Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular Sieve 13X pada Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan Desikan
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
SKRIPSI
Oleh
FITRI SIREGAR
110405036
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
JULI 2016
Universitas Sumatera Utara
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
SKRIPSI
Oleh
FITRI SIREGAR
110405036
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2016
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi
ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan,
Juli 2016
Fitri Siregar
NIM 110405036
i
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul:
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang ujian skripsi pada 22 Juli 2016 dan dinyatakan memenuhi
syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Medan, Juli 2016
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, MS
NIP. 19611225 198903 1 003
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Ir. Bambang Trisakti, MT
NIP. 19660925 199103 1 003
Prof. Dr. Rosdanelli Hasibuan, MT
NIP. 19680808 199403 2 003
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi
dengan judul “Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular Sieve 13X pada
Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan Desikan”, berdasarkan hasil
penelitian yang Penulis lakukan di Laboratorium Energi Baru/Terbarukan Balai
Riset dan Standarisasi Industri Medan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Hasil penelitian ini memberikan informasi mengenai solusi yang dapat digunakan
pada malam hari untuk mencegah uap air yang ada di udara masuk kembali ke
dalam bahan yang sudah setengah kering pada siang harinya mengingat kakao
sangat rentan terhadap tumbuhnya jamur.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu
secara khusus penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada Bapak Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, MS dan Ibu Dr. Ir.
Sari Farah Dina, MT.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga
skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
Juli 2016
Penulis
Fitri Siregar
iii
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :
1. Kedua orang tua tercinta, Anthony Siregar dan Rosmaida Sijabat serta
kakak Evi dan adik-adik tercinta, Ria, Albert, dan Erick yang telah banyak
mendukung dan mendoakan penulis sampai saat ini.
2. Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, M.S, selaku dosen pembimbing dan
Sekretaris Departemen Teknik Kimia USU.
3. Dr. Ir. Sari Farah Dina, M.T, selaku dosen pembimbing lapangan yang
telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini.
4. Ir. Bambang Trisakti, M.T dan Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, M.T
yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi
ini.
5. Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia USU.
6. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T, selaku Koordinator Skripsi Departemen
Teknik Kimia USU.
7. Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, M.S sebagai Dosen Pembimbing
Akademik.
8. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen
Teknik Kimia USU yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang
sangat berharga kepada penulis.
9. Klaudia K.Y. Marbun atas kerjasamanya yang baik hingga akhir selama
melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
10. Sahabat-sahabat terbaik yang selalu memberikan dukungan serta doa
untuk penulis yaitu Franshot, Elinda, Dison, Melody, Jhonson, Roma,
Ristorisna, dan Yeni.
11. Sahabat-sahabat stambuk 2011 di Teknik Kimia USU khususnya Happy,
Nora, Klaudia, Henni, Dessy, Fahmi, Iloan, dan Edy yang telah
memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis.
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
NIM
Tempat, tanggal lahir
Nama orang tua
Alamat orang tua
: Fitri Siregar
: 110405036
: Lobutangga, 23 Juli 1993
: Anthony Siregar dan
Rosmaida Sijabat
: Jl. Melanthon Siregar,
Lobutangga, Silalitoruan,
Muara
Asal Sekolah:
• SD Negeri No. 175795 Muara tahun 1999-2005
• SMP Negeri 1 Muara tahun 2005 – 2008
• SMA Negeri 1 Muara tahun 2008 – 2011
Pengalaman Kerja dan Organisasi:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode
2014/2015 sebagai Anggota Bidang Sosial dan Rohani.
2. Ikatan Anak Muara (AMURA) Medan periode 2013/2014 sebagai
Anggota Bidang Sosial dan Rohani
3. Kerja Praktek di PT Pertamina EP Asset 1 Pangkalan Susu Field 2015.
Prestasi yang pernah diperoleh :
1. Peserta Cerdas Cermat Tingkat SMP Se-Kabupaten Tapanuli Utara
Tahun 2007
2. Peserta Olimpiade Sains Tingkat SMA Se-Kabupaten Tapanuli Utara
Tahun 2009
3. Peserta Cerdas Cermat Tingkat SMA Se-Kabupaten Tapanuli Utara
Tahun 2010
4. Peserta Pekan Olahraga dan Seni Se-Kabupaten Tapanuli Utara Tahun
2010
Artikel yang akan dipublikasikan pada :
1. Jurnal Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang
berjudul “Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular Sieve 13X pada
Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan Desikan”
v
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pertambahan massa adsorben
terhadap efektivitas pengeringan malam hari, menentukan nilai difusivitas
pengeringan kakao, menetukan model kinetika pengeringan kakao, mengetahui
nilai konsumsi energi spesifik, dan mengetahui laju pengeringannya. Bahan yang
digunakan adalah biji kakao fermentasi. Variabel berubah dalam penelitian ini
adalah massa adsorben yaitu 0,5 kg, 1 kg, dan 1,5 kg. Pengeringan dilakukan
menggunakan energi surya selama siang hari yang dilakukan mulai pukul 09.00
WIB sampai dengan pukul 17.00 WIB dengan Indirect Solar Dryer dan
dilanjutkan dengan penggunaan adsorben pada pukul 17.00 WIB – 09.00 WIB.
Pengeringan dihentikan pada saat dicapai berat konstan. Hasil pengeringan terbaik
diperoleh dari perbandingan massa kakao dan absorben 1:3. Pada malam hari,
massa kakao berkurang 17% – 22% dengan rentang RH 56% – 90%. Difusivitas
efektif dari hasil pengeringan kakao berada pada rentang 1,11 x 10-10 – 1,38 x 1010
(m2/detik). Model kinetika yang paling sesuai untuk pengeringan kakao dengan
variasi massa absorben ini adalah Model Page. Konsumsi energi spesifik paling
rendah yaitu 18,58 MJ/kg H2O yang diuapkan. Laju pengeringan rata-rata adalah
0,009 kg H2O/jam/kg berat kering dengan kadar air akhir 5,89% serta waktu
pengeringan 27,6 jam.
Kata Kunci : pengeringan biji kakao hasil fermentasi, pengeringan kontinu energi
surya dan adsorben, efektifitas pengeringan, konsumsi energi spesifik, model
kinetika pengeringan, difusivitas efektif
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This study aims to determine the effect of the adsorbent mass accretion to the
effectiveness of drying during off-sunshine, determining the value of effective
diffusivity drying cocoa, determine the kinetics model for drying cocoa, knowing the
value of specific energy consumption, and knowing the drying rate. Material used is
fermented cocoa beans. Variable change in this study is the mass of the adsorbent are
0,5 kg, 1 kg, and 1,5 kg. Drying is using solar energy during sunshine hours, start at
9 a.m to 5 p.m. and continued by adsorbent during off-sunshine, start at 5 p.m to 9
a.m. Drying is done if the mass of the cocoa is constant. The best results of this study
are obtained from in comparison mass of the cocoa and absorbent 1 :3. In the offsunshine mass of the cocoa reduce 17% - 22% with a range of RH 56% - 90%.
Effective diffusivity cocoa is in the range 1,11 x 10-10 – 1,38 x 10-10 (m2/sec). The
most suitable kinetics model for drying cocoa is a Page model. The lowest of specific
energy consumption is 18,58 MJ/kg moist. The average of drying rate is 0,009 kg
H2O/hour/kg dry mass with a moisture content 5,89% and the drying time 27,6
hours.
Key words: drying of fermented cocoa beans, continuous solar drying with adsorbent,
effectiveness of drying, specific energy consumption, kinetics model of drying cocoa,
and effective diffusivity of cocoa
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP
v
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiv
DAFTAR SINGKATAN
xvi
DAFTAR SIMBOL
xvii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
4
1.4 MANFAAT PENELITIAN
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
5
TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1 ENERGI MATAHARI
6
2.2 KAKAO (Theobroma cocoa L.)
6
2.3 PENGERINGAN
7
2.4 KOLEKTOR
9
2.5 MOLECULAR SIEVE SEBAGAI ADSORBEN
11
2.6 KINETIKA PENGERINGAN
12
2.6.1 Moisture Content
12
viii
Universitas Sumatera Utara
BAB III
2.6.2 Drying Rate
12
2.6.3 Difusivitas
13
2.7 KONSUMSI ENERGI SPESIFIK (KES)
16
METODOLOGI PENELITIAN
18
3.1 LOKASI PENELITIAN
18
3.2 BAHAN DAN PERALATAN YANG DIGUNAKAN
18
3.2.1 Bahan yang Digunakan
18
3.2.2 Peralatan yang Digunakan
18
3.2.3 Peralatan Pengujian
19
3.3 DIAGRAM KERJA
21
3.4 PROSEDUR KERJA
22
3.4.1 Efektivitas Pengeringan Siang Hari
22
3.4.2 Efektivitas Pengeringan Malam Hari
22
3.4.3 Difusivitas Efektif
23
3.4.4 Model Kinetika Pengeringan yang Sesuai
24
3.4.5 Konsumsi Energi Spesifik
24
3.4.6 Hubungan Laju Pengeringan dengan Waktu dan
Kadar Air
BAB IV
24
3.5 FLOWCHART PENELITIAN
27
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
4.1 EFEKTIFITAS PENGERINGAN
29
4.1.1 Efektifitas Pengeringan Tenaga Surya
29
4.1.2 Efektifitas Desikan Pada Proses Dehidrasi Biji Kakao
pada Malam Hari
32
4.2 HUBUNGAN MOISTURE CONTENT TERHADAP WAKTU
34
4.3 HUBUNGAN LAJU PENGERINGAN DENGAN WAKTU
35
4.4 HUBUNGAN LAJU PENGERINGAN TERHADAP
MOISTURE CONTENT
36
4.5 MODEL PENGERINGAN
37
4.5.1 Hubungan Moisture Ratio Terhadap Waktu
37
ix
Universitas Sumatera Utara
BAB V
4.5.2 Analisa Model Pengeringan
39
4.5.3 Kesesuaian Model Pengeringan
41
4.6 DIFFUSIVITAS EFEKTIF (Deff)
43
4.7 KONSUMSI ENERGI SPESIFIK (KES)
44
KESIMPULAN DAN SARAN
46
5.1 KESIMPULAN
46
5.2 SARAN
47
48
DAFTAR PUSTAKA
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip Pengeringan Secara (a) Langsung (b) Tidak Langsung
8
Gambar 2.2 Bagian – Bagian Kolektor
10
Gambar 3.1 Laptop
20
Gambar 3.2 RH dan T Data Logger
20
Gambar 3.3 Hobo Microstation Data Logger
21
Gambar 3.4 Load Cell
21
Gambar 3.5 Thermolaser
21
Gambar 3.6 Diagram Kerja Pengeringan Kakao Energi Surya Menggunakan
21
Adsorben Molecular Sieve
Gambar 3.7 Prosedur Pengukuran
25
Gambar 3.8 Flowchart Penelitian Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular
Sieve pada Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan
Desikan dengan Perbandingan Jumlah Adsorben dan Bahan Baku
27
Gambar 4.1 Kondisi Cuaca pada Saat Pengeringan Siang Hari Berlangsung
pada Pengeringan Surya + Adsorben dengan Perbandingan
(a) 1:1, (b) 1:2, (c) 1:3
30
Gambar 4.2 Temperatur dan RH didalam Box Pengering Surya + Adsorben
31
Gambar 4.3 Besar Penguapan Air pada Malam Hari
32
Gambar 4.4 Penurunan Kadar Air Bahan Terhadap Waktu
34
Gambar 4.5 Hubungan Laju Pengeringan dengan Waktu
35
Gambar 4.6 Hubungan Laju Pengeringan Terhadap Moisture Content
36
Gambar 4.7 Hubungan Moisture Ratio Terhadap Waktu
38
Gambar 4.8 Kesesuaian Nilai MR (Moisture Ratio) Model Page, Newton,
Logaritma dan Handerson - Pabis dengan MR Observasi Pada
Perbandingan 1:1
42
Gambar 4.9 Kesesuaian Nilai MR (Moisture Ratio) Model Page, Newton,
Logaritma dan Handerson - Pabis dengan MR Observasi Pada
Perbandingan 1:2
42
Gambar 4.10 Kesesuaian Nilai MR (Moisture Ratio) Model Page, Newton,
Logaritma dan Handerson - Pabis dengan MR Observasi Pada
xi
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan 1:3
43
Gambar 4.11 Perbandingan Nilai Difusivitas Efektif
44
Gambar 4.12 Perbandingan Nilai Konsumsi Energi Spesifik
45
Gambar L2.1 Grafik Ln MR vs t pada Perbandingan Kakao dan
73
Adsorben 1:1
Gambar L2.2 Grafik Ln (-Ln MR) vs Ln t pada Perbandingan Kakao dan
74
Adsorben 1:1
Gambar L2.3 Grafik Ln MR vs Waktu dengan intercept = 0 pada
75
Perbandingan Kakao dan Adsorben 1:1
Gambar L2.4 Grafik Ln MR vs Waktu pada Perbandingan Kakao dan
76
Adsorben 1:1
Gambar L2.5 Grafik MR vs Waktu pada Perbandingan Kakao dan Adsorben 1:1 77
Gambar L3.1 Foto Alat Indirect Solar Dryer
92
Gambar L3.2 Foto Sampel Kakao Sebelum Pengeringan
92
Gambar L3.3 Foto Sampel Kakao pada Pengeringan Malam Hari
93
Gambar L3.4 Foto Sampel Kakao Setelah Pengeringan
93
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Model Kinetika Pengeringan yang Digunakan
14
Tabel 3.1
Tabel Pengukuran yang Dilakukan dalam Penelitian
26
Tabel 4.1
Data Hasil Pengeringan Biji Kakao
33
Tabel 4.2
Bentuk Linear Model Pengeringan Lapisan Tipis
39
Tabel 4.3
Nilai Konstanta dan R2 Masing-Masing Model Pengeringan
40
Tabel 4.4
Nilai R2, χ2 dan RMSE
41
Tabel L.1.1 Data Hasil Pengeringan Biji Kakao dengan Perbandingan
Massa Kakao : Adsorben 1 : 1
52
Tabel L.1.2 Data Hasil Pengeringan Biji Kakao dengan Perbandingan
Massa Kakao : Adsorben 1 : 2
57
Tabel L.1.3 Data Hasil Pengeringan Biji Kakao dengan Perbandingan
Massa Kakao : Adsorben 1 : 2
61
Tabel L.1.4 Data Relative Humidity (RH), Suhu Lingkungan, dan
Intensitas Radiasi Matahari dengan Perbandingan Massa
Kakao : Adsorben 1 : 1
66
Tabel L.1.5 Data Relative Humidity (RH), Suhu Lingkungan, dan
Intensitas Radiasi Matahari dengan Perbandingan Massa
Kakao : Adsorben 1 : 1
68
Tabel L.1.6 Data Relative Humidity (RH), Suhu Lingkungan, dan
Intensitas Radiasi Matahari dengan Perbandingan Massa
Kakao : Adsorben 1 : 1
69
Tabel L.2.1 Bentuk Linear Model Kinetika Karakteristik Pengeringan
74
Tabel L.2.2 Sifat Fisik Udara pada Temperatur Film 311,11 K
79
Tabel L.2.3 Sifat Fisik Udara pada Temperatur Film 305,23 K
82
Tabel L.2.4 Sifat Fisik Udara pada Temperatur Film 318,77 K
84
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN
52
L1.1 DATA HASIL PENGERINGAN
52
L1.2 DATA RELATIVE HUMIDITY (RH),SUHU
LINGKUNGAN, DAN INTENSITAS RADIASI
MATAHARI
66
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
71
L2.1 PERHITUNGAN BERAT KERING
71
L2.1.1 Perhitungan Berat Kering Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Adsorben 1:1
L2.2 PERHITUNGAN KADAR AIR
71
71
L2.2.1 Perhitungan Kadar Air Untuk Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.3 PERHITUNGAN LAJU PENGERINGAN
71
71
L2.3.1 Perhitungan Laju Pengeringan Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.4 PERHITUNGAN MOISTURE RATIO
72
72
L2.4.1 Perhitungan Moisture Ratio Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.5 PERHITUNGAN DIFFUSIVITAS EFEKTIF
72
73
L2.5.1 Perhitungan Diffusivitas Efektif Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.6 MODEL MATEMATIKA PENGERINGAN
73
74
L2.6.1 Perhitungan MRpred
74
L2.6.2 Perhitungan RSME (Root Mean Square Error)
77
L2.6.3 Perhitungan χ2 (Chi Square)
78
L2.7 MENGHITUNG KECEPATAN PROFIL KOLEKTOR
78
L2.8 MENGHITUNG TEMPERATUR MASUK RUANG
PENGERING
81
L2.9 MENGHITUNG KOEFISIEN KONVEKSI
82
L2.10 MENGHITUNG KEHILANGAN PANAS
85
xiv
Universitas Sumatera Utara
L2.11 MENGHITUNG PANAS MASUK (QIN) PADA
KOLEKTOR
89
L2.12 MENGHITUNG PANAS YANG DIGUNAKAN (QU)
PADA KOLEKTOR
90
L2.14 MENGHITUNG KONSUMSI ENERGI SPESIFIK
LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
91
92
L3.1 FOTO ALAT INDIRECT SOLAR DRYER
92
L3.2 FOTO SAMPEL KAKAO SEBELUM PENGERINGAN
92
L3.3 FOTO SAMPEL KAKAO PADA PENGERINGAN
MALAM HARI
93
L3.4 FOTO SAMPEL KAKAO SESUDAH PENGERINGAN
93
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
DR
Drying Rate
RH
Relatif Humudity
ISD
Indirect Solar Drying
MR
Moisture Ratio
RSME
Root Mean Square Error
PCM
Phase Change Material
xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
Satuan
A
Luas Bahan
M
dm
Perubahan massa sampel
Gram
dt
Perubahan waktu
m
Massa sampel
Gram
W
Berat sampel
Gram
t
waktu
Mo
Berat awal bahan
Jam atau menit
Gram
Mt
Berat saat t
Gram
Mc
Berat bahan saat setimbang
Gram
T
Suhu
L
Setengah tebal bahan
Cm
Deff
R2
Difusivitas Efektif
Koefisien determinan
m2/detik
-
a
Konstanta model pengeringan
-
k
Konsanta model pengeringan
-
n
Konstanta model pengeringan
-
χ
Chi square
-
N
Jumlah data
-
Z
Jumlah data konstan
-
MRexp
MR percobaan
-
MRpred
MR prediksi
-
b
Bawah
-
dd
Dinding
-
d
Permukaan dalam
-
l
Permukaan luar
-
k
Kering sampel
-
kc
Kaca
-
ky
Kayu
-
2
o
C
xvii
Universitas Sumatera Utara
o
Kondisi awal
-
p
Plat absorber
-
r
Reaksi
-
rw
Rockwool
-
st
Styrofoam
-
t
Kondisi pada t detik
-
ud
Udara
-
loss
Hilang
-
rad
-
F’
Radiasi
Faktor efisiensi kolektor (90%)
%
h
Koefisien konveksi
W/m2.K
I
Intensitas radiasi matahari
W/m2
k
Konduktivitas termal
W/m.K
Q
Jumlah panas
J
r
Jari-jari ekivalen bola
M
T
Temperatur
K, oC
t
Waktu
Detik
v
Kecepatan rata-rata
m/s
H
entalpi
kJ
xviii
Universitas Sumatera Utara
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
SKRIPSI
Oleh
FITRI SIREGAR
110405036
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
JULI 2016
Universitas Sumatera Utara
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
SKRIPSI
Oleh
FITRI SIREGAR
110405036
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
JULI 2016
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi
ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan,
Juli 2016
Fitri Siregar
NIM 110405036
i
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul:
OPTIMASI PENGGUNAAN ADSORBEN MOLECULAR
SIEVE 13X PADA PENGERING SURYA SISTEM
INTEGRASI MATAHARI DAN DESIKAN
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang ujian skripsi pada 22 Juli 2016 dan dinyatakan memenuhi
syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Medan, Juli 2016
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, MS
NIP. 19611225 198903 1 003
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Ir. Bambang Trisakti, MT
NIP. 19660925 199103 1 003
Prof. Dr. Rosdanelli Hasibuan, MT
NIP. 19680808 199403 2 003
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi
dengan judul “Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular Sieve 13X pada
Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan Desikan”, berdasarkan hasil
penelitian yang Penulis lakukan di Laboratorium Energi Baru/Terbarukan Balai
Riset dan Standarisasi Industri Medan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik.
Hasil penelitian ini memberikan informasi mengenai solusi yang dapat digunakan
pada malam hari untuk mencegah uap air yang ada di udara masuk kembali ke
dalam bahan yang sudah setengah kering pada siang harinya mengingat kakao
sangat rentan terhadap tumbuhnya jamur.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu
secara khusus penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada Bapak Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, MS dan Ibu Dr. Ir.
Sari Farah Dina, MT.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga
skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
Juli 2016
Penulis
Fitri Siregar
iii
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :
1. Kedua orang tua tercinta, Anthony Siregar dan Rosmaida Sijabat serta
kakak Evi dan adik-adik tercinta, Ria, Albert, dan Erick yang telah banyak
mendukung dan mendoakan penulis sampai saat ini.
2. Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, M.S, selaku dosen pembimbing dan
Sekretaris Departemen Teknik Kimia USU.
3. Dr. Ir. Sari Farah Dina, M.T, selaku dosen pembimbing lapangan yang
telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini.
4. Ir. Bambang Trisakti, M.T dan Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, M.T
yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi
ini.
5. Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia USU.
6. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T, selaku Koordinator Skripsi Departemen
Teknik Kimia USU.
7. Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi Lubis, M.S sebagai Dosen Pembimbing
Akademik.
8. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen
Teknik Kimia USU yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang
sangat berharga kepada penulis.
9. Klaudia K.Y. Marbun atas kerjasamanya yang baik hingga akhir selama
melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
10. Sahabat-sahabat terbaik yang selalu memberikan dukungan serta doa
untuk penulis yaitu Franshot, Elinda, Dison, Melody, Jhonson, Roma,
Ristorisna, dan Yeni.
11. Sahabat-sahabat stambuk 2011 di Teknik Kimia USU khususnya Happy,
Nora, Klaudia, Henni, Dessy, Fahmi, Iloan, dan Edy yang telah
memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis.
iv
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
NIM
Tempat, tanggal lahir
Nama orang tua
Alamat orang tua
: Fitri Siregar
: 110405036
: Lobutangga, 23 Juli 1993
: Anthony Siregar dan
Rosmaida Sijabat
: Jl. Melanthon Siregar,
Lobutangga, Silalitoruan,
Muara
Asal Sekolah:
• SD Negeri No. 175795 Muara tahun 1999-2005
• SMP Negeri 1 Muara tahun 2005 – 2008
• SMA Negeri 1 Muara tahun 2008 – 2011
Pengalaman Kerja dan Organisasi:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode
2014/2015 sebagai Anggota Bidang Sosial dan Rohani.
2. Ikatan Anak Muara (AMURA) Medan periode 2013/2014 sebagai
Anggota Bidang Sosial dan Rohani
3. Kerja Praktek di PT Pertamina EP Asset 1 Pangkalan Susu Field 2015.
Prestasi yang pernah diperoleh :
1. Peserta Cerdas Cermat Tingkat SMP Se-Kabupaten Tapanuli Utara
Tahun 2007
2. Peserta Olimpiade Sains Tingkat SMA Se-Kabupaten Tapanuli Utara
Tahun 2009
3. Peserta Cerdas Cermat Tingkat SMA Se-Kabupaten Tapanuli Utara
Tahun 2010
4. Peserta Pekan Olahraga dan Seni Se-Kabupaten Tapanuli Utara Tahun
2010
Artikel yang akan dipublikasikan pada :
1. Jurnal Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang
berjudul “Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular Sieve 13X pada
Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan Desikan”
v
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pertambahan massa adsorben
terhadap efektivitas pengeringan malam hari, menentukan nilai difusivitas
pengeringan kakao, menetukan model kinetika pengeringan kakao, mengetahui
nilai konsumsi energi spesifik, dan mengetahui laju pengeringannya. Bahan yang
digunakan adalah biji kakao fermentasi. Variabel berubah dalam penelitian ini
adalah massa adsorben yaitu 0,5 kg, 1 kg, dan 1,5 kg. Pengeringan dilakukan
menggunakan energi surya selama siang hari yang dilakukan mulai pukul 09.00
WIB sampai dengan pukul 17.00 WIB dengan Indirect Solar Dryer dan
dilanjutkan dengan penggunaan adsorben pada pukul 17.00 WIB – 09.00 WIB.
Pengeringan dihentikan pada saat dicapai berat konstan. Hasil pengeringan terbaik
diperoleh dari perbandingan massa kakao dan absorben 1:3. Pada malam hari,
massa kakao berkurang 17% – 22% dengan rentang RH 56% – 90%. Difusivitas
efektif dari hasil pengeringan kakao berada pada rentang 1,11 x 10-10 – 1,38 x 1010
(m2/detik). Model kinetika yang paling sesuai untuk pengeringan kakao dengan
variasi massa absorben ini adalah Model Page. Konsumsi energi spesifik paling
rendah yaitu 18,58 MJ/kg H2O yang diuapkan. Laju pengeringan rata-rata adalah
0,009 kg H2O/jam/kg berat kering dengan kadar air akhir 5,89% serta waktu
pengeringan 27,6 jam.
Kata Kunci : pengeringan biji kakao hasil fermentasi, pengeringan kontinu energi
surya dan adsorben, efektifitas pengeringan, konsumsi energi spesifik, model
kinetika pengeringan, difusivitas efektif
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This study aims to determine the effect of the adsorbent mass accretion to the
effectiveness of drying during off-sunshine, determining the value of effective
diffusivity drying cocoa, determine the kinetics model for drying cocoa, knowing the
value of specific energy consumption, and knowing the drying rate. Material used is
fermented cocoa beans. Variable change in this study is the mass of the adsorbent are
0,5 kg, 1 kg, and 1,5 kg. Drying is using solar energy during sunshine hours, start at
9 a.m to 5 p.m. and continued by adsorbent during off-sunshine, start at 5 p.m to 9
a.m. Drying is done if the mass of the cocoa is constant. The best results of this study
are obtained from in comparison mass of the cocoa and absorbent 1 :3. In the offsunshine mass of the cocoa reduce 17% - 22% with a range of RH 56% - 90%.
Effective diffusivity cocoa is in the range 1,11 x 10-10 – 1,38 x 10-10 (m2/sec). The
most suitable kinetics model for drying cocoa is a Page model. The lowest of specific
energy consumption is 18,58 MJ/kg moist. The average of drying rate is 0,009 kg
H2O/hour/kg dry mass with a moisture content 5,89% and the drying time 27,6
hours.
Key words: drying of fermented cocoa beans, continuous solar drying with adsorbent,
effectiveness of drying, specific energy consumption, kinetics model of drying cocoa,
and effective diffusivity of cocoa
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
iv
RIWAYAT HIDUP
v
ABSTRAK
vi
ABSTRACT
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiv
DAFTAR SINGKATAN
xvi
DAFTAR SIMBOL
xvii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
3
1.3 TUJUAN PENELITIAN
4
1.4 MANFAAT PENELITIAN
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
5
TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1 ENERGI MATAHARI
6
2.2 KAKAO (Theobroma cocoa L.)
6
2.3 PENGERINGAN
7
2.4 KOLEKTOR
9
2.5 MOLECULAR SIEVE SEBAGAI ADSORBEN
11
2.6 KINETIKA PENGERINGAN
12
2.6.1 Moisture Content
12
viii
Universitas Sumatera Utara
BAB III
2.6.2 Drying Rate
12
2.6.3 Difusivitas
13
2.7 KONSUMSI ENERGI SPESIFIK (KES)
16
METODOLOGI PENELITIAN
18
3.1 LOKASI PENELITIAN
18
3.2 BAHAN DAN PERALATAN YANG DIGUNAKAN
18
3.2.1 Bahan yang Digunakan
18
3.2.2 Peralatan yang Digunakan
18
3.2.3 Peralatan Pengujian
19
3.3 DIAGRAM KERJA
21
3.4 PROSEDUR KERJA
22
3.4.1 Efektivitas Pengeringan Siang Hari
22
3.4.2 Efektivitas Pengeringan Malam Hari
22
3.4.3 Difusivitas Efektif
23
3.4.4 Model Kinetika Pengeringan yang Sesuai
24
3.4.5 Konsumsi Energi Spesifik
24
3.4.6 Hubungan Laju Pengeringan dengan Waktu dan
Kadar Air
BAB IV
24
3.5 FLOWCHART PENELITIAN
27
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
4.1 EFEKTIFITAS PENGERINGAN
29
4.1.1 Efektifitas Pengeringan Tenaga Surya
29
4.1.2 Efektifitas Desikan Pada Proses Dehidrasi Biji Kakao
pada Malam Hari
32
4.2 HUBUNGAN MOISTURE CONTENT TERHADAP WAKTU
34
4.3 HUBUNGAN LAJU PENGERINGAN DENGAN WAKTU
35
4.4 HUBUNGAN LAJU PENGERINGAN TERHADAP
MOISTURE CONTENT
36
4.5 MODEL PENGERINGAN
37
4.5.1 Hubungan Moisture Ratio Terhadap Waktu
37
ix
Universitas Sumatera Utara
BAB V
4.5.2 Analisa Model Pengeringan
39
4.5.3 Kesesuaian Model Pengeringan
41
4.6 DIFFUSIVITAS EFEKTIF (Deff)
43
4.7 KONSUMSI ENERGI SPESIFIK (KES)
44
KESIMPULAN DAN SARAN
46
5.1 KESIMPULAN
46
5.2 SARAN
47
48
DAFTAR PUSTAKA
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip Pengeringan Secara (a) Langsung (b) Tidak Langsung
8
Gambar 2.2 Bagian – Bagian Kolektor
10
Gambar 3.1 Laptop
20
Gambar 3.2 RH dan T Data Logger
20
Gambar 3.3 Hobo Microstation Data Logger
21
Gambar 3.4 Load Cell
21
Gambar 3.5 Thermolaser
21
Gambar 3.6 Diagram Kerja Pengeringan Kakao Energi Surya Menggunakan
21
Adsorben Molecular Sieve
Gambar 3.7 Prosedur Pengukuran
25
Gambar 3.8 Flowchart Penelitian Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular
Sieve pada Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan
Desikan dengan Perbandingan Jumlah Adsorben dan Bahan Baku
27
Gambar 4.1 Kondisi Cuaca pada Saat Pengeringan Siang Hari Berlangsung
pada Pengeringan Surya + Adsorben dengan Perbandingan
(a) 1:1, (b) 1:2, (c) 1:3
30
Gambar 4.2 Temperatur dan RH didalam Box Pengering Surya + Adsorben
31
Gambar 4.3 Besar Penguapan Air pada Malam Hari
32
Gambar 4.4 Penurunan Kadar Air Bahan Terhadap Waktu
34
Gambar 4.5 Hubungan Laju Pengeringan dengan Waktu
35
Gambar 4.6 Hubungan Laju Pengeringan Terhadap Moisture Content
36
Gambar 4.7 Hubungan Moisture Ratio Terhadap Waktu
38
Gambar 4.8 Kesesuaian Nilai MR (Moisture Ratio) Model Page, Newton,
Logaritma dan Handerson - Pabis dengan MR Observasi Pada
Perbandingan 1:1
42
Gambar 4.9 Kesesuaian Nilai MR (Moisture Ratio) Model Page, Newton,
Logaritma dan Handerson - Pabis dengan MR Observasi Pada
Perbandingan 1:2
42
Gambar 4.10 Kesesuaian Nilai MR (Moisture Ratio) Model Page, Newton,
Logaritma dan Handerson - Pabis dengan MR Observasi Pada
xi
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan 1:3
43
Gambar 4.11 Perbandingan Nilai Difusivitas Efektif
44
Gambar 4.12 Perbandingan Nilai Konsumsi Energi Spesifik
45
Gambar L2.1 Grafik Ln MR vs t pada Perbandingan Kakao dan
73
Adsorben 1:1
Gambar L2.2 Grafik Ln (-Ln MR) vs Ln t pada Perbandingan Kakao dan
74
Adsorben 1:1
Gambar L2.3 Grafik Ln MR vs Waktu dengan intercept = 0 pada
75
Perbandingan Kakao dan Adsorben 1:1
Gambar L2.4 Grafik Ln MR vs Waktu pada Perbandingan Kakao dan
76
Adsorben 1:1
Gambar L2.5 Grafik MR vs Waktu pada Perbandingan Kakao dan Adsorben 1:1 77
Gambar L3.1 Foto Alat Indirect Solar Dryer
92
Gambar L3.2 Foto Sampel Kakao Sebelum Pengeringan
92
Gambar L3.3 Foto Sampel Kakao pada Pengeringan Malam Hari
93
Gambar L3.4 Foto Sampel Kakao Setelah Pengeringan
93
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Model Kinetika Pengeringan yang Digunakan
14
Tabel 3.1
Tabel Pengukuran yang Dilakukan dalam Penelitian
26
Tabel 4.1
Data Hasil Pengeringan Biji Kakao
33
Tabel 4.2
Bentuk Linear Model Pengeringan Lapisan Tipis
39
Tabel 4.3
Nilai Konstanta dan R2 Masing-Masing Model Pengeringan
40
Tabel 4.4
Nilai R2, χ2 dan RMSE
41
Tabel L.1.1 Data Hasil Pengeringan Biji Kakao dengan Perbandingan
Massa Kakao : Adsorben 1 : 1
52
Tabel L.1.2 Data Hasil Pengeringan Biji Kakao dengan Perbandingan
Massa Kakao : Adsorben 1 : 2
57
Tabel L.1.3 Data Hasil Pengeringan Biji Kakao dengan Perbandingan
Massa Kakao : Adsorben 1 : 2
61
Tabel L.1.4 Data Relative Humidity (RH), Suhu Lingkungan, dan
Intensitas Radiasi Matahari dengan Perbandingan Massa
Kakao : Adsorben 1 : 1
66
Tabel L.1.5 Data Relative Humidity (RH), Suhu Lingkungan, dan
Intensitas Radiasi Matahari dengan Perbandingan Massa
Kakao : Adsorben 1 : 1
68
Tabel L.1.6 Data Relative Humidity (RH), Suhu Lingkungan, dan
Intensitas Radiasi Matahari dengan Perbandingan Massa
Kakao : Adsorben 1 : 1
69
Tabel L.2.1 Bentuk Linear Model Kinetika Karakteristik Pengeringan
74
Tabel L.2.2 Sifat Fisik Udara pada Temperatur Film 311,11 K
79
Tabel L.2.3 Sifat Fisik Udara pada Temperatur Film 305,23 K
82
Tabel L.2.4 Sifat Fisik Udara pada Temperatur Film 318,77 K
84
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN
52
L1.1 DATA HASIL PENGERINGAN
52
L1.2 DATA RELATIVE HUMIDITY (RH),SUHU
LINGKUNGAN, DAN INTENSITAS RADIASI
MATAHARI
66
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
71
L2.1 PERHITUNGAN BERAT KERING
71
L2.1.1 Perhitungan Berat Kering Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Adsorben 1:1
L2.2 PERHITUNGAN KADAR AIR
71
71
L2.2.1 Perhitungan Kadar Air Untuk Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.3 PERHITUNGAN LAJU PENGERINGAN
71
71
L2.3.1 Perhitungan Laju Pengeringan Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.4 PERHITUNGAN MOISTURE RATIO
72
72
L2.4.1 Perhitungan Moisture Ratio Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.5 PERHITUNGAN DIFFUSIVITAS EFEKTIF
72
73
L2.5.1 Perhitungan Diffusivitas Efektif Untuk Sampel
Perbandingan Massa Kakao dan Absorben 1:1
L2.6 MODEL MATEMATIKA PENGERINGAN
73
74
L2.6.1 Perhitungan MRpred
74
L2.6.2 Perhitungan RSME (Root Mean Square Error)
77
L2.6.3 Perhitungan χ2 (Chi Square)
78
L2.7 MENGHITUNG KECEPATAN PROFIL KOLEKTOR
78
L2.8 MENGHITUNG TEMPERATUR MASUK RUANG
PENGERING
81
L2.9 MENGHITUNG KOEFISIEN KONVEKSI
82
L2.10 MENGHITUNG KEHILANGAN PANAS
85
xiv
Universitas Sumatera Utara
L2.11 MENGHITUNG PANAS MASUK (QIN) PADA
KOLEKTOR
89
L2.12 MENGHITUNG PANAS YANG DIGUNAKAN (QU)
PADA KOLEKTOR
90
L2.14 MENGHITUNG KONSUMSI ENERGI SPESIFIK
LAMPIRAN 3 DOKUMENTASI PENELITIAN
91
92
L3.1 FOTO ALAT INDIRECT SOLAR DRYER
92
L3.2 FOTO SAMPEL KAKAO SEBELUM PENGERINGAN
92
L3.3 FOTO SAMPEL KAKAO PADA PENGERINGAN
MALAM HARI
93
L3.4 FOTO SAMPEL KAKAO SESUDAH PENGERINGAN
93
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
DR
Drying Rate
RH
Relatif Humudity
ISD
Indirect Solar Drying
MR
Moisture Ratio
RSME
Root Mean Square Error
PCM
Phase Change Material
xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
Satuan
A
Luas Bahan
M
dm
Perubahan massa sampel
Gram
dt
Perubahan waktu
m
Massa sampel
Gram
W
Berat sampel
Gram
t
waktu
Mo
Berat awal bahan
Jam atau menit
Gram
Mt
Berat saat t
Gram
Mc
Berat bahan saat setimbang
Gram
T
Suhu
L
Setengah tebal bahan
Cm
Deff
R2
Difusivitas Efektif
Koefisien determinan
m2/detik
-
a
Konstanta model pengeringan
-
k
Konsanta model pengeringan
-
n
Konstanta model pengeringan
-
χ
Chi square
-
N
Jumlah data
-
Z
Jumlah data konstan
-
MRexp
MR percobaan
-
MRpred
MR prediksi
-
b
Bawah
-
dd
Dinding
-
d
Permukaan dalam
-
l
Permukaan luar
-
k
Kering sampel
-
kc
Kaca
-
ky
Kayu
-
2
o
C
xvii
Universitas Sumatera Utara
o
Kondisi awal
-
p
Plat absorber
-
r
Reaksi
-
rw
Rockwool
-
st
Styrofoam
-
t
Kondisi pada t detik
-
ud
Udara
-
loss
Hilang
-
rad
-
F’
Radiasi
Faktor efisiensi kolektor (90%)
%
h
Koefisien konveksi
W/m2.K
I
Intensitas radiasi matahari
W/m2
k
Konduktivitas termal
W/m.K
Q
Jumlah panas
J
r
Jari-jari ekivalen bola
M
T
Temperatur
K, oC
t
Waktu
Detik
v
Kecepatan rata-rata
m/s
H
entalpi
kJ
xviii
Universitas Sumatera Utara