## KARAKTERISTIK LAJU PENGERINGAN
PADA MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM POMPA KALOR
Cakra M. A. 1 , Himsar Ambarita 2 , Taufiq B. N 3 , Alfian Hamsi 4 , Terang UHS Ginting 5 , Pramio G. S 6 1,2,3,4,5,6 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara Email: cakra_messa@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh masalah yang sering dihadapi jasa laundry pada penyediaan mesin untuk  pengering  pakaian.  Selama  ini  mesin  pengering  pakaian  yang  beredar  di  pasaran,  sumber panasnya  beragam,  mulai  dari  uap  panas  ( steam ),  gas  (api)  atau  listrik  ( heater ).  Energi  yang digunakan  untuk  prosedur  ini  sangat  besar  (energi  yang  dihasilkan  lebih  besar  daripada  yang  dapat dimanfaatkan). Melalui pembuatan model fisik mesin portable pengering pakaian berdasarkan pompa kalor  ini,  diharapkan  dapat  menghemat  energi.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui performansi siklus kompresi uap pada mesin pengering pakaian sistem pompa kalor daya 1 PK serta mengetahui  karakteristik laju pemgeringan pakaian.  Penelitian ini  menggunakan  metode perhitungan termodinamika  dengan  refrigeran  yang  dipakai  Hydro  Chloro  Fluoro  Carbon  (HCFC-22).  Hasil  dari penelitian  ini  diperoleh  koefisien  performansi  siklus  kompresi  uap  atau Coefficient  of  Perfomance (COP) dan karakteristik laju pengeringan pakaian.
Kata kunci : Coefficient of Performance (COP), HCFC–22, laju pengeringan, portable, refrigeran.

## 1.   PENDAHULUAN
Pengeringan pakaian selama bertahun-tahun dilakukan secara konvensional dengan menjemur langsung dibawah paparan sinar matahari. Melalui perkembangan teknologi, proses pengeringan tidak bergantung  kepada  cuaca  dan  dapat  menghemat  waktu  proses  pengeringan.  Salah  satu  sumber pemanas  mesin  pengering  pakaian  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  adalah  pompa kalor.
Karakteristik dari sebuah pompa kalor adalah bahwa jumlah panas yang ditransfer lebih besar daripada  energi  yang  diperlukan  untuk  menggerakkan  siklus.  Perbandingan  antara  panas  yang dihasilkan dan energi yang dibutuhkan dikenal dengan Coefficient of Performance (COP).
Secara  umum,  pompa  kalor  mengambil  panas  dari  udara  atau  dari  permukaan  sebagaimana aplikasi  perpindahan  panas  secara  konveksi.  Udara  yang  dipanaskan  meningkatkan  kelembaban relative udara, sehingga mampu  mengangkat uap air dari bahan yang terpanaskan oleh udara. Hal ini akan  mempengaruhi banyaknya air yang  diuapkan tiap satuan waktu atau penurunan kadar air bahan dalam satuan waktu yang dikenal sebagai laju pengeringan.

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Prinsip Pengeringan
Pengeringan ( drying )  merupakan proses perpindahan panas dan uap air secara simultan yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas.
Pengeringan  dapat  diartikan  memindahkan  kandungan  zat  cair  dari  benda  padatnya,  zat  cair yang biasa kita pindahkan dari zat padat adalah air. Sedangkan zat padat biasanya bermacam-macam, contohnya  pada saat  kita  selesai  mencuci  pakaian,  maka  kita  hendak  melakukan  proses  pengeringan pada  pakaian  kita,  maka  yang  bertindak  sebagai  zat  padat  adalah  kain  baju  kita,  sedangkan  yang menjadi zat cairnya adalah air yang berada dalam pakaian tersebut.

## 2.2. Pompa Kalor
Pompa  kalor  ( heat  pump )  adalah  suatu  perangkat  yang  mentransfer  panas  dari  media  suhu rendah ke suhu tinggi. Sebagian besar teknologi pompa kalor memindahkan panas dari sumber panas
yang  bertemperatur rendah  ke  lokasi  bertemperatur  lebih  tinggi.  Contoh  yang  paling  umum adalah lemari es, freezer , pendingin ruangan, dan sebagainya.
Pompa  kalor  merupakan  perangkat  yang  sama  dengan  mesin  pendingin  ( Refrigerator ), perbedaannya  hanya  pada  tujuan  akhirnya.  Mesin  pendingin  bertujuan  menjaga  ruangan  pada  suhu rendah  (dingin)  dengan  membuang  panas  dari  ruangan.  Sedangkan  pompa  kalor  bertujuan  menjaga ruangan berada pada suhu yang tinggi (panas). Hal ini diilustrasikan seperti pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Refrigerator dan pompa kalor ( heat pump ) [1] .
Pompa  kalor  memanfaatkan  sifat  fisik  dari  penguapan  dan  pengembunan  dari  suatu  fluida kerja yang disebut dengan refrigeran . Pada aplikasi sistem pemanas, ventilasi, dan pendingin ruangan, pompa  kalor  merujuk  pada  alat  pendinginan  kompresi  uap  yang  mencakup  saluran  pembalik  dan penukar panas sehingga arah aliran panas dapat dibalik. Secara umum, pompa kalor mengambil panas dari udara atau dari permukaan. Beberapa jenis pompa kalor dengan sumber panas udara tidak bekerja dengan baik setelah temperatur jatuh di bawah -5 o C/23 o F [2] .

## 2.3. Siklus Kompresi Uap (SKU)
Siklus  Kompresi  Uap  (SKU)  adalah  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  fluida  kerja  atau  refrigeran.  Pada  SKU, selama  siklus,  refrigeran  mengalami  perubahan  fasa,  yaitu  menjadi  uap  ( evaporation )  dan  menjadi cair  ( condensation ).  Berdasarkan  proses  perubahan  fasa  inilah,  maka  pada  SKU  kita  kenal  beberapa komponen seperti evaporator dan kondensor.
Sistem  kompresi  uap  mempunyai  4  komponen  utama,  yaitu  kompresor,  kondensor,  katup ekspansi (Throttling  Device) dan  evaporator  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  2.2.  Keempat komponen  tersebut  melakukan  proses  yang  saling  berhubungan  dan  membentuk  siklus  refrigerasi kompresi uap.
Gambar 2.2 Siklus Kompresi Uap Proses yang terjadi pada Siklus Refrigerasi Kompresi Uap adalah sebagai berikut :

## 2.2.1  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.
Gambar 2.2a. Proses kerja Kompresi Wc = 𝑚 ̇𝑞 𝑤 = 𝑚( ̇ ℎ 2 −   ℎ 1 )

## 2.2.2  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.
Gambar 2.2b. Proses Kerja Kondensasi 𝑄 𝑘 =   𝑚̇ 𝑞 𝑐 =   𝑚̇ (ℎ 2 −   ℎ 3 )

## 2.2.3  Proses Ekspansi (3 – 4)
Proses ini berlangsung secara isoentalpi, hal ini berarti tidak terjadi penambahan entalpi tetapi terjadi drop tekanan dan penurunan temperatur. Proses penurunan tekanan terjadi pada katup ekspansi yang berbentuk pipa kapiler yang berfungsi mengatur laju aliran refrigeran dan menurunkan tekanan.
ℎ 3 = ℎ 4

## 2.2.4  Proses Evaporasi (4 – 1)
Proses  ini  berlangsung  di  evaporator  secara  isobar  isotermal. Refrigeran dalam  wujud  cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan atau media yang di dinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas bertekanan rendah.
Gambar 2.2c . Proses Kerja Evaporasi
𝑄 𝑒 =   𝑚̇ 𝑞 𝑒 =   𝑚̇ (ℎ 1 −   ℎ 4 )

## 2.4. Performansi Siklus Kompresi Uap
Ada beberapa parameter yang dapat digunakan untuk menentukan performansi sebuah siklus kompresi uap. Parameter ini antara lain :
a. Koefisien Performansi (COP)
Kinerja  dari  pompa  kalor  dinyatakan  dalam  COP  yang  didefinisikan  sebagai  perbandingan antara  kalor  yang  dilepaskan  oleh  kondensor  dengan  kerja  yang  dibutuhkan  untuk  menggerakkan kompressor.
COP = Wc Qe
b. Faktor Prestasi (FP)
Sebuah  SKU  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  panas,  dengan  memanfaatkan  panas buangan kondensor. Jika hal ini yang terjadi, maka performansinya dinyatakan dengan Faktor Prestasi (FP) yang didefinisikan sebagai laju pelepasan kalor di kondensor dibagi dengan kerja kompessor.
𝐹𝑃 = 𝑄𝑘 𝑊 𝑐 c. Total Performance (TP)
Sebuah  sistem  kompresi  uap  dengan  memanfaatkan  evaporator  dan  kondensor  sekaligus disebut  sistem  kompresi  uap  hybrid.  Kinerja  dari  sebuah  sistem  kompresi  uap  hybrid  dinyatakan dengan Total Performance (TP) yang dirumuskan dengan :
𝑇𝑃 = 𝑄 𝑒 +𝑄 𝑘 𝑊 𝑐

## 2.5. Laju Pengeringan
Laju  pengeringan  ( drying  rate ;  kg/jam)  adalah  banyaknya  air  yang  diuapkan  tiap  satuan waktu atau penurunan kadar air bahan dalam satuan waktu. Penurunan kadar air produk selama proses pengeringan dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
𝑚̇ 𝑑 = 𝑊 𝑜 − 𝑊 𝑓 𝑡
Dimana : W e = Berat pakaian sebelum pengeringan (kg) W f = Berat pakaian setelah pengeringan (kg) t = Waktu pengeringan (jam)
Laju  pengeringan  biasanya  meningkat  di  awal  pengeringan  kemudian  konstan  dan  selanjutnya semakin  menurun  seiring  berjalannya  waktu  dan  berkurangnya  kandungan  air  pada  bahan  yang dikeringkan.  Laju  pengeringan  merupakan  jumlah  kandungan  air  bahan  yang  diuapkan  tiap  satuan berat kering bahan dan tiap satuan waktu.

## 2.6. Periode Laju Pengeringan
Periode  laju  pengeringan  menurun  meliputi  dua  proses,  yaitu  :  perpindahan  dari  dalam  ke permukaan dan permindahan uap air dari permukaan bahan ke udara sekitarnya.

## 2.7. Kadar Air
Kadar air  merupakan  salah  satu  sifat  fisik  dari  bahan  yang  menunjukan  banyaknya  air  yang terkandung di dalam bahan. Kadar air biasanya dinyatakan dengan persentase berat air terhadap bahan
basah  atau  dalam  gram  air  untuk  setiap  100  gram  bahan  yang  disebut  dengan  kadar  air  basis  basah (bb). Berat bahan kering atau padatan adalah berat bahan setelah mengalami pemanasan beberapa
waktu tertentu sehingga beratnya tetap atau konstan.

## 2.8.Moisture Ratio(Rasio Kelembaban)
Sama  halnya  dengan  laju  kadar  air,  rasio  kelembaban  juga  mengalami  penurunan  selama proses  pengeringan.  kenaikan  suhu  udara  pengeringan  mengurangi  waktu  yang  diperlukan  untuk mencapai  setiap  tingkat  rasio  kelembaban  sejak  proses  transfer  panas  dalam  ruang  pengeringan meningkat. Sedangkan, pada suhu tinggi, perpindahan panas dan massa juga meningkat dan kadar air bahan akan semakin berkurang.

## 2.9. Refrigeran
Refrigeran 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 refrigeran mengalami perubahan fasa dalam satu siklus.

## 1.    Pengelompokan Refrigran
Refrigeran dirancang untuk ditempatkan didalam siklus tertutup atau tidak bercampur dengan udara luar. Tetapi, jika ada kebocoran karena sesuatu hal yang tidak diinginkan, maka refrigeran akan keluar  dari  sistem  dan  bisa  saja  terhirup  manusia.  Untuk  menghindari  hal-hal  yang  tidak  diinginkan maka  refrigeran  harus  dikategorikan  aman  atau  tidak  aman.  Ada  dua  faktor  yang  digunakan  untuk mengklassifikasikan  refrigeran  berdasarkan  keamanan,  yaitu  bersifat  racun  ( toxicity )  dan  bersifat mudah terbakar ( flammability ).
Refrigeran  ini  akan  terbakar  jika  konsentrasinya  kurang  dari  0,1  kg  kg/m 3 atau  kalor pembakarannya  lebih  dari  19  MJ/kg.  Berdasarkan  defenisi  ini,  sesuai  standard  34-1997,  refrigerans diklassifikasikan menjadi 6 kategori [5] , 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.

## Berikut tabel pembagian refrigeran
Tabel 2. 3. Pembagian Refrigeran berdasarkan keamanan [4] .

## 2. Persyaratan Refrigeran
Beberapa persyaratan dari penggunaan refrigeran adalah sebagai berikut:

## a. Tekanan Evaporasi dan Tekanan Kondensasi
Tekanan evaporasi refrigeran sebaiknya lebih tinggi dari atmosfer. Hal ini menjaga agar udara luar  tidak  masuk  ke  siklus  jika  terjadi  kebocoran  minor.  Tekanan  kondensasi  refrigeran  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.

## b.Sifat ketercampuran dengan pelumas (oil miscibility)
Refrigeran yang baik jika dapat bercampur dengan oli dan  membantu  melumasi  kompressor. Oli  sebaiknya  kembali  ke  compressor  dari  kondensor,  evaporator,  dan  part  lainnya.  Refrigeran  yang tidak  baik  justru  melemahkan  sifat  pelumas  dan  membentuk  semacam  lapisan  kerak  yang melemahkan laju perpindahan panas. Sifat seperti ini harus dihindari.
R Refriger an number C Chemical Formula Safety group Old  New 10 CCl 4 2 B1 11 CCl 3 F 1 A1 12 CCl 2 F 2 1 A1 13 CClF 3 1 A1 13B1 CBrF 3 1 A1 14 CF 4 1 A1 21 CHCl 2 F 2 B1 22 CHClF 2 1 A1 23 CHF 3 A1 30 CH 2 CL 2 2 B2 32 CH 2 F 2 A2 40 CH 3 Cl 2 B2 50 CH 4 3a A3 113 CCl 2 - FCClF 2 1 A1 114 CClF 2 - CClF 2 1 A1 115 CClF 2 CF 3 1 A1 116           CF 3 CF 3 A1 123 CHCl 2 CF 3 B1 124 CHClFCF 3 A1 125 CHF 2 CF 3 A1 134a CF 3 CH 2 F A1 142b CClF 2 CH 3 3b A2 143a CF 3 CH 3 A2 152a CHF 2 CH 3 3b A2 170 CH 3 CH 3 3a A3 218 CF 3 CF 2 - CF 3 A1

## c.  Tidak mudah bereaksi (Inertness)
Refrigeran  yang  bersifat  inert  tidak  bereaksi  dengan  material  lainnya  untuk  menghindari korosi, erosi, dan kerusakan lainnya.

## d.  Mudah dideteksi kebocorannya (Leakage Detection)
Kebocoran  refrigeran  sebaiknya  mudah  di  deteksi,  jika  tidak  akan  mengurangi performansinya. Umumnya refrigeran tidak berwarna ( colorless ) dan tidak berbau ( odorless ). Metode deteksi kebocoran refrigeran:
a. Halide  torch ,  jika  udara  mengalir  di  atas  permukaan  tembaga  yang  dipanasi  dengan  api methyl  alcohol,  uap  dari  refrigeran  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  refrigeran  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  ozon. Faktor yang dijadikan  pembanding  adalah  kemampuan  CFC-11  (R-11)  merusak  lapisan  ozon.  Jika  suatu refrigeran X mempunyai 6 ODP, artinya refrigeran itu mempunyai kemampuan 6 kali R-11 dalam merusak ozon.
Tabel 2.4 Nilai ODP beberapa refrigeran [4] . Refrigera n Chemical Formula ODP Value CFC-11 CCl 3 F 1.0 CFC-12                  CCl 2 F 2 1.0 CFC-13B1 CBrF 3 0 CFC-113 CCl 2 FCClF 2 0.8 CFC-114 CClF 2 CClF 2 1.0 CFC-115                 CClF 2 CF 4 0.6 CFC/HFC-500 CFC -12(73.8%)/HFC- 152a(26.2%) 0.74 C CFC/HCFC- 502 HCFC-22(48.8%)/CFC- 115(51.2%) 0.33 HCFC-22 CHClF 2 0.05 HCFC-123 CHCl 2 CF 3 0.02 HCFC-124 CHCClF 3 0.02 HCFC- 142b CH 3 CClF 2 0.06 HCFC-125 CHF 2 CF 3 0 HFC-134a CF 3 CH 2 F 0 HFC-152a CH 3 CHF 2 0
. 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 refrigeran dibandingkan  dengan R- 11.  GWP  yang  menggunakan  CO 2 sebagai  acuan.  Sebagai  contoh  perhitungan  1  lb  R-22 mempunyai  efek  pemanasan  global  yang  sama  dengan  4100  lb  gas  CO 2 pada  20  tahun  pertama dilepas ke atmosfer. Dan turun menjadi 1500 lb CO 2 setelah 100 tahun.

## 3.  METODE PENELITIAN

## 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian.
Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  Teknik  Pendingin  Departemen  Teknik  Mesin Universitas Sumatera  Utara  dan  direncanakan  dilaksanakan  selama  9  bulan seperti  yang  ditunjukkan dalam tabel dibawah.

## Tabel 3.1 Jadwal pelaksanaan penelitian
3.2.   Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan.
1. Pakaian
2. Pompa Kalor ( Heat Pump )
Gambar 3.1 Rancangan Mesin Pengering Pompa Kalor.

## 3.2.2 Alat
Peralatan yang digunakan untuk mengukur variabel-variabel penelitian, antara lain:
1. Load Cell
2. Rh ( Relative Humidity ) Meter
3. Annemometer
4. Pressure Gauge

## 3. 3  Data Penelitian
Adapun data yang direncanakan akan dikumpulkan  dan selanjutnya dilakukan analisis dalam penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut :
1. Massa Pakaian (M)
Massa dari pakaian diukur pada saat keadaan kering (M k ) dan pada saat keadaan basah (M b ).
2. Waktu pengeringan (t)
Waktu pengeringan yang dibutuhkan untuk  mengeringkan pakaian yaitu pada saat basah sampai pada saat keadaan kering (berat basah sampai berat kering).
3. Temperatur (T)
Temperatur  yang  diukur  adalah  temperatur  udara  pada  saat  masuk  ke  evaporator  (T 1 ),  keluar evaporator (T 2 ), ruang pengeringan (T 3 ) dan keluar ruang pengeringan (T 4 ). 4. Kelembaban udara (Rh)
Kelembaban  udara  yang  diukur  pada  titik  saat  masuk  ke  evaporator  (Rh 1 ),  keluar  evaporator (Rh 2 ), ruang pengeringan (Rh 3 ) dan keluar ruang pengeringan (Rh 4 ).
5. Kecepatan aliran udara (V)
Udara yang mengalir didalam saluran aliran diukur kecepatannya.
6. Tekanan (P)
Refrigeran  yang  masuk  ke  dalam  kompresor  (P 1 ),  keluar  kompresor  (P2)  dan  masuk  ke  dalam evaporator (P 3 ) diukur tekanannya.

## 3. 4  Metode Pelaksanaan Penelitian
Metode pelaksanaan dilakukan dengan studi literatur yang berkaitan dengan karakteristik laju pegeringan,  kemudian  dilakukan  survey  ke  beberapa  tempat  jasa  laundry  dan  instansi  yang menggunakan  mesin pegering pakaian. Selanjutnya dilakukan pembuatan model fisik alat pengering. Setelah  itu,  dilakukan  instalasi  dan  pengujian  mesin  pengering  untuk  kemudian  diambil  data  untuk dialoah dan dianalisa.
Mesin  pengering  ini  terdiri  dari    seperangkat  alat  ukur  dan  beberapa  peralatan  pendukung.  Mesin pengering beroperasi menggunakan siklus kompresi uap yang terdiri dari unit evaporator, kompressor, katup ekspansi dan kondensor.

## 4.  HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
Dari  tabel  pengujian  I  (Speed  I)  bahan  1  pcs  kemeja  pada  mesin  pengering  diperoleh  data sebagai berikut :
- Temperatur T 1 = 8,3 0 C refrigeran masuk kompressor - Temperatur T 2 = 58 0 C refrigeran keluar kompressor - Temperatur T 3 = 53,5 0 C refrigeran keluar kondensor
Gambar 4.1 Skema rancangan bangun mesin pengering pakaian.
Selanjutnya  untuk  memperoleh  harga  tekanan  pada  tiap  titik  dapat  dicari  dengan menggunakan tabel uap saturasi R-22 maka diperoleh :
Kondisi tiap titik pada R-22 kondisi kerja mesin AC Samsung. Titik 1 :  T 1 = 8,3 o C P 1 = 0,647105 MPa h 1 = 407,769 kJ/kg S 1 = 1,7382 kJ/kg.K Titik 2 :  T 2 = 58 o C P 2 =  2,32656 Mpa = 2,3 MPa (Dari spesifikasi Mesin AC) h 2 = 439,076  kJ/kg
S 2 = 1,49316 kJ/kg.K Titik 2’    :   h 2’ = 417,1792  kJ/Kg S 2’ = 1,7306 kJ/kg.K (S 1 = S 2 ) Titik 3 :  T 3 = 53,5 0 C P 3 = 2,1055 Mpa h 3 = 268,198 kJ/kg Titik 4 :  T 4 = T 1 dan P 1 = P 4 h 4 = h 3 (disenthalphy)
Dari  data  hasil  pengujian  maka  dapat  dianalisa  kondisi  kerja  mesin  tersebut  dengan  menggunakan diagram Mollier, seperti terlihat pada gambar berikut ini :
Gambar 4.2 P-h Diagram

## 4.2.1. Perhitungan Performansi Siklus Kompresi Uap

## A. Daya Kompressor
𝑊 𝑐 = 𝑉 × 𝐼 × 𝑐𝑜𝑠 𝜑 = 200 x 5,1 x 0,8 = 816 VA (816 Watt) = 0,816 kW
▪ Laju aliran massa refrigeran
𝑊 𝑐 =   𝑚̇ ( ℎ 2 − ℎ 1 ) 0,816 kW =   𝑚̇ (439,076  kJ/kg − 407, 769 kJ/kg) 𝑚̇ =  0,0261 kg/s
B. Kalor yang dikeluarkan Kondensor (Q K ) Q 𝐾 = 𝑚̇ (ℎ 2 −   ℎ 3 ) Q 𝑘 = 0,0261  𝑥 (439,076 kJ/kg  −  268,198  kJ/kg) Q 𝑘 = 4,45 𝑘𝑊

## C. Kalor Evaporator (Q
e ) Q 𝑒 = 𝑚̇ (ℎ 1 −   ℎ 4 ) Q 𝑒 =  0,0261 𝑥 (407,769 kJ/kg –  268,198  kJ/kg) Q 𝑒 = 3,64 𝑘𝑊
D. COP ( Coefficient Of  Performance )
COP diperlukan untuk menyatakan performansi unjuk kerja dari siklus refrigerasi.
COP = Wc Qe
COP = 3,64 / 0.816 COP = 4,46 E. FP (Faktor Prestasi)
h1 P2 = P3 P1 = P4 (P = kPa) (h = kJ/kg) h2 h3 = h4 1 2 3 4 Tk Te 2’
Untuk  mengetahui  perbandingan  jumlah  kalor  yang  dilepaskan  kondensor  dengan  kerja kompresor.
FP = Wc QK
FP =
FP = 5,45
F. TP ( Total Performance )
Menunjukkan performansi atau kinerja dari sebuah sistem kompresi uap.
𝑇𝑃 = 𝑄 𝑒 + 𝑄 𝐾 𝑊 𝑐 𝑇𝑃 = (3,64+4,45)
0,816 = 9,91

## 4.2.2. Kinerja Pengeringan Pakaian
Pengeringan  pada  tahap  awal  percobaan  dilakukan  terhadap  sebuah  pakaian  jenis  kemeja. Berikut contoh perhitungan laju pengeringan berdasarkan dari data pakaian tersebut :
- Massa pakaian basah, W o = 337 gram
- Massa pakaian kering, W f = 125 gram
- Waktu pengeringan,    t
= 96 menit
Sehingga laju pengeringan ( drying rate ) dapat dihitung sebagai berikut :
𝑚̇ 𝑑 = 337 − 125 96 = 337 − 125 96 = 2,21 𝑔𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 ⁄ = 0,13 𝑘𝑔 𝑗𝑎𝑚 ⁄
Berikut grafik perbandingan antara massa pakaian dan waktu lama pengeringan pada pengujian yang dilakukan terhadap bahan 1 pcs kemeja.
Gambar 4.3 Grafik laju pengeringan pakaian
Dari  grafik  perbandingan  massa  dan  waktu  pengeringan  kemeja,  kita  dapat  melihat  laju pengeringan  yang  menurun. Hal ini  dikarenakan  massa pakaian basah mengalami perpindahan panas akibat  buangan  secara  simultan  dari  kondensor  atau  sistem  pompa  kalor  untuk  menguapkan
y = -2,2595x + 306,73 R² = 0,9374 0 100 200 300 400 0 50 100 Ma s s a (g ra m ) Waktu (menit) 816 , 0 45 , 4
kandungan  air,  penurunan  selama  pengujian  mengakibatkan  berkurangnya  massa  dari  material. Semakin lama waktu proses pengeringan maka akan semakin rendah massa yang dikeringkan.
Selanjutnya untuk variasi kecepatan akan ditunjukkan pada grafik dibawah ini.

## Gambar 4.4 Grafik laju pengeringan pakaian dengan variasi kecepatan
Dari  grafik  terlihat  bahwa  semakin  tinggi  kecepatan  pengeringan  maka  penurunan  kadar airnya semakin cepat dan laju semakin meningkat.

## 4.2.3. Moisture Ratio Pakaian
Karakteristik pengeringan pakaian dapat ditampilkan dalam bentuk kurva penurunan moisture ratio (MR) pakaian terhadap waktu pengeringan. Moisture ratio ini  didapat dengan  membandingkan selisih  massa  spesimen    dengan  massa  spesimen  pada  batas  kering,  dengan  selisih  massa  spesimen awal dengan massa spesimen pada batas kering.
𝑀𝑅 = 𝑚 − 𝑚 𝑘 𝑚 0 − 𝑚 𝑘
Dimana : MR = Moisture Ratio m = massa spesimen pada saat pengeringan m k = massa akhir spesimen pada batas pengeringan m o = massa awal spesimen
Dari  hasil  pengujian  sampel  pengeringan  1  pcs  celana  jeans  yang  telah  dilakukan  dapat ditampilkan kurva pengurangan kadar air (MR) terhadap waktu seperti pada gambar dibawah ini.
0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 50 100 150 Ma s s a (g ra m ) Waktu (menit) Speed1 Conditioning and Refrigeration
, 2000 Edisi 2, McGraw- Hill, USA.
Speed2 Conditioning and Refrigeration, 2000
Edisi 2, McGraw- Hill, USA.
Speed3
Conditioning and
Refrigeration
, 2000
Edisi 2,
McGraw- Hill, USA.

## 5.  KESIMPULAN
1. Berdasarkan  data  pengujian  didapat  hasil  performansi  COP  sebesar  4,46,  berarti  untuk  1  kWh listrik  digunakan  untuk  menggerakkan  pompa  kalor  dihasilkan  4,46  kWh  panas  yang dimanfaatkan untuk proses pengeringan pakaian.
2. Laju pengeringan pakaian mengalami tren yang menurun setelah laju pengeringan kontsan, hal ini disebabkan kadar air yang semakin berkurang.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Cengel,  A.,  Yunus,  Boles,  A.,  Michael,  1989.  Thermodynamics  An  engineering  Approach, Third Edition, WCB/ McGraw-Hill, United States of America.
2. M.J.  Moran  dan  H.N  Shapiro,  2006. Fundamental  of  Engineering  Thermodynamics, Edisi  5, John Wiley & Sons Inc.
3.     S.K. Wang, 2000. Handbook of Air Conditioning and Refrigeran, Edisi 2, McGraw-Hill.
4. ASHARAE, ASHRAE Handbook 1997, Fundamentals, Atlanta, GA, 1998.
5. Wilbert  F.Stoecker,  Jerold  W.Jones,  Supratman  Hara,  1989.  Refrigerasi  dan  Pengkondisian Udara,  Jakarta, Penerbit Erlangga.
6. Holman, J. P, 1986.Perpindahan Kalor, Edisi Enam, Jakarta, Penerbit Erlangga.