Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pengeringan adalah proses mengurangi kadar air dari objek yang dikeringkan. Proses ini sudah dikenal dan digunakan manusia sejak jaman dahulu. Proses pengeringan buah anggur menjadi kismis dengan menggunakan energi matahari, berdasarkan penelusuran, telah dilakukan di Yunani pada tahun 1490 sebelum Masehi (Sharma, 2007). Pada awalnya proses pengeringan hanya ditujukan untuk mengawetkan makanan. Tetapi, saat ini proses pengeringan telah berkembang luas pada bidang-bidang lain seperti agroindustri, kimia, biokimia, farmasi, industri kertas, dan industri lainnya. Metode pengeringan juga semakin berkembang, tidak hanya sekedar mengurangi kadar air tetapi juga mengontrol proses pengeringan untuk mendapatkan kualitas produk pengeringan yang lebih baik. Selama beberapa dekade terakhir, penelitian telah banyak dilakukan untuk menjelaskan hal-hal yang berhubungan dengan proses pengeringan dan perubahan-perubahan yang terjadi selama proses pengeringan. Tujuan utamanya adalah untuk mendapatkan proses-proses pengeringan yang lebih efektif dan efisien. Diperkirakan sekitar 250 paten Amerika dan 80 patent Eropa yang berhubungan dengan proses pengeringan telah diterbitkan setiap tahunnya (Mujumdar, 2004). Proses pengeringan termasuk bidang yang banyak mengkonsumsi energi. Pada beberapa negara industri, konsumsi energi nasional yang digunakan untuk pengeringan sangat signifikan. Negara-negara seperti USA, Kanada, Francis, dan Inggris melaporkan bahwa 10-15% konsumsi energi nasionalnya digunakan untuk pengeringan. Bahkan negara-negara seperti Jerman dan Denmark bahkan lebih besar lagi, sebesar 20-25%. Fakta-fakta tersebut di atas menunjukkan pengeringan merupakan salah satu bidang ilmu yang sedang berkembang dengan pesat.

2 Di Indonesia, salah satu industri kecil dan menengah yang banyak menggunakan proses pengeringan adalah industri pencucian pakaian atau laundry. Saat ini jasa industry laundry banyak digunakan oleh masyarakat, hotel, rumah sakit, dan industri pakaian. Pada umumnya proses pengeringan pakaian yang dilakukan masyarakat adalah secara alami dengan memanfaatkan energi matahari. Meskipun murah metode pengeringan alami ini mempunyai kelemahan utama, yaitu prosesnya sangat lambat dan sangat tergantung alam. Karena sudah merupakan industri, proses pengeringan pada laundry ini tidak lagi menggunakan metode pengeringan alami. Mesin pengering untuk industri ini harus mempunyai ciri-ciri berikut: proses pengeringan cepat, tidak tergantung alam, dan mudah dioperasikan. Berdasarkan survey awal yang telah dilakukan untuk kota di kota Medan (Himsar, 2013), semua industri laundry yang disurvey tidak ada lagi menggunakan pengeringan konvensional tetapi telah menggunakan mesin pengering buatan. Mesin pegering tersebut menggunakan udara panas sebagai medium pengering. Sementara, sumber energi utama yang digunakan pada mesin pengering buatan ini antara lain minyak, bahan bakar gas, dan listrik. Survey ini juga menunjukkan bahwa bagian terbesar biaya operasional adalah energi untuk pengeringan ini. Dengan semakin meningkatnya harga minyak, bahan bakar gas dan listrik, maka industri laundry ini akan mengalami kesulitan dari sisi pengadaan energi. Sehingga perlu dicari sumber energi alternatif yang lebih murah untuk dapat digunakan. Pada kota-kota besar di Indonesia, demi kenyamanan umumnya digunakan siklus kompresi uap untuk melakukan pengkondisian udara. Pada siklus ini, panas akan diserap dari ruangan yang dikondisikan dan bersama energi input dari kompresor akan dibuang di kondensor. Temperatur pembuangan panas di kondensor ini adalah masih relatif tinggi. Berdasarkan fakta ini, panas yang terbuang pada suhu yang relatif tinggi ini dapat digunakan sebagai pengganti sumber energi untuk pengeringan pada industri laundry ini. Pemanfaatan energi terbuang dari kondensor untuk menggantikan kebutuhan energi untuk proses pengeringan pada industri laundry menjadi latar belakang penelitian ini.

3 Tujuan utama penelitian ini adalah melakukan rancang bangun mesin pengering dengan memanfaatkan panas buang dari sistem pengkondisian udara. Komponen yang dimanfaatkan dari sistem pengkondisian udara tersebut adalah kondensornya. Maka mesin pengering ini biasanya disebut pompa kalor. Dengan melakukan rancangan bangun dan pengujian yang baik akan didapatkan mesin pengering berdasarkan sistem pompa kalor yang dapat melakukan pengeringan dengan baik atau tidak kalah dari mesin pengering komersial yang ada di lapangan. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini akan dapat digunakan sebagai inovasi pemanfaatan energi terbuang (heat recovery) yang pada akhirnya dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi Rumusan Masalah Proses rancang bangun suatu mesin pengering dengan memanfaatkan gas buang kondensor sebagai sumber energi masih mempunyai banyak permasalahan yang harus diteliti. Proses pengambilan panas dari kondensor diharuskan tidak akan mengganggu fungsi utama sikus kompresi uap. Pada temperatur berapa sebaiknya kondensor dioperasikan untuk menjaga laju pengeringan yang optimum. Kemudian karakteristik pengeringan dengan menggunakan sumber energi panas buangan ini juga harus diteliti. Kemudian susunan dan konfigurasi pakaian di dalam ruang pengering juga harus diteliti Tujuan Penelitian Berdasarkan perumusan masalah yang telah disebutkan di atas maka dirancang sebuah penelitian yang merupakan gabungan rancang bangun dan pengujian untuk menentukan performansi mesin hasil rancangan. Sebagai sumber energi pengeringan, akan digunakan sebuah sistem pengkondisian udara AC Split dengan daya kompresor 1 PK. Sistem pengkondisian udara ini akan digunakan sebagai acuan melakukan rancang bangun. Tujuan khusus pada penelitian ini dapat dijabarkan sebagai berikut: 1) Melakukan rancang bangun mesin pengering dengan memanfaatkan sisa panas dari kondensor AC split 1 PK.

4 2) Melakukan uji performansi pada mesin pengering yang sudah direncanakan dengan melakukan pengeringan langsung terhadap pakaian. Parameter performansi yang akan digunakan terhadap mesin pengering antara lain laju pengeringan, waktu pengeringan, penggunaan energi spesifik, dan laju ekstraksi spesifik. 3) Melakukan perbandingan performansi mesin pengering yang dirancang bangun dengan mesin pengering yang digunakan industri laundry. 4) Mendapatkan karakteristik pengeringan pakaian dengan menggunakan mesin pengering yang telah dirancang bangun. 1.4 Batasan Masalah Batasan Masalah dari penelitian ini adalah : 1. Panas yang dihasilkan mesin pengering ini sepenuhnya dari gas buang kondensor dengan bantuan blower sebagai pengirim gas buang ke lemari pengering. 2. Daya kondensor AC yang dipakai yaitu 1 PK 3. Bahan yang diuji yaitu pakaian dari beberapa jenis bahan Keutamaan Penelitian Berdasarkan hasil survey saat ini industri laundry sudah menjadi kebutuhan masyarakat dan jumlahnya semakin banyak. Salah satu proses yang mengkonsumsi energi yang cukup besar pada industri ini adalah pengeringan. Medium pengering yang umum digunakan adalah udara panas yang masih lembab dipanaskan dengan menggunakan sumber energi dari minyak, gas alam atau dari listrik. Dengan menggunakan mesin ini nantinya ongkos produksi dapat dikurangi dan lamanya proses pengeringan dapat dipercepat. Hasil ini akan memberikan sumbangan yang signifikan dalam usaha pemerintah untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi di Indonesia juga pengurangan emisi GRK Sistematika Penulisan Agar penulisan skripsi ini tersusun secara sistematis dan mudah untuk dipahami, maka skripsi ini disusun ke dalam beberapa bagian.

5 Bab I Pendahuluan Membahas mengenai latar belakang dari judul skripsi, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. Bab II Tinjauan Pustaka Membahas mengenai dasar teori-teori yang berhubungan dengan penulisan skripsi dan digunakan sebagai landasan dalam memecahkan masalah. Dasar teori diperoleh dari berbagai sumber dan literatur, diantaranya: buku-buku literatur, jurnal, e-book, dan website. Bab III Metodologi Penelitian Membahas mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini dibahas mengenai langkah-langkah penelitian data dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari topik yang diangkat, dan beberapa aspek yang menunjang metode penelitian. Bab IV Rancang Bangun dan Analisa Data Pada bab ini berisi tentang rancang bangun dan dianalisa mengenai data-data yang telah diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan. Bab V Kesimpulan dan Saran Di dalam bab ini berisi kesimpulan dari penulisan tugas akhir dan saran-saran yang dapat digunakan sebagai tindak lanjut dari penelitian yang telah dilakukan.