Pengeringan dengan Tenaga Surya

73

C. PENGERINGAN 1. Teori Pengeringan

Perpindahan kandungan air dari suatu produk disebut proses pengeringan Henderson, dan Perry., 1976. Secara lebih spesifik, pengeringan juga dapat dikatakan sebagai penggunaan panas pada kondisi terkontrol untuk memindahkan sejumlah banyak kadar air normal dari suatu bahan melalui penguapan. Pengeringan biasanya dilakukan hingga tercapai keseimbangan antara kadar air dalam bahan dengan kadar air lingkungan atau hingga mencapai kadar air tertentu yang diinginkan. Gambar 1. Proses pengeringan secara umum pada psychrometric chart. Proses pengeringan terbagi ke dalam dua periode, yaitu periode laju pengeringan konstan dan periode laju pengeringan menurun. Pada periode pertama, bahan yang dikeringkan masih mengandung sejumlah banyak air dimana permukaan yang basah akan mengering sebanding dengan luasan permukaan air yang terbuka terhadap lingkungan.

2. Pengeringan dengan Tenaga Surya

Pengeringan dengan menggunakan energi surya telah dilakukan selama bertahun-tahun untuk mengeringkan berbagai macam produk dan komoditas, termasuk diantaranya adalah produk-produk pertanian. Dasar dari pemanfaatan energi surya pada proses pengeringan bahan pertanian adalah proses dimana radiasi surya dikonversikan menjadi energi panas. 74 Proses konversi menyediakan hubungan dasar antara energi matahari, beban energi, dan bahankomoditas pertanian yang akan dikeringkan Mujumdar, 1980. Menurut Goswami 1986, ada dua prinsip utama pengkonversian energi surya. Prinsip ke-1, yaitu ketika radiasi surya yang datang mengenai permukaan suatu bahan, sebagian darinya akan terserap, sedangkan sebagian lainnya akan dipantulkan. Jika bahan tersebut tembus pandang, radiasi tersebut akan diteruskan. Besaran relatifnya bervariasi mengikuti karakteristik permukaan, geometri bahan, komposisi material, dan panjang gelombang. Porsi dari energi yang dipantulkan dan hilang relatif kecil, yaitu berkisar antara 15-20. Untuk penggunaannya, energi harus terlebih dahulu diserap, kemudian dikonversikan menjadi energi panas, dan akhirnya dipindahkan melalui mekanisme pindah panas supaya dapat digunakan. Radiasi yang terserap memanaskan absorberpenyerap panas, yang akan mengeluarkan kembali energi panas dalam bentuk gelombang panjang infrared atau secara sederhana dapat dikatakan bahwa absorber digunakan untuk memanaskan ruangan dan mengeringkan bahan Jansen, 1995. Jika permukaan atau absorber tertutupi oleh komoditas pangan, penyerap panas tidak bisa berfungsi dengan baik. Prinsip ke-2 menyatakan bahwa kebanyakan material penutup seperti kaca dan beberapa jenis plastik dapat tembus cahaya gelombang pendek namun tidak dapat ditembus oleh gelombang panjang. Menempatkan kaca atau plastik diatas komoditas pertanian akan menimbulkan efek rumah kaca untuk memerangkap energi matahari dalam dua cara: a. Bahan penutup berlaku sebagai lapisan tak tembus cahaya bagi panas yang diradiasikan oleh komoditas pertanian, sehingga memerangkap panas didalam penutup namun, sebagian besar dari radiasi yang dipantulkan akan tetap terlepas melalui penutup. b. Bahan penutup berfungsi sebagai pelindung yang mengurangi kehilangan panas akibat konveksi. Sejumlah panas yang terserap oleh komoditas 75 akan hilang ke ground. Namun, hasilnya akan lebih baik dibandingkan pengeringan dengan prinsip pertama. Meskipun desain dari alat pengering ERK tidak selalu sama, tetapi prinsip kerjanya tetap sama. Sinar matahari yang masuk ke dalam bangunan pengering digunakan untuk mengeringkan produk. Sinar matahari yang masuk dalam bentuk gelombang pendek akan dipantulkan oleh lantai menjadi gelombang panjang. Karena lapisan penutup bangunan pengering transparan, gelombang panjang akan terhambat untuk keluar dari ruangan dan dipantulkan kembali ke dalam ruangan. Ini menyebabkan terakumulasinya panas di dalam ruangan pengering secara terus menerus sehingga proses penguapan akan berlangsung secara terus menerus. Proses penguapan ini akan menurunkan kadar air produk. Proses masuknya energi surya ke dalam ruangan pengering terjadi melalui proses yang tidak sederhana dan dipengaruhi oleh banyak variable. Nilai rata-rata energi yang masuk dipengaruhi oleh struktur bangunan, intensitas radiasi, serta jenis dan kondisi bahan penutup. Bagaimanapun juga, tidak semua energi yang masuk dapat dimanfaatkan sepenuhnya untuk proses pengeringan. Konduksi, konveksi, dan radiasi yang terjadi pada bangunan pengering akan menyebabkan kehilangan panas. Banyaknya panas yang hilang ditentukan oleh luas permukaan bangunan pengering, resistansi termal dari material, serta perbedaan suhu antara ruangan dan lingkungan.

D. HASIL-HASIL PENELITIAN TENTANG PENGERINGAN YANG MENGGUNAKAN ALAT PENGERING ERK