16 memproduksi suatu masukan produksi atau materi penyusun produk
seperti alat dan mesin pertanian manufakturing. c.
Tenaga manusia Tenaga manusia yang digunakan sebagai sumber energi untuk
produksi lazim disebut energi biologis. Sebagian besar operasi di bidang pertanian membutuhkan tenaga manusia untuk melakukan kerja mekanis.
Walaupun pada operasi tersebut telah menggunakan alat bantu ternak dan motor, tenaga manusia tetap digunakan.
Batas kemampuan untuk mengubah energi makanan ke dalam bentuk kerja adalah 6 kkalmenit atau sama dengan 0.42 kW. Energi ini
hanya dapat diubah menjadi energi panas 10-15, maka dapat digunakan untuk kerja adalah 0.04 MJjam Van Loon, 1978 dan Malcolm, 1991
dalam Somantri 2002. Kebutuhan energi manusia pada kegiatan pengolahan di pabrik menurut Stout, N.A 1990 dan Sholahudin 1999
dalam Somantri 2002 yaitu sebesar 1.4 kkalmenit atau 0.725 MJjam.
2. Hasil-hasil penelitian kebutuhan energi pada proses pengolahan teh
hitam di PT Perkebunan Nusantara VIII
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, besarnya masukan energi pada proses pengolahan di setiap tahapan proses mulai dari pelayuan pucuk
teh, penggilingan dan fermentasi, pengeringan bubuk teh dan sortasi kering baik secara total maupun pada tahapan-tahapan tertentu selalu bervariasi. Oleh
karena itu diperlukan audit energi diberbagai kebun di PT. Perkebunan Nusantara VIII agar kebutuhan energi pada setiap tahapan ataupun secara total
bisa dibandingan. Hasil-hasil penelitian tentang konsumsi energi pada pengolahan pucuk teh mennjadi bubuk teh di setiap tahapan proses
pengolahan disajikan dalam Tabel 8.
17 Tabel 8. Hasil-hasil penelitian konsumsi energi pada proses pengolahan teh
dalam satuan MJkg teh kering Kegiatan
PTPN VIII Goalpara
1
PTPN VIII Gedeh Cianjur
2
PTPN VIII Ciater
3
PTPN VIII Parakan salak
4
Pelayuan pucuk 7.2981
8.80173 9.91084
1.24000 Penggilingan 1.0831
1.85223 1.41797
1.13000 Pengeringan 9.1070
8.77846 8.80763
15.67000 Sortasi kering
0.5103 1.53567
0.67200 0.29000
Sumber : 1 Mulyawan, 1997 2 Somantri, 2002
3 Kartikasari, 2002 4 Edi Purnomo, 2006
D. AUDIT ENERGI
Audit energi merupakan bentuk analisa energi untuk menghitung jumlah energi yang digunakan dalam setiap tahap di dalam suatu sistem secara
keseluruhan Abdullah, 1998. Audit energi adalah kegiatan untuk mengidentifikasi potensi penghematan energi dan menentukan jumlah energi dan
biaya yang dapat dihemat dengan usaha konservasi energi dari suatu sistem, sarana maupun peralatan yang telah ada KEPRES 431993, Konservasi Energi.
Bagian dari usaha konservasi energi adalah dengan cara mengetahui sumber-sumber pemborosan pemakaian energi, serta memberikan analisis dan
jawaban mengenai tindakan yang bisa dilakukan terhadap pemakaian energi yang lebih tepat tanpa mengurangi produktifitas yang telah dicapai sebelumnya PII,
1992. Menurut KONEBA 1989 dalam Mulyawan 1997, metode audit energi
terdiri dari dua tahapan yaitu audit energi awal preliminary energi audit dan audit energi terinci detailed energy audit
1. Audit energi awal preliminary energy audit Audit energi awal preliminary energy audit adalah berupa pengumpulan
data awal dan analisa pendahuluan, yang terdiri dari pengelempokan sumber data, mengidentifikasi data yang diperlukan, pengumpulan data, analisa data,
pembuatan rencana pengembangan.
18 2. Audit energi terinci detailed energy audit
Audit energi terinci detailed energy audit adalah dengan melakukan penjajagan terhadap peralatan yang dipakai dalam suatu pabrik dan melakukan
analisa, baik terhadap alat yang tetap digunakan secara kontinyu maupun alat yang bersifat tidak tetap.
Tahapan pada audit energi terinci yaitu : a.
Evaluasi pengelolaan energi harian b.
Melakukan audit energi awal c.
Rencana pengembangan kegiatan pabrik d.
Pemilihan bagian-bagian yang akan diaudit secara rinci e.
Persiapan kelengkapan kerja f.
Pemeriksaan data lapangan g.
Evaluasi data yang dikumpulkan h.
Mengidentifikasi peluang konservasi energi i.
Rencana pengembangan aktivitas peralatan j.
Pengawasan penggunaan energi secara kontinyu k.
Penyempurnaan pengelolaan energi secara menyeluruh
Tahapan audit energi yang dilakukan oleh Suryadi 1994 dalam kegiatan audit energi pada proses produksi pupuk urea di PT Pupuk Kujang
adalah sebagai berikut : 1.
Pengumpulan data awal Pengumpulan data-data mengenai produksi dan energi jenis, sumber,
konsumsi dan kapasitas konsumsi 2.
Evaluasi awal Melakukan perhitungan untuk mendapatkan konsumsi energi spesifik
untuk listrik, panas dan mekanis dari suatu produk, dan membandingkan dengan data konsumsi energi secara internasional.
3. Pelaksanaan pengukuran energi
Data-data yang sebenarnya diperoleh melalui pengukuran variabel secara detil dan dilakukan dengan sistem akusisi data, seperti laju aliran
udara, laju aliran listrik, temperatur, data cuaca.
19 4.
Evaluasi hasil pengukuran Pelaksanaan konservasi energi akan didasarkan pada hasil
perbandingan data spesifikasi dengan data hasil pengukuran sesungguhnya, sehingga dari tahapan ini akan dapat dihasilkan rekomendasi cara
penghematan energi. 5.
Realisasi Pihak industri akan melaksanakan penghematan energi melalui
penataan, modifikasi, atau penggantian peralatan proses energi sesuai dengan bagian yang direnovasi dan sesuai dengan kemampuan industri, sehingga
pemborosan energi dapat diatasi. 6.
Kontrol unjuk kerja Setelah pelaksanaan pencegahan pemborosan terealisasi, tim audit
akan melakukan control unjuk kerja untuk mencocokan potensi penghematan energi yang sudah dihitung sebelumnya.
Sedangkan menurut Wayne C. Turner 1992 dalam Suryadi 1994, langkah-langkah dalam audit energi adalah sebagai berikut :
1. Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data ini meliputi teknik analisis pendahuluan, pengumpulan data tetapan-tetapan peralatan catatan lapangan, pengoperasian
data terhadap persamaan yang telah ada dan uji coba peralatan. 2.
Teknik analisis Tahapan analisis meliputi analisa konsep penambahan biaya untuk
tahapan tertentu bilamana diperlukan, analisis kesetimbangan massa dan energi, analisis energi yang masuk dan keluar pada sub sistem, analisis pindah
panas, evaluasi muatan listrik dan pembuatan model dan simulasi. 3.
Evaluasi biaya peralatan 4.
Membuat laporan hasil perhitungan konsumsi energi Tahap ini memerlukan langkah akhir dalam perumusan audit energi yang
meliputi laporan utama yang merupakan hasil keseluruhan auditing, laporan biasa yang merupakan data hasil perhitungan harian dan belum dijadikan
20 hasil audit yang baku, laporan efektifitas pengelolaan peralatan dan laporan
tinjauan review tiap tahap proses. Menurut Philippines National Oil Company 1986 dalam Rachmat
2001, metode audit energi dapat dibagi menjadi beberapa tingakatan yaitu : 1.
Primary audit atau preliminary audit Terdiri dari kegiatan pencatatan dan analisis pemakaian energi dengan
cara melaukan tinjauan singkat pada fasilitas pabrik dan dengan kebutuhan dan pembelian bahan bakar minyak. Pemeriksaan secara visual dilakukan
untuk menentukan peluang penghematan energi dan membuat rencana analisis energi yang lebih rinci. Preliminary audit dikerjakan 1 sampai 3 hari
tergantung pada kerumitan pabrik. 2.
Detailed audit atau maxi audit Terdiri dari catatan lengkap pemakaian energi untuk menghitung
pemakaian energi dan efisiensi. Hal ini mengharuskan penggunaan alat-alat pengukuran. Detailed audit ini dapat dikerjakan dalam waktu satu minggu
atau lebih. 3.
Plant survey mini audit Terdiri dari identifikasi energi terpakai, menganjurkan peningkatan
pemeliharaan dan pengoperasian alat secara benar. Mini audit memerlukan pengujian dan pengukuran jumlah energi terpakai dan energi yang hilang.
Mini audit juga meliputi anjuran dan analisis peluang konservasi energi dengan anggaran dana yang relatif murah atau investasi modal yang besar.
21
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian ini dilaksanakan di Labolatorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, IPB dan pabrik Cisaruni, PT.
Perkebunan Nusantara VIII, Garut, Jawa Barat. Sedangkan waktu pelaksanaan penelitian adalah selama periode bulan Maret 2010 sampai dengan Mei 2010.
B. PENDEKATAN MASALAH DAN BATASAN SISTEM
Kegiatan audit energi pada sitem pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox ini dilakukan di lima unit, yaitu unit penerimaan bahan baku, pelayuan,
penggilingan dan fermentasi, pengeringan dan sortasi kering. Batasan sistem yang dibuat dalam penelitian ini, antara lain sebagai berikut :
1. Seluruh kegiatan yang dilakukan di pabrik dan berhubungan langsung
dengan pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox. 2.
Seluruh input energi tenaga kerja yang terkait langsung dengan proses pengolahan diperhitungkan, kecuali pegawai administrasi dan petugas
keamanan di pabrik Cisaruni. 3.
Seluruh input energi listrik dan bahan bakar pada setiap unit proses diperhitungkan
4. Penerangan ruang pengolahan saat pengolahan diperhitungkan dalam audit
energi di perkebunan Cisaruni.
22 Gambar 4. Bagan alir proses, peralatan dan masukan energi pada pengolahan teh
di Perkebunan Cisaruni, Garut, Jawa Barat
C. PARAMETER YANG DIUKUR
Sebelum dilakukan pengumpulan data pada penelitian ini maka terlebih dahulu dilakukan penentuan parameter yang akan diukur. Adapun parameter yang
akan diukur meliputi : 1.
Penggunaan energi berasal dari bahan bakar Data yang dibutuhkan meliputi data konsumsi bahan bakar, nilai kalor
bahan bakar dan jumlah produksi teh kering. 2.
Penggunaan energi listrik Data yang dibutuhkan meliputi data jumlah pemakaian listrik,
efisiensi, tegangan listrik, arus listrik, faktor daya listrik dan jumlah produksi teh kering dan daya terpasang pada peralatan produksi.
Tenaga manusia dan listrik
Tenaga manusia, listrik dan bahan
bakar Tenaga manusia dan
listrik Tenaga manusia,
listrik dan bahan bakar
Tenaga manusia dan listrik
P enerimaan bahan baku
Pelayuan pucuk segar
P enggilingan fermentasi
P engeringan
Sortasi kering
Tahapan proses Masukan energi
Alatmesin
Two stage drier dan
Heat exchanger Monorail
Withering trough Alatmesin
penggilingan
Alatmesin sortasi
23 3.
Penggunaan tenaga manusia Data yang dibutuhkan meliputi data jumlah karyawan yang bekerja
pada unit pengolahan, jumlah jam kerja karyawan, nilai unit tenaga manusia dan jumlah produksi pucuk teh dan jumlah produksi teh kering.
4. Efisiensi penggunaan energi
Setelah dilakukan pengukuran disetiap proses, perhitungan efisiensi penggunaan energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox
dilakukan dengan membandingkan energi input dan output atau kapasitas pengukuran dengan kapasitas terpasang.
D. METODE AUDIT ENERGI DAN METODE PENGAMBILAN DATA
Metode audit energi yang akan dipakai pada penelitian kali ini mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh PT. KONEBA 1989. Sehingga audit energi
ini terdiri dari dua tahapan : 1.
Tahap pendahuluan preliminary energy audit Pada tahap ini dilakukan pengelempokan sumber data yang diperlukan seperti
kondisi dan pola produksi, kemudian mengidentifikasi data-data tersebut. Setelah itu dilakukan analisis data untuk menentukan metode pengambilan
data dalam satu bulan, satu minggu, dan satu hari dengan tiga kali ulangan. Sehingga data tersebut dapat dievaluasi pada tahap pemeriksaan menyeluruh
detailed energy audit. 2.
Pemeriksaan menyeluruh detailed energy audit Setelah ditentukan metode pengambilan data yaitu data diambil dalam dua
tahap dimana setiap tahap data diambil pada jam sebagai berikut disajikan pada Tabel 9.
Berdasarkan data energi dan produksi teh hitam pada tahun 2009 diketahui bahwa tidak terjadi fluktuasi yang terlalu besar, baik data dalam satu hari, satu
minggu, maupun satu bulan. Maka audit energi ini dilakukan setiap jam seperti yang disajikan pada Tabel 9 pada hari selasa, kamis, dan sabtu, selama dua
minggu.
24 Tabel 9. Waktu pengambilan data proses audit energi pada pengolahan pucuk teh
menjadi teh hitam orthodox Tahapan proses
Tahap I Tahap II
Penerimaan bahan baku 09.00; 10.00; 11.00 11.00; 12.00; 13.00
Pelayuan 09.00; 17.00; 01.00 11.00; 17.00; 03.00
Penggilingan fermentasi 01.00; 04.30; 08.00 03.00; 06.30; 10.00
Pengeringan 03.00; 07.30; 12.00 05.00; 09.30; 14.00
Sortasi 04.00; 09.00; 15.00 06.00; 11.00; 17.00
Selanjutnya akan dilakukan pemeriksaan menyeluruh dengan melakukan penjajagan surveying terhadap peralatan yang dipakai di pabrik Cisaruni dan
melakukan analisa, baik terhadap alat yang tetap digunakan secara kontinyu maupun alat yang bersifat tidak tetap.
Tahapan selanjutnya dari pemeriksaan menyeluruh ini adalah melakukan pemeriksaan dan pencatatan atau pengambilan data. Pengambilan data untuk audit
ini dilakukan dengan 2 dua cara, yaitu : 1.
Pengumpulan data primer Waktu pengumpulan data primer ditentukan setelah dilakukan preliminary
energy audit. Sedangkan pengambilan data dilakukan dengan tiga kali
ulangan. Pengumpulan data pada tahap pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di pabrik dilakukan sebagai berikut :
1.1. Pada penerimaan bahan baku pucuk teh segar, pengumpulan data
dilakukan dengan cara mendata jumlah tenaga kerja, jumlah jam kerja, konsumsi energi listrik dan berat pucuk segar.
1.2. Pada tahap pelayuan pucuk teh segar, pengumpulan data dilakukan
dengan cara pengukuran jumlah jam kerja, jumlah tenaga kerja, konsumsi bahan bakar, konsumsi energi listrik, suhu ruang pelayuan, dan berat
pucuk segar. 1.3.
Pada tahap penggilingan dan fermentasi data yang diperlukan adalah jumlah jam kerja, konsumsi energi listrik, jumlah tenaga kerja, suhu ruang
penggilingan, dan suhu bubuk pada saat fermentasi.
25 1.4.
Pada tahap pengeringan pengumpulan data dilakukan dengan pengukuran jumlah jam kerja, jumlah tenaga kerja, konsumsi bahan bakar, konsumsi
energi listrik, pengukuran suhu udara luar, suhu udara yang masuk ke alat pengering, suhu udara yang keluar dari alat pengering, dan lama proses
pengeringan. 1.5.
Tahap sortasi kering, pengumpulan data dilakukan dengan cara pengukuran jumlah jam kerja, konsumsi energi listrik, jumlah tenaga
kerja, berat teh kering yang dihasilkan. 2.
Pengumpulan data sekunder Pengambilan data sekunder dilakukan apabila pengumpulan data primer tidak
mungkin dilakukan. Pengumpulan data sekunder bertujuan untuk mendukung data primer.
E. ALAT DAN BAHAN
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pucuk teh segar, pucuk layu, pucuk tergiling, bubuk fermentasi, bubuk teh hitam kering dan bahan bakar
padat padat yang diperoleh dari PT. Pekebunan Nusantara VIII, Kebun Cisaruni, Garut, Jawa Barat. Adapun peralatan yang akan digunakan dan diamati unjuk
kerjanya adalah withering trough, pengering tipe two stage drier dan heat exchanger,
elektromotor-elektromotor penggerak mesin-mesin yang ada di pabrik. Alat-alat ukur yang digunakan untuk mendapatkan data adalah : stop
watch, kWh-meter, tang ampere, termometer alkohol bola basah-bola kering,
anemometer, halogen moisture analyzer dan termokopel yang terpasang pada alat pengering dan heat exchanger.
F. PERHITUNGAN DAN ANALISIS DATA
Data yang didapatkan dianalisis dengan perhitungan masukan energi menggunakan persamaan-persamaan, sehingga didapatkan hasil konsumsi energi
pada setiap proses produksi teh hitam orthodox. Analisis data dimaksudkan untuk memperoleh kesimpulan tentang efisien atau tidaknya penggunaan energi pada
sistem pengolahan tersebut. Proses pengolahan yang dimaksud adalah meliputi
26 kegiatan pelayuan pucuk segar, penggilingan dan fermentasi, pengeringan, sortasi
kering, dan pengemasan. Perhitungan terhadap masukan energi yang digunakan, dilakukan dengan memasukan variabel pada persamaan yang telah ditentukan dan
semua satuan dalam MJkg teh kering. 1.
Energi bahan bakar Besarnya energi yang berasal dari bahan bakar untuk proses produksi
dalam kegiatan prapanen untuk setiap kg pucuk teh didekati dengan menggunakan persamaan :
Sedangkan dalam kegiatan pengolahan proses produski teh kering didekati dengan persamaan :
Sehingga total energi bahan bakar yang tersimpan tiap kg teh kering dapat dijabarkan sebagai berikut :
dimana : = Jumlah energi yang berasal dari bahan bakar pada kegiatan pra
panen untuk tiap kg pucuk teh MJkg. = Jumlah energi yang berasal dari bahan bakar pada kegitan
pengolahan untuk tiap kg teh kering MJkg. = Konsumsi bahan bakar pada pra panen yang ke-i lt
= Konsumsi bahan bakar pada proses pengolahan yang ke-j lt = Nilai kalor bahan bakar jenis ke-i MJlt
= Nilai kalor bahan bakar jenis ke-j MJlt = Jumlah produksi pucuk kg
= Jumlah produksi teh kering kg = 1,2, 3……….
= Rendemen
27 2.
Energi listrik Besarnya energi litrik yang digunakan untuk memproduksi tiap kg teh
kering didekati dengan persamaan Anwar, 1990 dalam Mulyawan 1997 :
Dimana nilai D untuk listrik 1 fasa menggunakan persamaan PT. Koneba, 1987 dalam Mulyawan 1997 :
Nilai D untuk listrik tiga fasa menggunakan persamaan PT. Koneba, 1987 dalam Mulyawan 1997 :
dimana : = Energi listrik yang digunakan untuk produksi teh MJkg
= Daya motormesin terukur kW = Waktu pemakaian alat jam
= Efisiensi alatelektromotor = Jumlah produksi teh kering kg
= Tegangan volt = Arus ampere
= Faktor daya
3. Energi tenaga manusia
Besarnya tenaga manusia selama kegitan pra panen pada proses produksi teh didekati dengan persamaan :
Besarnya tenaga manusia selama kegiatan proses pengolhan teh khusus nya pada proses di pabrik menggunakan persamaan Anwar, 1990 dalam
Mulyawan 1997
28 Sehingga total energi manusia yang digunakan untuk memproduksi
setiap kg teh kerig adalah :
dimana : Etm tot = Jumlah tenaga manusia total yang dibutuhkan MJkg
E
tm1
= Tenaga manusia selama pra panen tiap kg pucuk teh MJkg R
tm2
= Tenaga manusia selama pengolahan tiap kg pucuk teh MJkg JK = Jumlah jam kerja jam
NE = Nilai unit kalor tenaga manusia Q
1
= Jumlah produksi pucuk kg Q
2
= Jumlah produksi teh kering kg 4.
Analisis energi dalam proses pengeringan Dalam produksi teh, penggunaan energi terbesar berdasarkan beberapa
referensi terjadi pada tahap pengeringan mengkonsumsi energi bahan bakar dan listrik. Alat yang digunakan dalam proses ini yaitu pengering dilengkapi
dengan alat pindah panas heat exchanger dan main fan penghembus udara. Perhitungan kebutuhan energi pada proses pengeringan menggunakan
kurva psikometrik, dimana proses tersebut mengikuti garis kelembaban mutlak dari titik 1 ke titik 2 pada kurva tersebut disajikan pada Gambar 4.
29 Gambar 5. Kurva psikometrik chart untuk pengeringan
Keterangan : 1-2 = proses pemanasan udara
1-3 = proses pengeringan Tud = suhu udara
Tp = suhu pengeringan Untuk menghitung massa uap air dicari dengan mengurangi berat
bahan awal w
o
dengan berat akhir bahan w
l
:
dimana : = Massa air yang diuapkan kg
= Berat awal bahan kg = Berat akhir bahan kg
Laju perpindahan uap air dapat dicari setelah mendapatkan massa air yang diuapkan dengan persamaan :
dimana : = Laju perpindahan uap air kgjam
= Lama pengeringan jam
Aliran udara pengering yang dibutuhkan untuk menguapkan sejumlah air dari bahan menggunkan persamaan Taib et al. dalam Nasution, 1992 :
Besarnya panas sensibel yang dibutuhkan untuk memanaskan udara pengering, dihitung dengan menggunkan persamaan :
30 dimana :
= Jumlah udara pengering yang dibutuhkan m
3
jam = Volume spesifik udara luar m
3
kg udara kering = Volume spesifik udara setelah dipanaskan m
3
kg udara kering = Kelembaban mutlak udara setelah dipanaskan kgkg udara
kering = Kelembaban mutlak udara keluar kgkg udara kering
= Jumlah panas sensibel yang ditambahkan kJjam = Entalpi udara luar kJkg udara kering
= Entalpi udara setelah dipanaskan kJkg udara kering
Dengan mengasumsikan panas laten dalam bubuk teh sama dengan panas laten pengupan air bebas, maka kebutuhan energi yang diperlukan untuk
menguapkan air dari bubuk teh didekati dengan persamaan Brooker et al., 1974 dalam Kartikasari, 2002.
dimana : = Energi yang dibutuhkan untuk menguapakan air dari bubuk
teh kJjam = Entalpi udara lingkungan pada keadaan jenuh kJkg
o
C
Sedangkan besarnya energi yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar
pada burner dan energi yang tersedia pada burner Q
4
yaitu :
dimana : = Energi hasil pembakaran MJjam
= Energi tersedia pada burner
31 = Laju konsumsi bahan bakar literjam
= Nilai kalor bahan bakar MJjam = efisiensi burner
5. Efisiensi disetiap tahapan proses pengolahan
5.1. Efisiensi pelayuan
Sugiarti 1997 mendefinisikan efisiensi pelayuan merupakan perbandingan antara energi panas yang digunakan untuk menaikkan suhu
dan menguapkan air bahan QT dengan panas yang diterima udara pelayu Qup. Untuk perhitungan digunakan persamaan berikut :
dimana : = efisiensi pelayuan
QT = panas total yang digunakan untuk memanaskan menaikan suhu dan menguapkan air bahan dari kadar air awal hingga
kadar air akhir kJ Qup = panas udara pelayu kJ
dimana : Q
ps
= panas digunakan untuk memanaskanmenaikan suhu bahan kJ Q
uap
= panas yang digunakan untuk menguapkan air dari bahan kJ mt = massa pucuk teh basah kg
Cpk = panas jenis pucuk teh kJkg
o
C Tb = suhu bahan
o
C
32 Tk = suhu ke luar tumpukan bahan
o
C h
fg
= panas laten penguapan pada suhu Tk kJkg
o
C
Penurunan kadar air bahan selama pelayuan diukur berdasarkan total berat air yang diuapkan dibagi periode pelayuan.
dimana : W = Laju pengauapan kadar air bahan kg uap airjam
M = total berat air yang diuapkan kg t = periode pelayuan jam
Panas jenis pucuk teh dihitung berdasarkan persamaan nilai Willey and Son 1963 dalam Sugiarti 1997 :
dimana : KA1 = Kadar air basis basah
Untuk menentukan besarnya panas yang diberikan oleh udara panas pada bahan yang dilayuakan Qup digunakan persamaan :
dimana : V = laju aliran udara m
3
jam ρ = massa jenis udara pelayuan kgm
3
Cp = panas jenis udara pelayuan kJkg
o
C 5.2.
Efisiensi proses penggilingan
33 Efisiensi proses penggilingan dimana elektromotor yang digunakan
untuk menggerakan mesin dapat dihitung dengan rumus berikut :
dimana : = Efisiensi penggilingan
= Daya terukur motor listrik kW = Daya terpasang motor listrik kW
5.3. Efisiensi proses pengeringan
Nilai efisiensi pada proses pengeringan dapat dibedakan atas efisiensi penggunaan panas, efisiensi pemanasan udara dan efisiensi
pengeringan total. Nilai efisiensi dalam proses pengeringan dihitung dengan menggunkan persamaan-persaman berikut Rachmat, 1987 :
Menurut Sucipto 1987 efisiensi pengeringan total dinyatakan dalam persamaan berikut :
dimana : = Efisiensi pemanasan
= Efisiesni sistem
5.4. Efisiensi proses sortasi
Nilai efisiensi pada proses sortasi dimana motor listrik yang digunakan untuk menggerakan mesin-mesin yang ada diruang sortasi
dihitung dengan rumus sebagai berikut :
dimana : = Efisiensi penggilingan
34 = Daya terukur motor listrik kW
= Daya terpasang motor listrik kW
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A.
HASIL AUDIT ENERGI
Proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox meliputi kegiatan penerimaan pucuk teh di pabrik, pembeberan, pelayuan, turun layu,
penggilingan dan fermentasi, pengeringan dan sortasi yang bertujuan untuk menghasilkan bubuk teh hitam berkualitas tinggi yang siap dikemas kemudian
dipasarkan. Dalam setiap proses ini memerlukan masukan-masukan energi yang dapat dibagi menjadi tiga bentuk yaitu : energi langsung seperti bahan bakar
minyak, bahan bakar padat berupa kayu bakar dan energi listrik, energi tak langsung yang biasa disebut dengan energi embodied berupa energi yang
digunakan untuk manufacturing peralatanmesin dan energi tenaga manusia. Perhitungan audit energi pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh
hitam orthodox di PT Nusantara VIII, Kebun Cisaruni Garut Jawa Barat hanya dilakukan di bagian proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox
yang meliputi perhitungan energi bahan bakar minyak, bahan bakar padat berupa kayu bakar, energi listrik serta energi tenaga manusia.
Hasil audit energi di PT Perkebunan Nusantara VIII kebun Cisaruni Garut Jawa Barat menunjukan bahwa konsumsi energi total untuk mengolah pucuk teh
menjadi teh hitam orthodox di pabrik dengan kapasitas produksi teh kering 231.675 ton adalah 33.62 MJkg teh kering, terdiri atas 1.98 MJkg 5.88
berupa energi listrik, 31.59 MJkg 93.95 berupa energi bahan bakar padat
35 kayu, 0.06 MJkg 0.17 berupa energi tenaga manusia. Detil hasil audit pada
setiap tahapan proses dapat dilihat pada Gambar 5 dan Tabel 10. Hasil ini diperoleh dengan menghitung konsumsi energi pengolahan pucuk teh menjadi teh
hitam orthodox pada bulan Maret 2010. Perhitungan audit energi di Perkebunan Cisaruni tidak memperhitungkan nilai energi embodied karena tidak tersedianya
data yang mendukung.
1. Konsumsi energi pada tiap tahapan proses