bab i pendahuluan 1.1. latar belakang - digital...
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Indonesia merupakan wilayah yang terletak dalam garis
khatulistiwa dan mempunyai iklim penghujan dan panas.Kedua iklim tersebut
mempunyai pengaruh bagi kehidupan sehari-hari,baik dalam lingkungan
keluarga dan masyarakat pada umumnya.Dari hal tersebut sekarang
masyarakat banyak yang memanfaatkan sumber energi dari alam.Baik dari
energi panas matahari dan panas bumi dirubah menjadi energi listrik melalui
teknologi tapat guna. Apalagi saat ini banyak produsen yang menciptakan
suatu peralatan yang berkaitan dengan teknologi tepat guna,akan tetapi
masih minim dalam permintaan konsumen,itu disebabkan karena masih
kurang efisiensi dan juga minim pemakaian.Maka disini kami akan melakukan
inovasi pembuatan suatu alat mesin pengering pakaian.Proses pengeringan
yang dilakukan banyak orang masih bersifat sederhana yaitu dengan metode
penjemuran secara langsung dibawah sinar matahari.(Thamrin,2011)
Metode ini kurang efektif karena membutuhkan waktu lama dan masih
tergantung pada cuaca dan juga menimbulkan bau pada pakaian serta efek
sinar ultraviolet yang dapat merusak warna pakaian.Mempertimbangkan
kekurang efektifan metode tersebut maka perlu dicari suatu metode yang
dapat menggantikan,namun masih memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai
pengering yang dapat menurunkan kadar air pada pakaian sampai 5%.
2
Pengeringan pakaian dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu
pengeringan alami dan pengeringan buatan. Pengeringan alami banyak
dipraktekkan oleh masyarakat pada umumnya, yang dilakukan dengan
penyinaran matahari secara langsung (penjemuran). Sementara pengeringan
buatan merupakan cara pengeringan dengan menggunakan alat yang
memanfaatkan sumber panas sinar matahari (energi surya), kompor minyak,
ataupun tenaga listrik. Alat pengering yang menggunakan sumber tenaga
listrik biasanya berupa oven.(Darjat,2008)
Upaya penyelamatan pengeringan pakaian adalah dengan
melakukan pengeringan. Prinsip pengeringan pakaian adalah upaya
menguapkan air karena ada perbedaan kandungan uap air diantara udara dan
bahan yang dikeringkan. Udara mempunyai kandungan uap air yang lebih
kecil dari pada bahan sehingga dapat menghisap uap air dari bahan yang
dikeringkan. Salah satu faktor yang mempercepat proses pengeringan adalah
angin atau udara yang mengalir. Dengan adanya aliran udara maka udara yang
sudah jenuh dapat diganti oleh udara kering sehingga proses pengeringan
dapat berjalan secara terus menerus.(Erlina,2009)
Oleh karena itu kami akan membuat suatu alat pengering pakaian
yang berbentuk kotak persegi sebagai tempat pakaian yang akan dikeringkan
didalamnya terdapat sebuah kipas angin dan elemen pemanas sebagai sarana
untuk menghasilkan udara panas.Proses pengeringan pakaian secara efektif,
cucian digantungkan dengan hanger di ruangan lemari atau kotak tertutup
,tapi udara harus masih bisa bersirkulasi. Jarak antar hanger relatif cukup
3
rapat ( 8-10 cm ). Untuk pakaian dalam atau pakaian bayi, digunakan hanger
bundar yang bentuknya seperti payung dibalik karena efektif tempat. Selain
itu, cucian dikelompokkan menurut lamanya kering. Kemudian elemen
pemanas dan kipas angin dihidupkan. Tiupan kipas angin diarahkan menuju
cucian yang paling lama kering seperti handuk, jeans, sepatu, dsb dengan
tujuan agar semua cucian akan kering dalam waktu yang relatif bersamaan
untuk menghemat listrik. Selanjutnya pintu ditutup agar udara dapat menjadi
lebih panas ( dapat mencapai 40-50 derajat Celsius ).Karena yang
berpengaruh terhadap pengeringan adalah panas ( yang diberikan oleh
elemen ) dan sirkulasi udara( yang diberikan oleh kipas angin ).
1.2. PERUMUSAN MASALAH
Dari uraian diatas dapat ditarik suatu permasalahan yaitu bagaimana
membuat suatu alat Pengering pakaian dengan elemen pemanas, penentuan
sumber panas dan pengendali panas agar panas dalam ruangan dapat stabil
serta bagaimana cara penentuan kadar air pada pakaian
4
1.3. BATASAN MASALAH
Dalam penulisan proposal ini,agar tidak menyimpang dari inti pokok
bahasan ,maka diberikan batasan masalah.Batasan masalah tersebut adalah
sebagai berikut:
a. Pakaian yang dikeringkan sebanyak 5kg/13 potong dengan ketentuan
sudah mengalami pemerasan tangan/mesin cuci
b. Pakaian yang dikeringkan yaitu pakaian sehari-hari
c. Elemen pemanas yang digunakan sebagai sumber panas berjumlah 1,satu
elemen pemanas berdaya 300 watt
d. Batasan setting Termostat pada suhu maksimal adalah 100 oC
1.4. TUJUAN
Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan alat pengering pakaian ini yaitu:
a. Dihasilkanya suatu alat pengering pakaian yang efisien dan ekonomis
bagi masyarakat
b. Mempercepat proses pengeringan
c. Pengeringan tidak tergantung pada alam atau cuaca
d. Sebagai syarat untuk menyelesaikan strata 1
5
1.5. MANFAAT
Manfaat yang bisa diambil yaitu:
a. Terciptanya suatu alat yang efisien,ekonomis dan sangat berguna bagi
masyarakat
b. Memperkecil biaya yang dikeluarkan dalam proses pengeringan
c. Sebagai mesin penunjang wirausaha laundry
d. Untuk pengeringan pakaian UKM Batik
1.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Dalam penulisan tugas akhir ini, sistematika penulisan yang digunakan
adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini diberi penjelasan mengenai latar belakang, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan
tugas akhir.
BAB II TINJAUAN PUSTA
Pada bab ini dijelaskan mengenai dasar teori yang dipakai untuk
membahas permasalahan didalam tugas akhir.
6
BAB III METODE PENELITIAN
Pada bab ini tentang bagaimana proses perancangan dan pembuatan
mesin pengering pakaian dengan menggunakan elemen pemanas
BAB IV PERCOBAAN DAN ANALISA
Pada bab ini dijelaskan/diuraikan mengenai proses kerja alat yang
mencakup proses pengeringan pakaian.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini memberikan penjelasan mengenai hasil pengeringan dari
mesin yang telah dibuat dengan memberikan kesimpulan dan saran.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Plywood atau sering disebut tripleks adalah sejenis papan pabrikan yang
terdiri dari lapisan kayu (vener kayu) yang direkatkan bersama-
sama.Plywood merupakan salah satu produk kayu yang paling sering
digunakan. Plywood bersifat fleksibel, murah, dapat dibentuk, dapat didaur
ulang, dan tidak memiliki teknik pembuatan yang rumit.Plywood biasanya
digunakan untuk menggunakan kayu solid karena lebih tahan retak, susut,
atau bengkok. karena bahan penyekat triplek memiliki konduktivitas yang
cukup 0.069 W/moC.(Moran,2004) dan tidak terlalu berat untuk dipasangkan
pada sisi-sisi dinding alat pengering. Dengan ukuran 110 cm x 850 cm, tebal
4 mm, Alat penyekat ini digunakan agar panas yang dihasilkan dari
pemanasan elemen tidak terbuang. Penyekat panas ini diletakkan di bagian
samping kiri dan kanan alat pengering,Seperti ditunjukkan pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Bahan Penyekat Panas Triplek pada sisi kiri dan kanan
120 cm
70 cm
8
Untuk bahan penyekat pada bagian belakang alat pengering dibutuhkan
triplek dengan ukuran 110 cm x 120 cm, tebal 4 mm,Seperti ditunjukkan
pada gambar 2.2
Gambar 2.2 Bahan penyekat panas Triplek pada sisi bagian belakang
2.2 Besi siku merupakan logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang
banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari.Dalam tabel
periodik besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26.Mempunyai titik
leleh 1525°C dan berat jenisnya 7,86 (Yetri,2003). Besi juga mempunyai
nilai ekonomis yang tinggi.Besi adalah logam yang paling banyak dan
paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal,
diantaranya:
120 cm
120 cm
9
a. Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar
b. Pengolahannya relatif mudah dan murah
c. Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah
dimodifikasi
2.2.1. Selain logam ada yang disebut dengan istilah bukan logam (non metal)
dan unsur metaloid (yang menyerupai logam).
Logam dapat dibagi dalam beberapa golongan,(callister,2007) yaitu:
a. Logam berat :Besi, nikel, krom, tembaga, timah putih, timah hitam
dan seng.
b. Logam Ringan :Alumunium, magnesium, titanium, kalsium, Kalium,
Natrium, Barium
c. Logam Mulia :Emas, Perak, dan Platina.
d. Logam Tahan Api :Wolfram, molibden, titanium, dan zirkonium.
2.2.2. Logam dapat dibagi dalam dua golongan yaitu logam ferro atau logam
besi dan logam nonferro yaitu logam bukan besi.(callister,2007)
a. Logam ferro (besi)
Logam ferro adalah suatu logam paduan yang terdiri dari campuran
unsur karbon dengan besi. Untuk menghasilkan suatu logam paduan
yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka
dicampur dengan bermacam logam lainnya.
10
● Jenis logam ferro adalah sebagai berikut:
- Besi tuang
- Besi tempa
- Baja lunak
- Baja karbon sedang
- Baja karbon tinggi - Baja karbon tinggi dengan campuran (callister,2007)
b. Logam Nonferro
Logam nonferro adalah logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe).
Logam nonferro antara lain sebagai berikut:
- Tembaga (Cu)
- Alumunium (Al)
- Timbel (Pb)
- Timah (Sn)
(callister,2007)
2.3 Kipas angin dipergunakan untuk menghasilkan angin. Fungsi Exhaust
Fan berfungsi untuk mendistribusikan dan menyebarkan udara panas ke
seluruh ruangan pengering(Hasan,2009). Kipas angin secara umum
dibedakan atas kipas angin tradisional antara lain kipas angin tangan
dan kipas angin listrik yang digerakkan menggunakan tenaga listrik.
11
Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi
ukuran, penempatan posisi, serta fungsi. Ukuran kipas angin mulai kipas
angin mini (Kipas angin listrik yang dipegang tangan menggunakan
energi baterai), Kipas angin juga digunakan di dalam Unit CPU komputer
seperti kipas angin untuk mendinginkan processor, kartu grafis, power
supply dan Cassing.Kipas angin dapat dikontrol kecepatan hembusan
dengan 3 cara yaitu menggunakan pemutar, tali penarik serta remote
control. Perputaran baling-baling kipas angin dibagi dua yaitu centrifugal
(Angin mengalir searah dengan poros kipas) dan Axial (Angin mengalir
secara pararel dengan poros kipas).Jenis kipas angin yang dipakai
memiliki daya 40watt/220volt dengan frekuensi 50 HZ.Seperti
ditunjukkan pada gambar 2.3. Pemanfaatan kipas angin dalam
pembuatan alat ini adalah untuk menghembuskan udara panas di
sekitar elemen pamanas menuju ruang pengering.
Gambar 2.3 kipas angin/exhaust fan
12
2.4 Termostat adalah alat untuk mengatur suhu agar selalu tetap. Prinsip
alat ini adalah (pengatur). Termostat banyak dipakai pada alat-alat
seperti lemari es, setrika listrik, tungku masak, alat penetas telur,
incubator (tempat menyimpan bayi yang sakit), dan pemanas air
mandi.Contoh termostat adalah termostat bimetal. Sewaktu ruangan
masih dingin, keping bimetal lurus, kontak terhubung dengan arus
listrik. Ketika suhu ruang panas (suhu tertentu), keping bimetal
melengkung dan akan memisahkan kontak, kemudian memutuskan
aliran listrik. Jadi, termostat mempunyai prinsip kerja yang hampir sama
dengan saklar otomatis.(Linsley,2004). Seperti ditunjukkan pada gbr 2.4
Gambar 2.4 Thermostat bimetal lurus (Linsley,2004)
13
2.5 Elemen pemanas
Elemen pemanas merupakan alat pengubah tenaga listrik
menjadi tenaga panas, atau komponen ini berfungsi sebagai penghasil
panas. Pemakaian elemen pemanas sebagai sumber kalor atau panas
pada alat pengering ini,prinsip kerjanya sama dengan pemanfaatan
elemen pemanas untuk alat keperluan rumah tangga seperti oven, dan
seterika listrik (Hasan,2009).Elemen pemanas yang dipakai dalam
pembuatan alat ini memiliki daya 300 Watt / 220 voltAC.
Elemen pemanas yang digunakan harus memenuhi beberapa
persyaratan sebagai berikut:
a. Tahan lama pada suhu yang dikehendaki
b. Pada suhu yang dikehendaki mekanik harus kuat
c. Koefisien muai kecil, pada suhu yang dikehendaki tidak
mengalami perubahan bentuk
d. Mempunyai Tahanan jenis tinggi
2.6 Mekanisme Perpindahan Panas
Menurut(Darjat,2008) Mekanisme Perpindahan Panas dibagi menjadi
tiga, yaitu :
2.6.1. Perpindahan Kalor Konduksi
14
Adanya gradient temperatur akan terjadi perpindahan panas.
Dalam benda padat perpindahan panas timbul karena gerakan
antar atom pada temperatur yang tinggi, sehingga atom-atom
tersebut dapat memindahkan panas. Didalam cairan atau gas,
panas dihantar oleh tumbukan antar molekul.(Rathore,2008)
Persamaan Dasar Konduksi :
q = -k A 𝑇1−𝑇2
𝐿
Keterangan :
q = laju perpindahan panas
k = konduktifitas termal (W/m.K)
A = Luasan dinding (m2)
L =Tebal dinding (m)
T1=Suhu pada permukaan panas (K)
T2=Suhu pada permukaan dingin (K)
15
2.6.2. Perpindahan Kalor Konveksi
Perpindahan panas terjadi secara konveksi dari pelat ke sekeliling
atau sebaliknya.Seperti ditunjukkan pada gambar 2.5. Perpindahan
panas konveksi dibedakan menjadi dua yaitu konveksi bebas dan
konveksi paksa.(Rathore,2008)
Gambar 2.5 Perpindahan Panas Konveksi paksa(Rathore,2008)
• Perpindahan panas konveksi paksa yaitu bila aliran yang terjadi
disebabkan oleh beberapa cara yang berasal dari luar,misal blower
atau tiupan kipas angin
16
• Perpindahan panas konveksi bebas atau konveksi alami yaitu bila
aliran yang terjadi dari dalam, misalnya gradien masa jenis atau
kerapatan fluida
Secara umum laju perpindahan panas konveksi dinyatakan
dengan hukum pendinginan Newton sebagai(Rathore,2008):
q=h.A (Ts-T∞)
dimana:
q= Laju perpindahan panas (W)
h= koefisien perpindahan panas (W/m2.K)
A= Luas permukaan (m2)
Ts= Temperatur permukaan(K)
T∞= Temperatur fluida (K)
2.6.3. Perpindahan panas Radiasi
Perpindahan panas oleh perjalanan foton yang tak
terorganisasi. Setiap benda-benda terus-menerus memancarkan
foton secara serampangan didalam arah,waktu,dan energi netto
yang dipindahkan oleh foton tersebut, diperhitungkan sebagai
panas.(Rathore,2008)
17
Persamaan Dasar Radiasi :
q = α A ( T14- T24 )
Keterangan :
q = Laju perpindahan panas
A = Luas permukaan
α = Tetapan Stefan boltzman
T1,T2 = Temperatur permukaan
2.7 Pakaian
Pakaian merupakan jenis produk yang sering dipakai dalam
kehidupan sehari-hari.Bermacam-macam jenis produk pakaian mulai
dari yang berbahan katun,wol dan sutera.Dari berbagai bahan tersebut
proses pengeringan berbeda-beda.Upaya untuk mendapatkan hasil
pengeringan yang diinginkan yaitu dengan proses pengeringan.
Pengeringan adalah terjadinya pengurangan kadar air atau penguapan
kadar air oleh udara karena perbedaan.(Rokhani,2006)
2.7.1. Pada saat proses pengeringan, akan berlangsung beberapa proses
yaitu:
a. Proses perpindahan massa, proses perpindahan massa uap air
atau pengalihan kelembapan dari permukaan bahan
kesekeliling udara.
18
b. Proses perpindahan panas, akibat penambahan (perpindahan)
energi panas terjadilah proses penguapan air dari dalam
bahan ke permukaan bahan atau proses perubahan fasa cair
menjadi fasa uap.(Thamrin,2010)
2.7.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan(Erlina,2009):
a. Kadar air bahan
b. Suhu maksimum dalam proses penguapan
c. Waktu pengeringan
d. Sumber pemanas
2.7.3. Berdasarkan cara penguapan udara dan panas, maka proses
pengeringan dibagi 3 kategori(Rokhani,2006) :
a. Pengeringan udara
Panas dipindahkan menembus bahan, baik dari udara maupun
dari permukaan bahan yang dikeringkan / dipanaskan.Uap air
dipindahkan dengan penghembusan panas kedalam bahan yang
dikeringkan,kemudian dalam ruangan pengering tersebut
kandungan air diuapkan dan membuang uap air ke udara bebas.
b. Pengeringan udara hampa
Proses pengeringan ini didasarkan pada kenyataan bahwa
penguapan air dapat terjadi lebih cepat pada tekanan rendah
dari pada tekanan tinggi.Panas yang dipindahkan dalam
19
pengeringan hampa udara umumnya secara konduksi atau
radiasi (adanya gelombang elektromagnetik)
c. Pengeringan beku
Proses pengeringan ini terjadi karena uap air disublimasikan.
Struktur tetap dipertahankan dengan baik, yaitu menjaga kondisi
suhu dan tekanan tetap stabil dalam ruangan.
2.7.4. Secara garis besar proses pengeringan dapat dilakukan dengan dua
cara:
a. Pengeringan secara alami (natural drying)
Pengeringan seperti ini umumnya dilakukan oleh petani
tradisional.Secara umum yaitu dengan melakukan proses
penjemuran dibawah sinar matahari.
b. Pengeringan secara buatan (artificial drying)
Pengeringan dapat dilakukan dengan menggunakan alat
pengering Buatan atau semi mekanik dengan sumber panas
sesuai keinginan diharapkan memperoleh hasil yang lebih baik
dari pengeringan secara alami.(Erlina,2009)
20
2.7.5. Proses pengeringan dipengaruhi beberapa faktor diantaranya:
a. Faktor yang berhubungan dengan udara pengering meliputi suhu,
kecepatan volume, aliran udara pengering dan kelembapan
udara
b. Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkan
Meliputi ukuran bahan, kadar air awal dan tekanan parsial
Bahan(Erlina,2009)
Waktu proses pengeringan perlu diperhatikan satu hal yaitu
mekanisme pengeringan. Mekanisme pengeringan merupakan bagian
penting dalam pengeringan suatu bahan sebab dengan mengetahui
mekanisme pengeringan dapat diperkirakan jumlah energi dan waktu
proses yang optimal untuk tujuan pengawetan yang ekonomis. Energi
yang dipergunakan dalam pengeringan yang utama adalah berupa
energi panas untuk meningkatkan suhu dan menambah tenaga dalam
pemindahan air.Waktu proses erat kaitan dengan laju pengeringan dan
tingkat kesukaran yang dapat dikendalikan akibat
pengering(Erlina,2009).
21
● Ada dua metode untuk menentukan kadar air bahan yaitu bobot
basah(wet basis) dan bobot kering (dry basis) (Thamrin,2010 )
• Penentuan kadar air berdasar bobot basah adalah :
m = 𝑊𝑚
(𝑊𝑚+𝑤𝑑 ) x100 %
Dimana:
m = kadar air
Wm = berat air bahan (kg)
Wd = berat kering bahan (kg)
• Sedangkan penentuan kadar air berdasar bobot kering adalah :
m’=Wb -Wd
Dimana:
Wb = berat bahan awal (kg)
Wd = berat kering bahan akhir (kg)
• Sedang untuk menghitung berat air yang diuapkan dirumuskan:
Ww = 100(𝑚0−𝑚1)
100−𝑚0 (100−𝑚1)x Wd
Dimana:
Ww = berat air yang diuapkan (kg)
m0 = kadar air basis basah (%)
m1 = kadar air akhir (%)
22
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram alir Perancangan
Gambar 3.1 Diagram alir Perancangan dan pembuatan mesin pengering pakaian
menggunakan elemen pemanas kapasitas 5 kg
Start
Studi Pustaka
Data awal perencanaan
Perancangan mesin
pengeringkebasahan
Perencanaan elemen pemanas
Perencanaan rangkaian elektrik pengering
Perhitungan energi panas
Percobaan
Analisa dan Kesimpulan
Stop
23
3.2 Perancangan mesin
Gambar 3.2 Rancang bangun pengering pakaian
3.2.1. Keterangan gambar pengering pakaian:
a. Rangka alat pengering
Bahan utama dari pembuatan alat pengering pakaian dapat
bermacam-macam,namun dalam pembuatan rangka alat pengering
pakaian ini mempergunakan besi siku lubang dengan ukuran 3x3 cm
Besi siku lubang dipotong dengan perincian:
1. Ukuran 120 cm sebanyak 9 buah
2. Ukuran 70 cm sebanyak 7 buah
a
b
f
g
d
e
h
i
a
c j
24
b. Dinding pintu
Bagian pintu dipasang pada bagian depan ruang pengering dengan
diberi engsel panjang pada bagian samping.pada alat pengering
pakaian ini menggunakan 2 pintu
c. Dinding penutup
Dinding penutup ini digunakan untuk menutup bagian rangka yang
sudah dibuat.Dinding penutup terbuat dari bahan triplek,bagian
dalam dilapisi aluminium foil
d. Kipas angin
Kipas angin diletakkan pada bagian belakang kotak pengering,posisi
kipas angin agak keluar.Didepan kipas angin terdapat elemen
pemanas sebagai sumber panas
e. Elemen pemanas
Elemen pemanas diletakkan berada didepan kipas angin agar panas
bisa menyebar ke seluruh ruangan pemanas
f. Pengatur kecepatan angin
dipasang pada bagian panel atas,untuk memudahkan mengatur
kecepatan angin yang diinginkan
25
g. Tombol off
Tombol off dipasang untuk memutus aliran listrik yang mengalir
pada rangkaian listrik
h. Tombol on
Tombol on dipasang untuk menyambung aliran listrik yang mengalir
pada rangkaian listrik
i. Thermometer
Thermometer dipasang pada bagian depan pintu kanan samping
atas untuk mengetahui suhu pada ruangan pengering
j. Lubang ventilasi
Lubang ventilasi berfungsi sebagai aliran uap air
26
3.2.2. Langkah pertama sebelum membuat mesin pengering ini,terlebih
dahulu dipersiapkan peralatan-peralatan dan bahan yang digunakan
dalam proses perakitan dan pembuatan. Berikut ini beberapa alat
dan bahan yang akan dipergunakan dalam pembuatan alat
diantaranya :
Tabel 3.1 Daftar alat dan bahan
No Alat dan Bahan Ukuran Jumlah
1 Besi siku lubang 3 m 6 bh
2 Plywood/Triplek 1220x1220 cm 6 bh
3 Baut sekrup Standart 1 pak
4 Engsel 120 cm 2 bh
5 Amplas Standart 4 bh
6 Cat 1 kg 1 bh
7 Kunci slot Standart 2 bh
8 Gergaji Standart 1 bh
9 Palu Standart 1 bh
10 Aluminium foil 120x120 cm 6 lbr
11 Lem Kayu Standart 2 bh
12 Vernis Standart 1 liter
13 Kipas Angin AC 40 W /220 volt 50 HZ 1 bh
14 Elemen Pemanas 300W /220 Volt 1 bh
15 Termometer 50 -110 °c 1 bh
27
3.3 Perencanaan sistem pengering dengan eleman pemanas
Seperti yang dijelaskan sebelumya,sistem pengering menggunakan
elemen pemanas menggunakan tenaga dari kipas angin sebagai
penyebar udara panas,sehinga didalam ruangan atau kotak terjadi
proses pemanasan secara konveksi terhadap pakaian yang akan
dikeringkan.
3.3.1. Pada tahap ini ditentukan terlebih dahulu parameter desain yang
diperlukan seperti:
a. Sifat bahan yang digunakan pada ruangan pengering dan pada
bagian utama elemen pemanas yang ditempatkan pada kipas
b.Temperatur pada ruangan pengering
3.3.2 Perencanaan sistem pengering dengan elemen pemanas ini
mengacupada pertimbangan faktor-faktor sebagai berikut:
a. Menggunakan sistem sesederhana mungkin (tepat guna)
b. Dapat dikerjakan dengan teknologi sederhana
c.Menggunakan material-material yang mudah didapat
d. Mudah dioperasikan
e.Biaya pengoperasian murah
f. Perawatan mudah dan murah
28
3.4 Rangkaian Elektrik Pemanas
saklar thermostat 220 V
saklar utama pemanas suhu berkisar 40-100°c
AC AC40Watt elemen
220V 220V/50HZ 300Watt/220V
Gambar 3.3 Rangkaian elektrik alat pengering
● Cara kerja
Prinsip kerja dari alat ini sederhana dan tidak begitu rumit. Tegangan
yang dipakai adalah sumber AC (220 Volt), dimana arus mengalir
melewati kipas angin yang menyebabkan kipas menyala. Kemudian
arus mengalir ke elemen pemanas dan termostat. Termostat akan
mangatur panas,dalam arti sebagai saklar otomatis bila panas melebihi
batas setting. Arus AC kemudian akan terhubung dengan lampu
(berfungsi sebagai indikator). Lampu berfungsi untuk mengetahui
terputus atau menyambungnya arus pada termostat. Apabila arus
sudah terhubung maka rangkaian akan bekerja.
M
29
Arus pada elemen pemanas akan mengubah energi listrik menjadi
panas atau kalor. Panas ini akan dihembuskan oleh kipas menuju ruang
pengering yang akan digunakan untuk menguapkan kandungan air
yang ada pada pakaian.
3.5 Proses pembuatan
3.5.1 Proses perakitan atau pembuatan alat pengering setelah
mempersiapkan alat adalah pembuatan rangka.
a. Proses pembuatan rangka
Ukuran 120 cm sebanyak 9 buah
- Ukuran 70 cm sebanyak 7 buah
b. Perancangan dinding penutup
- Ukuran 120 cm x 120 cm sebanyak 1 buah
- Ukuran 120 cm x 70 cm sebanyak 4 buah
c. Perancangan pintu
Pintu terbuat dari bahan triplek dengan ketebalan:
120 cm x 60 cm sebanyak 2 buah
d. Perancangan Tempat hanger
Untuk tempat hanger menggunakan besi siku lubang ukuran :
120 cm sebanyak 1 buah
30
3.5.2 Hasil rancangan yang telah dibuat direalisasikan dalam bentuk
benda kerja yang siap untuk dioperasikan. Dalam proses
pembuatan alat kali ini meliputi beberapa tahap diantaranya :
a. Pembuatan Rangka
Bahan-bahan yang sudah dipersiapkan sebelumnya dipotong
sesuai ukuran menurut perencanaan, kemudian bahan-bahan
tersebut dirangkai sesuai bangunan persegi panjang.
b. Pemasangan alat
Rangka yang sudah dibuat selanjutnya diberi dinding
penutup.Dinding penutup terbuat dari plywood (triplek).Pada
bagian belakang terdapat lubang, lubang tersebut sebagai
tempat kipas penghenbus/kipas angin.pada bagian penutup
depan kipas dipasang elemen pemanas,dimaksudkan panas
yang timbul dari elemen dihembuskan menuju ruang
pengering.Dan menyebabkan udara didalam pengering
menjadi panas untuk menguapkan kadar air yang terkandung
dalam pakaian.
c. Alat pengering pakaian yang direncanakan sebelumnya
direalisasikan dalam bentuk alat yang sesungguhnya. Alat
pengering yang sudah dirakit menjadi satu bagian yang
sempurna seperti pada gambar 8.
31
BAB IV
PERCOBAAN DAN ANALISA
4.1 PROSEDUR PENGUJIAN
4.1.1. Lokasi pengujian dilaksanakan disebuah ruangan,Adapun prosedur
pengujian sebagai berikut :
a. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam pengujian
b. Memilah jenis bahan pakaian yang akan dikeringkan
c. Sebelum dikeringkan pakaian dicuci terlebih dahulu dan diperas dengan
tangan atau mesin cuci.Untuk mempercepat proses pengeringan
sebaiknya dilakukan pemerasan dengan mesin cuci
d. Menata pakaian yang sudah dicuci dan diperas ke dalam ruang
pengering seperti pada gambar 4.2
e. Mengukur massa bahan dan mencatat perubahan suhu yang terjadi
pada tiap jamnya,pada suhu lingkungan dan ruang pengering
f. Pengujian dilakukan sampai tercapai kadar air yang diinginkan atau
pakaian kering.
32
Gambar 4.1 Rangka mesin pengering pakaian
Gambar 4.2 Mesin pengering pakaian
4.2 Teknik pengoperasian Mesin pengering pakaian
a. Sebelum menyalakan mesin terlebih dahulu mengecek ruangan
pengering harus dalam keadaan bersih
b. Menata pakaian yang mau dikeringkan dalam ruang pengering,dan
memilah jenis pakaian.Agar optimal untuk pakaian barbahan tebal
diletakkan sejajar dengan elemen pemanas,supaya dapat kering
sempurna
33
c. Menyalakan Elemen pemanas kemudian menyalakan kipas angin
dan menyalakan lampu dalam ruangan pengering
d. Atur kecepatan kipas angin agar proses pengeringan lebih optimal
e. Jika ruangan pengering terlalu panas matikan elemen pemanas
dan lampu penerangan agar panas dalam ruangan pengering stabil
4.3 Cara perawatan Mesin Pengering pakaian
Untuk menghasilkan proses pengeringan yang optimal,maka
perlu dilakukan pembersihan atau perawatan seminggu sekali agar
elemen pemanas dan kipas angin bekerja dengan baik,setiap sebulan
sekali berikan pelumasan pada poros kipas angin
4.4 Hasil Uji coba
Sebelum dilakukan proses uji coba mesin pengering
pakaian,terlebih dahulu harus dipastikan bahwa instalasi sistem
peralatan sudah rapi dan siap untuk dioperasikan.Uji coba awal
dilakukan dengan menyiapkan bahan pakaian,sebelumnya dicuci dan
dipilah dahulu sesuai dengan jenis pakaiannya.Setiap jenis pakaian
mempunyai massa beban yang berbeda-beda,dikarenakan pengaruh
penyerapan terhadap air.seperti pada tabel 4.1
34
Tabel 4.1 Massa pakaian sebelum dan sesudah dicuci
No Jenis pakaian Massa pakaian
sebelum dicuci
Massa pakaian
sesudah dicuci
1 Jaket kain 600 gram 1200 gram
2 Celana kain 500 gram 1100 gram
3 Baju Hem 300 gram 550 gram
4 T-shirt 250 gram 450 gram
5 Baju Batik 300 gram 550 gram
Dari daftar tabel diatas massa pakaian berbeda-beda sesuai dengan jenis
pakaian,maka akan berpengaruh terhadap proses pengeringan.Dari data
tabel 4.1 dihasilkan berupa grafik perubahan massa pakaian (gambar 4.3)
Gambar 4.3 Perubahan massa pakaian
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Jaket Kain Celana Kain
Baju Hem T-Shirt Baju Batik
sebelum dicuci
sesudah dicuci
35
Pada mesin pengering pakaian yang sudah dibuat mempunyai kapasitas
5 kg atau 12-15 pakaian.Selama proses pengeringan berlangsung,diamati
dan dicatat perubahan suhu yang terjadi di dalam mesin pengering pakaian
setiap 30 menit, 60 menit dan dilakukan pengecekan pakaian.Menurut data
uji coba yang sudah dilakukan,pakaian basah sampai menjadi kering
membutuhkan waktu maksimal 3 jam.dan sesuai dengan jenis bahan
pakaian.seperti ditunjukkan pada tabel 4.2
Tabel 4.2 Waktu pengeringan pakaian dan kecepatan kipas Angin
No Jenis Pakaian Waktu Kecepatan
Kipas
Waktu Kecepatan
Kipas
1 Jaket Kain 3 jam 1 2,5 jam 2
2 Celana Kain 3 jam 1 2,5 jam 2
3 Baju Hem 2 jam 1 1,5 jam 2
4 T-Shirt 2,5 jam 1 2 jam 2
5 Batik 2 jam 1 1,5 jam 2
Dari data tabel 4.2 pengujian pengeringan pakaian, Waktu dan
kecepatan putaran kipas angin berpengaruh terhadap hasil
pengeringan.disebabkan juga dari jenis bahan pakaian.Untuk jenis
jaket kain memerlukan waktu 3 jam kecepatan kipas angin 1.dan
membutuhkan waktu 2,5 jam kecepatan kipas angin 2.Untuk jenis Baju
Hem memerlukan waktu 2 jam kecepatan kipas angin 1,dan
membutuhkan waktu 1,5 jam kecepatan kipas angin 2.begitu juga jenis
pakaian batik,membutuhkan waktu pengeringan 2 jam untuk
36
kecepatan kipas angin 1,dan membutuhkan waktu 1,5 jam kecepatan
kipas angin 2. Dari tabel 4.2 dihasilkan suatu grafik pengaruh waktu
pengeringan terhadap kecepatan kipas angin (gambar 4.4)
Gambar 4.4 Pengaruh waktu pengeringan terhadap kecepatan kipas angin
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1 jam 1,5 jam 2 jam 2,5 jam 3 jam
Jaket Kain
Celana Kain
Baju Hem
T-Shirt
Batik
37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil perencanaan, pembuatan dan pengujian terhadap alat
pengering pakaian ini, maka dapat diambil kesimpulan:
1. Alat pengering pakaian ini dalam segi pengeringan pakaian
dapat dikatakan cukup baik.
2. Mesin pengering pakaian ini dapat digunakan sebagai sarana
penunjang wirausaha laundry dan UKM batik
3. Proses pengeringan dapat berlangsung siang dan malam
tanpa tergantung pada cuaca,dan lebih efisien tidak merusak
pakaian
4. Pada saat proses pengeringan pakaian pengaturan kecepatan
kipas angin,suhu ruangan pengering dan suhu ruangan luar
berpengaruh
5. Pada proses pengeringan pakaian,jenis bahan pakaian sangat
berpengaruh pada waktu pengeringan,untuk lebih efisien
dilakukan proses pengeringan mesin cuci terlebih dahulu.
38
B. Saran
Demi kesinambungan hasil pengujian yang telah diperoleh maka
mempunyai beberapa saran antara lain :
1. Dapat dilakukan perbaikan pada sistem pengering/elemen pemanas
agar proses pengeringan lebih optimal
2. Perlu juga dilakukan pengujian lanjutan dengan berbagai bahan jenis
pakaian
3. Melakukan perawatan elemen pemanas dan kipas angin agar tidak
mudah terjadi kerusakan.
39
DAFTAR PUSTAKA
Calisster (2007) Materials Science and Engineering, Department of Metallurgical EngineeringThe University of Utah
Darjat, (2008) Sistem pengendalian suhu dan kelembaban pada mesin
pengering kertas. Jurnal Teknik Elektro, Jilid 10,nomor 2, hlm 82-88 semarang: Universitas Diponegoro Semarang
Erlina dan Tazi, (2009) Uji model alat pengering tipe rak dengan kolektor
surya,”Jurnal Neutrino Vol 2, No.1,Malang.
Hasan, A. (2009) Mesin pengering produk pertanian Bertenaga Panas Bumi . Jurnal Teknologi Lingkungan,Vol.10 No.2 Hal 153-160,ISSN 1441-318X, Jakarta.
Linsley, (2004). Basic Electrical Instalation Work, edisi ke tiga, Erlangga,Jakarta
Moran, (2004).Thermodinamika Teknik jilid 1 edisi 4, Erlanga,Jakarta.
Rathore, (2008) Engineering Heat Transfer, second edition,United state of America
Rokhani, (2006) Rancang bangun sistem pengering cabai merah secara elektrik, Junal Teknik Mesin 3:2 no.15 Semarang: Universitas Negeri Semarang
Roos, C. (2008) Principles of heat transfer.Washington State University Extension Energy Program.
Thamrin, (2010) Rancang bangun alat pengering ubi kayu tipe rak dengan memanfaatkan Energi surya,”Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin(SNTTM)ke-9 Palembang,13-15,ISBN:978-602-97742-0-7
Yetri dkk, (2003) Pengerasan baja lunak (Mild stell).dengan media pendingin air dan minyak pelumas SAE 10, Jurnal R&B Volume 3 Nomor 1,ISSN : 1412-5080
40
LAMPIRAN
A. Foto Mesin pengering pakaian
Rangka pengering
Mesin pengering tampak depan
41
Pengujian pengeringan pakaian
Elemen pemanas
42
B. Tabel Perhitungan Biaya pemakaian
Tarif Daya listrik Golongan daya R1 1.300 VA berdasarkan Peraturan
Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral Nomor 07 Tahun 2012
Untuk perhitungan biaya pemakaian selama proses pengeringan:
- Sumber daya R1 Rumah Tangga Daya = 1.300 VA
- Biaya Pemakaian per Kwh =Rp 790,-
- Proses pengeringan Pakaian maksimal selama 3 jam
- Pemakaian Kwh= - Kwh awal 50 Kwh
- Kwh akhir 48 Kwh
43
- pemakaian Kwh meter pada proses pengeringan = 2 Kwh
Jadi Biaya pemakaian pada saat proses pengeringan :
Rp 790 x 2 Kwh =Rp 1.580,-
c. Tabel Sifat padat dan cair terpilih
44