## Alat Pengering Pakaian Portable dengan Memanfaatkan Energi Panas Buangan  AC Split 1PK
Ronald Berutu 1 , Immanuel S 2 , Andar Heryanto 3 , A. Halim Nasution 4 , Eko Y Setyawan 5* 1, 2,3,4 Universitas Sumatera Utara ; Jl. Dr. T. Mansur No.9, Padang Bulan, Medan, Telp; (061) 8214033
Jurusan Teknik Mesin, FT USU, Medan, Sumatera Utara
5 Institut Teknologi Nasional Malang; Jl. Sigura-gura N0. 2 Malang, Telp; (0341) 551431 Jurusan Teknik Mesin, FT ITN Malang, Malang e-mail: 5* yohanes@lecturer.itn.ac.id

## Abstrak
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk membuat mesin pengering pakaian dengan memanfaatkan panas buangan  AC split 1 PK. Pada system AC memiliki system pembuangan panas melalui  kondensor.  Komponen  system  pendingin  inilah  yang  dimanfaatkan  untuk  mengeringkan pakaian.  Manfaat  penelitian  ini  adalah  untuk  menciptakan  suatu  alat  pengering  yang  ramah lingkungan  dengan  sistem  kerja  hybrid  sehingga  saat  pendinginan  ruangan  berlangsung  dapat dimanfaatkan juga untuk proses pengeringan. Kesimpulan dari analisa ini diperoleh dari nilai laju pengeringan  pakaian  10  handuk  cotton  0.6467172  kg/jam , 8 𝑏𝑢𝑎ℎ ℎ𝑎𝑛𝑑𝑢𝑘 𝑃𝑜𝑙𝑖𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟 0.8868545 kg/jam,  8  buah  handuk  cotton  0.568958 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 .  Nilai  laju  ekstraksi  uap  spesifik    untuk pengeringan masing masing handuk adalah  0.734906 kg/kWh,  1.0077893 kg/kWh, 0.6465 kg/kWh dan  besarnya  konsumsi  energi  spesifik    berkisar  antara 1.36 kWh/kg  ,    0.9927 𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑔 , 1.546 𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑔.
Kata kunci : Kondensor, Laju pengeringan, Nilai laju Ekstraksi uap spesifik, Konsumsi Energi Spesifik, cotton

## 1. PENDAHULUAN
Pengeringan  adalah  proses  mengurangi  atau menghilangkan sebagian kadar air dari suatu bahan yang dikeringkan. Pengeringan sangat berguna baik dalam pertanian, industry dan lainya. Energy panas dapat kita peroleh dengan secara alami (konvensional) atupun secara buatan. Energy panas konvensional bersumber dari energy panas matahari yang  kita  dapatkan  secara  gratis.  Hal  inilah  yang menjadi  daya  tarik  tersendiri  karena  biaya  energy gratis. Akan tetapi pengeringan secara konvensional ini  memilik  kelemahan  tersendiri  karena  sangat tergantung oleh cuaca lingkungan Salah satu produk yang membutuhkan pengeringan adalah pakaian.  Pakaian merupakan kebutuhan utama  dari  manusia.  Proses  pengeringan  pakaian merupakan  kegiatan  hampir  setiap  hari  yang dilakukan oleh manusia/masyarakat.
Hal inilah yang menyebabkan banyak bermunculan laundry yang menawarkan jasa pencucian dan juga pengeringan  pakaian  bagi  masyarakat  yang  sibuk dan  ingin serba  instan dalam pengeringan pakaian. Masalah  dalam  system  pengering  buatan  adalah harga dan tidak semua pakaian dapat tahan terhadap panas dalam proses pengeringan.
Didalam  masyarakat  perkotaan,  penggunaan Air Conditioner  (AC) sepertinya  sudah  menjadi  suatu kebutuhan primer. Hal ini menjadi suatu keuntungan karena dalam prinsip kerjanya Air Conditioner (AC) memiliki  system  pembuangan  panas.  Sistem pembuangan  panas  pada  AC  terdapat  pada  bagian kondensor.  Energi  panas  dari  kondensor  biasanya langsung terbuang ke udara luar. Panas buangan Air Conditioner (AC)  inilah  yang  direncanakan digunakan dalam proses pengeringan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Pakaian  merupakan kebutuhan pokok dari manusia.  Prinsip  pengeringan  biasanya  akan melibatkan dua kejadian yaitu panas yang diberikan pada  bahan  dan  air  yang  harus  dikeluarkan  dari bahan. Dua fenomena ini menyangkut pindah panas ke dalam dan pindah massa ke luar. Yang dimaksud dengan pindah panas adalah peristiwa perpindahan energi  dari  udara  ke  dalam  bahan  yang  dapat menyebabkan berpindahnya sejumlah massa (kandungan  air)  karena  gaya  dorong  untuk  keluar dari bahan (pindah massa) Setyawan et al (2017).
Metode pengeringan yang biasa dilakukan adalah metode konvensional dan pengering buatan. Beberapa  factor  factor  yang  mempengaruhi Pengeringan  yaitu:  luas permukaan,suhu,kecepatan udara, kelemabapan udara,tekanan udara,waktu.
Dalam  system  kerjanya,    AC  bekerja adalah  Siklus  Kompresi  Uap.  Siklus  kompresi  uap merupakan  siklus  termodinamika  yang  digunakan untuk  memindahkan  panas  dari  medium  yang bertemperatur rendah ke medium yang bertemperatur  lebih  tinggi.  Fluida  kerja  yang mengalir  selama  siklus  disebut  Refrigeran.  Pada siklus  kompresi  uap  ini,  fluida  kerja  /refrigerant mengalami  perubahan  fasa  yaitu  menjadi  uap  dan menjadi cair.
Ambarita,  H.,  (2013)  SKU  mempunyai komponen  utama,  yaitu  kompresor,  kondensor, katup  ekspansi,  dan  evaporator,  seperti  yang ditunjukkan pada Gambar dibawah ini :
Gambar 2.1 Siklus kompresi uap
a. Maka dapat dicari Kerja Kompresi isentropis
W c = ṁ ref (h 2 −  h 1 ) : W c = 𝑉  × 𝐼 Dengan : V = Voltase listrik (V)
I = Kuat arus (A) b. Perpindahan panas kondensasi
Q k =    ṁ ref (h 2 −   h 3 ) atau 𝑄𝑘 = 𝑚̇𝑐 𝑝 ∆𝑇 𝑚̇ = laju aliran massa udara pada kondensor (kg/s) 𝑐 𝑝 = panas spesifik udara (kJ/kg.K)
∆𝑇 =  Perbedaan  temperature  udara  keluar dengan masuk kondensor ( 0 C)
c. Ekspansi adiabatik h 3 = h 4 d. Evaporasi isobarik Q e = ṁ ref (h 1 −   h 4 )
Mahlia  et  al.,(2010)  menyatakan  dalam proses  pengeringan  ada  beberapa  hal  yang  harus diketahui  yaitu  nilai  laju  ekstraksi  uap  spesifik/ Spesific  Moisture  Extraction  Rate (SMER)  yang merupakan  perbandingan  jumlah  air  yang  dapat diuapkan  dari  bahan  dengan  energi  listrik  yang digunakan  tiap  jam  atau  energi  yang  dibutuhkan untuk  menghilangkan  1  kg  air,  dinyatakan  dalam kg/kWh.  Perhitungannya  menggunakan  persamaan sebagai berikut  :
SMER = 𝑚̇ 𝑑 𝑊 𝑐
Dimana  :
W c
=   Daya kondensor (kW)
𝑚̇ 𝑑 =   Laju pengeringan (kg/jam) Mahlia et al.,(2010) menyatakan konsumsi Energi  Spesifik/ Specific  Energy  Consumption (SEC)  adalah  perbandingan  antara  energi  yang dikonsumsi  dengan  kandungan  air  yang  hilang, dinyatakan  dalam  kWh/kg  dan  dihitung  dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

## SEC  =
1

## SMER
Laju  pengeringan/ Drying  Rate adalah perbandingan  antara  jumlah  air  yang  dihilangkan dengan  waktu  yang  diperlukan,  dinyatakan  dalam kg/jam,  dihitung  dengan  menggunakan  persamaan sebagai berikut :
Ṁ d = W o − W f t
Dimana  : W o =  Berat bahan sebelum pengeringan (gr) W f =  Berat bahan sesudah pengeringan (gr) t      =  Waktu pengeringan (menit)
Denkerberger et al.,(2013) menyatakan pompa kalor merupakan salah satu sistem yang dapat dimanfaatkan sebagai pengering pakaian. Teknologi pompa kalor sebagai pengering telah banyak dimanfaatkan di Australia dan Eropa karena berpotensi menghemat energy.
Braun et  al .,(2001)  menyatakan  pompa kalor  untuk  pengeringan  pakaian  atau Heat  Pump Clothes  Dryers (HPCDs)  dapat  menghemat  energi sebesar 40‒50% daripada pengering pakaian listrik konvensional,  dan  memiliki  potensi  menyimpan energi yang besar.
Suntivarakorn et  al .,  (2010)  melakukan penelitian  kajian  pengering  pakaian  dengan menggunakan panas sisa dari Air Conditioner (AC) dengan kapasitas 12.648Btu/h. Luas ruang pengeringan  0,5  x  1,0  m 2 ,  percobaan  dilakukan dengan 2 metode yaitu pengeringan pakaian dengan dan tanpa kipas tambahan dan  hasilnya adalah laju pengeringan 2,26 kg/jam dan 1,1 kg/jam.
Mahlia et  al .,(2010)  melakukan  kajian pengeringan  pakaian  dengan  memanfaatkan  panas sisa  dari Air  Conditioner (AC).  Kajian  ini membandingkan  efektivitas  pengeringan  sistem konvensional  dan  energi  yang  di  konsumsi. Penggunaan  panas  sisa  dari  AC  untuk  pengering pakaian  sangat  handal  terutama  di  daerah pemukiman  padat  gedung  bertingkat  dan  tanpa biaya  tambahan.  Hasil  penelitian  menunjukan  laju aliran pengeringan antara 0,56 kg/jam  sampai  0,75 kg/jam  dan  energi  yang  dikonsumsi  untuk pengeringan pakaian adalah 0,81 kWh sampai 0,855 kWh per siklus.
Deng  Shiming  dan  Han  Hua  (2004) melakukan  penelitian  pada  pengering  pakaian dengan  menggunakan  panas  sisa  dari  AC.  Hasil penelitian  menunjukkan  efisiensi  pengeringan memanfaatkan  panas  AC  sebesar  1,2  %  daripada mengunakan pengering elektrik.
Ameen,  A.,  Bari,  S.,    (2003)  melakukan penelitian pengeringan pakaian dengan memanfaatkan  panas  buangan  kondensor  dari sebuah AC split domestik yang banyak dijumpai di gedung-gedung apartemen. Ruang pengering
dihubungkan  pada  unit  kondensor  agar  panas buangan dapat mengalir ke sisi pakaian. Hasil yang diperoleh  adalah  laju  pengeringan  0,424  kg/jam dibandingkan  dengan  0,319  kg/jam  dengan pengeringan  komersial  dan  0,139  kg/jam  dengan pengeringan  alami,  sedangkan  konsumsi  energi yang dibutuhkan adalah 1,909 kWh/kg.
Grup  Riset  pengering  pakaian  pompa kalor,  Indra  Hermawan  (2014)  telah  melakukan penelitian dengan judul “Kajian Pengering Pakaian Sistem Pompa Kalor”.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Dalam  pengujian  ini  terlebih  dahulu dilakukan  pembuatan  model  fisik  unit  mesin pengering  pakaian  dengan  memanfaatkan  panas buang  kondensor  dari  sistem  pengkondisian udara/pompa kalor sebagai sumber energi.
Peralatan :
Laptop,
Loadcell , Hygrometer,
Anemometer,  Clamp    meter,    Termohigrometer Pompa kalor ( Air Conditioner).
Bahan :
Berbagai  macam  jenis  pakaian  seperti  : handuk cotton

## Prosedur Penelitian
Adapun prosedur pengujian yang dilakukan adalah :
1. Menghidupkan pompa kalor untuk pemanasan agar kondisi stabil tanpa ada kandungan air didalam ruang pengering.
2. Menyiapkan peralatan pengujian yaitu, laptop, usb loadcell , RH meter, anemometer, dan clamp meter.
3. Load  cell dihidupkan,  sebelum  merekam data load  cell di tare kan  terlebih  dahulu agar  di  layar  laptop  massa  berada  pada posis 0 gr.
4. Mengambil  pakaian  basah  yang  sudah diperas    dan  menggantungkan  pada bagaian  gantungan  yang  telah  diberi loadcell.
5. Mencatat  massa  pakaian  dengan  melihat pada  laptop  yang  telah  terkoneksi  dengan laptop.
6. Mengaktifkan stopwatch bersamaan dengan pencatatan massa awal , Rh, temperature, Amper.
7. Dicatat setiap perubahan yang terjadi setiap 5 menit hingga kering/massa tidak berubah lagi.
8. Ukur kecepatan udara pengering di dalam lemari pengering dengan menggunakan anemometer.
9. Setelah pakaian kering, maka pompa kalor di matikan.
10. Hasil pengujian dianalisis.
11. Selesai.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Spesifikasi  AC  1  PK  yang  digunakan sehingga  dapat  ditetapkan  data  awal  perencanaan, yakni
- Temperatur evaporasi 14 ℃
- Tekanan kompresor 2.17 Mpa
- Beban pendinginan 9000 Btu/hr (2.64
kW)
Efisiensi isentropic kompresor  0.85% Sehingga didapatkan panas yang dihasilkan dari kondensor 2.774 kW. Panas ini yang direncanakan  digunakan  untuk  menegringkan handuk.  Setelah  dilakukan  perhitungan  dimensi pada  alat  pengering  maka  dilakukan  pabrikasi  alat pengering  dengan  sesuai  ukuran  yang  direncnakan yakni untuk mengeringkan handuk .
Berikut ini pembuatan design alat pengering dengan solidwork 2012.
Gambar 4.1 Design alat pengering
Alat  pengering  dibuat  seringan  mungkin dan  juga  dapat  dibongkar  pasang.  Hal  inilah  yang menjadi daya tarik tersendiri dalam mesin pengering ini.. Alat pengering pakaian yang dibuat mempunyai spesifikasi  sebagai  berikut  :  Rangka  bagian  luar terbuat  dari  aluminium  hollow  panggul  sehingga tanpak  lebih  menarik.  Dimensi  ruang  pengering yakni 1 meter x 1meter x 1.25 m. Setiap bagian dari pengering  diisolasi  dengan  sterofoam  pada  bagian dalamnya sehingga dapat meminimalisir kehilangan panas dari dinding alat pengering.
Gambar 4.2 Alat pengering
Penyangga  alat  pengering  terbuat  dari  besi  siku berukuran 101 cm x 101 cm
Dengan menggunakan persamaan diatas  yakni: Laju pengeringan :
Ṁ d = W o −W f t ( kg/jam)
SMER = kg/jam
220 𝑉 𝑥 𝐴
A = kuat arus Kondensor = 4A
SEC  = 1 SMER
Dari  hasil pengujian   maka didapatkan data untuk mendapatkan suatu kesimpulan. Data yang diperoleh,  yakni  10  buah  handuk  cotton,  8  buah handuk  poliester,  8  buah  handuk  cotton.  Dari  data pengujian  yang  dilakukan  maka  didapatkan  nilai laju  pengeringan,  10  handuk  cotton  0.6467172 kg jam , 8 buah handuk Poliester 0.8868545 kg jam ,  8 buah  handuk  cotton  0.568958 kg jam .  Untuk  nilai SMER  masing  masing  adalah    0.734906  kg/kWh, 1.0077893  kg/kWh,  0.6465  kg/kWh,  dan  SEC
masing  masing  adalah 1.36  kWh kg ⁄ ,    0.9927
kWh kg ⁄ , 1.546  kWh kg ⁄
Berikut ini grafik penurunan massa :
Gambar 4.3 Grafik penurunan massa 10 cotton
Dari grafik 4.3 didapatkan penurunan massa dari massa basah  5235.45 gram hingga 2109.65 gram.
Gambar 4.4 Grafik penurunan massa 8 poliester
Dari grafik 4.4 diatas didapatkan penurunan massa basah dari 4332.5 gram hingga 1893.65 dengan waktu 165 menit
Gambar 4.5 Grafik penurunan massa 8 Cotton
Dari grafik 4.5 diatas didapatkan penurunan massa basah dari 4480.96 gram hingga 1920.65 gram dengan waktu 270 menit

## 5. KESIMPULAN
1.  Telah  dirancang  dan  dibuat    mesin  pengering portable dengan  memanfaatkan panas buangan  AC 1PK. 2.  Laju  pengeringan  yang  didapatkan  adalah  10 handuk cotton 0.6467172 kg jam , 8 buah handuk Poliester 0.8868545 kg jam ,  8
buah handuk cotton 0.568958 kg jam 3. SMER yang didapatkan adalah adalah  0.734906 kg/kWh,  1.0077893 kg/kWh, 0.6465 kg/kWh
4.  SEC  yang  didapatkan  adalah 1.36  kWh kg ⁄ , 0.9927 kWh kg ⁄ , 1.546  kWh kg ⁄
5. Laju Pengeringan terbesar yakni untuk pengujian pengeringan dengan menggunakan handuk polyester.
Jurnal “FLYWHEEL”, Volume 9 Nomor 2, September 2018

## DAFTAR PUSTAKA
Ambarita,  H.,  2013. Buku  Kuliah  Termodinamika Teknik  II .  Program  Studi  Teknik  Mesin, Fakultas Teknik, USU, Medan. Ameen,  A.,  Bari,  S.,  2003. Investigation  into  the effectiveness of heat pump assisted clothes dryer for humid tropics . Energy Conversion  and  Management  45,  1397– 1405 Braun, J. E., Bansal, P.K., Groll, E.A., 2001. Energy efficiency  analysis  of  air  cycle  heat  pump dryers . International Journal
of Refrigeration 25, 954‒965. Denkenberger,  Dave.,  Calwell,  C.,  Beck,  N., Trimboli,  B.,  Driscoll,  D.,  2013. Analysis of  Potential  Energy  Savings  from  Heat Pump  Clothes  Dryers  in  North  America . CLASP (by Ecova). Deng, S., Han, H., 2004. An experimental study on clothes drying using rejected heat
(CDURH)  with  split-type  residential  air conditioners . Applied Thermal
Engineering 24, 2789-2800 Setyawan  Y.E.,  Djiwo  S  and  Sugiarto  T,  2017.
“ Simulation  Model  Of  Fluid  Flow  And
Temperature Distribution In Porous Media Using Cylindrical, Convergent And Divergent  Nozzles ”  International  Journal of Technology and Sciences (IJTS), Vol. 1, No. 1. Hermawan,  I.,  2014.  Kajian  Pengering  Pakaian
Sistem  Pompa  Kalor.  Tesis,  Program Magister  Teknik  Mesin,  Fakultas  Teknik,
USU, Medan
Mahlia,  T.M.I.,  Hor,  C.G.,  Masjuki,  H.H., Husmawan, M., Varman, M., Mekhilef, S.,
2010. Clothes  Drying  From  Room  Air Conditioning Waste Heat: Thermodynamics Investigation . The Arabian Journal for Science and Engineering, Volume 35, Number 1B, 339- 351. Suntivarakorn,  P.,  Satmarong,  S.,  Benjapiyaporn,
C., Theerakulpisut, S., 2009. An
Experimental  study  on  Clothes  Drying Using  Waste  Heat  from  Split  Type  Air Conditioner .  World  Academy  of  Science, Engineering and Technology 29, 168-173.
Setyawan  Y.E.,  Djiwo  S  and  Sugiarto  T,  2017. “ Simulation  Model  Of  Fluid  Flow  And Temperature Distribution In Porous Media Using Cylindrical, Convergent And
Divergent Nozzles ” International Journal of Technology  and  Sciences  (IJTS),  Vol.  1, No. 1.