g. Membekukan
Pengeringan dengan menggunakan suhu yang sangat rendah. Biasanya digunakan pada produk-produk yang bernilai sangat
tinggi, seperti produk farmasi dan zat-zat kimia lainnya. h.
Batch dryer Pengeringan jenis ini hanya baik digunakan pada jumlah material
yang sangat sedikit, seperti penggunaan pompa panas termasuk pompa panas kimia.
Pada bagian tugas sarjana ini akan dilakukan simulasi pada pengeringan tipe Baki wadah dengan menggunakan udara panas yang berasal dari
kondensor air conditioner AC.
2.7. Alat Pengering Sistem Pompa Kalor untuk Bahan Pertanian
Prinsip kerja pengering bahan pertanian sistem pompa kalor diilustrasikan seperti gambar 2.6 pompa kalor memberikan panas dengan mengekstraksi energi
dari udara sekitar. Panas kering udara diproses memasuki ruang pengering dan berinteraksi dengan bahan pertanian.
Udara lembab yang hangat dari ruang pengering digunakan kembali untuk menaikkan temperatur udara yang keluar dari evaporator di dalam alat penukar
kalor yang nantinya akan dialirkan ke kondensor dan kembali ke ruang pengering.
Gambar 2.7 Diagram Pengering Bahan Pertanian Pompa Kalor
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar: 1.
Alat pengering pompa kalor 2.
Udara panas dari kondensor 3.
Udara panas memenuhi ruang pengering 4.
Udara lingkungan diserap evaporator 5.
Udara dari ruang pengering dan evaporator di kondisikan dalam alat penukar kalor
Melalui skema siklus refrigerasi kompresi uap, panas yang dikeluarkan oleh kondensor dimanfaatkan untuk mengeringkan bahan pertanian. Udara panas
dari kondensor dialirkan ke ruang pengering, selanjutnya udara hasil pengeringan menjadi lembab basah. Udara dari ruang pengeringan kemudian dialirkan ke alat
penukar kalor untuk menaikkan udara dingin yang keluar dari evaporator, udara tersebut selanjutnya akan menuju kondensor. Demikian seterusnya siklus udara
pengering tersebut bersirkulasi. Skema dari pengering bahan pertanian ini terlihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.8. Skema Pengeringan
Universitas Sumatera Utara
Kinerja alat pengering salah satunya dapat ditentukan dari efisiensi pengeringan. Efisiensi pengeringan merupakan perbandingan antara energi yang
digunakan untuk menguapkan kandungan air bahan dengan energi untuk memanaskan udara pengering. Efisiensi pengeringan biasanya dinyatakan dalam
persen. Semakin tinggi nilai efisiensi pengeringan maka alat pengering tersebut semakin baik.
2.8 Perhitungan Performansi Teknis
Perhitungan efisiensi pengeringan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan:
� =
�
�
�
× 100 ………………………. 2.1
Dimana: Q
p
adalah energi yang digunakan untuk pengeringan kJ Q adalah energi untuk memanaskan udara pengering kJ
Nilai laju ekstraksi air spesifik atau specific moisture extraction rate SMER merupakan perbandingan jumlah air yang dapat diuapkan dari bahan
dengan energi listrik yang digunakan tiap jam atau energi yang dibutuhkan untuk menghilangkan 1 kg air. Dinyatakan dalam kgkWh.
Perhitungan SMER menggunakan persamaan:
���� =
�̇
�
�
��
…………………………. 2.2
Dimana : �
�
adalah jumlah air yang diuapkan kgh �
��
adalah energi yang digunakan untuk proses pengeringan kW
Energi yang dikonsumsi spesifik atau specific energy consumption SEC adalah perbandingan energi yang dikonsumsi dengan kandungan air
Universitas Sumatera Utara
yang hilang, dinyatakan dalam kWhkg dan dihitung dengan menggunakan persamaan:
��� =
1 ����
…………………………. 2.3
Dimana: ��� adalah specific energy consumption kWhkg
Laju pengeringan drying rate; kgjam, dihitung dengan menggunakan persamaan:
�̇
�
=
�
�
−�
�
�
……………………………… 2.4
Dimana : �
�
adalah berat bahan pertanian sebelum pengeringan kg �
�
adalah bahan pertanian setelah pengeringan kg � adalah waktu pengeringan jam
Kinerja dari pompa kalor dinyatakan dalam coefficient of performance COP, yang didefenisikan sebagai perbandingan antara kalor yang
dilepaskan oleh kondensor dengan kerja energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor :
���
��,ℎ
=
�̇
��
�̇
�
…………………………… 2.5
Dimana : �̇
��
adalah kalor yang dilepaskan oleh kondensor kW �̇
�
adalah kerja energi yang masuk dalam kompresor kW
Kalor yang dilepaskan oleh kondensor dihitung dengan persamaan: �̇
��
= �̇
��
�
�,��
��
�,��
− �
�,��
� ………………. 2.6 Dimana:
�̇
��
adalah laju aliran massa udara kgs
Universitas Sumatera Utara
�
�,��
adalah panas spesifik udara
kJ kg
. K �
�,��
adalah suhu rata-rata udara keluar kondensor K �
�,��
adalah suhu rata-rata udara masuk kondensor K
Kerja yang masuk ke dalam sistem kerja kompresor di hitung dengan persamaan:
�̇
�
= �̇
���
ℎ
2
− ℎ
1
………………………….. 2.7 Dimana:
�̇
���
adalah laju aliran massa refrigeran kgs h
1
diperoleh dari tekanan pada saluran keluar evaporator h
2
diperoleh dari tekanan pada saluran keluar kompresor
Sebuah Sistem kompresi uap dengan memanfaatkan evaporator dan kondensor sekaligus disebut dengan sistem kompresi uap hibrid. Kinerja dari
sebuah sistem kompresi uap hibrid dinyatakan dengan Total
PerformanceTP yang menyatakan jumlah beban maksimum pada ruang pendinginan dan ruang pengeringan dibandingkan dengan daya kompresi,
yang dirumuskan dengan: �� =
�
�
+ �̇
��
�̇
�
……………………………... 2.8 Dimana:
�
�
adalah kalor yang diserap oleh evaporator kW �̇
��
adalah kalor yang dilepaskan oleh kondensor kW �̇
�
adalah kerja Kompresor kW Kalor yang diserap oleh evaporator dihitung dengan menggunakan
persamaan berikut:
Universitas Sumatera Utara
�
�
= �̇
���
ℎ
1
− ℎ
4
…………………………………… 2.9
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cabai merah besar Capsicum Annum L. merupakan komoditas yang banyak mendapat perhatian karena memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi.
Buahnya dapat digolongkan sebagai sayuran maupun bumbu, tergantung bagaimana digunakan. Sebagai bumbu, buah cabai yang pedas sangat populer di
Indonesia sebagai penguat rasa makanan, sebelum dijadikan bumbu pada bahan pangan cabai biasanya diolah menjadi cabai kering yang kemudian dijadikan
bubuk cabai. Kebutuhan akan cabai terus meningkat setiap tahun dengan bertambahnya jumlah penduduk dan berkembangnya industri yang membutuhkan
bahan baku cabai. Cabai merah memiliki sifat mudah rusak. Sifat mudah rusak ini
dipengaruhi oleh kadar air dalam cabai yang sangat tinggi sekitar 80 dari kandungan cabai merah itu sendiri. Kandungan air yang sangat tinggi ini dapat
menjadi penyebab kerusakan cabai pada saat musim panen raya. Hal ini dikarenakan hasil panen yang melimpah sedangkan proses pengeringan tidak
dapat berlangsung secara serentak, sehingga menyebabkan kadar air dalam cabai masih dalam keadaan besar dan memicu terjadinya pembusukan.
Ketersediaan cabai segar pun menjadi terbatas apalagi pada saat musim penghujan. Hal ini menyulitkan para petani untuk menyediakan permintaan
konsumen cabai, karena itu diperlukan metode pengawetan cabai salah satunya adalah dengan metode pengeringan yang menghasilkan cabai kering.
Beberapa upaya penyelamatan hasil pertanian adalah dengan melakukan pengeringan. Prinsip pengeringan cabai merah adalah menguapkan air karena
adanya perbedaan kandungan uap air diantara udara dan bahan yang dikeringkan. Udara panas mempunyai kandungan uap air yang lebih kecil sehingga dapat
mengurangi uap air dari bahan yang dikeringkan. Salah satu faktor yang dapat mempercepat proses pengeringan adalah udara yang mengalir. Dengan adanya
Universitas Sumatera Utara
