MESIN PENGERING HANDUK DENGAN SIKLUS KOMPRESI … · KOMPRESI UAP DIBANTU DUA BUAH PENUKAR KALOR...

i

MESIN PENGERING HANDUK DENGAN SIKLUS

KOMPRESI UAP DIBANTU DUA BUAH PENUKAR KALOR

DAN SEPULUH LAMPU 25 WATT

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin

Disusun oleh

CHRISTIANTO OKTAVIAN PARIKESIT

NIM : 125214020

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

TOWEL DRYER MACHINE WITH REFRIGERATION

COMPRESSION CYCLE ASSISTED TWO HEAT

EXCHANGER AND TEN 25 WATT LAMP

FINAL PROJECT

As partical fulfillment of the requrement

to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

By :

CHRISTIANTO OKTAVIAN PARIKESIT

Student Number : 125214020

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016


iii


iv


v


vi


vii

ABSTRAK

Sekarang ini mesin pengering handuk yang ramah lingkungan, aman dan

praktis tanpa menggunakan energi matahari. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a)

merancang dan merakit mesin pengering handuk tanpa menggunakan energi

matahari. (b) mengetahui waktu yang diperlukan untuk mengeringkan handuk

dengan kondisi awal perasan tangan dan perasan mesin cuci. (c) mengetahui laju

pengeringan handuk dengan kondisi awal handuk perasan tangan dan perasan mesin

cuci.

Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta. Mesin pengering handuk yang dibuat bekerja dengan siklus

kompresi uap dibantu dua penukar kalor dan sepuluh lampu berdaya 25 watt.

Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kondisi awal handuk perasan

tangan dan perasan mesin cuci. Ukuran lemari pengering yang digunakan dalam

penelitian ini adalah panjang 150 cm, lebar 90 cm dan tinggi 156 cm. Penelitian ini

dipergunakan handuk sebanyak 20 dengan berat total 1,8 kg. Daya kompresor

sebesar 1/2 HP, ukuran komponen yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya

kompresor. Mesin bekerja dengan sistem terbuka. Refrijeran dalam siklus kompresi

uap mempergunakan R-134a.

Mesin pengering handuk telah berhasil dirakit dan bekerja dengan baik

sesuai dengan fungsinya. Dengan kondisi rata – rata udara yang masuk dalam

lemari pengering udara bola kering: 64,9 oC, udara bola basah: 30,4 oC, kelembaban

relatif: 8,8% dan kelembabab spesifik: 0,01625 kguap air/kgudara kering. Hasil dari

penelitian yang telah dilakukan, waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 20

handuk dengan kondisi awal perasan tangan: 120 menit, dari berat awal 4,794 kg

sampai dengan berat akhir handuk 1,8 kg. Waktu yang dibutuhkan untuk perasan

mesin cuci: 30 menit, dari berat awal 2,555 kg sampai dengan berat akhir 1,8 kg.

Laju pengeringan rata – rata dengan kondisi awal perasan tangan: 1,506 kguap air/jam

dan untuk kondisi awal perasan mesin cuci: 1,560 kguap air/jam.

Kata kunci: Mesin pengering handuk, sistem kompresi uap.


viii

ABSTRAC

Now towels drying machine environmentally friendly, safe and practical without

using solar energy. The purpose of this research is: (a) design and assemble towels

drying machine. (b) know the time to dry towels with the initial conditions hands

squeeze and washing machine squeeze. (c) know the drying towels rate with the

initial conditions hands squeeze and washing machine squeeze.

The reseach was done in engineering laboratory Sanata Dharma University

Yogyakarta. Towels drying machine work with refrigeration compression cycle

assited two heat exchanger and ten lamp 25 watt. Varying used in this research is

the initial conditions towels hands squeeze and washing machine squeeze. Size of

dryer case used in this research is a long 150 cm, wide 90 cm and high 156 cm. This

research be used 20 towels with total weight 1,8 kg. Power of compressor ½ HP,

size another component accordance with power of compressor. Machine work with

open system. Refrigerant in the refrigerant compression system be used R-134a.

Drying towels machine has succesfully assemble and work well in accordance with

its function. With the average entering air in dryer case the dry bulb air: 64,9 oC,

the wet bulb air: 30,4 oC, the relative humidity 8,8% and specific humidity: 0,01625

kgvapor/kgdry air. The result of the test has been done, the time needed to drain 20

towels with the initial conditions hands squeeze 120 minutes, of their weight early

4,794 kg until their weight end of towels 1,8 kg. The time needed with the initial

conditions washing machine squeeze 30 minutes, of their weight early 2,555 kg

until their weight end of towels 1,8 kg. The average drying rate with initial

conditions hans squeeze: 1,506 kgvapor/kgdry air and initial conditions washing

machine squeeze: 1,560 kgvapor/kgdry air.

Key words: dryer towel machine, refrigerantion system.


ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan

anugerah-Nya sehingga penyusunan Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan

lancar.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib untuk mendapatkan gelar

sarjana S-1 pada Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan

skripsi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Sudi Mungkasi, 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 Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan Dosen Pembimbing

Skripsi.

3. A. Prasetyadi, S.Si, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. Doddy Purwadianto S.T., M.T., selaku kepala Laboratorium Konversi

Energi Sanata Dharma Yogyakarta yang mengijinkan dan memfasilitasi

dalam mengambil data.

5. Seluruh Staf dan Pengajar Prodi Teknik Mesin Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan

memberikan berbagai ilmu pengetahuan yang sangat membantu dalam

penyusunan skripsi ini.

6. Kedua orang tua saya, Y. Sudarmanto dan Esti Sediyati yang telah memberi

motivasi dan dukungan kepada penulis, baik secara materi maupun spiritual.

7. Kurniandy Wijaya, Rudi Riyanto dan Dino Aprian selaku teman

seperjuangan dalam merakit mesin dan penelitian.

8. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin dan semua pihak yang tidak

dapat saya sebutkan satu persatu yang telah memberikan dorongan dan

bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan skripsi ini.


x

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan skripsi ini

masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu penulis mengharapkan

masukan, kritik, dan saran yang membangun dari berbagai pihak untuk dapat

menyempurnakannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis

maupun pembaca. Terima kasih.

Yogyakarta, 15 Juni 2016

Christianto Oktavian Parikesit


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

TITLE PAGE ............................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN ..................................................................... v

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .............................................. vi

ABSTRAK .................................................................................................. vii

ABSTRAC ................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ................................................................................. ix

DAFTAR ISI ............................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................. 3

1.5 Batasan Masalah ..................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ................................ 5

2.1 Dasar Teori ............................................................................. 5

2.1.1 Metode Pengering Handuk ..................................................... 6

2.1.2 Dehumidifier ........................................................................... 8

2.1.3 Parameter Proses Pengeringan ................................................ 10

2.1.4 Psychometric chart ................................................................. 15

2.1.5 Siklus Kompresi Uap .............................................................. 27

2.1.6 Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger) .................................... 31


xii

2.1.7 Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Handuk ............. 33

2.2 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 35

BAB III METODOLOGI PENELITIAN......................................................... 39

3.1 Obyek Penelitian ..................................................................... 39

3.2 Variasi Penelitian .................................................................... 40

3.2 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Handuk ........... 41

3.3.1 Alat .......................................................................................... 41

3.3.2 Bahan ...................................................................................... 44

3.3.3 Alat Bantu Penelitian .............................................................. 55

3.4 Tata Cara Penelitian ................................................................ 57

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian ................................................... 57

3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Handuk ..................................... 58

3.4.3 Proses Pengisian Refrijeran 134a ........................................... 59

3.4.4 Skematik Pengambilan Data ................................................... 61

3.4.5 Cara Pengambilan Data .......................................................... 62

3.4.6 Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil ........................... 64

3.4.7 Cara Mendapatkan Kesimpulan .............................................. 66

BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN

PEMBAHASAN .............................................................................................. 67

4.1 Hasil Penelitian ....................................................................... 67

4.2 Hasil Perhitungan .................................................................... 71

4.3 Pembahasan ............................................................................ 79

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 82

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 82

5.2 Saran ....................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 84

LAMPIRAN .................................................................................................... 85


xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi udara ................................................................... 11

Tabel 3.1 Tabel yang diperlukan dalam pengambilan data .................. 64

Tabel 4.1 Hasil rata-rata pengeringan handuk perasan tangan ............. 68

Tabel 4.2 Hasil rata-rata pengeringan handuk perasan mesin cuci ...... 69

Tabel 4.3 Hasil pengeringan handuk dengan panas matahari ............... 70

Tabel 4.4 Massa air yang menguap dari handuk (M1) .......................... 71

Tabel 4.5 Hasil perhitungan tekanan kerja dan suhu kerja evaporator

dan kondensor untuk variasi perasan tangan ........................ 74

Tabel 4.6 Hasil perhitungan tekanan kerja dan suhu kerja evaporator

dan kondensor untuk variasi perasan mesin cuci .................. 74

Tabel 4.7 Hasil perhitungan pengeringan handuk dengan

perasan tangan ...................................................................... 78

Tabel 4.8 Hasil perhitungan pengeringan handuk dengan

perasan mesin cuci ................................................................ 79


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus refrigerant dehumidifier ..................................... 8

Gambar 2.2 Siklus desiccant dehumidifier ........................................ 9

Gambar 2.3 Termometer bola basah dan bola kering yang

Digunakan dalam penelitian .......................................... 12

Gambar 2.4 Skema Psychrometric Chart .......................................... 16

Gambar 2.5 Psychrometric Chart ...................................................... 18

Gambar 2.6 Proses-proses yang terjadi dalam psychrometric

chart ............................................................................... 19

Gambar 2.7 Proses pemanasan (heating) .......................................... 20

Gambar 2.8 Proses pendinginan (cooling) ........................................ 21

Gambar 2.9 Proses pelembaban (humidifying) .................................. 22

Gambar 2.10 Proses penurunan pelembaban (dehumidifiying) ........... 23

Gambar 2.11 Proses pemanasan dan pelembaban (heating and

humidifiying) ................................................................. 24

Gambar 2.12 Proses pemanasan dan penurunan kelembaban

(heating and dehumidifiying) ......................................... 25

Gambar 2.13 Proses pendinginan dan pelembaban (cooling and

humidifiying) ................................................................. 26

Gambar 2.14 Proses pendinginan dan penurunan kelembaban

(cooling and dehumidifiying) ......................................... 27

Gambar 2.15 Skematik siklus kompresi uap ....................................... 28

Gambar 2.16 P-h diagram siklus kompresi uap ................................... 29

Gambar 2.17 T-s diagram siklus kompresi uap ................................... 29

Gambar 2.18 Penukar Kalor ................................................................ 32

Gambar 2.19 Proses udara yang terjadi di mesin pengering ............... 33

Gambar 2.20 Proses pengeringan handuk pada psychromatric

chart ............................................................................... 34

Gambar 3.1 Skematik mesin pengering ............................................. 39


xv

Gambar 3.2 Handuk ........................................................................... 40

Gambar 3.3 Balok kayu dan besi siku yang dirangkai sebagai

gantungan ...................................................................... 44

Gambar 3.4 Triplek ............................................................................ 45

Gambar 3.5 Sterofoam ....................................................................... 45

Gambar 3.6 Busa ............................................................................... 46

Gambar 3.7 Rangkaian lampu pemanas ............................................ 47

Gambar 3.8 Pompa sentrifugal .......................................................... 48

Gambar 3.9 Kompor gas tekanan tinggi ............................................ 49

Gambar 3.10 Pemanas air .................................................................... 50

Gambar 3.11 Kondensor yang difungsikan sebagai heat

exchanger ...................................................................... 50

Gambar 3.12 Kompresor rotari ............................................................ 51

Gambar 3.13 Kondensor ...................................................................... 52

Gambar 3.14 Pipa kapiler .................................................................... 52

Gambar 3.15 Evaporator ...................................................................... 53

Gambar 3.16 Filter ............................................................................... 53

Gambar 3.17 Tabung gas refrijeran 134a ............................................ 54

Gambar 3.18 Kipas .............................................................................. 54

Gambar 3.19 Pengukur suhu digital dan termokopel .......................... 55

Gambar 3.20 Timbangan digital .......................................................... 56

Gambar 3.21 Diagram alir penelitian .................................................. 57

Gambar 3.22 Pembuatan rangka mesin pengering handuk ................. 58

Gambar 3.23 Pemasangan komponen utama siklus kompresi uap ...... 59

Gambar 3.24 Katup pengisian refrijeran ............................................. 60

Gambar 3.25 Skematik pengambilan data ........................................... 61

Gambar 4.1 Suhu kerja evaporator (Tevap) dan suhu kerja

kondensor (Tkond) .......................................................... 73

Gambar 4.2 Psychrometric chart perasan tangan pada menit

ke-15 .............................................................................. 76

Gambar 4.3 Penurunan massa air pada proses pengeringan


xvi

handuk ........................................................................... 81

Gambar A.1 Mesin pengering handuk sistem terbuka ....................... 85

Gambar A.2 Komponen siklus kompresi uap dalam mesin

pengering ....................................................................... 85

Gambar B.1 P-h diagram variasi perasan tangan menit ke-0 ............. 86

Gambar B.2 P-h diagram variasi perasan tangan menit ke-15 ........... 87






Gambar B.8 P-h diagram variasi perasan tangan menit ke-105 ......... 93

Gambar B.9 P-h diagram variasi perasan tangan menit ke-120 ......... 94

Gambar B.10 P-h diagram variasi perasan tangan rata-rata ................. 95

Gambar B.11 Psychrometric chart variasi perasan tangan menit

ke-0 ............................................................................... 96


ke-15 ............................................................................. 97


ke-30 ............................................................................. 98


ke-45 ............................................................................. 99


ke-60 ............................................................................. 100


ke-75 ............................................................................. 101


ke-90 ............................................................................. 102


ke-105 ........................................................................... 103



xvii

ke-120 ........................................................................... 104

Gambar B.20 Psychrometric chart variasi perasan tangan rata-rata .... 105

Gambar C.1 P-h diagram variasi perasan mesin cuci menit ke-0 ...... 106

Gambar C.2 P-h diagram variasi perasan mesin cuci menit ke-15 .... 107

Gambar C.3 P-h diagram variasi perasan mesin cuci menit ke-30 .... 108

Gambar C.4 P-h diagram variasi perasan mesin cuci rata-rata .......... 109

Gambar C.5 Psychrometric chart variasi perasan mesin cuci menit

ke-0 ............................................................................... 110


ke-15 .............................................................................. 111


ke-30 .............................................................................. 112

Gambar C.8 Psychrometric chart variasi perasan mesin cuci

rata-rata ........................................................................ 113


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di jaman sekarang ini cuaca sering tidak menentu, kadang kala terjadi hujan

di saat musim kemarau. Hal itu menyebabkan permasalahan bagi masyarakat yang

sangat membutuhkan energi matahari untuk mengeringkan handuk. Pada saat

musim hujan, sinar matahari lebih sulit didapat, sehingga lebih menyulitkan

masyarakat untuk mengeringkan handuk. Handuk yang basah dan lembab jika tidak

segera dikeringkan akan mengakibatkan tumbuhnya jamur, sehingga akan

menyebabkan penyakit bagi penggunanya. Pengeringan handuk selama ini

dilakukan secara konvensional yaitu dengan menjemur secara langsung di luar

ruangan dengan memanfaatkan panas matahari, serta hembusan angin. Seiring

dengan kemajuan dan perkembangan teknologi serta tuntutan kebutuhan maka

proses pengeringan handuk harus dilakukan dengan cara lain misalnya

mempergunakan mesin yang dapat menghasilkan panas sebagai pengganti sinar

matahari. Sumber energi mesin pengering dapat berasal dari energi listrik atau dari

gas LPG.

Pengeringan dengan menggunakan energi matahari selain murah juga

ramah lingkungan. Energi matahari tersedia melimpah di alam dan gratis, tetapi

pengeringan dengan cara ini mempunyai kekurangan. Kekurangannya adalah jika

musim hujan, matahari sering tertutup awan. Akibatnya handuk sulit kering, kondisi

handuk tetap basah dan handuk akan berbau apek serta berjamur. Pada malam hari


2

proses pengeringan juga tidak dapat dilakukan. Bagi masyarakat penggunaan energi

matahari hanya membantu saat matahari bersinar cerah saja.

Keuntungan pengeringan menggunakan mesin yaitu penggunaannya tidak

tergantung cuaca. Dapat dipergunakan kapan saja, baik siang maupun malam hari,

baik musim kemarau atau musim hujan. Keuntungan lainnya proses

pengeringannya cepat. Kerugiannya membutuhkan energi tambahan seperti energi

gas LPG ataupun energi listrik. Jika mempergunakan gas LPG, temperatur udara

pengeringan cukup tinggi, yang dapat merusak pakaian.

Berangkat dari persoalan ini penulis tertantang untuk merancang mesin

pengering handuk yang ramah lingkungan, aman, praktis dan dapat digunakan

kapan saja tanpa melibatkan energi matahari.

1.2 Rumusan Masalah

Di pasaran, mesin khusus untuk pengering handuk sulit ditemukan.

Dimusim hujan mesin pengering handuk sangat dibutuhkan untuk mengeringkan.

Untuk mengejar target, handuk dikeringkan pada malam hari. Diperlukan suatu

inovasi mesin pengering handuk dengan kapasitas cukup besar yang dapat bekerja

tanpa melibatkan energi matahari.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

a. Merancang dan merakit mesin pengering handuk yang tidak menggunakan

energi matahari, tetapi menggunakan energi listrik.


3

b. Mengetahui waktu yang diperlukan untuk mengeringkan handuk dengan

variasi kondisi awal perasan tangan dan perasan mesin cuci.

c. Mengetahui laju pengeringan handuk dari mesin yang telah dibuat, dengan

variasi handuk diperas tangan dan handuk diperas mesin cuci.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang didapat dari hasil penelitian ini adalah:

a. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi bagi peneliti lain yang

berminat pada penelitian pengering handuk.

b. Dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering yang

dapat ditempatkan di perpustakaan.

c. Mesin pengering handuk yang dihasilkan dapat dipergunakan sebagaimana

mestinya.

d. Diperolehnya teknologi tepat guna berupa mesin pengering handuk.

1.5 Batasan Masalah

Batasan yang dipergunakan di dalam penelitian skripsi ini adalah:

a. Mesin bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap.

b. Komponen mesin siklus kompresi uap meliputi: kompresor, evaporator,

kondensor dan pipa kapiler.

c. Siklus kompresi uap mempergunakan refrijeran R-134a.

d. Pengeringan handuk, dibantu dengan menggunakan dua penukar kalor yang

disusun seri dan sepuluh lampu bolam berdaya masing-masing 25 watt.


4

e. Kompresor yang dipergunakan berdaya 1/2 HP, komponen utama lainnya

dari siklus kompresi uap menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor,

dan mempergunakan komponen standar yang ada di pasaran.

f. Mesin pengering ini bekerja dengan sistem terbuka, artinya udara yang telah

digunakan untuk proses pengeringan dibuang keluar dari lemari pengering.


5

BAB II

DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

Prinsip kerja mesin pengering ini dengan cara melewatkan udara kering dan

panas ke dalam ruang pengering. Udara sekitar dihisap kipas melewati evaporator,

kandungan uap air dalam udara luar diteteskan, sehingga udara yang telah melewati

evaporator menjadi kering. Kemudian udara dilewatkan kompresor yang bersuhu

tinggi, sehingga terjadi peningkatan suhu pada udara kering tersebut. Setelah

melewati kompresor udara dihembuskan oleh kipas melewati kondensor yang

bersuhu panas sehingga suhu udara panas akan naik menjadi lebih panas lagi.

Setelah itu udara panas yang melewati kondensor dihembuskan kembali oleh kipas

masuk ke almari pengering. Sebelum digunakan untuk mengeringkan dilewatkan

dua penukar kalor sehingga tercapai suhu panas yang diinginkan. Udara kering

bersuhu tinggi ini digunakan untuk mengeringkan handuk yang berada didalam

ruang pengering yang memeiliki kelembaban tinggi menjadi kering akibat udara

kering bersuhu tinggi yang melewatinya. Saat udara melewati handuk yang

memiliki kelembaban tinggi tersebut, kelembaban pada handuk berpindah ke udara

kering yang bersuhu tinggi tersebut dan udara tersebut akhirnya dihembuskan

keluar ruangan pengering.


6

2.1.1 Metode Pengering Handuk

Metode pengeringan handuk yang banyak ditemukan di pasaran saat ini

terdapat empat jenis, diantaranya (a) Pengeringan handuk dengan menggunakan

sentrifugal dan heater (b) pengeringan handuk dengan gas LPG dan kipas angin, (c)

pengeringan handuk dengan menggunakan mesin dehumidifier (d) pengeringan

handuk dengan cara dijemur di bawah sinar matahari. Beberapa penjelasan dari

pernyataan yang ada di atas:

o Pengering handuk dengan menggunakan sentrifugal dan heater.

Pengering handuk jenis ini merupakan metode yang paling sering ditemui

di pasaran. Cara kerja mesin pengering ini adalah memanfaatkan gaya sentrifugal

untuk memisahkan air dari handuk dan menggunakan pemanas, biasanya panas

yang digunakan seperti heater atau gas LPG sebagai pemanas ruangan. Handuk

diputar dalam drum dalam kecepatan tertentu oleh motor listrik dan bersamaan

dengan itu heater menambahkan udara panas yang disirkulasikan ke drum. Udara

yang bersuhu tinggi membuat air di handuk menguap. Putaran yang tinggi tersebut

menimbulkan gaya sentrifugal yang mengakibatkan uap air terlempar keluar dari

drum dan tertampung di dalam drum luar, kemudian air yang terkumpul dari proses

tadi langsung dibuang keluar melalui pipa pembuangan.

o Pengeringan handuk dengan pemanas dan kipas.

Pengeringan jenis ini merupakan pengeringan handuk hasil pengembangan

dari beberapa mesin pengering yang sudah ada. Prinsip kerja mesin pengeringan

handuk yaitu memanfaatkan panas yang dihasilkan dari heater atau gas LPG yang


7

disirkulasikan ke lemari pengering. Pemanasan ini bertujuan untuk menekan suhu

udara serta menurunkan kelembaban. Akibat dari udara kering yang bersuhu tinggi

pada ruangan menyebabkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab

ini dibuang keluar lemari menggunakan kipas angin, mesin jenis ini biasanya

disebut sistem terbuka.

o Pengering handuk dengan mesin dehumidifier

Pengering handuk jenis ini menggunakan metode mesin dehumidifier.

Pengering handuk jenis ini sangat jarang ditemui di pasaran. Mesin pengering

handuk bekerja dengan memanfaatkan proses dehumidifikasi dan pemanasan udara

yang disirkulasikan ke lemari. Udara diturunkan kelembabannya dan dipanaskan,

kemudian disirkulasikan kelemari. Akibat dari udara kering dan bersuhu tinggi pada

ruangan menimbulkan air dalam handuk menguap selanjutnya udara lembab

disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban.

o Pengering handuk dengan penjemuran dibawah sinar matahari

Metode pengeringan handuk dengan dijemur di bawah sinar matahari

langsung merupakan metode paling umum dilakukan oleh masyarakat. Panas

dihasilkan matahari dapat menguapkan air yang ada pada handuk basah hingga

handuk benar-benar kering dan siap untuk disetrika. Tetapi seiring perkembangan

jaman dan teknologi, banyak orang berlomba-lomba untuk menciptakan mesin

pengering handuk. Hal ini bukan dikarenakan metode pengeringan ini sangat

tergantung pada cuaca. Namun metode ini masih tetap digunakan, karena dirasa

lebih mudah dan murah.


8

2.1.2 Dehumidifier

Dehumidifier adalah alat pengering udara yang berfungsi mengurangi

tingkat kelembaban pada udara melalui proses dehumidifikasi. Proses

dehumidifikasi merupakan proses penurunan kadar air dalam udara menjadi udara

kering. Dehumidifikasi udara dapat dilakukan dengan dua metode. Pertama,

menggunakan metode pendinginan di bawah titik embun dan mengurangi tingkat

kelembaban dengan cara kondensasi yang disebut refrigerant dehumidifier. Kedua,

menggunakan metode bahan pengering sebagai penyerap kelembaban yang disebut

desiccant dehumidifier.

Refrigerant dehumidifier merupakan pengering udara “dehumidifier” yang

paling umum ditemui di pasaran. Dehumidifier ini paling banyak dipilih karena

biaya produksinya yang relatif lebih murah, mudah dalam pengoperasiannya dan

efektif jika diaplikasikan dalam domestik maupun komersial. Dehumidifier ini akan

bekerja sangat baik jika ditempatkan pada ruangan berkelembaban tinggi.

Gambar 2.1 Siklus refrigerant dehumidifier

(sumber: http://musingsonentropy.com/2013/02/23/discourse-on-

dehumidifiers/)


http://musingsonentropy.com/2013/02/23/discourse-on-dehumidifiers/

http://musingsonentropy.com/2013/02/23/discourse-on-dehumidifiers/

9

Prinsip kerja dari refrigerant dehumidifier yaitu menggunakan sistem

kompresi uap. Evaporator akan menyerap uap air didalam udara sehingga udara

menjadi kering, kemudian udara dilewatkan kondensor agar menjadi panas.

Evaporator memiliki tugas menyerap uap air sehingga menjadi udara kering.

Sedangkan kondensor memiliki peran untuk menaikan suhu udara.

Desiccant dehumidifier mempunyai cara penurunan kelembaban yang

berbedsa jenis dengan refrigerant dehumidifier. Dehumidifier ini menggunakan

bahan penyerap kelembaban berupa liquid atau solid, seperti silica gel atau batu

zeloit. Dehumidifier ini akan bekerja dengan sangat baik bila digunakan di daerah

beriklim dingin atau ketika diperlukan temperature titik embun yang rendah.

Karena tidak ada air yang diproduksi selama proses tersebut, maka unit-unit ini

dapat bekerja secara efektif pada suhu sub nol.

Gambar 2.2 Siklus desiccant dehumidifier

(sumber: http://airneeds.com/small-dehumidifier-desiccant-dehumidifier/)


http://airneeds.com/small-dehumidifier-desiccant-dehumidifier/

10

Prinsip kerja desiccant dehumidifier yaitu melewatakan udara lembab ke

bagian proses pada disc. Disc dibuat seperti sarang lebah dan berisi bahan pengering

(silica gel atau batu zeloid). Disc umumnya dibagi menjadi dua saluran udara yang

dipisahkan oleh sekat. Pertama bagian proses (75% dari lingkaran) dan kedua

bagian reaktivasi (25% dari lingkaran). Disc diputar perlahan-lahan menggunakan

motor kecil. Selanjutnya uap air pada udara akan diserap oleh disc bahan pengering.

Kemudian udara meninggalkan sistem adalah udara kering.

Pemanasan pada bagian reaktivasi bertujuan meregenerasikan disc bahan

pengering (bagian proses). Kemudian air yang ada di disc bagian reaktivasi terlepas

karena proses pemanasan dari udara yang dilewatkan heat exchanger. Air yang

berada di bahan pengering akan menguap dan terbawa udara panas kemudian

dibuang keluar

2.1.3 Parameter Proses Pengeringan

Untuk mendapatkan proses pengeringan ada beberapa parameter yang harus

dipenuhi, diantaranya (a) Kelembaban (b) Suhu udara (c) Laju aliran udara.

a. Kelembaban

Kelembaban bisa diartikan sebagai jumlah kandungan air dalam udara.

Udara dikatakan mempunyai kelembaban yang tinggi apabila uap air yang

dikandungnya tinggi, begitu juga sebaliknya. Udara terdiri dari berbagai macam

komponen antara lain udara kering, uap air, polutan, debu dan partikel lainya. Udara

yang kurang mengandung uap air dikatakan udara kering sedangkan udara yang


11

mengandung banyak uap air dikatakan udara lembab. Komposisi dari udara terdiri

dari berbagai jenis gas yang relative konstan. Komposisi campuran udara kering

dapat dilihat pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Komposisi Udara

(sumber: https://kuliahnyok.wordpress.com/2012/01/04/keseimbangan-

komposisi-udara/)

Alat yang digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban biasanya

menggunakan termometer bola basah dan termometer bola kering. Termometer

pertama digunakan untuk mengukur suhu udara kering dan termometer kedua

digunakan untuk mengukur suhu udara basah. Pada termometer bola kering, tabung

air raksa pada termometer dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara

aktual. Sedangkan pada termometer bola basah tabung air raksa diberi kain yang

dibasahi agar suhu yang diukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh. Untuk

mengetahui kelembaban udara pertama kita harus mengetahui temperatur udara

kering dan temperatur udara basah. Kemudian kita putar higrometer manual yang

terdapat pada termometer udara basah dan kering. Garis yang menunjukkan nilai

udara kering dan nilai udara basah berhimpitan. Maka garis akan menunjukan


https://kuliahnyok.wordpress.com/2012/01/04/keseimbangan-komposisi-udara/

https://kuliahnyok.wordpress.com/2012/01/04/keseimbangan-komposisi-udara/

12

besarnya kelembaban relatif di skala kelembaban relatif. Cara lain untuk

mendapatkan nilai kelembaban relatif dengan menggunakan psychrometric chart.

Gambar 2.3 Termometer bola basah dan bola kering yang digunakan dalam

penelitian.

Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara mutlak,

kelembaban relatif dan kelembaban spesifik. Kelembaban mutlak adalah massa

uap air yang terkandung dalam 1 m3 udara kering. Kelembaban relatif merupakan

perbandingan massa air yang berada pada udara dibandingkan dengan massa air

maksimal yang dapat dikandung udara pada suhu itu. Kelembaban relatif

menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air handuk yang

telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka semakin banyak uap air

yang dapat diserap. Kelembaban spesifik atau ratio (w) adalah jumlah kandungan

uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering atau perbandingan antara massa

uap air dengan massa udara kering. Kelembaban spesifik umumnya dinyatakan

dalam satu gram uap air per kilogram udara kering (gr/kg) atau (kg/kg). Dalam


13

sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik udara setelah

keluar dari ruang pengering (wH) dengan kelembaban spesifik udara masuk ruang

pengering (wF), semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa air yang

diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan persamaan :

Δw = (wH – wF) (2.1)

Δw : Massa air yang berhasil diuapkan

wH : Kelembaban spesifik udara keluar dari ruang pengering

wF : Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering

b. Suhu Udara

Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara di suatu tempat.

Suhu udara dinyatakan panas jika suhu udara pada tempat dan waktu tertentu

melebihi suhu lingkungan disekitarnya dan begitu sebaliknya untuk suhu udara

dingin. Suhu udara rata-rata untuk daerah tropis, khususnya Indonesia yaitu 28 oC.

Suhu udara sangat mempengaruhi laju pengeringan. Semakin besar

perbedaan antara suhu udara pengering dan suhu handuk maka kemampuan

perpindahan kalor semakin besar, maka proses penguapan air juga semakin besar.

Agar bahan yang dikeringkan tidak sampai rusak, suhu udara harus diatur untuk

dikontrol terus menerus.

Terdapat tiga temperatur udara yaitu: temperatur bola kering, temperatur

bola basah dan temperatur titik embun. Temperatur bola kering adalah temperatur

udara bebas yang terbaca pada termometer bola kering atau termokopel dan

termometer digital. Temperatur bola basah adalah temperatur yang terbaca pada


14

termometer dengan sensor yang dibalut dengan kain basah. Temperatur yang

terbaca oleh termometer lebih rendah dari seharusnya karena kalor yang terbaca

sebagian telah digunakan untuk menguapkan air yang ada di kain basah.

Temperatur titik embun adalah temperatur dimana udara mulai menunjukkan aksi

pengembunan ketika didinginkan. Pada saat udara mengalami saturasi (jenuh) maka

besarnya temperatur titik embun sama dengan besarnya temperatur bola basah (Twb)

demikian pula temperatur bola kering (Tdb).

c. Laju pengeringan dan laju aliran massa udara

Laju pengeringan adalah massa air yang diuapkan per satuan waktu. Atau

laju pengeringan adalah perbedaan massa air (Δm) dibagi perbedaan waktu (Δt).

Laju pengeringan dapat dihitung dengan persamaan :

t

mM

2

(2.2)

M2 : Laju pengeringan

Δm : Perbedaan massa air

Δt : Perbedaan waktu

Laju aliran massa udara pada proses pengeringan berfungsi membawa udara

panas untuk menguapkan air dalam handuk serta mengeluarkan uap air hasil

penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar tidak

membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat menggangu proses pengeringan.

Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka semakin besar

kemampuan menguapkan air dalam handuk, namun berbanding terbalik dengan

suhu udara yang turun. Untuk memperbesar debit aliran udara dapat dengan


15

memperbesar luasan penampang ataupun kecepatan aliran udara, dengan

persamaan :

w

Mmudara

2

.

(2.3)

ṁudara : Laju aliran massa udara

M2 : Laju pengeringan

Δw : Massa air yang berhasil diuapkan

2.1.4 Psychrometric chart

Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan

karakteristik dari udara di lingkungan tersebut. Skematik psychrometric chart

dapat dilihat pada Gambar 2.4 dimana masing-masing kurva atau garis akan

menunjukkan nilai yang konstan. Ada beberapa istilah yang digunakan dalam

Psychrometric chart yaitu :


16

Gambar 2.4 Skema Psychrometric Chart

a. Temperatur bola kering (Tdb)

Temperatur bola kering adalah temperatur udara bebas yang diperoleh

melalui pengukuran termometer dengan bola kering atau termokopel dan

termometer digital. Temperatur bola kering dapat dilihat dari garis dry bulb

line dengan satuan (oC).

b. Temperatur bola basah (Twb)

Temperatur bola basah adalah temperatur yang terbaca pada termometer

dengan sensor yang dibalut dengan kain basah. Temperatur bola basah dapat

dilihat dari garis wet bulb line dengan satuan (oC).


17

c. Temperatur titik embun (Dew Point)

Temperatur titik embun adalah temperatur dimana udara mulai

menunjukkan aksi pengembunan ketika didinginkan. Pada saat udara

mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya temperatur titik embun sama

dengan besarnya temperatur bola basah (Twb) demikian pula temperatur bola

kering (Tdb). Temperatur titik embun dapat dilihat dari garis dew point line

dengan satuan (oC).

d. Kelembaban spesifik (w)

Kelembaban spesifik adalah berat uap air di udara dalam setiap kilogram

udara kering (kg/kg). Kelembaban spesifik dapat dilihat dari garis humidity

ratio.

e. Volume spesifik (v)

Volume spesifik adalah volume udara per satuan massa (m3/kg). Volume

spesifik dapat dilihat dari garis specific volume line.

f. Entalpi (h)

Entalpi adalah jumlah energy dari suatu sistem per satuan massa (kJ/kg).

g. Kelembaban relatif (RH)

Kelembban relatif adalah perbandingan massa air yang berada pada udara

dibandingkan dengan massa air maksimal yang dapat dikandung udara pada

suhu itu. Kelembaban relatif dapat dilihat dari garis relative humidity line.


18

Gam

bar

2.5

Psy

chro

met

ric

chart


19

Proses-proses yang terjadi dalam psychrometric chart, diantarannya (a)

proses pemanasan (heating), (b) proses pendinginan (cooling), (c) proses

pelembaban (humidifying), (d) proses penurunan kelembaban (dehumidifying), (e)

proses pemanasan dan pelembaban (heating and humidifying), (f) proses

pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying), (g) proses

pendingingan dan pelembaban (cooling and humidifying), (h) proses pendinginan

dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidifying). Berikut ini

penjelasannya:

Gambar 2.6 Proses-proses yang terjadi dalam psychrometric chart


20

a. Proses pemanasan (heating)

Proses ini berfungsi menaikkan temperatur udara kering(dry bulb) tanpa

mengurangi kandungan uap air. Jadi proses ini berlangsung pada kondisi moisture

content yang konstan sehingga titik embun (dew point) juga berada dalam kondisi

konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini

membuat kondisi udara bergerak dari kiri horizontal ke kanan (ke arah Timur).

Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naiknya entalpi,

naiknya temperatur udara basah (wet bulb), turunnya densitas udara karena terjadi

kenaikan volume spesifik, dan turunnya kelembaban relatif udara.

Gambar 2.7 Proses pemanasan (heating)

b. Proses pendinginan (cooling)

Proses ini berfungsi menurunkan temperatur udara kering (dry bulb) udara

tanpa mengurangi kandungan uap air. Jadi proses ini berlangsung pada kondisi

moisture content yang konstan sehingga titik embun (dew point) juga berada dalam

kondisi konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses


21

ini membuat kondisi udara bergerak dari kanan horizontal ke kiri (ke arah Barat).

Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turunnya entalpi,

turunnya temperatur udara basah (wet bulb), naiknya densitas udara karena terjadi

penurunan volume spesifik, dan naiknya kelembaban relatif udara.

Gambar 2.8 Proses pendinginan (cooling)

c. Proses pelembaban (humidifying)

Proses ini berfungsi menambahkan kandungan uap air ke udara tanpa

merubah temperatur udara kering (dry bulb). Jadi proses ini berlangsung pada

kondisi temperature udara kering yang konstan. Dalam psychrometric chart

perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak dari

bawah vertikal ke atas (ke arah Utara). Beberapa kondisi udara yang mengalami

perubahan adalah: naiknya entalpi, naiknya temperatur udara basah (wet bulb),

naiknya titik embun (dew point), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikan

volume spesifik, dan naiknya kelembaban relatif udara.


22

Gambar 2.9 Proses pelembaban (humidifying)

d. Proses penurunan kelembaban (dehumidifying)

Proses ini berfungsi menurunkan kandungan uap air di udara tanpa merubah

temperatur udara kering (dry bulb). Jadi proses ini berlangsung pada kondisi

temperatur udara kering yang konstan. Dalam psychrometric chart perubahan yang

dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak dari atas vertikal ke

bawah (ke arah Selatan). Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan

adalah: turunnya entalpi, turunnya temperatur udara basah (wet bulb), turunnya titik

embun (dew point), naiknya densitas udara karena terjadi penurunan volume

spesifik, dan turunnya kelembaban relatif udara.


23

Gambar 2.10 Proses penurunan kelembaban (dehumidifying)

e. Proses pemanasan dan pelembaban (heating and humidifying)

Proses ini berfungsi menaikkan temperatur udara kering (dry bulb) dan

menaikkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan yang

dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kanan atas

(ke arah Timur Laut). Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naiknya

entalpi, naiknya temperatur udara basah (wet bulb), naiknya titik embun (dew

point), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikan volume spesifik, dan bisa

terjadi kenaikan atau penurunan kelembaban relatif udara (tergantung proses

heating & humidifying yang diinginkan). Jadi dalam proses ini penambahan uap air

bukan berarti akan menaikkan kelembaban relatif.


24

Gambar 2.11 Proses pemanasan dan pelembaban (heating and humidifying)

f. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying)

Proses ini berfungsi menaikkan temperatur udara kering (dry bulb) dan

menurunkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan

yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kanan

bawah (ke arah Tenggara). Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turun

atau naiknya entalpi atau bisa juga terjadi dalam kondisi entalpi yang konstan, turun

atau naiknya temperature udara basah (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam

kondisi temperatur udara basah yang konstan, turunnya titik embun (dew point),

turun atau naiknya densitas udara, turun atau naiknya volume spesifik, dan turunnya

kelembaban relatif udara.


25

Gambar 2.12 Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and

dehumidifying)

g. Proses pendingingan dan pelembaban (cooling and humidifying)

Proses ini berfungsi menurunkan temperature udara kering (dry bulb) dan

menaikkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan yang

dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kiri atas (ke

arah Barat Laut). Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naik atau

turunnya entalpi atau bisa juga terjadi dalam entalpi yang konstan, naik atau

turunnya temperatur udara basah (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam kondisi

temperatur udara basah yang konstan, naiknya titik embun (dew point), naik atau

turunnya densitas udara atau bisa juga terjadi dalam kondisi densitas yang konstan,

naik atau turunnya volume spesifik atau bisa juga terjadi dalam kondisi volume

spesifik yang konstan, dan kenaikan kelembaban relatif udara.


26

Gambar 2.13 Proses pendingingan dan pelembaban (cooling and

humidifying)

h. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and

dehumidifying)

Proses ini berfungsi menurunkan temperatur udara kering (dry bulb) dan

menurunkan kandungan uap air di udara. Dalam psychrometric chart perubahan

yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kiri

bawah (ke arah Barat Daya). Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah:

turunnya entalpi, turunnya temperatur udara basah (wet bulb), turunnya titik embun

(dew point), naiknya densitas udara, turunnya volume spesifik, dan bisa terjadi

kenaikan atau penurunan kelembaban relatif udara (tergantung proses cooling &

dehumidifying yang diinginkan).


27

Gambar 2.14 Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and

dehumidifying)

2.1.5 Siklus Kompresi Uap

Salah satu penerapan yang banyak digunakan dari termodinamika adalah

refrijerasi (refrigeration) yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari tempat

bersuhu rendah ke tempat bersuhu tinggi. Pada mesin ini siklus refrijerasi yang

digunakan adalah siklus kompresi uap. Mesin siklus kompresi uap merupakan jenis

mesin refrijerasi yang dipergunakan dalam dehumidifier. Terdapat berbagai jenis

refrijeran yang digunakan dalam sistem kompresi uap. Refrijeran yang umum

digunakan adalah yang termasuk ke dalam keluarga chlorinated fluorocarbons

(CFC’s disebut juga freon): R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, R-134a, dan Musicool.

Mesin kompresi uap memiliki 4 komponen utama yaitu evaporator, kompresor,

kondensor dan pipa kapiler.


28

Gambar 2.15 Skematik siklus kompresi uap

Dalam siklus kompresi uap refrijeran bertekanan rendah akan

dikompresikan oleh kompresor sehingga menjadi uap refrijeran bertekanan tinggi.

Kemudian uap refrijeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrijeran

bertekanan tinggi dalam kondensor. Setelah itu cairan refrijeran yang bertekanan

tinggi tersebut diturunkan tekanannya oleh pipa kapiler agar cairan refrijeran

bertekanan rendah dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrijeran

tekanan rendah.


29

Gambar 2.16 P-h diagram siklus kompresi uap

Gambar 2.17 T-s diagram siklus kompresi uap


30

Dalam siklus kompresi uap, refrijeran mengalami beberapa proses yaitu:

a. Proses (1A-2) merupakan proses kompresi.

Proses ini dilakukan oleh kompresor, dimana refrijeran yang berupa gas

bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrijeran

menjadi gas bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara

isentropik, maka suhu yang keluar dari kompresor juga meningkat menjadi

gas panas lanjut.

b. Proses (2-2A) merupakan proses penurunan suhu.

Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Gas refrijeran panas

lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan sampai titik gas jenuh.

c. Proses (2A-3) adalah proses kondensasi.

Merupakan proses pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar

kondensor pada suhu konstan. Pada proses ini terjadi perubahan fase dari

gas jenuh menjadi cair jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur

refrijeran lebih tinggi daripada suhu udara lingkungan sekitar kondensor.

Proses (2A-3) berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan.

d. Proses (3-3A) merupakan proses pendinginan lanjut.

Pada proses ini terjadi pelepasan kalor, sehingga temperatur refrijeran yang

keluar dari kondensor menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal

tersebut membuat refrijeran menjadi mudah mengalir dalam pipa kapiler.

e. Proses (3A-4) penurunan tekanan.

Merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada

enthalphy yang tetap. Proses tersebut terjadi di dalam pipa kapiler. Pada


31

proses tersebut refrijeran yang awalnya dari fase cair berubah menjadi fase

cair gas. Akibat penurunan tekanan, temperatur refrijeran juga mengalami

penurunan.

f. Proses (4-1) merupakan proses evaporasi.

Pada proses ini terjadi perubahan fase dari cair menjadi gas jenuh.

Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrijeran lebih rendah dari

pada suhu udara lingkungan sekitar evaporator. Proses (4-1) berlangsung

pada tekanan tetap dan suhu konstan.

g. Proses (1-1A) merupakan proses pemanasan lanjut.

Proses ini yang terjadi karena penyerapan kalor terus menerus pada proses

(4-1), maka refrijeran yang masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh

ke gas panas laju. Kemudian mengakibatkan kenaikan tekanan dan

temperatur refrijeran akibat dari proses ini kompresor dapat bekerja lebih

ringan.

2.1.6 Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger)

Alat penukar kalor (heat exchanger) adalah alat yang dapat menghasilkan

perpindahan panas dari suatu fluida yang memiliki temperatur tinggi ke temperatur

rendah. Heat exchanger berfungsi sebagai pemanas maupun pendingin sesuai

kebutuhan. Dalam penelitian ini heat exchanger digunakan sebagai pemanas udara.

Proses perpindahan panas secara langsung dan tidak langsung. Proses perpindahan

secara langsung yang dimaksud yaitu fluida panas akan bercampur secara langsung

dengan fluida dingin tanpa adanya pemisah, contohnya ejector. Sedangkan


32

perpindahan panas secara langsung yaitu bila diantara fluida panas dan fluida dingin

tidak terjadi kontak secara langsung melainkan dipisahkan oleh sekat-sekat

pemisah, contohnya kondensor.

Dalam penelitian ini heat exchenger digunakan untuk meningkatkan

temperatur udara kering sebelum masuk ruang pengering. Heat exchanger

menggunakan fluida air yang dipanaskan dengan menggunakan pemanas air

berbahan bakar gas (gas water heater). Gas water heater merupakan water heater

yang menggunakan gas LPG sebagai sumber energi pemanas airnya. Prinsip kerja

gas water heater adalah pembakaran gas LPG digunakan untuk memanaskan air di

dalam pipa-pipa tembaga, sehingga temperatur air dalam pipa-pipa naik dalam

waktu yang relatif singkat. Air yang telah dipanaskan tersebut disalurkan menuju

kondensor dengan menggunakan selang sehingga kondensor memiliki temperatur

yang tinggi. Panas dari kondensor ini digunakan untuk meningkatkan panas udara

ketika udara melewati kondensor.

Gambar 2.18 Penukar kalor


33

2.1.7 Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Handuk

Pada Gambar 2.19 merupakan proses yang terjadi pada mesin pengering

handuk. Udara luar yang mengandung uap air dilewatkan evaporator yang

bertemperatur rendah sehingga uap air yang ada di udara mengalami kondensasi,

setelah melewati evaporator temperatur udara dan kandungan uap air mengalami

penurunan (cooling and dehumity). Udara bertemperatur rendah tersebut kemudian

dilewatkan kompresor yang bertemperatur tinggi sehingga terjadi perpindahan

panas dari kompresor ke udara. Udara mengalami kenaikan temperatur udara

kering. Temperatur udara dinaikkan lagi dengan cara melewatkan ke kondensor.

Untuk mencapai temperatur panas yang lebih tinggi udara panas dilewatkan heat

exchanger dan lampu. Proses udara melewati kompresor, kondensor, heat

exchenger dan lampu disebut proses pemanasan (heating).

Gambar 2.19 Proses udara yang terjadi di mesin pengering


34

Udara kering bertemperatur tinggi masuk dalam ruang pengering untuk

mengeringkan handuk yang basah. Saat udara kering bertemperatur tinggi melewati

handuk basah, terjadilah perpindahan kalor. Air yang ada di handuk menguap

karena temperatur yang tinggi dari udara dan berubah menjadi uap air. Uap air

terbawa udara keluar ruang pengering. Sehingga udara yang keluar dari ruang

pengering temperaturnya turun dan kandungan airnya meningkat. Proses ini disebut

proses pendinginan dan pelembaban (cooling and dehumidifying).

Gambar 2.20 Proses pengeringan handuk pada psychromatric chart


35

Pada Gambar 2.20 dapat kita lihat perubahan suhu setelah melewati

komponen-komponen pada mesin pengering handuk. (A) suhu udara luar saat itu.

(B) titik embun udara saat itu. (C) suhu udara dan kandungan uap air turun setelah

melewati evaporator (cooling and dehumity). (D) suhu udara kering naik setelah

melewati kompresor (heating). (E) suhu udara kering naik setelah melewati

kondensor (heating). (F) suhu udara kering naik setelah melewati heat exchanger

(heating). (G) suhu udara kering turun dan suhu udara basah naik setelah dipakai

untuk mengeringkan handuk basah yang ada di dalam lemari pengering (cooling

and dehumidifying).

2.2 Tinjauan Pustaka

Colombera, Giovanni (2002) menggambarkan mesin pengering pakaian

sentrifugal dengan pompa pemanas. Pakaian basah dimasukkan dalam drum dan

diputar oleh motor listrik. Motor tersebut juga terhubung dengan 2 kipas angin yang

pertama mensirkulasi udara pengeringan ke dalam drum yang kedua untuk

mendinginkan kompresor. Udara luar yang masuk terhisap melewati evaporator

sehingga menjadi kering. Kemudian dipanaskan oleh kondensor untuk

mengeringkan pakaian yang diputar dalam drum. Selain itu udara panas juga

didapat dari hembusan udara yang digunakan untuk mendinginkan kompresor.

Pillot, Sergio (2013) menjelaskan tentang mesin cuci yang sekaligus

digunakan sebagai pengering terdiri dari: bak penampung pakaian, kompresor,

evaporator, katup expansi dan kondensor. Pakaian dimasukkan ke bak penampung


36

kemudian diputar oleh motor listrik untuk dicuci atau dikeringkan. Saat

pengeringan udara dalam bak masuk ke saluran udara dan melewati evaporator, di

evaporator udara menjadi dingin dan kering. Tetesan air dari evaporator dibuang

melalui saluran pembuangan yang sama dengan saluran pembuangan mesincuci.

Kemudian udara melewati kondensor dipanaskan. Dari kondensor udara panas dan

kering dihembuskan ke bak yang berputar menggunakan fan untuk mengeringkan

pakaian. Dan seterusnya masuk kembali ke evaporator untuk menjalani siklus yang

sama. Evaporator diatur sedemikian rupa sehingga selama siklus mencuci, cairan

dan kotoran di dalam bak tidak masuk.

Driussi, Diego (2009), menjelaskan tentang mesin pengering pakaian yang

menggunakan 2 pompa pemanas. Khususnya pengaturan pompa pemanas untuk

pengeringan. Terdiri dari 2 jumlah sirkuit loop tertutup pompa pemanas yang

terpisah dipasang seri. Masing-masing dari bagian sirkuit loop tertutup yang

terpisah terdiri dari satu kompresor, satu evaporator, satu katup ekspansi dan satu

kondensor. Udara luar masuk melewati evaporator 1 dan 2 untuk agar berkurang

kelembabannya. Kemudian dilewatkan ke kompresor 1 dan 2 untuk dinaikan

temperatur udaranya. Kemudian udara kering dan panas dihembuskan ke ruang

pengering yang diputar motor listrik dengan fan.

Ameen, Ahmadul dan Bari, Saiful (2003), menjelaskan tentang

kemungkinan mengering baju menggunakan “panas buang kondensor AC split”

yang digunakan dalam apartemen di sebuah kota. Penelitian ini mengeringkan

setumpuk pakian. Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan sampai kering


37

memerlukan waktu sekitar 2 sampai 2,5 jam, sedangkan mengeringkan secara alami

di dalam ruangan membutuhkan waktu lebih dari 6 jam. Laju pengeringan dalam

penelitian ini yaitu sebesar: 0,319 kg/jam sampai 0,424 kg/jam untuk pengeringan

baju dengan sisa panas kondensor AC split dan 0,139 kg/jam untuk pengeringan di

dalam ruangan secara alami. Energi yang dikomsumsi sebesar 1,909 kWh/kg untuk

menghilangkan kelembaban dan pengeringan. Hasil dari percobaan menunjukkan

bahwa pengembangan tersebut cocok untuk daerah yang beriklim tropis lembab.

Mancini, Ferdinando; Minetto, Silvia dan Fornasieri, Ezio (2010),

mengemukakan tentang karbon dioksida dianggap bekerja lebih optimal sebagai

fluida kerja pompa panas. Proses pengeringan sistem tertutup sesuai dengan

transcritical siklus yang membutuhkan dehumidifikasi dan pemanasan kembali

sesuai ketinggian suhu aliran udara. Di tulisan ini, CO2 transcritical siklus

dibandingkan dengan sub-critical R134a siklus. Analitis teoritis berdasarkan pada

suhu tetap yang mendekati heat exchanger. Penelitian menganggap tekanan tinggi

untuk transcritical siklus dan pendinginan refrigeran untuk sub critical siklus

optimal. Teoritis analisis yang digunakan untuk menyelidiki kinerja energi dari

siklus termodinamika mengguakan fungsi suhu dan laju aliran massa pengeringan.

Untuk mengoptimalkan condisi kerja dari CO2 melibatkan temperatur udara yang

lebih rendah dari dalam R134a, kondisi ini dapat dipenuhi dengan desain alat yang

cocok, keseimbangan termal yang tercapai ketika panas yang dikeluarkan besarnya

sesuai dengan kerja yang dilakukan kompresor dan kipas, variabel aliran suhu udara

nilainya disesuaikan keseimbangan termal. Hasil penelitian, dilakukan pada

prototipe, memberikan nilai positif untuk CO2 sebagai fluda kerja pengering pompa


38

panas: penurunan konsumsi daya listrik, dengan peningkatan batas waktu siklus

(+9%), ditunjukan dibandingkan dengan referensi pengering pompa panas dengan

refrigeran R134a.


39

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Obyek Penelitian

Obyek penelitian adalah hasil mesin pengering handuk yang dirancang dan

dirakit sendiri. Lemari mesin pengering berbentuk balok dengan panjang 176 cm,

lebar 31 cm dan tinggi 60 cm. Lemari pengering berbentuk balok dengan panjang

150 cm, lebar 90 cm dan tinggi 156 cm. Gambar dari alat yang dipergunakan dalam

penelitian disajikan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Skematik mesin pengering handuk


40

Keterangan dari Gambar 3.1:

a. Evaporator f. Heat exchanger k. Gas LPG

b. Kompresor g. Lampu l. Tangki air

c. Pipa kapiler h. Handuk m. Pompa

d. Kipas i. Pemanas air

e. Kondensor j. Kompor

3.2 Variasi Penelitian

Variasi penelitian dilakukan terhadap kondisi awal handuk: (a) diperas

menggunakan tangan (b) diperas menggunakan mesin cuci. Penelitian dilakukan

sebanyak 4 kali percobaan untuk mendapatkan hasil karakteristik mesin pengering

handuk yang baik. Banyaknya handuk yang dipergunakan : 20 handuk berukuran

panjang 75 cm, lebar 30 cm dan tebal 1,4 mm berbahan katun. Gambar 3.2

menunjukkan handuk yang digunakan dalam percobaan :

Gambar 3.2 Handuk


41

3.3 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Handuk

Dalam pembuatanmesin pengering handuk ini diperlukan beberapa alat dan

bahan sebagai berikut :

3.3.1 Alat

Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan mesin pengering

handuk, antara lain :

a. Gergaji kayu dan gergaji besi

Gergaji kayu digunakan untuk memotong balok kayu rangka lemari mesin

pengering handuk dan papan kayu untuk memasang fiting lampu. Gergaji

besi digunakan untuk memotong besi siku yang difungsikan sebagai

gantungan handuk dalam lemari pengering.

b. Palu

Palu digunakan untuk menancapkan paku sebai pengikat rangka dan

memasang triplek chasing mesin pengering.

c. Bor listrik

Bor listrik digunakan untuk membuat lubang awalan pada kayu yang

nantinya akan dipaku atau dibaut.

d. Obeng dan kunci pas

Obeng berfungsi untuk memasang dan mengencangkan baut. Obeng yang

digunakan yaitu obeng plus (+) dan minus (-). Kunci pas digunakan untuk

memasang dan mengencangkan mur dan baut.


42

e. Mistar dan meteran

Mistar dan meteran berfungsi untuk mengukur panjang suatu benda. Mistar

memiliki ketelitian 1 mm dengan satuan centi meter (cm), digunakan untuk

mengukur panjang sterofoam dan busa. Meteran memiliki ketelitian 1 cm

dengan satuan meter (m), digunakan untuk mengukur kayu, besi siku, seng

dan triplek.

f. Pisau cutter dan gunting plat

Pisau cutter digunakan untuk menyayat atau memotong triplek, kabel listrik,

sterofoam dan busa. Gunting plat digunakan untuk memotong plat seng.

g. Tang kombinasi

Tang kombinasi digunakan untuk memotong, menarik dan mengikat kawat

agar kencang.

h. Tube cutter

Tube cutter merupakan alat pemotong pipa tembaga. Tube cutter digunakan

agar hasil potongan pada pipa tembaga rapi dan tidak kasar sehingga dapat

mempermudah proses pengelasan.

i. Tube expander

Tube expander atau pelebar pipa digunakan untuk melebarkan diameter

unjung pipa tembaga yang akan disambungkan agar antar pipa dapat

tersambung dengan baik.


43

j. Las gas Hi – cook

Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan

pipa – pipa tembaga pada komponen mesin pengering dengan sumber panas

dari Hi–cook.

k. Bahan las

Bahan las yang digunakan dalam penyambungan pipa kapiler menggunakan

perak, kawat las kuningan dan borak. Borak berfungsi untuk menyambung

antara tembaga dan besi. Penggunaan borak sebagai bahan tabahan

bertujuan agar sambungan pengelasan lebih merekat.

l. Metil

Metil adalah cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran – saluran

pipa kapiler. Dosis pemakaian yaitu sebanyak satu tutup botol metil.

m. Pompa vakum

Pompa vakum digunakan untuk mengosongkan gas – gas yang terjebak di

sistem mesin pengering pakaian, seperti udara dan uap air. Hal ini

dimaksudkan agar tidak mengganggu atau menyumbat refrijeran. Karena

uap air yang berlebihan pada sistem pendinginan dapat membeku dan

menyumbat filter atau pipa kapiler. Pompa ini juga digunakan untuk

memasukkan refrijeran ke dalam rankaian sistem mesin kompresi uap.


44

3.3.2 Bahan

Bahan atau komponen yang digunakan untuk merakit mesin pengering

handuk, antara lain :

a. Balok kayu dan besi siku

Baok kayu digunakan sebagai rangka lemari mesin pengering handuk.

Dipilih kayu balok karena kayu ini kuat dan bukan penghantar panas yang

baik sehingga kalor tidak mudah keluar dari lemari mesin pengering

(Gambar 3.3 sebelah kiri). Besi siku digunakan untuk membuat tempat

penggantung hanger (Gambar 3.3 sebelah kanan).

Gambar 3.3 Balok kayu dan besi siku yang dirangkai sebagai gantungan

b. Triplek

Triplek digunakan sebagai casing luar mesin pengering handuk dengan

tebal 3 mm. Pemilihan triplek sebagai casing luar dikarenakan triplek

merupakan isolator dengan konduktivitas termal sebesar k = 0,12 W/m.oC

(Moran, Michael J., 2004).


45

Gambar 3.4 Triplek

c. Sterofoam

Sterofoam digunakan sebagai casing pada bagian dalam dengan tebal 20

mm, agar panas di dalam mesin tidak keluar kelingkungan. Sterofoam

memiliki konduktivitas termal sebesar k = 0,033 W/m.oC, berarti material

tersebut memiliki kemampuan penghantar panas yang rendah.

Gambar 3.5 Sterofoam

d. Busa

Busa digunakan untuk menutup bagian yang berlubang agar udara tidak

keluar. Busa ini ditempelkan pada pintu lemari ruang pengering, pintu

lemari mesin pengering dan sambungan antara lemari ruang pengering dan

lemari mesin pengering.


46

Gambar 3.6 Busa

e. Plat seng

Plat seng digunakan untuk alas evaporator yang selalu menghasilkan air

akibat proses kondensasi. Plat seng dipilih karena mudah dibentuk dan tidak

mudah berkarat.

f. Lem dan lakban

Lem digunakan untuk menempelkan sterofoam pada seng dan triplek serta

menempelkan busa pada pinggir pintu lemari agar tidak ada celah udara.

Lakban digunakan untuk menutup celah pada sambungan casing lemari dan

menempelkan alat ukur serta rangkaian lampu di dalam lemari.

g. Paku, mur dan baut

Paku digunakan untuk menyatukan balok kayu sehingga membentuk sebuah

rangka lemari. Paku juga digunakan untuk menyatukan casing lemari

(triplek) dengan rangka (balok kayu). Mur dan baut digunakan untuk

menyatukan besi siku yang dirangkai menjadi gantungan hanger.


47

h. Kawat

Kawat digunakan untuk mengikat rangka besi siku yang dirangkai sebagai

gantungan hanger. Selain itu juga dipaki untuk menggantungkan pressure

gauge dan sebagai pengunci pintu lemari.

i. Roda

Roda digunakan agar mudah untuk memindahkan mesin pengering. Roda

berjumlah 6 buah dipasang di bawah lemari sebagai kaki.

j. Papan kayu

Papan kayu dugunakan sebagai tempat dudukan fiting lampu. Papan kayu

yang digunakan ada 2 buah, tiap buah untuk 5 fiting lampu.

k. Fiting lampu, kabel dan lampu

Fiting lampu berjumlah 10 digunakan untuk menempatkan lampu. Kabel

listrik sepanjang 4 m untuk mengalirkan listrik ke semua lampu agar

menyala. Lampu berjumlah 10 buah dengan daya 25 watt.

Gambar 3.7 Rangkaian lampu pemanas

l. Pompa

Pompa digunakan untuk menyirkulasikan air dari bak penampungan ke

pemanas air kemudian ke 2 buah heat exchanger dan dikembalikan lagi ke


48

bak penampungan. Jenis pompa sentrifugal, daya pompa 125 watt, voltase

220 V, frekuensi 50 Hz, maksimal kapasitas 37 ltr/M, kecepatan putar 2850

RPM dan total head pompa 24 m.

Gambar 3.8 Pompa sentrifugal

m. Selang

Selang digunakan untuk mengalirkan air. Air dari bak penampungan lalu

dihisap pompa, kemudian dialirkan masuk ke pemanas air, setelah itu masuk

ke heat exchanger 1 dan 2, kemudian kembali ke bak penampungan lagi.

n. Kompor gas tekanan tinggi

Kompor gas tekanan tinggi digunakan untuk memanaskan pemanas air yang

difungsikan sebagai heat exchanger.


49

Gambar 3.9 Kompor gas tekanan tinggi

o. Gas LPG

Gas LPG digunakan sebagai sumber energi kompor gas. Tabung gas yang

digunakan adalah tabung gas 12 kg dan mampu digunakan dalam 4 kali

percobaan.

p. Clam dan karet

Clam dan karet bekas ban dalam sepeda digunakan untuk menyambungkan

selang dengan pipa logam agar air di dalamnya tidak bocor.

q. Pemanas air

Pemanas air adalah sebuah alat yang terdiri dari pipa tembaga yang

dilingkarkan. Alat ini berfungsi untuk memanaskan air yang disirkulasikan

ke heat exchanger.


50

Gambar 3.10 Pemanas air

r. Alat penukar kalor (heat exchanger)

Alat penukar kalor (heat exchanger) adalah alat yang dapat menghasilkan

perpindahan panas dari suatu fluida yang memiliki temperatur tinggi ke

temperatur rendah. Disini yang digunakan sebagai penukar kalor adalah 2

buah kondensor yang dialiri air bersuhu tinggi.

Gambar 3.11 Kondensor yang difungsikan sebagai heat exchanger


51

s. Kompresor

Kompresor merupakan alat yang berfungsi untuk mensirkulasikan refrijeran

ke komponen sistem kompresi uap yang lainnya melalui pipa – pipa dengan

cara menghisap dan memompa refrijeran. Jenis kompresor yang digunakan

adalah kompresor rotari. Daya kompresor ½ HP dengan voltase 220V.

Gambar 3.12 Kompresor rotari

t. Kondensor

Merupakan suatu alat penukar kalor yang berfungsi mengkondisikan

refrijeran dari fase uap menjadi fase cair. Agar dapat mengubah fase dari

uap menjadi cair diperlukan suhu lingkungan yang lebih rendah dari suhu

refrijeran sehingga dapat terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor.

Panjang kondensor 675 mm, tinggi 500 mm, lebar 20 mm, jumlah lintasan

9 dan diameter luar pipa kondensor 10 mm.


52

Gambar 3.13 Kondensor

u. Pipa kapiler

Pipa kapiler adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan tekanan

refrijeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum masuk evaporator.

Ketika refrijeran mengalami penurunan tekanan temperatur refrijeran juga

mengalai penurunan. Panjang pipa kapiler 600 mm, dengan diameter luar

pipa 3 mm.

Gambar 3.14 Pipa kapiler

v. Evaporator

Evaporator merupakan unit yang berfungsi untuk menguapkan refijeran dari

fase cair menjadi gas sebelum refrijeran masuk kompresor. Evaporator yang

digunakan adalah kondensor AC yang difungsikan sebagai evaporator.


53

Panjang evaporator 620 mm, tinggi 450 mm, lebar 13 mm, jumlah lintasan

11 dan diameter luar pipa 7 mm.

Gambar 3.15 Evaporator

w. Filter

Filter berfungsi untuk menyaring kotoran sebelum refrijeran masuk pipa

kapiler agar tidak terjadi penyumbatan dari serbuk – serbuk sisa

pemotongan pipa tembaga, korosi, kotoran – kotoran pengelasan dan lain –

lain. Panjang filter 70 mm dan diameter filter 19 mm.

Gamabar 3.16 Filter


54

x. Refrijeran

Refrijeran merupakan fluida kerja mesin siklus kompresi uap. Refrijeran

berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis

refrijeran yang digunakan adalah R134a.

Gambar 3.17 Tabung gas refrijeran 134a

y. Kipas

Kipas digunakan untuk menghisap uadar lingkungan dan mensirkulasi

udara kering hasil dehumidifikasi menuju ruang pengering. Diameter kipas

380 mm, daya 19 watt, arus 0,22 A dan dapat bekerja pada tegangan antara

208 – 240 V.

Gambar 3.18 Kipas


55

3.3.3 Alat Bantu Penelitian

Dalam proses pengambilan data diperlukan alat ukur untuk mendapatkan

data yang dicari, alat ukur yang digunakan sebagai berikut :

a. Termokopel dan pengukur suhu digital

Termokopel berfungsi mengukur temperatur pada saat penelitian (Gambar

3.19 sebelah kanan). Cara kerjanya adalah ujung termokopel diletakkan

(ditempelkan atau digantung) pada bagian yang akan diukur temperaturnya,

maka temperatur akan tertampil pada layar penampil suhu digital (Gambar

3.19 sebelah kiri). Sebelum digunakan penelitian diperlukan kalibrasi agar

lebih akurat.

Gambar 3.19 Pengukur suhu digital dan termokopel

b. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur lama waktu penelitian. Pengambilan

data dilakukan setiap 15 menit sekali.


56

c. Timbangan digital

Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat handuk saat basah

hingga kering dalam penelitian. Satuan yang dipakai gram (g), maksimal

berat yang mampu diukur timbangan 30.000 gram (30 kg).

Gambar 3.20 Timbangan digital

d. Termometer bola kering dan termometer bola basah

Termometer bola kering digunakan untuk mengukur suhu udara kering yang

melewati termometer. Sedangkan termometer bola basah digunakan untuk

mengukur suhu udara basah yang melewati termometer.

e. Alat ukur tekanan (pressure gauge)

Pressure gauge digunakan dalam penelitian untuk mengukur tekanan

refrijeran dalam sistem kompresi uap. Terdapat dua alat ukur tekanan, yaitu

tekanan hisap kompresor dan tekanan keluar kompresor.

f. Tang amper

Tang amper digunakan untuk mengukur arus listrik yang bekerja pada

mesin pengering handuk selama penelitian.


57

3.4 Tata Cara Penelitian

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian

Alur pelaksanaan penelitian mengikuti alur penelitian seperti diagram alir

pada Gambar 3.21 sebagai berikut :

Gambar 3.21 Diagram alir untuk penelitian


58

3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Handuk

Langkah – langkah yang dilakukan dalam pembuatan dan perakitan mesin

pengering handuk :

a. Merancang bentuk dan ukuran mesin pengering handuk.

b. Membuat rangka mesin pengering handuk dengan menggunakan balok kayu

dan paku sebagai pengikat.

c. Pemasangan triplek pada rangka mesin dan menutup sela – sela ruang

pengering antara balok kayu dengan triplek dengan lakban.

Gambar 3.22 Pembuatan rangka mesin pengering handuk

d. Pembuatan alas komponen evaporator dengan plat seng.

e. Pemasangan pintu agar memudahkan dalam pemasangan komponen utama

siklus kompresi uap dan pemasangan kipas.

f. Pemasangan sterofoam pada bagian casing dalam mesin pengering handuk.

g. Pemasangan komponen utama dari siklus kompresi uap yaitu kompresor,

kondensor, filter, pipa kapiler dan evaporator.


59

Gambar 3.23 Pemasangan komponen utama siklus kompresi uap

h. Pemasangan pipa – pipa tembaga dan pengelasan sambungan antar pipa.

i. Pemasangan set pressure gauge.

j. Pemasangan komponen kelistrikan mesin pengering handuk.

k. Pembuatan dan pemasangn rangka tempat penggantungan hanger.

l. Perakitan dan pemasangan rangkaian lampu pemanas.

m. Perakitan dan pemasangan alat penukar panas.

3.4.3 Proses Pengisian Refrijeran 134a

Sebelum melakukan pengisian refrijeran diperlukan beberapa proses yaitu

pemetilan dan pemvakuman agar siklus kompresi uap dapat bekerja dengan baik.

Proses pemvakuman berarti mengosongkan atau menghampakan sistem kompresi

uap dari udara dan gangguan karena udara tidak dapat diembunkan pada suhu dan

tekanan pengembunan dari refrijeran (Sumanto, 1989). Proses pemetilan berguna


60

untuk membersihkan saluran dalam sistem kompresi uap dari kotoran – kotoran

yang menempel pada saluran agar sistem dapat berjalan dengan baik.

Untuk melakukan pengisian refrijeran pada mesin pengering handuk

diperlukan beberapa prosedur sebagai berikut :

1. Pasang salah satu ujung selang pressure gauge pada katup pengisian (katup

tengah) pressure gauge, kemudian ujung lainnya dihubungkan pada katup

tabung refrijeran 134a.

Gambar 3.24 Katup pengisian refrijeran

2. Hidupkan kompresor dan buka keran pada katup tabung refrijeran secara

perlahan – lahan hingga tekanan pada high pressure gauge mencapai

tekanan yang diinginkan, kemudian tutup keran pada katup tabung

refrijeran.

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

selang yang tertancap pada pressure gauge. Pemeriksaan kebocoran pada

sistem dilakukan dengan bantuan busa sabun, pemeriksaan dilakukan pada

lubang katup pengisian dan sambungan pipa – pipa.


61

3.4.4 Skematik Pengambilan data

Pemasangan alat ukur pada mesin pengering handuk dan alur udara

ditampilkan dalam Gambar 3.25

Gambar 3.25 Skematik pengambilan data

Keterangan Gambar 3.25 Skematik mesin pengering handuk :

a. Termokopel (Tdb in)

Suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering.

b. Termometer bola basah (Twb in)

Suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering.

c. Termokopel (T1)

Suhu udara kering setelah melewati evaporator.


62

d. Termokopel (T2)

Suhu udara kering setelah melewati kompresor.

e. Termokopel (T3)

Suhu udara kering setelah melewati kondensor.

f. Termokopel (T4)

Suhu udara kering setelah melewati heat exchanger atau suhu udara kering

masuk ruang pengering.

g. Termokopel (Tdb out)

Suhu udara kering setelah keluar dari ruang pengering.

h. Termometer bola basah (Twb out)

Suhu udara basah setelah keluar dari ruang pengering.

3.4.5 Cara Pengambilan Data

Langkah – langkah yang dilakukan untuk mendapatkan data yaitu sebagai

berikut :

a. Penelitian dilakukan di Laboratorium Universitas Sanata Dharma pada

musim hujan. Perubahan suhu sekitar dan kelembaban dalam penelitian ini

diabaikan, karena suhu udara sekitar dan kelembabannya berubah – ubah

sesuai cuaca.

b. Memastikan bahwa termokopel sudah dikalibrasi.

c. Memeriksa kipas bekerja dengan baik, serta memastikan saluran

pembuangan air hasil kondensasi udara tidak tersumbat.

d. Alat bantu penelitian diletakkan pada tempat yang sudah ditetapkan.


63

e. Menghidupkan mesin pengering haduk beserta kipasnya.

f. Mencatat massa hanger tanpa handuk. Timbang dan catat massa handuk

kering (MHK).

g. Menutup semua celah – celah dengan busa dan menutup semua pintu lemari

pengering. Tunggu hingga mesin pengering handuk mencapai suhu kerja

yang stabil serta suhu udara masuk lemari pengering kurang lebih 60 oC.

h. Membasahi dan memeras handuk hingga air tidak menetes, kemudian

timbang dan catat massa handuk basah (MHB).

i. Mengecek tekanan (P1 dan P2) dan arus, kemudian tutup semua pintu.

j. Data yang harus dicatat setiap 15 menit yaitu sebagai berikut :

MHBt : Massa handuk basah saat t (kg)

Tin : Suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering (oC)

TWin : Suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering (oC)

T1 : Suhu udara kering setelah melewati evaporator (oC)

T2 : Suhu udara kering setelah melewati kompresor (oC)

T3 : Suhu udara kering setelah melewati kondensor (oC)

T4 : Suhu udara kering setelah melewati heat exchanger (oC)

Tout : Suhu udara kering yang keluar dari lemari pengering (oC)

TWout : Suhu udara basah yang keluar dari lemari pengering (oC)

P1 : Tekanan refrijeran yang masuk kompresor (Psi)

P2 : Tekanan refrijeran yang keluar kompresor (Psi)

I : Arus yang bekerja pada mesin pengering handuk (A)


64

k. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil dari kalibrasi

alat bantu dan berat handuk dikurangi massa hanger.

Tabel 3.1 Tabel yang diperlukan dalam pengambilan data.

Tabel 3.1 Lanjutan tabel yang diperlukan dalam pengambilan data

3.4.6 Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil

Cara yang digunakan untuk menganalisis hasil dan menampilkan hasil,

sebagai berikut :


65

a. Data yang diperoleh dari penelitian dimasukkan dalam Tabel 3.1. Kemudian

hitung rata – rata dari 4 kali percobaan setiap variasi.

b. Setelah mendapatkan rata – rata, kemudian menghitung massa air yang

menguap dari handuk (M1) setiap variasinya. Massa air yang menguap dari

handuk (M1) dapat dihitung dengan persamaan :

M1 = MHB – MHK (3.1)

Pada persamaan (3.1) :

M1 = Massa air yang menguap dari handuk

MHB = Massa handuk basah

MHK = Massa handuk kering

c. Mencari suhu kerja evaporator dan suhu kerja kondensor dengan

menggunakan P-h diagram untuk refrijeran 134a. Untuk dapat

menggunakan P-h diagram, satuan tekanan refrijeran P1 dan P2 terlebih

dahulu dari Psig menjadi Psia kemudian dikonversi lagi ke Bar.

d. Mencari kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporotor (wF),

kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering (wH) dengan

menggunakan psychrometric chart.

e. Setelah mengetahui kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator

(wF) dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari ruang pengering

(wH), kemudian dapat dihitung massa air yang berhasil diuapkan (Δw) tiap

variasi. Massa air yang berhasil diupkan (Δw) dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan (2.1)


66

f. Menghitung laju pengeringan (M2), dapat dihitung dengan cara perbedaan

massa air (Δm) dibagi dengan perbedaan waktu (Δt). Untuk dapat

menghitung laju pengeringan (M2) dapat menggunakan persamaan (2.2).

g. Kemudian dapat menghitung laju aliran massa udara pada mesin pengering

handuk (ṁudara) setiap variasi. Laju aliran massa udara (ṁudara) dapat

dihitung dengan laju pengeringan mesin pengeringan handuk (M2) dibagi

dengan massa air yang berhasil diupkan (Δw). Laju aliran massa udara

(ṁudara) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3).

h. Untuk memudahkan pembahasan, hasil perhitungan proses pengeringan,

maka digambarkan dalam grafik. Pembahasan dilakukan terhadap grafik

yang dihasilkan dengan mengacu pada tujuan penelitian.

3.4.7 Cara Mendapatkan Kesimpulan

Dari analisis yang sudah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan.

Kesimpulan merupakan inti sari hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus

menjawab tujuan dari penelitian.


67

BAB IV

HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Penelitian untuk mengetahui karakteristik mesin pengering handuk siklus

kompresi uap yang dibantu 2 penukar kalor dan 10 lampu 25 watt sistem terbuka.

Variasi yang dilakukan ada 2, diperas dengan tangan dan diperas dengan bantuan

mesin cuci, mendapatkan hasil sebagai berikut: massa handuk kering (MHK),

massa handuk basah (MHB), massa handuk basah saat t (MHBt), tekanan refrijeran

masuk kompresor (P1), tekanan refrijeran keluar kompresor (P2), suhu udara kering

sebelum masuk mesin pengering (Tdb in), suhu udara basah sebelum masuk mesin

pengering (Twb in), suhu udara kering setelah melewati evaporator (T1), suhu udara

kering setelah melewati kompresor (T2), suhu udara kering setelah melewati

kondensor (T3), suhu udara kering setelah melewati heat exchanger (T4), suhu

kering setelah keluar dari ruang pengering (Tdb out), suhu udara basah setelah keluar

ruang pengering (Twb out), arus yang bekerja pada mesin pengering handuk (I).

Pengujian dilakukan dengan 4 kali percobaan untuk setiap variasi, kemudian

dihitung rata–ratanya. Untuk pengeringan handuk dengan perasan tangan hasil

rata–rata disajikan pada Tabel 4.1.


68

Tabel 4.1 Hasil rata-rata pengeringan handuk perasan tangan

Tabel 4.1 Lanjutan hasil rata-rata pengeringan handuk perasan tangan


69

Untuk variasi diperas dengan bantuan mesin cuci. Mesin cuci yang dipakai

electrolux EWF12843 dengan kapasitas 8 kg. Handuk diperas dengan cara diputar

dengan kecepatan 1200 rpm selama 12 menit. Hasil rata-rata penelitian tersaji pada

Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil rata-rata pengeringan handuk perasan mesin cuci

Tabel 4.2 Lanjutan hasil rata-rata pengeringan handuk perasan mesin cuci


70

Sebagai perbandingan pengeringan handuk dilakukan dengan menggunakan

panas matahari. Pada Tabel 4.3 menampilkan data pengeringan handuk dengan

menggunakan panas matahari.

Tabel 4.3 Hasil pengeringan handuk dengan panas matahari


71

4.2 Hasil Perhitungan

a. Perhitungan massa air yang menguap dari handuk (M1)

Massa air yang menguap dari handuk (M1) dapat dihitung dengan

persamaan (3.1). Massa air yang menguap dari handuk didapatkan dari massa

handuk basah (MHB) dikurangi massa handuk kering (MHK). Sebagai contoh

perhitungan untuk mencari nilai M1 pengeringan handuk dengan pemerasan tangan

sebagai berikut dan hasil perhitungan untuk variasi lainnya disajikan pada Tabel

4.4.

M1 = MHB – MHK

M1 = 4,794 kg – 1,8 kg

M1 = 2,994 kg

Tabel 4.4 Massa air yang menguap dari handuk (M1)


72

b. Suhu kerja evaporator (Tevap) dan suhu kerja kondensor (Tkond)

Suhu kerja evaporator (Tevap) dan suhu kerja kondensor (Tkond) dapat dicari

dengan menggunakan P-h diagram. Dengan mengetahui terlebih dahulu tekanan

refrijeran yang masuk dan keluar kompresor maka dapat diketahui suhu kerja

evaprator (Tevap) dan suhu kerja kondensor (Tkond). Contoh perhitungan

menggunakan rata-rata dari tekanan hisap (P1) dan tekanan tekan (P2) kompresor

pada variasi perasan tangan.

P = {Tekanan pressure gauge (psig) + 1 atm} x 0,06895 bar

P1 = (58,5 psi + 14,7 psi) x 0,06895

P1 = 5 bar

P2 = (229,2 psi + 14,7 psi) x 0,06895

P2 = 16,8 bar

Dari Gambar 4.1 terlihat tekanan kerja evaporator P1 = 5 bar ditarik garis

lurus dan memotong garis suhu. Dari perpotongan itu didapat suhu kerja evaporator

sebesar 16,2 oC. Untuk tekanan kerja kondensor P2 = 16,8 bar kemudian ditarik

garis memotong garis suhu, maka didapatkan suhu kerja kondensor (Tkond) sebesar

57,8 oC. Hasil perhitungan tekanan kerja dan suhu kerja evaporator dan kondensor

tersaji dalam Tabel 4.5 dan Tabel 4.6.


73

Gam

bar

4.1

Suhu k

erja

evap

ora

tor

(Tev

ap)

dan

suhu k

erja

konden

sor

(Tk

on

d)


74

Tabel 4.5 Hasil perhitungan tekanan kerja dan suhu kerja evaporator dan

kondensor untuk variasi perasan tangan

Tabel 4.6 Hasil perhitungan tekanan kerja dan suhu kerja evaporator dan

kondensor untuk variasi perasan mesin cuci


75

c. Kelembaban spesifik dalam ruang pengering (wF) dan setelah keluar ruang

pengering (wH).

Kelembaban spesifik dalam ruang pengeringan (wF) dan kelembaban

spesifik setelah keluar ruang pengering (wH) dapat dicari menggunakan

psychromatric chart. Kelembaban spesifik dalam ruang pengering (wF) dapat

diketahui melalui garis kelembaban spesifik pada titik F atau suhu udara setelah

melewati evaporator. Sedangkan kelembaban spesifik setelah keluar dari ruang

pengering (wH) dapat diketahui melalui garis kelembaban spesifik pada titik H atau

suhu udara kering dan basah setelah melewati handuk basah. Sebagai contoh

menentukan kelembaban spesifik dalam ruang pengering (wF) dan kelembaban

spesifik setelah seluar dari ruang pengering (wH) pada variasi perasan tangan menit

ke-15 adalah sebagai berikut:


76

Gam

bar

4.2

Psy

chro

matr

ic c

hart

per

asan

tan

gan

pad

a m

enit

ke-

15


77

d. Perhitungan massa air yang berhasil diupkan (Δw)

Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan (2.1). Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) adalah

kelembaban spesifik setelah keluar dari ruang pengering (wH) dikurangi

kelembaban spesifik dalam ruang pengering (wF). Sebagai contoh perhitungan rata-

rata massa air yang berhasil diuapkan (Δw) untuk variasi perasan tangan pada menit

ke-15 sebagai berikut:

Δw = wH - wF

Δw = 0,023 kguap air/kgudara – 0,016 kguap air/kgudara

Δw = 0,007 kguap air/kgudara

e. Perhitungan laju pengeringan handuk

Laju pengeringan (M2) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

(2.2). Laju pengeringan (M2) adalah perbedaan massa air (Δm) dibagi dengan

perbedaan waktu (Δt). Sebagai contoh perhitungan laju pengeringan mesin

pengering handuk (M2) untuk variasi perasan tangan pada menit ke-15 sebagai

berikut:

t

mM

2

menit

menitkgM

uapair

15

/505,02

menitkgM uapair /0337,02


78

f. Perhitungan laju aliran massa udara pada mesin pengering handuk (ṁudara)

Laju aliran massa udara pada mesin pengering handuk (ṁudara) dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan (2.3). Laju aliran massa udara pada

mesin pengering handuk (ṁudara) adalah laju pengeringan (M2) dibagi dengan massa

air yang berhasil diuapkan (Δw). Sebagai contoh perhitungan laju aliran massa pada

mesin pengering handuk (ṁudara) untuk variasi perasan tangan pada menit ke-15

sebagai berikut:

w

Mmudara

2

.

ingudarauapair

uapairudara

kgkg

menitkgm

ker

.

/007,0

/0337,0

menitkgm ingudaraudara /8095,4 ker

.

Tabel 4.7 Hasil perhitungan pengeringan handuk dengan perasan tangan


79

Tabel 4.8 Hasil perhitungan pengeringan handuk dengan perasan mesin cuci

4.3 Pembahasan

Mesin pengering handuk dengan sistem terbuka dapat bekerja secara baik

dan dapat beroperasi terus menerus tanpa terjadi hambatan. Kondisi udara di dalam

ruang pengering sebelum penelitian dilakukan memiliki kondisi udara yang sama

dengan kondisi udara lingkungan. Saat dilakukan penelitian suhu udara kering yang

masuk mesin pengering antara suhu 31,2 oC – 32 oC dan suhu udara basah antara

26,4 oC – 27 oC. Mesin pengering handuk bekerja pada saat tidak ada beban

menghasilkan suhu udara bola kering Tdb sekitar 63,8oC dan suhu udara bola basah

Twb sekitar 30,4oC dengan kelembaban relatif sekitar 9% serta kelembaban spesifik

sekitar 0,015625 kguap air/kgudara kering. Kelembaban relatif dan kelembaban spesifik

didapat dari psychrometric chart.

Saat mesin bekerja digunakan untuk mengeringkan 20 handuk berbahan

catton dengan ukuran panjang 30 cm, lebar 75 cm dan tebal 1,4 mm. Suhu udara

bola kering Tdb yang dihasilkan mesin atau masuk ke ruang pengering rata – rata

sekitar 64,9 oC dan suhu udara bola basah Twb sekitar 30,4 oC dengan kelembaban

relatif sekitar 8,8% serta kelembaban spesifik 0,01625 kguap air/kgudara kering. Setelah


80

digunakan untuk mengeringkan handuk, udara bola kering Tdb rata - rata sebesar

57,2 oC dan udara bola basah Twb rata - rata sebesar 31,85 oC dengan kelembaban

relatif rata – rata 17,5% serta kelembaban spesifik 0,0229 kguap air/kgudara kering

dikeluarkan dari ruang pengering.

Dari Tabel 4.1 s/d Tabel 4.8 membuktikan bahwa mesin pengering handuk

dengan siklus kompresi uap yang dibuat mampu mengeringkan handuk. Waktu

yang dibutuhkan untuk mengeringan 20 handuk menggunakan sinar matahari

dengan variasi kondisi awal diperas tangan adalah 210 menit dengan massa air yang

diuapkan seberat 2,995 kg, pada saat itu suhu udara bola kering Tdb rata – rata 36,1

oC dan suhu bola basah Twb rata – rata 25,2 oC. Rata – rata laju pengeringan matahari

sebesar 0,87 kguap air/jam. Waktu yang dibutuhkan untuk mengeringan 20 handuk

menggunakan mesin pengering dengan variasi diperas tangan adalah 120 menit

dengan massa air yang harus diuapkan dari handuk seberat 2,994 kg. Rata – rata

laju pengeringan mesin pengering dengan variasi kondisi awal perasan tangan

sebesar 1,506 kguap air/jam. Waktu yang dibutuhkan untuk variasi 20 handuk yang

diperas mesin cuci adalah 30 menit dengan massa air yang diuapkan dari handuk

seberat 0,755 kg. Rata – rata laju pengeringan mesin pengering dengan variasi

kondisi awal perasan mesin cuci sebesar 1,56 kguap air/jam. Dapat disimpulkan

bahwa kondisi massa awal handuk sebelum dikeringkan sangat mempengaruhi

lama atau cepatnya waktu yang diperlukan untuk mengeringkan handuk. Semakin

besar massa air yang terkandung dalam handuk basah maka semakin banyak pula

waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkannya.


81

Gambar 4.3 Penurunan massa air pada proses pengeringan handuk

Pada Gambar 4.3 menunjukan mengeringkan dibawah sinar matahari

dengan kondisi awal perasan tangan membutuhkan waktu 210 menit. Sedangkan

mengeringkan menggunakan mesin pengering dengan kondisi awal sama dan berat

yang sama hanya membutuhkan waktu 120 menit. Tetapi pada penelitian saat

kondisi awal diperas dengan mesin selama 12 menit dengan rpm 1200, berat basah

handuk berkurang kurang lebih setengah dibandingkan dengan kondisi awal peras

tangan. Waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan handuk yang kondisi awal

diperas dengan mesin cuci hanya 30 menit. Jika dilihat dari waktu pengeringannya

pengeringan handuk oleh mesin pengering dengan kondisi awal perasan mesin cuci

adalah yang paling baik yaitu 42 menit, 12 menit untuk memeras dengan mesin cuci

dan 30 menit mengeringkan dengan mesin pengering.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 50 100 150 200 250 300 350

BER

AT

(G

RA

M)

WAKTU (MENIT)

matahari

perasan tangan

perasan mesin cuci


82

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Hasil dari penelitian mesin pengering handuk yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa:

a. Mesin pengering handuk menggunakan siklus kompresi uap dan dibantu

dua penukar kalor dan 10 lampu 25 watt berhasil dibuat dan dapat bekerja

sesuai fungsinya. Mesin pengering handuk ini dapat bekerja pada saat tidak

ada beban menghasilkan suhu udara bola kering Tdb yang masuk ruang

pengering sekitar 63,8 oC dan suhu udara bola basah Twb sekitar 30,4 oC

dengan kelembaban relatif sekitar 9% serta kelembaban spesifik sekitar

0,015625 kguap air/kgudara kering.

b. Mesin pengering mampu mengeringkan 20 handuk berbahan katun dengan

ukuran panjang 30 cm, lebar 75 cm dan tebal 1,4 mm pada saat kondisi awal

basah diperas dengan tangan dalam waktu 120 menit, serta pada saat kondisi

awal basah diperas dengan bantuan mesin cuci dalam waktu 30 menit.

c. Mesin pengering handuk memiliki laju pengeringan rata – rata dengan

variasi kondisi awal perasan tangan 1,506 kguap air/jam dan perasan mesin

cuci 1,560 kguap air/jam.


83

5.2 Saran

a. Dilihat dari psychromatric chart udara sisa yang dibuang masih sangat

tinggi dan masih mampu membawa uap air yang lebih banyak. Untuk

penelitian berikutnya penulis menyarankan menambah kapasitas handuk

yang dikeringkan menjadi 60 handuk, karena ada kemungkinan dengan

kapasitas yang lebih banyak laju pengeringannya masih tetap sama.

b. Memperbaiki desain bentuk dan bahan dari lemari pengering, agar lebih

baik sirkulasi udaranya serta tidak terbuang panasnya.

c. Penelitian ini berfokus pada laju pengeringan handuk belum memperhatikan

banyaknya energi yang dibutuhkan dalam pengeringan handuk. Sehingga

alangkah baiknya jika penelitian ini dilanjutkan berfokus pada hemat energi.

Dengan cara mendapatkan kondisi awal yang seringan mungkin.


84

DAFTAR PUSTAKA

Ahmadul Ameen, Saiful Bari, 2003, Investigation into the effectiveness of heat

pump assisted clothes dryer for humid tropics, Energy Convertion and

Management 45 (2004) 1397-1405, 13.04.2015.

Anonim, 2009, Psychrometric chart, https://issuu.com/cpukp/docs/pchart-metric

Anonim, 2015, Dehumidification Theory,

http://www.humiditycontrol.co.uk/dehumidification-theory.html

Colombera, Giovanni, 2002, Heat-pump drying machine, European Patent

Application, EP 1 209 277 A2, 15 April 2015.

Diego Driussi, 2013, Heat-pump drying mechine, United State Patent, Patent No. :

US8,387,273 B2, 15 April 2015.

Ferdinando Mancini, Silvia Minetto, Ezio Fornasieri, 2010, Thermodynamic

analysis and experimental investigation of a CO2 household heat pump

dryer, International Journal Of Refrigeration 34 (2011) 851-858, 15 April

2015.

Hasan Syamsuri, Widodo Sapto, 2008, Sistem Refrigerasi dan Tata Udara, Jakarta:

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruhan, Hal 82-85.

Jones Tiffany, 1996, The Dehumidifier System,

http://chem.engr.utc.edu/Wabres/435F/Dehumi/R5-435-1.html

Moran Michael, 2004, Termodinamika Teknik, Jakarta: Erlangga, Hal 144-153.

Pillot, Sergio, 2013, Washer-dryer machine with a heat pump, European Patent

Application, EP 2 669 417 A1, 15 April 2015.

Pita, Edward, G., 2002, Air Conditioning Principles and System, New York, Person

Education, pp.191-192.

Purba Juni Edi, Dwiyandhini Wulan, 2013, HEAT EXCHANGER (Alat Penukar

Panas), www.jepjourney.blogspot.co.id/2013/06/heat-exchanger.html

Sumanto, 1985, Dasar – dasar mesin pendingin, Yogyakarta: ANDI OFFSET, Hal

59.


https://issuu.com/cpukp/docs/pchart-metric

http://www.humiditycontrol.co.uk/dehumidification-theory.html

http://chem.engr.utc.edu/Wabres/435F/Dehumi/R5-435-1.html

http://www.jepjourney.blogspot.co.id/2013/06/heat-exchanger.html

85

LAMPIRAN

A. Foto alat yang digunakan dalam penelitian.

Gambar A.1 Mesin pengering handuk sistem terbuka

Gambar A.2 Komponen siklus kompresi uap dalam mesin pengering


86

B. Gambar grafik psychromatric chart dan P-h diagram untuk variasi perasan

tangan

Gam

bar

B.1

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-0


87

Gam

bar

B.2

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-15


88

Gam

bar

B.3

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-30


89

Gam

bar

B.4

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-45


90

Gam

bar

B.5

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-60


91

Gam

bar

B.6

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-75


92

Gam

bar

B.7

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-90


93

Gam

bar

B.8

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-105


94

Gam

bar

B.9

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

men

it k

e-120


95

Gam

bar

B.1

0 P

-h d

iagra

m v

aria

si p

eras

an t

angan

rat

a-ra

ta


96

Gam

bar

B.1

1 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-0


97

Gam

bar

B.1

2 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-15


98

Gam

bar

B.1

3 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-30


99

Gam

bar

B.1

4 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-45


100

Gam

bar

B.1

5 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-60


101

Gam

bar

B.1

6 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-75


102

Gam

bar

B.1

7 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-90


103

Gam

bar

B.1

8 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-105


104

Gam

bar

B.1

9 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

men

it k

e-120


105

Gam

bar

B.2

0 P

sych

rom

etri

c ch

art

var

iasi

per

asan

tan

gan

rat

a-ra

ta


106

C. Gambar grafik psychromatric chart dan P-h diagram untuk variasi perasan

mesin cuci.

Gam

bar

C.1

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an m

esin

cu

ci m

enit

ke-

0


107

Gam

bar

C.2

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an m

esin

cu

ci m

enit

ke-

15


108

Gam

bar

C.3

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an m

esin

cu

ci m

enit

ke-

30


109

Gam

bar

C.4

P-h

dia

gra

m v

aria

si p

eras

an m

esin

cu

ci r

ata-

rata


110

Gam

bar

C.5

Psy

chro

met

ric

chart

var

iasi

per

asan

mes

in c

uci

men

it k

e-0


111

Gam

bar

C.6

Psy

chro

met

ric

chart

var

iasi

per

asan

mes

in c

uci

men

it k

e-15


112

Gam

bar

C.7

Psy

chro

met

ric

chart

var

iasi

per

asan

mes

in c

uci

men

it k

e-30


113

Gam

bar

C.8

Psy

chro

met

ric

chart

var

iasi

per

asan

mes

in c

uci

rat

a-r

ata


MESIN PENGERING HANDUK DENGAN SIKLUS KOMPRESI … · KOMPRESI UAP DIBANTU DUA BUAH PENUKAR KALOR...

Documents

Transcript of MESIN PENGERING HANDUK DENGAN SIKLUS KOMPRESI … · KOMPRESI UAP DIBANTU DUA BUAH PENUKAR KALOR...