0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
6.0 7.0
8.0 9.0
45.0 65.0
76.5 80.0
Kelembaban udara RH K
ec. al
ir an
u d
ar a m
d et
Gambar 38. Hubungan RH udara dan kecepatan aliran udara
4.12 Uji Sistem Kendali Logika Fuzzy pada pengering ERK-Hybrid
Pengujian sistem kendali logika fuzzy pada pengering ERK-Hybrid dilakukan sebanyak dua kali yakni pengujian tanpa beban dan pengujian dengan beban.
Pengujian tanpa beban dimaksudkan untuk memperoleh data kinerja khususnya kemampuan sistem tungku menyuplai panas yang dibutuhkan oleh sistem pengeringan
melalui acuan suhu dan RH set point pada nilai default yakni suhu 60
o
C dan kelembaban 45 RH. Sedangkan pengujian dengan beban ditujukan untuk melihat
kinerja sistem kendali logika fuzzy secara ril pada proses pengeringan dengan set point RH yang sama tetapi set point suhu sebesar 47
o
C.
4.12.1 Uji sistem kendali logika fuzzy tanpa beban pengeringan
Pengujian tanpa beban ini dilakukan dengan memantau pergerakan suhu udara pengering pada kedua ruas dalam waktu tertentu hingga suhu maksimum tercapai.
Hasil uji menunjukkan bahwa rata-rata suhu udara pengering yang dicapai 59,6
o
C dengan suhu maksimum 62,8
o
C. Pola suhu udara pengering maksimum tercapai pada pukul 13.17 WIB yang juga sangat besar dipengaruhi oleh radiasi surya yang
mencapai puncaknya pada siang hari.
10 20
30 40
50 60
70
12: 45:
1 2 A
M 12:
48: 2
3 A M
12: 49:
2 8 A
M 12:
50: 3
2 A M
12: 52:
5 3 A
M 12:
54: 1
6 A M
12: 55:
2 0 A
M 12:
56: 2
5 A M
12: 57:
3 0 A
M 12:
59: 1
6 A M
1: 01:
2 7 A
M 1:
02: 3
2 A M
1: 03:
3 6 A
M 1:
04: 4
1 A M
1: 05:
4 6 A
M 1:
06: 5
0 A M
1: 07:
5 5 A
M 1:
09: 0 A
M 1:
10: 5 A
M 1:
11: 9 A
M 1:
12: 1
4 A M
1: 13:
1 9 A
M 1:
14: 2
3 A M
1: 15:
2 8 A
M 1:
16: 3
3 A M
1: 17:
3 7 A
M 1:
18: 4
2 A M
1: 19:
4 7 A
M 1:
20: 5
1 A M
1: 21:
5 6 A
M 1:
23: 1 A
M 1:
24: 6 A
M 1:
25: 1
0 A M
1: 26:
1 5 A
M 1:
27: 2
0 A M
1: 28:
2 4 A
M 1:
29: 2
9 A M
1: 30:
3 4 A
M 1:
31: 3
8 A M
1: 32:
4 3 A
M 1:
34: 0 A
M 1:
35: 7 A
M
Waktu Pukul S
u hu
o
C
Suhu Ruas_1oC Suhu Ruas_2oC
Gambar 39. Pola dan sebaran suhu udara pengering tanpa beban
48
0.00 0.20
0.40 0.60
0.80 1.00
1.20 1.40
1.60 1.80
2.00
12: 45:
12 A M
12: 48:
23 A M
12: 49:
28 A M
12: 50:
32 A M
12: 52:
53 A M
12: 54:
16 A M
12: 55:
20 A M
12: 56:
25 A M
12: 57:
30 A M
12: 59:
16 A M
1: 01:
27 A M
1: 02:
32 A M
1: 03:
36 A M
1: 04:
41 A M
1: 05:
46 A M
1: 06:
50 A M
1: 07:
55 A M
1: 09:
00 A M
1: 10:
05 A M
1: 11:
09 A M
1: 12:
14 A M
1: 13:
19 A M
1: 14:
23 A M
1: 15:
28 A M
1: 16:
33 A M
1: 17:
37 A M
1: 18:
42 A M
1: 19:
47 A M
1: 20:
51 A M
1: 21:
56 A M
1: 23:
01 A M
1: 24:
06 A M
1: 25:
10 A M
1: 26:
15 A M
1: 27:
20 A M
1: 28:
24 A M
1: 29:
29 A M
1: 30:
34 A M
1: 31:
38 A M
1: 32:
43 A M
1: 34:
00 A M
1: 35:
07 A M
Waktu Pukul P
u ta
ra n M
o tor
R P
M
Gambar 40. Pola putaran motor pengumpan pada pengeringan tanpa beban Sistem kendali logika fuzzy dalam pengujian ini terlihat pada aspek pencapaian
suhu udara pengering sesuai dengan set point sebesar 60
o
C. Mekanisme pengendalian putaran motor pengumpan bahan bakar biomassa tongkol jagung ditujukan untuk
mencapai suhu acuan tersebut. Pengamatan kondisi tungku dan sistem pengumpanan menunjukkan bahwa suhu tersebut adalah suhu maksimum yang dapat dicapai pada
kondisi tanpa beban. Laju pembakaran tongkol jagung dari awal terbakar hingga menjadi bara api dan menjadi arang tidak dapat dipercepat lagi.
Seiring dengan peningkatan suhu udara maka secara alamiah kelembaban udara relatif akan menurun dan mencapai puncaknya pada jam yang sama dengan nilai
terendah 16,4 RH dan besaran rata-rata 19,1 . Secara umum kondisi udara yang panas dan kering menyebabkan nilai RH udara lebih rendah dari acuan set point
sebesar 45 sebagaimana terlihat pada gambar 41.
5 10
15 20
25 30
12: 45:
12 A
M 12:
48: 23
A M
12: 49:
28 A
M 12:
50: 32
A M
12: 52:
53 A
M 12:
54: 16
A M
12: 55:
20 A
M 12:
56: 25
A M
12: 57:
30 A
M 12:
59: 16
A M
1: 01:
27 A M
1: 02:
32 A M
1: 03:
36 A M
1: 04:
41 A M
1: 05:
46 A M
1: 06:
50 A M
1: 07:
55 A M
1: 09:
00 A M
1: 10:
05 A M
1: 11:
09 A M
1: 12:
14 A M
1: 13:
19 A M
1: 14:
23 A M
1: 15:
28 A M
1: 16:
33 A M
1: 17:
37 A M
1: 18:
42 A M
1: 19:
47 A M
1: 20:
51 A M
1: 21:
56 A M
1: 23:
01 A M
1: 24:
06 A M
1: 25:
10 A M
1: 26:
15 A M
1: 27:
20 A M
1: 28:
24 A M
1: 29:
29 A M
1: 30:
34 A M
1: 31:
38 A M
1: 32:
43 A M
1: 34:
00 A M
1: 35:
07 A M
Waktu Pukul RH
RH Ruas_1 RH Ruas_2
Gambar 41. Pola dan sebaran RH udara pengering tanpa beban Sistem kendali logika fuzzy dalam kasus kondisi RH yang rendah ini akan
menyebabkan putaran blower penghembus udara keluar ruangan berputar dengan lambat. Hal ini terjadi mengingat disain pengendalian terhadap laju aliran udara keluar
ruangan hanya akan meningkat jika terdapat kondisi dimana udara dalam ruangan
49
memiliki kandungan uap air yang cenderung meningkat. Sedangkan jika kondisi udara dalam ruangan pengering cenderung rendah maka putaran blower akan berkurang
sehingga aliran udara keluar ruangan yang akan membuang potensi udara panas menjadi mimimum. Laju aliran udara minimum terjadi pada tingkat 0,95 mdetik dari
disain laju udara maksimum sebesar 8,0 mdetik seperti pada gambar 42.
0.00 1.00
2.00 3.00
4.00 5.00
6.00 7.00
8.00
12 :45
:12 A
M 12
:48 :23
A M
12 :49
:28 A
M 12
:50 :32
A M
12 :52
:53 A
M 12
:54 :16
A M
12 :55
:20 A
M 12
:56 :25
A M
12 :57
:30 A
M 12
:59 :16
A M
1: 1
:2 7 AM
1: 2
:3 2 AM
1: 3
:3 6 AM
1: 4
:4 1 AM
1: 5
:4 6 AM
1: 6
:5 0 AM
1: 7
:5 5 AM
1: 9
:0 0 AM
1: 1
:0 5 AM
1: 1
1 :0
9 AM 1:
1 2
:1 4 AM
1: 1
3 :1
9 AM 1:
1 4
:2 3 AM
1: 1
5 :2
8 AM 1:
1 6
:3 3 AM
1: 1
7 :3
7 AM 1:
1 8
:4 2 AM
1: 1
9 :4
7 AM 1:
2 :5
1 AM 1:
2 1
:5 6 AM
1: 2
3 :0
1 AM 1:
2 4
:0 6 AM
1: 2
5 :1
0 AM 1:
2 6
:1 5 AM
1: 2
7 :2
0 AM 1:
2 8
:2 4 AM
1: 2
9 :2
9 AM 1:
3 :3
4 AM 1:
3 1
:3 8 AM
1: 3
2 :4
3 AM 1:
3 4
:0 0 AM
1: 3
5 :0
7 AM
Waktu Pukul
L a
ju U
d a
ra m
d e
tik
Gambar 42. Pola laju udara keluar pada pengeringan tanpa beban Pergerakan RH udara hanya akan meningkat jika terjadi kondisi dimana
pemanasan udara tidak cukup suhu udara turun maka RH udara akan naik. Kondisi lain yang akan menyebabkan nilai RH udara meningkat adalah adanya obyek yang
menyumbang uap air ke udara dalam ruang pengering. Kondisi ini akan terjadi jika ada bahan yang dikeringkan sehingga kandungan air bahan akan pindah ke udara
sebagaimana konsepsi pengeringan itu. Kondisi pengeringan yang ideal berdasarkan parameter suhu dan kelembaban
udara adalah jika terjadi pemanasan yang akan meningkatkan suhu udara pengering dan kelembaban udara pengering yang rendah sehingga udara memiliki kapasitas
menampung uap air yang akan pindah dari bahan yang dikeringkan tersebut. Karakteristik udara dengan suhu yang tinggi dan RH rendah akan menyebabkan
tekanan udara rendah dalam ruang pengering sehingga mengakibatkan struktur bahan memiliki tekanan yang lebih tinggi. Kondisi ini mengakibatkan terjadinya difusi cairan
dari pusat bahan ke permukaan dan selanjutnya menguap ke udara sebagai bagian dari konsepsi kesetimbangan tekanan baik pada struktur bahan maupun udara.
4.12.2 Uji sistem kendali logika fuzzy dengan beban pengeringan
