-menerus tidak ada kendala atau mengalami overheat pada saat proses pengeringan pakaian berlangsung, dan menghasilkan data yang baik. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 4.1 s/d Tabel 4.11. Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 50 pakaian dengan kondisi awal perasan tangan menggunakan kipas memerlukan waktu 78 menit dengan massa air yang berhasil diuapkan dari pakaian sebesar 6,20 kg, dengan jumlah pakaian yang sama untuk kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci menggunakan kipas memerlukan waktu 32 menit dengan massa air yang berhasil di uapkan dari pakaian sebesar 2,74 kg. Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 50 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan tanpa kipas memerlukan waktu 118 menit dengan massa air yang berhasil diuapkan dari pakaian sebesar 6,20 kg, untuk kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci tanpa kipas memerlukan waktu 53 menit dengan massa air yang mampu diuapkan sebesar 2,74 kg. Sedangkan untuk mengeringkan 50 pakaian hasil peras tangan menggunakan energy matahari membutuhkan waktu 146 menit dengan massa air yang menguap dari pakaian sebesar 6,20 kg. Untuk mengeringkan 50 pakaian hasil peras mesin cuci menggunakan energy matahari membutuhkan waktu 82 menit dan massa air yang menguap dari pakaian sebesar 2,74 kg. Dari Tabel 4.1 s/d Tabel 4.6 diperoleh sebuah grafik yang tersaji pada Gambar 4.3 sampai dengan Gambar 4.7 yang menunjukkan grafik penurunan massa pakaian untuk setiap variasinya.

(84) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 67 12 Perasan Tangan 11 Perasan Mesin Cuci MASSA PAKAIAN (KG) 10 9 8 7 6 146, 4.79 82, 4.79 5 4 3 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 WAKTU (MENIT) Gambar 4.3 Grafik penurunan massa pakaian pada proses pengeringan menggunakan panas sinar matahari MASSA PAKAIAN (KG) 12 11 Perasan Tangan 10 Perasan Mesin Cuci 9 8 7 6 118, 4.79 53, 4.79 5 4 3 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 WAKTU (MENIT) Gambar 4.4 Grafik penurunan massa pakaian pada proses pengeringan tanpa kipas 120

(85) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 68 MASSA PAKAIAN (KG) 12 11 Perasan Tangan 10 Perasan Mesin Cuci 9 8 7 6 78, 4.79 32, 4.79 5 4 3 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 WAKTU (MENIT) Gambar 4.5 Grafik penurunan massa pakaian pada proses pengeringan menggunakan kipas 8.00 Panas Matahari MASSA PAKAIAN (KG) 7.00 Tanpa Kipas Menggunakan Kipas 6.00 5.00 32, 4.79 4.00 82, 4.79 53, 4.79 3.00 2.00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 WAKTU ( MENIT) Gambar 4.6 Grafik penurunan massa pakaian untuk kondisi awal hasil perasan mesin cuci

(86) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 69 12 Panas Matahari 11 Tanpa Kipas MASSA PAKAIAN (KG) 10 Menggunakan Kipas 9 8 7 6 5 4 118, 4.79 78, 4.79 146, 4.79 3 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 WAKTU (MENIT) Gambar 4.7 Grafik penurunan massa pakaian untuk kondisi awal hasil perasan tangan Dari Gambar 4.3 menyajikan penurunan massa pakaian dengan proses pengeringan menggunakan energi matahari. Terlihat bahwa kondisi awal hasil perasan mesin cuci memiliki waktu pengeringan lebih cepat dengan waktu 82 menit dibandingkan dengan kondisi awal hasil perasan tangan yang berlangsung selama 146 menit. Gambar 4.4 menyajikan grafik penurunan massa pakaian untuk proses pengeringan pakaian menggunakan mesin pengering dengan variasi tanpa kipas, kondisi awal hasil perasan mesin cuci memiliki waktu pengeringan lebih cepat dengan waktu 53 menit daripada kondisi awal hasil perasan tangan. Gambar 4.5 menyajikan grafik penurunan massa pakaian untuk proses pengeringan menggunakan mesin pengering dengan variasi menggunakan kipas, dimana untuk kondisi awal hasil perasan mesin cuci hanya memerlukan waktu 32 menit untuk mengeringkan pakaian sedangkan untuk kondisi awal hasil perasan tangan memerlukan waktu selama 78 menit untuk mengeringkan pakaian. Gambar 4.6 menunjukkan grafik penurunan massa pakaian untuk kondisi awal hasil perasan mesin cuci, dapat dilihat bahwa variasi proses pengeringan

(87) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 70 pakaian yang dibantu dengan adanya kipas dalam ruang pengering, memiliki waktu pengeringan yang lebih cepat bila dibandingkan dengan variasi pengeringan pakaian tidak menggunakan kipas serta proses pengeringan yang bersumber dari panas matahari. Adanya kipas yang bekerja dalam mesin pengering berpengaruh terhadap laju pengeringan pakaian. Hal ini mengakibatkan, sirkulasi udara di dalam ruang pengering menjadi lebih cepat. Dengan kondisi itu, air yang melekat pada pakaian menjadi lebih cepat terambil oleh sirkulasi udara panas sehingga pakaian menjadi lebih cepat kering. Besarnya laju pengeringan yang mampu dihasilkan dengan adanya bantuan kipas rata-rata sebesar 0,0188 kgair/menit – 0,0960 kgair/menit dengan lama pengeringan 32 menit. Sedangkan untuk variasi pengeringan pakaian kondisi awal hasil perasan mesin cuci dan tanpa kipas mampu menghasilkan laju pengeringan rata-rata sebesar 0,0063 kgair/menit – 0,0670 kgair/menit dengan lama pengeringan 53 menit. Bila dilihat pada Gambar 4.7 yaitu grafik penurunan massa pakaian untuk kondisi awal hasil perasan tangan menunjukkan bahwa dengan kondisi awal hasil perasan tangan menggunakan kipas mampu mengeringkan pakaian selama 78 menit serta mampu menyerap kandungan air basah dari pakaian rata-rata sebesar 0,0061 kgair/menit – 0,1090 kgair/menit. Sedangkan untuk variasi proses pengeringan pakaian untuk kondisi awal hasil perasan tangan tanpa kipas memiliki laju penurunan massa pakaian yang tidak jauh berbeda dengan variasi proses pengeringan menggunakan panas matahari. Untuk variasi kondisi awal hasil perasan tangan tanpa kipas mampu mengeringkan pakaian dengan rentang waktu 118 menit dengan kandungan uap air yang dapat diserap rata-rata sebesar 0,0032 kgair/menit – 0,0750 kgair/menit. Sedangkan proses pengeringan pakaian menggunakan panas matahari mampu mengeringkan pakaian dengan rentang waktu 146 menit. Pengeringan dengan panas matahari dipengaruhi terhadap cuaca, kadang tertutup awan, kadang tidak. Terkadang panas matahari bersinar kuat dan kadang tidak. Dengan demikian dari hasil data dan kedua grafik tersebut diperoleh bahwa waktu yang diperlukan untuk mengeringkan pakaian dapat dipengaruhi dari jenis kondisi awal pakaian dan jumlah kipas yang terdapat pada ruang pengering. Hasil perasan mesin cuci mempu menghasilkan berat awal pakaian basah yang lebih

(88) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 71 ringan. Kondisi ini menyebabkan, waktu yang diperlukan untuk mengeringkan pakaian menjadi lebih cepat.

(89) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Hasil penelitian dari mesin pengering pakaian menggunakan komponen- komponen mesin siklus kompresi uap sistem udara terbuka dengan menggunakan kipas dan tanpa kipas untuk kondisi awal hasil perasan tangan dan perasan mesin cuci yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa : a. Mesin pengering pakaian dengan menggunakan komponen-komponen mesin siklus kompresi uap yang berjumlah 2 (dua) set ini telah berhasil dibuat dan bekerja dengan baik, hal ini ditunjukkan dengan tidak terjadinya over heating ketika penelitian berlangsung atau kebocoran refrigerant pada mesin pengering. b. Untuk mengeringkan 50 pakaian dengan kondisi awal hasil perasan tangan tanpa kipas memerlukan waktu selama 118 menit, bila menggunakan bantuan kipas memerlukan waktu 78 menit. Pengeringan 50 pakaian dengan kondisi awal hasil perasan mesin cuci tanpa kipas memerlukan waktu 53 menit, sedangkan jika menggunakan kipas hanya memerlukan waktu 32 menit. c. Karakteristik mesin siklus kompresi uap pada mesin pengering pakaian yang memberikan waktu pengeringan pakaian tercepat memiliki kondisi udara yang memasuki ruang pengering pakaian rata-rata bersuhu 47,07℃. Energi kalor yang diserap evaporator dari udara yang melintasi evaporator persatuan massa refrigeran (Qin) sebesar 130,5 kJ/kg, sedangkan untuk energi 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 %. 72

(90) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 73 5.2 Saran Dari hasil penelitian mesin pengering pakaian sistem udara terbuka variasi menggunakan kipas dan tanpa kipas yang telah dilakukan ada beberapa saran yang dapat dikemukakan : a. Perlu diperhatikan untuk desain dan ukuran pada lemari mesin pengering dan pada ruang pengering, sebaiknya disesuaikan untuk ukuran lemari mesin pengering tidak menutupi pada lubang udara keluar. b. Perlu diperhatikan penempatan atau jarak antar pakaian supaya udara dapat tersirkulasi dengan baik saat melewati pakaian. c. Perlu adanya penambahan kipas/fan yang berguna untuk mempercepat laju pengeringan pakaian dan laju aliran massa udara. Penambahan kipas/fan ini berfungsi untuk membuat sirkulasi udara di dalam lemari pengering pakaian menjadi turbulen yang menyebabkan uap air dari pakaian akan lebih cepat terambil dan panas keluaran dari kondensor dapat terdistribusi merata ke seluruh pakaian di dalam lemari pengering.

(91) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 74 DAFTAR PUSTAKA Aziz, Azridjal dkk. 2015. Potensi Pemanfaatan Energi Panas Terbuang Pada Kondensor AC Sentral Untuk Pemanas Air Hemat Energi. Jurnal Mekanikal, Vol. 6 No.2: Juli 2015: 569-576.. Beers, et al., 2013. Apparatus and Method for Refrigeration Cycle Capacity Enhancement, Patent Aplication Publication, Pub. No : US 8,601,717 B2.Dec.10,2013. Koestor, Raldi Artono. 2002. Perpindahan Kalor Untuk Mahasiswa Teknik. Jakarta: Salemba Teknik. Purwadi, P.K., Kusbandono Wibowo, 2015, Mesin Pengering Pakaian Energi Listrik Dengan Mempergunakan Siklus Kompresi Uap. Proceding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV): 7-8 Oktober 2015. Pramudyanto, Yohanes Rio. 2018. Mesin Pengering Briket Menggunakan Komponen Utama AC Split Dengan Variasi Kipas Di Ruang Pengering. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. Rahmanto, Dedy Eko. 2011. Rancang Bangun Alat Pengering Dengan Memanfaatkan Panas Kondensor AC Ruangan (Kasus Pengeringan Chips Kentang). Bogor: Institut Pertanian Bogor. Stoecker, Wilbert F. dkk. 1989. Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. Wijaya, Cyrillus Adi. 2018. Mesin Pengering Pakaian Sistem Udara Tertutup Menggunakan Kompresor AC Split Dengan Variasi Jumlah Kipas Yang Ada Di Ruang Pengering. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. Wijaya, Kurniandy, Purwadi P.K., 2016, Mesin Pengering Handuk Dengan Energi Listrik. Jurnal Mekanika, Vol.15 No.2: September 2016.

(92) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 75 Lampiran Gambar L.1 Mesin Pengering Pakaian Gambar L.2 Penutup Pada Ruang Mesin

(93) Gambar L.3 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-10 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 76

(94) Gambar L.4 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-20 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 77

(95) Gambar L.5 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-30 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 78

(96) Gambar L.6 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-40 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 79

(97) Gambar L.7 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-50 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 80

(98) Gambar L.8 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-60 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 81

(99) Gambar L.9 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-70 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 82

(100) Gambar L.10 Psychrometric Chart hasil peras tangan menggunakan kipas menit ke-80 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 83

(101) Gambar L.11 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci menggunakan kipas menit ke-20 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 84

(102) Gambar L.12 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci menggunakan kipas menit ke-30 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 85

(103) Gambar L.13 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci menggunakan kipas menit ke-40 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 86

(104) Gambar L.14 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-10 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 87

(105) Gambar L.15 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-20 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 88

(106) Gambar L.16 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-30 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 89

(107) Gambar L.17 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-40 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 90

(108) Gambar L.18 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-50 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 91

(109) Gambar L.19 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-60 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 92

(110) Gambar L.20 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-70 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 93

(111) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 94 ke-80 L.21 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-90 Gambar L.22

(112) Gambar L.23 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-100 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 95

(113) Gambar L.24 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-110 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 96

(114) Gambar L.25 Psychrometric Chart hasil peras tangan tanpa kipas menit ke-120 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 97

(115) Gambar L.26 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke-10 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 98

(116) Gambar L.27 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke-20 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 99

(117) Gambar L.28 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke-30 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 100

(118) Gambar L.29 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke-40 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 101

(119) Gambar L.30 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke-50 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 102

(120) Gambar L.31 Psychrometric Chart hasil peras mesin cuci tanpa kipas menit ke-60 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 103

(121)

Dokumen baru

Download (120 Halaman)
Gratis

Tags