Variasi Penelitian Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil

f. Pisau cutter dan gunting plat Pisau cutter digunakan untuk memotong triplek, styrofoam, busa dan lakban. Gunting plat digunakan untuk memotong plat seng. g. Tang kombinasi Tang kombinasi 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 pada komponen mesin pengering. 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 agar tidak menggangu atau menyumbat refrigeran. Karena uap air yang berlebihan pada sistem pendinginan dapat membeku dan menyumbat filter atau pipa kapiler.

3.3.2 Bahan

Bahan atau komponen yang digunakan dalam proses pembuatan mesin pengering handuk, antara lain : a. Triplek Triplek digunakan sebagai casing luar mesin pengering handuk. Pemilihan triplek sebagai casing luar karena triplek berbahan isolator dengan konduktivitas termal sebesar k = 0,12 Wm. o C Moran, Michael, 2004 pada bagian dalam terdapat styrofoam yang juga berbahan isolator agar panas di dalam mesin tidak keluar ke lingkungan. Gambar 3.3 Triplek PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI b. Styrofoam Styrofoam digunakan sebagai casing dalam, dengan tebal 20 mm. Styrofoam memiliki konduktivitas termal sebesar k = 0,033 Wm. o C Yunus A. Cengel, 2008, berarti material tersebut memiliki kemampuan penghantar panas yang rendah. Gambar 3.4 Styrofoam c. Busa Busa berfungsi untuk meminimalisir kebocoran udara dan temperatur ke lingkungan. Dalam penelitian ini digunakan untuk menutup celah-celah udara pada mesin pengering handuk dan melapisi rangka-rangka pintu. Gambar 3.5 Busa PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI d. Lakban dan lem aibon Lakban digunakan untuk menutup celah-celah sambungan antara kayu dan triplek. Sedangkan lem aibon digunakan untuk styrofoam dan busa pada permukaan triplek ataupun seng. e. Paku Paku digunakan untuk menyatukan rangka dan triplek agar dapat menyatu sehingga konstruksi dapat menjadi kokoh. f. Kawat Kawat digunakan untuk mengikat rangka peletakan hanger dan mengikat alat ukur pressure gauge serta mengikat pintu-pintu pada mesin pengering agar udara yang keluar dari mesin pengering terminimalisir. g. Balok kayu Balok kayu yang digunakan dalam pembuatan mesin pengering handuk adalah sebagai rangka dari mesin pengering. Gambar 3.6 Balok Kayu PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI h. Roda Roda digunakan untuk membantu atau memudahkan pada saat memindahkan mesin pengering dari satu tempat ke tempat lain. i. Plat seng Plat seng digunakan sebagai alas dari komponen evaporator. Pemilihan plat seng sebagai alas dari komponen evaporator adalah agar rangka kayu tidak terkena langsung air hasil kondensasi. j. Kompresor Kompresor merupakan alat yang berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran ke komponen sistem kompresi uap yang lainnya melalui pipa-pipa dengan cara menghisap dan memompa refrigeran. Jenis kompresor yang digunakan adalah kompresor rotari dengan daya 12 HP, tegangan yang digunakan 220V, arus yang bekerja pada kompresor 2 Ampere. Gambar 3.7 Kompresor PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI k. Kondensor Kondensor merupakan suatu alat penukar kalor yang berfungsi mengkondisikan refrigeran dari fase uap menjadi fase cair. Agar dapat mengubah fase dari uap menjadi cair diperlukan suhu lingkungan yang lebih rendah dari suhu refrigeran sehingga dapat terjadi pelepasan kalor ke lingkungan kondensor. Jenis kondensor yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip, pipa yang digunakan berbahan tembaga dan sirip berbahan alumunium. Ukuran dari kondensor yang digunakan adalah 67,5 cm × 2 cm × 50 cm dengan diameter pipa luar 10 mm, dan jumlah lintasan sebanyak sembilan. Gambar 3.8 Kondensor l. Pipa kapiler Pipa kapiler adalah alat yang berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah sebelum masuk evaporator. Ketika refrigeran mengalami penurunan tekanan temperatur refrigeran juga mengalami penurunan. Panjang pipa kapiler yang digunakan sepanjang 60 cm dengan ukuran diamater luar sebesar 3 mm. Gambar 3.9 Pipa Kapiler m. Evaporator Evaporator merupakan unit yang berfungsi untuk menguapkan refrigeran dari fase cair menjadi gas sebelum refrigeran masuk kompresor. Jenis evaporator yang digunakan merupakan jenis pipa bersirip dengan bahan pipa tembaga serta sirip berbahan alumunium, ukuran dari evaporator adalah 62 cm × 1,3 cm × 45 cm dengan ukuran diameter pipa luar sebesar 7 mm dan jumlah lintasan sebanyak 11. Gambar 3.10 Evaporator PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI n. Filter Merupakan alat yang berfungsi untuk menyaring kotoran sebelum refrigeran masuk pipa kapiler agar tidak terjadi penyumbatan dari serbuk-serbuk sisa pemotongan pipa tembaga, korosi dan kotoran lainnya. Filter yang digunakan memiliki panjang 70 mm dan diameter 19 mm. Gambar 3.11 Filter o. Refrigeran Refrigeran merupakan jenis gas yang digunakan sebagai fluida pendingin. Refrigeran berfungsi untuk menyerap atau melepas kalor dari lingkungan sekitar. Jenis refrigeran yang digunakan adalah R134a. Gambar 3.12 Refrigeran 134a PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI p. Kipas Kipas digunakan untuk menghisap udara lingkungan dan mensirkulasi udara kering hasil dehumidifikasi menuju lemari pengering. Banyaknya kipas yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebanyak dua buah dengan ukuran diameter 38 cm, jumlah sudu sebanyak 4 buah dan daya kipas 19 W. Gambar 3.13 Kipas q. Water heater Water heater dalam penelitian ini digunakan sebagai pemanas aliran air yang akan disalurkan ke heat exchanger. Water heater yang digunakan berjenis gas water heater dengan LPG sebagai sumber energinya. Gambar 3.14 Gas Water Heater PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI r. Kompor Dalam penelitian kompor yang digunakan berjenis high pressure , kompor digunakan untuk memanaskan gas water heater sehingga air yang mengalir meningkat suhunya. s. Pompa Pompa digunakan untuk mensirkulasikan air dari penampungan air menuju heat exchanger. Jenis pompa yang digunakan dalam penelitian adalah jenis pompa sentrifugal. t. Gas LPG Gas LPG dalam penelitian ini digunakan sebagai bahan bakar untuk meningkatkan suhu air ketika air melewati gas water heater. u. Selang Dalam penelitian ini selang digunakan untuk mengalirkan fluida dari pompa menuju gas water heater, kemudian dari gas water heater menuju heat exchanger. Ukuran selang yang digunakan 12 inch.

3.3.3 Alat Bantu Penelitian

Dalam proses pengambilan data diperlukan alat bantu penelitian sebagai berikut: a. Pengukur suhu digital dan termokopel Termokopel berfungsi untuk mengukur perubahan temperatur pada saat penelitian. Cara kerja adalah pada ujung termokopel diletakkan ditempelkan atau digantung pada bagian yang akan diukur temperaturnya, maka temperatur akan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI tertampil pada layar penampil suhu digital. Dalam pelaksanaan diperlukan kalibrasi agar lebih akurat. Gambar 3.15 Penampil Suhu Digital dan Termokopel b. Timbangan digital Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat handuk basah dan berat handuk kering dalam penelitian. Timbangan yang digunakan memiliki kapasitas 30 kg dengan ketelitian 0,5 gram. Gambar 3.16 Timbangan Digital PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI c. Termometer bola kering dan termometer bola basah Termometer bola kering digunakan untuk mengukur suhu kering udara, sedangkan suhu bola basah digunakan untuk mengukur suhu basah udara yang melewati termometer. d. Stopwatch Stopwatch digunakan dalam penelitian untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dalam penelitian. Waktu yang dibutuhkan setiap pengambilan data adalah setiap 15 menit. f. Alat ukur tekanan Pressure Gauge Pressure Gauge digunakan dalam penelitian untuk mengukur tekanan refrigeran dalam sistem kompresi uap. Terdapat dua alat ukur tekanan, yaitu tekanan hisap kompresor dan tekan keluar kompresor. Gambar 3.17 Pressure Gauge g. Tang amper Digunakan untuk mengetahui arus yang bekerja pada kompresor dari mesin pengering. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3.4 Tata Cara Penelitian

3.4.1 Alur Pelaksanaan Penelitian

Alur pelaksanaan penelitian mengikuti alur penelitian seperti diagram alir yang tersaji pada Gambar 3.18. Gambar 3.18 Diagram Alir Untuk Penelitian Mulai Persiapan Alat Pembuatan Mesin Pengambilan semua data Hasil Penelitian, Pengolahan Data, Perhitungan, Pembahasan Kesimpulan dan Saran Tidak baik Selesai Baik Uji Coba

3.4.2 Pembuatan Mesin Pengering Handuk

Langkah-langkah dalam pembuatan mesin pengering handuk yaitu: a. Merancang bentuk dan ukuran mesin pengering handuk. b. Membuat rangka mesin pengering handuk dengan menggunakan balok kayu. c. Pemasangan triplek pada rangka mesin dan menutup sela-sela antara rangka mesin dan triplek dengan lakban. Gambar 3.19 Pembuatan Rangka Mesin Pengering Handuk d. Pembuatan alas komponen evaporator dengan plat seng. e. Pemasangan pintu agar memudahkan dalam pemasangan komponen utama siklus kompresi uap dan pemasangan kipas. f. Pemasangan styrofoam sebagai casing dalam mesin pengering handuk. g. Pemasangan komponen utama dari siklus kompresi uap yaitu kompresor, kondensor, filter, pipa kapiler dan evaporator. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 3.20 Pemasangan Komponen Utama Siklus Kompresi Uap h. Pemasangan pipa-pipa tembaga dan pengelasan sambungan antar pipa. i. Pemasangan set pressure gauge. j. Kemudian pemasangan komponen kelistrikan dan perkabelan mesin pengering handuk. k. Pembuatan dan pemasangan rangka tempat peletakan hanger.

3.4.3 Proses Pengisian Refrigeran 134a

Sebelum melakukan pengisian refrigeran diperlukan beberapa proses yaitu pemetilan dan pemvakuman agar siklus kompresi uap dapat bekerja dengan baik. Proses pemvakuman berarti mengosongkan atau menghampakan sistem kompresi uap dari udara dan gangguan karena udara tidak dapat diembunkan pada suhu dan tekanan pengembunan dari refrigeran Sumanto. 1985. Proses pemetilan berguna untuk membersihkan saluran dalam sistem kompresi uap dari kotoran-kotoran yang menempel pada saluran agar sistem dapat berjalan dengan baik. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Untuk melakukan pengisian refrigeran pada mesin pengering handuk diperlukan beberapa prosedur sebagai berikut : 1. Pasang salah satu ujung selang pressure gauge pada katup pengisian katup tengah pressure gauge, kemudian ujung lainnya dihubungkan pada katup tabung refrigeran 134a. Gambar 3.21 Katup Pengisian Refrigeran 2. Hidupkan kompresor dan buka keran pada katup tabung refrigeran secara perlahan-lahan hingga tekanan pada high pressure gauge mencapai tekanan yang diinginkan, kemudian tutup keran pada katup tabung refrigeran. 3. Setelah refrigeran terisi ke dalam sistem siklus kompresi uap, lepaskan selang pressure gauge. Pemeriksaan kebocoran pada sistem dilakukan dengan bantuan busa sabun, pemeriksaan dilakukan pada lubang katup pengisian dan sambungan pipa-pipa.

3.4.4 Skematik Pengambilan Data

Pemasangan alat ukur pada mesin pengering handuk dan alur udara ditampilkan dalam Gambar 3.22. Katup Pengisian Gambar 3.22 Skematik Pengambilan data Keterangan Gambar 3.22 skematik mesin pengering handuk: a. Termokopel T in Suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering. b. Termokopel T 1 Suhu udara kering setelah melewati evaporator. c. Termokopel T 2 Suhu udara kering setelah melewati kompresor. d. Termokopel T 3 Suhu udara kering setelah melewati kondensor. T in T 1 T 2 T 3 T 4 T out Tw in Tw out Evapor at o r K om pr es o r K ondens o r HE e. Termokopel T 4 Suhu udara kering setelah melewati heat exchanger atau suhu udara kering masuk lemari pengering. f. Termokopel T out Suhu udara kering setelah keluar dari lemari pengering. g. Termometer bola basah Tw in Suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering. h. Termometer bola basah Tw out Suhu udara basah setelah keluar dari lemari pengering.

3.4.5 Cara Pengambilan Data

Langkah-langkah yang dilakukan untuk mendapatkan data yaitu sebagai berikut: a. Penelitian dilakukan di Laboratorium Universitas Sanata Dharma pada musim hujan. Perubahan suhu sekitar dan kelembaban dalam penelitian ini diabaikan, karena suhu udara sekitar dan kelembabannya berubah-ubah sesuai cuaca. b. Memastikan bahwa termokopel sudah dikalibrasi. c. Memeriksa kipas bekerja dengan baik serta saluran pembuangan air hasil kondensasi udara tidak tersumbat. d. Alat bantu penelitian diletakkan pada tempat yang sudah ditetapkan. e. Menghidupkan mesin pengering handuk, kipas 1 dan kipas 2. f. Mencatat massa hanger. Selanjutnya timbang dan catat massa kering handuk MHK. g. Menutup semua celah-celah dengan busa dan menutup semua pintu lemari pengering. Tunggu hingga 30 menit agar mesin pengering handuk mencapai suhu kerja yang stabil. h. Membasahi dan memeras handuk hingga air tidak menetes, kemudian timbang dan catat massa handuk basah MHB. i. Mengecek tekanan P 1 P 2 dan arus, kemudian tutup semua pintu. j. Data yang harus dicatat setiap 15 menit, antara lain: MHBt : Massa handuk basah saat t , kg T in : Suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering , o C Tw in : Suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering , o C T 1 : Suhu udara kering setelah melewati evaporator , o C T 2 : Suhu udara kering setelah melewati kompresor , o C T 3 : Suhu udara kering setelah melewati kondensor , o C T 4 : Suhu udara kering setelah melewati heat exchanger , o C T out : Suhu udara kering setelah keluar dari lemari pengering , o C Tw out : Suhu udara basah setelah keluar dari lemari pengering , o C P 1 : Tekanan refrigeran yang masuk kompresor , Psig P 2 : Tekanan refrigeran yang keluar kompresor , Psig I : Arus yang bekerja pada mesin pengering handuk , A k. Hasil dari data yang diperoleh kemudian dijumlahkan hasil dari kalibrasi alat bantu dan berat handuk dikurangi massa hanger. Tabel 3.1 Tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data Tabel 3.2 Lanjutan tabel yang dipergunakan dalam pengambilan data

3.5 Cara Menganalisis dan Menampilkan Hasil

Cara yang digunakan untuk menganalisis hasil dan menampilkan hasil, sebagai berikut: a. Data yang diperoleh dari penelitian dimasukkan dalam Tabel 3.1 Tabel 3.2. Kemudian hitung rata-rata dari 5 kali percobaan setiap variasi. Waktu Massa Handuk Kering Massa Handuk Basah Massa Handuk Basah saat t Perbedaan Massa Handuk Suhu Udara Luar menit kg kg kg kg o C t MHK MHB MHB t Δm T in Tw in Suhu Udara Setelah Melewati o C Suhu Udara Keluar Tekanan Kerja Arus Evap Komp Kond HE Lemari Pengering o C Psig A T 1 T 2 T 3 T 4 T out Tw out P 1 P 2 I PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI b. Setelah mendapatkan rata-rata, kemudian menghitung massa air yang menguap dari handuk M 1 setiap variasinya. Massa air yang menguap dari handuk M 1 dapat dihitung dengan Persamaan 3.1: M 1 = MHB-MHK 3.1 Pada permasamaan 3.1: M 1 = Massa air yang menguap dari handuk kg MHB = Massa handuk basah kg MHK = Massa handuk kering kg c. Mencari suhu kerja evaporator dan suhu kerja kondensor dengan menggunakan P-h diagram untuk refrigeran 134a. Untuk dapat menggunakan P-h diagram, satuan tekanan refrigeran P 1 dan P 2 terlebih dahulu dikonversi dari Psig ke bar. d. Mencari kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator w F , kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering w H dengan menggunakan psychometric chart. e. Setelah mengetahui kelembaban spesifik udara setelah melewati evaporator w F dan kelembaban spesifik udara setelah keluar dari lemari pengering w H , kemudian dapat dihitung massa air yang berhasil diuapkan Δw tiap variasi. Massa air yang berhasil diuapkan Δw dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.1. f. Menghitung laju pengeringan M 2 , dapat dihitung dengan cara perbedaan massa air Δm dibagi dengan perbedaan waktu Δt. Untuk dapat menghitung laju pengeringan M 2 dapat menggunakan Persamaan 2.2. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI g. Kemudian dapat menghitung laju aliran massa udara pada mesin pengering handuk udara m  setiap variasi. Laju aliran massa udara udara m  dapat dihitung dengan laju pengeringan mesin pengering handuk M 2 dibagi dengan massa air yang berhasil diuapkan Δw. Laju aliran massa udara udara m  dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.3. h. Untuk memudahkan pembahasan, hasil perhitungan proses pengeringan, maka digambarkan dalam grafik. Pembahasan dilakukan terhadap grafik yang dihasilkan dengan mengacu pada tujuan penelitian.

3.6 Cara Mendapatkan Kesimpulan

Dari analisis yang sudah dilakukan akan diperoleh suatu kesimpulan. Kesimpulan merupakan inti sari hasil analisis penelitian dan kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57 BAB IV HASIL PENELITIAN, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Penelitian mesin pengering handuk sistem terbuka dengan variasi perasan menggunakan tangan dan perasan dengan bantuan mesin cuci mendapatkan hasil meliputi: massa handuk kering, massa handuk basah, massa handuk basah saat t, tekanan refrigeran masuk kompresor P 1 , tekanan refrigeran keluar kompresor P 2 , suhu udara kering sebelum masuk mesin pengering T in , suhu udara basah sebelum masuk mesin pengering Tw in , suhu udara kering setelah melewati evaporator T 1 , suhu udara kering setelah melewati kompresor T 2 , suhu udara kering setelah melewati kondensor T 3 , suhu udara kering setelah melewati heat exchanger T 4 , suhu udara kering setelah keluar dari lemari pengering T out , suhu udara basah setelah keluar dari lemari pengering Tw out , arus yang bekerja pada mesin pengering handuk I. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali percobaan untuk setiap variasi, kemudian dihitung hasil rata-ratanya. Untuk pengeringan handuk dengan perasan tangan, hasil rata-rata disajikan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil rata-rata pengeringan handuk dengan perasan tangan Tabel 4.2 Lanjutan hasil rata-rata pengeringan handuk dengan perasan tangan Waktu Massa Handuk Kering Massa Handuk Basah Massa Handuk Basah saat t Perbedaan Massa Handuk Suhu Udara Luar menit kg kg kg kg o C t MHK MHB MHB t Δm T in Tw in 1,8 4,833 4,833 29,6 25,6 15 1,8 4,833 4,503 0,330 29,9 25,7 30 1,8 4,833 4,193 0,310 30,2 25,7 45 1,8 4,833 3,875 0,318 30,3 25,6 60 1,8 4,833 3,550 0,325 30,2 25,5 75 1,8 4,833 3,228 0,322 30,7 25,4 90 1,8 4,833 2,917 0,311 30,5 25,4 105 1,8 4,833 2,604 0,313 30,9 25,4 120 1,8 4,833 2,349 0,255 31,1 25,4 135 1,8 4,833 2,107 0,242 31,3 25,4 150 1,8 4,833 1,904 0,203 31,8 25,4 165 1,8 4,833 1,779 0,125 31,4 25,4 rata-rata 30,7 25,5 Waktu Suhu Udara Setelah Melewati o C Suhu Udara Keluar Tekanan Kerja Arus menit Evap Komp Kond HE Lemari Pengering o C Psig A t T 1 T 2 T 3 T 4 T out Tw out P 1 P 2 I 17,7 33,4 39,0 51,2 46,3 31,0 55 216 1,9 15 18,2 34,1 40,2 52,1 46,6 30,6 59 221 1,9 30 18,4 34,5 40,1 52,0 46,9 30,7 57 219 1,9 45 18,5 34,6 40,8 52,5 46,9 30,5 57 225 1,9 60 18,4 32,7 40,7 53,1 47,5 30,7 56 225 1,9 75 18,3 32,5 40,6 53,7 48,1 30,8 56 226 1,9 90 18,3 32,7 40,6 53,8 48,0 30,8 56 224 1,9 105 18,2 32,9 41,0 54,4 48,7 30,7 59 224 1,9 120 18,5 31,9 41,1 54,4 48,8 30,9 60 226 1,9 135 18,5 31,5 41,0 54,4 49,7 30,9 60 226 1,9 150 18,7 32,3 41,2 54,6 49,7 31,2 60 226 1,9 165 18,7 32,0 41,2 54,6 50,4 31,2 60 228 1,9 rata-rata 18,4 32,9 40,6 53,4 48,1 30,8 58 224 1,9