UNIVERSITAS HALU OLEO iii - SITEDI UHOsitedi.uho.ac.id/uploads_sitedi/E1C115084_sitedi_SKRIPSI...
Transcript of UNIVERSITAS HALU OLEO iii - SITEDI UHOsitedi.uho.ac.id/uploads_sitedi/E1C115084_sitedi_SKRIPSI...
UNIVERSITAS HALU OLEO i
EFISIENSI PENGERING PRODUK MENGGUNAKAN ALAT
PENGERING SURYA TYPE DOWN DRAF
SKRIPSIUntuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat sarjana SIJurusan Teknik Mesin
Bidang Ilmu Konversi Energi
Disusun oleh :
BASRIE1C1 15 084
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2017
UNIVERSITAS HALU OLEO ii
UNIVERSITAS HALU OLEO iii
UNIVERSITAS HALU OLEO iv
KATA PENGANTAR
Assalamu ’Alaikum Wr. Wb.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat
limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis diberi kesehatan dan kesempatan,
shalawat dan salam senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Baginda
Rasulullah Muhammad SAW karena berkat perjuangan Beliau sehingga kita
dapat menikmati alam yang terang benderang ini yang dipenuhi dengan ilmu dan
pengetahuan. Sehingga Skripsi yang berjudul “EFISIENSI PENGERINGAN
PRODUK MENGGUNAKAN PENGERING SURYA TYPE DOWN DRAFT
” dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini disusun untuk melengkapi
persyaratan kelulusan pada Program Studi S-1 Teknik Mesin Universitas Halu
Oleo Kendari.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Eng. Lukas Kano M,
ST., MT selaku Pembimbing I dan Muh. Hasbi, S.T.,M.T selaku Pembimbing
II, yang telah meluangkan waktu untuk memberikan arahan dan bimbingan serta
motivasi kepada penulis, sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan.
Terima kasih dan penghargaan tidak lupa penulis sampaikan kepada
semua pihak yang telah banyak membantu penulis baik secara langsung maupun
tidak langsung, utamanya kepada:
1. Rektor Universitas Halu Oleo.
2. Mustarum Musaruddin, ST.,MIT.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Univesitas Halu Oleo.
3. Muh. Hasbi, ST.,MT selaku ketua Jurusan S-1 Teknik Mesin, Univesitas Halu
Oleo.
4. Seluruh dosen dan staf, khususnya pada Jurusan Teknik Mesin yang telah
banyak memberikan ilmu dan bantuannya kepada penulis.
5. Teman-teman fakultas Teknik khususnya Jurusan Teknik Mesin dan dindaku
Muhammad Ali Usman dan Fajarul Kadir serta semua pihak yang belum
disebutkan namanya terima kasih atas dukungan, perhatian, semangat dan
UNIVERSITAS HALU OLEO v
kebersamaannya. Semoga jalinan persahabatan ini senantiasa tetap terjaga dan
tetap harmonis.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat dan pengalaman
kepada penulis dan pembaca. AMIN YA ROBBIL ‘ALAMIN
Wassalamu ’Alaikum Wr. Wb.
Kendari. Maret 2017
Penulis
UNIVERSITAS HALU OLEO vi
INTISARI
Basri, 2017, Efisiensi Pengeringan Produk Menggunakan Alat Pengering TenagaSurya Type Down Draft. Skripsi Teknik Mesin Universitas Halu Oleo Kendari SulawesiTenggara.
Tujuan skripsi ini yaitu untuk mengetahui efisiensi pengeringan dan kualitasproduk pengeringan menggunakan alat pengering tenaga surya type down draft.
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu termokopel,anemometer, solar power meter, dan kaca. Adapun prosedur penelitian ini adalahmempersiapkan alat dan bahan, kemudian melakukan pengujian alat pengeringan suryadengan cara diletakan pada lapangan terbuka yang tidak terkena naungan sepanjang hari.Posisikan alat membujur Utara Selatan dengan kolektor dari kaca hitam. Mengamatiperubahan suhu pada masing-masing rak dengan parameter yang diukur T0, T1, T2, T3, T4,T5, T6 dan T7 serta kelembaban luar (H0), kelembaban dalam ruang alat pengering (H1),kecepatan angin (m/s) dan intensitas radiasi matahari (w/m2). Pengukuran dilakukansetiap 60 menit.
Setelah melakukan penelitian didapatkan kesimpulan yaitu distribusi lajupengeringan dalam setiap rak bervariasi sesuai dengan suhu masing-masing rak. Hasildari pengeringan gabah selama 7 jam menggunakan alat pengering tenaga surya mampumenurunkan berat basah gabah dari 1000 g menjadi 831 g dan berat basah sagu dari 1000g menjadi 894 g. Efisiensi total alat pengering tenaga surya yaitu sebesar 43,94 %.
Kata kunci : Type down draft, Distribusi laju pengeringan, Efisiensi.
UNIVERSITAS HALU OLEO vii
ABSTRACT
Basri, 2017, efficiency drying products using solar dryer type down draft. Thesismechanical engineering university Halu Oleo Kendari Sulawesi Tenggara.
Thesis purpose of this is to determine the drying efficienciyand product qualitydrying using solar dryers type down draft.
Tools and materials used in this study is termokopel, anemometer, solar andpower meter and glass. As for the procedure of this study is to prepare tools andmaterials, then test the solar drying apparatus in a manner to place it in an open field thatis not exposed to shade throughout the day. Position the tool longitudinal north south withthe collector of black glass. Observed changes in temperature on each shelf with aparemeter that is measured T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6 and T7 as wellas the ousidehumudity (H0), humudity in the camber dryers (H1), wind speed (m/s), and solar radiationintensity (w/m2), measurements done every 60 minute.
After doing research on get the conclusion that the distribution in each rackdrying rate varies according to the temperature of each shelf. The results of grain dryingfor 7 hours using a solar dryer capable of lowering the grain wet weight of 1000 gbecome 831 g and the weight of 1000 g become 894 g. The total efficiency of solar dryersin the amount of.
Key words : Type down draft, the drying rate distribution, efficiency.
UNIVERSITAS HALU OLEO viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL… … … … … … … … … … … … . . … … … … … … … … … … … i
HALAMAN PENGESAHAN… … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. ii
HALAMAN PERNYATAAN… . . … … … … … … … … … … … … … … … … … .. iii
KATA PENGANTAR… . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … iv
INTISARI… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … …. vi
ABSTRACT… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . .. vii
DAFTAR ISI… … … … … … … … … … … … … … … . … … … … … … … … … … … .. viii
DAFTAR GAMBAR… … … … … … … … . . … … … … … … … … … … … … . … …. xi
DAFTAR TABEL… … … … … … … … … . … … … … … … … … … … … … … … . . .. xiii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN… . … … … … … … … … … … … … … … xiv
DAFTAR LAMPIRAN… … … … … … … … … . … … … … … … … … … … … … … xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … …. 1
1.2 Rumusan Masalah… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … 2
1.3 Batasan Masalah… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … 21.4 Tujuan… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … . … … 3
1.5 Manfaat… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … . … 3
1.6 Sistematika Penulisan… … … … … … … … … … … … … … … … . … … … . . … .. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pustaka Terdahulu. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … 5
2.2 Situasi Energi Di Indonesia… … … … … … … … … … … … … … … . … . … … .. 7
2.2.1 Penyediaan Dan Pemanfaatan Energi Nasional… … … . … … … … .. 9
2.2.2 Rasio Elektrifikasi… … … … … … … … … … … … … … … … … . . … …. 12
2.2.3 Arah Kebijakan Energi Nasional… … … … … … … … . . … … … … . … 13
2.2.4 Harga Energi… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 14
2.3 Pengertian Energi… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … …. 15
2.3.1 Hukum Thermodinamika… … … … … … … … … … … … … … … . . …. 15
2.3.2 Aplikasi Hukum Thermodinamika… … … … … … … … … … … … … 16
UNIVERSITAS HALU OLEO ix
2.3.3 Neraca Energi … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. 18
2.3.4 Sistem Energi… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 18
2.3.5 Energi yang dipindahkan ke sistem. … … … … … … … … … … . … … 19
2.3.6 Energi yang dimiliki sistem … … … … … … … … … … … … … … … .. 20
2.3.7 Peristilahan Energi. … … … … … … … … … … … … … … … … … … . .. 22
2.4 Energi Surya. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … .. 22
2.4.1 Pemanfaatan Energi Matahari. … … … … … … … … … … … … … …. 22
2.4.2 Radiasi Matahari. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 23
2.5 Konsep Perpindahan Panas. … … … … … … … … … … … … … . … . . … … …. 23
2.5.1 Perpindahan Panas Konveksi… … … … … … … … … … … … … … … 23
2.5.2 Perpindahan Panas Radiasi… … … … … … … … … … … … … … . … 242.5.3 Perpindahan Panas Konduksi… … … … … … … … … … … … … …. 24
2.6 Sistem Pengering Surya. … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … 25
2.6.1 Pengering Surya Pasif dan Aktif Tipe Langsung … … … … … 26
2.6.2 Pengering Surya Pasif dan Aktif Tipe Tidak Langsung … … … .. 26
2.6.3 Pengering Surya Pasif dan Aktif Tipe Gabungan… … … … . … 27
2.7 Konduktivitas Termal Bahan. … … … … … … … … … … … … … … … . . . … . 302.8 Standar Efisiensi Pengeringan… … … … … … … … … … … … … … . … … … 30BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian… … … … … … … … … … … … … … … … … . . 353.2 Alat dan Bahan… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … . … 35
3.2.1 Alat… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … 35
3.2.2 Bahan… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . … … 37
3.3 Prosedur penelitian. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … .. 37
3.4 Diagram Alir Prosedur Penelitian. … … … … … … … … … … … … … … … … 40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Pengamatan… … … … … … … … … … … … … … … … … … … , , .. 41
4.2 Menghitung Temperatur Masing – Masing Rak… … … … … … … . … … .. 44
4.3 Aliran Udara Dalam Alat Pengering… … … … … … … … … … … … . … … … 49
4.4 Menghitung Energi Yang Masuk Pada Alat Pengering… … … … … . . … … 50
UNIVERSITAS HALU OLEO x
4.5 Menghitung Energi Yang Terbuang… … … … … … … … … … … … . … … … 53
4.6 Menghitung Efisiensi Alat Pengering… … … … … … … … … … … … … … … 54
4.7 Analisa Pengeringan Produk… … … … … … … … . . … … … … … … … … … … 57
4.7.1 Gabah… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … … 57
4.7.2 Sagu… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 60
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … .. 62
5.2 Saran… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . … … 62
DAFTAR PUSTAKA
UNIVERSITAS HALU OLEO xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Bauran Energi Primer Tahun 2011 (Upgrading and Leveraging
Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through Academic and
Technical Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
Gambar 2.2. Perkiraan Kebutuhan Energi Tahun 2009 – 2019 (Upgrading and
Leveraging Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through
Academic and Technical Trainings For Energy Management
Professionals, 2014)
Gambar 2.3. Rasio Elektrifikasi Nasional (Upgrading and Leveraging Indonesia
To Fortify Energy Efficiency Through Academic and Technical
Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
Gambar 2.4. Arah Kebijakan Energi (Upgrading and Leveraging Indonesia To
Fortify Energy Efficiency Through Academic and Technical
Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
Gambar 2.5 Sumber Energi Panas Bumi (UPLIFT,2014)
Gambar 2.6 Sistem boiler (Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify
Energy Efficiency Through Academic and Technical Trainings For
Energy Management Professionals, 2014)
Gambar 2.7 Neraca energi boiler (Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify
Energy Efficiency Through Academic and Technical Trainings For
Energy Management Professionals, 2014)
Gambar 2.8 Sketsa yang menunjukkan arah aliran kalor
Gambar 2.9 Tipe-tipe pengering surya (Endri Yani, 2009)
Gambar 2.10 Bagian-bagian kolektor (Endri Yani, 2009)
Gambar 3.1 Termokopel
Gambar 3.2 Anemo meter
Gambar 3.3 Solar power meter
Gambar 3.4 Kaca
Gambar 3.5 Alat Pengering Produk Tenaga Surya
Gambar 3.6 a. Alat pengering tenaga surya tampak dari samping kanan
UNIVERSITAS HALU OLEO xii
b. alat pengering tenaga surya tampak dari atas
Gambar 3.7 a. Alat pengering tenaga surya tampak dari belakang
b. alat pengering tenaga surya tampak dari depan
Gambar 4.1 Grafik rata – rata temperatur masing - masing rak pada alat pengering
tenaga surya per hari
Gambar 4.2 Grafik Temperatur rata – rata alat pengering tiap rak pada pengujian
hari ke-2
Gambar 4.3 Grafik rata – rata temperatur masing - masing rak pada alat pengering
tenaga surya per hari
Gambar 4.4 Arah aliran panas yang terjadi pada alat pengering tenaga surya
Gambar 4.5 Grafik hubungan antara waktu, intensitas matahari dan kecepatan
angin terhadap efisiensi alat pengering tenaga surya
Gambar 4.6 Grafik hubungan berat gabah terhadap waktu
Gambar 4.7 Grafik hubungan antara waktu dan kelembaban
Gambar 4.8 Temperatur masing-masing rak di dalam alat pengering tenaga surya
dengan produk yang dikeringkan berupa gabah
Gambar 4.9 Grafik hubungan berat sagu terhadap waktu
Gambar 4.10 Grafik temperatur masing-masing rak dalam alat pengering tenaga
surya dengan produk yang dikeringkan berupa sagu
Gambar 4.11 Grafik temperatur rak 5 pada alat pengering tenaga surya dalam
kondisi kosong dan ketika mengeringkan produk gabah dan sagu
UNIVERSITAS HALU OLEO xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Potensi Dan Pemanfaatan Energi Fosil Dan Energi Terbarukan
(Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify Energy Efficiency
Through Academic and Technical Trainings For Energy Management
Professionals, 2014)
Tabel 2.2 Bauran Energi Primer Tahun 2011 (Upgrading and Leveraging
Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through Academic and
Technical Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
Tabel 2.3 Konsumsi Energi setiap Sektor Tahun 2011 (juta BOE) (Upgrading and
Leveraging Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through
Academic and Technical Trainings For Energy Management
Professionals, 2014)
Tabel 2.4 Konduktivitas termal bahan (Fisika Dasar 1, 1987)
Tabel 4.1 Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” pada kondisi kosong
Tabel 4.2 Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ”
Tabel 4.3 Hasil Analisa Data Alat Pengering Tenaga Surya
UNIVERSITAS HALU OLEO xiv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
E = Energi
Ʃ = Sigma
U = Energi Internal
EP = Energi Potensial
EK = Energi Kinetik
Q = Laju Perpindahan Panas (W)
A = Luas Penampang Bidang (m2)
h = Koefisien Konveksi (W/ m2 0C)
∆T = Perbedaan Suhu (oC)
Ԑ = Emisivitas Bahan (0 < Ԑ < 1)
Σ = Konstanta Stefan-Boltzman (W/m2K4)
k = Kondukivitas Termal Bahan, (W/m0C)
= Gradien Suhu (0C)
m = Laju Aliran Massa Yang Masuk Ke Kolektor
Cp = Panas Jenis Udara (J/Kg 0C)
I = Intensitas Radiasi Matahari (W/m0C)
= Efisiensi (%)
T = Temperatur (0C)
UNIVERSITAS HALU OLEO xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” pada
kondisi kosong tanggal 19 februari 2017
Lampiran 2. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” pada
kondisi kosong tanggal 20 februari 2017
Lampiran 3. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” tanggal 23
februari 2017 dengan produk yang dikeringkan berupa gabah
Lampiran 4. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” tanggal 23
februari 2017 dengan produk yang dikeringkan berupa gabah
Lampiran 5. Pemasangan kolektor kaca pada alat pengering tenaga surya
Lampiran 6. Pengukuran kelembaban rak pada alat pengering tenaga surya
Lampiran 7. Pengukuran suhu rak pada alat pengering tenaga surya
UNIVERSITAS HALU OLEO 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengeringan merupakan salah satu cara mengeluarkan atau menghilangkan
sebagian kadar air yang ada di dalam bahan menggunakan energi panas yang
sudah lama dikenal oleh masyarakat. Keuntungan pengeringan antara lain adalah
bahan menjadi lebih awet dan memudahkan pengolahan selanjutnya. Metode
pengeringan yang paling banyak dilakukan adalah menggunakan energi panas
matahari yang selalu tersedia di alam dan tidak memerlukan biaya yang mahal
untuk pemanfaatannya. Jika hal ini dapat diekploitasi dengan tepat, maka energi
panas dari matahari mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dalam
waktu yang lebih lama.
Selama ini kebanyakan petani melakukan pengeringan hasil-hasil
pertanian dengan cara penjemuran langsung dibawah terik sinar matahari dengan
suhu lingkungan sekitar 30 0C. Suhu pengeringan yang ideal untuk komoditas
pertanian pada umumnya berkisar antara 60-70 0C. Dengan demikian, jika hanya
menggunakan energi panas radiasi matahari pada suhu lingkungan, maka akan
membutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama.
Metode pengeringan produk umumnya menggunakan energi surya dan
buatan atau menggunakan udara panas yang digerakkan (forced air drying).
Sesuai pertimbangan nilai ekonomis dan kondisi cuaca. Pengeringan sagu dengan
cara penjemuran langsung masih terus berlangsung hingga saat ini. Cara
konvensional ini memiliki kelemahan yaitu kontaminasi produk akibat hujan,
angin, uap air dan debu, penurunan mutu akibat dekomposisi, serangga dan jamur.
Proses pengeringan dengan penjemuran langsung memerlukan tenaga kerja
intensif, waktu lebih lama dan memerlukan lahan lebih luas. Selain sangat
bergantung pada kestabilan kondisi cuaca, penjemuran langsung memerlukan
waktu pengeringan lebih lama yakni 4 – 5 hari.
Agar dapat memanfaatkan energi radiasi matahari untuk menaikan suhu
udara digunakan suatu perangkat untuk mengumpulkan energi radiasi matahari
UNIVERSITAS HALU OLEO 2
yang sampai ke permukaan bumi dan mengubahnya menjadi energi kalor yang
berguna, perangkat ini disebut dengan pengering surya. Kegunaan dari kolektor
ini adalah untuk dapat menerima dan mengumpulkan energi radiasi matahari dari
segala posisi matahari.
Pengering surya adalah alat yang sangat tepat digunakan untuk
mengeringkan bahan-bahan hasil pertanian yang memiliki kadar air yang tinggi.
Pemilihan pengeringan surya buatan merupakan pilihan yang tepat untuk
mewujudkan energi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Pengeringan surya
adalah seperangkat alat pengumpul panas dengan memanfaatkan panas dari sinar
matahari sebagai sumber energi.
Pengering surya tipe down draft merupakan sistem pengeringan yang
memanfaatkan aliran udara alami yang kemudian dipanaskan menggunakan panas
yang dikumpul oleh kolektor surya lalu ditransfer secara konveksi ke masing-
masing ruang pengering.
Untuk menghemat energi dan mengetahui kualitas dari pengeringan
produk pasca panen maka peneliti mengambil judul skripsi efisiensi pengeringan
produk menggunakan pengering surya type down draft.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah
1. Bagaimana efisiensi penggunaan alat pengering surya type down draft ?
2. Bagaimana kualitas produk pengeringan menggunakan pengering type down
draft ?
1.3 Batasan Masalah
1. Menggunakan pengering type down draft
2. Pengambilan data dilakukan setiap 1 jam
3. Pengambilan data dilakukan mulai pukul 09.30-15.30
4. Mencari efisiensi pengeringan
UNIVERSITAS HALU OLEO 3
1.4 Tujuan
1. Untuk mengetahui efisiensi pengeringan menggunakan pengering surya type
down draft
2. Untuk mengetahui kualitas produk pengeringan menggunakan pengering type
down draft
1.5 Manfaat
1. Laju pengeringan lebih cepat.
2. Mendapatkan hasil pengeringan yang baik dengan waktu yang singkat.
1.6 Sistematika Penulisan
Penulisan proposal penelitian ini disusun dengan menggunakan
sistematika sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang,rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan
masalah manaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang teori dasar dan tinjauan pustaka. Tinjauan pustaka
memuat uraian sistematis tentang hasil-hasil riset yang didapat oleh peneliti
terdahulu dan berhubungan dengan penelitian ini. Dasar teori ini dijadikan
sebagai penuntun untuk memecahkan masalah yang berbentuk uraian kuallitatif
atau model sistematis.
BAB III METODE PENELITIAN
Meliputi waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan yang digunakan,
skema gambar penelitian, prosedur penelitian, teknik analisa data, dan diagram
alir penelitian.
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN
Mengungkapkan, menjelaskan dan membahas hasil penelitian,
menganalisis hasil penelitian dengan menggunakan pendekatan yang telah
ditentukan, pengungkapan temuan yang mengacu pada tujuan penelitian.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
UNIVERSITAS HALU OLEO 4
Menyatakan pemahaman peneliti tentang masalah yang diteliti berkaitan
dengan skripsi berupa kesimpulan dan saran.
UNIVERSITAS HALU OLEO 5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pustaka Terdahulu.
Anhar Khalid (2013) “Optimasi Desain Alat Pengering Ikan Air Tawar
Dengan Kapasitas 20 Kg Memanfaatkan Energi Surya” dari hasil penelitian ini
diperoleh kesimpulan bahwa analisis dan desain dari alat pengering ikan air tawar
dengan kapasitas 20 kg sehingga diharapkan kadar air ikan yang semula 70%
turun menjadi 10% dimana panas energi untuk menurunkan kadar air ikan
tersebut berasal dari energi surya.
Rian Juli Yanda, Hendri Syah dan Raida Agustina (2014) “Uji Kinerja
Pengering Surya Dengan Kincir Angin Savonius Untuk Pengeringan Ubi Kayu
(Manihot esculenta)” dari hasil penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa dengan
penambahan kincir angin savonius, kecepatan udara di dalam pengering surya
lebih stabil bila dibandingkan dengan kecepatan udara di lingkungan. Temperatur
di dalam ruang pengering lebih tinggi dari pada temperatur lingkungan,
sedangkan kelembaban relatif di dalam pengering lebih rendah dibandingkan
dengan lingkungan, hal ini menyebabkan proses pengeringan berlangsung cepat.
Nilai iridiasi surya yang didapat berfluktuasi, iradiasi tertinggi diperoleh pada hari
kedua penelitian yaitu 595 W/m2. Kadar air awal ubi kayu yaitu 61,7 %, kadar air
akhir yang diperoleh rak A5 yaitu sebesar 11,7% dan rak B1 yaitu sebesar 12,9%
sudah mendekati kadar air yang diharapkan untuk pembuatan tepung yaitu 12%.
Elieser Imbir, Hens Onibala dan Jengki Pongoh (2015) ”Studi
Pengeringan Ikan Layang (Decapterus sp) Asin Dengan Penggunaan Alat
Pengering Surya” dari hasil penelitian didapatkan kesimpulan ikan layang asin
yang dikeringkan selama 8 jam dalam alat pengering surya dengan perlakuan pada
rak bagian atas dengan posisi ikan di gantung memiliki nilai rata-rata organoleptik
secara umum pada rak bagian tengah memiliki nilai terendah. Rata organoleptik
secara umum pada rak bagian tengah memiliki nikai terendah. Perubahan suhu
dalam alat pengering sangat ditentukan oleh suhu lingkungan di luar dalam hal ini
UNIVERSITAS HALU OLEO 6
pengaruh sinar matahari yang menembus alat pengering surya yang digunakan,
suhu tertinggi pada siang hari yaitu pada jam 14.00 atau jam 2 sore hari.
Ansar, Cahyawan dan Safrani (2012) “ Karakteristik Pengeringan Chips
Mangga Menggunakan Kolektor Surya Kaca Ganda” dari hasil penelitian
didapatkan kesimpulan penggunaan kolektor surya kaca ganda dapat
mempercepat proses pengeringan chips mangga, laju energi panas untuk
menaikkan suhu chips mangga bergantung pada intensitas radiasi matahari yang
di serap oleh kolektor surya kaca ganda, laju energy untuk mengevaporasi kadar
air chips mangga menurun seiring dengan bertambahnya waktu pengeringan,
variasi ketebalan chips mangga memiliki laju penurunan kadar air yang berbeda-
beda untuk mencapai kondisi konstan, ketebalan irisan 3, 6 dan 8 mm berturut-
turut membutuhkan waktu pengeringan 10, 14 dan 18 jam untuk mencapai kadar
air konstan yaitu 14%, efisiensi kolektor surya kaca ganda dapat mencapai
77,82%.
Ismet Eka Putra dan Pitri Hadi (2013) “Analisa Efisiensi Alat Pengering
Tenaga Surya Tipe Terowongan Berbantukan Kipas Angin Pada Proses
Pengeringan Biji Kopi” dari penelitian ini di dapatkan kesimpulan alat pengering
tenaga surya tipe terowong mampu mengeringkan biji kopi sebanyak 29 kg
selama 15 jam, alat beroperasi dari jam 09.00 WIB s/d 16.00 WIB, alat ini dapat
mengeringkan biji kopi hingga memenuhi kadar air biji kopi yaitu 12,5 % sesuai
dengan standar SNI. Efisiensi pengeringan dengan alat pengering tenaga surya
tipe terowong tertinggi terjadi pada hari pertama, jam 15.00 WIB dengan nilai 37
%, Hal ini disebabkan oleh rendahnya intensitas matahari pada jam tersebut yaitu
sebesar 450W/m², efisiensi pengeringan terendah terjadi pada hari kedua, dengan
nilai 13% dan intensitas matahari sebesar 780W/m². Efisiensi sangat tergantung
kepada intensitas matahari. Karena makin tinggi intensitas matahari, maka akan
semakin tinggi pula panas yang masuk kedalam sistem pengeringan, hal ini yang
mempercepat pengurangan kadar air dalam biji kopi, efisiensi yang rendah
dikarenakan tingginya intensitas matahari yang masuk ke sistem pengering tetapi
tidak termanfaatkan secara maksimal, sedangkan efisiensi akan tinggi bila energi
UNIVERSITAS HALU OLEO 7
yang masuk kedalam alat pengering dapat dimanfaatkan secara maksimal dan
tidak banyak energi yang terbuang selama proses pengeringan.
Rendi (2016) “Optimasi Perancangan Alat Pengering Ikan Air Tawar
Kapasitas 50 Kg Memanfaatkan Tenaga Surya Dan Biomasa” dari penelitian ini
di dapatkan kesimpulan desain koletkor surya yang paling optimal yaitu didesain
dengan kemiringan 100 memberikan sudut Zenit 160, sudut Azimut 860 dan luas
kolektor 8,76 m2. Desain ruang pengering yang paling optimal yaitu didesain
dengan kecepatan udara 1,9 m/s, lebar ruang pengering 1,7 m dan luas ruang
pengering 2,89 m2 memberikan penurunan kadar air komolatif 6,67 kg/h. Desain
APK yang paling optimal yaitu didesain dengan diameter tube 0.028 m panjang
tube 0,7 m Susunan tube 600, Pr 1,5 jumlah tube 35 dan diameter shell 0,27 m.
2.2 Situasi Energi Di Indonesia
Indonesia mempunyai sumber daya energi yang terdiri dari
sumberdaya energi fosil dan sumberdaya energi terbarukan. Sumberdaya
energi fosil meliputi minyak bumi, gas bumi dan batubara, sedangkan
sumberdaya energi terbarukan meliputi air, panas bumi, energi matahari,
angin, biomasa, energi samudera. Pada saat ini potensi energi fosil sangat
terbatas dan semakin menurun. Pada tahun 2010 potensi minyak bumi (cadangan
terbukti) sebesar 3.741 milyar barrel sedangkan produksinya sebesar 314
milyar barrel. Dengan demikian apabila tidak ada penemuan cadangan baru dan
produksi minyak tetap maka umur dari minyak bumi tersebut hanya sekitar 12
tahun. Potensi gas bumi dengan cadangan terbukti sebesar 103,35 TSCF
sementara itu produksinya sebesar 2,98 TSCF, sehingga umur gas bumi
sekitar 35 tahun. Adapun cadangan terbukti batubara sebesar 28,17 milyar ton
dengan produksi 317 juta ton, sehingga umur cadangan batubara sekitar 89
tahun.
Jumlah tersebut di atas sangat fluktuatif tergantung pada penemuan
cadangan baru dan jumlah produksi. Sementara itu, Indonesia mempunyai
potensi energi terbarukan yang sangat besar namun pemanfaatannya masih
sangat terbatas. Potensi tenaga air atau hydro sebesar 75 GW namun baru
UNIVERSITAS HALU OLEO 8
dimanfaatkan 6,85 GW atau hanya 9,13% dari potensi yang ada. Salah satu
kendala dari pembangunan pembangkit listrik tenaga air ini adalah karena
lokasi sumber energi air jauh dari pusat beban atau pengguna. Potensi panas
bumi sebesar 29,2 GW.
Potensi panas bumi tersebut sama dengan 40% dari potensi dunia.
Sedangkan yang sudah dimanfaatkan baru sebesar 1.341 GW atau 4,6% dari
potensi yang ada. Sebagai Negara tropis, Indonesia mendapatkan sinar
matahari sepanjang tahun sehingga potensi energi matahari cukup besar.
Namun demikian, pemanfaatannya sangat kecil hanya sekitar 27 MW.
Kendala utama dalam pengembangan energi surya adalah besarnya investasi
dan peralatan utamanya yaitu sel surya masih diimpor. Disamping hydro
skala besar, potensi hydro skala kecil (mini dan micro hydro) juga cukup
besar dengan lokasi biasanya di perdesaan dan remote area yang jauh dari
jaringan listrik. Potensi energi terbarukan lainnya adalah energi angin. Di
Indonesia potensi energi angin tidak terlalu besar, namun di lokasi-lokasi
tertentu seperti Nusa Tenggara, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara dll.
potensinya cukup besar dan pemanfaatannya belum banyak. Adapun energi
Samudera masih dalam tahap penelitian. Potensi dan pemanfaatan energi
fosil dan energi terbarukan seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1 Potensi Dan Pemanfaatan Energi Fosil Dan Energi Terbarukan
(Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify Energy Efficiency
Through Academic and Technical Trainings For Energy Management
Professionals, 2014)
UNIVERSITAS HALU OLEO 9
2.2.1 Penyediaan Dan Pemanfaatan Energi Nasional
Penyediaan energi primer nasional pada tahun 2011 sebesar 1.237
juta BOE didominasi oleh energi fosil yaitu sebesar 96%, sedangkan sisanya
sebesar 4% dipenuhi dari energi terbarukan. Energi fosil meliputi minyak
sebesar 594 juta BOE atau 48% dari total penyediaan energi nasional, diikuti
oleh batubara sebesar 334 juta BOE atau 27% dan gas 262 atau 21%. Energi
terbarukan meliputi hydro sebesar 31 juta BOE atau 3% dan panas bumi 16 juta
BOE atau 1%. Dengan demikian dapat dilihat bahwa jumlah penyediaan
minyak bumi merupakan yang terbesar dari seluruh penyediaan energi primer di
Indonesia, sementara itu potensi minyak bumi sangat terbatas dan bahkan
semakin menurun. Gambar 1 dan Tabel 2 menunjukkan bauran energi primer
tersebut di atas.
Gambar 2.1. Bauran Energi Primer Tahun 2011 (Upgrading and Leveraging
Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through Academic and
Technical Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
Tabel 2.2. Bauran Energi Primer Tahun 2011 (Upgrading and Leveraging
Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through Academic and
Technical Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
UNIVERSITAS HALU OLEO 10
Pertumbuhan pemanfaatan energi setiap tahun terus meningkat yang
disebabkan oleh pertumbuhan ekonomi yang cukup tinggi dan pertumbuhan
penduduk. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2, pada tahun 2009 – 2019
diperkirakan pertumbuhan ekonomi sebesar 6,1% per tahun dan pada periode
yang sama, pertumbuhan penduduknya 1,1% per tahun. Situasi ini menyebabkan
pertumbuhan kebutuhan energi juga meningkat menjadi 7<1% per tahun dari 712
juta BOE pada tahun 2009 menjadi 1,316 juta BOE pada tahun 2019.
Gambar 2.2. Perkiraan Kebutuhan Energi Tahun 2009 – 2019 (Upgrading and
Leveraging Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through
Academic and Technical Trainings For Energy Management
Professionals, 2014)
Sektor pengguna energi terdiri dari sektor industri, rumah tangga,
komersial, dan transportasi. Sektor industri merupakan sektor pengguna
energi terbesar dari seluruh penggunaan energi nasional terutama industri lahap
energi antara lain industri besi baja, semen, tekstil, pupuk, dll. Pada tahun 2011
konsumsi energi di sektor industri sekitar 458,1 juta BOE atau 41,1%, disusul
oleh sektor rumah tangga sekitar 320,4 juta BOE atau 28,74%. Jenis energi
yang digunakan di sektor rumah tangga termasuk biomassa yang sebagian
besar digunakan untuk memasak di daerah perdesaan terutama daerah yang
aksesnya jauh dari energi komersial. Minyak digunakan untuk memasak dan
penerangan, sedangkan LPG digunakan untuk memasak. Sebelum ada program
konversi minyak tanah ke LPG, konsumsi minyak tanah untuk memasak jauh
lebih besar dibandingkan dengan penggunaan LPG untuk memasak. Namun
UNIVERSITAS HALU OLEO 11
setelah ada program tersebut maka konsumsi LPG untuk memasak jauh lebih
besar dari pada konsmsi mintak tanah. Listrik digunakan untuk peralatan
pemanfaat listrik seperti kipas angin, kulkas, AC, lampu, rice cooker, mesin cusi
dll. Peralatan pemanfaat listrik tersebut masih banyak yang boros energi
meskipun ada beberapa yang sudah hemat seperti AC yang menggunakan
inverter, lampu hemat energi, TV LCD, dll. Namun untuk peralatan yang
hemat energi harganya lebih mahal, sehingga masih banyak masyarakat yang
menggunakan peralatan yang boros energi. Dengan adanya program labelisasi
dan standar minimum penggunaan energi untuk peralatan pemanfaat listrik,
masyarakat akan semakin banyak yang memilih peralatan yang hemat energi
karena dalam jangka panjang akan memberikan keuntungan bagi pengguna
peralatan tersebut.
Konsumsi energi di sektor transportasi sebesar 277,4 juta BOE atau
24,88%. Dari jumlah tersebut, sekitar 99% adalah BBM yang sebagian masih
di subsidi. Untuk mengurangi konsumsi BBM pada sektor transportasi,
pemerintah membuat program konversi BBM ke Gas dan pemanfaatan bio
energi (bio diesel dan bio ethanol). Sektor komersial/bangunan termasuk
bangunan gedung perkantoran, rumah sakit, hotel, pusat perdagangan (mall,
super market) sebesar 32,9 juta BOE atau 3%. Meskipun secara prosentase
jumlahnya kecil, namun pembangunannya terus berlangsung sehingga secara
nominal jumlahnya akan meningkat. Dan potensi penghematan energinya cukup
besar.
Adapun konsumsi energi untuk keperluan lainnya sebesar 24,8 juta BOE
atau 2,28% antara lain untuk keperluan pertanian. Pada saat ini konsumsi minyak
bumi rata-rata setiap hari sekitar 1,3 juta barrel, sementara itu produksi minyak di
Indonesia terus menurun dan saat ini sekitar 850 ribu barrel per hari. Untuk
memenuhi kekurangan dari kebutuhan tersebut, pemerintah mengimpor
minyak sekitar 450 ribu barrel per hari. Dengan demikian, Indonesia sudah
menjadi negara pengimpor minyak. Oleh karena itu, apabila harga minyak dunia
naik, akan mempengaruhi harga minyak di Indonesia.
UNIVERSITAS HALU OLEO 12
Tabel 2.3. Konsumsi Energi setiap Sektor Tahun 2011 (juta BOE) (Upgrading and
Leveraging Indonesia To Fortify Energy Efficiency Through Academic
and Technical Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
2.2.2 Rasio Elektrifikasi
Indonesia yang mempunyai wilayah yang luas dan berpulau-pulau cukup
banyak daerah yang sulit di akses dengan energi listrik. Sampai tahun 2012 rasio
elektrifikasi atau jumlah rumah tangga yang sudah mendapatkan sambungan
listrik sebesar 75,3% dari seluruh rumah tangga yang ada.
Gambar 2.3. Rasio Elektrifikasi Nasional (Upgrading and Leveraging Indonesia
To Fortify Energy Efficiency Through Academic and Technical
Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
UNIVERSITAS HALU OLEO 13
Untuk daerah-daerah yang sulit dijangkau dengan listrik PLN,
pemerintah mengembangkan potensi energi setempat seperti membangun PLTMH
apabila daerah tersebut mempunyai tenaga mikrohidro, membangun pembangkit
listrik tenaga surya (PLTS) baik terpusat maupun individu.
2.2.3 Arah Kebijakan Energi Nasional
Sesuai dengan Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006, pada tahun 2005
peran minyak bumi terhadap pemanfaatan energi nasional sekitar 50%. Untuk
mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi maka ditargetkan pada
tahun 2025 pangsa minyak bumi menurun hingga mencapai 20%. Pada tahun
2010 ternyata pangsa minyak bumi telah turun menjadi 46,77%, gas alam
24,29%, batubara 23,91% dan energi terbarukan 5,03%. Selain target
penurunan minyak bumi pada tahun 2025, batubara ditargetkan naik menjadi
33%, gas bumi 30% dan energi baru terbarukan naik menjadi 17% dengan
pembagian bahan bakar nabati (BBN) sebesar 5%, panas bumi 5%, batubara
tercairkan 2% dan energi baru terbarukan lainnya yaitu nuklir, hydro, surya,
angin sebesar 5%. Adapun elastisitas energi yaitu perbandingan antara
pertumbuhan energi dengan pertumbuhan ekonomi yang dalam hal ini adalah
GDP yang semula 1,65 menjadi kurang dari 1 pada tahun 2025.
Gambar 2.4. Arah Kebijakan Energi (Upgrading and Leveraging Indonesia To
Fortify Energy Efficiency Through Academic and Technical
Trainings For Energy Management Professionals, 2014)
UNIVERSITAS HALU OLEO 14
2.2.4 Harga Energi
Indonesia merupakan negara dengan harga energi yang murah
dibandingkan dengan negara-negara lain termasuk negara-negara anggota
ASEAN karena sebagian harga energinya masih disubsidi yaitu BBM jenis
premium, minyak solar/diesel, listrik dan LPG dengan kapasitas 3 kg. Beban
subsidi ini makin tahun makin bertambah, sedangkan sasarannya sudah tidak
sesuai lagi yaitu yang semula hanya ditujukan kepada masyarakat yang kurang
mampu namun kenyataannya subsidi BBM lebih banyak dinikmati oleh
masyarakat yang cukup mampu dan yang seharusnya tidak perlu lagi
mendapatkan subsidi.
Sebelum naik pada tahun 2013, harga BBM bersubsidi adalah Rp 4.500,-
per liter. Dengan harga tersebut, jumlah subsidi energi termasuk BBM, LPG,
BBN dan listrik yang dikeluarkan pemerintah melalui APBN pada tahun 2011
sebesar Rp. 255,5 triliun, pada tahun 2012 sebesar Rp. 306,5 triliun.
Meskipun pada tahun 2013 harga BBM bersubsidi sudah naik menjadi Rp.
6.500,- per liter, namun oleh karena kuota BBM bersubsidi juga naik maka
beban subsidi masih tinggi yaitu masih lebih besar dari Rp. 300 triliun. Apabila
harga minyak dunia naik, maka subsidi energi akan ikut naik dan akan sangat
mempengaruhi APBN.
Hampir semua negara anggota ASEAN tidak memberikan subsidi
harga energi kecuali Indonesia, Malaysia dan Brunei. Negara-negara seperti
Kamboja dan Laos dengan pendapatan per kapita dibawah Indonesia tidak
memberikan subsidi untuk BBM kepada rakyatnya, sehingga ketika harga
minyak internasional naik, tidak mempengaruhi APBN mereka. Beberapa
negara yang harga BBM-nya dibawah harga BBM Indonesia, seperti Arab
Saudi, Kuwait, dll, adalah negara yang masih sangat kaya akan minyak
dan tidak tergantung dengan negara lain. Apabila harga minyak internasional
naik, negara-negara tersebut akan diuntungkan karena mereka meng-ekspor
minyak dalam jumlah besar.
UNIVERSITAS HALU OLEO 15
2.3 Pengertian Energi
Definisi energi dalam Undang-Undang No.30 Tahun 2007 tentang
energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau memindahkan benda
yang dapat berupa panas, cahaya, mekanika, kimia dan elektromagnetika.
Sedangkan sumber energi diartikan sebagai sesuatu yang dapat menghasilkan
energi baik secara langsung maupun melalui proses konversi atau
transformasi. Perubahan bentuk energi satu ke jenis lainya dapat dilakukan
dengan teknologi sistem konversi energi.
Gambar 2.5 Sumber Energi Panas Bumi (UPLIFT,2014)
Dari literature kita tau bahwa energi itu sendiri tidak selalu dapat
dirasakan atau dilihat, kecuali berbentuk cahaya, panas atau suara. Namum
dijelaskan bahwa prinsip energi adalah kekal, artinya energi tidak dapat
dihasilkan atau diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat
diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Prinsip ini dikenal dengan hukum
kekekalan energi atau hukum termodinamika pertama.
2.3.1 Hukum Thermodinamika
Thermodinamika ke nol : yaitu tentang keseimbangan termal, dua benda
yang mempunyai suhu sama jika dikontakkan satu sama lainnya maka tidak akan
terjadi perpindahan panas diantara kedua benda tersebut. Dan sebaliknya jika
dua benda bersuhu berbeda dikontakkan, maka perpindahan panas akan
terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda dengan suhu rendah sampai terjadi
keseimbangan termal diantara kedua benda tersebut.
UNIVERSITAS HALU OLEO 16
Thermodinamika pertama : Energi dapat diubah dari bentuk satu ke
bentuk lainya, tetapi tidak dapat hilang/musnah dari sistemnya. Secara lebih
umum hukum termodinamika pertama ingin mengatakan bahwa jika energi
dipindahkan atau ditransformasikan, maka total yang ada dari semua jenis akan
tetap sama dengan energi totalnya mula-mula.
Thermodinamika kedua : Pada perubahan satu bentuk energi ke bentuk
lainnya, sebagian energi akan hilang yang dikenal dengan rugi-rugi energi, dengan
kata lain tidak akan bisa energi dikonversi dengan efisiensi 100%. Prinsip ini
dipakai untuk menghitung efisiensi suatu peralatan energi.
2.3.2 Aplikasi Hukum Thermodinamika
Aplikasi hukum termodinamika pertama dan kedua sering digunakan
dalam perhitungan efisiensi energi dan penentuan neraca sistem pemanfaat
energi. Secara luas hukum termodinamika dapat digunakan dalam evalyuasi
berbagai masalah konservasi energi dan transformasi energi. Apabila
diaplikasikan pada sistem energi, maka hukum termodinamika pertama menjadi
berbunyi sebagai berikut :
Jika terjadi perubahan dalam sistem energi, energi pada saat akhir
adalah sama dengan energi sistem pada saat awal ditambah dengan energi
netto yang ditambahkan ke dalam sistem selama periode terjadinya proses
perubahan/trasformasi tersebut.
Menghitung efisiensi operasi boiler dengan menerapkan prinsip
kekekalan energy. Dalam kondisi steady state, maka system boiler dapat ditulis
sebagai berikut :
Energi masuk = energi yang dimanfaatkan + energi keluar (rugi-rugi
energi).
UNIVERSITAS HALU OLEO 17
Gambar 2.6 Sistem boiler (Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify
Energy Efficiency Through Academic and Technical Trainings For
Energy Management Professionals, 2014)
1. Energi masuk adalah bahan bakar (Einput).
2. Energi bermanfaat adalah uap (Eoutput)
3. Energi keluar dalam hal ini ada tiga komponen yang dikenal dengan rugi-rugi
energi pada boiler yaitu terdiri atas :
a. Rugi rugi energi stack gas (EStack).
b. Rugi rugi energi blowdown (Ebldwn)
c. Rugi rugi energi radiasi & konveksi melalui permukaan boiler.(Er&k)
Sesuai dengan prinsip kekekalan energi di atas, maka pada sistem boiler
dapat ditulis persamaan sebagai berikut :
E input = E output + (E Stack.+ E bldwn + .E r&k).atau :
E output = E input - (E Stack.+ E bldwn + E r&k)
E output = E input - ∑ rugi-rugi energi.............(2.1)
Jika persamaan di atas sama-sama dibagi dengan E input, maka persamaan
tersebut menjadi : = − ∑ ....(2.2)
adalah efisiensi boiler, dan = 1.
Dengan demikian persamaan tersebut dapat ditulis menjadi :
Efisiensi = 1 - ∑ atau :
UNIVERSITAS HALU OLEO 18
Efisiensi (%) = 100 - ∑ rugi energi dalam persen bahan bakar input (%) ....(2.3)
Metode perhitungan efisiensi dengan formula di atas dikenal dengan
metoda tak langsung. Dengan metoda tak langsung tersebut, maka efisiensi energi
dinyatakan sama dengan 100% dikurangi dengan rugi-rugi energi dalan persen
bahan bakar input.
2.3.3 Neraca Energi
Neraca energi dapat dibuat jika besaran rugi-rugi energi sudah diketahui.
Untuk contoh di atas neraca energi boiler dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.7 Neraca energi boiler (Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify
Energy Efficiency Through Academic and Technical Trainings For
Energy Management Professionals, 2014)
Setelah neraca energi dibuat maka evaluasi dilakukan untuk mengetahui
apakah besaran rugi-rugi energi tersebut sudah sesuai atau masih bisa dikurangi.
Dan jika masih mungkin untuk menguranginya langkah apa yang diperlukan yang
perlu dilakukan. Dengan cara ini maka rencana peningkatan efisiensi boiler
dan tindakan yang diperlukan untuk menghilangkan/mengurangi rugi-rugi
energi dapat disusun.
2.3.4 Sistem Energi
Konsep “sistem” sering digunakan dalam menyelesaikan suatu
masalah yang berkaitan dengan konversi energi. Sistem bisa dikatagorikan ke
dalam : sistem terbuka atau tertutup tergantung pada ada tidaknya massa yang
mengalir melewati boundry sistem tersebut.
UNIVERSITAS HALU OLEO 19
Pada sistem tertutup misalnya, massa yang masuk maupun keluar dari
sistem tidak ada, misalnya air dipanasi pada bejana tertutup. Sebaliknya dalam
sistem terbuka, massa bisa melewati boundry sistem tersebut misalnya air
mengalir melalui suatu pompa. Kadang–kadang sistem tertutup disebut juga
dengan massa atur, dan sistem terbuka disebut dengan volume atur.
Perpindahan energi energi melalui boundry sistem baik berupa kerja maupun
panas akan menghasilkan perubahan keadaan dari sistem. Kalau sifat atau properti
sistem berubah, misalnya suhu, tekanan, dan spesifik volume berubah, maka akan
terjadi perubahan energi dari sistem. Ada tiga bentuk energi yang bisa dimiliki
oleh suatu sistem yaitu :
1. Energi internal U yang disebabkan oleh gerakan internal dan
mikroskopik dalam sistem.
2. Energi potensial EP, yaitu bentuk makroskopik dari energi yang merupakan
fungsi letak dari sistem.
3. Energi kinetik EK yaitu yang merupakan fungsi gerakan makroskopik sistem.
Kemudian dari tiga bentuk energi di atas, total energi dari sistem
dinyatakan sebagai berikut :
E = U + EP + EK........(2.4)
2.3.5 Energi yang dipindahkan ke sistem.
Untuk memindahkan energi ke sistem harus ada potensial atau
driving force yang menyebabkan energi dapat melewati sistem tersebut.
Potensial atau driving force tersebut dapat berupa gaya mekanik, gaya listrik atau
perbedaan temperatur. Energi yang berkaitan dengan masing-masing potensial
tersebut disebut dengan : kerja, energi listrik dan panas.
Jika terjadi perubahan dari ke tiga energi tersebut pada suatu sistem,
maka berarti ada energi yang melewati boundry dari sistem tersebut.
Kerja didefinisikan sebagai hasil dari perkalian gaya dengan jarak jarak
yang ditempuh oleh gaya tersebut. Definisi ini diartikan bahwa yang
menyebakkan perpindahan jarak dimaksud adalah gaya tersebut.
Energi listrik dihasilkan dari adanya perbedaan tegangan/voltase dan arus
mengalir karena adanya perbedaan tegangan tersebut.Panas yaitu merupakan
UNIVERSITAS HALU OLEO 20
perpindahan energi melewati boundry sistem karena adanya perbedaan suhu
diantara kedua sisi boundry tersebut.
2.3.6 Energi yang dimiliki sistem
Kalau energi ditambahkan ke dalam sistem, maka akan terjadi
perubahan energi pada sistem tersebut, terkecuali jika sejumlah energi yang sama
secara simultan dikeluarkan dari sistem tersebut. Penambahan energi pada sistem
dapat mengakibatkan perubahan internal sistem misalnya perubahan suhu,
ekspansi/perubahan bentuk atau atau perubahan fase.
Energi yang berhubungan dengan energi-energi tersebut menyebabkan
adanya perubahan internal yang disebut dengan internal energi disingkat dengan
U. Setelah ditemukan bahwa panas adalah energi dan dapat ditransformasikan
menjadi kerja, dan dari penyelidikan tentang transformasi tersebut disimpulkan :
1. Jika jalan bagi aliran panas tersedia, maka panas akan mengalir dari
tempat yang bersuhu tinggi ke tempat yang bersuhu rendah dan tidak dapat
berlangsung sebaliknya.
2. Kerja dalam bentuk mekanis dapat diubah menjadi bentuk panas secara
sempurna. Misalnya bolok yang dipindahkan dengan mendorongnya
sepanjang permukaan kasar, maka kerja yang diberikan untuk mendorong
balok akan memberikan panas pada balok. Untuk menjaga suhu balok tetap
sama, maka sejumlah panas yang equivalent dengan kerja yang masuk harus
dikeluarkan dari sistem. Akan tetapi sebaliknya, tindakan untuk
mengembalikan balok pada tempatnya semula dengan menghasilkan kerja
yang sama dengan kerja semula/input energi adalah tidak mungkin.
3. Arus listrik melalui resistor akan menghasilkan panas. Panas dengan jumlah
yang sama dengan masukan energi listrik dapat dikeluarkan dari resistor.
Akan tetapi panas yang dikeluarkan dari resistor tidak dapat dialirkan kembali
ke resistor dengan menghasilkan energi listrik.
4. Pada reaksi kimia, dicapai suhu yang lebih tinggi dari suhu semula.
Untuk mengembalikan suhunya seperti semula dapat dilakukan dengan
mengalirkan panas dengan jumlah yang sama dari produk reaksi. Ini berarti
ada transformasi energi kimia menjadi panas. Akan tetapi tidak demikian
UNIVERSITAS HALU OLEO 21
sebaliknya panas yang dikeluarkan tidak bisa dimanfaatkan untuk
mengembalikan produk reaksi kimia tersebut ke bentuknya semula.
5. Apabila ada ruangan yang dipisahkan oleh partisi dan masing-masing
diisi oleh gas berbeda, kemudian partisi dibuka, maka kedua gas akan
bercampur secara uniform. Akan tetapi kedua gas tersebut tidak dapat
memisah sendiri dan kembali ke posisi masing-masing.
Dari contoh uraian di atas, transformasi energi tersebut telah
memenuhi hukum termodinamika pertama. Akan tetapi tidak cukup untuk
menjawab berbagai pertanyaan seperti mengapa tidak terjadi transformasi
yang sempurna dari panas menjadi kerja, padahal kerja dapat
ditransformasikan secara sempurna menjadi panas. Jadi dengan kata lain hukum
termodinamika pertama ini tidak dapat menjawab mengapa beberapa proses
hanya berlangsung satu arah, dan tidak untuk arah sebaliknya. Pertanyaan ini
hanya bisa dijawab oleh hukum termodinamika kedua. Hukum termodinamika
kedua dapat menunjukkan apakah sistem mengalami keseimbangan sempurna.
Hukum kedua ini menetapkan suatu sifat/properti bahan atau zat yang bisa
menunjukkan apakah mungkin terjadi perubahan keadaan pada suatu sistem.
Sifat atau properti ini dikenal dengan entropi.
Pernyataan yang ada hubunganya dengan entropi adalah :
1. Entropi dari sistem terisolasi cendrung meningkat
2. Selalu terjadi peningkatan entropi apabila proses berlangsung
Dengan demikian hukum kedua termodinamika ini menunjukkan proses –
proses yang bisa berlangsung dan yang tidak bisa berlangsung. Hukum ini
juga membatasi jumlah bentuk energi yang dapat ditransformasikan misalnya
dari panas menjadi kerja. Berdasarkan hukum kedua termodinamika ini,
maka jika sejumlah panas ditambahkan ke dalam suatu sistem, maka
sebagian saja dari energi panas ini yang dapat ditransformasikan menjadi
kerja, yang disebut dengan available energy dan sisanya disebut unavailable
energy.
UNIVERSITAS HALU OLEO 22
2.3.7 Peristilahan Energi.
Beberapa peristilahan tentang energi disampaikan berikut ini.
Menurut bentuk material energi diklasifikasikan atas :
1. Energi padat
2. Energi cair
3. Energi gas
4. Energi listrik
Menurut jenis teknologi yang digunakan energi diklasifikasikan atas :
1. Energi konvensional
2. Energi non konvensional
2.4 Energi Surya.
2.4.1 Pemanfaatan Energi Matahari.
Sebagai bintang yang paling dekat dengan planet biru Bumi, sangatlah
alami jika hanya pancaran energi matahari yang mempengaruhi dinamika
atmosfer dan kehidupan di Bumi. energi yang dating ke Bumi sebagian besar
merupakan pancaran radiasi matahari. Energy ini kemudian ditransformasikan
menjadi bermacam-macam bentuk energi, misalkan pemanasan permukaan Bumi,
gerak dan pemanasan atmosfer, gelombang lautan, foto sintesa tanaman dan reaksi
foto kimia lainnya. Penyebaran sinar matahari setiap tahun dibelahan bumi
bervariasi. Daerah disekitar khatulistiwa menerima sinar surya rata-rata tahunan
sekitar 600-700W/m2, selama 8 jam sehari. Dalam keadaan tertentu kadang lebih
dari 1.000W/m2, tetapi ini terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Hal ini karena
dipengaruhi adanya awan, debu, dan uap air di udara.
Keuntungan penggunaan energi panas matahari :
1. Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh
bagian permukaan bumi dan tidak habis.
2. Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi
yang berbahaya bagi manusia maupun lingkungan.
UNIVERSITAS HALU OLEO 23
3. Penggunaan energi panas matahari akan dapat mengurangi kebutuhan energy
fosil.
Kerugian penggunaan energi panas matahari :
1. Tidak efektif digunakan didaerah yang memiliki cuaca berawan dalam waktu
yang lama.
2. Sistem hanya dapat digunakan pada saat matahari bersinar dan tidak dapat
digunakan pada malam hari atau pada saat cuaca berawan atau bahkan
musim hujan.
2.4.2 Radiasi Matahari.
Matahari merupakan gumpalan gas berbentuk bola panas berdiameter 1,39
x 109 m. Menurut duffie dan Beckman (1974) dalam Satri Madinata (2013),
lapisan terluar dari matahari diperkirakan bertemperatur 5777 0K sedangkan
temperature inti matahari 8 x 109 sampai dari 40 x 1060K. Radiasi yang diterima
tersedia di luar atmosfir bumi seperti yang dinyatakan dalam konstanta (Gsc)
1367 W/m2 dikurangi intensitasnya oleh penyerapan dan pemantulan lapisan
atmosfir sebelum sampai di bumi. Panas radiasi matahari yang diterima oleh suatu
benda dapat terjadi secara langsung, pada bidang miring ataupun secara baur.
Ada tiga macam cara radiasi matahari sampai kepermukaan bumi yaitu :
1. Radiasi langsung (Beam/Direct Radiation).
Adalah radiasi yang mencapai bumi tanpa perubahan arah atau radiasi
yang diterima bumi dalam arah sejajar.
2. Radiasi Hambur/Sebaran (Diffuse Radiation).
Adalah radiasi yang mengalami perubahan akibat pemantulan dan
penghamburan.
3. Radiasi Total (Global Radiation).
Adalah penjumlahan radiasi langsung dan radiasi hambur.
2.5 Konsep Perpindahan Panas.
2.5.1 Perpindahan Panas Konveksi
Perpindahan panas konveksi, dimana perpindahan panas terjadi diantara
permukaan benda padat dengan fluida yang mengalir menyentuh permukaan
benda padat tersebut.
UNIVERSITAS HALU OLEO 24
Laju perpindahan panas konveksi := − ∆ ........................(2.5)
Dimana :
q = laju perpindahan panas konveksi (W)
A = luas penampang bidang (m2)
h = koefisien konveksi (W/m2 0C)
∆T = perbedaan suhu (oC)
2.5.2 Perpindahan Panas Radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah proses perpindahan panas terjadi di
antara dua permukaan yang terjadi tanpa adanya media perantara.
Laju perpindahan panas radiasi :
q = Ԑ.σ.A.∆T4............. (2.6)
Dimana :
q = laju perpindahan panas radiasi (W)
A = luas penampang (m2)
Ԑ = emisivitas bahan (0 < Ԑ < 1)
σ = konstanta Stefan-Boltzman (W/m2K4)
∆T = perbedaan suhu (oC)
2.5.3 Perpindahan Panas Konduksi
Jika ada perbedaan temperatur padasuatu benda, maka akan ada
perpindahan energi dari suhu tinggi ke suhu rendah, perpindahan energi ini
disebut konduksi.
Laju perpindahan panas konduksi:= − ........................(2.7)
Dimana:
q = Laju perpindahan panas, (W)
k = Kondukivitas termal bahan, (W/m0C)
A = Luas bidang perpindahan panas (m2)
= Gradien suhu pada rah aliran kalor
UNIVERSITAS HALU OLEO 25
Tanda negatif pada persamaan diatas diberikan supaya memenuhi hukum
termodinamika yaitu kalor mesti mengalir ke suhu yang lebih rendah seperti
ditunjukkan gambar berikut :
Gambar 2.8 Sketsa yang menunjukkan arah aliran kalor
2.6 Sistem Pengering Surya.
Krisis energi dan masalah lingkungan yang terjadi membuat manusia
berusaha mencari sumber energi alternatif yang bersifat terbarukan dan
memberi dampak minimal terhadap lingkungan. Energi matahari merupakan
salah satu sumber energi yang memenuhi kriteria tersebut. Selain itu, energi
matahari juga mempunyai jumlah yang tidak terbatas sehingga merupakan
sumber cadangan energi yang terbesar di bumi. Oleh sebab itu, energi matahari
selalu mendapat perhatian untuk diteliti dan dikembangkan untuk berbagai
tujuan.
Kolektor surya adalah salah satu bentuk penggunaan energi matahari.
Kolektor ini digunakan untuk berbagai tujuan, diantaranya untuk pengeringan,
pembangkit tenaga dan lain sebagainya. Pada penelitian ini dilakukan
penghitungan efisiensi dari kolektor surya yang digunakan untuk tujuan
pengeringan.
Pengeringan merupakan proses sederhana mengurangi kandungan air
dari dalam suatu produk sampai pada tingkat tertentu, sehingga dapat
mencegah pembusukan dan aman disimpan dalam jangka waktu yang lama .
Kadar air produk harus dikurangi sampai hanya tersisa sekitar 5 sampai 10%
UNIVERSITAS HALU OLEO 26
untuk menonaktifkan mikroorganisme yang ada di dalam produk (Endri Yani,
2009) .
Beberapa keuntungan yang didapat dari proses pengeringan antara lain :
1. Mengurangi kerusakan dan pembusukan produk
2. Mengurangi biaya pengemasan dan kebutuhan akan pendinginan
3. Biaya transportasi dan penyimpanan lebih murah
4. Menjamin ketersediaan produk yang bersifat musiman
Disamping keuntungan di atas, proses pengeringan juga mempunyai
beberapa kelemahan yaitu:
1. Warna berubah
2. Kandungan vitamin lebih rendah, karena vitamin rentan terhadap panas
3. Terjadi case hardening, yaitu suatu keadaan dimana permukaan bahan
mengeras (kering) sedangkan bagian dalam masih basah (belum kering)
4. Mutu lebih rendah daripada bahan pangan segar
Metode pengeringan secara umum terbagi atas dua, yaitu pengeringan
sinar matahari (direct sun drying), dimana produk yang akan dikeringkan
langsung dijemur di bawah sinar matahari . Dan metode pengeringan surya
(solar drying), dimana produk yang akan dikeringkan diletakkan di dalam
suatu alat pengering .
Klasifikasi pengering surya secara umum adalah:
2.6.1 Pengering Surya Pasif dan Aktif Tipe Langsung
Pada pengering tipe langsung ini, panas dihasilkan karena adanya
penyerapan energi matahari oleh bagian dalam ruang pengering. Selain
memanaskan udara, radiasi matahari juga memanaskan produk yang
dikeringkan. Sirkulasi udara pada pengering surya pasif tipe langsung
mengalir secara konveksi bebas, sedangkan pada pengering surya aktif tipe
langsung udara mengalir karena adanya fan atau blower(konveksi paksa).
2.6.2 Pengering Surya Pasif dan Aktif Tipe Tidak Langsung
Sistem pengering tipe ini terdiri dari kolektor dan ruang pengering yang
terpisah. Udara dari luar masuk diantara kaca dan absorber. Udara menjadi
UNIVERSITAS HALU OLEO 27
panas karena terjadi perpindahan panas antara absorber ke udara. Udara
panas ini kemudian di alirkan ke dalam ruang pengering tempat produk
berada dan dikeluarkan melalui cerobong. Udara panas yang dihasilkan di
kolektor dapat dialirkan dengan dua cara yaitu konveksi bebas (pasif) dan
konveksi paksa (aktif) dengan menggunakan blower.
2.6.3 Pengering Surya Pasif dan Aktif Tipe Gabungan
Sistem pengering tipe ini merupakan kombinasi dari tipe langsung
dan tidak langsung. Prinsip kerjanya hampir sama, radiasi matahari selain
digunakan untuk memanaskan udara yang berada di kolektor juga digunakan
untuk memanaskan produk yang berada di ruang pengering. Masing-masing tipe
dan bentuk pengering surya yang telah disebutkan di atas dapat dilihat pada
Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Tipe-tipe pengering surya (Endri Yani, 2009)
Secara umum sebuah pengering surya terdiri atas kolektor surya yang
berfungsi menyerap sinar matahari dan ruang pengering yang merupakan
tempat untuk produk yang akan dikeringkan.
Untuk mengetahui prinsip kerja dari sebuah kolektor, maka perlu
diketahui terlebih dahulu bagian-bagiannya. Sebuah kolektor terdiri atas
casing, kaca, absorber dan isolasi, seperti terlihat pada gambar 2.10.
UNIVERSITAS HALU OLEO 28
Gambar 2.10 Bagian-bagian kolektor (Endri Yani, 2009)
Besarnya radiasi yang diserap oleh kolektor surya tergantung kepada
beberapa hal, yaitu :
a. Tingkat isolasi dan arah kolektor surya. Isolasi yang baik akan
menyebabkan energi surya yang diserap akan semakin besar. Panas yang
keluar dari kolektor surya bervariasi sesuai dengan tingkat isolasi. Dan
arah kolektor idealnya menghadap ke Utara atau ke Selatan, tergantung
pada periode waktu (arah matahari).
b. Tingkat penyerapan permukaan absorber. Absorber merupakan bagian
kolektor yang berfungsi untuk menyerap radiasi matahari. Material
absorber yang baik harus memenuhi kriteria berikut, yaitu mempunyai
tingkat penyerapan radiasi yang baik, emisi yang rendah, konduktifitas
termal yang baik dan harus stabil pada temperatur operasi kolektor.
Selain itu, absorber juga harus tahan lama, mempunyai berat yang ringan
dan yang paling penting berharga murah.
c. Tingkat transmisi material penutup. Tingkat transmisi material penutup
merupakan salah satu parameter yang mempengaruhi jumlah energi surya
yang dapat diserap oleh kolektor. Material penutup yang baik harus
mempunyai tingkat transmisi yang tinggi untuk sinar tampak dan tingkat
transmisi yang rendah untuk radiasi infra merah. Selain itu, penutup
yang baik juga harus mempunyai absortivitas panas yang rendah, stabil
pada temperatur operasi, daya tahan terhadap kerusakan tinggi, daya
UNIVERSITAS HALU OLEO 29
tahan terhadap berbagai kondisi cuaca tinggi dan mempunyai harga yang
murah.
Kaca merupakan material penutup yang sering digunakan pada kolektor
surya, karena kaca memenuhi kriteria seperti yang tersebut di atas. Ukuran
tingkat performance kolektor disebut juga efisiensi kolektor. Efisiensi kolektor
didefinisikan sebagai perbandingan antara energi panas yang digunakan untuk
menaikkan temperatur udara terhadap energi radiasi yang diterima oleh
kolektor dalam waktu tertentu.
Energi panas yang digunakan untuk menaikkan temperatur dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:= ∆ .............(2.8)
m = Laju aliran massa yang masuk ke kolektor
Cp = Panas jenis udara
∆T = Selisih antara temperatur udara masuk kolektor dengan temperatur
udara keluar kolektor
Energi radiasi yang diterima kolektor dihitung dengan persamaan := ...............(2.9)
I = Intensitas radiasi matahari
Akolektor = Luas permukaan kolektor
Sehingga efisiensi kolektor dapat dihitung dengan persamaan :ƞ = .......................(2.10)
Pengering surya memanfaatkan energi termal surya untuk memanaskan
media (fluida) yang akan digunakan pada proses pengeringan. Banyak jenis
pengering surya yang dikembangkan untuk pengeringan produk pertanian.
Kolektor dari pengering berfungsi sebagai penyerap. Daya serap sinar
(absorbtivity) suatu bahan tergantung dari permukaan. Jenis permukaan yang
mempunyai daya serap sinar yang tinggi, juga memiliki nilai emissivity
(kepancaran) yang tinggi pula. Untuk mendapatkan panas yang banyak, maka
UNIVERSITAS HALU OLEO 30
dipilih bahan yang memiliki nilai serap sinar yang tinggi dan nilai n kepancaran
yang rendah. Pemilihan bahan yang ringan mengakibatkan cepat terjadinya
perubahan suhu, cepat menjadi panas tetapi cepat juga menjadi dingin.
Penggunaan cat hitam dapat meningkatkan nilai n penyerapan. Pemilihan bahan
yang trasparan berdasarkan pada nilai transmisivity, keawetan dan
konduktivitasnya. Penggunaan bahan dengan konduktivitas rendah dapat
mengurangi kehilangan panas dari alat pengering surya. Maka dipilih kaca hitam,
seng, jaring dan tripleks sebagai bahan kolektor surya serta tripleks untuk bahan
dinding dan alas dari pengering ini.
2.7 Konduktivitas Termal Bahan.
Konduktivitas termal bahan adalah kemampuan suatu bahan dalam
menghantarkan kalor.
Tabel 2.4 Konduktivitas termal bahan (Fisika Dasar 1, 1987)
Bahank(W/m0C)
Bahank(W/m0C)
Logam Bukan Logam
Aluminium
Seng
Nikel
Besi
202
116
93
73
Kayu
Kaca
Serbuk Gergaji
Kertas
0.08
0.78
0.059
0.166
2.8 Standar Efisiensi Pengeringan
Mesin – mesin kalor yang dibuat adalah alat-alat yang sangat tidak efisien.
Hanya sebagian kecil dari kalor yang diserap pada sumber bertemperatur tinggi
yang dapat di ubah menjadi kerja yang berguna. Walaupun perencanaan tekniknya
bertambah baik, namun jumlah yang cukup banyak dari kalor yang diserap masih
dikeluarkan dari tempat yang bersuhu lebih rendah. Efisiensi sesungguhnya
sebesar kira-kira 15 % biasanya dapat direalisir. Tenaga akan hilang akibat
gesekan, gejolak dan hantaran kalor. Tenaga yang dibuang yang lebih rendah
dapat menaikkan efisiensi maksimum yang mungkin sampai 35 % dan efisiensi
sesungguhnya sampai 20 %. Efisiensi dari sebuah alat pengering standart kira-kira
20% dan maksimal adalah 40%.( Fisika Dasar 1, 1987 )
UNIVERSITAS HALU OLEO 31
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan November 2016 sampai Februari
2017. Pengambilan data dilaksanakan di Desa Pombulaa Jaya Kecamatan Konda
Kabupaten Konawe Selatan.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah
a. Termocople
Untuk mengetahui temperatur lingkungan dan temperatur kolektor, maka
digunakan termokopel sebagai alat ukur. Temperatur keluar kolektor diukur pada
dua titik yang berbeda. Termokopel adalah sensor temperatur yang dapat
mengubah panas pada benda yang diukur temperaturnya menjadi perubahan
tegangan listrik. Jenis termokopel yang digunakan adalah termokopel tipe T
(tembaga dan konstantan). Kutub positif terbuat dari tembaga dan kutub
negatif terbuat dari
Gambar 3.1 Termokopel
UNIVERSITAS HALU OLEO 32
b. Anemo meter
Untuk mengetahui laju aliran udara pada kolektor, maka digunakan
anemometer digital dengan kecermatan 0,01 m/s sebagai alat ukur.
Gambar 3.2 Anemo meter
c. Solar power meter
Intensitas matahari diukur dengan menggunakan solar power meter. Solar
power meter ini diletakkan dibagian atas kolektor surya dengan tujuan agar
intensitas matahari yang diterima oleh solar power meter sama dengan
intensitas radiasi matahari yang diterima oleh kolektor.
Gambar 3.3 Solar power meter
UNIVERSITAS HALU OLEO 33
3.2.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
1. Kaca
Pada penelitian ini kaca digunakan sebagai kolektor. Energi matahari yang
masuk kedalam alat pengering tenaga surya melalui kaca ini.
Gambar 3.4 Kaca
3.3 Prosedur penelitian.
Adapun prosedur dari pebelitian ini adalah
1. Mempersiapkan alat dan bahan pengujian
2. pengujian alat pengeringan surya dilakukan dengan cara diletakan pada
lapangan terbuka yang tidak terkena naungan sepanjang hari. Posisi alat
membujur Utara Selatan dengan kolektor dari kaca hitam.
3. Untuk mengamati perubahan suhu pada masing-masing rak dibuatkan lubang
untuk dipasang kawat termokopel.
4. Parameter yang diukur :
1. T0 untuk suhu udara luar pengering.
2. T1 untuk suhu di rak 1
3. T2 untuk suhu di rak 2
4. T3 untuk suhu di rak 3
5. T4 untuk suhu di rak 4
6. T5 untuk suhu di rak 5
7. T6 untuk suhu di rak 6
UNIVERSITAS HALU OLEO 34
8. T7 untuk suhu di rak 7
9. H0 untuk kelembaban udara luar pengering
10. H1 untuk kelembaban udara dalam pengering
11. Kecepatan angin (m/s)
12. Intensitas radiasi matahari (w/m2)
5. Pengukuran dilakukan setiap 60 menit dengan parameter yang di ukur
kelembaban udara luar pengering, kelembaban tiap rak, suhu alat pengering
Gambar 3.5 Alat Pengering Produk Tenaga Surya
6. Alat pengering produk seperti tampak pada gambar 3.11 di atas beserta
susunan dari masing-masing rak yang nantinya akan di ukur temperaturnya.
Gambar 3.6 a. Alat pengering tenaga surya tampak dari samping kanan
b. alat pengering tenaga surya tampak dari atas
UNIVERSITAS HALU OLEO 35
Gambar 3.7 a. Alat pengering tenaga surya tampak dari belakang
b. alat pengering tenaga surya tampak dari depan
UNIVERSITAS HALU OLEO 36
3.4 Diagram Alir Prosedur Penelitian.
BAB IV
Studi Literatur
START
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan alat pengeringtenaga surya
Pengujian efisiensi alatpengering tenaga surya setiap 1jam sekali
Catat :
H0, H1, Temperatur T0 T1 s/d T7, I dgn v
Analisa Data
Hasil analisa data dibuatdalam bentuk grafik
SELESAI
UNIVERSITAS HALU OLEO 37
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Pengamatan
Adapun data hasil pengamatan yang dilakukan terhadap alat pengering
tenaga surya dalam kondisi kosong selama 2 hari pada tanggal 19 Februari 2017
sampai 20 februari 2017 dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut :
Tabel 4.1 Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” pada
kondisi kosong
No Waktu T0 bawahT0
belakangT0
Kiri=kananT1
(0C)T2
(0C)T3
(0C)T4
(0C)T5
(0C)T6
(0C)T7
(0C)H0 Hi
I(W/m2)
vangin(m/s)
1 9.30 19,2 23,2 29,15 33,5 35,7 39,35 44,35 51,3 35,25 39,5 7,9 8,9 408,5 0,82 10.30 21,95 25,95 32,95 39,05 42,25 45,35 49,9 57,55 40,8 44,65 6,7 6,9 502 1,153 11.30 25,15 27,8 37,8 40,9 42,7 46,1 52,2 57,45 41,65 44,9 0 0 586 1,754 12.30 23,4 26,8 34,765 43,1 44,55 48,3 52,35 57 42,2 46,8 0 0 878 35 13.30 24,2 26,95 35,5 43,3 45,7 51,1 55,15 58,7 42,85 45,4 0 0 1044,5 2,16 14.30 22,05 25,85 33,7 41,35 45,2 49,2 54,8 64,4 42,3 44,5 0 0 740,5 1,457 15.30 22 25,45 35,65 41,3 46 47,55 50,85 52,9 40,4 42,65 0 0 558,5 1,6
Tabel 4.2 Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ”
Kkaca
(W/m0 C)
Ktripleks
(W/m0 C)
Alat Tebal
dinding
(m)
Cp (J/kg.C)Panjang
(m)
Lebar
(m)
Tinggi
(m)
0,78 0,059 1,13 0,67 1,4 0,002 670
UNIVERSITAS HALU OLEO 38
Pada tabel 4.1 menunjukkan pengujian alat pengering tenaga surya yang
mempunyai 7 rak sebagai penyimpan produk yang ingin dikeringkan. Data yang
diambil yaitu temperatur luar dan dalam alat , kelembaban luar dan dalam,
kecepatan angin, dan intensitas cahaya matahari. Untuk didapatkan data yang
akurat diukur Temperatur pada masing-masing rak. Pengambilan data dilakukan
setiap selang waktu 1 jam selama 7 kali yaitu mulai jam 9.30 WITA sampai jam
15.30 WITA.
Sebagaimana diketahui bahwa pengeringan suatu produk membutuhkan
suhu yang tinggi. Semakin tinggi suhunya semakin singkat waktu yang
dibutuhkan untuk mengeringkan produk tersebut dibandingkan dengan
pengeringan yang bersuhu rendah.
Dalam alat pengering pada pengujian ini terdapat 7 rak penyimpanan
produk yang ingin dikeringkan. Dan setiap raknya mempunyai suhu yang
berbeda-beda. Hal tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1 yang menunjukkan pada
jam 09.30 WITA temperatur di luar alat pengering produk bagian bawah alat yaitu
sebesar 19,2 0C, temperatur di samping kiri kanan alat pengering temperaturnya
sebesar 29,15 0C dan temperatur belakang alat pengering yaitu 23,2 0C.
Sedangkan untuk temperatur yang ada di dalam alat pengering menunjukkan yaitu
pada rak pertama (T1) sebesar 33,5 0C, berbeda dengan temperatur yang ada pada
rak ke-2 (T2) yaitu sebesar 35,7 0C dan pada rak ke-3 (T3) sebesar 39,35 0C serta
pada rak yang ke-4 (T4) sebesar 44,35 0C. Pada rak yang ke-5 (T5) temperaturnya
mencapai 51,3 0C, ini merupakan temperatur yang tertinggi pada jam 09.30 WITA
di antara rak-rak yang lainnya. Sedangkan pada rak yang ke-6 (T6) temperaturnya
35,25 0C, pada rak yang ke-7 (T7) temperaturnya sebesar 35,9 0C. Temperatur
yang rendah pada pengujian alat pengering jam 09.30 ini terdapat pada rak 1 yaitu
sebesar 33,5 0C.
Pada waktu yang ke-2 yaitu jam 10.30 WITA kondisi cuaca cerah,
walaupun kecepatan angin bertambah dari 0,8 m/s menjadi 1,15 m/s nilai
intensitas cahaya matahari naik sebesar 502 w/m2 temperatur luar alat (T0) naik
UNIVERSITAS HALU OLEO 39
menjadi 21,95 0C untuk bagian bawah alat, temperatur kiri dan kanan alat sebesar
25,95 0C dan temperatur bagian belakang alat menjadi 23,2 0C kenaikan
temperatur tersebut diikuti dengan temperatur dalam alat (Tin) sebanyak 39,05 0C
untuk rak 1, 42,25 0C untuk temperatur rak 2, 45,35 0C pada rak 3, 49,9 0C
temperatur rak 4, temperatur rak 5 sebesar 57,55 0C. Temperatur pada rak 5 ini
untuk pengujian yang ke-2 masih yang tertinggi dibandingkan dengan temperatur
yang ada pada rak-rak yang lainnya. Pertambahan jumlah temperatur dan
kecepatan angin membuat kelembaban udara menurun, baik kelembaban udara
luar dan udara dalam alat.
Pengujian alat pengering pada waktu yang ke-3 yaitu jam 11.30 WITA,
walaupun kondisi cuaca mendung dan kecepatan angin bertambah menjadi 1,75
m/s temperatur luar alat pengering (T0) masih naik yaitu untuk temperatur bagian
alat sebesar 25,15 0C, temperatur bagian belakang alat 27,8 0C dan temperatur
bagian kiri kanan alat sebesar 37,8 0C, temperatur udara dalam (Tin) juga naik,
pada rak 1 temperaturnya 37,8 0C, rak 2 sebesar 42,7 0C, pada rak 3 sebesar 46,10C, rak 4 sebesar 52,2 0C, rak 5 sebesar 57,45 0C, rak 6 temperaturnya sebesar
41,64 0C dan untuk temperatur yang ada di rak 7 sebesar 44,9 0C. Mulai pengujian
yang ke-3 ini sampai pengujian yang ke-7 kelembaban udara luar dan kelembaban
udara dalam alat pengering menjadi 0. Hal ini disebabkan kenaikan temperatur
yang besar membuat molekul air yang ada di dalam dan di luar ruangan menguap
naik ke atas dan digantikan oleh kalor yang masuk. Pada pengujian yang ke-4
tepatnya jam 12.30 WITA. Hasil yang didapatkan temperatur luar alat pengering
(T0) mengalami penurunan temperatur, untuk temperatur bagian bawah alat dari
25,15 0C menjadi 23,4 0C, temperatur bagian kiri dan kanan alat dari 37,8 0C
menjadi 34,765 0C. Penurunan temperatur luar tersebut tidak diikuti dengan
temperatur dalam alat pengering (Tin), terkecuali pada rak 5 yang sedikit
mengalami penurunan temperatur dari 57,45 0C menjadi 57 0C. Hal ini disebabkan
pengaruh kecepatan angin yang semakin bertambah yaitu sebesar 3 m/s. Menurut
teori apabila temperatur udara disekitar lebih rendah daripada temperatur yang
diterima alat maka akan terjadi penurunan temperatur pada alat. Sebagimana pada
UNIVERSITAS HALU OLEO 40
hukum termodinamika yang mengatakan tentang keseimbangan termal, dua benda
yang mempunyai suhu sama jika dikontakkan satu sama lainnya maka tidak akan
terjadi perpindahan panas di antara kedua benda tersebut. Dan sebaliknya jika
dua benda bersuhu berbeda dikontakkan, maka perpindahan panas akan
terjadi dari benda bersuhu tinggi ke benda dengan suhu rendah sampai terjadi
keseimbangan termal di antara kedua benda tersebut.
Pada pengujian alat pengering tenaga surya yang ke-5 tepatnya pada waktu
13.30 WITA. Kecepatan angin 2,1 m/s dalam kondisi cuaca cerah, temperatur luar
alat pengering (T0) bagian bawah alat pengering sebesar 24,2 0C, temperatur luar
bagian belakang alat pengering sebesar 26,95 0C dan temperatur luar yang ada
pada bagian kiri dan kanan alat pengering sebesar 35,5 0C, temperatur yang ada
dalam alat pengering (Tin), pada rak 1 yaitu sebesar 43,3 0C, temperatur rak 2
sebesar 45,7 0C, temperatur rak 3 sebesar 51,1 0C, temperatur rak 4 sebesar 55,150C, temperatur rak 5 sebesar 58,7 0C, temperatur rak 6 sebesar 42,85 0C dan
temperatur pada rak 7 sebesar 45,4 0C. Pada setiap pengujian alat pengering
tenaga surya temperatur rak 5 selalu lebih tinggi dibandingkan dengan rak-rak
yang lainnya. Untuk maksimal temperatur yang ada pada rak 5 yaitu pada jam
14.30 WITA yaitu sebesar 64,4 0C.
4.2 Menghitung Temperatur Masing – Masing Rak
Secara keseluruhan perbedaan temperatur dari masing-masing rak terjadi
dalam setiap jam pengujiannya mulai dari jam 09.30 WITA sampai jam 15.30
WITA. Untuk lebih jelasnya, perbedaan temperatur masing-masing rak pada
pengujiannya dapat dilihat pada tabel 4.1.
Pada tabel 4.1 di atas terlihat jelas bahwa temperatur yang tinggi terdapat
pada rak yang ke-5 (T5) yaitu pada jam 09.30 sebesar 51,3 0C, jam 10.30 yaitu
sebesar 57,55 0C, jam 11.30 sebesar 57,45 0C, jam 12.30 sebesar 57 0C, jam 13.30
sebesar 58,7 0C dan pada jam 14.30 sebesar 64,4 0C serta pada jam 15.30 sebesar
52,9 0C. Pada rak yang ke-5 (T5) ini temperatur yang terendah terdapat pada jam
UNIVERSITAS HALU OLEO 41
09.30 sebesar 51,3 0C dan temperatur yang tertinggi terdapat pada jam 14.30
sebesar 64,4 0C.
Rata-rata temperatur yang dihasilkan masing - masing rak dalam sehari
dapat dihitung menggunakan rumus :
₸ = ...............(4.1)
Dimana ₸ = Temperatur rata-rata
Ta = Temperatur rak 1
Tb = Temperatur rak 2
Tn = Temperatur rak ke-n
Tx = Jumlah rak
Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 1 (T1) yaitu :
₸ = ( ) ( ) ( ) ( )( ) ..............(4.2)
₸ = 33,5℃ + 39,05℃ + 40,9 ℃ + 43,1 ℃ + 43,3 ℃ + 41,35℃ + 41,3 ℃7₸ = 40,357 ℃
Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 2 (T2) yaitu :
₸ = ( ) + ( ) + ( ) + ( )( )₸ = 35,7 ℃ + 42,25℃ + 42,7 ℃ + 44,55℃ + 45,7℃ + 45,2 ℃ + 46 ℃7
₸ = 43,157 ℃Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 3 (T3) yaitu :
UNIVERSITAS HALU OLEO 42
₸ = ( ) + ( ) + ( ) + ( )( )₸ = 39,35 ℃ + 45,35 ℃ + 46,1℃ + 48,3℃ + 51,1℃ + 49,2℃ + 47,55℃7
₸ = 46,707 ℃Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 4 (T4) yaitu :
₸ = ( ) + ( ) + ( ) + ( )( )₸ = 44,35℃ + 49,9℃ + 52,2℃ + 52,35℃ + 55,15℃ + 54,8℃ + 50,85℃7
₸ = 51,371 ℃Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 5 (T5) yaitu :
₸ = ( ) + ( ) + ( ) + ( )( )₸ = 51,3 ℃ + 57,55℃ + 57,45℃ + 57 ℃ + 58,7 ℃ + 64,4 ℃ + 52,9 ℃7
₸ = 57,043 ℃Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 6 (T6) yaitu :
₸ = ( ) + ( ) + ( ) + ( )( )₸ = 35,25℃ + 40,8℃ + 41,65℃ + 42,2℃ + 42,85℃ + 42,3℃ + 40,4 ℃7
₸ = 40,778 ℃
UNIVERSITAS HALU OLEO 43
Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada rak 7 (T7) yaitu :
₸ = ( ) + ( ) + ( ) + ( )( )₸ = 39,5℃ + 44,65℃ + 44,9℃ + 46,8℃ + 45,4℃ + 44,5℃ + 42,65℃7
₸ = 44,057 ℃Dari hasil perhitungan temperatur rata-rata dalam setiap raknya pada
pengujian mulai jam 09.30 – 15.30 WITA di hari pertama tanggal 19 februari
2017 didapatkan hasil pada grafik berikut :
Gambar 4.1 Grafik rata – rata temperatur masing - masing rak pada
alat pengering tenaga surya per hari
Pada gambar 4.1 di atas menunjukkan bahwa dalam penggunaan alat
pengering tenaga surya mulai 09.30 – 15.30 WITA untuk temperatur maksimal
terdapat pada rak 5 yaitu sebesar 59,186 0C dan temperatur terendah terdapat pada
rak 6 yaitu sebesar 43,143 0C. Sedangkan untuk temperatur pada rak 1, rak 2, rak
3, rak 4, dan rak 7 bervariasi tergantung dari susunan rak dalam alat pengering.
Rak yang paling dekat dengan sumber panas dalam hal ini kaca maka rak tersebut
yang paling tinggi temperaturnya.
43,157 45,21449,629
53,259,186
43,14346,77
0
10
20
30
40
50
60
70
pengujian mulai 09.30 - 15.30 WITA
tem
pera
tur r
ata-
rata
0 C Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
UNIVERSITAS HALU OLEO 44
Untuk rata-rata temperatur alat pengering tenaga surya pada pengujian
yang kedua tanggal 20 februari 2017 dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.2 Grafik Temperatur rata – rata alat pengering tiap rak
pada pengujian hari ke-2
Pada gambar di atas memperlihatkan temperatur rata-rata yang mampu
dihasilkan alat pengering tenaga surya dalam 7 jam pemakaian. Dimana untuk
temperatur yang ada di rak pertama yaitu rata-rata 37,557 0C, temperatur rak 2
rata-rata 41,1 0C, temperatur pada rak 3 yaitu rata-rata sebesar 43,786 0C,
temperatur pada rak 4 yaitu rata-rata sebesar 49,54 0C dan temperatur pada rak 5
rata-rata sebesar 54,9 0C. Untuk temperatur rak 6 rata-rata sebesar 38,41 0C dan
temperatur pada rak 7 yaitu rata-rata sebesar 41,34 0C.
Pada pengujian yang ke-2 ini yang paling tinggi temperaturnya masih
terdapat pada rak 5 yaitu sebesar 54,9 0C dan temperatur yang terendah terdapat
pada rak yang pertama yaitu sebesar 37,557 0C. Berbeda dengan pengujian di hari
pertama. Pada pengujian di hari pertama temperatur terendah terdapat pada rak 6
yaitu sebesar 43,143 0C sedangkan pada pengujian yang ke-2 ini temperatur yang
paling rendah terdapat pada rak pertama yaitu 37,557 0C.
Untuk temperatur rata – rata yang dihasilkan pada masing-masing rak
selalu lebih tinggi dari pada temperatur yang di luar alat pengering.
Dari hasil perhitungan temperatur rata-rata dalam setiap raknya pada
pengujian mulai jam 09.30 – 15.30 WITA selama 2 hari didapatkan hasil pada
grafik berikut :
37,55741,143,786
49,5454,9
38,4141,34
0
10
20
30
40
50
60
pengujian mulai 09.30 sampai 15.30 WITA
tem
pera
tur r
ata-
rata
0 C Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
UNIVERSITAS HALU OLEO 45
Gambar 4.3 Grafik rata – rata temperatur masing - masing rak pada
alat pengering tenaga surya per hari
Pada gambar 4.1 di atas menunjukkan bahwa dalam penggunaan alat
pengering tenaga surya mulai 09.30 – 15.30 WITA untuk temperatur maksimal
terdapat pada rak 5 yaitu sebesar 57,043 0C dan temperatur terendah terdapat pada
rak 1 yaitu sebesar 40,357 0C.
4.3 Aliran Udara Dalam Alat Pengering
Untuk mengetahui arah aliran udara yang terjadi pada alat pengering tenaga
surya terlebih dahulu harus mengetahui temperatur dari masing-masing rak. Arah
perpindahan panas yang terjadi pada alat pengering yaitu mulai dari temperatur
yang tinggi menuju ke temperatur yang rendah.
Gambar 4.4 Arah aliran panas yang terjadi pada alat pengering tenaga surya
Pada gambar di atas memperlihatkan arah dari aliran udara yang terjadi
dalam alat pengering pada tiap-tiap rak. pada jam 09.30 yaitu T1= 39,8 0C , T2=
40,357 43,14746,707
51,37157,043
40,77844,057
0
10
20
30
40
50
60
pengujian mulai 09.30 - 15.30 WITA
tem
pera
tur r
ata-
rata
0 C Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
UNIVERSITAS HALU OLEO 46
40,2 0C , T3= 45,9 0C, T4= 49,6 0C, T5= 56,9 0C, T6= 38,6 0C dan T7= 44,7 0C.
Jadi pada jam 09.30 tersebut ketika energi panas masuk ke dalam alat pengering
melalui kaca kemudian diteruskan ke rak 5, kemudian menuju rak 4, kemudian
rak 3. Setelah energi panas melalui rak 3 kemudian berpindah ke rak 7 , lalu ke
rak 2 kemudian rak 1, dan yang terakhir energi panas ke rak 6.
Pada jam 09.30 yang paling panas adalah pada rak 5 yaitu sebesar 56,9 0C.
Hal ini di sebabkan dalam susunan rak, rak 5 terletak paling atas, jadi rak 5 yang
pertama mendapatkan panas karena posisinya lebih dekat dari sumber panas yang
terdapat pada kaca di bandingkan dengan posisi rak-rak yang lainnya.
Udara didalam alat pengering terus menerus bersirkulasi. Kejadian
tersebut berlangsung selama proses pemakaian alat. Karena perbedaan temperatur
mempengaruhi arah dari aliran udara maka di setiap jam pemakaiannya arah aliran
udara berbeda pula.
4.4 Menghitung Energi Yang Masuk Pada Alat Pengering
Sebagai ilustrasi perhitungan efisiensi pengering tenaga surya, dipilih
pengujian pada jam 09.30 WITA. Intensitas cahaya yang terukur yaitu sebesar
420 w/m2. Energi radiasi yang diterima alat pengering tenaga surya adalah :
Qradiasi = I x Akolektor...........................(4.3)
Dimana :
I = Intensitas cahaya
A = Luas penampang kolektor
= 408,5 W/m2 x 1,8 m x 0,67 m
= 492,651 W
Energi yang diserap oleh udara pada jam 09.30 adalah :
Qu = ṁ x Cp x (₸kl - ₸kd)...........(4.4)
Dimana :
Qu = Panas yang masuk di dalam kolektor
ṁ = Laju aliran massa udara
UNIVERSITAS HALU OLEO 47
Cp = kalor spesifik
₸kl = Temperatur kolektor luar
₸kd = Temperatur kolektor dalam
Dimana :
ṁ = ρ x A x v.......................(4.5)
Dimana
ṁ = Laju aliran massa
ρ = massa jenis udara
A = Luas penampang kolektor
V = Kecepatan anginṁ = 1,3 x 0,67 m x 0,05 m x 0,8ṁ = 0,697
Dengan ₸kd adalah temperatur kolektor dalam dan juga merupakan hasil
dari penjumlahan temperatur masing-masing rak dibagi dengan banyaknya rak.
Untuk mengetahui efisiensi alat per jamnya maka harus dihitung jumlah
temperatur keseluruhan alat.
Untuk temperatur rata – rata pengujian hari pertama :
₸ = + + + + + +7₸ = 38,9 + 40,2 + 45,8 + 49,6 + 56,9 + 38,6 + 44,77
₸ = 44,957 0C
Untuk temperatur rata – rata pengujian hari ke-2 :
₸ = + + + + + +7₸ = 28,1 + 31,2 + 32,9 + 39,1 + 45,7 + 31,9 + 34,37
₸ = 34,743 0C
UNIVERSITAS HALU OLEO 48
Jadi,
₸ = ₸ ₸2₸ = 39,85 ℃
Jadi energi yang diserap oleh udara pada jam 09.30 WITA sampai jam
10.30 WITA adalah :
Qu = ṁ x Cp x (₸Km - ₸kk)
= 0,697 x 670 x (39,85 0C – 29,15 0C)
= 4995,4 W
Pada alat pengering tenaga surya dengan ketebalan kolektor yang sangat
kecil, dx, dimana terdapat suatu perbedaan temperatur, dT, maka didapatkan
hukum hantaran kalor, dengan rumus :
= − ..............(4.6)
= −0,78 ℃ 1,8 0,67 39,85 ℃ − 29,15 ℃0,005= −2013,055H adalah banyaknya perpindahan kalor per satuan waktu yang melalui luas
kolektor, dT/dx dinamakan gradien temperatur dan k adalah sebuah konstanta
perbandingan yang disebut konduktivitas termal. Karena kalor mengalir ke arah
temperatur yang semakin berkurang maka pada persamaan disisipkan tanda
negatif.
Sebuah zat yang yang mempunyai konduktifitas termal (k) yang besar
adalah penghantar kalor yang baik dan zat mempunyai konduktivitas (k) yang
kecil adalah penghantar kalor yang jelek atau sebuh isolator yang baik. Nilai dari
UNIVERSITAS HALU OLEO 49
konduktivitas termal tergantung dari besarnya temperatur. Apabila temperatur
semakin besar maka konduktivitas termal suatu zat semakin besar pula.
4.5 Menghitung Energi Yang Terbuang
Dalam suatu ruangan yang menggunakan kalor sebagai energi, ada energi
yang di manfaatkan dan ada juga energi yang hilang. Fenomena hilangnya energi
tersebut dapat di sebabkan oleh energi yang keluar melalui dinding dari alat secara
konduksi. Pada alat pengering tenaga surya kehilangan energi yang melalui
dinding dapat di hitung dengan rumus berikut :
= − . . ............(4.7)
Sebagai contoh menghitung kerugian energi pada alat pengering tenaga
surya tipe down draft yang terjadi pada jam 09.30 yaitu sebagai berikut :
Untuk kerugian energi dinding bagian belakang kolektor :
= −0,059 ℃ 1,4 0,67 39,85 ° − 23,2 °0,005= −184,287Kerugian energi dinding bagian samping kiri kanan kolektor yaitu :
= −0,059 ℃ 12 2 1,13 1,4 39,85 ° − 29,15 °0,005= −199,743Kerugian energi dinding bagian bawah alat pengering tenaga surya :
= 0,059 ℃ 1,13 0,67 39,85 ° − 20,65 °0,005= −184,482Total kerugian yaitu sebesar
UNIVERSITAS HALU OLEO 50
== (−184,287) + (−199,743) + (−184,482)= −568,515Jadi kerugian energi alat pengering tenaga surya tipe down draft pada saat
saat pengujian jam 09.30 yaitu sebesar -568,515 W.
4.6 Menghitung Efisiensi Alat Pengering
Efisiensi energi adalah perbandingan antara energi output dan energi input
pada suatu mesin. Baik mesin uap, turbin gas maupun mesin konvensional
lainnya. Pada pengujian alat yang dilakukan untuk mencari nilai dari efisiensi alat
pengering menggunakan rumus (Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify
Energy Efficiency Through Academic and Technical Trainings For Energy
Management Professionals, 2014) :
= ∑ 100%.......(4.8)
Dengan EInput adalah energi yang masuk di dalam alat pengering tenaga
surya dan ∑ − adalah energi yang hilang akibat perbedaan
temperatur :
= − ∑ − 100%= 4995,4 − 568,5154995,4 100%
= 88,619%Jadi, efisiensi pengeringan produk menggunakan alat pengering tenaga
surya dibandingkan mengeringkan langsung mengenai cahaya matahari pada jam
09.30 yaitu sebesar 88,619 %. Pada semua pengujian selama 7 kali pengujian
mulai dari jam 09.30 WITA sampai jam 15.30 WITA temperatur udara dalam alat
pengering selalu lebih besar dibandingkan dengan temperatur luar alat. Menurut
UNIVERSITAS HALU OLEO 51
teori semakin besar temperatur tempat mengeringkan suatu produk maka semakin
besar pula efisien pengeringan produk tersebut. Hal tersebut terjadi Karena
temperatur yang tinggi dapat membuat air mengalami penguapan. Ketika air
menguap maka kelembaban dari produk tersebut semakin berkurang.
Peristiwa naik turunnya temperatur pada alat pengering tenaga surya
disebabkan kondisi cuaca yang tidak menentu dan besarnya intensitas cahaya
matahari. Sedangkan untuk kecepatan angin tergantung dari partikel yang dibawa
dari angin tersebut apabila angin mengandung partikel panas maka panas pula
benda yang di sentuh oleh angin dan apabila partikel yang dibawa oleh angin
mengandung air maka akan mengurangi temperatur dari alat disebabkan
perbedaan temperatur dari benda dengan temperatur yang ada di lingkungan
sekitar.
Gambar 4.5 Grafik hubungan antara waktu, intensitas matahari dan kecepatan
angin terhadap efisiensi alat pengering tenaga surya
Gambar 4.5 di atas menunjukkan hubungan antara waktu, efektifitas
pemakaian dan efisiensi alat pengering tenaga surya. Pada waktu 14.30
menunjukkan nilai tertinggi dari efisiensi pemakaian alat pengering tenaga surya
tersebut dengan nilai sebesar 30,97 % dan nilai efisiensi terendah terdapat pada
waktu 15.30 dengan nilai 22,416 %.
Selain kecepatan angin dan besarnya intensitas matahari, kondisi cuaca
juga memiliki pengaruh terhadap efisiensi pemakaian alat pengering tenaga surya.
0,81,15
1,75
3
2,1
1,451,6
408,5502
586
8781044,5
740,5
558,5
88,62 92,18 18,8 27,2 27,38 30,97 22,420
200
400
600
800
1000
1200
00,5
11,5
22,5
33,5
9.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30Waktu
kecepatananginintensitas
efisiensi
UNIVERSITAS HALU OLEO 52
Hal ini dapat di lihat pada tabel 4.1 atas walaupun intensitas radiasi matahari besar
, namun apabila kecepatan angin juga besar dan energi yang diserap oleh dinding
juga besar maka efisiensi dari alatpun juga makin berkurang.
Setelah melakukan pengamatan terhadap alat pengering tenaga surya maka
data-data yang didapatkan selanjutnya dilakukan analisa data. Adapun hasil
analisa data yang dilakukan pada pengering produk menggunakan alat pengering
tipe down draft dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.3 Hasil Analisa Data Alat Pengering Tenaga Surya
Dari hasil perhitungan efisiensi alat pengering produk dalam 7 jam
pemakaian dengan selang waktu 1 jam pengujian selama 4 hari didapatkan
efisiensi total sebesar 43,94 % ini Sesuai dengan teori bahwa Standar efisiensi
pengeringan yang ideal dalam pengeringan hasil pertanian adalah 20 – 50 % dari
kandungan air sebelum dikeringkan.
Waktu(jam)
Qrad (W) Qu (W) Qkaca (W) ∑(W)
Qu-∑ Efisiensi (%)Efisiensi
total
9.30 492,651 4995,359 2013,055 -568,515 4426,844 88,62%
43,94%
10.30 605,412 8523,04 2389,327 -666,856 7856,184 92,18%
11.30 706,716 8943,21 1647,534 -562,333 8380,877 18,80%
12.30 1058,868 22745,47 2444,29 -692,095 22053,375 27,20%
13.30 1259,667 16404,15 2518,335 -713,209 15690,941 27,38%
14.30 893,043 12795,4 2844,885 -775,708 12019,692 30,97%
15.30 673,551 9617,234 1937,801 -633,142 8984,092 22,42%
UNIVERSITAS HALU OLEO 53
4.7 Analisa Pengeringan Produk
4.7.1 Gabah
Pada pengujian alat pengering tenaga surya yang mempunyai 7 rak sebagai
penyimpan produk gabah yang ingin dikeringkan, gabah yang dikeringkan dalam
alat pengering tenaga surya ini sebanyak 1000 g tiap masing-masing rak.
Pengambilan data dilakukan setiap selang waktu 1 jam selama 7 kali yaitu mulai
jam 9.30 WITA sampai jam 15.30 WITA.
Dari hasil pengamatan yang dilakukan berat gabah dari 09.30 WITA
sampai 15.30 WITA selalu mengalami penurunan. Pada rak pertama berat gabah
dari 1000 g menurun menjadi 986 g. Kemudian menurun lagi menjadi 976,
sampai pada jam 15.30 penurunan berat gabah menjadi sebesar 893 g.
Setelah melakukan pengujian alat pengering tenaga surya dengan produk
gabah yang dikeringkan bahwa maksimal penurunan berat gabah yaitu terdapat
pada rak 5. Dari 1000 g menurun menjadi 935 g, kemudian di jam berikutnya
menurun lagi menjadi 906 g sampai pada jam 15.30 penurunan berat dari gabah
yang dikeringkan sebesar 831 g.
Untuk lebih jelasnya mengenai penurunan dari berat gabah yang
dikeringkan menggunakan alat pengering tenaga surya dapat dilihat pada gambar
berikut :
UNIVERSITAS HALU OLEO 54
Gambar 4.6 Grafik hubungan berat gabah terhadap waktu
Pada gambar di atas memperlihatkan bahwa yang paling cepat
menurunkan berat dari gabah yaitu terdapat pada rak 5 hingga mencapai 831 g,
dan yang paling lambat yaitu terdapat pada rak 6 hanya mencapai 907 g.
Pada pengeringan gabah menggunakan alat pengering tenaga surya selain
berat dari gabah yang menurun kelembaban pun juga turut menurun. Hal ini dapat
dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.7 Grafik hubungan antara waktu dan kelembaban
1000
935
906890
879857
831
1000977
965 956941 933
907
800
850
900
950
1000
1050
09.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30
bera
t gab
ag (g
)
waktu
Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
87,479,5 75,5 71,4 67,8 63,2 63,2
57,246,4
38,131,6 27,3
21,8 21,82030405060708090
100
09.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30
kele
mba
ban
waktu
Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
UNIVERSITAS HALU OLEO 55
Pada gambar di atas menunjukkan bahwa yang paling cepat menurunkan
kelembaban pada saat mengeringkan gabah menggunakan alat pengering tenaga
surya yaitu terdapat pada pada rak 5. Kelembaban dari 1000 g gabah pertama pada
jam 09.30 yaitu sebesar 57,2, kemudian menurun menjadi 46,4 dan ketika jam
15.30 kelembaban dari gabah yang dikeringkan mencapai 21,8.
Penurunan dari berat gabah yang dikeringkan dan penurunan kelembaban
di dalam alat pengering tidak lepas dari pengaruh temperatur di dalam alat
pengering tersebut. Untuk lebih jelasnya pengaruh temperatur terhadap penurunan
berat gabah dan kelembaban saat mengeringkan gabah menggunakan alat
pengering tenaga surya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.8 Temperatur masing-masing rak di dalam alat pengering
tenaga surya dengan produk yang dikeringkan berupa
gabah
Pada gambar di atas memperlihatkan temperatur di dalam alat pengering
tenaga surya ketika mengeringkan produk gabah Selama 7 jam. Gambar di atas
juga memperlihatkan bahwa temperatur yang ada pada rak 5 merupakan
temperatur yang paling tinggi mulai jam 09.30 sampai 15.30 dibandingkan dengan
temperatur yang ada pada rak-rak lainnya.
303540455055606570
09.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30
Tem
pera
tur- C
Waktu
Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
UNIVERSITAS HALU OLEO 56
4.7.2 Sagu
Setelah melakukan pengujian alat pengering tenaga surya dengan produk
yang dikeringkan menggunakan gabah kemudian dilakukan lagi analisa
pengeringan menggunakan sagu. Pada pengujian alat pengering tenaga surya yang
mempunyai 7 rak sebagai penyimpan produk sagu yang ingin dikeringkan, sagu
yang dikeringkan dalam alat pengering tenaga surya ini sebanyak 1000 g tiap
masing-masing rak. Pengambilan data dilakukan sama dengan pengambilan data
alat dalam kondisi kosong dan pada saat mengeringkan gabah yaitu setiap selang
waktu 1 jam selama 7 kali mulai jam 9.30 WITA sampai jam 15.30 WITA.
Dari hasil pengamatan yang dilakukan berat sagu dari 09.30 WITA sampai
15.30 WITA selalu mengalami penurunan sama dengan pada saat mengeringkan
gabah. Pada rak pertama berat sagu dari 1000 g menurun menjadi 993 g.
Kemudian menurun lagi menjadi 987, sampai pada jam 15.30 penurunan berat
sagu yang terjadi pada rak pertama menjadi sebesar 954 g.
Pada pengujian alat pengering tenaga surya dengan produk yang
dikeringkan berupa sagu didapatkan hasil bahwa maksimal penurunan berat sagu
ketika dikeringkan yaitu terdapat pada rak 5. Dari 1000 g menurun menjadi 974 g,
kemudian di jam berikutnya menurun lagi menjadi 956 g sampai pada jam 15.30
penurunan berat dari gabah yang dikeringkan sebesar 894 g.
Untuk lebih jelasnya mengenai penurunan dari berat sagu yang
dikeringkan menggunakan alat pengering tenaga surya dapat dilihat pada gambar
berikut :
UNIVERSITAS HALU OLEO 57
Gambar 4.9 Grafik hubungan berat sagu terhadap waktu
Pada gambar di atas memperlihatkan bahwa yang paling cepat mengalami
penurunan berat sagu yaitu terdapat pada rak 5 hingga mencapai 894 g, dan yang
paling lambat yaitu terdapat pada rak 6 hanya mencapai 965 g.
Gambar 4.10 Grafik temperatur masing-masing rak dalam alat pengering
tenaga surya dengan produk yang dikeringkan berupa sagu
1000
974
956 953
916905
894
1000 996986 983
974 971965
890
910
930
950
970
990
1010
09.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30
bera
t sag
u (g
)
waktu
Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
25
30
35
40
45
50
55
60
65
09.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30
Tem
pera
tur0 C
Waktu
Rak 1
Rak 2
Rak 3
Rak 4
Rak 5
Rak 6
Rak 7
UNIVERSITAS HALU OLEO 58
Pada gambar di atas memperlihatkan temperatur di dalam alat pengering
tenaga surya ketika mengeringkan produk sagu Selama 7 jam. Gambar di atas
juga memperlihatkan bahwa temperatur yang ada pada rak 5 merupakan
temperatur yang paling tinggi mulai jam 09.30 sampai 15.30 dibandingkan dengan
temperatur yang ada pada rak-rak lainnya.
Setelah dilakukan analisa terhadap alat pengering tenaga surya baik dalam
kondisi kosong maupun dengan produk yang dikeringkan berupa gabah dan sagu
didapatkan hasil bahwa selalu di rak 5 yang paling tinggi temperaturnya. Untuk
lebih jelasnya mengenai temperatur yang ada pada rak 5 ketika pengujian dapat
dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.11 Grafik temperatur rak 5 pada alat pengering tenaga surya
dalam kondisi kosong dan ketika mengeringkan produk
gabah dan sagu
Pada gambar di atas memperlihatkan bahwa ketika pengujian dalam
kondisi kosong temperatur yang ada pada rak 5 selalu naik dari jam 09.30 dengan
temperatur 51,3 0C kemudian di jam 10.30 naik menjadi 57,55 0C. Kenaikan
temperatur di rak 5 pada pengujian alat pengering kondisi kosong terus
51,3
57,55 57,45 57 58,7
64,4
52,9
64,467,6
45,1
63,9
58,3
52,1
43,5
50,6
59,456,4 55,6
38,2
48,246,2
35
40
45
50
55
60
65
70
09.30 10.30 11.30 12.30 13.30 14.30 15.30
Tem
pera
tur0 C
Waktu
Rak 5
kosong
gabah
sagu
UNIVERSITAS HALU OLEO 59
berlangsung sampai pada jam 14.30 yaitu mencapai 64,4 0C, kemudian di jam
15.30 turun menjadi 52,9 0C.
Pada pengujian alat pengering dengan produk gabah dan sagu temperatur
yang ada pada rak 5 bervariasi tiap jamnya, kadang naik kadang juga mengalami
penurunan temperatur. Hal ini tergantung dari jumlah kalor yang masuk pada alat
pengering. Apabila kondisi cuaca cerah dan kecepatan angin rendah serta
intensitas cahaya besar maka kalor yang masuk akan besar pula. Tetapi kalau
kecepatan angin besar walaupun intensitas cahaya besar maka kalor yang masuk
pada alat pengering tenaga surya kecil. Hal tersebut disebabkan ketika kecepatan
angin besar maka akan membawa energi dari matahari ke tempat yang memiliki
temperatur rendah dengan cepat.
UNIVERSITAS HALU OLEO 60
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian “alat pengering
tenaga surya” yaitu :
1. Distribusi laju pengeringan dalam setiap rak bervariasi sesuai dengan suhu
masing-masing rak.
2. Hasil dari pengeringan gabah selama 7 jam menggunakan alat pengering
tenaga surya mampu menurunkan berat basah gabah dari 1000 g menjadi 831
g dan berat basah sagu dari 1000 g menjadi 894 g.
3. Efisiensi total alat pengering tenaga surya yaitu sebesar 43,94 %, sesuai
dengan nilai teoritis standar pengering yang ideal yaitu 20 - 50 %.
5.2 Saran
Setelah dilakukan penelitian terhadap “Alat Pengering Produk Tenaga
Surya”, maka perlu diadakan pengembangan penelitian mengenai bahan yang
tahan terhadap hujan agar ketika alat sedang terpakai walaupun hujan tidak
mengurangi temperatur dalam ruang, kalaupun mengalami penurunan hanya
beberapa persen saja.
UNIVERSITAS HALU OLEO 61
LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” padakondisi kosong tanggal 19 februari 2017
No WaktuT0
bawahT0
belakang
T0
Kiri=kananT1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 H0 Hi
I(W/m2)
v angin(m/s)
1 9.30 21,6 24,1 33,8 38,9 40,2 45,8 49,6 56,9 38,6 44,7 7,9 8,9 420 0,4
2 10.30 25,4 27,8 34,3 42,2 45,3 50,1 56,2 64,7 42,6 48,2 6,7 6,9 532 0,8
3 11.30 27,7 29,2 41,5 45,4 46,7 49,8 57,1 60,3 45,2 50,0 0 0 615 1,7
4 12.30 28,4 29,8 38,83 46,1 46,7 50,5 52,6 57,6 45,3 50,8 0 0 972 2,6
5 13.30 27,5 29,2 39 46,9 48,1 53,5 53,1 56,3 46,9 50,5 0 0 1120 1,8
6 14.30 26,8 28,5 35,6 41,4 44,3 49,7 53,2 65,1 41,9 40,1 0 0 792 1,2
7 15.30 26,1 29,6 40,2 41,2 45,2 48,0 50,6 53,4 41,5 43,1 0 0 554 1,7
Lampiran 2. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” padakondisi kosong tanggal 20 februari 2017
No WaktuT0
bawahT0
belakang
T0
kiri=kanan
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7I
(W/m2)v angin(m/s)
1 09.30 16,8 22,3 24,5 28,1 31,2 32,9 39,1 45,7 31,9 34,3 397 1,2
2 10.30 18,5 24,1 31,6 35,9 39,2 40,6 43,6 50,4 39 41,1 472 1,5
3 11.30 22,6 26,4 34,1 36,4 38,7 42,4 47,3 54,6 38,1 39,8 557 1,8
4 12.30 18,4 23,8 30,7 40,1 42,4 46,1 52,1 56,4 39,1 42,8 784 3,4
5 13.30 20,9 24,7 32 39,7 43,3 48,7 57,2 61,1 38,8 40,3 969 2,4
6 14.30 17,3 23,2 31,8 41,3 46,1 48,7 56,4 63,7 42,7 48,9 689 1,7
7 15.30 17,9 21,3 31,1 41,4 46,8 47,1 51,1 52,4 39,3 42,2 563 1,5
UNIVERSITAS HALU OLEO 62
Lampiran 3. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” tanggal 23februari 2017 dengan produk yang dikeringkan berupa gabah
Waktu Keterangan Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rak 5 Rak 6 Rak 7
09.30Temperatur 36,6 36,7 41,9 45,2 64,4 38,5 42,5Berat Bahan 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000Kelembaban 87,4 77,8 71,9 64,2 57,2 84,4 76,5
10.30Temperatur 38,1 37 41,1 45,7 67,6 39,4 42,5Berat Bahan 986 980 983 966 935 977 965Kelembaban 79,5 69,6 65,7 59,5 46,4 83,2 71,2
11.30Temperatur 35,4 38,2 40,4 43,4 45,1 37,6 37,8Berat Bahan 976 964 964 943 906 965 945Kelembaban 75,5 63,8 59,7 46,7 38,1 77,3 65,4
12.30Temperatur 41,5 41,6 47 46 63,9 42,2 44,1Berat Bahan 965 954 950 925 890 956 933Kelembaban 71,4 58,2 56,2 41,2 31,6 72,7 60,9
13.30Temperatur 41,4 39,5 45,1 48,8 58,3 42,5 43,7Berat Bahan 948 936 937 916 879 941 919Kelembaban 67,8 51,7 49,5 37,8 27,3 65,3 52,1
14.30Temperatur 38,9 39,6 37,3 44,6 52,1 41,5 43Berat Bahan 927 916 915 898 857 933 863Kelembaban 63,2 47,3 43,8 34,2 21,8 58,9 45,3
15.30Temperatur 36,8 37,7 41,4 42,4 43,5 40 42,4Berat Bahan 893 895 887 873 831 907 839Kelembaban 56,9 44,1 39,2 31,7 16,1 54,5 39,6
Lampiran 4. Tabel Hasil Pengamatan “ alat pengering tenaga surya ” tanggal 23februari 2017 dengan produk yang dikeringkan berupa gabah
Waktu Keterangan Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rak 5 Rak 6 Rak 7
09.30Temperatur 34,1 35,9 40,1 44,2 50,6 37,9 38Berat Bahan 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000Kelembaban 68,8 74,1 77,5 62,7 40,6 79,8 52,2
10.30Temperatur 34,7 37,5 38,4 47,3 59,4 37,9 35,4Berat Bahan 993 991 988 981 974 996 987Kelembaban 67,9 58,1 56,9 47,8 34,3 72,8 38,3
11.30Temperatur 37,8 41,5 47,2 50,4 56,4 36,4 40,2Berat Bahan 987 978 973 962 956 986 982Kelembaban 67,7 52,5 47,9 34,3 27,8 69,1 37,8
12.30Temperatur 39,4 42,3 46,1 50,9 55,6 37,7 42,2Berat Bahan 986 971 968 955 953 983 976Kelembaban 49,3 50,3 40,3 29,2 24,6 48,5 35,6
13.30Temperatur 32,3 34,5 35,4 36,5 38,2 30,2 35,1Berat Bahan 975 957 953 937 916 974 956Kelembaban 47,9 40,1 36,3 25,8 21,5 42,3 28,3
14.30Temperatur 34,2 36,4 40 44,7 48,2 37,8 41,7Berat Bahan 969 948 941 925 905 971 947Kelembaban 43,6 28,8 29,2 25,9 18,6 38,8 24,3
15.30Temperatur 35,4 38,3 40,9 42,1 46,2 36 35,3Berat Bahan 954,3 932,7 924,3 909 894,1 965,3 936,1Kelembaban 35,2 24,4 24,7 21,1 16,9 31,7 22,7
UNIVERSITAS HALU OLEO 63
Lampiran 5. Pemasangan kolektor kaca pada alat pengering tenaga surya
Lampiran 6. Pengukuran kelembaban rak pada alat pengering tenaga surya
Lampiran 7. Pengukuran suhu rak pada alat pengering tenaga surya
UNIVERSITAS HALU OLEO 64
DAFTAR PUSTAKA
Ansar, dkk. 2012. Karakteristik pengeringan chips mangga menggunakan kolektor
surya kaca ganda. Jurnal teknologi dan insdustri pangan. Vol. XXIII No.
2. Tahun 2012. Halaman 153-157.
Endri Yani., 2009 Penghitungan Efisiensi Kolektor Surya Pada Pengering Surya
Tipe Aktif Tidak Langsung Pada Laboratorium Surya ITB, Jurnal Teknik
Mesin No.31 Vol.2, Jurusan Teknik Mesin Universitas Andalas, Padang.
Halliday,D., Resnick,R.,Silaban,P dan Sucipto, E., 1987, Fisika Dasar 1, Edisi ke-
3, Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Haryadi & Ali Mahmudi. 2012. Perpindahan panas. Politeknik negeri bandung.
Bandung.
Imbir, Elieser, dkk. 2015. Studi pengeringan ikan layang (Decapterus sp) asin
dengan penggunaan alat pengering surya. Jurnal media teknologi hasil
perikanan. Vol. 3, No. 1, Februari 2015. Halaman 13-18.
Khalid, Anhar. 2013. Optimasi desain alat pengering ikan air tawar dengan
kapasitas 20 kg memanfaatkan energy surya. Jurnal INTEKNA. Vol XIII,
No. 2, Nopember 2012. Halaman 165-171.
Napitupulu, Farel H, dkk. 2015. Kinerja pengering surya sistem integrasi
menggunakan kolektor plat datar-bersirip dan absorben termokimia untuk
pengeringan kakao. Jurnal riset industri. Vol. 9, No. 1, April 2015.
Halaman 1-11.
Putra, Ismet Eka, dkk. 2013. Analisa efisiensi alat pengeringan tenaga surya tipe
terowong berbantukan kipas angin pada proses pengeringan biji kopi.
Jurnal teknik mesin. Vol. 3, No. 2, Oktober 2013. Halaman 22-25.
UNIVERSITAS HALU OLEO 65
Rendi. 2016. Optimasi perancangan alat pengering ikan air tawar kapasitas 50 kg
memanfaatkan tenaga surya dan biomasa. Jurnal info teknik. Vol, 17. No,
1. Juli 2016. Halaman 111-126.
UPLIFT., 2014, Upgrading and Leveraging Indonesia To Fortify Energy
Efficiency Trough Academic and Technical Training For Energy
Managemen Professionals, Revisied Module Outline, Di akses pada
tanggal 01 Januari 2017.
Yanda, Juli Rian, dkk. 2014. Uji kinerja pengering surya dengan kincir angin
savonius untuk pengeringan ubi kayau (Manihot esculenta). Jurnal rona
teknik pertanian. Vol. 7, No. 2, Oktober 2014. Halaman 100-111.