Uji Unjuk Kerja pemanas Tambahan pada Pengering Efek Rumah Kaca (ERK)
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
4
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
F.310115
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Sebagai salah satu syarat rnernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
Dilahirkan pada tanggal 23 Agustus 1976
di Banjarnegara
Tanggal lulus : 20 Pebruari 1999
Menyetujui,
Dosen Pernbirnbing I
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Oleh :
ALIEF RACHMANSYAH
F. 3101 15
Sebagai salah satu syarat mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
1999
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DAFTAR SIMBOL
C
= Luas permukaan pindah panas penukar panas (mZ)
= Hourly Heat Capacity Rafio
c~a
= Panas jenis air (kJ/kgOc)
CPU
= Panas jenis udara (k~lkg'c)
CPUP
= Panas jenis udara pengering (k~lkg'c)
A
€1
= Efektifitas penukar panas (%)
= Efisiensi pemanasan air (%)
E~P
= Efisiensi pemanasan ruang pengering (%)
ma
= Masa air (kg)
mu
= Masa udara (kg)
= masa udara pengering (kg)
NTU
= Number of Transfer Unit
Qa
= Panas dari air yang dipanaskan (kJ)
Qattua~
= Panas aktual penukar panas (kJ)
Qb
= Panas dari laju aliran udara melewati penukar panas (kJ)
QC
= Beban panas teoritis penukar panas (kJ)
QG
= Panas pembakaran bahan bakar (kJ)
Qmax
= Beban panas maksimum penukar panas (kJ)
E
tai
= Beban panas dari ruang pengering (kJ)
= Suhu air masuk ke penukar panas ?c)
tao
= Suhu air keluar dari penukar panas ?c)
tal
= Suhu air drum sebelum pemanasan (OC)
Q rp
tI
= Suhu air drum setelah pemanasan ?c)
= Suhu air dalam drum (OC)
= Suhu sirip penukar panas CC)
= Suhu lingkungan eC)
At, = MTD
= Mean Temperafure Difference CC)
fa2
td
tt
= Suhu udara ruang pengering sebelum pemanasan (OC)
= Suhu udara ruang pengering setelah pemanasan ?C)
= Suhu ruang pengeringan
PC)
= Suhu udara masuk ke penukar panas (OC)
= Suhu udara keluar dari penukar panas (OC)
= Over-all Heat Transfer Coefisien (k~lm'OC)
Alief Rachmansyah. F 310115. Uji Unjuk Kerja Pemanas Tambahan Pada
Pengering Efek Rumah Kaca (ERK).
Di bawah bimbingan Prof. Dr. H.
Kamaruddin Abdullah, MSA dan lr. Dyah Wulandani, M.Si
Energi panas matahari dialirkan ke bumi daiam bentuk radiasi yang
merupakan gelombang pendek.
Ciri khas radiasi surya adalah sifat
keberadaannya yang selalu berubah. Meskipun hari cerah dan sinar surya
tersedia banyak, nilainya sepanjang hari berubah dengan titik maksimum
pada tengah hari.
Karena sifat radiasi surya yans fluktuatif ini
maka
penggunaan pemanas tambahan pada sistem pengering model bangunan
tembus cahaya dilakukan untuk lebih meningkatkan daya guna dan hasil
guna dari rumah pengering yang juga berkaitan dengan aspek peningkatan
mutu daripada pengeringan itu sendiri.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja dari suatu pemanas
tambahan pada pengering energi surya model Efek Rumah Kaca. Sasaran
penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan dari suatu pemanas
tambahan dalam mencapai suhu ruang penge;ing pada tingkat tertentu yang
diinginkan.
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai
metode untuk membantu proses pengeringan pada pengering Efek Rumah
Kaca terutama pada malam ataupun siang hari pada keadaan radiasi surya
yang rendah.
Pemanas tambahan dalam penelitian ini merupakan suatu sistem yang
terdiri atas pemanas, tangki air, pipa air, penukar panas, pompa air dan
kipas.
Pemanas berupa burner dengan bahan bakar minyak dan tungku
sekam. Pemanas akan memanaskan air dalam tangki untuk kemudian air
tersebut dialirkan ke penukar panas, sedang kipas akan mengalirkan udara
melewati penukar panas sehingga panas akan terbawa keluar dari penukar
panas. Adapun penukar panas yang digunakan adalah penukar panas tipe
Cross Flow berupa radiator mobil.
Proses pengeringan dengan pemanasan tambahan dilakukan pada
malam dan siang hari. Pada malam hari dilakukan dengan pertimbangan
bahwa radiasi surya pada saat itu adalah nol. Sedangkan pada siang hari
dilakukan dengan pertimbangan bahwa selama proses pengeringan masih
diperlukan panas tambahan untuk mempertahankan suhu ruang pengering
karena pengaruh dari fluktuasi radiasi surya.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pemanas tambahan mampu
menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang rata-rata sebesar 16
derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.6 Lls dan 9 derajat Celcius pada
debit air rata-rata 0.04 Lls. Kebutuhan bahan bakar minyak tanah rata-rata
adalah sebesar 1.3 Lljam. Sebaran RH ruang pengering berkisar antara 36%
sampai dengan 55%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari hanya
mampu menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang pengering
rata-rata sebesar 1.9 derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.7 Lls. Adapun
kebutuhan bahan bakar sekam rata-rata adalah 2.5 kgljam dengan RH ruang
pengering rata-rata yang dicapai sebesar 64 persen.
Efektifitas penukar panas tergantung dari suhu dan debit air yang
masuk ke penukar panas.
Besar efektifitas penukar panas yang terjadi
berkisar pada nilai 56% sampai 83%. Semakin besar efektifitas menunjukan
semakin banyak panas dilepas penukar panas ke ruang pengering.
Efisiensi pemanasan ruang pengering menunjukkan kemampuan
penukar panas untuk melepaskan sejumlah panas ke ruang pengering
dibandingkan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar selama proses.
Nilai dari efisiensi pemanasan ruang pengering ini terhitung sebesar 5.5%
sampai 12%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari mempunyai
nilai efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan ruang pengering
terendah dibandingkan dengan pemanasan menggunakan bahan bakar
minyak tanah. Besar dari efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan
ruang pengering tersebut adalah 48% dan 2.29%. Hal ini disebabkan karena
bahan bakar sekam hanya mampu menaikan suhu air dalam drum rata-rata
sebesar 36 derajat Celsius yang menyebabkan suhu air masuk ke penukar
panas rata-rata hanya berkisar pada nilai 33 derajat Celsius.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SVVT karena hanya
dengan rahmat dan hidayah -Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini. Skripsi ini merupakan hasil dari penelitian yang penulis lakukan selama
kurang lebih empat bulan terhitung mulai bulan Juli 1998 sampai dengan
bulan Oktober 1998.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi
pada Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut
Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang
sangat tulus dan dalam kepada :
I.Bapak Prof. Dr. H. Kamaruddin Abdullah, MSA sebagai dosen
pembimbing utama karena dengan bimbingan dan sarannya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Ir. Dyah Wulandani, M.Si atas kesediaannya sebagai dosen
pembimbing pendamping.
3. Bapak Ir. Gardjito, M.Sc selaku dosen penguji atas saran-saran dan
masukan yang diberikan.
4. Bapak, Ibu, adik-adik tercinta (Iwan & Erda) atas semua doa dan
dukungannya.
5. Mas Yo' dan mba lta untuk segala dukungan dan bantuannya.
6. lndah Rokhmawati (YSISKDS) untuk semuanya.
7. Seluruh teman-temanku warga TEP 31, Yadin, Kukuh, Dodo kuacrut
Bambang Simon Yam (TPG 31) dan warga Duck House (Eko, Kori,
Hasan, Doel, Aries) untuk kebersamaan dan dukungannya selama ini.
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
Penulis juga menyadari bahwa kiranya dalam skripsi ini masih banyak
kekurangan oleh karena itu segala kritik dan saran akan sangat penulis
harapkan untuk perbaikan dari masalah penelitian ini di waktu mendatang.
Akhirnya
penulis sangat mengharapkan kiranya skripsi
ini dapat
bermanfaat, Amien.
Bogor,
Pebruari 1999
Penulis
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
4
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
F.310115
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Sebagai salah satu syarat rnernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
Dilahirkan pada tanggal 23 Agustus 1976
di Banjarnegara
Tanggal lulus : 20 Pebruari 1999
Menyetujui,
Dosen Pernbirnbing I
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Oleh :
ALIEF RACHMANSYAH
F. 3101 15
Sebagai salah satu syarat mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
1999
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DAFTAR SIMBOL
C
= Luas permukaan pindah panas penukar panas (mZ)
= Hourly Heat Capacity Rafio
c~a
= Panas jenis air (kJ/kgOc)
CPU
= Panas jenis udara (k~lkg'c)
CPUP
= Panas jenis udara pengering (k~lkg'c)
A
€1
= Efektifitas penukar panas (%)
= Efisiensi pemanasan air (%)
E~P
= Efisiensi pemanasan ruang pengering (%)
ma
= Masa air (kg)
mu
= Masa udara (kg)
= masa udara pengering (kg)
NTU
= Number of Transfer Unit
Qa
= Panas dari air yang dipanaskan (kJ)
Qattua~
= Panas aktual penukar panas (kJ)
Qb
= Panas dari laju aliran udara melewati penukar panas (kJ)
QC
= Beban panas teoritis penukar panas (kJ)
QG
= Panas pembakaran bahan bakar (kJ)
Qmax
= Beban panas maksimum penukar panas (kJ)
E
tai
= Beban panas dari ruang pengering (kJ)
= Suhu air masuk ke penukar panas ?c)
tao
= Suhu air keluar dari penukar panas ?c)
tal
= Suhu air drum sebelum pemanasan (OC)
Q rp
tI
= Suhu air drum setelah pemanasan ?c)
= Suhu air dalam drum (OC)
= Suhu sirip penukar panas CC)
= Suhu lingkungan eC)
At, = MTD
= Mean Temperafure Difference CC)
fa2
td
tt
= Suhu udara ruang pengering sebelum pemanasan (OC)
= Suhu udara ruang pengering setelah pemanasan ?C)
= Suhu ruang pengeringan
PC)
= Suhu udara masuk ke penukar panas (OC)
= Suhu udara keluar dari penukar panas (OC)
= Over-all Heat Transfer Coefisien (k~lm'OC)
Alief Rachmansyah. F 310115. Uji Unjuk Kerja Pemanas Tambahan Pada
Pengering Efek Rumah Kaca (ERK).
Di bawah bimbingan Prof. Dr. H.
Kamaruddin Abdullah, MSA dan lr. Dyah Wulandani, M.Si
Energi panas matahari dialirkan ke bumi daiam bentuk radiasi yang
merupakan gelombang pendek.
Ciri khas radiasi surya adalah sifat
keberadaannya yang selalu berubah. Meskipun hari cerah dan sinar surya
tersedia banyak, nilainya sepanjang hari berubah dengan titik maksimum
pada tengah hari.
Karena sifat radiasi surya yans fluktuatif ini
maka
penggunaan pemanas tambahan pada sistem pengering model bangunan
tembus cahaya dilakukan untuk lebih meningkatkan daya guna dan hasil
guna dari rumah pengering yang juga berkaitan dengan aspek peningkatan
mutu daripada pengeringan itu sendiri.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja dari suatu pemanas
tambahan pada pengering energi surya model Efek Rumah Kaca. Sasaran
penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan dari suatu pemanas
tambahan dalam mencapai suhu ruang penge;ing pada tingkat tertentu yang
diinginkan.
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai
metode untuk membantu proses pengeringan pada pengering Efek Rumah
Kaca terutama pada malam ataupun siang hari pada keadaan radiasi surya
yang rendah.
Pemanas tambahan dalam penelitian ini merupakan suatu sistem yang
terdiri atas pemanas, tangki air, pipa air, penukar panas, pompa air dan
kipas.
Pemanas berupa burner dengan bahan bakar minyak dan tungku
sekam. Pemanas akan memanaskan air dalam tangki untuk kemudian air
tersebut dialirkan ke penukar panas, sedang kipas akan mengalirkan udara
melewati penukar panas sehingga panas akan terbawa keluar dari penukar
panas. Adapun penukar panas yang digunakan adalah penukar panas tipe
Cross Flow berupa radiator mobil.
Proses pengeringan dengan pemanasan tambahan dilakukan pada
malam dan siang hari. Pada malam hari dilakukan dengan pertimbangan
bahwa radiasi surya pada saat itu adalah nol. Sedangkan pada siang hari
dilakukan dengan pertimbangan bahwa selama proses pengeringan masih
diperlukan panas tambahan untuk mempertahankan suhu ruang pengering
karena pengaruh dari fluktuasi radiasi surya.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pemanas tambahan mampu
menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang rata-rata sebesar 16
derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.6 Lls dan 9 derajat Celcius pada
debit air rata-rata 0.04 Lls. Kebutuhan bahan bakar minyak tanah rata-rata
adalah sebesar 1.3 Lljam. Sebaran RH ruang pengering berkisar antara 36%
sampai dengan 55%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari hanya
mampu menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang pengering
rata-rata sebesar 1.9 derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.7 Lls. Adapun
kebutuhan bahan bakar sekam rata-rata adalah 2.5 kgljam dengan RH ruang
pengering rata-rata yang dicapai sebesar 64 persen.
Efektifitas penukar panas tergantung dari suhu dan debit air yang
masuk ke penukar panas.
Besar efektifitas penukar panas yang terjadi
berkisar pada nilai 56% sampai 83%. Semakin besar efektifitas menunjukan
semakin banyak panas dilepas penukar panas ke ruang pengering.
Efisiensi pemanasan ruang pengering menunjukkan kemampuan
penukar panas untuk melepaskan sejumlah panas ke ruang pengering
dibandingkan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar selama proses.
Nilai dari efisiensi pemanasan ruang pengering ini terhitung sebesar 5.5%
sampai 12%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari mempunyai
nilai efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan ruang pengering
terendah dibandingkan dengan pemanasan menggunakan bahan bakar
minyak tanah. Besar dari efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan
ruang pengering tersebut adalah 48% dan 2.29%. Hal ini disebabkan karena
bahan bakar sekam hanya mampu menaikan suhu air dalam drum rata-rata
sebesar 36 derajat Celsius yang menyebabkan suhu air masuk ke penukar
panas rata-rata hanya berkisar pada nilai 33 derajat Celsius.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SVVT karena hanya
dengan rahmat dan hidayah -Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini. Skripsi ini merupakan hasil dari penelitian yang penulis lakukan selama
kurang lebih empat bulan terhitung mulai bulan Juli 1998 sampai dengan
bulan Oktober 1998.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi
pada Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut
Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang
sangat tulus dan dalam kepada :
I.Bapak Prof. Dr. H. Kamaruddin Abdullah, MSA sebagai dosen
pembimbing utama karena dengan bimbingan dan sarannya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Ir. Dyah Wulandani, M.Si atas kesediaannya sebagai dosen
pembimbing pendamping.
3. Bapak Ir. Gardjito, M.Sc selaku dosen penguji atas saran-saran dan
masukan yang diberikan.
4. Bapak, Ibu, adik-adik tercinta (Iwan & Erda) atas semua doa dan
dukungannya.
5. Mas Yo' dan mba lta untuk segala dukungan dan bantuannya.
6. lndah Rokhmawati (YSISKDS) untuk semuanya.
7. Seluruh teman-temanku warga TEP 31, Yadin, Kukuh, Dodo kuacrut
Bambang Simon Yam (TPG 31) dan warga Duck House (Eko, Kori,
Hasan, Doel, Aries) untuk kebersamaan dan dukungannya selama ini.
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
Penulis juga menyadari bahwa kiranya dalam skripsi ini masih banyak
kekurangan oleh karena itu segala kritik dan saran akan sangat penulis
harapkan untuk perbaikan dari masalah penelitian ini di waktu mendatang.
Akhirnya
penulis sangat mengharapkan kiranya skripsi
ini dapat
bermanfaat, Amien.
Bogor,
Pebruari 1999
Penulis
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
4
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
F.310115
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Sebagai salah satu syarat rnernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
Dilahirkan pada tanggal 23 Agustus 1976
di Banjarnegara
Tanggal lulus : 20 Pebruari 1999
Menyetujui,
Dosen Pernbirnbing I
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Oleh :
ALIEF RACHMANSYAH
F. 3101 15
Sebagai salah satu syarat mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
1999
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DAFTAR SIMBOL
C
= Luas permukaan pindah panas penukar panas (mZ)
= Hourly Heat Capacity Rafio
c~a
= Panas jenis air (kJ/kgOc)
CPU
= Panas jenis udara (k~lkg'c)
CPUP
= Panas jenis udara pengering (k~lkg'c)
A
€1
= Efektifitas penukar panas (%)
= Efisiensi pemanasan air (%)
E~P
= Efisiensi pemanasan ruang pengering (%)
ma
= Masa air (kg)
mu
= Masa udara (kg)
= masa udara pengering (kg)
NTU
= Number of Transfer Unit
Qa
= Panas dari air yang dipanaskan (kJ)
Qattua~
= Panas aktual penukar panas (kJ)
Qb
= Panas dari laju aliran udara melewati penukar panas (kJ)
QC
= Beban panas teoritis penukar panas (kJ)
QG
= Panas pembakaran bahan bakar (kJ)
Qmax
= Beban panas maksimum penukar panas (kJ)
E
tai
= Beban panas dari ruang pengering (kJ)
= Suhu air masuk ke penukar panas ?c)
tao
= Suhu air keluar dari penukar panas ?c)
tal
= Suhu air drum sebelum pemanasan (OC)
Q rp
tI
= Suhu air drum setelah pemanasan ?c)
= Suhu air dalam drum (OC)
= Suhu sirip penukar panas CC)
= Suhu lingkungan eC)
At, = MTD
= Mean Temperafure Difference CC)
fa2
td
tt
= Suhu udara ruang pengering sebelum pemanasan (OC)
= Suhu udara ruang pengering setelah pemanasan ?C)
= Suhu ruang pengeringan
PC)
= Suhu udara masuk ke penukar panas (OC)
= Suhu udara keluar dari penukar panas (OC)
= Over-all Heat Transfer Coefisien (k~lm'OC)
Alief Rachmansyah. F 310115. Uji Unjuk Kerja Pemanas Tambahan Pada
Pengering Efek Rumah Kaca (ERK).
Di bawah bimbingan Prof. Dr. H.
Kamaruddin Abdullah, MSA dan lr. Dyah Wulandani, M.Si
Energi panas matahari dialirkan ke bumi daiam bentuk radiasi yang
merupakan gelombang pendek.
Ciri khas radiasi surya adalah sifat
keberadaannya yang selalu berubah. Meskipun hari cerah dan sinar surya
tersedia banyak, nilainya sepanjang hari berubah dengan titik maksimum
pada tengah hari.
Karena sifat radiasi surya yans fluktuatif ini
maka
penggunaan pemanas tambahan pada sistem pengering model bangunan
tembus cahaya dilakukan untuk lebih meningkatkan daya guna dan hasil
guna dari rumah pengering yang juga berkaitan dengan aspek peningkatan
mutu daripada pengeringan itu sendiri.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja dari suatu pemanas
tambahan pada pengering energi surya model Efek Rumah Kaca. Sasaran
penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan dari suatu pemanas
tambahan dalam mencapai suhu ruang penge;ing pada tingkat tertentu yang
diinginkan.
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai
metode untuk membantu proses pengeringan pada pengering Efek Rumah
Kaca terutama pada malam ataupun siang hari pada keadaan radiasi surya
yang rendah.
Pemanas tambahan dalam penelitian ini merupakan suatu sistem yang
terdiri atas pemanas, tangki air, pipa air, penukar panas, pompa air dan
kipas.
Pemanas berupa burner dengan bahan bakar minyak dan tungku
sekam. Pemanas akan memanaskan air dalam tangki untuk kemudian air
tersebut dialirkan ke penukar panas, sedang kipas akan mengalirkan udara
melewati penukar panas sehingga panas akan terbawa keluar dari penukar
panas. Adapun penukar panas yang digunakan adalah penukar panas tipe
Cross Flow berupa radiator mobil.
Proses pengeringan dengan pemanasan tambahan dilakukan pada
malam dan siang hari. Pada malam hari dilakukan dengan pertimbangan
bahwa radiasi surya pada saat itu adalah nol. Sedangkan pada siang hari
dilakukan dengan pertimbangan bahwa selama proses pengeringan masih
diperlukan panas tambahan untuk mempertahankan suhu ruang pengering
karena pengaruh dari fluktuasi radiasi surya.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pemanas tambahan mampu
menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang rata-rata sebesar 16
derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.6 Lls dan 9 derajat Celcius pada
debit air rata-rata 0.04 Lls. Kebutuhan bahan bakar minyak tanah rata-rata
adalah sebesar 1.3 Lljam. Sebaran RH ruang pengering berkisar antara 36%
sampai dengan 55%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari hanya
mampu menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang pengering
rata-rata sebesar 1.9 derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.7 Lls. Adapun
kebutuhan bahan bakar sekam rata-rata adalah 2.5 kgljam dengan RH ruang
pengering rata-rata yang dicapai sebesar 64 persen.
Efektifitas penukar panas tergantung dari suhu dan debit air yang
masuk ke penukar panas.
Besar efektifitas penukar panas yang terjadi
berkisar pada nilai 56% sampai 83%. Semakin besar efektifitas menunjukan
semakin banyak panas dilepas penukar panas ke ruang pengering.
Efisiensi pemanasan ruang pengering menunjukkan kemampuan
penukar panas untuk melepaskan sejumlah panas ke ruang pengering
dibandingkan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar selama proses.
Nilai dari efisiensi pemanasan ruang pengering ini terhitung sebesar 5.5%
sampai 12%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari mempunyai
nilai efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan ruang pengering
terendah dibandingkan dengan pemanasan menggunakan bahan bakar
minyak tanah. Besar dari efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan
ruang pengering tersebut adalah 48% dan 2.29%. Hal ini disebabkan karena
bahan bakar sekam hanya mampu menaikan suhu air dalam drum rata-rata
sebesar 36 derajat Celsius yang menyebabkan suhu air masuk ke penukar
panas rata-rata hanya berkisar pada nilai 33 derajat Celsius.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SVVT karena hanya
dengan rahmat dan hidayah -Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini. Skripsi ini merupakan hasil dari penelitian yang penulis lakukan selama
kurang lebih empat bulan terhitung mulai bulan Juli 1998 sampai dengan
bulan Oktober 1998.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi
pada Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut
Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang
sangat tulus dan dalam kepada :
I.Bapak Prof. Dr. H. Kamaruddin Abdullah, MSA sebagai dosen
pembimbing utama karena dengan bimbingan dan sarannya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Ir. Dyah Wulandani, M.Si atas kesediaannya sebagai dosen
pembimbing pendamping.
3. Bapak Ir. Gardjito, M.Sc selaku dosen penguji atas saran-saran dan
masukan yang diberikan.
4. Bapak, Ibu, adik-adik tercinta (Iwan & Erda) atas semua doa dan
dukungannya.
5. Mas Yo' dan mba lta untuk segala dukungan dan bantuannya.
6. lndah Rokhmawati (YSISKDS) untuk semuanya.
7. Seluruh teman-temanku warga TEP 31, Yadin, Kukuh, Dodo kuacrut
Bambang Simon Yam (TPG 31) dan warga Duck House (Eko, Kori,
Hasan, Doel, Aries) untuk kebersamaan dan dukungannya selama ini.
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
Penulis juga menyadari bahwa kiranya dalam skripsi ini masih banyak
kekurangan oleh karena itu segala kritik dan saran akan sangat penulis
harapkan untuk perbaikan dari masalah penelitian ini di waktu mendatang.
Akhirnya
penulis sangat mengharapkan kiranya skripsi
ini dapat
bermanfaat, Amien.
Bogor,
Pebruari 1999
Penulis
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
4
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
F.310115
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Sebagai salah satu syarat rnernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
Oleh :
ALlEF RACHMANSYAH
Dilahirkan pada tanggal 23 Agustus 1976
di Banjarnegara
Tanggal lulus : 20 Pebruari 1999
Menyetujui,
Dosen Pernbirnbing I
UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN
PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)
Oleh :
ALIEF RACHMANSYAH
F. 3101 15
Sebagai salah satu syarat mernperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
lnstitut Pertanian Bogor
1999
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DAFTAR SIMBOL
C
= Luas permukaan pindah panas penukar panas (mZ)
= Hourly Heat Capacity Rafio
c~a
= Panas jenis air (kJ/kgOc)
CPU
= Panas jenis udara (k~lkg'c)
CPUP
= Panas jenis udara pengering (k~lkg'c)
A
€1
= Efektifitas penukar panas (%)
= Efisiensi pemanasan air (%)
E~P
= Efisiensi pemanasan ruang pengering (%)
ma
= Masa air (kg)
mu
= Masa udara (kg)
= masa udara pengering (kg)
NTU
= Number of Transfer Unit
Qa
= Panas dari air yang dipanaskan (kJ)
Qattua~
= Panas aktual penukar panas (kJ)
Qb
= Panas dari laju aliran udara melewati penukar panas (kJ)
QC
= Beban panas teoritis penukar panas (kJ)
QG
= Panas pembakaran bahan bakar (kJ)
Qmax
= Beban panas maksimum penukar panas (kJ)
E
tai
= Beban panas dari ruang pengering (kJ)
= Suhu air masuk ke penukar panas ?c)
tao
= Suhu air keluar dari penukar panas ?c)
tal
= Suhu air drum sebelum pemanasan (OC)
Q rp
tI
= Suhu air drum setelah pemanasan ?c)
= Suhu air dalam drum (OC)
= Suhu sirip penukar panas CC)
= Suhu lingkungan eC)
At, = MTD
= Mean Temperafure Difference CC)
fa2
td
tt
= Suhu udara ruang pengering sebelum pemanasan (OC)
= Suhu udara ruang pengering setelah pemanasan ?C)
= Suhu ruang pengeringan
PC)
= Suhu udara masuk ke penukar panas (OC)
= Suhu udara keluar dari penukar panas (OC)
= Over-all Heat Transfer Coefisien (k~lm'OC)
Alief Rachmansyah. F 310115. Uji Unjuk Kerja Pemanas Tambahan Pada
Pengering Efek Rumah Kaca (ERK).
Di bawah bimbingan Prof. Dr. H.
Kamaruddin Abdullah, MSA dan lr. Dyah Wulandani, M.Si
Energi panas matahari dialirkan ke bumi daiam bentuk radiasi yang
merupakan gelombang pendek.
Ciri khas radiasi surya adalah sifat
keberadaannya yang selalu berubah. Meskipun hari cerah dan sinar surya
tersedia banyak, nilainya sepanjang hari berubah dengan titik maksimum
pada tengah hari.
Karena sifat radiasi surya yans fluktuatif ini
maka
penggunaan pemanas tambahan pada sistem pengering model bangunan
tembus cahaya dilakukan untuk lebih meningkatkan daya guna dan hasil
guna dari rumah pengering yang juga berkaitan dengan aspek peningkatan
mutu daripada pengeringan itu sendiri.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja dari suatu pemanas
tambahan pada pengering energi surya model Efek Rumah Kaca. Sasaran
penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan dari suatu pemanas
tambahan dalam mencapai suhu ruang penge;ing pada tingkat tertentu yang
diinginkan.
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai
metode untuk membantu proses pengeringan pada pengering Efek Rumah
Kaca terutama pada malam ataupun siang hari pada keadaan radiasi surya
yang rendah.
Pemanas tambahan dalam penelitian ini merupakan suatu sistem yang
terdiri atas pemanas, tangki air, pipa air, penukar panas, pompa air dan
kipas.
Pemanas berupa burner dengan bahan bakar minyak dan tungku
sekam. Pemanas akan memanaskan air dalam tangki untuk kemudian air
tersebut dialirkan ke penukar panas, sedang kipas akan mengalirkan udara
melewati penukar panas sehingga panas akan terbawa keluar dari penukar
panas. Adapun penukar panas yang digunakan adalah penukar panas tipe
Cross Flow berupa radiator mobil.
Proses pengeringan dengan pemanasan tambahan dilakukan pada
malam dan siang hari. Pada malam hari dilakukan dengan pertimbangan
bahwa radiasi surya pada saat itu adalah nol. Sedangkan pada siang hari
dilakukan dengan pertimbangan bahwa selama proses pengeringan masih
diperlukan panas tambahan untuk mempertahankan suhu ruang pengering
karena pengaruh dari fluktuasi radiasi surya.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pemanas tambahan mampu
menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang rata-rata sebesar 16
derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.6 Lls dan 9 derajat Celcius pada
debit air rata-rata 0.04 Lls. Kebutuhan bahan bakar minyak tanah rata-rata
adalah sebesar 1.3 Lljam. Sebaran RH ruang pengering berkisar antara 36%
sampai dengan 55%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari hanya
mampu menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang pengering
rata-rata sebesar 1.9 derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.7 Lls. Adapun
kebutuhan bahan bakar sekam rata-rata adalah 2.5 kgljam dengan RH ruang
pengering rata-rata yang dicapai sebesar 64 persen.
Efektifitas penukar panas tergantung dari suhu dan debit air yang
masuk ke penukar panas.
Besar efektifitas penukar panas yang terjadi
berkisar pada nilai 56% sampai 83%. Semakin besar efektifitas menunjukan
semakin banyak panas dilepas penukar panas ke ruang pengering.
Efisiensi pemanasan ruang pengering menunjukkan kemampuan
penukar panas untuk melepaskan sejumlah panas ke ruang pengering
dibandingkan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar selama proses.
Nilai dari efisiensi pemanasan ruang pengering ini terhitung sebesar 5.5%
sampai 12%.
Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari mempunyai
nilai efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan ruang pengering
terendah dibandingkan dengan pemanasan menggunakan bahan bakar
minyak tanah. Besar dari efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan
ruang pengering tersebut adalah 48% dan 2.29%. Hal ini disebabkan karena
bahan bakar sekam hanya mampu menaikan suhu air dalam drum rata-rata
sebesar 36 derajat Celsius yang menyebabkan suhu air masuk ke penukar
panas rata-rata hanya berkisar pada nilai 33 derajat Celsius.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SVVT karena hanya
dengan rahmat dan hidayah -Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini. Skripsi ini merupakan hasil dari penelitian yang penulis lakukan selama
kurang lebih empat bulan terhitung mulai bulan Juli 1998 sampai dengan
bulan Oktober 1998.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi
pada Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut
Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang
sangat tulus dan dalam kepada :
I.Bapak Prof. Dr. H. Kamaruddin Abdullah, MSA sebagai dosen
pembimbing utama karena dengan bimbingan dan sarannya penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Ir. Dyah Wulandani, M.Si atas kesediaannya sebagai dosen
pembimbing pendamping.
3. Bapak Ir. Gardjito, M.Sc selaku dosen penguji atas saran-saran dan
masukan yang diberikan.
4. Bapak, Ibu, adik-adik tercinta (Iwan & Erda) atas semua doa dan
dukungannya.
5. Mas Yo' dan mba lta untuk segala dukungan dan bantuannya.
6. lndah Rokhmawati (YSISKDS) untuk semuanya.
7. Seluruh teman-temanku warga TEP 31, Yadin, Kukuh, Dodo kuacrut
Bambang Simon Yam (TPG 31) dan warga Duck House (Eko, Kori,
Hasan, Doel, Aries) untuk kebersamaan dan dukungannya selama ini.
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
Penulis juga menyadari bahwa kiranya dalam skripsi ini masih banyak
kekurangan oleh karena itu segala kritik dan saran akan sangat penulis
harapkan untuk perbaikan dari masalah penelitian ini di waktu mendatang.
Akhirnya
penulis sangat mengharapkan kiranya skripsi
ini dapat
bermanfaat, Amien.
Bogor,
Pebruari 1999
Penulis