Rancangan dan Kinerja Sistem Pengeringan Berenergi Surya, Biomassa dan Angin
RANCANGAN DAN KINERJA SISTEM PENGERINGAN
BERENERGI SURYA, BIOMASSA DAN ANGIN
OLE"
MAULANA YUSUF
FOl498053
2003
JURUSAN TENIK PERTANIAN
FAkJLTASTENOLOGIPERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BGOR
RANCANGAN DAN lNEJA SISTEM PENGERINGAN
BERENERGI SURYA, BIOMASSA DAN ANGIN
SRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mempeoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGJ PERTANJAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertaniso
Institut Pertanian Bogor
Oleb
MAULANA YUSUF
FOl498053
Tanggallulus
:
11 Februari 2003
lisetujui oleh
..=
Mi2003
Jr.
Dr. H. Kamaruddin A. MSA JPU
Pembimbing U
Pembimbing I
D N � E OF YOR OD HO AED
Keberadaan dan lujuan hidup manusia di bumi ini lidak lebih dari
unluk beribadah kepada Allah ST. Semeslinya inleraksi manusia
dengan sesamany serta dengan alam sekilar horus mampu
meningkalkan pemahaman, keimanan don kelakwoan kepada
Allah dalam setiap delok janlung kehiduponnya. Korena hidup
hanya sekali maka jongon sampai gogal apa yang menjadi lujuan
hidup ini. (Yt)
Hidup/ah sesuka haliml', sesungguhnyo kamu pasli mali. Cinlai
siapa soja yang kamu senangi, sesungguhnya komu pasli akan
berpisah dengannya. Lokukan apa soja yang kamu kehendaki,
sesungguhnya kamu akan mempero/eh balasannya.
(AI-Hlkmah)
Sesungguhnya dalam penciplaan Iangil dan bum;' si/ih berganlinya
malam dan siang, bahlera yang eroyar di lout membawa apa
yang berguna bag; manusia don apa yang Alah lurunkan dari
langil berupa air lalu dengan air ilu dia hidupkan bumi sesudah
mali Ikenngj-nya dan Dio sebl kan di bJmi ilu sego/o jenis hewan
dan pengisoran angin don awon yang dikendalikon onlara langil
dan bumi; Sungguh (Ierdapal) landa-lando (keesaon dan
kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkon
(QS l-Baqoro:l4).
Maulana Yusuf. F0149S3. ancangan dan Kinerja Sistem Pengeringan
erenergi Surya, Biomassa dan Angin. Dibawah bimbingan Kamaruddin
Adullah dan eoold O. Nelwan. 23.
Ringkasan
Salah satu emanfaatan energi terbarukan di bidang etanian yaitu untuk
proses engeringan prduk ertanian. a radisional, a etani
memanfaatkan energi surya untuk engeringan prduk etanian. Seiring denan
erkembangan teknologi, eeraa inovasi teknoloi engeringan produk
ertanian telah dikembangkan terutama dt neara-negara erkembang bahkan
negara maju. Di Indonesia, beberapa inovasi telah dilakukan oleh BPPT dan
eerapa erguruan tinggi alah satunya IPS. PeneIitian yang dilakukan
Kamaruddin
!f af (1995) diantaranya engering tie efek rumah kaca untuk
engeringan biji-bijian dan buah-buahan. Selain itu telah dilakukan pula
enggabungan sumber energi terarukan untuk engeringan salah satunya dengan
energi biomassa.
Pada enelitian ini energi terbarukan dimanfaatkan untuk engeringan
prduk ertanian yang berasal dari energi surya, biomasa dan angin. Energi surya
dan biomassa sebagai enghasi I energi termal sedangkan energi angin sebagai
enghasil energi mekanis untuk menggetarkan bak atau drum engering sehingga
diharapkan emerataan kadar air tercapai sea waktu engerinan dapat
diperendek. Secara umum, ermasalahan dalam proses engeringan produk
ertanian a.dalah
alat atau mesin engenng gabah dilakukan proses embalikan produk secara
manual. Alat engering kakao dengan engaduk mekanis (stirrer) daTi besi siku
yang digerakkan oleh motor listrik telah diuji oleh Manalu (1999). Metode ini
dapat mengatasi kelengketan yang terjadi pada kakao o dapat memerbaiki
energi sesifik total yaitu 6,2 MJ/kg.
Tujuan enelitian ini yaitu merancang dan menguji alat engering
menggunakan sumber energi sya, biomassa dan anin dengan produk erupa
gabah. Penelitian ini dilaksanakl selama 9 bulan, mulai April 2002 sampai
Januari 2003. Pengojian dilakukan di Lab Surya alab satu di Lab Energi dan
Listrik Pertanian Jum3:.n Tebrik Pen PS. Sa umum, ahapa} penelitian
ini terdiri i erancangan, embuatan dan emasanan alai sea engujian
sistem engeringan.
Bahan konstruksi yang digunakan berua drum minyak tanah, pipa besi
Besi sikn 6x6 cm tebal 0,5 cm, bantalan (pillow block) diameter I inci, baut
ukuran M8x25. karet ban tebal 0,01 m, egas esi D 0,08 m, apan kayu tebal
0,02 m besi egas 0,0254 m, pia esi diameter 0,044 m o 0,0254 m.
Insrumenas; ukur meliputi : anemometer kanomax mdel 60II, stop
watch 100 M. diital hand tachometer DT-205B, anometer mdel MS401,
tape measure, timbengan digital K-I!OO, multi'Deter PT-830 B, hybrid rcorder
Yokoawa R-2500 E, termokoel tie CC, diamometer 12 V, 5,5 W Elephant,
Kertas milimeter block o ensil, universal tesing machine Autoraph S-500,
kipas aksial 1500 rpm dan 1200 rpm, drying oven SS-204 D serta variable seed
motor B 83 kWatt.
Komonen
sistem engeringan ini terdiri
i kineir Savonius, alat
engering dan emanas tambahan erupa tungku biomassa. Komonen utama
(blade) yang terbuat i drum minyak taoah
(rolor) terbuat dari pipa besi
diameter 0,Q38 m (1,5"), enyangga tersusun dari rangka esi siku 6x6 em, cam
sha/i i pip. besi diameter 0,038 m, bantalan kolak. sea ondasi semen
adukan. Komonen engering terdiri i m engering erdiameter 0,59 m dan
kineir Savonius terdiri dari sudu
berdiameter 0,59 m dan tinggi 0,87 n, oros
panjang 0,87 m, drum enaduk berdiameter 0,36 n dan panjang 0,6 m, egas
i eas dan eban 7 kg dan
i besi siku 3x3 em. Komonen emanas tambahan tediri dari tungku
diameter 0,008 m dan anjang 0,4 m, emerat
ondasi
biomassa terbuat dan drum ekas cat berdiameter 0,2 m dan tinggi 0,4 em
sedangkan enukar panas terbuat
i plat 1 mm dengan panjang 40 em dan lebar
20 em.
Berdasarkan hasil engujian sistem engeringan yang dilakukan dengan 2
ah ercobaan diperoleh
eisiensi kincir Savonius seesar 7,7 % dan 7,8 %,
eisiensi konversi daya sebesar 48 % dan 49 % yang dihasilkan
i kecepatan
angin rata-rata sebesar 1,72 mls dan 2,33 mis, laju putaran oros rata-rata sebesar
15 rpm dan 25 rpm. Daya keluaran yang dihasilkan sebesar 0,60 Watt dan 1,28
Watt sedangkan torsi raa-rata yang dihasilkan 0,38 N.m dan 0,57 N.m.
Parameter engeringan meliputi suhu rata-rata ruang engering sebesar
36,4 I'C dan 40,0 "C dan suhu rata-rata produk sebesar 40,2 °e dan 47,1 "e
Kelembaban relatif (H) ruang engering sebesar 56 % dan 51 %, H lingkungan
sebesar 91% dan 86%. Kadar air awaJ gabah 28,87 %bk dan 38,64 %bk
dikeringkan selama 5 jam samai kadar air akhir 18,04 %bk dan 14,10 %bk
dengan aju engerinan rata-rata yang dicapai seesar 2,17 %bk/jam dan 4,87
%bk/jam.
Sedangkan laju engeringan dengan metde enjemuran masing
nasing dieroleh 0,71 %bkJjam dan 0,90 %bJjam.
lumlah energi total yang diterima oleh sistem engering pada ercobaan
J berasal i energi surya seear 16425,42 J (23,1%),
energi bionassa sebesar 54469,80 J (76,8%) n energi angin seesar 10,77 J
1 sebesar 70905,99
(0,0:"%). Seda'lgkan total energi yang diterima ada ercobaan 2 yaitu sebesar
93986,81
J yang terdiri dari eneri surya seesar 22634,29 J (24,1%), energi
J (75,9%) dan energi angin seear 23,02 J
biomassa sebesar 71329,50
(0,025%). Energi sesifik yang dieroleh masing-masing seesar 31,6 J/kg dan
32,2 J/kg.
m engaduk yaitu 22 mm dan 42 mm sedangkan
m
enaduk eukup efektif nenerluas konak a engering dengan gabab
Amplitudo rata-rata
frekuensl rata-raa drum "naduk 0,69 z dan O,9U z. Penggunaan
sehinga siuiikan meningka(kan laju engeringan.
Aar terjadi resolflsi getaran antara
os
denga drum engering maka
eamya eban (produk dan aau emerat) daat dierbesar. Pintu keluar dan
masuk prduk erlu diraneang kembali
engambilan prduk.
a memn proses emasukan dan
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur dan doa penulis pajalkan kehadiral Aloh Subhanahu
Wa Ta'ala alas rahmal n karunia-Nya, ehingga enulian skripsi ini aknya
dapal lereleaikan Shalawat dan alam eoga nla letuju agi Rasulullah
SAW, odel teadan uat anusia hingga akhir jaman.
Skripsi ini disusun ebagai tugas akhir studi di Jn Teknik Pean
Institut
Pertanian
Bogor.
engeringan, yang brejudul
Tea
eelitian
ini
erkenaan
dengan
proes
.. gan n Kinerja Sistem Pengeringan
Berenergi Surya, Biossa dan Angio
n.
Tujuan enelitian ini adalah mengetahui
engaruh vibrasi yang dihasilkan oleh kincir Savonius terhadap pameter
engeringan serta kinerja sistem engeringan keseluruan.
Begilu anYak n eragam kendala maupun rinlangan yang diadapi
enulis dari awal hingga seleainya enulisan skripsi ini. Semua itu, pasti ada
hikmah yang erarga bagi penulis meski pada kenyatannya, enelitian ini terasa
cukup erat. Selama melakukan enelitian sampai dengan seleainya enulian
skripsi ini anyak piha. yang telah membantu, sehingga enulis tidak lupa
mengucapkan lerima kasih kepada:
I.
Prof.
Dr.
H. uddin Adullah MSA.
IPU,
ehagai
doen
embimbing ertaa alas segala bimbingan, rn n nasihal g
erharga bagi enulis.
2.
Ir. Leoplold O. Nelwan MSi seagai doen embnbing kedua ekaligus
seagai penguji yang telah anyak emerikan ide, keempatan diskusi
di tengait kesibn stJdi Jl mengajar.
3.
r. Ir. Suroso Mr alas kdiaannya menjadi doen enguji serta
koreksi terhadap kesempan skripsi ini.
4.
Bpk
Made,
Bpk
Radite
n Bpk Solahuddin alas diskusi n
kesempatan erkonsuhasi.
5.
Pak o s antuan, ide dan kerja lenis
di gan yang
sangal erharga.
6.
Zulfl,
Hadi
"Daan",
Wahyudin,
Wawan N
s
ketuluannya
membantu penulis dalam engujian alaI yang egilu melen.
7.
a V, a Cathy dan f CREATA alaS antuan inforasi dan
dnitsi.
8.
Agus Arif, Kiawan, Yusuf Malang, oa, Fasiun, Anton, Edy,
Faisa� Syahid, Tr� Edah, Santi, Agung , Aji, Pingkan, Zeni atas
dukungan, n n diskusi erla eluruh a TEP 35 s
erbatian n keeaan.
9.
Wawan, Rudi n elurub u Primadata
dulu alaS bantuan at
prcurement. Pak Maman eserta staf Smile Net atas engertian n
fasilitas iternet yang oke.
to. Ten saier : Windy atas diskusi yang egitu erkesan,
hrm dan
Gorge atas antuan, diskusi n konsultasi komputer.
II. Terakhir
n khusus buat Ibu, Bapak, Ayi, u, a n Mbab atas
otivasi n semangat erta ntn oril dan material yang tidak bisa
dikonversikan. Juga Mia dan Agum, teria kasih atas perhatian dan
leluconnya.
Seoga tulisan i ermanfaat dan menjadi dasar emikiran m
dibidang tekologi pengeringan selanjutnya. Penulis enyadari enulisan skripsi
ini masih memiliki banyak ketidakempaan. ea itu enulis mengarapkan
kritik dan n dari embaca demi keempaan enulisan skripsi ini.
Bogor. Februari 2003
Pellulis
ii
DATRISI
Halaman
KATA PENGANTAR....................................................................................
DAfAR I S I...................................................................................................
111
DATAR TABEL...........................................................................................
v
D.'...AR GAMBAR......................................................................................
VI
DATAR LAMPlRAN ..................................................................................
viii
I. PENDAHULUAN .....................................................................................
A. LA TAR BELAKANG ..................................................................
I
B. TUJUAN PENELlTIAN ..............................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA...........................................................................
4
A. ENERGI SURYA..........................................................................
4
B. MODIFlKASI PENGERING SURYA .......... .......................... ...
5
C. ENERGI BIOMASSA ..................................................................
6
D. PEMANAS TAMBAHAN............................................................
7
E. ENERGI ANGIN ..........................................................................
8
F. KINCIR SAVONIUS . ..................................................................
9
G. PROSES PENGERINGAN GABAH ... .......................................
II
III. PENDEKATAN RANCANGAN.......... .............................................. ...
13
A. PERTIMBANGAN RANCANGAN ALA T PEN GERING .........
13
B. RANCANGAN FUNGSIONAL...................................................
14
B.l. Kinci r Savoni s.....................................................................
14
B.2. Ala! Pengering............................ .................. ............ ...... .......
IS
B.2. Pemans Tambahan...............................................................
16
C. RANCANGAN STRUKTURAL..................................................
16
C.l. Kincir S a voni s.....................................................................
16
C.2. Ala! Pengering......................................................... .............
17
C.2. Pemana. Tambahan ...............................................................
18
.
.
.
.
.
iii
IV.PERCOBAAN
. .
......
..
..
.........
.. ... .
......
.
....
.. .......
. .
......
..
..
.
...... ......
. ..
......
.
.
......
..
21
A. WAKTU DAN TEMPAT ....................... .................. ......... .......
21
B. BAHAN DAN ALAT ...................................................... .............
21
B.l. Bn.....................................................................................
21
n Intrumentasi Ukur ........................
22
C. PROSEDUR PENELITIAN............................ . ...........................
23
C.l. Thapan Peneliia n................................................................
23
C.2. Metode Pengukuran ................... .......................... ........... ......
24
D. ANALISIS TEKNIK .. ................................ ............... ..................
27
..
B.2. Per a l a t a n Konsuksi
.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN .
. .. .
......
.
.. .
. .........
....
. ............
..
..........
. ..........
32
A. KALIBRASI INSTRUMENTASI UKUR....................................
32
Al. Kalibrasi Termokopel ............................................................
32
A.2. Kalibrasi Dinamometer ..................................................... ...
32
B. PENGUKUAN KONSTANTA PEGAS ...................................
33
.
C. PERFOMANSI SISTEM PENGERING BERENERGI SURYA,
BIOMASSA DAN ANGIN...........................................................
35
C.I. K inerja Kincir Savonius........................................................
35
C.2. Ir adi asi surya, k a r a kteristik su hu n kelembaban relatif
lingkungan ...........................................................................
41
C.3. K a r a kteristik suhu dan kelembaban relatifsistem
engering ........ .. ............................................................. .....
42
C.4. Pemanas Tambhan..................................................... .........
44
D. PROSES PENGERNGAN ................. ..........................................
44
D.l. Perubaankadar a i r .............................................. ................
44
D.2. L aju pengeringan .. ................................. ............ .................
46
.
.
.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
.
..... ..
.. .. .
49
A. KESIPULAN ..... .................. ................ ............ ... .................... .
49
B. SARAN .......... ................. ..................................................... .........
50
DAFIAR PUSTAKA.....................................................................................
51
LAMPIRAN
53
...
.
.
.. . ...
..........
. .
.. ... .
........
.
..
..........
.
..
.
....................................................................................................
iv
DAfAR TABEL
Haln
Tabel 1. Potensi n proyeksi emanenergi terbn i Indonesia ...
1
Tael 2. Nilai kalor beerapa n r . ..... ................. .. ..... ... .. .. ..
7
Tabel 3. Perbandingan eberapajenis tungku .................................................
8
Tabel4 . Eisier.si rotor eerapajeois tie kincir angio .... .. .... . .. .. . . .
10
Tael S. Kalibrasi tennokoel t'rhadap termometer standar ...........................
32
. .
..
...
.
..
..
.
..
.
..
..
.
.
..
.
...
Tabel 6. Kalibrasi daya keluaran dinamometer terhadap pun variable
speed molor .. .... .. . ....
.
.
.
..
.
. .. ... .. ......... . .. .................................
... .
.
...
.
...
..
.
33
Tabel 7. Data rata-rata penguku ran parameter kincir Savonius pada
percobaan 1 dan 2...............................................................................
35
Tabel 8. Perbandingan kadar air n laju engerlngan metode alat pengering
dengan enjemuran pada percobaan 1 dan percobaan 2 ....................
45
Tabel 9. Perbandingan kinerja sistem pengering percobaan 1 dengan
percobaan 2
.............................. ..........................................................
48
v
BERENERGI SURYA, BIOMASSA DAN ANGIN
OLE"
MAULANA YUSUF
FOl498053
2003
JURUSAN TENIK PERTANIAN
FAkJLTASTENOLOGIPERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BGOR
RANCANGAN DAN lNEJA SISTEM PENGERINGAN
BERENERGI SURYA, BIOMASSA DAN ANGIN
SRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mempeoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGJ PERTANJAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertaniso
Institut Pertanian Bogor
Oleb
MAULANA YUSUF
FOl498053
Tanggallulus
:
11 Februari 2003
lisetujui oleh
..=
Mi2003
Jr.
Dr. H. Kamaruddin A. MSA JPU
Pembimbing U
Pembimbing I
D N � E OF YOR OD HO AED
Keberadaan dan lujuan hidup manusia di bumi ini lidak lebih dari
unluk beribadah kepada Allah ST. Semeslinya inleraksi manusia
dengan sesamany serta dengan alam sekilar horus mampu
meningkalkan pemahaman, keimanan don kelakwoan kepada
Allah dalam setiap delok janlung kehiduponnya. Korena hidup
hanya sekali maka jongon sampai gogal apa yang menjadi lujuan
hidup ini. (Yt)
Hidup/ah sesuka haliml', sesungguhnyo kamu pasli mali. Cinlai
siapa soja yang kamu senangi, sesungguhnya komu pasli akan
berpisah dengannya. Lokukan apa soja yang kamu kehendaki,
sesungguhnya kamu akan mempero/eh balasannya.
(AI-Hlkmah)
Sesungguhnya dalam penciplaan Iangil dan bum;' si/ih berganlinya
malam dan siang, bahlera yang eroyar di lout membawa apa
yang berguna bag; manusia don apa yang Alah lurunkan dari
langil berupa air lalu dengan air ilu dia hidupkan bumi sesudah
mali Ikenngj-nya dan Dio sebl kan di bJmi ilu sego/o jenis hewan
dan pengisoran angin don awon yang dikendalikon onlara langil
dan bumi; Sungguh (Ierdapal) landa-lando (keesaon dan
kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkon
(QS l-Baqoro:l4).
Maulana Yusuf. F0149S3. ancangan dan Kinerja Sistem Pengeringan
erenergi Surya, Biomassa dan Angin. Dibawah bimbingan Kamaruddin
Adullah dan eoold O. Nelwan. 23.
Ringkasan
Salah satu emanfaatan energi terbarukan di bidang etanian yaitu untuk
proses engeringan prduk ertanian. a radisional, a etani
memanfaatkan energi surya untuk engeringan prduk etanian. Seiring denan
erkembangan teknologi, eeraa inovasi teknoloi engeringan produk
ertanian telah dikembangkan terutama dt neara-negara erkembang bahkan
negara maju. Di Indonesia, beberapa inovasi telah dilakukan oleh BPPT dan
eerapa erguruan tinggi alah satunya IPS. PeneIitian yang dilakukan
Kamaruddin
!f af (1995) diantaranya engering tie efek rumah kaca untuk
engeringan biji-bijian dan buah-buahan. Selain itu telah dilakukan pula
enggabungan sumber energi terarukan untuk engeringan salah satunya dengan
energi biomassa.
Pada enelitian ini energi terbarukan dimanfaatkan untuk engeringan
prduk ertanian yang berasal dari energi surya, biomasa dan angin. Energi surya
dan biomassa sebagai enghasi I energi termal sedangkan energi angin sebagai
enghasil energi mekanis untuk menggetarkan bak atau drum engering sehingga
diharapkan emerataan kadar air tercapai sea waktu engerinan dapat
diperendek. Secara umum, ermasalahan dalam proses engeringan produk
ertanian a.dalah
alat atau mesin engenng gabah dilakukan proses embalikan produk secara
manual. Alat engering kakao dengan engaduk mekanis (stirrer) daTi besi siku
yang digerakkan oleh motor listrik telah diuji oleh Manalu (1999). Metode ini
dapat mengatasi kelengketan yang terjadi pada kakao o dapat memerbaiki
energi sesifik total yaitu 6,2 MJ/kg.
Tujuan enelitian ini yaitu merancang dan menguji alat engering
menggunakan sumber energi sya, biomassa dan anin dengan produk erupa
gabah. Penelitian ini dilaksanakl selama 9 bulan, mulai April 2002 sampai
Januari 2003. Pengojian dilakukan di Lab Surya alab satu di Lab Energi dan
Listrik Pertanian Jum3:.n Tebrik Pen PS. Sa umum, ahapa} penelitian
ini terdiri i erancangan, embuatan dan emasanan alai sea engujian
sistem engeringan.
Bahan konstruksi yang digunakan berua drum minyak tanah, pipa besi
Besi sikn 6x6 cm tebal 0,5 cm, bantalan (pillow block) diameter I inci, baut
ukuran M8x25. karet ban tebal 0,01 m, egas esi D 0,08 m, apan kayu tebal
0,02 m besi egas 0,0254 m, pia esi diameter 0,044 m o 0,0254 m.
Insrumenas; ukur meliputi : anemometer kanomax mdel 60II, stop
watch 100 M. diital hand tachometer DT-205B, anometer mdel MS401,
tape measure, timbengan digital K-I!OO, multi'Deter PT-830 B, hybrid rcorder
Yokoawa R-2500 E, termokoel tie CC, diamometer 12 V, 5,5 W Elephant,
Kertas milimeter block o ensil, universal tesing machine Autoraph S-500,
kipas aksial 1500 rpm dan 1200 rpm, drying oven SS-204 D serta variable seed
motor B 83 kWatt.
Komonen
sistem engeringan ini terdiri
i kineir Savonius, alat
engering dan emanas tambahan erupa tungku biomassa. Komonen utama
(blade) yang terbuat i drum minyak taoah
(rolor) terbuat dari pipa besi
diameter 0,Q38 m (1,5"), enyangga tersusun dari rangka esi siku 6x6 em, cam
sha/i i pip. besi diameter 0,038 m, bantalan kolak. sea ondasi semen
adukan. Komonen engering terdiri i m engering erdiameter 0,59 m dan
kineir Savonius terdiri dari sudu
berdiameter 0,59 m dan tinggi 0,87 n, oros
panjang 0,87 m, drum enaduk berdiameter 0,36 n dan panjang 0,6 m, egas
i eas dan eban 7 kg dan
i besi siku 3x3 em. Komonen emanas tambahan tediri dari tungku
diameter 0,008 m dan anjang 0,4 m, emerat
ondasi
biomassa terbuat dan drum ekas cat berdiameter 0,2 m dan tinggi 0,4 em
sedangkan enukar panas terbuat
i plat 1 mm dengan panjang 40 em dan lebar
20 em.
Berdasarkan hasil engujian sistem engeringan yang dilakukan dengan 2
ah ercobaan diperoleh
eisiensi kincir Savonius seesar 7,7 % dan 7,8 %,
eisiensi konversi daya sebesar 48 % dan 49 % yang dihasilkan
i kecepatan
angin rata-rata sebesar 1,72 mls dan 2,33 mis, laju putaran oros rata-rata sebesar
15 rpm dan 25 rpm. Daya keluaran yang dihasilkan sebesar 0,60 Watt dan 1,28
Watt sedangkan torsi raa-rata yang dihasilkan 0,38 N.m dan 0,57 N.m.
Parameter engeringan meliputi suhu rata-rata ruang engering sebesar
36,4 I'C dan 40,0 "C dan suhu rata-rata produk sebesar 40,2 °e dan 47,1 "e
Kelembaban relatif (H) ruang engering sebesar 56 % dan 51 %, H lingkungan
sebesar 91% dan 86%. Kadar air awaJ gabah 28,87 %bk dan 38,64 %bk
dikeringkan selama 5 jam samai kadar air akhir 18,04 %bk dan 14,10 %bk
dengan aju engerinan rata-rata yang dicapai seesar 2,17 %bk/jam dan 4,87
%bk/jam.
Sedangkan laju engeringan dengan metde enjemuran masing
nasing dieroleh 0,71 %bkJjam dan 0,90 %bJjam.
lumlah energi total yang diterima oleh sistem engering pada ercobaan
J berasal i energi surya seear 16425,42 J (23,1%),
energi bionassa sebesar 54469,80 J (76,8%) n energi angin seesar 10,77 J
1 sebesar 70905,99
(0,0:"%). Seda'lgkan total energi yang diterima ada ercobaan 2 yaitu sebesar
93986,81
J yang terdiri dari eneri surya seesar 22634,29 J (24,1%), energi
J (75,9%) dan energi angin seear 23,02 J
biomassa sebesar 71329,50
(0,025%). Energi sesifik yang dieroleh masing-masing seesar 31,6 J/kg dan
32,2 J/kg.
m engaduk yaitu 22 mm dan 42 mm sedangkan
m
enaduk eukup efektif nenerluas konak a engering dengan gabab
Amplitudo rata-rata
frekuensl rata-raa drum "naduk 0,69 z dan O,9U z. Penggunaan
sehinga siuiikan meningka(kan laju engeringan.
Aar terjadi resolflsi getaran antara
os
denga drum engering maka
eamya eban (produk dan aau emerat) daat dierbesar. Pintu keluar dan
masuk prduk erlu diraneang kembali
engambilan prduk.
a memn proses emasukan dan
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur dan doa penulis pajalkan kehadiral Aloh Subhanahu
Wa Ta'ala alas rahmal n karunia-Nya, ehingga enulian skripsi ini aknya
dapal lereleaikan Shalawat dan alam eoga nla letuju agi Rasulullah
SAW, odel teadan uat anusia hingga akhir jaman.
Skripsi ini disusun ebagai tugas akhir studi di Jn Teknik Pean
Institut
Pertanian
Bogor.
engeringan, yang brejudul
Tea
eelitian
ini
erkenaan
dengan
proes
.. gan n Kinerja Sistem Pengeringan
Berenergi Surya, Biossa dan Angio
n.
Tujuan enelitian ini adalah mengetahui
engaruh vibrasi yang dihasilkan oleh kincir Savonius terhadap pameter
engeringan serta kinerja sistem engeringan keseluruan.
Begilu anYak n eragam kendala maupun rinlangan yang diadapi
enulis dari awal hingga seleainya enulisan skripsi ini. Semua itu, pasti ada
hikmah yang erarga bagi penulis meski pada kenyatannya, enelitian ini terasa
cukup erat. Selama melakukan enelitian sampai dengan seleainya enulian
skripsi ini anyak piha. yang telah membantu, sehingga enulis tidak lupa
mengucapkan lerima kasih kepada:
I.
Prof.
Dr.
H. uddin Adullah MSA.
IPU,
ehagai
doen
embimbing ertaa alas segala bimbingan, rn n nasihal g
erharga bagi enulis.
2.
Ir. Leoplold O. Nelwan MSi seagai doen embnbing kedua ekaligus
seagai penguji yang telah anyak emerikan ide, keempatan diskusi
di tengait kesibn stJdi Jl mengajar.
3.
r. Ir. Suroso Mr alas kdiaannya menjadi doen enguji serta
koreksi terhadap kesempan skripsi ini.
4.
Bpk
Made,
Bpk
Radite
n Bpk Solahuddin alas diskusi n
kesempatan erkonsuhasi.
5.
Pak o s antuan, ide dan kerja lenis
di gan yang
sangal erharga.
6.
Zulfl,
Hadi
"Daan",
Wahyudin,
Wawan N
s
ketuluannya
membantu penulis dalam engujian alaI yang egilu melen.
7.
a V, a Cathy dan f CREATA alaS antuan inforasi dan
dnitsi.
8.
Agus Arif, Kiawan, Yusuf Malang, oa, Fasiun, Anton, Edy,
Faisa� Syahid, Tr� Edah, Santi, Agung , Aji, Pingkan, Zeni atas
dukungan, n n diskusi erla eluruh a TEP 35 s
erbatian n keeaan.
9.
Wawan, Rudi n elurub u Primadata
dulu alaS bantuan at
prcurement. Pak Maman eserta staf Smile Net atas engertian n
fasilitas iternet yang oke.
to. Ten saier : Windy atas diskusi yang egitu erkesan,
hrm dan
Gorge atas antuan, diskusi n konsultasi komputer.
II. Terakhir
n khusus buat Ibu, Bapak, Ayi, u, a n Mbab atas
otivasi n semangat erta ntn oril dan material yang tidak bisa
dikonversikan. Juga Mia dan Agum, teria kasih atas perhatian dan
leluconnya.
Seoga tulisan i ermanfaat dan menjadi dasar emikiran m
dibidang tekologi pengeringan selanjutnya. Penulis enyadari enulisan skripsi
ini masih memiliki banyak ketidakempaan. ea itu enulis mengarapkan
kritik dan n dari embaca demi keempaan enulisan skripsi ini.
Bogor. Februari 2003
Pellulis
ii
DATRISI
Halaman
KATA PENGANTAR....................................................................................
DAfAR I S I...................................................................................................
111
DATAR TABEL...........................................................................................
v
D.'...AR GAMBAR......................................................................................
VI
DATAR LAMPlRAN ..................................................................................
viii
I. PENDAHULUAN .....................................................................................
A. LA TAR BELAKANG ..................................................................
I
B. TUJUAN PENELlTIAN ..............................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA...........................................................................
4
A. ENERGI SURYA..........................................................................
4
B. MODIFlKASI PENGERING SURYA .......... .......................... ...
5
C. ENERGI BIOMASSA ..................................................................
6
D. PEMANAS TAMBAHAN............................................................
7
E. ENERGI ANGIN ..........................................................................
8
F. KINCIR SAVONIUS . ..................................................................
9
G. PROSES PENGERINGAN GABAH ... .......................................
II
III. PENDEKATAN RANCANGAN.......... .............................................. ...
13
A. PERTIMBANGAN RANCANGAN ALA T PEN GERING .........
13
B. RANCANGAN FUNGSIONAL...................................................
14
B.l. Kinci r Savoni s.....................................................................
14
B.2. Ala! Pengering............................ .................. ............ ...... .......
IS
B.2. Pemans Tambahan...............................................................
16
C. RANCANGAN STRUKTURAL..................................................
16
C.l. Kincir S a voni s.....................................................................
16
C.2. Ala! Pengering......................................................... .............
17
C.2. Pemana. Tambahan ...............................................................
18
.
.
.
.
.
iii
IV.PERCOBAAN
. .
......
..
..
.........
.. ... .
......
.
....
.. .......
. .
......
..
..
.
...... ......
. ..
......
.
.
......
..
21
A. WAKTU DAN TEMPAT ....................... .................. ......... .......
21
B. BAHAN DAN ALAT ...................................................... .............
21
B.l. Bn.....................................................................................
21
n Intrumentasi Ukur ........................
22
C. PROSEDUR PENELITIAN............................ . ...........................
23
C.l. Thapan Peneliia n................................................................
23
C.2. Metode Pengukuran ................... .......................... ........... ......
24
D. ANALISIS TEKNIK .. ................................ ............... ..................
27
..
B.2. Per a l a t a n Konsuksi
.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN .
. .. .
......
.
.. .
. .........
....
. ............
..
..........
. ..........
32
A. KALIBRASI INSTRUMENTASI UKUR....................................
32
Al. Kalibrasi Termokopel ............................................................
32
A.2. Kalibrasi Dinamometer ..................................................... ...
32
B. PENGUKUAN KONSTANTA PEGAS ...................................
33
.
C. PERFOMANSI SISTEM PENGERING BERENERGI SURYA,
BIOMASSA DAN ANGIN...........................................................
35
C.I. K inerja Kincir Savonius........................................................
35
C.2. Ir adi asi surya, k a r a kteristik su hu n kelembaban relatif
lingkungan ...........................................................................
41
C.3. K a r a kteristik suhu dan kelembaban relatifsistem
engering ........ .. ............................................................. .....
42
C.4. Pemanas Tambhan..................................................... .........
44
D. PROSES PENGERNGAN ................. ..........................................
44
D.l. Perubaankadar a i r .............................................. ................
44
D.2. L aju pengeringan .. ................................. ............ .................
46
.
.
.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
.
..... ..
.. .. .
49
A. KESIPULAN ..... .................. ................ ............ ... .................... .
49
B. SARAN .......... ................. ..................................................... .........
50
DAFIAR PUSTAKA.....................................................................................
51
LAMPIRAN
53
...
.
.
.. . ...
..........
. .
.. ... .
........
.
..
..........
.
..
.
....................................................................................................
iv
DAfAR TABEL
Haln
Tabel 1. Potensi n proyeksi emanenergi terbn i Indonesia ...
1
Tael 2. Nilai kalor beerapa n r . ..... ................. .. ..... ... .. .. ..
7
Tabel 3. Perbandingan eberapajenis tungku .................................................
8
Tabel4 . Eisier.si rotor eerapajeois tie kincir angio .... .. .... . .. .. . . .
10
Tael S. Kalibrasi tennokoel t'rhadap termometer standar ...........................
32
. .
..
...
.
..
..
.
..
.
..
..
.
.
..
.
...
Tabel 6. Kalibrasi daya keluaran dinamometer terhadap pun variable
speed molor .. .... .. . ....
.
.
.
..
.
. .. ... .. ......... . .. .................................
... .
.
...
.
...
..
.
33
Tabel 7. Data rata-rata penguku ran parameter kincir Savonius pada
percobaan 1 dan 2...............................................................................
35
Tabel 8. Perbandingan kadar air n laju engerlngan metode alat pengering
dengan enjemuran pada percobaan 1 dan percobaan 2 ....................
45
Tabel 9. Perbandingan kinerja sistem pengering percobaan 1 dengan
percobaan 2
.............................. ..........................................................
48
v