Uil PENAMPILAN KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN MED[Ih PENVlMPAN AR I UMTUK PENGERlNGAN SELAl PISANG
Oleh L A F A M T O R O
F 22. 1338
1 9 9 2 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT
PERTANIAN
B O G O R
BOGOR
IRFANTORO
F 2 2 1338 ) .
(
U j i Penampilan Kolektor P l a t
Datar
D e n g a n Media P e n y i m p a n A i r Untuk P e n g e r i n g a n S e l a i P i s a n g . ( D i bawah b i m b i n g a n Dr.
H . K a m a r u d d i n A b d u l l a h , MSA )
RINGKASAN E n e r g i m a t a h a r i a d a l a h merupakan s a l a h s a t u sumber e n e r g i alternatif
yang
d a p a t dikembangkan d i
bidang pertanian.
daerah
tropis
Energi matahari i n i b i s a digunakan,
untuk antara
l a i n u n t u k p e n g e r i n g a n dan pemanasan. Pengeringan
memanfaatkan pisang,
pengeringan sampai
ke
suatu
proses
yang
penting
h a s i l panen sehingga d a p a t disimpan
mengawetkan Untuk
adalah
energi panas matahari
perlu diketahui
permukaan
kolektor.
dalam
besarnya
Penelitian
lebih
radiasi yang
untuk lama. proses yang
dilakukan
d i s i n i a d a l a h m e n e n t u k a n k a r a k t e r i s t i k s i s t e m pemanas k o l e k t o r p l a t d a t a r dengan t a n g k i a i r penyimpan p a n a s yang d i u j i c o b a k a n
u n t u k p r o s e s p e n g e r i n g a n bahan p e r t a n i a n . Rangkaian
sistem
keseluruhan
t a n g k i air dan k o t a k pengering.
dibuat.
i r a d i a s i optimal untuk kolektor p l a t
datar
yang
K o l e k t o r b e r f u n g s i untuk menangkap p a n a s m a t a h a r i d a n
melekat
pada
p l a t penyerap akan
tertampung dalam kotak kolektor. yang
kolektor,
Hal i n i d i m a k s u d k a n u n t u k
p a n a s i n i d i p i n d a h k a n ke ruang p e n g e r i n g . Yang
dari
K o l e k t o r d i l e t a k k a n menghadap
S e l a t a n d e n g a n k e m i r i n g a n s u d u t 6'. mendapatkan
terdiri
ada dalam p i p a ,
P i p a tembaga s p i r a l menyerap
panas
yang
Panas dipindah ke f l u i d a air
lalu disirkulasikan melalui pipa
spiral
ke k o t a k p e n g e r i n g d a n t a n g k i penyimpan d e n g a n b a n t u a n
pompa.
Di
udara.
dalam
kotak
Rata-rata
pengering t e r j a d i
proses
pemanasan
suhu a i r y a n g masuk ke t a n g k i penyimpan
panas
a d a l a h 4 3 . 5 ' ~ , suhu a i r y a n g k e l u a r d a r i t a n g k i 3 8 . 2 OC. yang
melalui
pengering
pertukaran
panas
antara
air
dengan
d i d a p a t suhu r a t a - r a t a udara dalam kotak
udara
pengering
41.4'~.
sebesar
Hasil
p e n g u j i a n k o l e k t o r dengan l a j u a l i r a n
fluida
0.00083 kg/s didapatkan n i l a i k o e f i s i e n kehilangan panas
w/m2
6.89
Reynold
OC,
bilangan
berkisar
koefisien
w/m2
Lalu
OC,
antara
Nusselt 208.437
berkisar
pengambilan
suhu lingkungan r a t a - r a t a
panas
,
0.48
(UL)
bilangan
241..066,!
sampai
pindah p a n a s l a p i s a n a n t a r a 129.38 faktor
1.58,
air
nilai
sampai
130.693
dengan
kondisi
3 2 . 3 ' ~ , suhu p l a t k o l e k t o r 6 0 . 1 ' ~ .
E f i s i e n s i d a r i s i s t e m pemanas a i r b e r k i s a r a n t a r a 1 1 . 0 7 % sampai
2 2 . 2 8 % d a n e f i s i e n s i penggunaan p a n a s 6 7 . 7 4
%.
A l a t y a n g d i b u a t mampu menurunkan k a d a r a i r p i s a n g
Ambon
d a r i 75 % b b m e n j a d i 3 7 . 6 1 % bb s e l a m a 1 9 j a m . Hasil
dari
proses
pengeringan
pisang
Ambon
s e b e l u m n y a d i b e r i p e r l a k u a n perendaman d a l a m N a t r i u m
yang
bisulfit
s e l a m a b e b e r a p a m e n i t a k a n memberikan h a s i l a k h i r s e l a i p i s a n g l e b i h b a i k b i l a d i b a n d i n g k a n dengan t a n p a perendaman d a l a m penampakan w a r n a .
terutama
UJI PENAHPILAN KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN MEDIA PENYIHPAN AIR UNTUK PENGERINGAN SELAI PISANG
Oleh IRFANTORO F 22.1338
SKRIPSI S e b a g a i s a l a h s a t u syarat u n t u k m e m p e r o l e h gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada J u r u s a n HEKANISASI PERTMIAN, Fakultas Teknologi Pertanian, I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor 3
1992
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
U J I PENAHPILAN KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN HEDIA PENYIHPAN A I R UNTUK PENGERINGAN SELAI PISANG
SKRIPSI S e b a g a i s a l a h s a t u syarat u n t u k n e n p e r o l e h gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN p a d a J u r u s a n HEKANISASI PERTANIAN, Pakultas Teknologi Pertanian, I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
I RPANTORO P 22.1338 D i l a h i r k a n p e d a tanggal 3 A p r i l 1966 d i Sakarta T a n g g a l l u l u s : 3 0 D e s e n b e r 1891 Disetujui,
Bbdullah.liSB e n Penbinbing
KATA PENGANTAR
Dengan Penyayang. SWT,
m e n y e b u t Nama A l l a h Yang Maha P e n g a s i h l a g i A l h a m d u l i l l a h dengan rasa syukur k e h a d h i r a t
karena dengan
rahmat
dan hidayah-Nya,
Maha Allah
maka s k r i p s i i n i
dapat penulis selesaikan. P e n u l i s menyampaikan ucapan t e r i m a k a s i h kepada : 1. Dr. H . K a m a r u d d i n A b d u l l a h , MSA
sebagai
dosen
pembimbing
utama, 2. D r . Ir. Atjeng M. 3 . I r . M . Yamin
S y a r i e f , , MSAE s e b a g a i d o s e n p e n g u j i ,
d a r i Lab EEP
yang
telah
menyediakan
semua
f a s i l i t a s selama p e n e l i t i a n , 4 . Bapak-Ibu s e r t a a d i k - a d i k
yang t e l a h
memberikan
dorongan
m o r i l d a n m e m b e r i k a n b a n t u a n selama p e n u l i s m e l a k u k a n s t u d i dan p e n e l i t i a n . Akhirnya
k r i t i k dan s a r a n s a n g a t p e n u l i s
harapkan
demi d
perbaikan t u l i s a n selanjutnya.
B o g o r , J a n u a r i 1992
Penulis
DAFTAR IS1 Halaman KATA PENGANTAR
. . . . . . . . . . . .
. . . .
iii
. . . . . . . . . . .
. . . .
vi
. . .
vii
. . . . .
ix
DAFTAR TABEL
. .
. . . . .
DAFTAR GAMBAR
.
. .
DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SIMBOL
. . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . .
I . PENDAHULUAN . . . . . .
.
.
. . .
x
. .
1
. .
3
. . . . . . . .
4
. . . . . . . . . . . .
5
. .
. .
. . .
.
. . .
.
. .
. . .
.
11. T I N J A U A N PUSTAKA
A . P O T E N S I DAN PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI B . PENGUMPULAN E N E R G I MATAHARI C . KOLEKTOR P L A T DATAR 1. P e n u t u p T r a n s p a r a n 2. P e n y e r a p Panas
3.Insulasi D . PENYIMPANQ
.
.
. .
.
6
. . . . . . . . . . . . .
7
.
. .
. . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. .
11
. . . . . . . . . . . . .
13
E N E R G I PANAS
E . T E O R I PENGERINGAN
. . . . . . .
8
. . . .
F . PEMBUATAN S A L E P I S A N G
. .
.
. . . . .
15
. . . .
17
111. S I S T E M PENGERINGAN A . KOLEKTOR DATAR
. . . . . . . . .
. .
B . A N A L I S I S KESEIMBANGAN ENERGI TANGKI PENYIMPAN PANAS
. . . . . . .
.
. . . . .
.
. . . . .
22
. . .
24
. . .
26
C . A N A L I S I S PADA PENUKAR PANAS J E N I S K O I L
D . PENGERINGAN
. . . . .
. . .
.
. . . .
I V . METODA PERCOBAAN A . PEMBUATAN KOLEKTOR
. . . . . . . . . . . . .
B . PEMBUATAN KOTAK P E N G E R I N G C . PERALATAN PENGUJIAN
. . . . . . . . .
30
. . . . . . . . . . . .
35
D . PENGUKURAN PARAMETER . E . P R O S E D U R PERCOBAAN
30
.
.
.
.
36
. . . . . . . . . . . . .
37
. . . . . . . . . . . .
38
V . H A S I L DAN PEMBAHASAN
A . P E N A M P I L A N KOLEKTOR
B . P E N A M P I L A N S I S T E M PEMANAS A I R
.
48
. . . . . . . . . . . .
53
. . . . . . . . . . . . . . .
59
B . SARAN
. . . . . . . . . . . . . . .
60
LAMPIRAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
C . PENAMPILAN PENGERING
.
.
V I . K E S I M P U L A N DAN SARAN A . KESIMPULAN
DAFTAR P U S T A K A
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
88
DAFTAR TABEL Halaman Tabei
1
Bahan-bahan u n t u k penvimpanan e n e r g i p a n a s
12
Tabel
2
Hasil p e n g u k u r a n s u h u s i s t e m p e m a n a s a i r
39
Tabel
3
N i l s i - n i l a i parameter perhitungan e f i s i e n s i
39
Tabel
4
Hasil p e r h i t u n g a n p e n g u j i a n k a r a k t e r i s t i k kolektor p l a t d a t a r . . . . . . . . . . .
44
. .
52
Hasil p e r h i t u n g a n u n j u k k e r j a s i s t e m .
Beberapa s i f a t f i s i k air
. . . .
. . .
.
62
A b s o r b s i v i t a s d a r i b e r b a g a i permukaan t e r hadap r a d i a s i t h e r m a l . . . . . . . . . .
65
.
Hasil p e n g u k u r a n s u h u f l u i d a , s u h u k o l e k t o r , suhu p e n g e r i n g d a n i r a d i a s i . . . . . . . 66
Hasii perhitungan karakteristik kolektor
74
Hasil p e n g u k u r a n u n t u k p r o s e s p e n g e r i n g a n
80
Hasil p e r h i t u n g a n p r o s e s p e n g e r i n g a n
. . .
Hasil p e r h i t u n g a n pendugaan suhu d a i a m tangki. . . . . . . . . . . . . . . . .
81
.
82
4
DAFTAR GAMBAR
'Gambar
1
B e b e r a p a macam konf i g u r a s i k e p i n g penyerap . . . . . . . . .
Gambar
2
Pengumpulan s u r y a d e n g a n s i s t e m t i p e c a i r a n dan s i s t e m t i p e u d a r a . '. .
Gambar
3
P r o s e s p e n g e r i n g a n p a d a k u r v a psikometrik . . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar
4.
A l a t p e n g e r i n g tampak d e p a n
Gambar
5.
Penampang k o l e k t o r p l a t d a t a r tampak atas . . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar
6.
T a n g k i a i r penyimpan p a n a s d a n pompa penggerak f luida a i r . . .
Gambar
7.
Kotak pengering
Gambar
8.
P i p a tembaga s p i r a l p a d a b a g i a n d a s a r d a r i kotak pengering . . . . . . . .
Gambar
9.
G r a f i k suhu p l a t , s u h u k o l e k t o r , suhu l i n g k u n g a n dan suhu f l u i d a a i r pada t a n g g a l 29-11-1991 . . . .
Gambar 1 0
.
.
.
. . . . .
. . . . .
Graf ' k suhu p l a t , s u h u k o l e k t o r , suhu l i n g ungan dan suhu f l u i d a a i r pada t a n g g a l 30-11-1991 . . . . . . . . .
t
.
.
Gambar 1 3
G r a f i k suhu p l a t , s u h u k o l e k t o r , suhu l i n g k u n g a n dan suhu f l u i d a a i r pada t a n g g a l 2-12-1991 . . . . . . . . . .
Gambar 12
G r a f i k suhu p l a t , s u h u k o l e k t o r , suhu l i n g k u n g a n dan suhu f l u i d a a i r p a d s t a n g g a l 3-12-1991 . . . . . . . . . .
Gambar 1 3 .
Kurva g a r i s r e g r e s i e f i s i e n s i k o l e k t o r u n t u k s u d u t d a t a n g m a t a h a r i a n t a r a jam 11.00 - 13.00 . . . . . . . . . . . .
Gambar 1 4 .
Kurva garis r e g r e s i e f i s i e n s i kolektor u n t u k s u d u t d a t a n g m a t a h a r i a n t a r a jam 09.45 - 10.45 / 13.15 - 14.15 . . . . . vii
