pdf metpen brop

7/21/2019 PDF Metpen Brop

http://slidepdf.com/reader/full/pdf-metpen-brop 1/6

1

TEKNOLOGI ALAT PENGERING SURYA UNTUK HASIL PERTANIAN

MENGGUNAKAN KOLEKTOR BERPENUTUP MIRING

Egi Yuliora1, Maksi Ginting2 , Salomo Sinuraya2 [email protected]

1 Mahasiswa Program S-1 Fisika FMIPA-Universitas Riau2 Dosen Jurusan Fisika-FMIPA- Universitas Riau

Jurusan Fisika-Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau

Kampus Binawidya Pekanbaru, 28293, Indonesia.

Abstract

A solar drier instrument has been succesfully made with the main component from

solar collector modification. The instrument can be applied to dry agricultural produces,

such as cassava and banana. In order to test the instrument , the cassava was cut

transversally and the banana was cut ovally with the same thickness of 2 mm. The main

collector of this instrument is namely a inclined cover collector, that connected to drier room.

Hot air from the main collected moved to the drier room accelerated by a ventilator on top of

the drier room. Drying process was accured between 9 am to 3 pm with a one hour interval

time. The experiment data show that at empty drier room resulted the lowest temperature was

43oC ( 9 am ) at tray 1, and the highest temperature was 50,5

oC ( 12 am ) at tray 2. The

main of cassava in the drier room after 4 days was 219,5 g , with water content of 2,73 %,

and for the tray outside the drier room had mass of 241,83 g, with water content 5,9 % ( from

500 g of mass material ). The main of banana in the drie room after 3 days was 144,66 g,

with water content of 5,75 %, and for the tray outside the drier room had mass of 159,83 g,with water content 8,12 % ( from 500 g of mass material )

.

Keywords: Solar drier, collector, ventilator.

Abstrak

Telah dapat dibuat alat pengering surya untuk hasil pertanian seperti singkong dan

pisang. Pada penelitian ini singkong tersebut diiris membujur dan pisang diiris melintang

dengan ketebalan sama, yaitu 2 mm. Pada alat ini sebagai pengumpul utama panasnya

adalah kolektor berpenutup miring yang di hubungkan ke ruang pengering. Udara panas di

kolektor bergerak ke ruang pengering dan dipercepat oleh ventilator yang ada di atas ruang

pengering. Metode pengeringan dilakukan mulai pukul 08.00 WIB hingga 15.00 WIB dalam selang waktu satu jam, untuk ruang pengering dalam keadaan kosong dan berisi bahan.

Hasil penelitian pada saat ruang pengering kosong suhu terendah 43 oC terjadi pada dulang

No.1, pada pukul 09.00 WIB dan tertinggi 50,5oC pada dulang No.2, pada pukul 12.00 WIB.

Massa bahan di dalam ruang untuk dulang tetap berada di dalam ruang pengering pada

malam hari (bahan singkong) setelah 4 (empat) hari pengamatan adalah 219,5 g dengan

kandungan air 2,73 % dan di luar ruang pengering bermassa 241,83 g dengan kandungan

air 5,9 % (dari 500 g bahan yang dikeringkan). Massa bahan di dalam ruang untuk semua

dulang dimasukkan ke dalam rumah pada malam hari (bahan pisang) setelah 3 (tiga) hari

pengamatan adalah 144,66 g dengan kandungan air 5,75 % dan di luar ruang pengering

bermassa 159,83 g dengan kandungan air 8,12 % (dari 500 gr bahan yang dikeringkan).

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



2

Kata kunci: Alat pengering surya, kolektor, ventilator.

PENDAHULUAN

Indonesia terletak di garis

khatulistiwa dan menerima sinar matahari

rata-rata 8 jam/hari, potensi ini sangat baikdigunakan untuk pengembangan alat

pengering. Pisang dan singkong

merupakan hasil-hasil pertanian yang

paling mudah perawatannya sampai

berhasil. Pisang dan singkong

mengandung karbohidrat cukup tinggi

sehingga banyak ditanam oleh petani yang

tinggal di daerah pedesaan. Pisang dan

singkong banyak dipasarkan setelah

dikeringkan terlebih dahulu sehingga dapat

tahan lama. Pisang dan singkong yangdikeringkan biasanya dipotong dalam

bentuk memanjang dan melingkar,

kemudian dibuat menjadi keripik dan

tepung. Keripik dan tepung ini banyak

diperjual belikan di pasaran untuk

menambah kesejahteraan masyarakat

khususnya masyarakat pedesaan.

Petani pada umumnya

mengeringkan pisang dan singkong di

lapangan terbuka, jika cuaca dianggap

cukup cerah. Pengeringan dengan sistem

konvensional ini mempunyai banyak

kelemahan antara lain pengeringan sering

dilakukan berulang kali sehingga bahan

menjadi kering, bahan mudah tercampur

dengan bahan-bahan kotor dari sekitarnya,

pengeringan memerlukan waktu yang

lama, tidak aman dari gangguan binatang,

hasil pengeringan kurang baik karena debu

dan polusi udara. ( Maksi Ginting, 1996 )

Pengeringan sistem konvensional ini perludiatasi, yaitu dengan membuat suatu alat

pengering surya yang lebih efisien. Alat

pengering ini terdiri dari dua bagian yaitu

kolektor surya dan ruang pengering.

Pembuatan dan perawatan alat pengering

cukup sederhana serta bahannya dapat

diperoleh dengan mudah, sehingga petani

dapat membuat atau merakitnya kembali

jika diperlukan. Berdasarkan uraian ini

maka perlu untuk melaksanakan penelitian

ini.

BAHAN DAN METODE

Matahari merupakan sumber energi

yang sangat besar dan tidak akan pernahhabis. Matahari mempunyai diameter

sekitar 1,39 x 106 Km dan berjarak sekitar

1,5 x 108 Km dari bumi. Temperatur

efektif pada permukan matahari besarnya

sekitar 5800 K, sedangkan pada bagian

dalam matahari temperaturnya lebih besar

lagi yaitu sekitar 8×106 K sampai dengan

40×106 K dan kerapatan matahari sekitar

80 - 100 kali kerapatan air. Besarnya daya

yang keluar dari permukaan matahari

sekitar 3,7 x 1023 KW, daya matahariinilah yang dipakai untuk kebutuhan

pengeringan dan kebutuhan lainnya oleh

masyarakat baik secara konvensional

maupun setelah mengubahnya terlebih

dahulu kebentuk lain sesuai kebutuhan.

Daya yang diterima permukaan

bumi semakin kecil disebabkan karena

adanya tumbukan serta penyerapan berkas

radiasi oleh debu-debu dan gas-gas O2, O3,

CO2 dan H2O di atmosfer bumi. Daya rata-

rata yang diterima dari matahari persatuan

luas dalam arah tegak lurus radiasi datang

diluar atmosfer bumi pada jarak rata-rata

matahari ke bumi adalah 1353 W/m2.

Besarnya daya radiasi matahari dapat

bertambah sampai di permukaan bumi

salah satunya dengan cara menggunakan

kolektor surya.

Radiasi surya yang sampai di

permukaan bumi besarnya dapat dilihat

dengan banyak faktor, antara lain sudutlintang, sudut deklinasi, sudut sinar

datang, sudut jam dan sudut kemiringan

bidang penerima terhadap horizontal.

Sudut deklinasi mempunyai harga

maksimum +23,45o pada tanggal 21 Juni

dan minimum -23,45o

pada tanggal 21

Desember serta menjadi nol pada tanggal

21 Maret dan 22 September. Besarnya

sudut deklinasi dinyatakan dengan,



3

Besarnya radiasi surya dapat dihitung

dengan persamaan :

( Ted J.Jansen, 1995 )

Untuk menghitung kadar air bahan dapat

dihitungb dengan persamaan :

M = 100 ( Mb – Mk ) / Mb (1.3)

M = Kadar kandungan air bahan ( % )

Mb = Massa basah bahan ( g )Mk = Massa kering bahan ( g )

Metode penelitian yang dilakukan

adalah metode eksprimen yaitu dengan

cara merakit terlebih dahulu peralatan

yang digunakan sesuai dengan ukuran

yang dikehendaki. Penelitian ini dilakukan

di lapangan terbuka, sehingga energi surya

dapat langsung mengenai alat pengering.

Pengamatan dilakukan untuk ruang

pengering dalam keadaan kosong dan berisi bahan. Pengamatan ruang pengering

dalam keadaan kosong dilakukan selama 6

hari pengamatan mulai dari jam 09.00 –

15.00 WIBdengan selang waktu

pengukuran satu jam. Pengamatan untuk

ruang pengering kosong dilakukan untuk

melihat keaddan alat apakah sudah baik

atau belum. Pengamatan untuk ruang

pengering berisi bahan dilakukan selama 3

kali pergantian bahan, dengan pengeringan

setiap bahan dilakukan selama 3 hari pengamatan mulai dari pukul 09.00 –

15.00 WIB. Langkah-langkah yang

dilakukan untuk ruang pengering dalam

keadaan kosong dan berisi bahan adalah

sebagai berikut.

a. Ruang pengering dalam keadaan

kosong.

1. Pada pukul 09.00 WIB diukur suhu

pada setiap dulang, suhu udara masuk

dan keluar dari kolektor serta suhu

udara keluar dari ruang pengering dan

kelembaban di dalam ruang pengering.

2. Dilakukan seperti No.1. untuk selang

waktu satu jam sampai pukul 15.00

WIB.

3.

Dilakukan seperti No. 1 s/d no.2selama 6 hari pengamatan.

b. Ruang pengering dalam keadaan

berisi bahan.

1. Timbang massa bahan untuk semua

dulang dengan massa yang sama yaitu

500 g, lalu masukkan ke dalam ruang

pengering dan salah satu di luar ruang

pengering.

2.

Tepat jam 09.00 dilakukan seperti no.1 pada . a.

3. Pengukuran dilakukan setiap selang 1

jam sampai pukul 15.00 WIB, lalu

tepat pukul 15.00 WIB bahan

dikeluarkan dari ruang pengering

ditimbang massanya.

4. Pada hari kedua masukkan lagi bahan

ke dalam ruang pengering dan lakukan

lagi pengukuran seperti no.1 s/d

no.3 seperti diatas.

5.

Lakukan seperti di atas sampai 3 hari

pengeringan

6. Ganti bahan dan lakukan seperti no.1

s/d no.5 sampai 2 kali pergantian

bahan lagi.



4

Gambar 1. Bagan ruang pengering surya

(a)

(b)

(c)

Gambar 2. (a) Kolektor (b) Ruang

pengering (c) Dulang

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada peneliatian ini dibuat ruang

pengering berkerangka kayu berdinding

plastik dilengkapi dengan ventilator di atas

cerobongnya. Pada bagian alas ruang

pengering disusun batu kerikil yang dicat

hitam untuk bahan penyimpan panas bila

terjadi mendung, dan diatasnya disusun

dulang tempat mengeringkan bahan

sebanyak 3 buah dengan jarak 25cm satu

terhadap yang lainnya. Untuk menambah

panas di dalam ruang pengering makaruang pengering dihubungkan dengan

sebuah kolektor berpenutup miring beratap

plastik. Suhu rata-rata dari hasil

pengukuran ditunjukkan pada tabel.1. dan

grafik suhu terhadap jam pangamatan

ditunjukkan pada gambar.1.

Tabel.1. Suhu rata-rata didalam dan diluar

alat pengering

dimana:

Ts = suhu sekitar

T1 = suhu masuk diujung kolektor

T2 = suhu dipertengahan kolektor

T3 = suhu dari kolektor ke ruang pengering

T4 = Suhu batu hitam

T5 = suhu dulang no.3

T6 = suhu dulang no.2

T7 = suhu dulang no.1.



5

Gambar 3. Grafik Suhu terhadap waktu

pengamatan

Tabel 2. Perubahan massa bahan singkong

setelah empat hari pengamatan

Gambar 4. Grafik perubahan massa bahan

singkong terhadap waktu pengeringan.

Pada Gambar 3. dapat dilihat

bahwa suhu di dalam ruang pengering

lebih besar dari pada diluar ruang pengering, hal ini disebabkan karena udara

panas yang ada pada kolektor dialirkan ke

dalam ruang pengering. Suhu didalam

ruang pengering tertinggi tercapai pada

pukul 12.00 WIB dan menurun ke pukul

13.00 WIB disebabkan suhu di luar ruang

pengering menurun dan naik lagi pada

pukul 13.00 WIB, jadi diperkirakan suhu

di dalam rung pengering mencapai

maksimum antara pukul 12.00 s/d

jam13.00 WIB jika suhu disekitar tetapkonstan. Suhu pada setiap dulang didalam

ruang pengering hampir homogen karena

udara panas yang ada di dalam ruang

pengering ditarik oleh ventilator keluar

melewati cerobong yang ada diatas ruang

pengering.

Berdasarkan Tabel 2. dan Gambar

4. untuk dulang berisi singkong, terlihat

bahwa massa bahan kering terkecil terjadi

pada dulang No. 1 sebesar 219,5 g dengan

suhu dulang No. 1 pada waktu tersebut

bernilai maksimum yaitu 47 °C dan massa

tertinggi dari semua dulang yang berada di

dalam alat pengering adalah 223,83 g, hal

ini terjadi pada dulang No. 3, karena

dulang tersebut memiliki suhu terendah di

antara dulang No.1 dan No. 2 pada pukul

09.00 WIB sebesar 36 °C. Sedangkan

dulang No. 4 memiliki massa terkering

yang lebih besar dari pada massa terkering

bahan yang menggunakan alat pengering,yaitu 241,83 g.

KESIMPULAN

1. Telah berhasil dibuat alat pengering

surya menggunakan kolektor

berpenutup miring.

2. Suhu Kolektor tertinggi adalah 79oC

yang terjadi pada pukul 12.00 WIB

dengan intensitas surya maksimum

sebesar 3,06 MJ/m2

.



6

3. Suhu pada dulang di dalam ruang

pengering lebih tinggi, yaitu sebesar

49,5oC dibandingkan suhu dulang di

luar ruang pengering ( konvensional )

yang memiliki suhu maksimum

sebesar 38,5o

C.4. Massa bahan kering paling kecil

terjadi pada penelitian menggunakan

alat surya yaitu sebesar 219,5 g (

bahan singkong ), 144,66 g ( bahan

pisang ), sedangkan pengeringan

secara konvensional memiliki massa

bahan kering sebesar 241,83 g ( bahan

singkong ), 158,33 g ( bahan pisang ).

5. Kadar air bahan setelah tiga hari

pengamatan menggunakan alat

pengering surya lebih kecildibandingkan secara konvensional,

yaitu sebesar 2,72 % ( bahan singkong

), 5,75 % ( bahan pisang ), sedangkan

secara konvensional sebesar 5,9 % (

bahan singkong ), 8,12 % ( bahan

pisang ).

6. Perubahan suhu, kelembaban, massa

bahan dan kandungan air bahan

tergantung dari besarnya radiasi surya,

semakin tinggi radiasi surya, maka

semakin tinggi suhu yang ada pada

alat pengering yang kemudian

mengakibatkan terjadinya penguapan

kadar air bahan sehingga kelembaban

semakin kecil dan bahan menjadi

kering.

7. Berdasarkan kesimpulan poin 3,4 dan

5, telah terbukti bahwa pengeringan

menggunakan alat pengering surya

lebih efisien dibandingkan

pengeringan secara konvensional.

DAFTAR PUSTAKA

Ginting, Maksi. 1996. Pembuatan dan

Pengujian Alat Pengering Surya

Untuk Hasil-hasil Pertanian, Thesis

Jurusan Ilmu Fisika FMIPA,

Universitas Indonesia, Jakarta.

J. Jansen, Ted. 1995. Teknologi Rekayasa

Surya. Terjemahan Prof. Wiranto

Arismunandar. PT. PradnyaParamita, Jakarta.

pdf metpen brop

Documents