dengan tinggi cerobong 2 m pengambilan data keenam
Gambar 4.42 Grafik hubungan kelembaban udara dan radiasi surya terhadap waktu untuk alat pengering dengan tinggi cerobong 2 m pengambilan data
keenam
4.2 Perhitungan Data
Dibawah ini ditunjukan contoh bentuk perhitungan untuk data percobaan pertama mulai dari menentukan nilai energi berguna
� , efisiensi kolektor
c
, efisiensi pengambilan
p
, efisiensi sistem pengering
u
dan tarikan tambahan pada cerobong ∆p.
Menentukan efisiensi kolektor
c
, dengan menghitung terlebih dahulu nilai dari energi berguna
� , radiasi surya G
T
dan luasan kolektor A
c
. Untuk menghitung energi berguna
� digunakan persamaan 1 : � = . � �
_
− �
_
100 200
300 400
500 600
700 800
900 1000
10 20
30 40
50 60
70 80
90
20 40
60 80
100 120
Rad ias
i Su ry
a Wm
2
Ke le
m b
ab an
Rel at
if RH
Waktu menit RH in_c masuk
kolektor RH out_p keluar
alat pengering RH out_c keluar
kolektor GT Radiasi Surya
Untuk mempermudah perhitungan untuk laju aliran massa udara didalam kolektor, maka digunakan dengan massa udara dalam kolektor yang diperoleh
dengan melakukan operasi perkalian antara �
� �
dengan volume udara dalam kolektor.
Volume udara dalam kolektor dihitung dengan persamaan mencari volume dan dinyatakan sebagai berikut :
� �
=
� �
= 2 1 0,12
� �
= 0,24
3
Massa jenis udara didalam kolektor �
� �
ditentukan dengan menghitung harga rata-rata dari temperatur masuk dan temperatur keluar kolektor. Temperatur masuk
T in_c dan keluar kolektor T
out_c besarnya 31,76
o
C dan 56,72
o
C. Sehingga
�
� �
� � �
44,24 � = 1,08
3
=
� �
�
� �
= 0,24
3
1,08
3
= 0,2592 Maka nilai energi berguna dapat dihitung.
� = � � − � � = 0,2592 1005 �
� 56,72 � − 31,76 � � = 6501,98 �
Radiasi surya G
T
diambil nilai rata-rata dalam 5 menit 300 detik = 710.96
Wm
2
x 300 detik = 213288 Jm
2
. Luas kolektor surya yaitu 2
× 1 = 2
2
Sehingga efisiensi kolektor dapat dihitung dengan persamaan 2 : � =
�
� � =
6501,98 �
213288 �
2
2
2
� =0,015242 � = 0,015242 100
� = 1,5242 Menentukan efisiensi pengambilan
p
yaitu dengan persamaan 6 : � =
_
−
_ _
−
_
Besarnya nilai tingkat kelembaban udara masuk kolektor
_
, kelembaban udara keluar kolektor
_
dan kelembaban udara keluar pengering
_
dapat dicari dengan menghitung nilai kelembaban spesifik ω
2
dan ω
1.
1. Contoh perhitungan untuk mengetahui kelembaban relatif RH.
Variabel yang diketahui : T
1
= 35 ˚C
c
p
= 1,005 kJkg.˚C
T
2
= 29 ˚C
h
f2
= 121,439 kJkg P
2
= 101,325 kPa h
g1
= 2563,2 kJkg P
g1
= 4,511 kPa p
g1
= 4,511 kPa P
g2
= 3,627 kPa h
fg2.
= 2431,283 kJkg
Perhitungan untuk ω
2
dan ω
1
adalah dengan persamaan 4 dan persamaan 5 �
2
=
0,622
2 2
−
2
�
2
= 0,622 × 3,627
101,325 − 3,627
�
2
= 0,0231 kg H
2
Okg udara kering �
1
= � �
2
− �
1
+ �
2 2
1
−
2
�
1
= 1,005 ×
29 − 35 × 0,0231 × 2431,283 2563,2
− 121,439 �
1
= 0,0205 kg H
2
Okg udara kering
.
Setelah ω
2
dan ω
1
diketahui, maka kelembaban relatif RH dihitung dengan persamaan 3 :
= �
1 2
0,622 + �
2 1
= 0,0205 × 101,325
0,622 + 0,0231 × 3,627 = 0,7182
= 71,82 Langkah perhitungan diatas diterapkan untuk perhitungan kelembaban udara
masuk kolektor
_
,
kelembaban udara keluar kolektor
_
dan kelembaban udara keluar pengering
_
pada tiap data percobaan. Kemudian dirata-rata, sehingga didapat :
_
= 53,34
_
= 18,24
_
= 46,76 � =
_
−
_ _
−
_
� = 46,76
− 18,24 53,34
− 18,24 � = 0,8125
� = 81,25
Efisiensi Sistem Pengering � dapat ditentukan besarnya dengan
persamaan 7 : � =
�
�
� Persamaan disederhanakan menjadi :
� =
�
� Penyederhanaan dilakukan untuk mempermudah penghitungan sesuai dengan
variabel data yang diketahui.
� � − � �
= 2446,616 �
= 2446616 �
Radiasi surya G
T
yang dipakai adalah radiasi surya rata-rata dalam 5 menit, sehingga G
T
rata-rata = 710,96 Wm
2
x 300 detik = 213288 Jm
2
= Rata-rata massa air yang menguap tiap 5 menit 300 detik. =
� �
−
akhir �
× 5
= 3
− 2,8 120
× 5 = 0,0083
Sehingga efisiensi sistem pengering diperoleh, � =
0,0083 2446616
� 853152
�
2
2 1 � = 0,0478
� = 4,78
Tarikan tambahan pada cerobong yang diciptakan oleh perbedaan massa jenis antara udara di dalam dan di luar pengering atau penurunan tekanan antara
kedua sisi lapisan padi ∆p. Tinggi antara permukaan bawah lapisan padi dengan dasar udara masuk kolektor H
1
adalah 1,29 m, dan tinggi cerobong dengan permukaan atas lapisan padi H
2
adalah 2,7 m. Menentukan t
arikan pada cerobong ∆p dengan persamaan 8 : ∆ =
1
� − �
1
+
2
� − �
2
∆ =
1,29
1,148 −
1,069
+
2,7
1,148 −
1,087
. 9,81 ∆ = 2,61 Pascal
Perhitungan tarikan pada cerobong ∆p dilakukan setiap 5 menit waktu pengambilan
data, kemudian dirata-rata untuk tiap data percobaan.
4.3 Grafik Hasil Perhitungan
