43
Uap air yang tertahan ini juga menyebabkan tekanan uap air udara di sekitar bahan menjadi lebih besar dibanding dari tekanan uap air dalam bahan, sehingga diduga terjadi difusi uap air dari udara ke
bahan dan menyebabkan massa sampel bahan meningkat.
4.7. Solusi Perbaikan Pengering
Pengering surya yang telah dirancang menunjukkan kinerja yang belum sesuai dengan target, terutama sebaran suhu yang tidak merata. Beberapa modifikasi harus dilakukan untuk perbaikan
pengering yang telah dibuat tersebut. Guna mendapatkan model pengering yang lebih baik maka dilakukan kembali simulasi untuk mendapatkan bentuk struktur yang lebih baik agar aliran udaranya
seragam dan suhunya merata. Simulasi untuk mencari bentuk struktur yang lebih baik dilakukan dengan software yang
sama dengan simulasi sebelumnya yaitu SolidWorks Educational License 2010. Dari beragam bentuk yang telah disimulasikan diperoleh bentuk model pengering yang memiliki sebaran udara paling baik,
yaitu model ruang pengering yang ditunjukkan pada Gambar 35. Hasil simulasi untuk variasi model lainnya dapat dilihat pada Lampiran 5.
Gambar 35. Bentuk struktur pengering yang dimodifikasi Parameter-parameter yang menjadi input dalam simulasi ini adalah sebagai berikut :
1. Kondisi udara keluar heat exchanger masuk ke ruang pengering Suhu
= 320 K Tekanan
= 101.325 kPa 2. Kondisi udara keluar pengering
Debit = 0.2 m
3
s 3. Pengatur sirkulasi udara pada pengering yang dimodifikasi ini kipas berdiameter 250 mm sebanyak
tiga buah. Sama dengan simulasi sebelumnya faktor-faktor luar seperti penetrasi udara luar terhadap
dinding pengering serta konduksi dan konveksi yang terjadi antara dinding dan udara di dalam
44
pengering dan dari udara pengering ke bahan tidak diperhitungkan. Hasil simulasi ditunjukkan pada Gambar 36 dan Gambar 37.
Gambar 36. Pola aliran udara di dalam ruang pengering hasil modifikasi tampak samping
Gambar 37. Pola aliran udara di dalam ruang pengering hasil modifikasi tampak atas
45
Hasil simulasi menunjukkan sebaran udara yang cukup baik di ruang pengering. Hasil ini menunjukkan bahwa kinerja kipas lebih baik untuk mensirkulasikan udara. Dari hasil simulasi
didapatkan bahwa dengan debit udara keluar minimum 0.2 m
3
s, atau kecepatan udara outlet minimum 1.35 ms dapat memeberikan sebaran aliran udara yang baik di dalam ruang pengering. Hasil simulasi
juga menunjukkan bahwa posisi outlet udara yang baik yaitu berada di dinding depan setinggi 1.8 m
diatas lantai pengering dengan posisi sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 35. Daya kipas yang
dubutuhkan untuk tiap kipas adalah 36 Watt, perhitungan rinci mengenai kebutuhan daya untuk tiap kipas diberikan pada Lampiran 4.
Gambar 38 menunjukkan perbandingan pola aliran udara pada pengering yang ada saat ini Gambar A dengan pengering rancangan baru yang merupakan modifikasi dari pengering yang telah
ada Gambar B. Namun, pengering rancangan yang baru tidak dikonstruksi, hasil simulasi ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan jika akan dilakukan perbaikan terhadap pengering yang ada.
Gambar 38. Perbandingan pola aliran udara di dalam ruang pengering
46
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Simpulan dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Suhu udara di ruang pengering untuk kedua pengujian dengan beban tidak memenuhi target yaitu 50
o
C karena pengering hanya mampu mencapai rata-rata 41- 45
o
C. Sebaran suhu di ruang pengering cenderung tidak merata terutama jika turbin ventilator sebagai pengatur
sirkulasi udara tidak bekerja. Suhu bola kering udara pada bagian bawah pengering hampir mendekati suhu bola basahnya dan hal ini menyebabkan kelembaban relatif udara di bagian
bawah pengering tinggi. Udara lembab yang tertahan ini menyebabkan terjadinya difusi uap air dari udara ke bahan yang berakibat pada meningkatnya kembali massa bahan.
2. Suhu bahan juga belum mencapai target yang diharapkan yaitu 50
o
C. Suhu rata-rata bahan hanya berada pada kisaran 36-39
o
C. Rendahnya suhu bahan mengakibatkan energi untuk penguapan air dalam bahan menjadi lebih besar.
3. Energi surya menyuplai rata-rata 7 dari kebutuhan total panas untuk pengeringan dan sisanya
disuplai dari biomassa. Efisiensi total dari pengering ini tidak jauh berbeda dengan pengering lainnya yang memiliki prinsip kerja yang sama, yaitu berada pada kisaran 15-20.
4. Pengering belum mampu beroperasi dengan baik tanpa adanya bantuan dari energi listrik.
Enenrgi listrik diperlukan untuk menjalankan kipas agar sebaran udara di ruang pengering menjadi lebih baik.
5. Performa pengering singkong tipe ERK-Hibrid dengan rak silang ini masih belum sesuai
dengan target yang diharapkan. Berdasarkan hasil pengujian maka kapasitas pengeringan yang disarankan adalah pada kisaran 100 kgbatch.
5.2. Saran
Untuk mengatasi sebaran suhu yang tidak merata maka harus dilakukan perbaikan pada pengering. Solusi perbaikan yang disarankan adalah dengan menggunakan kipas exhaust dengan
diameter 250 mm sebanyak tiga buah, dengan debit tiap kipas adalah 0.07 m
3
s. Daya yang dibutuhkan untuk tiap kipas adalah 36 Watt, dengan asumsi efisiensi kipas adalah 70. Posisi
pemasangan kipas sebagaimana telah dijelaskan pada poin 4.7. pada bagian Hasil dan Pembahasan.
