Rancang Bangun Kondesor Untuk Mesin Pengering Pakaian Sistem Pompa Kalor Dengan Daya 1PK

RANCANG BANGUN KONDENSOR UNTUK MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM POMPA KALOR DENGAN DAYA 1PK

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

NIM : 100 421 057 RICARDO NAINGGOLAN

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ABSTRAK

Perancangan ini bertujuan untuk mengatasi masalah yang dihadapai usaha loundry pada penyediaan mesin untuk pencuci dan pengering yang dapat bekerja cepat. Oleh sebab itu dilakukan perancangan yang bertujuan untuk menghasilkan suatu unit mesin pengering pakaian portable dengan menggunankan AC rumah yang berorientasikan pada upaya efisiensi energi listrik yang dapat diaplikasikan pada skala kecil dan besar . Perancangan model fisik semua komponen pada unit mesin pengering pakaian ini didasarkan pada hasil perhitungan teoritis dan Pompa kalor yang digunakan beroperasi menggunakan siklus kompresi uap menjadi batasan masalahnya. Manfaat perancangan ini adalah untuk memenuhi kebutuhan pengeringan pakaian pada sektor rumah tangga, khususnya usaha laundry di Indonesia. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan adalah melalui perhitungan termodinamika dan perhitungan kondensor dengan refrigerant yang dipakai R-22. Kesimpulan perancangan ini diperoleh Koefisien performansi (COP) dan mendapatkan hasil beban kondensor pada saat superheated dan pada saat kondensasi, selisih temperatur rata rata logaritmik ( LMTD) dan panjang pipa kondensor. Koefisien Performansi yang tinggi sangat diharapkan karena hal itu menunjukkan bahwa sejumlah kerja tertentu refrigerasi hanya memerlukan sejumlah kecil kerja dalam proses pengeringan.

Kata kunci: portable , AC Rumah, refrigerant, HCFC-22, Coefficient of Perfomance (COP)

ABSTRAC

This design aims to address the problems faced by businesses loundry on providing for washing machines and dryers that can work quickly. Therefore, to design that aims to produce a unit of portable clothes dryer with AC disa-oriented home on electrical energy efficiency measures that can be applied to small and large scale. The design of all components of the physical models of clothes dryers in the units is based on the results of theoretical calculations and the use of heat pumps operate using the vapor compression cycle into a boundary problem. The benefits of this design is to meet the needs of drying clothes in the household sector, particularly laundry business in Indonesia. The method used to achieve the goal is through thermodynamic calculations and the calculations used condenser with refrigerant R-22. Conclusion This design is obtained coefficient of performance (COP) and get the condenser load at the time when the superheated and condensing, logarithmic average temperature difference (LMTD) and the length of the condenser pipe. High Performance Coefficient is desirable because it shows that a certain amount of refrigeration work requires only a small amount of work in the drying process.

Keyword: portable , Housing AC, refrigerant, R-22, Coefficient of Perfomance ( COP)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan kasih-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan syarat dalam memperoleh gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.

Tugas sarjana ini diambil dari bidang mata kuliah Perpindahan panas dengan judul “Rancang Bangun Kondensor Mesin Pengering Pakaian Sistem Pompa Kalor Dengan Daya 1Pk”

Dalam penyelesaian tugas sarjana ini, penulis mendapat banyak bimbingan dan dukungan dari dosen pembimbing bapak Dr. Eng.Himsar Ambarita, ST, MT dan teman – teman di Departemen Teknik Mesin Ekstensi Universitas Sumatera Utara, baik berupa saran dan nasehat serta ilmu pengetahuan.

Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Kedua orang tua tercinta Ayahanda E. Nainggolan dan Ibunda R. br. Banjarnahor yang telah berjuang untuk membimbing dan memberi dorongan moril serta buat semua doa-doanya selama ini kepada penulis. 2. Bapak Dr. Eng.Himsar Ambarita, ST, MT, sebagai dosen pembimbing

yang telah meluangkan banyak waktu serta menyumbangkan ilmu dan nasehat kepada penulis sepanjang pengerjaan tugas sarjana ini hingga selesai.

3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, sebagai Ketua Departemen Teknik Mesin Falkutas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak/Ibu dosen di Departemen Teknik Mesin Falkutas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah mendidik penulis selama kuliah. 5. Bapak/Ibu staf pegawai yang banyak membantu penulis selama kuliah di

Departemen Teknik Mesin Falkutas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari tugas sarjana ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca dalam penyempurnaan tugas sarjana ini. Akhir kata penulis berharap semoga tugas sarjana ini dapat berguna bagi pembaca. Terima kasih.

Medan, 14 April 2014 Penulis,

NIM: 100421057 Ricardo Nainggolan

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR NOTASI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 1

1.3. Rumusan Masalah ... 1

1.4. Tujuan Studi Dan Perancangan ... 2

1.4.1. Tujuan Umum ... 2

1.4.2. Tujuan Khusus ... 2

1.4. Manfaat Studi Dan Perancangan ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Teori Pengeringan ... 3

2.2. Pengeringan Buatan ... 3

2.3.Jenis Jenis Pengeringan Buatan ... 3

2.4. Mesin PengeringPakian ... 5

2.5. Siklua Kompresi Uap ... 9

2.5.1. Proses Kompresi ... 10

2.5.2. Proses Kondensasi ... 10

2.5.3. Proses Ekspansi ... 11

2.5.4. Proses Evaporasi ... 11

2.6 Komponen Utama Pompa Kalor Siklus Kompresi Uap ... 11

2.6.1.Kompresor ... 11

2.6.2. Kondensor ... 11

2.7. Refrigrant ... 18

2.7.2. Persyaratan Refrugran ... 21

BAB III METODE PENENLITIAN 3.1. Tempat Dan Waktu Studi dan Perancangan... 22

3.2. Bahan Dan Alat ... 25

3.2.1. Bahan ... 25

3.2.2. Alat ... 26

3.3. Data Studi dan Perancangan ... 28

3.4 Metode Pelaksanaan Studi dan Perancangan ... 29

BAB IV PERANCANGAN KONDENSOR MESIN PENGERING 4.1. Prosedur Perancangan Ulang Kondensor ... 31

4.2. Perhitungan Termodinamika ... 32

4.3. Perhitungan kondensor ... 34

4.3.1. Data Eksiting Kondensor ... 36

4.3.2. Untuk Uap Superheated ... 38

4.3.3. Unutuk Kondensasi ... 43

4.4. Panjang Pipa ... 46

4.4.1. Panjang Pipa Perlintasan ... 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 48

5.2. Saran ... 48 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR NOTASI

A luas silinder kompresor m3

COP coefficient of performance tanpa dimensi

h enthalpi kJ/kg

h

1 enthalpi refrigeran masuk kompresor kJ/kg h

2 enthalpi gas refrigeran pada tekanan kondensor (isentropik)

kJ/kg

h

2 enthalpi refrigeran keluar kompresor kJ/kg h

2S enthalpi refrigeran saat kompresi isentropik kJ/kg h

3 enthalpi refrigeran masuk TXV kJ/kg

h

4 enthalpi cairan refrigeran pada tekanan kondensor

kJ/kg

h

4 enthalpi refrigeran keluar evaporator kJ/kg h

5 enthalpi refrigeran masuk evaporator kJ/kg h

u enthalpi udara kJ/kg

laju aliran massa refrigeran kg/s m&

m prosentase volume sisa % ref

P tekanan absolut MPa

P

1 tekanan sisi suction kompresor MPa

P

2 tekanan sisi discharge kompresor MPa

P

3 tekanan sisi keluar kondensor MPa

P

4 tekanan sisi masuk evaporator MPa

P

5 tekanan sisi keluar evaporator MPa

P

kond tekanan kondensor MPa

QKonden

kalor yang diserap Kondensor kW

S panjang langkah m

T temperatur absolut o_{C atau K}

T

kond temperatur kondensor

o C

T

L temperatur refrigeran saat menyerap kalor (temperatur evaporator), W

komp daya kompresor, kW

η

cv efisiensi ruang sisa, %

η_vol efisiensi volumetris, %

η

kom efisiensi isentropis (efisiensi kompresor), %

ρ densitas refrigeran, kg/m 3

ρ _suc densitas refrigeran pada sisi hisap (suction) kompresor, kg/m 3

ρ

u densitas udara, kg/m 3

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mesin Pengering Speed Queen dengan penambahan LPG ... 6

Gambar 2.2 Mesin Pengering Elektroluk ... 6

Gambar 2.3 Mesin Pengering dan ruang pengering rakitan ... 7

Gambar 2.4 Mesin pengering pakaian gas LPG type standart ... 7

Gambar 2.5 Mesin Pengering Loundry Gas Type TL - 25 ... 8

Gambar 2.6 Siklus Kompresi Uap ... 9

Gambar 2.7 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap pada Diagram P-h... 9

Gambar 2.7a Proses Kompresi ... 10

Gambar 2.7b Proses Kondensasi ... 10

Gambar 2.7c Proses Epaporasi ... 11

Gambar 2.8 Kondensor jet ... 12

Gambar 2.9 Kondensor pipa ganda ... 14

Gambar 2.10 Kondensor selubung dan tabung ... 15

Gambar 3.1 Rancangan Mesin Pengering Pompa Kalor ... 25

Gambar 3.2 Aluminium S Type Load Cell ... 26

Gambar 3.3 Rh Meter ... 27

Gambar 3.4 Hot Wire Annemometer ... 28

Gambar 3.5 Pressure gauge ... 28

Gambar 3.6 Diagram alir proses pelaksanaan penelitian ... 30

Gambar 4.1 Rancang bangun mesin pompa kalor ... 31

Gambar 4.2 Sketsa rancang bangun mesin pompa kalor ... 32

Gambar 4.3 Diagram P-h ... 33

Gambar 4.4 Kondensor AC ... 34

Gambar 4.5 Diagram P-h ... 36

Gambar 4.6 Kondensor perancangan ... 37

Gambar 4.7 Sirip ... 41

Gambar 4.8 Selisih temperatur rata – rata logaritmik kondensor ... 42

Gambar 4.9 Faktor koreksi ... 43

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Kondensor Berpendingin udara dan air ... ... 16

Tabel 2.2 Pembagian Refrigerant berdasarkan keamanan ... ... 19

Tabel 2.3 Nilai ODP beberapa Refrigerant ... …... 22

ABSTRAK

Perancangan ini bertujuan untuk mengatasi masalah yang dihadapai usaha loundry pada penyediaan mesin untuk pencuci dan pengering yang dapat bekerja cepat. Oleh sebab itu dilakukan perancangan yang bertujuan untuk menghasilkan suatu unit mesin pengering pakaian portable dengan menggunankan AC rumah yang berorientasikan pada upaya efisiensi energi listrik yang dapat diaplikasikan pada skala kecil dan besar . Perancangan model fisik semua komponen pada unit mesin pengering pakaian ini didasarkan pada hasil perhitungan teoritis dan Pompa kalor yang digunakan beroperasi menggunakan siklus kompresi uap menjadi batasan masalahnya. Manfaat perancangan ini adalah untuk memenuhi kebutuhan pengeringan pakaian pada sektor rumah tangga, khususnya usaha laundry di Indonesia. Metode yang digunakan untuk mencapai tujuan adalah melalui perhitungan termodinamika dan perhitungan kondensor dengan refrigerant yang dipakai R-22. Kesimpulan perancangan ini diperoleh Koefisien performansi (COP) dan mendapatkan hasil beban kondensor pada saat superheated dan pada saat kondensasi, selisih temperatur rata rata logaritmik ( LMTD) dan panjang pipa kondensor. Koefisien Performansi yang tinggi sangat diharapkan karena hal itu menunjukkan bahwa sejumlah kerja tertentu refrigerasi hanya memerlukan sejumlah kecil kerja dalam proses pengeringan.

Kata kunci: portable , AC Rumah, refrigerant, HCFC-22, Coefficient of Perfomance (COP)

ABSTRAC

This design aims to address the problems faced by businesses loundry on providing for washing machines and dryers that can work quickly. Therefore, to design that aims to produce a unit of portable clothes dryer with AC disa-oriented home on electrical energy efficiency measures that can be applied to small and large scale. The design of all components of the physical models of clothes dryers in the units is based on the results of theoretical calculations and the use of heat pumps operate using the vapor compression cycle into a boundary problem. The benefits of this design is to meet the needs of drying clothes in the household sector, particularly laundry business in Indonesia. The method used to achieve the goal is through thermodynamic calculations and the calculations used condenser with refrigerant R-22. Conclusion This design is obtained coefficient of performance (COP) and get the condenser load at the time when the superheated and condensing, logarithmic average temperature difference (LMTD) and the length of the condenser pipe. High Performance Coefficient is desirable because it shows that a certain amount of refrigeration work requires only a small amount of work in the drying process.

Keyword: portable , Housing AC, refrigerant, R-22, Coefficient of Perfomance ( COP)

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Mencuci merupakan kebutuhan pokok semua orang. Selama orang masih pakai baju, bisnis laundry masih tetap akan hidup. Bangsa pasar mulai dari mahasiswa, kost, rumah tangga, industri, perhotelan, rumah makan, perkantoran,dan segala bisnis yang berkaitan dengan konveksi. Bisnis laundry kiloan tak pernah surut. Bisnis ini tumbuh subur, terutama di kawasan perkotaan. Karena banyak masyarakat kota hampir tidak punya waktu buat mencuci pakaiannya sendiri. Karena itulah jasa laundry semakin dibutuhkan.

Laundry atau jasa cuci pakaian/ kain merupakan salah satu usaha yang prospektif saat ini, banyak kota-kota kabupaten atau kota kecamatan yang belum ada usaha laundry ini, baik laundry kiloan atau laundry per item. Kendala yang dihadapai untuk membuka londry terletap pada penyediaan mesin untuk pencuci dan pengering yang dapat bekerja cepat. Selain itu harga mesin laundry ini tidak sama dengan harga mesin cuci biasa untuk skala rumahan, harga mesin laundry jauh lebih mahal dibandingkan dengan mesin cuci biasa. Merek mesin loudry yang banyak dicari pengusaha saat ini adalah Elektrolux, Zerowatt dan Modena, bayangkan saja mesin cuci elektrolux yang biasa saja harganya bisa mencapai belasan juta, apalagi mesin dengan kapasitas yang lebih besar.

1.2. Rumusan Masalah

Dalam perencanaan ini terlebih dahulu dilakukan pembuatan model fisik unit mesin pengering pakaian sistem pompa kalor. Selanjutnya diuji mengeringkan pakaian basah untuk menyelidiki dan mempelajari parameter-parameter yang mempengaruhi performansi mesin pengering tersebut.

1.3. Batasan Masalah

1. Pembuatan model fisik semua komponen pada unit mesin pengering pakaian ini didasarkan pada hasil perhitungan teoritis.

3. Menghitung proses perancangan ulang kondensor dan perhitungan termodinamika.

4. Menganalisa hasil. 5.

1.4.Tujuan Studi Dan Perancangan 1.4.1. Tujuan Umum

Tujuan umum dari perancangan ini adalah untuk menghasilkan suatu unit mesin pengering pakaian portable yang berorientasikan pada upaya efisiensi energi listrik yang dapat diaplikasikan pada skala kecil dan besar.

1.4.2. Tujuan Khusus

Tujuan Khusus perancangan ini adalah

1. Untuk mengetahui hasil rancangan kondensor mesin pengering pakaian system pompa kalor dengan daya 1PK.

2. Untuk mengetahui koefisien Performansi dari sistem. 3. Untuk mengetahui spesifikasi kondensor.

1.5.Manfaat Studi Dan Perancangan

Manfaat yang didapat dari hasil perancangan ini adalah

1. Sistem yang sederhana ini secara luas berkontribusi untuk memenuhi kebutuhan pendinginan pada sektor kesehatan, perhotelan, rumah tangga, rumah makan, perkantoran dan khususnya bagi wilayah-wilayah terpencil di Indonesia.

2. Sebagai penghematan dengan menggunakan pompa kalor.

3. Sebagai pengembangan dalam bidang energi, khususnya teknologi refrigerasi dan pengkondisian udara.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teori Pengeringan

Pengeringan adalah proses perpindahan panas dan uap air secara simultan yang memerlukan energi panas uantuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas (Thaib).

2.2. Pengeringan Buatan

Pengeringan dengan menggunakan alat pengering dimana, suhu, kelembaban udara, kecepatan udara dan waktu dapat diatur dan di awasi.

Keuntungan Pengering Buatan:  Tidak tergantung cuaca

 Kapasitas pengeringa dapat dipilih sesuai dengan yang diperlukan  Tidak memerlukan tempat yang luas

 Kondisi pengeringan dapat dikontrol  Pekerjaan lebih mudah.

2.3. Jenis Jenis Pengeringan Buatan Berdasarkan media panasnya,

 Pengeringan adiabatis ; pengeringan dimana panas dibawa ke alat pengering oleh udara panas, fungsin udara memberi panas dan membawa air.

 Pengeringan isotermik; bahan yang dikeringkan brhubungan langsung dengan alat/ plat logam yang panas.

Proses pengeringnan:

 Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air

 Dengan cara menurunkan RH dengan mengalirkan udara panas disekeliling bahan

 Proses perpindahan panas; proses pemanasan dan terjadi panas sensible dari medium pemanas ke bahan, dari permukaan bahan kepusat bahan.

 Proses perpindahan massa ; proses pengeringan (penguapan), terjadi panas laten, dari permukaan bahan ke udara

 Panas sensible ; panas yang dibutuhkan/ dilepaskan untuk menaikkan /menurunkan suhu suatu benda

 Panas laten ; panas yang diperlukan untuk mengubah wujud zat dari padat kecair, cair ke gas, dst, tanpa mengubah suhu benda tersebut. Faktor faktor yang mempengaruhi pengeringan.

Pada pengeringan selalu diinginan kecepatan pengeringan yang maksimal. Oleh karena itu perlu dilakukan usah- usah untuk memercepat pindah panas dan pindah massa ( pindah massa dalam hal ini adalah perpindahan air keluar dari bahan yang dikeringksan dalam proses pengeringan tersebut.

Ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan untuk memperoleh kecepatan pengeringan maksimum, yaitu :

(a) Luas permukaan (b) Suhu

(c) Kecepatan udara (d) Kelembapan udara (e) Tekanan atm dan vakum (f) Waktu.

Dalam rancang mesin ini faktor yang perlu diperhatikan untuk memperoleh kecepatan pengeringan maksimum adalah :

• Suhu

Semakin besar perbedaan suhu ( antara medium pemanas dengan bahan bahan) maka akan semakin cepat proses pindah panas berlangsung sehingga mengakibatkan proses penguapan semakin cepat pula. Atau semakain tinggi suhu udara pengeringan maka akan semakin besar anergi panas yang dibawa ke udara yang akan menyebabkan proses pindahan panas semakin cepat sehingga pindah massa akan berlangsung juga dengan cepat.

 Kecepatan udara

Umumnya udara yang bergerak akan lebih banyak mengambil uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan. Udara yang bergerak adalah udara yang mempunyai kecepatan gerak yang tinggi yang berguna untuk mengambil uap air dan menghilangkan uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan, sehingga dapat mencegah terjadinya udara jenuh yang dapat memperlambat penghilangan air.

 Kelembaban Udara (RH)

Semakin lembab udara di dalam ruang pengering dan sekitarnya maka akan semakin lama proses pengeringan berlangsung kering, begitu juga sebaliknya. Karena udara kering dapat mengabsorbsi dan menahan uap air. Setiap bahan mempunyai keseimbangan kelembaban nisbi ( RH keseimbangan) masing- masing, yaitu kelembaban pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air ( pindah) ke atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari atmosfir.

Jika RH udara < RH keseimbangan maka bahan masih dapat dikeringkan

Jika RH udara > RH keseimbangan maka bahan malahan akan menarik uap air dari udara.

Semakin lama waktu (batas tertentu) pengeringan maka akan semakin cepat proses pengeringan selesai. Dalam pengeringan diterapkan konsep HTST ( High Temperature Short Time), short time dapat menekan biaya pengeringan.

2.4. Mesin Pengering Pakaian

HASIL SURFEI MESIN PENGERING LAUNDRY 1. LAUNDRY CLICK

Nama mesin pengerig yang di gunakan adalah SPEED QUEEN Kapasitas Mesin : arus listrik : 5900 W / 3.7 A / 50 H

Load size : 10.5 kg Btu / hour : 20.000

Biaya listrik :± Rp 300.000/ perhari. ( Ditambah gas 16 kg) Keterangan tentang mesin pengering SPEED QUEEN :

(a) Mesin ini menggunakan aliran listrik dan gas

(b) proses kerja di dalam mesin ini dengan cara berputar, dan baju di keringkan melalui panas api dari bawah mesin.

Gambar 2.1 Mesin Pengering Speed Queen dengan penambahan LPG 2. LAUNDRY BULLE

Alamat : Jl. Djamin Ginting No. 2 Medan Nama Mesin : ELECTROLUX

Kapasitan mesin Pengerin ini: arus listrik : 1600 W Load size : 5 kg Biaya listrik : ± Rp 600.000/bulan Keterangan mesin pengering ELEKTROLUK :

(a) Mesin ini hanya menggunakan tenaga listrik.

(b) Letak api mesin ini berada di bagian belakang (bukan dari bawah).

Kelemahan mesin ini, tidak bisa mengeringkan baju jenis kulit karea bisa meleleh.

Gambar 2.2 Mesin Pengering Elektroluk 3. LAUNDRY FRESH’O

Alamat : Jl. Stela Raya No. 10 B Medan

Kapasitan mesin Pengerin ini: arus listrik : 1800 W

Load size : Tak Ditentukan Biaya listrik : ± Rp 800.000/bulan

( Ditambah gas 15 kg) Mesin pengering ini dirakit sendiri.

a). Sumber panas b). Ruang Pengering

Gambar 2.3 Mesin Pengering dan ruang pengering rakitan 4. NAIA LAUNDRY

Nama Mesin : RAJA PENGERING

Alamat : Jl.Djamin Ginting . Gg Kamboja No. 31 Padang Bulan. Medan

Kapasitan mesin Pengerin ini: arus listrik : 1600 W Load size : 5 kg Biaya listrik : ± Rp 800.000/bulan

Gambar 2. 4 Mesin pengering pakaian gas LPG type standart

Dilengkapi : Fungsi :

- 1 pc Remote Control : Jangkauan max 20 meter - 1 pc Thermostat :Untuk pengaman suhu mesin - 1 pc Timer Digital :Full digital otomatis

- Variable Speed Blower :Dapat disesuaikan kapasitas - 1 set slang + Regulator

Harga Mesin : Rp. 3.500.000 Catatan :

Daya menggunakan blower digital 50 watt, untuk mengeringkan pakaian sesuai kapasitas memerlukan waktu 90 ment, untuk gas LPG 3 kg nonstop 10 jam. Asumsi kapasitas minimum 40 kg dengan 7 kali proses.

5. TANIA LAUNDRY

Mesin Pengering Laundry Gas LPG type TL – 25 Kpasitas 5 – 25 Kg Kapasitan mesin Pengerin ini: arus listrik : 1600 W

Load size : 5 kg Biaya listrik : ± Rp 600.000/bulan

( Ditambah gas 15 kg) Alamat : Jl. Karya Bakti No. 103

Gambar 2. 5 Mesin Pengering Laundry Gas Type TL – 25 Catatan :

Mesin pengering ini saat disurvey sudah rusak total akibat pemakain yang berlangsung terus menerus sehingga pipa pemanas terbakar.

2.5. Siklus Kompresi Uap

Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang terbanyak di gunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, evaporator, alat ekspansi (Throttling Device), dan kondensor. Keempat komponen tersebut melakukan proses yang saling berhubungan dan membentuk siklus refrigerasi kompresi uap.

Gambar 2.6. Siklus Kompresi Uap

Pada diagram P-h, siklus kompresi uap dapat digambarkan pada gambar 2.2 sebagai berikut:

(P = kPa)

(h = kJ/kg) 1

2 3

4

Gambar 2.7. Siklus Refrigerasi Kompresi Uap pada Diagram P-h

Proses yang terjadi pada Siklus Refrigerasi Kompresi Uap adalah sebagai berikut: 1. Proses Kompresi (1 – 2)

Proses ini berlangsung di kompresor secara isentropik adiabatik. Kondisi awal refrigeran pada saat masuk di kompresor adalah uap jenuh bertekanan

rendah, setelah di kompresi refrigeran menjadi uap bertekanan tinggi. Oleh karena proses ini di anggap isentropik, maka temperatur keluar kompresor pun muningkat. Besarnya kerja kompresi per satuan massa refrigeran bisa di hitung dengan rumus

Gambar 2.7a Proses kompresi

Wk = (sumber : Dr.Eng. Himsar Ambarita, hal : 11)

Dimana :

Wk = besarnya kerja kompresi yang di lakukan (kJ/kg) = entalpi refrigeran saat masuk kompresor (kJ/kg) = entalpi refrigeran saat keluar kompresor (kJ/kg) ṁ = laju aliran refrigeran pada sistem (kg/s)

2. Proses Kondensasi (2 – 3)

Proses ini berlangsung di kondensor, refrigeran yang bertekanan dan temperatur tinggi keluar dari kompresor membuang kalor sehingga fasanya berubah menjadi cair. Hal ini berarti bahwa di kondensor terjadi penukaran kalor antara refrigeran dengan udara, sehingga panas berpindah dari refrigeran ke udara pendingin dan akhirnya refrigeran mengembun menjadi cair.

Besarnya kalor per satuan massa refrigerant yang di lepaskan di kondensor dinyatakan sebagai:

Gambar 2.7b Proses Kondensasi

( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 14) Dimana :

Qk = besarnya kalor dilepas di kondensor (kJ/kg) = entalpi refrigeran saat masuk kondensor (kJ/kg) = entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kJ/kg) 3. Proses Ekspansi (3 – 4)

Proses ini berlangsung secara isoentalpi, hal ini berarti tidak terjadi penambahanentalpi tetapi terjadi drop tekanan dan penurunan temperatur. Proses penurunan tekanan terjadi pada katup ekspansi yang berbentuk pipa kapiler atau orifice yang berfungsi mengatur laju aliran refrigerant dan menurunkan tekanan.

= ( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 6) Dimana :

h3 = entalpi refrigeran saat keluar kondensor (kJ/kg) h4 = harga entalpi masuk ke evaporator (kJ/kg) 4. Proses Evaporasi (4 – 1)

Proses ini berlangsung di evaporator secara isobar isotermal. Refrigerant

dalam wujud cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan / media yang di dinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas bertekanan rendah.

Besarnya kalor yang diserap evaporator adalah

Gambar 2.7c Proses Evaporasi

(Sumber: Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 6) Dimana :

= kalor yang di serap di evaporator ( kW ) = harga entalpi ke luar evaporator (kJ/kg) = harga entalpi masuk ke evaporator (kJ/kg)

Selanjutnya refrigeran kembali masuk ke kompresor dan bersirkulasi kembali, begitu seterusnya sampai kondisi yang diinginkan tercapai.

2.6. Komponen Utama Pompa Kalor Siklus Kompresi Uap 2.6.1. Kompresor

Pada sistem mesin refrigerasi, kompresor berfungsi seperti jantung. Kompresor berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran dan menaikan tekanan refrigerant agar dapat mengembun di kondensor pada temperatur di atas temperatur udara sekeliling. Berdasarkan cara kerjanya, kompresor yang biasa dipakai pada sistem refrigerasi dapat dibagi menjadi:

2.6.2. Kondensor

Kondensor adalah APK (Alat Penukar Kalor) yang berfungsi mengubah fasa refrigeran dari kondisi superheat menjadi cair, bahkan terkadang sampai pada kondisi subcooled. Medium pendingin yang biasa digunakan untuk melakukan tugas ini adalah udara lingkungan, air, atau gabungan keduanya.

Ada banya

( Posted on)

Dilihat dari proses perpindahan panasnya kondensor terdiri dari dua jenis, jenis kondensor yaitu kondensor kontak langsung dan kondensor permukaan.

1. Kondensor Jet

Kondensor jet adalah kondensor kontak langsung yang banyak digunakan. Kondensor jet digunakan pada pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) yang siklus kerjanya terbuka. Perpindahan panas pada kondensor jet dilakukan dengan menyemprotkan air pendingin ke aliran uap secara langsung. Air kondensat yang terkumpul di kondensor sebagian digunakan sebagai air pendingin kondensor dan selebihnya dibuang.

Ruangan didalam kondensor jet biasanya dibagi menjadi 2 ruangan/bagian, yaitu ruangan pengembunan uap dan ruangan pendinginan gas.

Gambar 2.8 kondensor (kontak langsung) jet.

2. Kondensor Permukaan

Pada kondensor permukaan, uap terpisah dari air pendingin, uap berada diluar pipa-pipa sedangkan air pendingin berada didalam pipa. Perpindahan panas dari uap ke air terjadi melalui perantaraan pipa-pipa. Pada kondensor jenis ini kemurnian air pendingin tidak menjadi masalah karena terpisah dari air kondensat.

Berdasarkan jenis media pendingin yang digunaka jenis, yaitu:

a). Kondensor berpendingin air (water cooled condenser).

Kondensor berpendingin air dapat dibedakan menjadi dua kategori, yaitu: 1) Kondensor yang air pendinginnya langsung dibuang.

2) Kondensor yang air pendinginnya disirkulasikan kembali. b)

Secara garis besar, jenis kondensor dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: 1) Kondensor yang kipasnya dioperasikan dengan pengatur jarak jauh (remote control).

2) Kondensor yang kipasnya dirakit bersama-sama dengan unit condensing unit. Kapasitasnya kondensor jenis ini biasanya cocok untuk beban mulai < 1kW s/d 500 kW, bahkan kadang dapat lebih dari 500 kW.

c). Kondensor evaporatif (evaporative condenser)

Kondensor evaporatif pada dasarnya adalah kombinasi antara kondensor dengan menara pendingin yang dirakit menjadi satu unit atau kondensor yang menggunakan udara dan air sebagai media pendinginnya. Jenis kondensor yang akan digunakan di KPPC Sinar Mulya Cihideung ini adalah jenis water cooled condenser sebanyak 2 buah. Fungsi dari masing – masing kondensor ialah sebagai berikut

Kondensor yang pertama berfungsi untuk :

1). Media penukar kalor dan tempat terjadinya proses kondensasi 2). Sebagai heat recovery karena adanya kebutuhan air panas untuk membersihkan tangki – tangkisusu.

3). Menurunkan temperatur discharge ke temperatur kondensasi sesuai rancangan yaitu 40oC.

Kondensor yang kedua berfungsi untuk :

1). Media penukar kalor sisa dari

2). Memastikan refrigeran yang masuk ke dalam evaporator berada dalam keadaan cair.

Keuntungan menggunakan 2 buah kondensor ialah :

a). Kerj

b). Sangat sesuai dengan kondisi lingkungan yang banyak air dengan temperatur air yang cukup rendah.

c). Refrigeran yang keluar dari kondensor benar – benar dalam fasa cair, karena apabila pelepasan kalor pada kondensor pertama tidak sempurna maka kondensor kedua yang menyempurnakannya.

d). Mempertahankan agar tekanan kondensasi tidak terlalu tinggi.

e). Hemat energi, karena menggunakan air ledeng hanya sebagai pendingin kondensor sehingga secara tidak langsung akan mengurangi kebutuhan energi listrik.

Jenis- jenis kondensor yang kebanyakan dipakai adalah sebagai berikut: 1) Kondensor pipa ganda (Tube and Tube)

Jenis kondensor ini terdiri dari susunan dua pipa koaksial, dimana refrigeran mengalir melalui saluran yang berbentuk antara pipa dalam dan pipa luar, dari atas ke bawah. Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam dengan arah yang berlawanan dengan arah aliran refrigeran.

Gambar 2.9 Kondensor pipa ganda (Tube and Tube Condensor ) Keterangan :

a. Uap refrigeran masuk e. Tabung luar

b. Air pendingin keluar f. Sirip bentuk bunga c. Air pendingin masuk g. Tabung dalam d. Cairan refrigeran keluar

2) Kondensor tabung dan koil ( Shell and Coil )

Kondensor tabung dan koil adalah kondensor yang terdapat koil pipa air pendingin di dalam tabung yang di pasang pada posisi vertikal. Tipe kondensor ini air mengalir dalam koil, endapan dan kerak yang terbantuk dalam pipa harus di bersihkan dangan bahan kimia atau detergen.

3) Kondensor pendingin udara

Kondensor pendingin udara adalah jenis kondensor yang terdiri dari koil pipa pendingin yang bersirip pelat (tembaga atau aluminium). Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin, gas refrigeran yang bertemperatur tinggi masuk ke bagian atas dari koil dan secara berangsur mencair dalam alirannya ke bawah.

4) Kondensor tabung dan pipa horizontal (Shell and Tube)

Kondensor tabung dan pipa horizontal adalah kondensor tabung yang di dalamnya banyak terdapat pipa – pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir dalam pipa – pipa tersebut. Ujung dan pangkal pipa terikat pada pelat pipa, sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat untuk membagi aliran air yang melewati pipa – pipa.

Gambar 2.10 Kondensor selubung dan tabung (Shell and Tube condenser) Keterangan :

1. Saluran air pendingin keluar 6. Pengukur muka cairan 2. Saluran air pendingin masuk 7. Saluran masuk refrigeran 3. Pelat pipa 8. Tabung keluar refrigeran 4. Pelat distribusi 9. Tabung

Berdasar Media Pendinginannya, Kondensor dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :

1. Aircooled Condensor, yaitu : Kondensor yang didinginkan oleh udara dibantu dengan kipas angin (fan).

2. Watercooled Condensor, yaitu kondensor yang dinginkan oleh air dibantu dengan pompa.

3. Evaporator Condensor, yaitu : kondensor yang didinginkan oleh air dan udara.

Pembagian kondensor berdasarkan medium yang digunakan dapat dibagi atas 3 bagian, yaitu: (1) Kondensor berpendingin udara, (2) Kondensor berpendingin air, dan (3) Kondensor berpendingin gabungan (Evaporative Condenser). Perbedaan lain dapat dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.1. Perbandingan kondensor berpendingin udara dan air Parameter

Pendingin

Udara Pendingin Air Perbedaan temperatur, Tc-Tpendingin 6 s/d 22 oC 6 s/d 12 oC Laju aliran pendingin per TR

12 s/d 20 m3/mnt

0,007 s/d 0,02 m3/mnt Luas perpindahan panas per TR 10 s/d 15 m2 0,5 s/d 1 m2 Kecepatan fluida pendingin 2,5 s/d 6 m/s 2 s/d 3 m/s Daya pompa/blower per TR 75 s/d 100W Kecil TR = Ton of Refrigerasi ( Beban di evaporator) 1TR = 3,5 KW

Sumber, ASHRAE Inc., (2008). ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment. SI Edition. Atlanta.

Pada perancangan Cold Storage Skala laboratorium ini akan menggunakan kondensor berpendingin udara. Analisis perhitungan rancangan adalah sebagai berikut:

Koefisien of performance (COP)

COP

=

( Sumber: Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal: 6 ) Beban kondensor pada saat superheated

Qk superheated = (h2-h2’) ( Sumber: Dr.Eng.Himsar Ambarita ) Beban kondensor pada saat kondensasi,

Qk kondensasi = (h2’ –h3) ( Sumber: Dr.Eng.Himsar Ambarita ) Beban kondensor total,

Q

ksuperheted +

Q

k kondensasi ( Sumber: Dr.Eng.Himsar Ambarita )

Untuk sisi refrigerant - Fluks kalor

-

G

=

( Sumber: J.P.Holman, hal: 195 )

-

Re

=

( Sumber: Incropera, hal : 700 )

- Bilangan Prandtl Pr =

g g g

k Cp .µ

( Sumber: Dr.Ir.Raldi Artono Koestoe r) Untuk sisi udara

- Laju massa udara mud =

u u t t Cp Q ∆

. ( Rumus umum termodinamika)

- Kecepatan udara persatuan luas G =

fr ud

A m

.

σ ( Sumber: Incropera, hal : 700)

- Bilangan Reynolds Re =

_µ

G

D

_h

.

( Sumber: Incropera, hal : 700) - Bilangan Stanton

( Sumber: Incropera, hal : 700) - Koefisien perpindahan kalor untuk sisi udara

ho = St . G . Cp ( Sumber: Incropera, hal : 700) - Efisiensi sirip,

ηo =1- A A_p

(1-ηf) ( Sumber: Incropera, hal : 703) - Koefisien perpindahan panas menyeluruh

Ui =

F2 F1 f o ref R R h η 1 h 1 1 + + +

( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita,

hal : 50) - Perbedaan temperatur rata rata log

LMTD =       ∆ ∆ ∆ − ∆ 1 2 1 2 T T ln T T

( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 50)

- Luas perpindahan panas untuk uap superheated Asuperheated =

s ks ks ks LMTD F U Q .

. ( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 50) - Koefisien perpindahan panas menyeluruh

(Prg) (Red) 023 , 0

. = 0,8 n

f

k Di hi

( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 51) - Luas perpindahan panas total

Akon =

kon kon kon kon LMTD F U Q .

. ( Sumber : Dr.Eng.Himsar Ambarita, hal : 50) 2.7.Refrigerant

Refrigerant adalah fluida kerja utama pada suatu siklus refrigerasi yang bertugas menyerap panas pada temperatur dan tekanan rendah dan membuang panas pada temperatur dan tekanan tinggi. Umumnya refrigerant mengalami perubahan fasa dalam satu siklus.

2.7.1.Pengelompokan Refrigrant

Refrigerant dirancang untuk ditempatkan didalam siklus tertutup atau tidak bercampur dengan udara luar. Tetapi, jika ada kebocoran karena sesuatu hal yang tidak diinginkan, maka refrigerant akan keluar dari system dan bisa saja terhirup manusia. Untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan maka refrigerant harus dikategorikan aman atau tidak aman. Ada dua faktor yang digunakan untuk mengklassifikasikan refrigerant berdasarkan keamanan, yaitu bersifat racun (toxicity) dan bersifat mudah terbakar (flammability).

Berdasarkan toxicity, refrigerants dapat dibagi dua kelas, yaitu kelas A bersifat tidak beracun pada konsentrasi yang ditetapkan dan kelas B jika bersifat racun. Batas yang digunakan untuk mendefinisikan sifat racun atau tidak adalah sebagai berikut. Refrigerant dikategorikan tipe A jika pekerja tidak mengalami gejala keracunan meskipun bekerja lebih dari 8 jam/hari (40 jam/minggu) di lingkungan yang mengandung konsentrasi refrigerant sama atau kurang dari 400 ppm (part per million by mass). Sementara kategori B adalah sebaliknya.

Berdasarkan flammability, refrigerant dibagi atas 3 kelas, kelas 1, kelas 2, dan kelas 3. Yang disebut kelas 1 jika tidak terbakar jika diuji pada tekanan 1 atm (101 kPa) temperature 18,3°C. Kelas 2 jika menunjukkan keterbakaran yang rendah saat konsentrasinya lebih dari 0,1 kg/m3 pada 1 atm 21.1°C atau kalor pembakarannya kurang dari 19 MJ/kg. Kelas 3 sangat mudah terbakar.

Refrigerant ini akan terbakar jika konsentrasinya kurang dari 0,1 kg kg/m3 atau kalor pembakarannya lebih dari 19 MJ/kg. Berdasarkan defenisi ini, sesuai standard 34-1997, refrigerants diklassifikasikan menjadi 6 kategori, yaitu:

1. A1: Sifat racun rendah dan tidak terbakar 2. A2: Sifat racun rendah dan sifat terbakar rendah 3. A3: Sifat racun rendah dan mudah terbakar 4. B1: Sifat racun lebih tinggi dan tidak terbakar 5. B2: Sifat racun lebih tinggi dan sifat terbakar rendah 6. B3: Sifat racun lebih tinggi dan mudah terbakar

Tabel 2.2. Pembagian Refrigerant berdasarkan keamanan

Refrigerant Safety Group

Number Chemical Formula Old New

10 CCl4 2 B1

11 CCl3F 1 A1

12 CCl2F2 1 A1

13 CClF3 1 A1

13B1 CBrF3 1 A1

14 CF4 1 A1

21 CHCl2F 2 B1

22 CHClF2 1 A1

23 CHF3 A1

30 CH2Cl2 2 B2

32 CH2F2 A2

40 CH3Cl 2 B2

50 CH4 3a A3

113 CCl2FCClF2 1 A1

114 CClF2CClF2 1 A1

115 CClF2CF3 1 A1

116 CF3CF3 A1

123 CHCl2CF3 B1

124 CHClCF3 A1

125 CHF2CH3 A1

134a CF3CH2F A1

142b CCF2CH3 3b A2

143a CF3CH3 A2

152a CHF2CH3 3b A2

170 CH3CH3 3a A3

218 CF3CF2CF3 A1

290 CH3CH2CH3 3a A3

C318 C4F8 1 A1

400 R-12/114 (must be spesified) 1 A1/A1

500 R-12/152a (73.8/26.2) 1 A1

501 R-22/12 (75.0/25.0) 1 A1

502 R-22/115 (48,8/51.2) 1 A1

507A R-125/143a (50/50) A1

508A R-23/116 (39/61) A1

508B R-23/116 (46/54) A1/A1

509A R-22/218 (44/56) A1

600 CH3CH2CH2CH3 3a A3

600a CH(CH3)3 3a A3

611 HCOOCH3 2 B2

702 H2 A3

704 He A1

717 NH3 2 B2

718 H2O A1

728 N2 A1

740 Ar A1

744 CO2 1 A1

764 SO2 2 B1

1140 CHCl=CH2 B3

1150 CH2=CH2 3a A3

1270 CH3CH=CH2 3a A3

Sumber, ASHRAE Inc., (2008). ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment. SI Edition. Atlanta.

2.7.2.Persyaratan Refrigerant

Beberapa persyaratan dari penggunaan refrigerant adalah sebagai berikut: 1. Tekanan Evaporasi dan Tekanan Kondensasi

Tekanan evaporasi refrigerant sebaiknya lebih tinggi dari atmosfer. Hal ini menjaga agar udara luar tidak masuk ke siklus jika terjadi kebocoran minor. Tekanan kondensasi refrigerant sebaiknya tidak terlalu tinggi. Tekanan yang tinggi pada kondensor akan membuat kerja kompressor lebih tinggi dan kondensor harus dirancang untuk tahan pada tekanan tinggi, hal ini akan menambah biaya.

2. Sifat ketercampuran dengan pelumas (oil miscibility)

Refrigerant yang baik jika dapat bercampur dengan oli dan membantu melumasi kompressor. Oli sebaiknya kembali ke compressor dari kondensor, evaporator, dan part lainnya. Refrigerant yang tidak baik justru melemahkan sifat pelumas dan membentuk semacam lapisan kerak yang melemahkan laju perpindahan panas. Sifat seperti ini harus dihindari.

3. Tidak mudah bereaksi (Inertness)

Refrigerant yang bersifat inert tidak bereaksi dengan material lainnya untuk menghindari korosi, erosi, dan kerusakan lainnya.

4. Mudah dideteksi kebocorannya (Leakage Detection)

Kebocoran refrigerant sebaiknya mudah di deteksi, jika tidak akan mengurangi performansinya. Umumnya refrigerant tidak berwarna (colorless) dan tidak berbau (odorless). Metode deteksi kebocoran refrigerant:

a. Halide torch, jika udara mengalir di atas permukaan tembaga yang dipanasi dengan api methyl alcohol, uap dari refrigerant akan berdekomposisi dan mangubah warna api. Lidah api menjadi hijau pada kebocoran kecil, dan mengecil dan kemerahan pada kebocoran besar.

b. Electronic detector, caranya dengan melepaskan arus pada inonisasi refrigerant yang telah terdekomposisi. Tetapi tidak dapat digunakan untuk jika udara mengandung zat yang mudah terbakar.

c. Bubble method, campuran sabun yang mudah menggelembung dioleskan pada bagian yang diduga bocor. Jika terjadi gelembung, berarti terjadi kebocoran. d. ODP, singkatan dari Ozone Depletion Potential, potensi penipisan lapisan

merusak lapisan ozon. Jika suatu refrigerant X mempunyai 6 ODP, artinya refrigerant itu mempunyai kemampuan 6 kali R-11 dalam merusak ozon.

Tabel 2.3. Nilai ODP beberapa Refrigerant

Refrigeran Chemical formula ODP Value

CFC – 11 CCl3F 1,0

CFC – 12 CCl2F3 1,0

CFC – 13B1 CBrF3 10

CFC – 113 CCl2FCCIF2 0,8

CFC – 114 CClCCIF 1,0

CFC – 115 CClF2CF3 1,0

CFC/HFC – 500 CFC – 12 (73,8%HFC - 152a (26,2%) 0,74 CFC/HFC – 502 HCFC – 22 (48,8%)/CFC - 115 (51,2%) 0,33

HCFC – 22 CHClF2 0,05

HCFC – 123 CHCl2CF3 0,02

HCFC – 124 CHClFCF 0,02

HCFC – 124b CH3CClF2 0,06

HFC – 125 CHF2CF3 0

HFC – 134a CF3CH2F 0

HFC – 152a CH3CHF2 0

Sumber, ASHRAE Inc., (2008). ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment. SI Edition. Atlanta

e. GWP adalah global warming potential, ada dua jenis angka (indeks) yang biasa digunakan untuk menyatakan potensi peningkatan suhu bumi. Pertama HGWP (halocarbon global warming potential) yaitu perbandingan potensi pemanasan global suatu refrigerant dibandingkan dengan R-11. GWP yang menggunakan CO2 sebagai acuan. Sebagai contoh perhitungan 1 lb R-22 mempunyai efek pemanasan global yang sama dengan 4100 lb gas CO2 pada 20 tahun pertama dilepas ke atmosfer. Dan turun menjadi 1500 lb CO2 setelah 100 tahun.

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Studi dan Perancangan

Penelitian dilakukan di laboratorium Teknik pendingin Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara dan direncanakan dilaksanakan selama 6 bulan.

Tabel 3.1 Jadwal pelaksanaan studi dan perancangan No

. Uraian Kegiatan

Tahun 2013 - 2014

Mei Jun Jul Agu Sep O`kt Nop Des Jan 1. Pengajuan

Proposal

2. Survey Ke lapangan

3. Merancang Mesin

4. Asembling Alat

5.

Pengujian alat dan

pengumpulan data

6.

Analisis data dan Penulisan

laporan penelitian 7. Seminar hasil 8. Perbaikan

9. Ujian Sidang

3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan.

Bahan yang di gunakan untuk merancang menin pengering sisteim pompa kalor adalah:

a) Plat alluminium k) Paku bor

b) Plat seng l) Kabel tie

c) Besi hollow 40 x40 mm m) Lem goat, dextone d) Besi hollow 15 x 15 mm n) Cat

e) Pipa tembaga 3/8 dan ¼ o) Busa f) Pipa kapiler o,42 p) Silicon

g) Besi siku q) Papan panel

h) Kaca ( aebagai pintu)

1. Pompa Kalor (Heat Pump)

Pompa kalor dirancang untuk mengeringkan pakaian. Gambar 3.2 menunjukkan rancangan sistem pompa kalor.Pompa Kalor terdiri dari Kompresor, Kondensor, Evaporator, katup ekspansi dan ruang

Pengering.

Gambar 3.1 Rancangan Mesin Pengering Pompa Kalor

Peralatan yang digunakan untuk mengukur variabel-variabel perancangan, antara lain:

1. Load Cell

Load Cell digunakan untuk mengukur berat produk yang akan dikeringkan secara real time. Alat ini digunakan selama pengeringan. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengurangan berat material selama proses pengeringan. Jenis Load Cell yang digunukan adalah Aluminium S Type Load Cell.

Gambar 3.2 Aluminium S Type Load Cell. Spesifikasi:

Product size: 52 x 50 x 10 mm

Technical Parameter

- Rate load : 10 kg

- Rate ourput : 1.0± 0.1mv/v

- Zero balance : ± 0.04 mv/v - Temp. Effect on Sensitivity : ± 0.03%/10 oC - Temp. Effect on Zero. : ± 0.03%/10oC - Nonlinearity Erro : ± 0.03% - Hysteresis Erro : ± 0.03% - Repeatability Erro : ± 0.03%

- Creep : ± 0.03%/20min

- Input resistance : 405± 10Ω - Output resistance : 350± 5Ω - Excitation voltage : 10V - Insulation resistance : ≥ 2000MΩ

Merupakan alat ukur suhu dan kelembaban udara. Jenis Rh meter yang digunakan adalah EL-USB-2-LCD (High Accuracy Humidity,

Temperature and Dew Point Data Logger with LCD).

Gambar 3.3 Rh Meter Spesifikasi:

Relative Humidity:

- Measurement range (%) : 0 – 100 - Repeatability (short term) (%RH) : ±0.1 - Accuracy (overall error) (%RH) : ±2.0* ±4 - Internal resolution (%RH) : 0.5 - Long term stability (%RH/yr) : 0.5

Temperature

- Measurement range (°C /°F) : -35/-31 - +80/+176 - Repeatability (°C/°F) : ±0.1/±0.2

- Accuracy (overall error) (°C /°F) : ±0.3/±0.6 - ±1.5/±3 - Internal resolution (°C /°F) : 0.5/1

Dew Point

- Accuracy (overall error) (°C /°F) : ±1.1 /±2**

Logging rate : every 10s every 12hr

Operating temperature range*** (°C/°F) : -35/-31 - +80/+176)

3. Annemometer

Digunakan untuk mengukur kecepatan aliran udara yang mengalir didalam suatu aliran. Jenis Annemometer yang digunakan adalah Hot Wire

Gambar 3.4 Hot Wire Annemometer Spesifikasi:

Measuring Range of Temperature : -10oC to 45oC

Wind Speed Measuring Range : 0.3 to 30 m/s

Accuracy of temperature : ±2 C

Accuracy of Wind speed : ±3%±0.1dgts

Wind Speed Unit Selection : M/s,Ft/min,Knots, Km/hr,Mph

Resolution : 0.1m/s 0.2

Data hold function : 500

4. Pressure Gauge

Digunakan untuk mengukur tekanan refrigran yang masuk kompresor, keluar kompresor dan juga masuk ke evaporator.

Gambar 3.5 Pressure gauge Spesifikasi dari alat pengukur tekanan refrigerasi: Sambungan: 1/8 "NPT

Kisaran tekanan: -30 ", psi Hg-0-500 atau -30" Hg-0-250 psi Keakuratan Gauge kulkas : ASME kelas b

3.3 Data Studi dan Perancangan

Adapun data yang dirancang akan dikumpulkan dan selanjutnya dilakukan analisis dalam penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut :

1. Massa Pakaian (M)

Massa dari pakaian di ukur pada saat keadaan kering (Mk) dan pada saat keadaan basah (Mb).

2. Waktu pengeringan (t)

Waktu pengeringan yang dibutuhkan untuk mengingkan pakaian yaitu pada saat basah sampai pada saat keadaan kering (berat basah sampai berat kering). 3. Temperatur (T)

Temperatur yang di ukur adalah temperatur udara pada saat masuk ke evaporator (T1), keluar evaporator (T2), ruang pengeringan (T3) dan keluar ruang pengeringan (T4).

4. Kelembaban udara (Rh)

Kelembaban udara yang diukur pada titik saat masuk ke evaporator (Rh1), keluar evaporator (Rh2), ruang pengeringan (Rh3) dan kelur ruang

pengeringan (Rh4).

5. Kecepatan aliran udara (V)

Udara yang mengalir didalam saluran aliran di ukur kecepatannya. 6. Tekanan (P)

Refrigeran yang masuk ke dalam kompresor (P1), ke luar kompresor (P2) dan masuk ke dalam evaporator (P3) di ukur tekanannya.

3.4. Metode Pelaksanaan Studi dan Perancangan

Dalam pelaksanaan studi dan perancangan ini dilakukan kegiatan yang meliputi beberapa tahapan yang digambarkan dalam bentuk diagram berikut:

Gambar 3.6 Diagram alir proses pelaksanaan perancangan Mulai

Studi Literatur

Usulan Perancangan

Tahap Persiapan:

1._{Persiapan Mesin Pengering} (pompa kalor)

2._{Pengujian Mesin Pengering} Pengumpulan data:

- _{Beban kondensor (kJ/kg)} - _{Temperatur (}o_C)

- _{Kecepatan aliran (m/s)} - _{Panjang pipa (m}2₎ - _Tekanan

kondensor(N/m2)

Kesimpulan/Laporan

Selesai

Tidak

Ya

Pengolahan dan Analisis Data

Ya

Tidak

Perancangan/ Pembuatan Alat

BAB IV

PERANCANGAN KONDENSOR MESIN PENGERING

4.1 Prosedur Perancangan Kondensor

Prosedur perancangan kondensor mesin pengering untuk sistem pendinginan ruangan adalah sebagai berikut :

1.Pengumpulan data kondensor.

2. Proses perhitungan perancangan kondensor. 3.Analisa hasil.

Gambar 4.2 Sketsa rancang bangun mesin pompa kalor 4.2 Perhitungan Termodinamika

Dari pengujian mesin AC yang dipakai didapat data sebagai : Data Perencanaan awal :

- Tekanan Kerja Kondensor (Pc ) = 2,3 Mpa - Tekanan Kerja Evaporator (Pe ) = 0,76 Mpa - Daya Kompresor (Pk ) = 1 Hp = 746 Watt - Temperatur Kondensor (Tk) = 57,47 0C - Temperatur Evaporator (Te) = 14 0C

Dari data hasil pengujian maka dapat dianalisa kondisi kerja mesin tersebut dengan menggunakan diagram Mollier, seperti terlihat pada gambar berikut ini :

h1

P2 = P3

P1 = P4

(P = kPa)

(h = kJ/kg)

h2

h3 = h4

1

2 3

4

Tk

Te

2’

Gambar 4.3 P-h Digram Kondisi tiap titik pada 22 kondisi kerja mesin AC Samsung. Titik 1: T1 =6 oC , P = 83 Psi = 0,60279 Mpa

h1 = 406, 99 kJ/kg S1 = 1,7306 kj/kg.K

Titik 2: T2 = 57,47 0C , P = 320 Psi = 2,3 Mpa h2 = 439,34 kJ/kg

S1 = S2 = Konstan (Proses kompresi isentropi ) Titik 2’ : h2' = 417,19 kj/kg,

Titik 3: T3= 49,7 oC , P=280 Psi = 1,930 Mpa h3= 274,08 kJ/kg

Titik 4: T4= T1 dan P1= P4 h4= h3

 Laju massa aliran refrigeran Wc = (h2−h1)

0,746kW = (436,230 kJ/kg – 409,60 kJ/kg) = 0,02801 kg/s

 Dampak refrigrasi Qe = (h1-h4)

= 0,0280 kg/s ( 409,60kJ/kg – 273,891 kJ/kg) = 3,799 kW

 Kalor yang dikeluarkan oleh kondensor Qk = ( h2 - h3)

= 0,280(436,230- 273,891)

= 4,545 kW

 COP (Coefficient Of Performance)

COP yang diperlukan untuk menyatakan performansi unjuk kerja dari siklus rerfrigerasi

= 746 , 0

799 , 3

= 5,093 4.3. Perhitungan kondensor

Gambar 4.4 Kondensor AC Data awal perencanaan :

Pada perancangan ini menggunakan kondensor dengan sistem konveksi paksa dengan kipas untuk mengambil panas. Bahan pipa pada kondensor terbuat dari

pipa tembaga BWG 16 dengan diameter luar 0,5 in dan diameter dalam 0,40in. Data yang lain yang digunakan dalam perancangan ini adalah sebagi berikut. - Beban kondensor pada saat superheated = 0,53312 kJ/s

- Beban kondensor pada saat kondensasi = 4,0112372 kJ/s - Beban kondensor total = 4,545492 kJ/s

- Temperatur refrigeran pada saat superheated = 57,47oC - Temperatur refrigeran pada saat kondensasi =53,735oC - Temperatur udara masuk kondensor = 30oC

- Temperatur udara keluar kondensor = 40oC - Tekanan refrigeran dalam kondensor = 2,3 Mpa

Keadaan dikondensor dapat digambarka pada diagram P-h, seperti terlihat pada gambar dibawah ini,

Data awal :

1. Diameter dalam pipa tembaga = 0,40in = 0,0102 m 2. Diameter luar pipa tembaga = 0,5 inc = 0,0127 m 3. Beban kondensor pada saat superheted ;

h2 = 436, 230 kJ/kg h2’ = 417,190 kJ/kg

= 0,0254 kg/s h3 = 273,891 kJ/kg

4. Beban kondensor pada saat superheated, Qk superheated = (h2-h2’)

= 0,02801 kg/s (436,230 kJ/kg - 417,190 kJ/kg) = 0.53312 kJ/s

5. Beban kondensor pada saat kondensasi, Qk kondensasi = (h2’ –h3)

= 0,0280 kg/s ( 436,230 kj/kg - 273,891 kj/kg ) = 4,0112372 kJ/s

6. Beban kondensor total = Qk superheated + Qk kondensasi = 0,53312 kJ/s + 4,012373 kJ/s = 4,545492 kJ/s

Gambar 4.5 Diagram P-h

4.3.1 Data Eksisting Kondesor

Panjang pipa tiap lintasan : 0,68 m Diameter Luar pipa : 0,0127 m Banyaknya lintasan pipa : 20

Tinggi sirip : 0,05 m

Tebal sirip : 0,0003 m

Jumlah sirip tiap in : 10/in Jarak antar sirip : 2 mm Panjang total pipa : 13,73 m Jarak antara pipa 1 inci = 0,0254 m

Afr = (sn x Do)

= (0,025 m x 0,0127 x 1) = 0,0127 m2

Temperatur udara masuk = 300C Temperatur udara luar = 40 0C

Tekanan R-22 didalam kondensor = 2.3 Mpa = 2300 Kpa  Dimensi kondensor perancangan

Berdasarkan pertimbangan dari segi kontruksi maka digunakan kondensor dengan media pendingin udara. Untuk mencari besarnya efek perpindahan panas yang terjadi digunakan table 0.03/8T dari compact heat exchanger oleh Kays dan London, dengan data sebagai berikut :

0,022 m

0,025 m

0,0127 m

Gambar 4.6 Kondensor Perancangan

Diameter luar = 12,7 mm

Diameter hidraulik laluan aliran, Dh = 3,63 mm Tebal sirip = 0,3 mm

Jumlah sirip/m = 315 per meter

Perpindahan kalor total/volume total = 587 m2/m3 Luas aliran-bebas/luas frontal ,σ = 0,534

Luas sirip / luas total = 0,913

Konduktifitas bahan aluminium ( k ) = 204 W/m2 0C Tinggi sirip ( l ) = 0,05 m

Afr = (Sn – Do)

= 0,0254 – 0,0127 x 1 = 0,0127 m2

4.3.2 Untuk Uap superheated

1) Koefesien Perpindahan Kalor Menyeluruh ( Ui ) berdasarkan sisi dalam pipa

 Untuk sisi refrigeran (hi)

Sifat – sifat R-22 pada suhu rata- rata 57,470C +50/2=53,7350C

= 1,73350x10-5Ns/m2 Cp = 0,231638 kJ/kg.K K = 7,9147x10-3

- Fluks massa refrigeran

G

=

=

= 342,837 kg/s m2 - Bilangan Reynolds

Re

=

=

= 20172,4852 - Bilangan Prandtl

Pr = g

g g

k Cp .µ

=

= 0,51

Untuk pipa licin dengan aliran turbulen satu fase Dittus Bolter menyarankan menggunakan persamaan :

g i K Di h.

= 0,023 (Red)0,8 (Prg)n

0120 , 0 01016 , 0 x h_i

= 0,023 x (20172,4825)0,8 x (0,51)0,3 hi =40,444 W/m2oC

Untuk sifat-sifat refrigeran diatas dilihat pada tabel untuk R-22 pada temperatur rata-rata (30+40)/2 = 350C adalah sebagai berikut:

Di = 0,010201 m

µ _{= 1,895x10}-5

kJ/m2.s Cp =1,007 kJ/kgoC K = 0,02625 W/m K

n = 0,3 karena refrigeran mengalami pendinginan = 0,534

 Perpindahan panas konveksi sisi udara (h0) - Laju massa udara

mud =

u u t t Cp Q ∆ .

= 0,39 kJ/s

- Kecepatan udara persatuan luas G =

fr ud

A

m

.

σ

= 58,57 kg/m2.s - Bilangan Reynolds

Re =

µ G D_h.

= 11225,22

Dari grafik perpindahan kalor-faktor gesekan untuk penukar-kalor tabung bersirip dengan Re = 11225,22 maka didapat jH = 0,04

JH = St Pr 2/3 St Pr 2/3 = 0,04 - Bilangan Stanton

St =

3 2 706 , 0 055 , 0 = 0,05

Koefisien perpindahan kalor untuk sisi udara (ho) ho = St . G . Cp

= 0,05 x 58,57kg/m2s x 1007 =2948,9995

C m

W

2°

Sifat-sifat udara pada suhu 35 °C

viskositas adara, µ = 0,00001895 kg/m.s panas spesifik, Cp = 1,007 kJ/kg0C konduktifitas udara, K = 0,02625 W/m0C densitas,ρ =1,145 kg/m3

 Efisiensi sirip

Efisiensi sirip dapat dicari dengan mengunakan grafik efficiency of straight fins (η vs Lc3/2 (h / K Ap)0,5 ) Didapat nilai η = 0,65 (incropera, hal 133).

Tebal sirip 0,3mm (t) = 0,0003m Lc = L + t/2

= 0.015 + 2 0003 , 0

= 0,01515 m2

Gambar 4.7 Sirip Ap = Lc x t

= 0,01515 x 0,0003 = 4,545x10-6 m2

A = Lc3/2.(h/(K.Ap))0,5 = 0,01515 3/2 x

(

000004545 ,

0 204

288 , 364761

x

)

= 036,986 m2

Sehingga effisiensi untuk keseluruhan sirip diketahui dengan menggunakan persamaan dibawah ini :

ηo =1- A A_p

(1-ηf)

=1 –( (4,454x10-6 /36,986x) (1-0,62)) =0,999

= 99,9%ssssss  Faktor pengotoran (Rr)

Dengan mengambil faktor pengotoran:

−Faktor pengotoran sisi udara, Rf1 = 0,0004 m2 0C/W

−Faktor pengotoran sisi dalam, Rf2 = 0,0002 m2 0C/W

Ui = F2 F1 f o ref R R h η 1 h 1 1 + + + 0002 , 0 0004 , 0 9995 , 2948 99 , 0 1 444 , 40 1

1 _{+ +}

+ =

x

= 38,96 W/m2 oC

2) Selisih temperatur rata-rata logaritmik (LMTD)

Refrigeran masuk ke dalam kondensor sebagai uap super panas dan keluar kondensor sebagai cair jenuh. Pada gambar di bawah ini ditunjukan kondisi refrigeran dari uap super panas menjadi uap jenuh, pengembunan uap jenuh menjadi cair jenuh. Semuanya terjadi pada waktu refrigeran mengalir di dalam kondensor. Sementara itu, udara pendingin mengalir berlawanan arah dengan aliran refrigeran. Dimana udara pendingin naik karena menyerap kalor dari kondensor.

Gambar 4.8 Selisih Temperatur Rata Rata Logaritmik Kondensor

LMTD =       ∆ ∆ ∆ − ∆ 1 2 1 2 T T ln T T =       − − − − − 30 735 , 53 40 47 , 57 ln ) 30 735 , 53 ( ) 40 47 , 57 (

= 20,43°C

Perubaha

n suhu u dara L MT D udara T2 T1 t2 T1

Suhu refrigeran masuk 57,470

C

Suhu refrigeran masuk 53,7350

C

Suhu udara masuk 300

3) Faktor koreksi (F)

Gambar 4.9 Faktor Koreksi

P = i i i o t T t t − − R = i o o i t t T T − − = 30 47 , 57 30 40 − − = 30 40 735 , 53 47 , 57 − −

= 0,36 = 0,4

Dari grafik F untuk aliran silang (Incropera, hal 652) dengan P = 0,36 dan R = 0,5 maka didapat F = 0,98

4) Luas perpindahan panas untuk uap superheated berdasarkan sisi dalam

A

superheated=

s ks ks ks

LMTD

F

U

Q

.

.

= 43 , 20 98 , 0 6 , 389 12 , 533 x x

= 0,1 m2

4.3.3. Untuk kondensasi

1) Koefisien perpindahan panas menyeluruh (Ui) berdasarkan sisi dalam pipa

Tin

Tout

300C

400C

53,7350C

 Untuk sisi refrigeran (hi)

Dimana persamaan emperik untuk kondensasi refrigeran didalam tabung diberikan oleh Arkers, Deans, dan Crosser, sebagai berikut (Frank Kreith, 1994) Sifat-sifat refrigeran dilihat pada temperature 53,735o C

−

µ

l = 0,000171(N-s)/m2

−

ρ

_l= 1069,5 kg/m3

−

ρ

v= 128,45 kg/m3

−Gv =GR−22= 342,837 kg/m 2

s

−

Cp

l= 1,4205 kJ/kg.oC

−

k

l= 0,0735 W/m.oC

- Bilangan Reynolds

Re =

= 20449,93 - Bilangan Prandtl

Pr =

= 3,296x10-3

- Perpindahan panas konveksi sisi refrigeran (hi ) (Prg)n

8 , 0 (Red) 023 , 0

. ₌

f

k Di hi

hi = 75,21 W/m2oC

o Untuk sisi udara (ho)

Perpindahan panas pada sisi udara pada saat superheated dan kondensasi besarnya sama dan efisiensi siripnya pun sama karena bentuk geometrisnya yang sama, hos = 2948,9995

C m

W

2° dan ηo = 99,9

Koefisien perpindahan panas menyeluruh pada saat kondensasi berdasarkan sisi dalam

Ukon=

f2 f1 ud o i R R h η 1 h 1 1 + + + = 0002 , 0 0004 , 0 9995 99,9x2948, 1 75,21 1 1 + + +

= 71,945 W/m2oC

2) Suhu rata-rata logaritmik log (LMTD)

Gambar 4.10 Selisih Temperatur Rata-Rata Log Kondensor

LMTD =       ∆ ∆ ∆ − ∆ 1 2 1 2 T T ln T T =       − − − − − 30 735 , 53 40 735 , 53 ln ) 30 735 , 53 ( ) 40 735 , 53 (

= 18,28 °C

Suhu udara keluar 400_C

Suhu udara masuk 53,7350C

Suhu udara keluar 300C

L MT D T2 t1 t2 T1

3) Mencari harga faktor koreksi (F)

Gambar 3.16 Faktor Koreksi P = i i i o t T t t − − R = i o o i t t T T − − = 735 , 53 735 , 53 30 40 − − = 30 40 735 , 53 735 , 53 − −

= 0,4 = 0

Dari grafik F untuk aliran Cross Flow (Incropera, hal 650) dengan P= 0,4 dan R= 0 maka didapat F=1

4) Luas perpindahan panas total untuk kondensasi berdasarkan sisi dalam pipa

Akon =

kon kon kon kon

LMTD

F

U

Q

.

.

= 28 , 18 . 9 , 0 . 945 , 71 2372 , 401 = 0,338986 m2

maka, A total = A sup + A kondensasi = 0,1 + 0,338986 = 0,44 m2

4.4. Panjang pipa yang diperlukan pada kondensor Panjang pipa yang diperlukan pada kondensor : L =

xDi A_T π

300C

400_C

53,7350_{C 53,735}0_C

Kondensor T

=

0102 , 0 14 , 3

44 , 0

x

= 13,71 m

4.4.1. Panjang pipa perlintasan

Panjang pipa perlintasan pada kondensor : l =

n L

= 20

71 , 13

= 0,68 m

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisa data dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Berdasarkan perhitungan termodinamika maka diperoleh unjuk kerja dari siklus refrigerasi adalah sebesar 5,093 dan beban kondensor total sebesar 4,545492 kH/s.

2. Berdasarkan perhitungan rancanga bangun pada kondensor di dapat tekanan kerja pada kondensor sebesar 2,3 mPa, temperatur kondensor 57,470C, koefisien perpindahan panas menyeluruh padasaat superheated 38,96 W/m2 0C dan pada saat kondensasi sebesar 71,945 W/m2 0C.

3. Panjang pipa yang di perlukan pada kondensor sebesar 13,71 m dan panjang pipa perlintasan pada kondensor sebesar 0,68 m.

5.2. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, penulis menyarankan beberapa hal berikut:

1. Perlu dilakukan perancangan ulang mesin pengering ini dengan mengganti ducting pada mesin yang telah dirancang, untuk mendapatkan tekanan udara yang mengalir lebih cepat.

2. Perancangan mesin pengering pakaian yang telah dibuat memerlukan sedikit ruang agar udara luar dapat mengalir kedalam untuk menjaga suhu pengeringan tetap stabil .

DAFTAR PUSTAKA

1. Ashrae, Handbook, HVAC Systems and Equipment. SI Edition. Atlanta, 2008.

2. Cengel,A, Yunus, Heat Transfer, Second Edition, WCB/ McGraw-Hill, United States of America, 2003.

3. Cengel, A., Yunus, Boles, A., Michael, Thermodynamics An

engineering Approach, Third Edition, WCB/ McGraw-Hill, United States of America, 1989.

4. Cengel, A, Yunus, Thermodynamics, Fith Edition, University Of Nevada, Reno, 2006.

5. Daryanto, Drs, Teknik Pendingin, Penerbit Yrama Widya,Bandung, 2005.

6. Holman, J.P, Perpinpindahan Kalor, Sixth Edition, Penerbit Erlangga, 1986.

7. Koesteor, Raldi Artono,Dr, Ir, Perpindahan Kalor,Penerbit Salemba Teknika, 2002.

8. Supratman, Jones, Wilbert.F, Stoecker, Jerold W, Refrigrasi Dan Pengkondisian Udara, Penerbit Erlangga, 1989.

9.

karakteristik mesin pendingin sistem absorbsi/

Lampiran I

Tabel 1. Hasil Pengujian 1 (speed 1) 1pc kemeja

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Massa Pakaian Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Teg anga n (Vol t) Kuat Arus (A) P1 (kg/c m2)

P2 (kg/ cm2)

P3 (kg/ cm2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

10:10 113 338 5,6 23,5 22,0 8,3 58,0 53,5 200 5,1 10:40 242 6,3 26,0 24,3 11,11 62,0 58,0 200 5,7 11:10 173 6,5 28,0 25,0 11,11 62,5 59,0 200 6,0 11:40 113 6,5 28,0 25,0 11,11 62,5 59,0 200 4,9

Tabel 2. Hasil Pengujian 2 (speed 2) 1pc kemeja

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Massa Pakaian Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tega ngan (Vol t) Kuat Arus (A) P1 (kg/ cm2 ) P2 (kg/c

m2)

P3 (kg/ cm2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

12:14 125 336 5,6 23,0 21,0 7,7 55,0 54,0 200 4,8

12:44 250 5,7 20,8 22,3 11,1

1

62,0 58,0 200 4,6

13:14 178 6,2 20,4 23,0 11,1

1

62,0 58,0 200 4,6

13:44 125 6,2 20,9 26,0 10,5

5

62,0 59,0 200 4,7

Tabel 3. Hasil Pengujian 3 (speed 3) 1pc kemeja

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Mass a Pakai an Basa h (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tega ngan (Vol t) Kuat Arus (A) P1 (kg/c m2)

P2 (kg/c

m2)

P3 (kg/ cm2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

14:58 125 336 5,2 19,0 18,0 6,66 52,0 50,0 200 4,8

15:28 251 6,0 23,0 21,5 10 60,0 54,0 200 4,8

15:58 177 6,1 22,5 21,0 5,55 60,0 55,5 200 5,0 16:28 125 6,1 22,6 21,0 5,55 60,0 55,0 200 5,0

Tabel 4. Hasil Pengujian 4 (speed 1) 1pc Celana Jeans

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Massa Pakaian Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tegan gan (Volt) Kuat Arus (A) P1 (kg/ cm2 P2 (kg/c

m2)

P3 (kg/c

m2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

)

13:15 329 780 5,9 28 22,1 9,44 61 59 200 5,0

13:45 679 6,2 25 25,0 10,55 66 62 200 6,0

14:15 611 6,4 28 25,0 11,11 68 62 200 6,1

14:45 521 6,4 28 27,0 13,33 68 64 200 6,1

15:15 455 6,4 28 25,0 12,22 68 64 200 6,0

15:45 329 6,4 28 25,0 12,22 68 62 200 6,0

Tabel 5. Hasil Pengujian 5 (speed 2) 1pc Celana Jeans

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Massa Pakaian Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tegan gan (Volt) Kuat Arus (A) P1 (kg/ cm2 ) P2 (kg/c

m2)

P3 (kg/c

m2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

13:55 329 760 5,7 20,3 20,0 4,7 58 53 200 4,9

14:36 662 5,9 24,0 22,0 10 61 53 200 5,0

14:56 600 6,2 24,0 22,0 10,55 62 58 200 5,2

15:24 521 6,2 24,5 23,0 11,11 63 58 200 5,4

15:54 449 6,2 24,5 23,0 10,55 62 60 200 5,4

16:24 409 6,1 24,5 23,0 10,55 62 59 200 5,1

16:54 329 6,1 24,5 23,0 10,55 62 59 200 5,0

Tabel 6. Hasil Pengujian 6 (speed 3) 1pc Celana Jeans

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Massa Pakaian Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tegan gan (Volt) Kuat Arus (A) P1 (kg/c m2)

P2 (kg/c

m2)

P3 (kg/c

m2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

10:34 329 780 2,7 19,5 18 7,77 41 39 200 3,9

11:04 697 5,9 22,0 20 10 59 54 200 5,0

11:34 610 6,0 22,5 21 10 51 55 200 5,0

12:04 518 6,1 23,0 21 10 60 55 200 5,0

12:34 452 6,1 23,0 21 10 60 55 200 5,0

13:04 329 6,1 23,0 21 10 60 55 200 5,0

Tabel 7. Hasil Pengujian 7 (speed 1) 1pc kaos oblong,Kemeja,

Celana Jeans

Jam Massa Pakaian Kering (gr) Massa Pakaian Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tegan gan (Volt) Kuat Arus (A) P1 (kg/c m2)

P2 (kg/ cm2)

P3 (kg/c

m2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

13:20 641 1810 3,0 17,0 16,0 6,1 49 46 200 4,0

13:50 1519 5,9 24,8 23,2 10 60 56 200 5,5

14:20 1164 6,4 25,3 25,0 11,66 63 59 200 6,0

14:50 1044 6,4 25,3 25,0 11,11 68 62 200 6,0

Tabel 8. Hasil Pengujian 8 (speed 2) 1pc kaos oblong,1 pc

Kemeja, 1 pc Celana Jeans

Jam Massa Pakaian

Kering (gr)

Massa Pakaian

Basah (gr)

Tekanan R-22 Temperatur R-22 Tegan gan (Volt)

Kuat Arus (A) P1

(kg/c m2)

P2 (kg/c

m2)

P3 (kg/c

m2)

T1 (oC)

T2 (oC)

T3 (oC)

16:03 641 1758 5,5 21,5 20 8,88 59 53 200 5

16:27 1366 5,9 24,0 21 8,88 60 55 200 5

16:57 1170 5,9 23,5 23 10 61 58 200 5

17:23 1000 6,1 28,0 22 10 61 59 200 5

17:53 857 6,1 23,5 22 10 61 58 200 5

18:23 461 6,0 23,5 21 10 61 55 200 5

Grafik Hasil Pengujian 1 RH Meter Masukan Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 2 RH Meter Masukan Evaporator

T (0C) _{Humidity (%rh)}

Grafik Hasil Pengujian 3 RH Meter Masukan Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 4 RH Meter Masukan Evaporator

T (0C) Humidity(%rh

)

Grafik Hasil Pengujian 5 RH Meter Masukan Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 6 RH Meter Masukan Evaporator

T (0C) _{Humidity (%rh)}

Waktu

T(0C) Humidity (%rh)

Grafik Hasil Pengujian 7 RH Meter Masukan Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 8 RH Meter Masukan Evaporator

T (0C) Humidity (%rh)

Waktu (s)

T (0C) _Humidity

Grafik Hasil Pengujian 1 RH Meter Pada Keluaran Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 2 RH Meter Pada Keluaran Evaporator T (0C)

Humidity (%rh)

Waktu (s)

T (0C) Humidity

Grafik Hasil Pengujian 3 RH Meter Pada Keluaran Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 4 RH Meter Pada Keluaran Evaporator

T (0C) Humidity (%rh)

Waktu(s)

T (0C) Humidity

(%rh)

Grafik Hasil Pengujian 5 RH Meter Pada Keluaran Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 6 RH Meter Pada Keluaran Evaporator

T (0C) Humidity (%rh)

Waktu(s

T (0C) Humidity

Grafik Hasil Pengujian 7 RH Meter Pada Keluaran Evaporator

Grafik Hasil Pengujian 8 RH Meter Pada Keluaran Evaporator T (0C)

Humidity (%rh)

Waktu(s) T (0C)

Humidity (%rh)

Grafik Hasil Pengujian 1RH Meter Pada Ruang Pengering

Grafik Hasil Pengujian 2RH Meter Pada Ruang Pengering

T (0C) Humidity

Grafik Hasil Pengujian 3RH Meter Pada Ruang Pengering

Grafik Hasil Pengujian 5 RH Meter Pada Ruang Pengering

Grafik Hasil Pengujian 7RH Meter Pada Ruang Pengering

Lampira II

Tabel. SPESIFIKASI AC (Mesin Pengetur Suhu Udara)

Model AS09TU QX

Capacity Cool 9000 Btu / h

(Kapasitas Pandinginan)

Rated Voltage and Frequency 220-240 V-50 Hz

(Tegangan Listrik Dan Prekuensi)

Ratet Current Cool 4,0 A

(Arus kerja pendingin)

Max Current Cool 4,7 A

(Arus kerja pendingin maksimal)

Rated Power Input Cool 800 W

(Daya pendingin)

Refrigerant R-22

(zat pendingin) 370g (13:05 02)

Dessain Pressure H : 2,30 mPa

(desain tekanan) V : 0,78 mPa

Climates Class T1

(kelas iklim )

IP Number IP x 4

Grafik. JH Reynolds Number, Re

Lampiran IV

Berikut gambar kaos, celana jeans dan baju kemeja yang di uji. P

Lampiran V

Tabel. Representative fouling faktor (thermal resistance due to fouling for a unit surface area).

(Source: Tubular exchange manufaktures association).

Fluid Rf,m2,0C/W

Distilledwater, sea water, rivers water, Boiler feedwater:

Below 50 0C 0,0001

Above 50 0C 0,0002

Fuel oil 0,0009

Steam ( oil – free) ` 0,0001

Refrigerants ( liquid ) 0,0002

Refrigerants (vapor) 0,0004

Alcohol vapor 0.0001

Grafik Hasil Pengujian 7RH Meter Pada Ruang Pengering

Lampira II

Tabel. SPESIFIKASI AC (Mesin Pengetur Suhu Udara)

Model AS09TU QX

Capacity Cool 9000 Btu / h

(Kapasitas Pandinginan)

Rated Voltage and Frequency 220-240 V-50 Hz

(Tegangan Listrik Dan Prekuensi)

Ratet Current Cool 4,0 A

(Arus kerja pendingin)

Max Current Cool 4,7 A

(Arus kerja pendingin maksimal)

Rated Power Input Cool 800 W

(Daya pendingin)

Refrigerant R-22

(zat pendingin) 370g (13:05 02)

Dessain Pressure H : 2,30 mPa

(desain tekanan) V : 0,78 mPa

Climates Class T1

(kelas iklim )

IP Number IP x 4

Grafik. JH Reynolds Number, Re Lampiran III

Lampiran IV

Berikut gambar kaos, celana jeans dan baju kemeja yang di uji.

Lampiran V

Tabel. Representative fouling faktor (thermal resistance due to fouling for a unit surface area).

(Source: Tubular exchange manufaktures association).

Fluid Rf,m2,0C/W

Distilledwater, sea water, rivers water, Boiler feedwater:

Below 50 0C 0,0001

Above 50 0C 0,0002

Fuel oil 0,0009

Steam ( oil – free) ` 0,0001

Refrigerants ( liquid ) 0,0002

Refrigerants (vapor) 0,0004

Alcohol vapor 0.0001