PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Transkripsi

1 MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM TERBUKA DENGAN DEBIT ALIRAN UDARA 0,054 m 3 /detik SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik pada program studi Teknik Mesin Diajukan Oleh NICO LAURENSIUS NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015 i

2 CLOTHES DRYER MACHINE OF OPEN SYSTEM WITH DISCHARGE OF AIR FLOW RATE m 3 /sec FINAL PROJECT As Partical Fulfillment of The Requirements to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering By NICO LAURENSIUS Student Number : MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTEMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 vi

7 ABSTRAK Dewasa ini mesin pengering pakaian yang ramah lingkungan, aman, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja dianggap sangat penting bagi masyarakat terutama di daerah pemukiman padat, daerah industri dan pelaku bisnis yang menggunakan mesin pengering untuk mengeringkan pakaian. Tujuan penelitian adalah : (a) Merancang dan membuat mesin pengering pakaian (b) Mengetahui kecepatan pengeringan pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan. Lokasi penelitian di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering pakaian yang dibuat berjenis sistem terbuka dengan debit aliran udara 0,054 m 3 /detik. Variasi penelitian adalah jumlah pakaian yang terdiri dari; 5 pakaian, 10 pakaian, 15 pakaian, dan 20 pakaian. Bahan kain yang digunakan dalam penelitian yaitu kain salur polyester. Hasil penelitian menunjukan bahwa rata-rata kemampuan mengeringkan massa air sebesar 0,905 kg/jam. Waktu untuk mengeringkan 5 pakaian merupakan paling cepat, dengan kecepatan pengeringan sebesar 0,303 kg/jam. Tetapi variasi 20 pakaian merupakan kapasitas paling efektif dari mesin. Kata kunci : Mesin pengering pakaian, sistem terbuka, refrigerant dehumidifier. vii

8 ABSTRACT Nowadays, a clothes dryer machine which is environmentally-friendly, safe, practical and can be used at any time, is considered very important especially for dense settlement, industrial areas and business actors. The goals of this research are: (a) to design and make a clothes dryer machine (b) to measure speed of clothes drying with variations of number of clothes. The location of the research is Laboratory of Mechanical Engineering Sanata Dharma Yogyakarta University. The clothes dryer machine is open system with discharge of air flow rate m 3 /sec. Variation of the research parameter is number of clothes: 5 clothes, 10 clothes, 15 clothes, and 20 clothes. The clothes in this research are polyester stripe fabric. The results show that average of drying speed is kg/h mass of water. Time for drying 5 clothes is the fewest with drying speed of kg/h. But 20 clothes variation brings the most effective capacity of the machine. Keywords: Clothes dryer machine, open system, refrigerant dehumidifier. viii

9 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat yang diberikan kepada penulis di dalam penyusunan Skripsi ini, sehingga semuanya dapat berjalan dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib terpenuhi oleh setiap mahasiswa untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Prodi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Atas berkat, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak, akhirnya Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kasih kepada: 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., 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, sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi bekal ilmu pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi ini. 5. Seluruh Staf Sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi. 6. Tjioe Kie Soe dan Sumilah sebagai orang tua, atas semua dukungan baik secara moril maupun materi yang diberikan kepada penulis selama belajar di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma. 7. Gatot dan Iin sebagai wali orang tua, atas semua dukungan baik secara moril maupun materi yang diberikan kepada penulis selama belajar di Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma. 8. Teman-teman Teknik Mesin kelompok Skripsi mesin pengering pakaian sistem terbuka, atas kerjasamanya selama penelitian Skripsi. ix

10 x

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... TITLE PAGE... HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN. HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA i ii iii iv v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS vi ABSTRAK... vii ABSTRACT viii KATA PENGANTAR. ix DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR.. xi xiv xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian... 3 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA Dasar Teori.. 4 xi

12 2.1.1 Metode - Metode Pengeringan Pakaian Dehumidifier Parameter Proses Pengeringan Kelembaban Suhu Udara Aliran Udara Kelembaban Spesifik Siklus Kompresi Uap Psychrometric Chart Parameter-Parameter dalam Psychrometric Chart Proses-proses yang Terjadi Pada Udara di Mesin Dehumidifier dalam Psychrometric Chart Proses yang Terjadi pada Mesin Pengering Pakaian Tinjauan Pustaka. 20 BAB III METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Penelitian Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian Alat Bahan Alat Bantu Penelitian Tata Cara Penelitian Alur Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Mesin Pengering Pakaian xii

13 3.3.3 Proses Pengisian Refigeran 134a Proses Pemetilan Proses Pemvakuman Proses Pengisian Refigeran 134a Skematik Pengambilan Data Langkah-langkah Pengambilan Data Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil Cara Mendapatkan Kesimpulan.. 44 BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Perhitungan Pembahasan.. 56 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran. 60 DAFTAR PUSTAKA.. 62 LAMPIRAN 64 A. Foto Alat yang Digunakan dalam Penelitian. 64 B. Spesifikasi Alat Bantu Penelitian 65 xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel pengambilan data Tabel 3.2 Lanjutan tabel pengambilan data 42 Tabel 4.1 Data hasil rata-rata untuk variasi 5 pakaian Tabel 4.2 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 5 pakaian 46 Tabel 4.3 Data hasil rata-rata untuk variasi 10 pakaian Tabel 4.4 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 10 pakaian Tabel 4.5 Data hasil rata-rata untuk variasi 15 pakaian Tabel 4.6 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 15 pakaian.. 48 Tabel 4.7 Data hasil rata-rata untuk variasi 20 pakaian Tabel 4.8 Lanjutan data hasil rata-rata untuk variasi 20 pakaian.. 49 Tabel 4.9 Massa air yang akan diuapkan (M 1 ).. 50 Tabel 4.10 Data hasil perhitungan 5 pakaian Tabel 4.11 Data hasil perhitungan 10 pakaian. 55 Tabel 4.12 Data hasil perhitungan 15 pakaian. 55 Tabel 4.13 Lanjutan data hasil perhitungan 15 pakaian.. 56 Tabel 4.14 Data hasil perhitungan 20 pakaian. 56 Tabel 4.15 Contoh pengeringan untuk 60 pakaian Tabel 4.16 Waktu yang seharusnya dibutuhkan mesin pengering pakaian tiap variasinya xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Refrigerant dehumidifier Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier 7 Gambar 2.3 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering.. 8 Gambar 2.4 Skematik siklus kompresi uap Gambar 2.5 P-h diagram siklus kompresi uap Gambar 2.6 T-s diagram siklus kompresi uap Gambar 2.7 Psychrometric chart Gambar 2.8 Skematik psychrometric chart Gambar 2.9 Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart. 17 Gambar 2.10 Proses pendinginan dan penurunan kelembaban Gambar 2.11 Proses pemanasan 18 Gambar 2.12 Proses pendinginan evaporatif Gambar 2.13 Proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian Gambar 3.1 Skematik mesin pengering pakaian. 22 Gambar 3.2 Kain salur polyester. 22 Gambar 3.3 Styrofoam. 26 Gambar 3.4 Busa.. 26 Gambar 3.5 Kondensor Gambar 3.6 Pipa kapiler Gambar 3.7 Kompresor rotari.. 28 xv

16 Gambar 3.8 Evaporator Gambar 3.9 Filter. 29 Gambar 3.10 Refrigeran 134a Gambar 3.11 Pressure gauge Gambar 3.12 Kipas Gambar 3.13 Penampil suhu digital dan termokopel. 31 Gambar 3.14 Timbangan digital 31 Gambar 3.15 Hygrometer digital Gambar 3.16 Inverter variable frequency drive Gambar 3.17 Stopwatch Gambar 3.18 Anemometer. 33 Gambar 3.19 Skematik diagram alur penelitian. 34 Gambar 3.20 Pemasangan komponen Gambar 3.21 Komponen kelistrikan dan pemasangan busa.. 36 Gambar 3.22 Rangka penyangga timbangan dan rangka untuk meletakan hanger Gambar 3.23 Katup pengisian refrigeran Gambar 3.24 Skematik pengambilan data Gambar 3.25 Penggunaan P-h diagram.. 43 Gambar 4.1 Suhu kerja kondensor (T kond ) dan suhu kerja evaporator (T evap ) 51 Gambar 4.2 Psychrometric chart untuk variasi 5 pakaian pada menit Gambar 4.3 Grafik kecepatan pengeringan xvi

17 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini pengering pakaian menjadi alat bantu yang sangat penting di dalam kehidupan manusia sehari-hari. Pengering pakaian dianggap sangat penting bagi masyarakat terutama di daerah pemukiman padat seperti perkotaan dan di daerah sekitar universitas, serta di daerah pertambangan dan industri. Terbatasnya lahan dan cuaca yang tidak menentu seperti sekarang membuat masyarakat membutuhkan sebuah alat yang dapat membantu manusia, dalam mengeringkan pakaian. Pada saat ini, hampir semua pelaku bisnis menggunakan mesin pengering untuk mengeringkan pakaian. Rumah sakit dan hotel-hotel berbintang menggunakan mesin pengering pakaian untuk mempercepat proses pengeringan pakaian. Tempat pemandian air panas juga memerlukan mesin pengering untuk mengeringkan pakaian dan handuk dalam jumlah besar. Selain itu mesin pengering pakaian juga digunakan untuk keperluan usaha laundry. Proses pengeringan pakaian dapat dilakukan dengan banyak cara mulai dari cara yang konvensional sampai dengan cara yang modern. Dari menjemur pakaian di bawah terik matahari, sampai dengan mempergunakan mesin pengering elektrik maupun mesin pengering gas LPG. Setiap cara pengeringan memiliki keunggulan dan kerugiannya masing-masing. Keuntungan pengeringan dengan mempergunakan energi matahari selain murah juga ramah lingkungan, sumber energi matahari tersedia di alam dan gratis. Kerugiannya adalah jika musin hujan tiba matahari sering tertutup awan. Untuk hari-hari yang dipenuhi hujan, pada musim hujan pakaian sulit dikeringkan dengan mempergunakan energi matahari. Untuk kering perlu beberapa hari, akibatnya pakaian menjadi berbau apek. Keuntungan penggunaan mesin pengering gas LPG yaitu penggunaannya tidak tergantung cuaca. Dapat dipergunakan kapan saja, baik siang maupun malam hari dan proses pengeringannya cepat. Kerugiannya membutuhkan energi 1

18 dari gas LPG yang memungkinkan terjadinya kecelakaan ledakan gas LPG, sehingga memerlukan pengawasan. Pakaian menjadi tercemar oleh gas buang hasil pembakaran gas LPG, sehingga pakaian berbau gas. Proses pengeringan pakaian tidak ramah lingkungan, karena menghasilkan gas buang hasil pembakaran gas LPG. Temperatur gas buang yang dihasilkan tinggi, sehingga pakaian menjadi cepat rusak. Keuntungan penggunaan mesin pengering listrik yaitu pada saat proses pengeringan, tidak perlu harus ditunggu, ramah lingkungan karena tidak menimbulkan gas buang. Serta dalam proses pengeringan suhunya dapat diatur dan dapat dilakukan kapan saja (siang maupun malam). Untuk kerugiannya boros listrik karena membutuhkan daya listrik antara watt. Pada saat ini diperlukan suatu mesin pengering yang ramah lingkungan, tidak berbahaya, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja. Berangkat dari persoalan ini penulis tertantang untuk dapat menciptakan mesin tersebut. Inilah yang melatar belakangi penulis melakukan penelitian ini. 1.2 Rumusan Masalah Bagaimanakah mendapatkan mesin pengering pakaian yang ramah lingkungan, aman, dapat dipergunakan kapan saja dan praktis yang dapat menggantikan peranaan energi matahari dalam pengeringan pakaian, terutama pada musim hujan. Di pelaku bisnis, sebagian besar mesin pengering pakaian mempergunakan energi dari gas LPG, yang dirasa kurang ramah lingkungan. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : a. Merancang dan membuat mesin pengering pakaian. b. Mengetahui kecepatan pengeringan pakaian dari mesin pengering pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan. 1.4 Batasan Masalah Batasan-batasan yang dipergunakan dalam pembuatan mesin pengering ini adalah : a. Mesin pengering mempunyai sistem terbuka. b. Mesin pengering bekerja dengan sumber energi dari listrik. 2

19 c. Kapasitas lemari pengering sekitar 20 pakaian. d. Mesin pengering pakaian mempergunakan mesin yang dalam berkerjanya menggunakan siklus kompresi uap. e. Komponen utama dari siklus kompresi uap adalah kompresor, kondensor, evaporator, pipa kapiler, serta refrigeran. f. Kompresor yang digunankan berdaya 1 HP. Komponen lain menyesuaikan dengan daya kompresor standar seperti yang ada dipasaran. Refrigeran yang digunakan jenis 134a. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : a. Dapat menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering. b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai referensi dalam pembuatan mesin pengering. c. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai acuan bagi para peneliti lain untuk dapat merancang mesin pengering dengan kemampuan kerja yang lebih baik. 3

20 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Dasar Teori Metode-Metode Pengering Pakaian Metode dalam mengeringkan pakaian saat ini di pasaran ada 2 macam, diantaranya (a) Pengering pakaian dengan sentrifugal dan heater (b) Pengering pakaian dengan gas LPG dan kipas (c) Pengering pakaian dengan dehumidifikasi (d) Pengering pakaian dengan penjemuran dibawah sinar matahari. Berikut ini penjelasannya: a. Pengering pakaian dengan gaya sentrifugal dan heater. Pengering pakaian jenis ini merupakan metode yang paling banyak ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode pengering pakaian adalah memanfaatkan gaya setrifugal untuk memisahkan air dari pakaian dan menggunakan pemanas, seperti heater atau gas LPG sebagai pemanas ruangannya. Pakaian diputar di dalam drum dengan kecepatan penuh oleh motor listrik dan bersamaan dengan itu heater menciptakan udara panas yang disirkulasikan ke drum. Udara yang bersuhu tinggi dalam drum menciptakan air pada pakaian menguap. Putaran yang tinggi tersebut menimbulkan gaya sentrifugal yang mengakibatkan uap air terhempas keluar dari drum utama dan tertampung ke drum terluar, kemudian air yg terkumpul langsung keluar melalui pipa output. b. Pengering pakaian dengan pemanas dan kipas. Pengering pakaian jenis ini merupakan metode pengering pakaian hasil modifikasi yang banyak ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode pengering pakaian ini yaitu memanfaatkan panas yang dihasilkan dari heater atau gas LPG yang disirkulasikan ke lemari. Tujuan dari pemanasan ini guna menaikkan suhu udara serta menurunkan kelembaban. Akibat dari udara yang bersuhu tinggi pada ruangan menyebabkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini dibuang keluar lemari yang biasanya disebut sistem terbuka dan ada yang dibiarkan didalam lemari yang disebut sistem tertutup. 4

21 c. Pengering pakaian dengan mesin dehumidifier. Pengering pakaian jenis ini menggunakan metode mesin dehumidifier. Pengering pakaian jenis ini sangat jarang ditemui di pasaran. Mesin pengering pakaian bekerja dengan memanfaatkan proses dehumidifikasi dan pemanasan udara yang disirkulasikan ke lemari. Udara diturunkan kelembabannya dan dipanaskan, kemudian disirkulasikan ke lemari. Akibat dari udara udara kering dan bersuhu tinggi pada ruangan menimbulkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban. d. Pengering pakaian dengan penjemuran dibawah sinar matahari. Metode pengering pakaian dengan dijemur dibawah sinar matahari ini merupakan metode paling umum dilakukan oleh masyarakat. Panas yang dihasilkan matahari dapat menguapkan air yang ada pada pakaian basah hingga pakaian benar benar kering yang siap disetrika. Tetapi seiring berkembangnya jaman dan teknologi, banyak orang mencoba untuk menciptakan mesin pengering pakaian. Hal ini bukan dikarenakan metode pengeringan ini tidak bisa mengeringkan pakaian, melainkan metode ini sangat bergantung pada cuaca. Namun metode pengeringan ini masih tetap banyak digunakan, karena dirasa lebih mudah dan murah Dehumidifier Dehumidifier merupakan suatu 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 dicapai dengan 2 metode. Pertama, menggunakan metode pendinginan suhu udara di bawah titik embun dan menggurangi tingkat kelembaban dengan cara kondensasi yang disebut refrigerant dehumidifier. Kedua, menggunakan metode bahan pengering sebagai penyerap kelembaban yang disebut desiccant dehumidifier. Berikut penjelasan selengkapnya mengenai jenis dehumidifier tersebut : a. Refrigerant dehumidifier Refrigerant dehumidifier merupakan dehumidifier yang paling umum ditemui di pasaran. Dehumidifier ini paling banyak dipilih karena biaya 5

22 produksinya yang murah, mudah dalam pengoperasiannya dan efektif jika di aplikasikan dalam domestik maupun komersial. Dehumidifier ini akan berkerja sangat baik jika ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat dan berkelembaban tinggi. Prinsip kerjanya yaitu menggunakan sistem kompresi uap. Evaporator akan menyerap uap air di dalam udara, kemudian udara dilewatkan kondensor agar menjadi kering dan panas. Evaporator memiliki tugas menurunkan suhu udara ke titik di mana kondensasi terjadi. Kondensasi terbentuk pada evaporator, kemudian menetes kebawah dan tertampung pada wadah. Sedangkan kondensor memiliki peran untuk menaikkan suhu udara agar udara menjadi semakin kering. Gambar 2.1 Refrigerant dehumidifier. Sumber : b. Desiccant dehumidifier Desiccant dehumidifier mempunyai cara penurun kelembaban yang berbeda dari jenis refrigerant dehumidifier. Dehumidifier ini menggunakan bahan penyerap kelembaban berupa liquid atau solid, seperti silica gel atau batu zeloit. Dehumidifier ini akan berkerja dengan sangat baik bila digunakan di daerah beriklim dingin atau ketika diperlukan temperatur titik embun yang rendah. 6

23 Karena tidak ada air yang diproduksi selama proses tersebut, maka unit-unit ini dapat bekerja secara efektif pada suhu sub nol. Prinsip kerjanya melewatkan udara lembab ke bagian proses pada disc. Disc dibuat seperti sarang lebah dan berisi bahan pengering (silica gel atau 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 rotor dengan suhu hangat dan kering. Bersamaan dengan berputarnya disc pada bagian reaktivasi disirkulasikan udara panas dari heater. Pemanasan pada bagian reaktivasi bertujuan meregenerasi disc bahan pengering (bagian proses). Kemudian air yang terserap oleh disc bagian reaktivasi terlepas karena proses pemanasan dan heat exchanger bergantian menyerap uap air tersebut. Uap air yang diserap oleh heat exchanger akan terpisah menjadi udara dan air, udara akan disirkulasikan kembali ke heater sedangkan air akan menetes dan tertampung pada tangki. Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier. Sumber : 7

24 2.1.3 Parameter proses pengeringan Untuk mendapatkan proses pengeringan ada beberapa parameter yang harus dipenuhi, diantaranya (a) Kelembaban (b) Suhu udara (c) Aliran udara (d) Kelembaban spesifik. Berikut ini penjelasannya : Kelembaban Kelembaban didefinisikan 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 lainnya. Udara yang kurang mengandung uap air dikatakan udara kering, sedangkan udara yang mengandung banyak uap air dikatakan udara lembab. Komposisi dari udara terdiri berbagai jenis gas yang relatif konstan. Komposisi udara kering teridiri dari N 2 dengan volume 78,09% dan berat 75,53%; O 2 volume 20,95% dan berat 23.14%; Ar volume 0,93% dan berat 1,28% serta CO 2 volume 0,03 dan berat 0.03%. Gambar 2.3 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering. Alat yang digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban biasanya menggunakan hygrometer atau dengan mengunakan termometer bola basah dan thermometer bola kering. Prinsip kerja dari hygrometer yaitu dengan menggunakan dua buah termometer. Termometer pertama dipergunakan untuk mengukur suhu udara kering dan termometer kedua untuk mengukur suhu udara basah. Pada termometer bola kering, tabung air raksa pada termometer dibiarkan 8

25 kering sehingga akan mengukur suhu udara aktual. Sedangkan pada termometer bola basah, tabung air raksa diberi kain yang dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara mutlak dan kelembaban relatif. Kelembaban mutlak adalah banyaknya air yang terkandung dalam 1 m 3 udara kering. Kelembaban relatif merupakan persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 m 3 dengan jumlah air maksimal yang terkandung dalam 1 m 3 tersebut. Kelembaban relatif menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air pakaian yang telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka maka semakin banyak uap air yang dapat diserap Suhu Udara Suhu udara adalah keadaaan 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 di wilayah tropis, khususnya indonesia yaitu 28 o C. Suhu udara sangat mempengaruhi laju pengeringan. Semakin besar perbedaan antara suhu udara pengering dan suhu pakaian maka kemampuan perpindahan kalor semakin besar, maka proses penguapan air juga semakin besar. Agar bahan yang dikeringkkan tidak sampai rusak, suhu udara harus diatur atau dikontrol terus menerus Aliran Udara Aliran udara pada proses pengeringan mempunyai fungsi membawa udara panas untuk menguapkan kadar air pakaian serta mengeluarkan uap air hasil penguapan tersebut. Uap air hasil penguapan harus segera dikeluarkan agar tidak membuat jenuh udara pada ruangan, yang dapat mengganggu proses pengeringan. Semakin besar debit aliran udara panas yang mengalir maka akan semakin besar kemampuannya menguapkan kadar air dari pakaian, namun berbanding terbalik dengan suhu udaranya yang justru menurun. Untuk memperbesar debit aliran udara (Q udara ) dapat dengan memperbesar luas penampang (A) atau pun kecepatan 9

26 aliran udara (v). Untuk menghitung debit aliran udara dapat dipergunakan persamaan (2.1) : Q udara = A. v (2.1) dengan Q udara adalah debit aliran udara, A adalah luas penampang, dan v adalah kecepatan aliran udara Kelembaban Spesifik Kelembaban spesifik atau rasio kelembaban (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 gram per kilogram dari udara kering (gr/kg) atau kg/kg. Dalam sistem dehumidifier semakin besar perbandingan kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering (w F ) dengan kelembaban spesifik setelah melewati kondensor (w D ), maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.2) : Δw = (2.2) dengan Δw adalah massa air yang berhasil diuapkan, w F adalah kelembaban spesifik setelah keluar dari mesin pengering, dan w D adalah kelembaban spesifik setelah melewati kondensor Siklus Kompresi Uap Mesin refrigerasi siklus kompresi uap merupakan jenis mesin refrigerasi yang dipergunakan pada mesin dehumidifikasi. Terdapat berbagai jenis refrigeran yang digunakan dalam sistim kompresi uap. Refrigeran yang umum digunakan adalah yang termasuk kedalam keluarga chlorinated fluorocarbons (CFCs, disebut juga freon): R-11, R-12, R-21, R-22, R-502, dan R-134a. Namun pada siklus kompresi uap saat ini umumnya menggunakan refrigeran R-134a sebagai fluidanya karena lebih ramah lingkungan. Komponen utama dari sebuah siklus kompresi uap adalah kompresor, evaporator, kondensor dan pipa kapiler. 10

27 Gambar 2.4 Skematik siklus kompresi uap. Dalam siklus ini uap refrigeran bertekanan rendah akan dikompresi oleh kompresor sehingga menjadi uap refrigeran bertekanan tinggi, dan kemudian uap refrigeran bertekanan tinggi diembunkan menjadi cairan refrigeran bertekanan tinggi dalam kondensor. Kemudian cairan refrigeran tekanan tinggi tersebut tekanannya diturunkan oleh pipa kapiler agar cairan refrigeran tekanan rendah tersebut dapat menguap kembali dalam evaporator menjadi uap refrigeran tekanan rendah. Gambar 2.5 P-h diagram siklus kompresi uap. 11

28 Gambar 2.6 T-s diagram siklus kompresi uap. Di dalam siklus kompresi uap standar ini, refrigeran mengalami beberapa proses yaitu : a. Proses 1-2 merupakan proses kompresi kering. Proses ini dilakukan oleh kompresor, di mana refrigeran yang berupa gas bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrigeran menjadi gas bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik (proses pada entalpi (s) konstan), maka suhu yang keluar dari kompresor juga meningkat menjadi gas panas lanjut. b. Proses (2-2a) merupakan penurunan suhu (desuperheating). Proses ini berlangsung sebelum memasuki kondensor. Refrigeran gas panas lanjut yang bertemperatur tinggi diturunkan sampai titik gas jenuh. Proses (2-2a) berlangsung pada tekanan yang konstan. c. Proses (2a-3a) merupakan proses kondensasi atau 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 refrigeran lebih tinggi daripada suhu udara lingkungan sekitar kondensor, maka terjadi pembuangan kalor ke udara lingkungan sekitar kondensor. Proses (2a-3a) berlangsung pada tekanan dan suhu yang konstan. d. Proses (3a-3) merupakan proses pendinginan lanjut. Pada proses ini terjadi pelepasan kalor sehingga temperatur refrigeran yang keluar dari kondensor 12

29 menjadi lebih rendah dan berada pada fase cair. Hal ini membuat refigeran lebih mudah mengalir dalam pipa kapiler. e. Proses (3-4) merupakan proses penurunan tekanan secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang tetap. Proses in terjadi selama di dalam pipa kapiler. Pada proses ini refrigeran berubah fase dari cair menjadi fase cair-gas. Akibat penurunan tekanan ini, temperatur refrigeran juga mengalami penurunan. f. Proses (4-1a) merupakan proses evaporasi atau penguapan. Pada proses ini terjadi perubahan fase dari cair gas menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah daripada suhu udara lingkungan sekitar kondensor, maka terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar kondensor. Proses (4-1a) berlangsung pada tekanan yang tetap dan suhu konstan. g. Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut. Proses ini yang terjadi karena penyerapan kalor terus menerus pada proses (4-1a), maka refrigeran yang masuk ke kompresor berubah fase dari gas jenuh ke gas panas lanjut. Kemudian mengakibatkan kenaikan tekanan dan temperatur refrigeran. Dengan terjadinya proses pemanasan lanjut ini, menjadikan kompresor bekerja lebih ringan Psychrometric Chart Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan karakeristik dari udara di lingkungan tersebut. Skematis psychrometric chart dapat dilihat pada Gambar 2.7 dimana masing-masing kurva atau garis akan menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai dari propertiproperti (T db, T wb, T dp, h, RH, w, dan V) bisa dilakukan apabila minimal dua buah diantara properti tersebut sudah diketahui. 13

30 Gambar 2.7 Psychrometric chart. 14

31 Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart Parameter-parameter udara dalam Psychrometric chart, diantaranya (a) Temperatur kering (b) Temperatur basah (c) Temperatur titik embun (d) kelembaban spesifik (e) Volume spesifik (f) entalpi (g) kelembaban relatif. Berikut ini penjelasannya : a. Temperatur bola kering (T db ) Temperatur bola kering adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran dengan slink psikrometer pada termometer dengan bola kering. b. Temperatur bola basah (T wb ) Temperatur bola basah adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran dengan slink psikrometer pada termometer bola basah. c. Temperatur titik embun (T dp ) Temperatur titik embun adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan aksi pengembunan ketika didinginkan. d. Kelembaban spesifik (w) Kelembaban spesifik adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering (kg air/ kg udara kering). e. Volume spesifik (V) Volume spesifik adalah volume udara campuran dalam m 3 /kg udara kering. f. Entalpi (h) Entalpi adalah energi kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud suatu zat yang dinyatakan dalam satuan kj/kg udara kering. g. Kelembaban relatif (RH) Kelembaban relatif (RH) adalah persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 m 3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1 m 3 tersebut. 15

32 Gambar 2.8 Skematik psychrometric chart. 16

33 Proses-proses Yang Terjadi Pada Udara Di Mesin Pengering Pakaian Dalam Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada udara di mesin pengering pakaian dalam psychrometric chart, diantaranya (a) Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling dan dehumidifikasi) (b) Proses pemanasan (heating) (c) Proses pendinginan evaporatif. Berikut ini penjelasannya : Gambar 2.9 Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart. a. Proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidify). Proses pendinginan dan penurunan kelembaban adalah proses penurunan kalor sensibel dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses pendinginan dan penurunan kelembaban, terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelmbaban spesifik. Sedangkan kelembaban relatif mengalami peningkatan. 17

34 Gambar 2.10 Proses pendinginan dan penurunan kelembaban. b. Proses pemanasan (heating). Proses pemanasan (heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara. Pada proses proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering, temparatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembaban spesifik tetap konstan. Namun kelembaban relatif mengalami penurunan. Gambar 2.11 Proses pemanasan. 18

35 c. Proses pendinginan evaporatif (evaporative cooling) Proses pendinginan evaporatif adalah proses pengurangan kalor sensibel ke udara sehingga suhu udara tersebut menurun. Proses ini disebabkan oleh perubahan temperatur bola kering dan rasio kelembaban. Pada proses pendinginan evaporatif, terjadi penurunan temperatur kering dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun, kelembaban relatif dan kelembaban spesifik mengalami peningkatan. Namun entalpi dan temperatur bola basah tetap konstan. Gambar 2.12 Proses pendinginan evaporatif Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Pakaian Gambar 2.13 menyajikan yang terjadi pada mesin pengering pakaian. Udara dikondisikan melalui proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling and dehumidify) guna mendapatkan udara yang diinginkan. Proses cooling and dehumidify ini terjadi pada evaporator. Kemudian udara dikondisikan melalui proses pemanasan (heating) untuk mendapatkan suhu yang diinginkan. Proses pemanasan ini terjadi pada kondensor. Selanjutnya udara disirkulasikan melewati pakaian untuk mendapatkan proses pendinginan evaporatif (evaporative cooling). 19

36 Gambar 2.13 Proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian. Pada dasarnya fungsi evaporator sebagai unit proses pendinginan dan dehumidifikasi untuk menghasilkan udara yang bersuhu dingin dan mengurangi kadar air dalam udara. Dimana udara tersebut digunakan untuk proses pemanasan, sehingga terjadi kenaikan suhu udara dan penurunan kelembaban udara. Kemudian udara tersebut digunakan untuk proses pendinginan evaporatif, sehingga terjadi kenaikan kelembaban dan penurunan suhu udara. Menentukan laju aliran massa udara pada duct dapat dihitung dengan Persamaan (2.3). ṁ udara = ρ udara. Q udara (2.3) dengan ṁ udara adalah laju aliran massa udara pada duct, ρ udara adalah densitas udara, dan Q udara adalah debit aliran udara. Menentukan kemampuan mengeringkan massa air dapat dihitung dengan Persamaan (2.4). M 2 = ṁ udara. Δw (2.4) dengan M 2 adalah kemampuan mengeringkan massa air, ṁ udara adalah laju aliran massa udara pada duct, dan Δw adalah massa air yang berhasil diuapkan. 2.2 Tinjauan Pustaka Maruca (2007) dalam dokumen paten US. Pat. No 7,191,546 B2 yang berjudul Low Temperature Clothes Dryer, menggambarkan pengeringan pakaian kabinet yang memiliki ruang pengering, kipas sirkulasi, pompa panas dan 20

37 heater yang berfungsi baik sebagai dehumidifier dan pemanas. Heater dan sensor digunakan untuk meningkatkan dan mempertahankan suhu udara dalam ruang pengering setidaknya sekitar 90 o F. Kemudian kondensor bertindak sebagai pemanas, dan evaporator yang bertindak sebagai dehumidifier. Udara disirkulasi oleh kipas ke dalam kabinet melalui inlet, yang sudah dipanaskan oleh kondensor, kemudian beredar di seluruh pakaian dalam ruang pengering. Selanjutnya udara dihisap ke saluran pendingin dimana kelembaban udara dihilangkan oleh evaporator dan air ditampung pada wadah tampungan. Meda (1983) dalam dokumen paten Eropa No A1, yang berjudul Drier, In Particular A Clothes-Drying Cabinet menggambarkan pengeringan pakaian kabinet yang memiliki ruang pengering, kipas sirkulasi, dan pompa panas yang berfungsi baik sebagai dehumidifier dan pemanas. Pompa panas meliputi kompresor, kondensor yang bertindak sebagai pemanas, dan evaporator yang bertindak sebagai dehumidifier. Udara disirkulasi oleh kipas ke dalam kabinet melalui inlet, dipanaskan oleh kondensor, beredar di seluruh pakaian dalam ruang pengering, dan diarahkan ke saluran pendingin dimana kelembaban udara dihilangkan oleh evaporator dan air ditampung pada wadah tampungan. Keimei; Shigeharu, dan Shingo (1992) dalam dokumen paten Jepang No , yang berjudul Clothing Dryer. Menjelaskan pengering pakaian memiliki lemari utama, sebuah dehumidifier dan pemanas. Udara disirkulasikan keluar melalui sistem kipas. Sebuah sensor suhu dioperasikan untuk mengatur suhu dalam kabinet dan exhaust ports akan membuka jika suhu di ruangan terlalu tinggi. Pakaian dapat dikeringkan pada gantungan atau pada rak pengeringan. 21

38 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan Penelitian Alat penelitian yang digunakan yaitu mesin pengering pakaian dengan benda uji kain salur. Gambar 3.1 memperlihatkan skematik alat yang dijadikan penelitian. Gambar 3.1 Skematik mesin pengering pakaian. Gambar 3.2 Kain salur polyester. 22

39 Variasi penelitian dilakukan terhadap jumlah pakaian yang akan dikeringkan. Variasi jumlah pakaian penelitian yang dipilih sebanyak 5 pakaian, 10 pakaian, 15 pakaian, dan 20 pakaian. Penelitian akan dilakukan sebanyak 3 kali percobaan, guna mendapatkan hasil karakeristik mesin pengering pakaian. Kain yang akan dijadikan benda penelitian ini terbuat dari kain salur polyester. 3.2 Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian Dalam proses pembuatan mesin pengering ini diperlukan alat dan bahan sabagai berikut : Alat Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan lemari mesin pengering pakaian, antara lain : a. Mesin las listrik Mesin las listrik digunakan dalam pembuatan rangka lemari. Dengan memakai proses pengelasan untuk penyambungan rangkanya, diharapkan rangka yang dibuat akan memiliki kontruksi yang kuat dan tahan lama. b. Gerinda tangan dan gerinda potong Gerinda digunakan untuk menghaluskan permukaan suatu benda kerja atau pun memotong suatu plat. Dalam proses pembuatan rangka lemari mesin pengering pakaian, gerinda yang digunakan yaitu gerinda tangan dan gerinda potong. c. Bor dan gunting plat Bor digunakan untuk membuat lubang. Pembuatan lubang dilakukan untuk pemasangan paku rivet dan pemasangan baut. Gunting plat digunakan untuk memotong plat seng casing mesin pengering pakaian. d. Gergaji besi dan gergaji kayu Gergaji besi digunakan untuk memotong besi. Besi yang dipotong menggunakan gergaji besi adalah besi siku L berlubang. Dimana besi tersebut digunakan sebagai bahan utama pembuatan rangka untuk peletakan timbangan. Sedangkan gergaji kayu digunakan untuk mengergaji papan kayu alas komponen mesin pengering pakaian. 23

40 e. Obeng dan kunci pas Obeng digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut. Obeng yang digunakan adalah obeng (-) dan obeng (+). Kunci pas digunakan untuk mengencangkan baut. f. Meteran dan mistar Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda. Dalam proses pembuatan rangka, meteran banyak digunakan untuk mengukur panjang plat seng, besi siku L dan besi hollow. Sedangkan mistar digunakan untuk mengukur panjang dari suatu benda, seperti styrofoam dan busa. g. Pisau cutter dan cat Pisau cutter digunakan untuk memotong suatu benda, seperti memotong styrofoam dan lakban. Sedangkan cat digunakan untuk melapisi besi atau mencegah dari terjadinya korosi. h. Lakban dan lem aibon Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan styrofoam dan plat seng. Sedangkan lem aibon digunakan untuk merekatkan styrofoam dan busa dengan plat seng. i. Tang kombinasi dan tang riveter Tang kombinas digunakan untuk memotong, menarik dan mengikat kawat agar kencang. Tang riveter digunakan untuk mengeling paku keling. Tang riveter ini digunakan pada pemasangan casing pada rangka. j. Tube cutter Tube cutter merupakan alat pemotong pipa tembaga. Agar hasil potongan pada pipa lebih baik serta dapat mempermudah proses pengelasan. k. Tube expander Tube expander atau pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa tembaga agar antar pipa dapat tersambung dengan baik. l. Gas las Hi-cook Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan pipa-pipa tembaga komponen mesin pengering lainnya. 24

41 m. Bahan las Bahan las yang digunakan dalam penyampungan pipa kapiler menggunakan perak, kawat las kuningan dan borak. Borak berfungsi untuk menyambung antara tembaga dan besi. Penggunaan borak sebagai bahan tambahan bertujuan agar sambungan pengelasan lebih merekat. n. Metil Metil adalah cairan yang berfungsi untuk membersihkan saluran-saluran pipa kapiler. Dosis pemakaian yaitu sebanyak satu tutup botol metil. o. 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 menggangu atau menyumbat refrigeran. Karena uap air yang berlebihan pada sistem pendinginan dapat membeku dan menyumbat filter atau pipa kapiler Bahan Bahan atau komponen yang digunakan dalam proses pembuatan lemari mesin pengering pakaian, antara lain : a. Plat Seng Plat seng digunakan sebagai casing luar mesin pengering pakaian. Pemilihan plat seng sebagai casing luar dikarenakan terdapatnya casing dalam dari bahan styrofoam. b. Besi Hollow Besi hollow digunakan sebagai rangka alas mesin pengering pakaian. Pemilihan ini dikarenakan besi hollow memiliki profil hollow, yang menjadikan cocok dan kuat menahan beban komponen-komponen mesin pengering pakaian. c. Styrofoam Styrofoam digunakan sebagai casing dalam, dengan tebal 20 mm. Seperti yang diketahui bahwa styrofoam mempunyai konduktifitas termal sebesar 0,033 W/m. o C (Yunus A. Cengel, 2008), yang berarti material tersebut mempunyai penghantar panas yang rendah. 25

42 Gambar 3.3 Styrofoam. d. Busa Busa berfungsi untuk meminimalisir kebocoran udara dan temperatur ke luar ruangan. Dalam penelitian ini digunakan untuk menutup celah-celah udara pada mesin pengering pakaian dan untuk melapisi pintu-pintu. Gambar 3.4 Busa. e. Besi siku L dan besi siku L berlubang. Besi siku L digunakan sebagai rangka mesin pengering pakaian. Sedangkan besi siku L berlubang digunakan sebagai rangka penyangga timbangan. f. Roda Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat memindahkan mesin pengering dari satu tempat ke tempat lain. g. Kawat Kawat digunakan untuk mengikat rangka peletakan hanger secara menyilang dengan timbangan, guna mendapatkan posisi timbangan yang seimbang. 26

43 h. Kondensor Kondensor merupakan suatu alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengkondensasikan refrigeran dari fase uap menjadi zat cair. Untuk mengubah fase dari uap menjadi cair ini diperlukan suhu lingkungan yang dilebih rendah agar terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor. Gambar 3.5 Kondensor. i. Pipa kapiler Pipa kapiler adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum ke evaporator. Gambar 3.6 Pipa kapiler. Sumber : Bdmhg/s1600/pipa_kapiler.jpg j. Kompresor Kompresor merupakan unit yang berfungsi untuk mengkompresi dan mensirkulasikan refrigeran ke pipa-pipa mesin pengering pakaian. Pada penelitian ini menggunakan kompresor rotari merk Mitsushita 2P17S225A dengan daya 1 HP. 27

44 Gambar 3.7 Kompresor rotari. Sumber : PNozCs/s1600/Rotary+Compressor.jpg k. Evaporator Evaporator merupakan unit yang berfungsi untuk menguapkan refrigeran, yang sebelumnya dari fase cair menjadi gas. Gambar 3.8 Evaporator. l. Filter Filter merupakan alat yang berfungsi untuk menyaring kotoran agar tidak terjadi penyumbatan pada pipa kapiler, seperti kotoran akibat korosi, serbukserbuk sisa pemotongan dan uap air. 28

45 Gambar 3.9 Filter. Sumber : T0Bkhc/s1600/ Strainer-Muffler-Filter-Drier.jpg m. Refrigeran Refrigeran adalah jenis gas yang digunakan sebagai fluida pendingin. Refrigeran berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis gas yang dipergunakan dalam penelitian adalah jenis R 134a. Gambar 3.10 Refrigeran 134a. Sumber : n. Pressure Gauge Pressure gauge digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran dalam sistem pendinginan baik dalam saat pengisian maupun pada saat beroperasi. Dalam pressure gauge ini terdapat 2 alat ukur, yaitu tekanan hisap kompresor dan tekanan keluaran kompresor. 29

46 Gambar 3.11 Pressure gauge. o. Kipas Kipas digunakan untuk mensirkulasikan udara kering hasil proses dehumidifikasi dan membuang udara jenuh dari lemari pengering. Gambar 3.12 Kipas Alat Bantu Penelitian Dalam proses pengambilan data diperlukan alat bantu penelitian sebagai berikut: a. Penampil suhu digital dan termokopel Termokopel berfungsi untuk mengukur perubahan suhu atau temperatur pada saat pengujian. Cara kerjanya pada ujung termokopel diletakkan (ditempelkan atau digantung) pada bagian yang akan diukur, maka suhu akan tampil pada layar 30

47 penampil suhu digital. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih akurat. Spesifikasi penampil suhu digital yang digunakan dapat dilihat dilampiran. Gambar 3.13 Penampil suhu digital dan termokopel. b. Timbangan digital Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat pakaian dalam pengujian. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi karena adanya beban tambahan dari hanger pakaian. Gambar 3.14 Timbangan digital. c. Hygrometer digital Hygrometer digital digunakan untuk mengukur kelembaban dan suhu pada saat pengujian. Dalam pelaksanaannya diperlukan kalibrasi agar lebih akurat karena penulis mengunakan dua hygrometer. Spesifikasi hygrometer digital yang digunakan dapat dilihat dilampiran. 31

48 Gambar 3.15 Hygrometer digital. d. Inverter variable frequency drive Inverter variable frequency drive merupakan sebuah alat pengatur kecepatan motor dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan yang masuk ke motor. Pengaturan nilai frekuensi dan tegangan ini dimaksudkan untuk mendapatkan kecepatan putaran dan torsi motor yang diinginkan. Dalam penelitian ini digunakan untuk mengatur kecepatan motor kipas. Spesifikasi Inverter variable frequency drive yang digunakan dapat dilihat dilampiran. Gambar 3.16 Inverter variable frequency drive. 32

49 e. Stopwatch Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untuk pengujian. Waktu yang dibutuhkan setiap pengambilan data yaitu 15 menit. Gambar 3.17 Stopwatch. f. Anemometer Anemometer digunakan uuntuk mengukuer kecepatan aliran udara pada duct. Dalam penelitian ini satuan yang digunakan adalah m/s. Spesifikasi anemometer digital yang digunakan dapat dilihat dilampiran. Gambar 3.18 Anemometer. 33

50 3.3 Tata Cara Penelitian Alur Pelaksanaan Penelitian Alur pelaksanaan penelitian mesin pengering pakaian disajikan dalam Gambar 3.19 sebagai berikut : Mulai Perancangan mesin pengering pakaian Persiapan alat dan bahan Pembuatan mesin pengering pakaian dan lemari pakaian Pemvakuman dan pengisian refrigeran 134a pada mesin dehumidifier Uji coba Tidak baik Baik Pengambilan data Pengolahan, analisi data / pembahasan, kesimpulan dan saran Selesai Gambar 3.19 Skematik diagram alur penelitian. 34

51 3.3.2 Pembuatan Mesin Pengering Pakaian Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan mesin pengering pakaian yaitu : 1. Merancang bentuk dan model mesin pengering pakaian. 2. Membuat rangka mesin pengering dengan bahan besi siku L. 3. Pemasangan balok kayu sebagai alas komponen, seperti; kompresor, evaporator, kondensor dan kipas. 4. Pemasangan tampungan air evaporator dan pemasangan kipas. 5. Pemasangan komponen yang terdari evaporator, kondensor, filter dan kompresor. 6. Pemasangan pipa kapiler, pipa-pipa tembaga dan pengelasan sambungan antar pipa. 7. Pemasangan set pressure gauge. Gambar 3.20 Pemasangan komponen. 8. Pemotongan plat seng dengan ukuran tertentu. 9. Pemasangan plat seng pada rangka. Pemasangan dilakukan dengan membuat lubang dari casing seng sampai ke rangka dengan menggunakan bor. 10. Selanjutnya proses pengelingan casing dengan paku keling 11. Pemasangan pintu. 12. Kemudian pemasangan komponen kelistrikan dan perkabelan mesin pengering pakaian. 35

52 13. Pemasangan busa guna meminimalisir kebocoran udara. Gambar 3.21 Komponen kelistrikan dan pemasangan busa. 14. Pembuatan lemari mesin pengering pakaian. 15. Pembuatan dan pengelasan rangka mesin pengering dengan bahan besi siku L dan besi hollow. 16. Pemasangan kipas exhaust. 17. Pemotongan casing seng dengan ukuran tertentu. 18. Pemasangan casing luar pada rangka. Pemasangan dilakukan dengan membuat lubang dari casing luar sampai ke rangka dengan menggunakan bor tangan. 19. Selanjutnya proses pengelingan casing dengan paku keling. 20. Pemasangan styrofoam sebagai casing dalam dan pemasangan busa pada pintu-pintu. 21. Kemudian pemasangan kelistrikan dan kabel kipas untuk lemari pengering. 22. Pembuatan rangka penyangga timbangan. Serta pembuatan lubang pada casing atas, sebanyak 4 lubang dengan diameter lubang 10 mm. Lubang ini digunakan untuk pemasangan baut pengencang rangka. 23. Pembuatan dan pemasangan rangka peletakan hanger. Kemudian ikat ujung tiang besi rangka dengan kawat secara menyilang. 36

53 Gambar 3.22 Rangka penyangga timbangan dan rangka untuk meletakan hanger Proses Pengisian Refrigeran 134a Sebelum pengisian refrigeran diperlukan beberapa proses yaitu proses pemetilan dan pemvakuman agar mesin pengering dapat digunakan Proses Pemetilan Pemberian metil pada pipa kapiler yang telah dipasang atau dilas pada evaporator, dengan cara yaitu : 1. Hidupkan kompresor dan tutup pentil tersebut. 2. Kemudian tuang metil kira-kira 1 tutup botol metil. 3. Berikan 1 tutup botol metil tersebut pada ujung pipa kapiler, kemudian dihisap oleh pipa kapiler tersebut. 4. Matikan kompresor dan las ujung pipa kapiler pada lubang keluar pada filter Proses Pemvakuman Merupakan proses untuk menghilangkan udara, uap air dan kotoran (korosi) yang terjebak dalam siklus mesin pengering. Berikut langkah-langkah pemvakuman, antara lain : 1. Persiapkan pressure gauge berikut 1 selang berwarna biru (low pressure), yang dipasang pada pentil yang sudah dipasang dopnya dan 1 selang berwarna merah (high pressure), yang dipasang pada tabung refrigeran. 2. Pada saat pemvakuman, kran manifold diposisikan terbuka dan kran tabung refrigeran diposisikan tertutup. 37

54 3. Hidupkan kompresor, maka secara otomatis udara yang terjebak dalam siklus akan keluar melalui potongan pipa kapiler yang telah dilas dengan lubang keluar filter. 4. Pastikan bahwa udara yang terjebak telah habis. Untuk memastikannya dengan cara menyalakan korek api dan ditaruh di depan ujung potongan pipa kapiler. 5. Selain itu, pada jarum pressure gauge akan menunjukan angka 0 psi. 6. Cek kebocoran pada sambungan-sambungan pipa dan katup dengan busa sabun. Jika terdapat gelembung-gelembung udara maka sambungan tersebut masih terjadi kebocoran. 7. Setelah sudah dipastikan semua tidak terjadi kebocoran, langkah selanjutnya mengelas ujung potongan pipa kapiler tersebut Proses Pengisian Refrigeran134a Untuk melakukan pengisian refigeran pada mesin mesin pengering, diperlukan beberapa prosedur, seperti berikut : 1. Pasang salah satu selang pressure gauge berwarna biru pada katup pengisian (katup tengah) pressure gauge, kemudian ujung selang pressure gauge satunya pada katup tabung refrigeran 134a. Gambar 3.23 Katup pengisian refrigeran. 2. Hidupkan kompresor dan buka keran pada katup tabung refrigeran secara perlahan-lahan. Setelah tekanan pada high pressure gauge mencapai tekanan yang diinginkan, tutup keran pada katup tabung refrigeran. 38