Perhitungan Pengering kaos kaki dengan menggunakan mesin siklus kompresi uap.

P 1 = 30 psi x 0,0069 MPapsi + 0,101325 MPa = 0,207 MPa + 0,101325 MPa = 0,308 MPa P 2 = 225 psi x 0,0069 MPapsi + 0,101325 MPa = 1,5525 MPa + 0,101325 MPa = 1,653 MPa Gambar 4.1 Suhu kerja kondensor dan suhu kerja evaporator. Dari Gambar 4.1 untuk tekanan kerja evaporator tekanan rendah P 1 = 0,308 MPa suhu kerja evaporator T evap sebesar 2 ᵒC dan untuk tekanan kerja kondensor tekanan tinggi P 2 = 1,653 MPa suhu kerja kondensor T kond sebesar 58 ᵒC. c. Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering w F dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering w H . Kelembaban spesifik udara masuk ruangan pengering w F dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering w H dapat dicari dengan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI menggunakan psychrometric chart. Kelembaban spesifik udara masuk ruang pengering w F dapat diketahui melalui garis kelembaban spesifik pada titik F atau suhu udara setelah melewati evaporator dan kondensor. Kemudian kelembaban spesifik udara setelah keluar dari mesin pengering w H dapat diketahui melalui garis kelembaban spesifik pada titik H atau suhu setelah udara melewati kaos kaki basah. Sebagai contoh menentukan kelembaban spesifik udara masuk ruangan pengering w F dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering w H untuk proses pengeringan kaos kaki dengan perasan tangan pada menit ke-15 disajikan melalui Gambar 4.2 : d. Menghitung massa air yang berhasil diuapkan Δw Massa air yang berhasil diuapkan Δw dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.2. Massa air yang berhasil diuapkan Δw adalah kelembaban spesifik udara setelah keluar dari mesin pengering w H dikurangi kelembaban spesifik udara masuk ruangan pengering w F . Sebagai contoh perhitungan massa air yang berhasil diuapkan Δw pada proses pengeringan kaos kaki dengan perasan tangan pada menit ke-15 adalah sebagai berikut : Δw = w H – w F = 0,0216 – 0,0134 kg air kg udara = 0,0082 kg air kg udara e. Perhitungan laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering ṁ udara Laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering ṁ udara dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.4. Laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering ṁ udara adalah massa air yang diuapkan M 2 dibagi massa air yang berhasil diuapkan Δw dikalikan 3600 detik. Sebagai contoh perhitungan laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering ṁ udara untuk proses pengeringan kaos kaki dengan perasan tangan pada menit ke-60 adalah sebagai berikut : M 2 = ṁ udara . Δw . 3600 ṁ udara = M 2 Δw . 3600 = 0,91 0,0108 . 3600 = 0,023 kg udara s PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI f. Perhitungan kecepatan udara v Kecepatan udara dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.3, yaitu laju aliran massa udara pada saluran masuk ruang pengering dibagi dengan luas kipas dikalikan massa jenis udara sebesar 1,2 kgm 3 . Sebagai contoh perhitungan kecepatan udara v pada proses pengeringan kaos kaki dengan perasan tangan pada menit ke-60 adalah sebagai berikut : ṁ udara = Q udara . ρ udara = π . r 2 . v . ρ udara v = ṁ udara π . r 2 . ρ udara = 0,023 π . 19 cm 2 10000 . 1,2 = 0,023 0,136 = 0,169 ms Gambar 4.2 Psychrometric chart perasan tangan, 15 menit. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Keterangan pada Gambar 4.2 : Titik A : Kondisi udara luar Titik B : Suhu udara setelah melewati evaporator T 1 Titik C : Suhu kerja evaporator Titik D : Suhu udara setelah melewati kompresor T 2 Titik E : Suhu kerja kondensor Titik F : Suhu udara setelah melewati kondensor T 3 Titik G : Suhu udara di dalam lemari pengering T 4 Titik H : Suhu keluar lemari pengering T 5 Tabel 4.5 Data hasil perhitungan pengeringan kaos kaki dengan bantuan perasan tangan No Waktu w F w H Δw M 2 ṁ udara v Q menit kg air kg udara kg air kg udara kg air kg udara kg air jam kg udara detik ms m 3 detik 1 15 0,0134 0,0216 0,0082 0,4 0,013 0,095 0,011 2 30 0,0134 0,0212 0,0078 0,55 0,019 0,139 0,016 3 45 0,013 0,0228 0,0098 0,8 0,022 0,161 0,018 4 60 0,012 0,0228 0,0108 0,91 0,023 0,169 0,019 5 75 0,0124 0,0228 0,0104 1,04 0,027 0,198 0,023 6 90 0,012 0,0226 0,0106 1,15 0,03 0,22 0,025 7 105 0,0128 0,0224 0,0096 1,24 0,035 0,257 0,029 8 120 0,0124 0,0204 0,008 1,3 0,045 0,33 0,037 9 135 0,013 0,0206 0,0076 1,36 0,049 0,36 0,041 Tabel 4.6 Data hasil perhitungan pengeringan kaos kaki dengan bantuan perasan mesin cuci No Waktu w F w H Δw M 2 ṁ udara v Q menit kg air kg udara kg air kg udara kg air kg udara kg air jam kg udara detik ms m 3 detik 1 15 0,0136 0,0232 0,0096 0,1 0,0028 0,021 0,0024 2 30 0,0132 0,0224 0,0092 0,17 0,0051 0,037 0,0042

4.3 Pembahasan

Hasil penelitian yang telah dilakukan menghasilkan mesin pengering kaos kaki yang dapat bekerja secara baik dan terus menerus tanpa terjadi hambatan dan gangguan. Dengan kondisi udara di dalam lemari pengering sebelum penelitian dilakukan, memiliki kondisi yang sama dengan kondisi udara luar, rata –rata sekitar T db =28 ˚C dan T wb =25 ˚C. Ketika mesin bekerja kondisi udara disetiap posisi berubah –ubah terhadap waktu sesuai dengan posisi dimana udara berada. Kondisi udara diposisi setelah melewati evaporator dapat mencapai suhu kering rata –rata 17,5˚C. Kondisi udara masuk lemari pengering dapat mencapai 40,7- 42 ,3˚C. Hal ini disebabkan karena kondisi udara setelah melewati evaporator udara kemudian dilewatkan terlebih dahulu melalui kompresor dan kondensor. Suhu kerja evaporator mampu mengembunkan uap air dari udara yang melewatinya dan kompresor mampu memberikan kenaikan suhu udara yang semula rata- rata 17,5˚C dari evaporator menjadi 33˚C. Suhu udara ini kemudian meningkat lagi menjadi sekitar 47,35-48,87 ˚C setelah melewati kondesor. Udara panas yang melewati kondensor disirkulasikan secara terus menerus ke dalam lemari pengering dengan menggunakan kipas angin. Mesin pengering kaos kaki ini dapat bekerja pada saat ada beban atau ada kaos kaki basah yang dikeringkan dengan suhu kering sekitar 41,6 4˚C dan suhu basah sekitar 29˚C. Pada saat lemari pengering bekerja dengan beban, kondisi udara yang dihasilkan di dalam lemari pengering berbeda ketika mesin pengering bekerja tanpa beban. Suhu kering yang dicapai lebih rendah dibandingkan dengan bekerja tanpa beban, dan suhu udara basah yang dicapai lebih tinggi dibandingkan tanpa beban, atau kelembaban udara yang dimiliki menjadi lebih tinggi. Penurunan suhu udara kering disebabkan adanya kalor yang terserap oleh udara yang digunakan untuk memanaskan dan juga untuk menguapkan air yang ada di dalam kaos kaki, saat udara meningkatkan dan memanaskan kaos kaki. Sedangkan kenaikan kelembaban udara, disebabkan karena kandungan uap air yang ada di udara bertambah. Pertambahan ini disebabkan oleh adanya perpindahan massa air dari kaos kaki yang basah ke udara. Dari Tabel 4.4 dapat disimpulkan bahwa waktu yang diperlukan untuk mengeringkan kaos kaki tergantung pada massa awal kaos kaki basah. Semakin basah kaos kaki, maka semakin lama juga waktu yang diperlukan untuk mengering. Waktu tercepat untuk mengeringkan kaos kaki basah adalah sebelum dikeringkan di dalam lemari pengering kaos kaki basah harus diperas dahulu dengan batuan mesin cuci. Gambar 4.3 Massa air pada proses pengeringan kaos kaki untuk beberapa kondisi. Gambar 4.3 menunjukan bahwa waktu yang diperlukan untuk mengeringkan 25 pasang kaos kaki basah hasil perasan mesin cuci hanya sekitar 30 menit. Sedangkan untuk mengeringkan 25 pasang kaos kaki basah hasil perasan tangan membutuhkan waktu 135 menit. Selain itu, mesin pengering kaos kaki ini lebih efisien dibandingkan mengeringkan kaos kaki dengan menggunakan cahaya matahari, walaupun hanya selisih 15 menit. Jika dikeringkan dengan cahaya matahari dengan perasan tangan, kaos kaki tersebut membutuhkan waktu sekitar 150 menit untuk mengering, sedangkan dengan perasan mesin cuci lalu dikeringkan dengan cahaya matahari membutuhkan waktu sekitar 45 menit untuk mengering. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI