·
,. , 'c,
UJI KINERJA ALAT PENGERING TIPE EFEK RUMAH KACA DENGAN ENERGI SURYA DAN TUNGKU BIOMASSA SEBAGAI SISTEM PEMANAS TAMBAHAN UNTUK PROSES PENGERINGAN
Oleh Dian Darmawan FOl498047
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
DIAN DARMAWAN. F01498047. Uji Kinerja Alat Pengering Tipe Efek Rumah Dengan Energi Surya dan Tungku Biomassa Sebagai Sistem Pemanas Tambahan Untuk Proses Pengeringan. Di Bawah bimbingan : Sri Endah Agustina. 2003
RINGKASAN
Energi memainkan peranan yang penting bagi manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Sebelum terjadinya krisis energi, umumnya penggunaan bahan
bakar
fosil
menjadi
primadona
dan
terIihat
berlebihan
dalam
hal
pemanfaatannya. Namun setelah krisis energi terjadi, dimana menurut analisa Foell
(1983) dengan kurva Hubert untuk produksi BBM terutama di Indonesia
pada tahun 2010 cadangan minyak burni hanya 30 milyar barel dan eenderung menurun (Abdullah,K. et al.,1996) sedangkan kebutuhan akan
konsumsi
energi
tersebut cenderung meningkat, hal tersebut menjadi masalah yang cukup serius. Untuk itu perlu dieari sumber energi altematif yang dapat memberikan sumber energi tambahan bagi manusia dengan syarat bersih, murah dan tersedia dalam jumlah yang banyak. Indonesia merupakan negara yang kaya akan produk pertanian dan negara yang eukup atau 2
x
10
fotensial akan Iimpahan sinar matahari, yaitu sebesar 2
x
10
15
watt
mega watt untuk: luas daratan seluas 2 juta lcm2. Diindonesia, sinar
matahari masih merupakan sumber energi utama pada proses pengeringan produk pertanian guna mempertahankan mutu produk agar dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama. Keterbatasan penggunaan sinar matahari untuk: proses pengeringan adalah karena faktor euaca dan intensitas yang berubah-ubah pada suatu daerah dan waktu
tertentu.
Untuk
itu
dikembangkan
sistem
pengenngan
dengan
menggunakan prinsip rurnah kaea dengan bantuan pemanas tambahan bila sinar matahari tidak ada. Dengan penggunaan efek rumah kaca diharapkan agar iradiasi yang ada dapat dimanfaatkan seeara optimal dan penggunaan tunglru dapat membantu proses pengeringan berlangsung walaupun sinar matahari dan mutu hasil pengeringan produk pertanian dapat lebih ditingkatkan. Penelitian ini bertujuan untuk meIakukan uji kinerja alat pengering tipe Efek Rumah Kaea
(ERK) berenergi surya yang diIengkapi dengan tungku
biomassa sebagai sistem pemanas tambahan. Parameter kinerja-- yang digunakan meliputi kinelja dua sub sistem yaitu : sub sistem rumah kaca pengering meliputi penyebaran suhu dalam rendemen
hasil pengeringan, kebutuhan
sebagai alat
rumah kaea, laju pengeringan,
energi
listrik
dan
surya,
efisiensi
pengeringan, efisiensi bangunan pengering serta efisiensi sistem pengeringan dan sub sistem
tungku biomassa sebagai sistem pemanas tambahan yang meliputi
jumlah panas hasil pembakaran yang hilang melalui dinding tungku, jumlah panas yang diradiasikan dari pipa penyalur kedalam rumah kaea, nilai efisiensi pembakaran, efisiensi tungku dan efisiensi pipa penyalur panas dalam rumah kaca. Percobaan dilakukan dengan menggunakan produk pertanian yang ada dan mudah didapatkan di Desa Puger Kulon yaitu ikan. Jenis ikan yang digunakan
pada percobaan berbeda-beda dan tidak dalam kapasitas maksimal rumah kaca yaitu
sekitar 200 kg ikan untuk sekali pengeringan. Perbedaan jenis ikan yang
digunakan dikarenakan pada setiap harinya jenis ikan yang ada berbeda-beda dan tidak daiam kapasitas maksimal rumah kaca karena keterbatasan sumber dana untuk
melakukan
peneiitian.
Pada
percobaan 1
menggunakan
ikan
dodok
sebanyak 39,7 kg, percobaan 2 menggunakan ikan canteng sebanyak 22,2 kg serta percobaan 3 menggunakan ikan mangia yang dibclah dua sebanyak 10
kg
menghasiikan rendemen hasil pengeringan yang cukup baik yaitu masing-masing scbesar 38,29 % , 40,54 % dan 30 % der.gan laju pengeringan masing-masing sebesar 2,41 % bk/jam. 2,68 % bkljam dan 3,53 % bk/jam.. Dengan laju rata-rata pembakaran biomassa kayu sebesar 11,02 kg/jam pada tungku sebagai
sistem pemanas tambahan mampu menghasilkan suhu
ruangan yang cocok untuk proses pengeringan ikan. Pada proses pengeringan malam hari, panas yang diperoleh rurnah kaca dari penggunaan sistem pemanas
tambahan ini menghasilkan suhu berkisar 30 - 40 0c. Dengan beban pengeringan
pada percobaan I sebesar 39,70 kg (19,5%), percobaan 2 sebesar 22,20 kg
(11,1%) dan percobaan 3 sebesar 10 kg (5%) dari beban maksimal sebanyak: 200 kg menghasilkan nilai efisiensi pengeringan masing-masing sebesar 9,72 %, 9,53 % dan 5,15 % dengan efisiensi sistem pengeringan sebesar 1,92 %, 1,29 % dan 3,55 %. Tungku yang digunakan memiliki nilai efisiensi yang sangat kecil yaitu rata-rata sebesar 10,17 %. Keadaan ini dapat kita lihat dari jumlah panas yang dihasilkan dari proses pembakaran lebih banyak yang hilang dari pada digunakan
untuk memanaskan ruangan rumah kaca me1alui pipa-pipa penyalur. Hal ini juga
berakibat pada kecilnya nilai efisiensi pipa penyalur dalam menyalurkan panas dari
hasil pembakaran yaitu
rata-rata
sebesar 9,79 %.
Namun
bila
kita
membandingkan panas yang diradiasikan dari pipa penyalur kedalam rumah kaca dengan panas efektif yang berasal dari tungku, pipa penyalur memiliki nilai efisiensi yang cukup tinggi yaitu rata-rata sebesar 96,56 %. Hal ini menunjukkan bahwa panas yang ada hampir dapat termanfaatkan seluruhnya untuk memanaskan ruangan dalam rumah kaca.
UJI KINERJA ALAT PENGERING TIPE EFEK RUMAH KACA DENGAN ENERGI SURYA DAN TUNGKU BIOMASSA SEBAGAI SISTEM PEMANAS TAMBAHAN UNTUK PROSES PENGERINGAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoieh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh Dian Darmawan FOl498047
2003 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
•
UJ! K1NERJA ALAT PENGERING TIPE EFEK RUMAH KAeA DENGAN ENERGI SURYA DAN TUNGKU BIOMASSA SEBAGAI SISTEM PEMANAS TAMBAHAN UNTUK PROSES PENGERINGAN
SKRlPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas TeknoIogi Pertanian Institut Pertanian Bogor
OIeh Dian Darmawan FOI498047
Dilahirkan pada tanggal 21 Olctober 1980 di Bogor
Tanggal lulus :30 De,ember 2002
MS
'..:.:=�;;;;; Pembimbing
BIODATA PENULIS
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 21 Oktober 1980. Menempuh pendidikan Sekolah Dasar pada Tahun 1986 saropai Tahun 1992, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Tahun 1992 saropai 1995, Sekolah Menengah Umum Tahun 1995 saropai Tahun 1998 yang semuanya di daerah Kabupaten Bengkalis Propinsi Riau. Penulis masuk ke Inslitut Pertanian Bogor pada tahun 1998 melalui jalur USMI di Fakutas Teknologi Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian. Melakukan Praktek Lapang di PTP. Nusantara II (Persero) Kebun Kwala Sawit, Sumatera Utara dengan judul .. Mempelajari Proses Produksi Pengolahan Kelapa Sawit Menjadi Crude Palm Oil (CPO) Di PTP.Nusantara II (persero) K wala Sawit Sumetera Utara ". Untuk memenubi syarat sebagai SaJjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknik Pertanian penulis melakukan penelilian di daerab Puger Kulon, Jember, Jawa Timur dengan judul .. Uji KineIja Alat Pengering Tipe Efek Rumah Kaca Dengan Energi Surya Dan Tungku Biomassa Sebagai Sistem Pemanas Tambahan Untuk Proses Pengeringan".
KATAPENGANTAR
Pertama-tama dan yang paling utama saya ucapkan rasa syukur yang sedalam-dalamny. dan pujian yang setinggi-tingginy. kepad. Allah SWT, karena berk.t Ny. lah maka sktipsi yang berjudul .. Uji Kinerj. AI.t Pengering Tipe Efek Rumah Kaca Dengan Energi Surya dan
Tungku Biomassa Sebagai Sistem
Pemanas Tambahan Untuk Proses Pengeringan .. ini te1ah
berhasil saya
selesaikan. Skripsi ini merupakan hasil dari penelitian penulis di Desa Puger Kuion, Jember, Jawa Timur selama bulan September 2002. Pada kesempatan ini juga penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak memhantu penulis selama ini antara lain : I.
Kepada Allah SWT dan kedua orang tua saya, yang telah memberikan say. kesempalan untuk bidup didunia ini dan berbuat sesuatu yang mungkin bisa berguna bagi semua orang.
2. Ibu Jr. Sri Endah Agustina, MS selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu dalam memberikan nasehat, motivasi didalam saya menyelesaikan studi saya di Jurusan Teknik Pertanian. 3.
Bapak Leopold.O.Nelwan,S.TP,M.Si dan Bapak Ir.Mad Yamin,MT yang telah bersedia selaku dosen penguji. Terima kasih atas segala masukkan dan saran dalam skripsi saya.
4.
Pemerintah Daerah Kabup.ten Bengkalis dan Pak Andi di Kondur Petroleum S.A !erima kasih alas hantuannya
5. Agus Arif Munawar, S.TP ( Marshanda & The Pooh), Rudiyanto, S.TP (pokemon) atas segala ide, masukkan_dan kerjasama kita selama ini.
6. liang, S.TP; Lili,S.TP dan Fitrianov untuk kebersamaan di Ayaka or Delta. 7. YusufP dan Kurniawan untuk masa-masa awal kita di Microwave. 8.
Yoki dan Rizal alas kerjasamanya sewaktu praktek I.pang.
9. Ade Irawan Harahap, S.TP atas pil\iaman buku pindah panasnya 10. Seluruh ternan-ternan TEP 35 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
iii
11.
Teman-temanku di Puger Hakim, Hadi, Dur dan Afif, terima kasih atas bantuannya selama saya disana.
12.
Pak Harto atas kerj asama kita selama minggu pertama di Puger, pinjaman alat-alat penelitian, buku dan segalanya.
13.
Ternan-ternan di Asrama Riau "Dang Merdu" Aan, Deni, Ijal. Asrul, Bang Oja, Budi, Heri, Ueok, Adil, Bang Thaufiq, Febri, Firdby, Bang Kamal, Bang Ismail, Bang Prapto, Bang Syahrul, Bang Dodi, Bang Rudi makasih
alas
kesempatan yang diberikan kepada saya Wltuk tinggal di asrama. 14.
Yulia Wardani terima kasih alas baotuan dan perhatiannya. Akhir kata sernoga laporan basil penelitian ini dapat bermanfaat bagi kita
sernua pada mnumnya dan penulis sendiri pada khususnya.
Bogor, Januari 2003
Penulis
IV
DAFTARISI
Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................. iii DAFTAR lSI
.................................................................................................
v
DAFTAR TABEL ......................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .................................................................................... viii DAFT AR LAMPIRAN ................................................................................. ix I.
PENDAHULUAN ................................................................................. I A LATAR BELAKANG ...................................................................... I B. TUJUAN PENELITIAN .................................................................. 3
II.
TINJAUAN PUSTAKA ..
....
....
A. PENGERINGAN .... ... .
......
.
A.I. Teori Pengeringan ... ..
...
...
.
.. .... . .. . . ..
.
..
...
..
B. ENERGI SURYA .
...
..
......
B. I. Gambaran Umwn . .
..
...
.
.
..
...
.. . . . .
A.2. Metode Pengeringan . ..... .. .
.
......... ..
....
....
...
.
..
..
...
..
. .. . .. . ..
..
..
........
.
.
.
..........
.
..
..
. ... ..
... ..
..
....
.
.. ...
.
...... . . ..
B.2. Pengeringan Berenergi Surya .. . .
..
.......
...
... .. .
.
.....
.. ...
..
..
.....
....
.
.. ..... .
... ... .. .
...... ... ... .. ....... .. . .
...
.. .... ..... .
. ... .. ..
..... ..
. .. ..
.........
...
.....
...
.
...
..
...
. ...... 4 ..
.....
... . .
.
. .. .. 4 ..
...
..
. ... 7 ..
..... .. .. . .. 8 .
.
.. ..
. .... . . . .... . ..
.4
.
..
.. ..
.
.
8
.." .................................... 9
C. BIOMASSA DAN TUNGKU BIOMASSA
..
. .. . ..
..
C.I. Biomassa Sebagai Babao Bakar .. ..... .. . ..
..
.. ...
...
. .. ..
.
......
. .. ..
.........
.........
..
.. 10
.
. ....... ...
10
C.2. Teori Pembakaran Babao Bakar Dengan Tungku Biomassa..... 12 D. PENGERINGAN EFEK RUMAH KACA E. PEMANAS TAMBAHAN ..
...
..
....
..
...
.
...
.
...... ...
..
...
.. . ..
. . .
...
.
... ...
. . . ..
.. . . .. .
.. ...
..
..
.. .
..
. ...
..
.
.....
......
..
..
15 17
F. HASIL-HASIL PENELmAN TENTANG PENGERINGAN DENGAN EFEK RUMAH KACA
....
.. . ..
......
.
...
..
.............. .........
. .. 18 ..
.
G. PRINSIP PINDAH PANAS PADA PIPA ....................................... 21 III. METODE PENELITIAN . ..
.....
.
......
.... ... .
.... �.
.. . .
...
.
. ....
... . .
........
.
......
. .. . 22 ..
.. .
AWAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN ......................................... 22 B. BATASAN SISTEM / PENDEKATAN MASALAH ..................... 22 B.I. Tungku Pembakaran .................................................................. 22 B.2. Pipa Penyalur Dalam Rwnab Kaca ........................................... 22 B.3. Bangnoan ERK .......................................................................... 23
v
C. PENGUKURAN K1NERJA ALAT (PENGAMBILAN DATA) . . 23 ..
D. ALAT-ALAT UKUR DAN BAHAN PENGUJIAN E. PERHITUNGAN DAN ANALISA TEKNNIK E.l. Proses Pengeringan Dalam Rumah Kaca . ..
...
.. .. .. .
..........
.
...........
.
...........
.............
.............
...
.
.
.....
28 29
. . 29 ...
.
E.2. Pindah Panas TWlgkU, Cerobong Pengeluaran Dan Pip. Penyalur Dalam Erk F. EFISIENSI SISTEM .. ..
......
.
..................
...................
..
.
.....
.
.......
.
......
.
.
.......
......
PEMBAHASAN
.
..................
.
.......... ...............................
A. PROSES DALAM RUMAH KACA
...
.........................................
G. PROSEDUR PENGOPERASIAN ALAT PENGERING ERK IV.
.
.
.....................
37 37 39
. .
39
RUMAH KACA DAN PIPA CEROBONG PENGELUARAN
51
......... .....
.
.
.......
34
.....................
..
......
B. PINDAH PANAS TUNGKU, PIPA PENYALUR DALAM
V.
KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN B. SARAN
.............................................................
............. ................................................
.
..............
57
. 57 ..
............................................................................................
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
.
......
.
............... ...................................................................
..................................................................................................
59 61 63
VI
