MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM TERTUTUP DENGAN MENGGUNAKAN ENERGI LISTRIK 1711 WATT

Transkripsi

1 MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM TERTUTUP DENGAN MENGGUNAKAN ENERGI LISTRIK 1711 WATT SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin Diajukan Oleh YAKOBUS DAMAR ALIT NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016 i

2 THE CLOSED SYSTEM OF CLOTHES DRYER MACHINE USING ELECTRICAL ENERGY 1711 WATT FINAL PROJECT As partical fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degreein Mechanical Engineering By : YAKOBUS DAMAR ALIT Student Number: MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016 ii

3 MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM TERTUTTIP DEhIGAN MENGGTNAKAN EI\ERGI LISTRIK 1711 WATT Disusun oleh YAKOBUS DAMAR ALIT NIM: Telah disetujui oleh Dosen Pembimbing Skripsi wir. PK. Purwadi, M.T. lil

4 MESIN PENGERING PAKAIA1Y SISTEM TERTUTTIP DEI\GAN MEFIGGTINAKAN ENERGI LISTRIK 1711WATT Dipersiapkan dan disusun oleh : Yakobus Damar AIit NIM: l1s2l403s Telah dipertahankan dihadapan Dewan Penguji Skripsi Fakultas Sains dan Teknologi Pada tanggal 25 Jvli 20t6 Susunan Dewan Penguji Ketua : Dr. Drs. Vet. Asan Damanik Sekretaris : Wibowo Kusbandono, S.T., M.T. Anggota : Ir. PIC Purwadio M.T. l'oryakarta, 25 Juli 2016 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan, Vq"+.;tt.'F l-': 'f,t6*ffn a- s:{:r :. c,iri;^ 4 \'-.:ifg-7r*r.:,r" \\ '-irt'-i* r {4 c- "ii :5 ri " l :l tr/-/* IV

5 PERI\TYATAAI\I KEASLIAN KARYA Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Slaipsi ini tidak terdapat karya yang pemah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pemah ditulis ajau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Yogyakarta 25 juli20l6

6 LEMBAR PERI\IYATAAII PERSETUJUAI\I PUBLIKASI KARYA ILMIAI{ I]NTI'K KEPENTINGAI\ AKAI}EMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Yakobus Damar Alit Nomor Mahasiswa : Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul : Mesin Pengering Pakaia Sistem Tertutup Dengan Menggunakan Energi Listrik 1711 Watt Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. vl

7 ABSTRAK Sekarang ini mesin pengering pakaian yang praktis tanpa menggunakan energi matahari. Tujuan dari penelitian ini adalah: (a) Merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang praktis. (b) Mengetahui kecepatan pengeringan mesin pengering pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian dan kondisi awal pakaian yang dikeringkan. Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Mesin pengering pakaian yang dibuat bekerja dengan siklus kompresi uap, sistim tertutup dan dengan bantuan 4 kipas exhaust dengan ukuran kipas 26,5 12,5 26 cm dan 2 kipas pada kondensor. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15 pakaian dan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian perasan tangan dan perasan mesin cuci. Ukuran lemari pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah panjang 120 cm, lebar 60 cm dan tinggi 130 cm. Penelitian ini dipergunakan pakaian sebanyak 20 pakaian dengan berat total 3,7 kg dan 15 pakaian dengan berat total 2,5 kg. Daya kompresor sebesar 1 HP, ukuran komponen yang lain menyesuaikan dengan besarnya daya kompresor. Mesin bekerja dengan sistem tertutup. Refrijeran dalam siklus kompresi uap mempergunakan R-134a. Mesin kompresi uap yang dipergunakan sebanyak 2 buah. Mesin pengering pakaian sistim tertutup berhasil dibuat dan bekerja dengan baik, dengan kondisi udara masuk ruang pengering memiliki suhu udara bola kering sekitar 65 o C,suhu udara bola basah sekitar 32 o C, RH sekitar 13%, dengan kelembaban spesifik sekitar 20 gr uap air / kg udara kering. Waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 15 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan selama 110 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 15 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci selama 50 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan tangan selama 120 menit, waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan 20 pakaian dengan kondisi awal pakaian hasil perasan mesin cuci selama 60 menit Kata kunci: Mesin pengering pakaian, siklus kompresi uap. vii

8 Abstract Nowadays, practical clothes dryer machine is without using solar energy. The aims of this research are: (a) designing and assembling practical clothes dryer machine, (b) to examine the drainage speed of clothes dryer machine that is made by using various amounts of the clothes which are dried. The research was done in the engineering laboratory of Sanata Dharma University Yogyakarta. Clothes dryer machine that was made was to work with a closed vapor compression cycle system and with the help from 4 exhaust fan with size 26,5 12,5 26 cm and using two fans in condensor. The variations used in this research was 15 and 20 clothes were the initial condition of clothes that was squeezed by hands and by using the washing machine. The size of dryer cupboard that used in this research was 120 cm for the length, 60 cm for the width and 130 cm for the height. The amount of clothes that was used in this researcher was 20 clothes with 3,7 kg and 15 clothes with 2,5 kg for the total weight. The compressor power was 1 HP, the size of the other components adjusted to the power compressor. The machine worked with a closed system. The refrigerant in vapor compression cycle vapor compression cycle used R-134a. The vapor compression machine used was 2 pieces. The closed system of clothes dryer machine was successfully created and it worked well, with the air condition that entered the dryer chamber had a dry bulb temperature about 65 o C, wet bulb temperature 32 o C, and the RH was about 13%, with specific humidity about 20 gr vapor / kg dry air. The time required to dry 15 clothes with the initial condition of clothes squeezed by hands was 110 minutes, the time required to dry 15 clothes with the initial condition of clothes squeezed by washing machine was 50 minutes, The time required to dry 20 clothes with the initial condition of clothes squeezed by hands was 120 minutes, the time required to dry 20 clothes with the initial condition of clothes squeezed by washing machine was 60 minutes. Keywords: clothes dryer machine, refrigeration cycle. viii

9 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan baik. Skripsi ini merupakan syarat yang harus dilaksanakan untuk menyelesaikan jenjang pendidikan S-1 di Prodi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Univesitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian 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. PK. Purwadi, M.T., selaku Kepala Prodi Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan Dosen Pembimbing Skripsi. 3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah memberi bekal ilmupengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi ini. 5. Leo Agung Marwanto dan Maria Agustina Eko Sulistyowati 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. 6. Teman-teman Teknik Mesin kelompok Skripsi mesin pengering pakaian sistem tertutup, atas kerjasamanya selama penelitian Skripsi. 7. Kepala Lab Energi yang senantiasa membantu dan memberi ijin untuk penelitian di lab. 8. Seluruh Laboran Program Studi Teknik Mesin yang selalu menemani kegiatan penelitian. ix

10 Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan menyusun Skripsi ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan masukan, kritrlq dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terimakasih. Yogyakart4 25 juli20i6

11 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... TITLE PAGE... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... I ii iii iv HALAMAN PERNYATAAN... V HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... vi ABSTRAK... vii ABSTRAC... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN.. xvi xviii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitia... 4 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA Dasar Teori Metode Pengering Pakaian Dehumidifier Parameter Dehumidifier Siklus Kompresi Uap Psychrometri Chart xi

12 Parameter-Parameter dalam Psychrometri chart Proses Yang Terjadi Pada Udara Dalam Psychrometri Chart. Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Pakaian Tinjauan Pustaka BAB III METODE PENELITIAN Alat Dan Bahan Peneltian Variasi Penelitian Alat dan Bahan Pembuatan Mesin Pengering Pakaian Alat Bahan Alat Bantu Penelitian Tata Cara Penelitian Alur Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Mesin Pengering Pakaian Proses Pengisian Refrigeran 134a... Proses Penelitian Proses Pemvakuman Tata Cara Pengisian Refrigeran 134a Skematik Pengambilan Data Langkah-Langkah Pengambilan Data... Cara Menganalisis Dan Menampilkan Hasil... Cara Mendapatkan Kesimpulan BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Hasil Perhitungan Pembahasan xii

13 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data Tabel 3.2 Lanjutan Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data Tabel 4.1 Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian ( peras tangan) Tabel 4.2 Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian (peras tangan) Tabel 4.3 Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian ( peras tangan) Tabel 4.4 Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian (peras tangan) Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Tabel Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian (peras mesin cuci). Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian (peras mesin cuci).. Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian (peras mesin cuci). Lanjutan Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian (peras mesin cuci).. Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian dengan panas matahari ( peras tangan )... Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian dengan panas matahari (peras tangan)... Data hasil rata-rata penelitian untuk 15 pakaian dengan panas matahari (peras mesin cuci)..... Data hasil rata-rata penelitian untuk 20 pakaian dengan panas matahari (peras mesin cuci). Massa air yang menguap dari pakaian (M 1 ) xiv

15 Tabel 4.14 Data hasil perhitungan 15 pakaian peras tangan Tabel 4.15 Data hasil perhitungan 15 pakaian peras menggunakan mesin cuci.. 67 Tabel 4.16 Data hasil perhitungan 20 pakaian peras tangan Tabel 4.17 Data hasil perhitungan 20 pakaian peras menggunakan mesin cuci Tabel 4.18 Contoh pengeringan untuk 120 pakaian 72 xv

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Refrigeomerant dehumidifie Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier Gambar 2.3 Komposisi Udara Kering Gambar 2.4 Hydrometer, Termometer Basah Dan Termometer Kering Gambar 2.5 Skematik Siklus Kompresi Uap Gambar 2.6 P-h Diagram Siklus Kompresi Uap 17 Gambar 2.7 T-s Diagram Siklus Kompresi Uap Gambar 2.8 Proses-Proses Yang Terjadi Dalam Psychrometric Chart Gambar 2.9 Proses Cooling and Dehumidity Gambar 2.10 Proses Heating 22 Gambar 2.11 Proses Cooling and Dehumidity Gambar 2.12 Proses Cooling 24 Gambar 2.13 Proses Humidifiying.. 24 Gambar 2.14 Proses Dehumidifiying Gambar 2.15 Proses Heating and Dehumidifiying 25 Gambar 2.16 Proses Heating and Humidifiying.. 26 Gambar 3.1 Skematik mesin pengering Pakaian Gambar 3.2 Pakaian Yang Dikeringka Gambar 3.3 Alat Pembuatan Mesin Pengering Pakaian 33 Gambar 3.4 Papan Kayu Dan Triplek Gambar 3.5 Kompresor Rotari Gambar 3.6 Kondenser Gambar 3.7 Pipa Kapiler Gambar 3.8 Evaporator Gambar 3.9 Filter Gambar 3.10 Refrigerant 134a xvi

17 Gambar 3.11 Pressure Gauge.. 38 Gambar 3.12 Penampil Suhu Digital dan Thermokopel Gambar 3.13 Stopwatch digital Gambar 3.14 Timbangan Digital Gambar 3.15 Clamp meter Gambar 3.16 Skematik diagram alur penelitian Gambar 3.17 Komponen mesin siklus kompresi yang sudah dirakit Gambar 3.18 Komponen kelistrikan Gambar 3.19 Pemotongan papan triplek Gambar 3.20 Pemasangan casing luar rangka Gambar 3.21 Katup pengisian refrigeran Gambar 3.22 Sekematik pengambilan data Gambar 4.1 Suhu kerja kondensor (T kond ) dan suhu kerja evaporator (T evap ) Gambar 4.2 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan 65 Gambar Gambar Gambar Gambar Grafik waktu pengeringan mengunakan mesin dengan variasi 15 pakaian... Grafik waktu pengeringan mengunakan mesin dengan variasi 20 pakaian... Grafik waktu pengeringan pakaian jemur matahari 15 pakaian... Grafik waktu pengeringan pakaian jemur matahari 20 pakaian xvii

18 DAFTAR GAMBAR LAMPIRAN Gambar 1.1 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 0 menit Gambar 1.2 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 20 menit Gambar 1.3 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 40 menit Gambar 1.4 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 60 menit Gambar 1.5 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 80 menit Gambar 1.6 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 100 menit Gambar 1.7 Psychrometric chart 15 pakaian perasan tangan pada keadaan 110 menit Gambar 1.8 Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 0 menit Gambar 1.9 Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 20 menit Gambar 1.10 Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 40 menit Gambar 1.11 Psychrometric chart 15 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 50 menit Gambar 1.12 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 0 menit Gambar 1.13 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 20 menit Gambar 1.14 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 40 menit xviii

19 Gambar 1.15 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 60 menit Gambar 1.16 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 80 menit Gambar 1.17 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 100 menit Gambar 1.18 Psychrometric chart 20 pakaian perasan tangan pada keadaan 120 menit Gambar 1.19 Psychrometric chart 20 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 0 menit Gambar 1.20 Psychrometric chart 20 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 20 menit Gambar 1.21 Psychrometric chart 20 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 40 menit Gambar 1.22 Psychrometric chart 20 pakaian perasan mesin cuci pada keadaan 60 menit Gambar 1.23 P-h Diagram 15 pakaian dengan variasi peras tangan 99 xix

20 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Indonesia merupakan negara berkembang yang sedang giat membangun. Pembangunan dilakukan di segala bidang, yang berbentuk fisik seperti infrastruktur dan manufaktur, maupun non-fisik seperti pendidikan, perkembangan budaya, dll. Semua ini dilakukan untuk membentuk negara yang aman dan maju, meningkatkan kesejahteraan rakyat, dan meningkatkan kualitas manusia Indonesia yang dilengkapi dengan semua syarat yang diperlukan untuk menjalankan pembangunan di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan negara lain. Saat ini mesin pengering pakaian sangat dibutuhkan baik untuk kebutuhan. sehari-hari rumah tangga maupun kebutuhan pelaku-pelaku bisnis yang bergerak di bidang laundry. Pada saat ini sudah dikenal beberapa jenis atau cara pengeringan pakaian, misalnya dengan cara memanfaatkan panas matahari, dengan mempergunakan mesin pengering yang mempergunakan listrik, dan mesin pengering pakaian dengan yang mempergunakan gas LPG. Namun, ada beberapa kekurangan dan kelebihan dari setiap mesin pengering pakaian yang sudah ada tersebut. Kelebihan dari pengeringan pakaian dengan menggunakan matahari yaitu murah, aman dan ramah lingkungan. Energi matahari dapat diperoleh dengan gratis. Kapanpsaja pengeringan dengan energi matahari juga tidak terbatas. 1

21 2 Berapapun jumlah pakaian dapat dikeringkan dengan daya kecepatan yang sama. Tetapi disisi lain penggunaan energi matahari untuk pengeringan memiliki kerugian. Pada saat musim hujan, energi matahari sulit diperoleh atau sulit dipergunakan untuk pengeringan pakaian. Matahari sering tertutup awan, sehingga panas matahari tidak mampu untuk mengeringkan pakaian seperti yang di inginkan. Pengering dengan energi matahari juga tidak dapat dilakukan pada malam hari. Beberapa kelebihan dari mesin pengering pakaian mesin dengan listrik adalah mudahnya dalam pengoperasian, tidak tergantung cuaca dan dapat dipergunakan kapan saja pagi, siang, dan malam hari sesuai kebutuhan. Kerugiannya dari mesin pengering listrik ini adalah borosnya energi listrik yang dipergunakan, karena besarnya daya yang digunakan cukup tinggi. Kelebihan mesin pengering pakaian dengan gas LPG, adalah memiliki waktu pengeringan yang lebih cepat, pengeringan yang tidak tergantung pada keadaan cuaca, dapat dipergunakan pagi, siang, maupun malam hari. Kerugian dari mesin pengering pakaian dengan gas LPG adalah suhu gas yang dihasilkan terlalu tinggi untuk pengeringan, sehingga dapat menyebabkan pakaian cepat rusak, menimbulkan gas buang sehingga tidak ramah lingkungan dan membuat baju berbau karena melekatnya gas hasil pembakaran di pakaian, ada resiko meledaknya tabung gas LPG jika tidak hati hati, butuh pengawasan pada saat pengoperasian mesin dilakukan.

22 3 Dengan memahami masih banyak kekurangan yang ada pada mesin pengering pakaian, maka penulis tertantang untuk mendapatkan mesin pengering yang ramah lingkungan, aman atau tidak berbahaya, praktis dan dapat dipergunakan kapan saja. Berangkat dari persoalan tersebut, penulis melakukan penelitian dengan topik tersebut Rumusan Masalah Diperlukan suatu mesin pengering pakaian yang ramah lingkungan, aman dan dapat menggantikan peranan energi matahari dalam mengeringkan pakaian, terutama pada saat musim hujan. Di pasaran sebagian besar mesin pengering pakaian mempergunakan gas LPG, yang dirasa kurang ramah lingkungan, dan cepat merusak pakaian Tujuan Tujuan dari penelitian tentang mesin pengering pakaian ini adalah : a. Merancang dan merakit mesin pengering pakaian yang praktis, aman, dan ramah lingkungan. b. Mengetahui waktu pengeringan mesin pengering pakaian yang dibuat dengan berbagai variasi jumlah pakaian yang dikeringkan Batasan Batasan dalam Perakitan Mesin yaitu : Batasan batasan yang diambil dalam perakitan mesin pengering pakaian,

23 4 a. Mesin pengering pakaian mempunyai sistem terbuka. b. Mesin pengering pakaian bekerja dengan sumber energi dari listrik. c. Kapasitas ruang pengering pakaian berukuran panjang 120 cm, lebar 60 cm dan tinggi 130 cm. d. Jenis pakaian yang dikeringkan adalah kain jenis katun. e. Mesin pengering pakaian bekerja dengan menggunakan siklus kompresi uap, Dengan tambahan dengan daya pemanas udara yang fluida kerjanya di pasangkan dengan water heater. f. Kompresor yang digunakan berdaya 1 HP. Komponen lain menyesuaikan dengan daya kompresor standar seperti yang ada di pasaran. Refrigeran yang digunakan jenis 134a. g. Mesin kompresi uap yang dipergunaan sebanyak 2 buah Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : a. Dapat Menambah kasanah ilmu pengetahuan tentang mesin pengering pakaian. b. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai, referensi dalam pembuatan mesin pengering pakaian dengan energi terkini. c. Dihasilkanya mesin pengering energi terkini yang dapat di pergunakan untuk mengeringkan pakaian.

24 5 BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori Metode-Metode Pengeringan Pakaian Metode dalam pengeringan pakaian saat ini ada beberapa macam, diantaranya (a) pengeringanan pakaian dengan cahaya matahari, (b) pengeringan pakaian dengan gaya sentrifugal, (c) pengeringan pakaian dengan gas LPG, dan (d) pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi. a. Pengeringan pakaian dengan cahaya matahari Cara pengeringan dengan matahari ini sudah dilakukan secara umum. 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 matahari tidak bisa mengeringkan pakaian, melainkan disaat ingin mengeringkan pakaian cuaca tidak mendukung (hujan). Hingga saat ini metode pengeringan dengan matahari masih tetap banyak digunakan. Kerugian pengeringan dengan cahaya matahari. a. Tidak dapat dilakukan kapan saja ( musim hujan, malam hari ) b. Membutuhkan waktu yang lama untuk pengeringan. c. Membutuhkan tempat yang lapang / tempat yang langsung panas karna matahari. 5

25 6 Keuntungan pengering dengan cahaya matahari. a. Mudah dilakukan b. Kecepatan pengeringan sama untuk kapasitas berapa pun. c. Tidak terbatas ruang atau tempat. d. Murah / gratis. e. Jumlah yang dikeringkan tidak terhitung. f. Pakaian yang sudah dikeringkan siap di setrika. b. Pengeringan pakaian dengan gaya sentrifugal Prinsip kerja metode pengering pakaian dengan cara ini adalah memanfaatkan gaya setrifugal untuk memisahkan air dari pakaian. Pakaian akan diputar di dalam drum dengan kecepatan penuh dari motor listrik. 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. Tetapi metode pengeringan ini tidak bisa membuat pakaian menjadi siap setrika, tetapi membantu proses pengeringan bila cuaca mendung ataupun hujan. Setelah keluar dari mesin ini, pakaian masih perlu di angin anginkan terlebih dahulu sebelum nantinya siap untuk disetrika. Kerugian pengeringan dengan gaya sentrifugal. a. Pakaian yang dikeringkan tidak siap disetrika. b. Memerlukan energi listrik. c. Kapasitas terbatas.

26 7 Keuntungan pengeringan dengan gaya sentrifugal. a. Cepat mengeringkan. b. Dapat di pergunakan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di dalam ruangan). c. Pengeringan pakaian dengan gas LPG Mesin pengering jenis ini diketahui memiliki kecepatan yang sangat cepat untuk mengeringkan pakaian yang basah. Pengering pakaian gas LPG dengan berbagai modifikasinya banyak ditemui di pasaran. Prinsip kerja metode pengering pakaian ini yaitu memanfaatkan panas yang dihasilkan pemanas baik dari heater atau gas LPG yang disirkulasikan ke lemari, yang bertujuan untuk mengeringkan pakaian yang ada di dalam lemari pengering. Udara panas setelah melewati elemen pemanas disirkulasikan oleh blower atau kipas menuju ke lemari. Akibat dari udara yang bersuhu tinggi pada ruangan, menyebabkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini dibuang keluar lemari. Kerugian pengeringan pakaian dengan gas LPG. a. Pakaian tercemar dengan gas hasil pembakaran lpg. b. Suhu yang dihasilkan tinggi (cepat merusak pakaian atau kain) c. Membutuhkan LPG banyak. d. Tidak dapat ditinggal pada saat mesin beroperasi. e. Kapasitas terbatas. Keuntungan pengeringan pakaian dengan gas LPG. a. Cepat mengeringkan.

27 8 b. Pakaian yang sudah dikeringkan siap disetrika. c. Dapat dilakukan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di luar ruangan) d. Pengering pakaian dengan metode dehumidifikasi. Pengering pakaian jenis ini menggunakan metode dehumidifikasi. Mesin pengering pakaian ini bekerja dengan memanfaatkan proses dehumidifikasi dan pemanasan udara yang disirkulasikan ke lemari. Udara diturunkan kelembabannya dan dipanaskan, kemudian disirkulasikan ke lemari. Akibat dari udara kering dan bersuhu tinggi pada ruangan, menimbulkan air dalam pakaian menguap. Selanjutnya udara lembab ini disirkulasikan kembali ke alat penurun kelembaban dari mesin pengering dengan metode dehumidifikasi yang di sebut dengan dehumidifier. Kerugian pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi. a. Menggunakan energi listrik besar. b. Kapasitas terbatas. Keuntungan pengeringan pakaian dengan metode dehumidifikasi. a. Pakaian yang sudah dikeringkan siap disetrika. b. Pakaian tidak tercemar. c. Bisa ditinggal pada saat mesin beroperasi. d. Proses pengeringan cepat. e. Dapat dilakukan kapan saja (malam hari, musim hujan, di dalam dan di luar ruangan)

28 Dehumidifier Dehumidifier adalah suatu alat pengering udara yang berguna untuk mengurangi kadar uap air pada udara melalui proses dehumidifikasi. Proses dehumidifikasi merupakan suatu proses penurunan kadar uap air pada udara sehingga dihasilkan udara kering. Metode dehumidifikasi udara dibagi menjadi dua, yaitu refrigerant dehumidifier yang menggunakan metode pendinginan di bawah titik embun dan penurunan tingkat kelembaban dengan cara kondensasi, sedangkan desiccant dehumidifier menggunakan metode bahan pengering sebagai penyerap kelembaban udara. Refrigerant dehumidifier merupakan dehumidifier yang umum digunakan di pasaran karena biaya produksi yang murah dan mudah dalam pengoperasian. Refrigerant dehumidifier ini dapat bekerja sangat efektif bila ditempatkan pada ruangan bersuhu hangat yang memiliki kelembaban tinggi. Prinsip kerja refrigerant dehumidifier menggunakan sistem kompresi uap. Evaporator berfungsi untuk menyerap uap air yang terdapat didalam udara sehingga udara menjadi kering, kemudian udara kering dilewatkan kondensor agar udara memiliki suhu yang tinggi. Evaporator mampu menurunkan suhu udara sehingga terjadi kondensasi dimana uap air akan menetes ke bawah dan tertampung pada wadah.

29 10 Gambar 2.1 Refrigerant Dehumidifier Prinsip desiccant dehumidifier berbeda dengan refrigerant dehumidifier dalam penurunan kelembabannya. Desiccant dehumidifier menggunakan bahan penyerap kelembaban yang berupa liquid atau solid, seperti silicagel. Desiccant dehumidifier ini akan bekerja dengan baik apabila digunakan di daerah beriklim dingin. Prinsip kerja desiccant dehumidifier dengan mensirkulasikan udara ke bagian disc yang menyerupai sarang lebah dan terdapat bahan pengering. Disc diputar perlahan menggunakan motor kecil. Udara yang mengandung uap air masuk dan diserap oleh disc yang berputar. Hasil udara keluar dari disc memiliki suhu hangat dan kering. Bersamaan dengan berputarnya disc pada bagian reaktivasi disirkulasikan udara panas dari heater. Pemanasan bagian reaktivasi bertujuan meregenerasi bahan pengering pada disc. Kemudian air yang terserap oleh disc bagian reaktivasi terlepas karena proses pemanasan. Uap air yang terserap oleh udara pada bagian reaktivasi akan dikeluarkan kelingkungan.

30 11 Gambar 2.2 Desiccant dehumidifier Parameter Dehumidifier Untuk memahami proses dehumidifikasi ada beberapa parameter yang harus dipahami atau dimengerti antara lain (a) Kelembaban, (b) Suhu udara (c) Aliran udara. a. 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 N2 dengan volume 78,09% dan berat 75,53%; O2 volume 20,95% dan berat 23.14%; Ar volume 0,93% dan berat 1,28% serta CO2 volume 0,03 dan berat 0.03%.

31 12 Gambar 2.3 Komposisi udara kering. 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 (wf) dengan kelembaban spesifik dalam mesin pengering (wd), maka semakin banyak massa air yang berhasil diuapkan. Massa air yang berhasil diuapkan (Δw) dapat dihitung dengan Persamaan (2.1) : Δw = (w F w D ) kgair/kgudara (2.1) Pada Persamaan (2.1) : Δw : Massa air yang berhasil diuapkan (kgair/kgudara) WF : Kelembaban spesifik setelah keluar dari ruang mesin pengering (kgair/kgudara) WD : Kelembaban spesifik masuk ruang mesin pengering (kgair/kgudara)

32 13 bulb Gambar 2.4 Hygrometer, termometer basah dan termometer kering. Alat yang digunakan untuk mengetahui tingkat kelembaban biasanya menggunakan hygrometer atau dengan menggunakan termometer bola basah dan termometer 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 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. Jika suhu bola kering dan bola basah di ketahui, maka kelembaman sudah dapat di ketahui dengan mempergunakan psychrometric chart. Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara mutlak dan kelembaban relatif. Kelembaban mutlak adalah banyaknya air yang terkandung di dalam 1 kg udara. Kelembaban relatif merupakan persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1 kg udara dengan jumlah air

33 14 maksimal yang dapat terkandung dalam 1 kg udara tersebut. Kelembaban relatif menentukan kemampuan udara pengering untuk menampung kadar air pakaian yang telah diuapkan. Semakin rendah kelembaban relatif maka maka semakin banyak uap air yang dapat diserap. b. Suhu Udara Aliran udara pada proses pengeringan memiliki 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 udara yang semakin menurun. Untuk memperbesar debit aliran udara (Qudara) dapat dengan memperbesar luas penampang (A) atau pun kecepatan aliran udara (v). Untuk menghitung debit aliran udara dipergunakan Persamaan (2.2) : Qudara = A. v, m 3 /s (2.2) Pada Persamaan (2.2) : Qudara : Debit aliran udara, m 3 /s A : Luas penampang, m 2 v : Kecepatan aliran udara, m/s

34 15 c. Aliran Udara Aliran udara pada proses pengeringan memiliki 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 udara yang semakin menurun Siklus Kompresi Uap Mesin refrigerasi siklus kompresi uap merupakan jenis mesin refrigerasi yang dipergunakan pada mesin dehumidifikasi. Terdapat berbagai jenis refrigeran yang digunakan dalam sistem 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 saat ini umumnya menggunakan refrigeran R-134a sebagai fluidanya karena ramah lingkungan. Komponen utama dari sebuah siklus kompresi uap adalah kompresor, evaporator, kondensor dan pipa kapiler.

35 16 Qout 1 Win Qin Gambar 2.5 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. Proses berikutnya cairan refrigeran bertekanan tinggi tersebut diturunkan tekanannya oleh pipa kapiler agar cairan refrigeran dengan tekanan rendah dan masuk ke dalam evaporator. Refrigeran dapat menguap kembali di dalam evaporator menjadi uap refrigeran pada tekanan rendah.

36 pressure Temperature 17 Qout Win Qin Enthalpy Gambar 2.6 P-h diagram siklus kompresi uap. Qout Win Qin Entropy Gambar 2.7 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.

37 18 Proses ini dilakukan oleh kompresor, di mana refrigeran yang berupa gas panas lanjut bertekanan rendah mengalami kompresi yang mengakibatkan refrigeran menjadi gas pa bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropik (proses pada entropy (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 suhunya menjadi 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 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. Proses penurunan tekanan berlangsung secara drastis dan berlangsung pada entalpi yang tetap. Proses ini terjadi selama di dalam pipa kapiler. Pada

38 19 proses ini refrigeran berubah fase dari cair lanjut menjadi fase campuran 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 campuran cair-gas menjadi gas jenuh. Perubahan fase ini terjadi karena temperatur refrigeran lebih rendah daripada suhu udara lingkungan sekitar evaporator, maka terjadi penyerapan kalor dari udara lingkungan sekitar evaporator. Proses (4-1a) berlangsung pada tekanan yang tetap dan suhu konstan. g. Proses (1a-1) merupakan proses pemanasan lanjut. Proses ini terjadi karena adanya penyerapan kalor yang berlanjut pada proses (4-1a), sehingga refrigeran yang akan 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, dan refrigeran tidak akan merusak kompresor Psychrometric Chart Psychrometric chart adalah grafik yang digunakan untuk menentukan properti-properti dari udara pada suatu tekanan tertentu. Skematis psychrometric chart dapat dilihat pada Gambar 2.11 dimana masing-masing kurva/garis akan menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai dari propertiproperti (h, RH, W, SpV, Twb, Tdb, dan Tdp) bisa dilakukan apabila minimal dua buah diantara properti tersebut sudah diketahui.

39 Parameter-Parameter Dalam Psychrometric Chart Parameter-parameter udara dalam Psychrometric chart antara lain (a) Drybulb temperature, (b) Wet-bulb temperature, (c) Dew-point temperature, (d) Specific humidity, (e) Volume spesifik, (f) Entalpi, (g) kelembaban relatif. Berikut ini penjelasannya: a. Dry-Bulb Temperature (Tdb) Dry-Bulb temperature adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran termometer dengan bulb pada keadan kering (tidak di selimuti kain basah). b. Wet-Bulb Temperature (Twb) Wet-bulb temperature adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran pada termometer dengan bulb dalam keadaan (diselimuti kain basah ) basah. c. Dew-Point Temperature (Tdp) Dew-point temperature adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan aksi pengembunan ketika didinginkan / di turunkam suhunya. d. Specific Humidity (W) Specific humidity adalah jumlah kandungan uap air di udara dalam setiap kilogram udara kering (kg air/ kg udara kering). e. Volume Spesifik (SpV) Volume spesifik adalah volume udara campuran dengan satuan meter kubik per kilogram udara kering, dapat juga dikatakan sebagai meter kubik udara kering atau meter kubik campuran per kilogram udara kering. f. Entalpi (h)

40 21 Entalpi adalah jumlah panas total yang di miliki oleh campuran udara dan uap air persatuan massa. Dinyatakan dalam satuan Btu/lb udara. g. Kelembaban Relatif (RH) Kelembaban relatif (RH) adalah persentase perbandingan jumlah air yang terkandung dalam 1m 3 dengan jumlah air maksimal yang dapat terkandung dalam 1m 3 tersebut Proses-proses Yang Terjadi Pada Udara Dalam Psychrometric Chart Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychometric chart adalah sebagai berikut (1) proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling), (2) proses pemanasan (heating), (3) proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and humidify), (4) proses pendinginan (cooling), (5) proses humidify, (6) proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidify), (7) proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidify). Gambar 2.8 Proses-proses yang terjadi 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

41 22 basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik. Sedangkan kelembaban relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya. Gambar 2.9 Proses Cooling and dehumidity b. Proses pemanasan (heating) Proses pemanasan (heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara. Pada 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 2.10 Proses heating

42 23 c. Proses pendinginan dan menaikkan kelembaban (cooling and dehumidity) Proses cooling and dehumidity berfungsi menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan temperatur bola kering, temperatur bola basah dan kelembaban spesifik. Pada proses ini, terjadi penurunan temperatur kering dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembaban relatif dan kelembaban spesifik. Gambar 2.11 Proses Cooling and dehumidity d. Proses pendinginan (cooling) Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara sehingga temperatur udara mengalami penurunan. Pada proses pendinginan, terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah dan volume spesifik, namun terjadi peningkatan kelembaban relatif. Pada kelembaban spesifik dan suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis horizontal ke arah kiri.

43 24 Gambar 2.12 Proses Cooling e. Proses Humidifying Proses Humidifying merupakan penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis vertikal ke arah atas. Gambar 2.13 Proses Humidifying f. Proses dehumidifying Proses dehumidifying merupakan proses pengurangan kandungan uap air pada udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi,

44 25 suhu bola basah, titik embun dan kelembaban spesifik. Garis dalam psychrometric chartadalah garis vertikal ke arah bawah. Gambar 2.14 Proses Dehumidifying g. Proses pemanasan dan penurunan kelembaban (heating and dehumidifying) Pada proses ini berfungsi untuk menaikkan suhu bola kering dan menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah dan kelembaban relatif tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering. Garis proses ini pada psychrometric chart adalah kearah kanan bawah. Gambar 2.15 Proses Heating and Dehumidifying

45 26 h. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying) Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, suhu bola kering. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis kearah kanan atas. Gambar 2.16 Proses Heating and Humidifying Proses Yang Terjadi Pada Mesin Pengering Pakaian Proses yang terjadi pada mesin pengering pakaian. Dimana pertama-tama udara dikondisikan melalui proses pendinginan dan penurunan kelembaban (cooling dan dehumidifikasi) guna mendapatkan udara yang diinginkan. Proses cooling dan dehumidifikasi ini terjadi pada evaporator. Kemudian udara dikondisikan melalui proses pemanasan (heating) untuk mendapatkan suhu yang diinginkan. Proses heating ini terjadi pada kondensor. 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,

46 27 sehingga terjadi kenaikan kelembaban dan penurunan suhu udara. Untuk menghitung laju aliran massa udara pada duct dapat dipergunakan Persamaan (2.3): ṁudara = ρudara. Qudara, kgudara/s (2.3) Pada Persamaan (2.3) : ṁudara = Laju aliran massa udara pada duct, kgudara/s ρudara = Densitas udara, kg/m 3 Qudara = Debit aliran udara, m 3 /s Menentukan kemampuan mengeringkan massa air dapat dihitung dengan Persamaan (2.4): M1 M2 = waktu pengeringan kgair/jam (2.4) Pada Persamaan (2.4) : M2 = Kemampuan mengeringkan massa air, kgair/jam M1 = Massa air yang menguap dari pakaian, kg 2.2 Tinjauan Pustaka Chao-Jung Liang, (1992) menjelaskan tentang mesin pengering pakaian dengan memanfaatkan siklus kompresi uap. Prinsip kerjanya udara disirkulasikan dengan kipas (fan) melalui kondensor dan evaporator yang berada di dalam lemari pengering. Kondensor berfungsi sebagai pemanas udara yang akan mengeringkan pakaian, sedangkan evaporator berfungsi untuk menyerap uap air dari pakaian basah. Sistem yang digunakan adalah sistem tertutup, sehingga udara terus berputar sampai pakaian dalam lemari kering dan siap untuk di setrika.

47 28 Seung Phyo Ahn, (2008) menjelaskan mesin pengering pakaian dengan gaya sentrifugal yang dimodifikasi dengan diberikan sistem dehumidifier didalamnya. Metodologi pengeringan bagian pertama udara terhubung ke sisi wadah pengeringan yang termasuk proses perpindahan kalor pertama. Bagian kedua bagian pengeluaran udara dari wadah pengeringan. Bagian ketiga percampuran udara luar dengan udara dari heater pemanas. Gaya sentrifugal membantu mempercepat pengeringan pada pakaian. Suhu kerja heater untuk mengeringkan pakaian hingga 100 o C Luke E. Lentz, (2008) menjelaskan tentang mesin pengering pakaian menggunakan sistem tertutup, tidak memerlukan sumber udara dari luar dan juga tidak memerlukan adanya pemanas (heater), dikarenakan untuk penghematan listrik dalam pengoperasiannya. Mesin pengering pakaian dengan memanfaatkan siklus kompresi uap. Evaporator yang digunakan untuk kondensasi uap air pada udara yang akan melewati pakaian dan ada nya bak penampungan air yang setelah udara melewati pakaian basah. Relatif kebutuhan energi yang rendah memungkinkan dioperasikan pada tegangan listrik 110 V.

48 Alat dan Bahan Penelitian BAB III METODE PENELITIAN Alat penelitian yang digunakan yaitu mesin pengering pakaian dengan benda uji baju dengan jenis kaos. Gambar 3.1 memperlihatkan skematik alat yang dijadikan penelitian. Dengan ukuran lemari pengering 60 cm x 120 cm x 130 cm. d T evap a T komp b T kond c Lemari Pengering Gambar 3.1 Skematik mesin pengering pakaian. Keterangan pada gambar 3.1 a. Evaporator. b. Kompresor. c. Kondensor. d. Pipa kapiler. e. Fan exhaust. 29

49 30 Gambar 3.2 pakaian yang di keringkan Variasi Penelitian. Variasi penelitian dilakukan terhadap jumlah pakaian yang akan dikeringkan. Dan kondisi awal pakaian yang akan dikeringkan. Variasi jumlah pakaian penelitian yang dipilih sebanyak 15 pakaian, dan 20 pakaian. Kondisi awal pakaian (a) hasil persa tangan, (b) hasil peras mesin cuci. Penelitian dilakukan sebanyak 3 kali percobaan, guna mendapatkan hasil karakeristik mesin pengering pakaian yang cukup baik. Pakaian yang dikeringkan adalah kain jenis katun 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. Bor listrik

50 31 Bor digunakan untuk membuat lubang. Pembuatan lubang dilakukan untuk pemasangan paku dan pemasangan baut. b. Gergaji mesin Gergaji mesin digunakan untuk meotong papan kayu yang digunakan untuk pembuatan lemari mesin pengering, ruang mesin pengering dan cerobong udara pembalik dari ruang lemari pengering. c. Obeng dan kunci pas ring set Obeng digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut. Obeng yang digunakan adalah obeng (-) dan obeng (+). Kunci pas dan ring set digunakan untuk mengencangkan baut. d. Meteran dan mistar Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda. Dalam proses pembuatan rangka, meteran banyak digunakan untuk mengukur panjang dan lebar bahan kayu yang di gunaka untuk pembuatan lemari pengering, ruang mesin pengering, rangka mesin pengering. e. Pisau cutter dan cat Pisau cutter digunakan untuk memotong suatu benda, sedangka cat digunakan untuk melapisi kayu untuk mencegak terjadinya rongga udara atau kebocoran. f. Lakban Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan pada lemari ataupun mesin pengering. g. Tang

51 32 Tang digunakan untuk memotong, menarik dan mengikat kawat agar kencang. h. Tube cutter Tube cutter merupakan alat pemotong pipa tembaga. Agar hasil potongan pada pipa lebih baik serta dapat mempermudah proses pengelasan. i. Tube expander Tube expander atau pelebar pipa berfungsi untuk mengembangkan ujung pipa tembaga agar antar pipa dapat tersambung dengan baik. j. Gas las Hi-cook Peralatan las digunakan untuk menyambung pipa kapiler dan sambungan pipa-pipa tembaga komponen mesin pengering lainnya. k. 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. 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

52 33 agar tidak menggangu atau menyumbat refrigeran. Karena uap air yang berlebihan pada sistem pendinginan dapat membeku dan menyumbat filter atau pipa kapiler. Gambar 3.3 Alat pembuatan mesin pengering pakaian Bahan Bahan atau komponen yang digunakan dalam proses pembuatan lemari mesin pengering pakaian, antara lain : a. Papan kayu dan triplek Papan kayu triplek digunakan sebagai casing luar mesin pengering pakaian. Sedang papan kayu digunakan sebagai ranka dalam dan meja mesin pengering.

53 34 Gambar 3.4 Papan kayu dan triplek.. b. Kipas angin partisi / fan exhaust Kipas angin partisi / fan exhaust digunakan untuk membantu sirkulasi udara dari lemari pengering menuju mesin pengering. c. Roda Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat memindahkan mesin pengering dari satu tempat ke tempat lain. d. Kawat Kawat digunakan untuk mengikat rangka mesin pengering dan lemari mesin pengering.. e. Kompresor Kompresor merupakan unit yang berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran ke pipa-pipa mesin pengering pakaian dengan cara menghisap dan memompa refrigeran. Pada penelitian ini menggunakan kompresor rotari merk Mitsushita 2P17S225A dengan daya 1 HP.