Suplementasi Panas dengan Bahan Bakar Minyak tanah pada Alat Pengering Kolektor Tenaga Surya

SUPLEMEEQTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH
PADA ALAT PENGER ING KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh
TEGUH

ANlS

AD1 PRASETIO

F 23. 0279

1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

Teguh Anis Adi Prasetio.

F 23.0279.


Suplementasi Panas

Dengan Bahan Bakar Minyak Tanah Pada Alat Pengering Kolektor Tenaga Surya.

Dibawah

Bimbingan Prof.Dr. Soewarno T.

Soekarto, Msc dan Ir. Tarma Purwanegara.

RINGKASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan
prototipe alat pengering yang dapat bekerja siang dan
malam dengan energi matahari pada siang hari dan energi
dari alat pemanas tambahan pada malam hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat pengering
kotesa dengan tambahan alat pemanas tambahan dapat bekerja
pada malam hari dan pada cuaca hujan.

Tanpa tambahan alat pemanas, alat pengering kotesa
pada cuaca cerah penuh dapat menghasilkan energi rata-rata
5711 KJ/Jam yang dapat memanasi udara pengering menjadi
51,5

OC

dengan kelembaban 24,6 %.

Udara pengering ini

dipasok ke dalam ruang pengering kosong dan menghasilkan
suhu udara di dalam ruang pengering rata-rata

46,O

OC

dengan kelembaban 29,8 %.
Dengan tambahan alat pemanas dapat dihasilkan energi

panas rata-rata 1898 KJ/Jam, dan dapat memanasi udara

pengering kotesa yang ditempeli alat pemanas dapat
menghasilkan suhu udara di dalam ruang pengering kosong
pada malam hari sebesar 49

OC

dengan kelembaban 3 1 %,

suhu

ini cukup-baik untuk melangsungkan proses pengeringan pada
malam hari dan cuaca hujan.

SUPLEMENTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAKTANAH
PADA ALAT PENGERLNG KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh
TEGUH ANIS AD1 PRASETI0


F 23 0279

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTMAN
pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Perianian
Institut Pertanian Bogor

1991

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITLIT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

SUPLEMENTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH
PADA ALAT PENGERING KOLEKTOR TENAGA SURYA

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
TEGUH ANIS AD1 PRASETIO
F 23 0279
Dilahirkan pada tanggal 24 Maret 1967
di Pemalang
Tanggal lulus 20 Maret 1991

KATA PENGANTAR


Puji
atas

syukur penulis panjatkan ke hadirat

segala

limpahan rahmat

dan

Allah

hidayahnya

SWT

sehingga

skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi

ini merupakan hasil penelitian yang

dimulai

bulan September 1990 hingga November 1990 dan dilakukan di
lapangan

laboratorium Pusat Penelitian dan

Pengembangan

Teknologi Pangan, IPB.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa

terima

kasih yang sebesar-besarnya, kepada :
1. Bapak Prof.Dr. Soewarno T. Soekarto, Msc., dan

'

Ir

Tarma Purwanegara selaku dosen pembimbing.

2. Bapak

Ir.

Darwin Kadarisman

MS,

selaku

dosen

penqu ji .
3. Pimpinan


beserta

Teknologi

Pangan

seqenap staf
dan

Gizi,

pengajar

Fakultas

Jurusan

Teknologi


Pertanian, IPB, yang telah mendidik penulis selama
ini.
4. Ayah,

Ibu

bantuan

dan Adik-adik

kasih

do'a kepada

yang

telah

memberikan


sayang serta doronqan semanqat dan

penulis selama penulis menuntut ilmu

dan menyelesaikan skripsi ini.
5.

Rekan

~ i o eLan Hua

yanq telah

banyak

membantu

penulls dan rekan-rekan lain yanq telah memberikan

viii
dorongan

semangat dan kerja sama yang baik selama

belajar.
Penulis menyadari
kekurangannya, oleh

bahwa tulisan

ini

masih

karena itu segala kritik

dan

yang membangun sangat penulis harapkan dan penulis
dengan

hati

penulisan
skripsi

terbuka

demi

selanjutnya.
ini

dapat

perbaikan

dalam

manfaat

saran
terima

penulisan-

Akhirnya penulis berharap
memberikan

banyak

bagi

semoga
yang

memerlukannya .

Bogor,

April 1991

Penulis

DAFTAR IS1

HALAMAN

..................................v i i
DAFTAR ISI...................
................... i x
DAFTAR TABEL ....................................
DAFTAR GAMBAR ................................... X i
DAFTAR LAMPIRAN ................................. x i v
PENDAHULUAN.......... ...........................
1

KATA PENGANTAR

X

I.
11.

111.

IV.

V.

TINJAUAN PUSTAKA
A. PENGERINGAN DAN PENJEMURAN
B. PENGERINGAN MEKANIK...
C. ALAT PENGERING ENERGI SURYA..

..................
......................
...............

12

BAHAN DAN METODA
A. BAHAN DAN INSTRUMENTASI..
B. PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI ALAT PEMANAS
TAMBAHAN.....
C. MODIFIKASI KOLEKTOR SURYA. ..................
D. UJI UNJUK XERJA ALAT PEMANAS TAMBAHAN..
E. UJI UNJUK KERTA ALAT PENGERING KOTESA
DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN.. ..............

61

4
8

......................39
............................... 47
55
..... 58

HASIL DAN PEMBAHASAN
63
A. POTENSI KOLEKTOR TENAGA SURYA.
B. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA TANPA PANAS
TAMBAHAN.
85
C. PLAT PEMANAS TAMBAHAN. ...................... 93
D. UNJUK KERJA ALAT PEMANAS TAMBAHAN........... 102
E. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA YANG DILENGKAPI DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN........-..127

.......-...-..
...................................

KESIMPULAN .........................................
DAFTAR PUSTAKA ..................................I37

DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 4.

Tabel 5.

Tabel 6.

Kerapatan jenis, volume jenis, dan nilai
panas minyak tanah, kayu dan gas oil....

11

Data pengukuran suhu, kelembaban dan kecepatan aliran udara di dalam kolektor
serta energi panas yang dihasilkan oleh
kolektor surya pada keadaan cuaca cerah
bulan Juni 1990..

.......................

65

Energi panas (QU) yang dihasilkan oleh
kolektor surya pada cuaca cerah dibandingkan dengan hasil pengukuran oleh
Parman Tando (1986)

.....................

78

Data klimatologi bulan Juli 1990 hasil
pengukuran Badan Meteorologi dan Geofisi
ka, Stasiun klimatologi klas I Darmaga..

84

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara
di dalam ruang pengering dari alat pengering kotesa kosong pada cuaca cerah, bulan Mei - Juni 1990

.....................

86

Data pengukuran konsumsi bahan bakar minyak tanah....

liO

...........................

Tabel 7.

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara masuk dan keluar kolektor dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada malam hari mulai jam 20.00 WIB, bulan Nokeadaan cuaca
berawan
vember 1990,
sedang

Tabel 8.

Energi panas yang dihasilkan oleh kolektor dengan sumber panas alat pemanas tam
bahan dan efisiensi alat pemanas

........

123

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara di dalam ruang pengering dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada ma
lam hari jam 20.00-22.00................

128

Tabel 9.

DAFTAR GAMBAR

Gambar

1.

Prinsip kerja alat pemanas listrik....

12

Gambar

2.

Alat pengering tenaga surya tipe langsung (Patuan, 1979)

...................

16

Alat pengering tenaga surya tipe langsung untuk pengeringan sayur dan buah
(Kalra dan Bhardwaj, 1980)

............

18

Alat pengering eenaga surya tipe tidak
langsung buatan Perangin-angin (1981).

20

Alat pengering tenaga surya tipe tidak
langsung buatan Parman Tando (1986)

...

23

Alat pengering tenaga surya tipe tidak
langsung (Jacobs dan Anderson, 1982)..

25

Alat pengering tenaga surya tipe campu
ran untuk pengeringan gabah (Exell dan
Sommai, 1978) .........................

27

Alat pengering tenaga surya tipe campu
ran untuk pengeringan buah-buahan (Kal
ra dan Bhardwaj, 1980)

29

Skema kolektor energi surya
ping datar (Myers, 1983)

..............

32

Prinsip pemanasan pada kolektor energi
surya (Schubert, 1979)

................

34

Kolektor.konsentrator (a) receiver dan
reflektor berbentuk bidang, (b) konsen
trator parabola, (c) reflektor Fresnel
dan (d) heliestat (Hidayat et a1,1981)

37

Skema prototipe alat pengering kolektor tenaga surya ......................

41

Gambar 13.

Generator panas alat pemanas tambahan.

52

Gambar 14.

Wadah bahan bakar .....................

53

Gambar

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Gambar

3.

4.
5.

6.

7.

8.

................

Gambar

9.

Gambar 10.
Gambar 11.

Gambar 12.

tipe

ke-

SUPLEMEEQTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH
PADA ALAT PENGER ING KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh
TEGUH

ANlS

AD1 PRASETIO

F 23. 0279

1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

Teguh Anis Adi Prasetio.

F 23.0279.

Suplementasi Panas

Dengan Bahan Bakar Minyak Tanah Pada Alat Pengering Kolektor Tenaga Surya.

Dibawah

Bimbingan Prof.Dr. Soewarno T.

Soekarto, Msc dan Ir. Tarma Purwanegara.

RINGKASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan
prototipe alat pengering yang dapat bekerja siang dan
malam dengan energi matahari pada siang hari dan energi
dari alat pemanas tambahan pada malam hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat pengering
kotesa dengan tambahan alat pemanas tambahan dapat bekerja
pada malam hari dan pada cuaca hujan.
Tanpa tambahan alat pemanas, alat pengering kotesa
pada cuaca cerah penuh dapat menghasilkan energi rata-rata
5711 KJ/Jam yang dapat memanasi udara pengering menjadi
51,5

OC

dengan kelembaban 24,6 %.

Udara pengering ini

dipasok ke dalam ruang pengering kosong dan menghasilkan
suhu udara di dalam ruang pengering rata-rata

46,O

OC

dengan kelembaban 29,8 %.
Dengan tambahan alat pemanas dapat dihasilkan energi
panas rata-rata 1898 KJ/Jam, dan dapat memanasi udara

pengering kotesa yang ditempeli alat pemanas dapat
menghasilkan suhu udara di dalam ruang pengering kosong
pada malam hari sebesar 49

OC

dengan kelembaban 3 1 %,

suhu

ini cukup-baik untuk melangsungkan proses pengeringan pada
malam hari dan cuaca hujan.

SUPLEMENTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAKTANAH
PADA ALAT PENGERLNG KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh
TEGUH ANIS AD1 PRASETI0

F 23 0279

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTMAN
pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Perianian
Institut Pertanian Bogor

1991

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITLIT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

SUPLEMENTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH
PADA ALAT PENGERING KOLEKTOR TENAGA SURYA

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
TEGUH ANIS AD1 PRASETIO
F 23 0279
Dilahirkan pada tanggal 24 Maret 1967
di Pemalang
Tanggal lulus 20 Maret 1991

KATA PENGANTAR

Puji
atas

syukur penulis panjatkan ke hadirat

segala

limpahan rahmat

dan

Allah

hidayahnya

SWT

sehingga

skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi

ini merupakan hasil penelitian yang

dimulai

bulan September 1990 hingga November 1990 dan dilakukan di
lapangan

laboratorium Pusat Penelitian dan

Pengembangan

Teknologi Pangan, IPB.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa

terima

kasih yang sebesar-besarnya, kepada :
1. Bapak Prof.Dr. Soewarno T. Soekarto, Msc., dan
'

Ir

Tarma Purwanegara selaku dosen pembimbing.

2. Bapak

Ir.

Darwin Kadarisman

MS,

selaku

dosen

penqu ji .
3. Pimpinan

beserta

Teknologi

Pangan

seqenap staf
dan

Gizi,

pengajar

Fakultas

Jurusan

Teknologi

Pertanian, IPB, yang telah mendidik penulis selama
ini.
4. Ayah,

Ibu

bantuan

dan Adik-adik

kasih

do'a kepada

yang

telah

memberikan

sayang serta doronqan semanqat dan

penulis selama penulis menuntut ilmu

dan menyelesaikan skripsi ini.
5.

Rekan

~ i o eLan Hua

yanq telah

banyak

membantu

penulls dan rekan-rekan lain yanq telah memberikan

viii
dorongan

semangat dan kerja sama yang baik selama

belajar.
Penulis menyadari
kekurangannya, oleh

bahwa tulisan

ini

masih

karena itu segala kritik

dan

yang membangun sangat penulis harapkan dan penulis
dengan

hati

penulisan
skripsi

terbuka

demi

selanjutnya.
ini

dapat

perbaikan

dalam

manfaat

saran
terima

penulisan-

Akhirnya penulis berharap
memberikan

banyak

bagi

semoga
yang

memerlukannya .

Bogor,

April 1991

Penulis

DAFTAR IS1

HALAMAN

..................................v i i
DAFTAR ISI...................
................... i x
DAFTAR TABEL ....................................
DAFTAR GAMBAR ................................... X i
DAFTAR LAMPIRAN ................................. x i v
PENDAHULUAN.......... ...........................
1

KATA PENGANTAR

X

I.
11.

111.

IV.

V.

TINJAUAN PUSTAKA
A. PENGERINGAN DAN PENJEMURAN
B. PENGERINGAN MEKANIK...
C. ALAT PENGERING ENERGI SURYA..

..................
......................
...............

12

BAHAN DAN METODA
A. BAHAN DAN INSTRUMENTASI..
B. PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI ALAT PEMANAS
TAMBAHAN.....
C. MODIFIKASI KOLEKTOR SURYA. ..................
D. UJI UNJUK XERJA ALAT PEMANAS TAMBAHAN..
E. UJI UNJUK KERTA ALAT PENGERING KOTESA
DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN.. ..............

61

4
8

......................39
............................... 47
55
..... 58

HASIL DAN PEMBAHASAN
63
A. POTENSI KOLEKTOR TENAGA SURYA.
B. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA TANPA PANAS
TAMBAHAN.
85
C. PLAT PEMANAS TAMBAHAN. ...................... 93
D. UNJUK KERJA ALAT PEMANAS TAMBAHAN........... 102
E. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA YANG DILENGKAPI DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN........-..127

.......-...-..
...................................

KESIMPULAN .........................................
DAFTAR PUSTAKA ..................................I37

DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 4.

Tabel 5.

Tabel 6.

Kerapatan jenis, volume jenis, dan nilai
panas minyak tanah, kayu dan gas oil....

11

Data pengukuran suhu, kelembaban dan kecepatan aliran udara di dalam kolektor
serta energi panas yang dihasilkan oleh
kolektor surya pada keadaan cuaca cerah
bulan Juni 1990..

.......................

65

Energi panas (QU) yang dihasilkan oleh
kolektor surya pada cuaca cerah dibandingkan dengan hasil pengukuran oleh
Parman Tando (1986)

.....................

78

Data klimatologi bulan Juli 1990 hasil
pengukuran Badan Meteorologi dan Geofisi
ka, Stasiun klimatologi klas I Darmaga..

84

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara
di dalam ruang pengering dari alat pengering kotesa kosong pada cuaca cerah, bulan Mei - Juni 1990

.....................

86

Data pengukuran konsumsi bahan bakar minyak tanah....

liO

...........................

Tabel 7.

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara masuk dan keluar kolektor dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada malam hari mulai jam 20.00 WIB, bulan Nokeadaan cuaca
berawan
vember 1990,
sedang

Tabel 8.

Energi panas yang dihasilkan oleh kolektor dengan sumber panas alat pemanas tam
bahan dan efisiensi alat pemanas

........

123

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara di dalam ruang pengering dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada ma
lam hari jam 20.00-22.00................

128

Tabel 9.

DAFTAR GAMBAR

Gambar

1.

Prinsip kerja alat pemanas listrik....

12

Gambar

2.

Alat pengering tenaga surya tipe langsung (Patuan, 1979)

...................

16

Alat pengering tenaga surya tipe langsung untuk pengeringan sayur dan buah
(Kalra dan Bhardwaj, 1980)

............

18

Alat pengering eenaga surya tipe tidak
langsung buatan Perangin-angin (1981).

20

Alat pengering tenaga surya tipe tidak
langsung buatan Parman Tando (1986)

...

23

Alat pengering tenaga surya tipe tidak
langsung (Jacobs dan Anderson, 1982)..

25

Alat pengering tenaga surya tipe campu
ran untuk pengeringan gabah (Exell dan
Sommai, 1978) .........................

27

Alat pengering tenaga surya tipe campu
ran untuk pengeringan buah-buahan (Kal
ra dan Bhardwaj, 1980)

29

Skema kolektor energi surya
ping datar (Myers, 1983)

..............

32

Prinsip pemanasan pada kolektor energi
surya (Schubert, 1979)

................

34

Kolektor.konsentrator (a) receiver dan
reflektor berbentuk bidang, (b) konsen
trator parabola, (c) reflektor Fresnel
dan (d) heliestat (Hidayat et a1,1981)

37

Skema prototipe alat pengering kolektor tenaga surya ......................

41

Gambar 13.

Generator panas alat pemanas tambahan.

52

Gambar 14.

Wadah bahan bakar .....................

53

Gambar

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Gambar

3.

4.
5.

6.

7.

8.

................

Gambar

9.

Gambar 10.
Gambar 11.

Gambar 12.

tipe

ke-