TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin

  Jurusan Teknik Mesin Diajukan oleh :

  ARDHI WICAKSANA NIM : 095214038 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2013

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  FINAL ASSIGMENT Presented as a meaning To Obtain Sarjana Teknik Degree In Mechanical Engineering Study Program

  Majoring In Mechanical Engineering Submitted by

  ARDHI WICAKSANA Student Number : 095214038 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2013

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

ABSTRAK

Sebagai negara yang sebagian wilayahnya terlewati garis khatulistiwa

yang mempunyai cadangan energi surya yang cukup berlimpah, dan permintaan

alat pengering pertanian semakin tinggi. Diperlukan pemanfaatan radiasi surya

dalam proses pengeringan. Tujuan penelitian adalah: (1) mengembangkan alat

pengering energi surya; (2) Mengetahui efisiensi kolektor, efisiensi pengambilan,

efisiensi sistem yang dihasilkan; (3) Mengetahui perbedaan tekanan di dalam

pengering yang ditimbulkan oleh variasi cerobong.

  Pengering energi surya dengan kolektor plat persegi panjang terdiri dari 1

kasa absorber alumunium dengan panjang 8m dan lebar 1m, kotak kolektor

berukuran 2m x 1m x 0,12m, tertutup kaca berukuran 2m x 1m. Variabel yang

diukur meliputi Temperatur udara masuk kolektor (T1), Temperatur udara keluar

kolektor (T2), Temperatur udara keluar cerobong (T3), Kelembaban udara masuk

kolektor (RH1), Kelembaban udara keluar kolektor (RH2), Kelembaban udara

keluar cerobong (RH3), Radiasi surya yang datang (G T ), Berat bahan uji pada

setiap waktu (massa).

  Dari penelitian yang dilaksanakan, dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut : (1) Pengembangan alat pengering energi surya telah berhasil

dikembangkan dan bekerja dengan baik; (2) Hasil yang diperoleh, efisiensi

kolektor rata-rata tertinggi sebesar 93,33 % terjadi pada Data kedua. Efisiensi

sistem rata-rata tertinggi sebesar 41,03 % terjadi pada Data kedua. Efisiensi

pengambilan kadar air tertinggi sebesar 46,61 % terjadi pada Data kedua; (3)

Hasil yang diperoleh, perbedaan tekanan tertinggi rata-rata sebesar 201,19 Pa

terjadi pada Data ketiga.

  Kata Kunci : pengering energi surya, efisiensi kolektor, cerobong

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas berkat, rahmat, dan karunia

  • –Nya yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar dan tepat pada waktunya. Tugas

    Akhir ini disusun untuk memenuhi persyaratan mencapai derajat sarjana S

    – 1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan penelitian ini, khususnya kepada : 1.

  Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.

  2. Bapak Ir.Petrus Kanisius Purwadi, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin.

  3. Bapak I Gusti Ketut Puja, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

  4. Bapak Wibowo Kusbandono, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik.

  5. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. yang telah membantu merangkai sensor alat ukur.

  6. Dosen-dosen Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi.

  7. Terima kasih kepada Ayah dan Ibu yang telah memberi motivasi dan doa sehingga dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir.

  8. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin Sanata Dharma.

  9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu dan yang telah memberikan bantuan dalam penulisan Tugas Akhir.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Akhir kata, dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan laporan Tugas Akhir ini.

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

TITLE PAGE ......................................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIBING ...................................................... iii

  

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................ vi

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... x

  

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xvi

BAB I ..................................................................................................................... 1

  1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

  1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2

  1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................. 2

  1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................... 2

  1.5 Batasan Masalah ................................................................................... 2

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

BAB II .................................................................................................................... 4

  2.1 Dasar Teori ........................................................................................... 4

  2.2 Prinsip Kerja ......................................................................................... 5

  2.3 Energi Berguna (Qu) ............................................................................ 6

  2.4 Efisiensi Kolektor ( ƞc) ......................................................................... 6

  2.5 Efisensi Pengambilan ( ƞp) ................................................................... 7

  2.6 Efisiensi Sistem ( ƞs) ............................................................................. 7

  2.7 Perbedaan Tekanan ( Δp) ...................................................................... 8

  

BAB III .................................................................................................................. 9

  3.1 Skema Alat ........................................................................................... 9

  3.2 Alat Pendukung ................................................................................... 9

  3.3 Variabel yang Divariasikan ................................................................ 10

  3.4 Variabel yang Diukur ......................................................................... 10

  3.5 Langkah Penelitian ............................................................................. 10

  3.6 Pengolahan Data dan Analisa Data .................................................... 11

  

BAB IV ................................................................................................................ 12

  4.1 Data Penelitian ................................................................................... 12

  4.1.1 Data Pertama ............................................................................ 12

  4.1.2 Data Kedua .............................................................................. 14

  4.1.3 Data Ketiga .............................................................................. 15

  4.2 Grafik Hasil Pengambilan Data ......................................................... 17

  4.3 Data Perhitungan ............................................................................... 26

  4.3.1 Contoh Perhitungan Efisiensi Kolektor ( ƞc) ........................... 26

  4.3.2 Contoh Perhitungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp) .................... 29

  4.3.3 Contoh Perhitungan Efisiensi Sistem ( ƞs) ............................... 29

  4.3.4 Contoh Perhitungan Perbedaan Tekanan ( Δp) ......................... 29

  4.4 Grafik Hasil Perhitungan dan Pembahasan ....................................... 30

  4.4.1 Grafik Efisiensi Kolektor ( ƞc) ................................................. 30

  4.4.2 Grafik Efisiensi Pengambilan ( ƞp) .......................................... 33

  4.4.3 Grafik Efisiensi Sistem ( ƞs) .................................................... 36

  4.5 Pembanding ....................................................................................... 40

  

BAB V ................................................................................................................. 41

  5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 41

  5.2 Saran .................................................................................................. 41

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 42

LAMPIRAN ....................................................................................................... 43

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Alat Pengering Energi Surya Tampak Samping ........................... 4Gambar 2.2 Skema Pengering Energi Surya .................................................... 8Gambar 4.1 Grafik Hubungan Temperatur (T) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Pertama ..................................................... 17Gambar 4.2 Grafik Hubungan Kelembaban (RH) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Pertama ..................................................... 18Gambar 4.3 Grafik Hubungan Massa dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Pertama .................................................... 19Gambar 4.4 Grafik Hubungan Temperatur (T) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Kedua ....................................................... 20Gambar 4.5 Grafik Hubungan Kelembaban (RH) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Kedua ....................................................... 21Gambar 4.6 Grafik Hubungan Massa dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Kedua ...................................................... 22Gambar 4.7 Grafik Hubungan Temperatur (T) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Ketiga ....................................................... 23Gambar 4.8 Grafik Hubungan Kelembaban (RH) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Ketiga ....................................................... 24Gambar 4.9 Grafik Hubungan Massa dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Ketiga ....................................................... 25

  (GT) terhadap Waktu Data Kedua .............................................. 34

  terhadap Waktu Data Ketiga ........................................................ 38 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.18 Grafik Hubungan Efisiensi Sistem ( ƞs) dan Radiasi Surya (GT)

  terhadap Waktu Data Kedua ........................................................ 37

Gambar 4.17 Grafik Hubungan Efisiensi Sistem ( ƞs) dan Radiasi Surya (GT)Gambar 4.16 Grafik Hubungan Efisiensi Sistem ( ƞs) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Pertama ..................................................... 36Gambar 4.15 Grafik Hubungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Ketiga .............................................. 35Gambar 4.14 Grafik Hubungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp) dan Radiasi SuryaGambar 4.10 Grafik Hubungan Efisiensi Kolektor ( ƞc) dan Radiasi Surya (GT)

  (GT) terhadap Waktu Data Pertama ........................................... 33

Gambar 4.13 Grafik Hubungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp) dan Radiasi Surya

  terhadap Waktu Data Ketiga ....................................................... 32

Gambar 4.12 Grafik Hubungan Efisiensi Kolektor ( ƞc) dan Radiasi Surya (GT)Gambar 4.11 Grafik Hubungan Efisiensi Kolektor ( ƞc) dan Radiasi Surya (GT) terhadap Waktu Data Kedua ....................................................... 31

  terhadap Waktu Data Pertama .................................................... 30

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.19 Grafik Massa Pengeringan Menggunakan Alat dan Manual terhadap Waktu ........................................................................... 40

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Pertama (Tinggi Cerobong 1 meter) .................................... 12Tabel 4.2 Data Kedua (Tinggi Cerobong 2 meter) ....................................... 14Tabel 4.3 Data Ketiga (Tinggi Cerobong 3 meter) ...................................... 15Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Efisiensi Kolektor ( ƞc)

  Data Pertama ................................................................................ 43

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Efisiensi Kolektor ( ƞc)

  Data Kedua ................................................................................... 45

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Efisiensi Kolektor ( ƞc) Data Ketiga ................................................................................... 47Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp)

  Data Pertama ................................................................................ 49

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp)

  Data Kedua ................................................................................... 51

Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Efisiensi Pengambilan ( ƞp)

  Data Ketiga ................................................................................... 53

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Efisiensi Sistem ( ƞs)

  Data Pertama ................................................................................ 55

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Efisiensi Sistem ( ƞs)

  Data Kedua ................................................................................... 57

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Efisiensi Sistem ( ƞs) Data Ketiga ................................................................................... 59Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Perbedaan Tekanan ( Δp)

  Data Pertama ................................................................................ 61

Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Perbedaan Tekanan ( Δp)

  Data Kedua ................................................................................... 63

Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Perbedaan Tekanan ( Δp) Data Ketiga ................................................................................... 65

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Hasil pertanian adalah hal yang paling ditunggu para petani selama berbulan-bulan bercocok tanam. Hasil pertanian sebagian besar dalam bentuk bijian. Misalnya semangka, melon, tomat, mentimun, cabai, padi, jagung, kacang tanah, kopi, ketela, dan lain sebagainya. Dari hasil pertanian tersebut ada yang dijual langsung dalam kondisi segar dan ada yang dalam kondisi kering. Hasil pertanian yang bisa dijual dalam kondisi segar diantaranya semangka, melon, mentimun, tomat, cabai, jagung, ketela, dan lain sebagainya. Dan hasil pertanian yang dijual dalam kondisi kering adalah padi, kopi. Diantara hasil panen yang dijual dalam keadaan segar, bisa juga dijual dalam kondisi kering. Misalnya jagung & ketela. Untuk pengeringan para petani mengunakan panas langsung dibawah sinar matahari. Namun hasilnya kadang tidak sesuai yang diharapkan. Karena keadaan cuaca yang sering berubah. Misalnya seperti bila hari hujan hasil pertanian akan rusak. Pada umumnya pengeringan dilakukan secara tradisional yaitu dengan penjemuran. Pengeringan dengan cara ini masih memiliki beberapa kendala dan kekurangan salah satunya adalah masalah tenaga kerja karena seperti yang kita tahu bahwa jumlah tenaga kerja yang menekuni pertanian di seluruh Indonesia semakin menurun.

  Maka dari itu perlu dicari alternatif sumber energi lain. Alat pengering tenaga surya (solar dryer) adalah salah satu alternative yang dapat digunakan. Tenaga surya atau sinar matahari sangat melimpah dan tanpa biaya untuk mendapatkannya yang belum dimanfaatkan secara maksimal. Informasi tentang kerja pengering hasil pertanian dengan menggunakan tenaga surya di Indonesia belum banyak, sehingga diperlukan pengembangan dan penelitian untuk memaksimalkan penggunaan tenaga surya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  1.2 Rumusan Masalah Untuk mendapatkan hasil yang baik dan efisiensi pengeringan yang besar. Pada penelitian ini divariasikan ketinggian cerobong mulai dari tinggi 1 meter, 2 meter, dan 3 meter untuk mengetahui pengaruh dari setiap variasi tersebut. Dari hasil pengujian alat ini, diharapkan dapat diketahui perbedaan besarnya efisiensi pengeringan yang dihasilkan dengan variasi ketinggian cerobong.

  1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai yaitu : 1.

  Mengembangkan alat pengering energi surya.

  2. Mengetahui efisiensi kolektor, efisiensi pengambilan, efisiensi sistem yang dihasilkan.

  3. Mengetahui perbedaan tekanan di dalam pengering yang ditimbulkan oleh variasi cerobong.

1.4 Manfaat Penelitian

  Manfaat yang di dapat ialah : 1.

  Membantu para petani dalam mengawetkan / mengolah hasil panen supaya bertahan lama.

  2. Alat pengering hasil pertanian dengan energi surya bisa diterima oleh masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan, terutama bagi para petani.

  3. Menambah kepustakaan teknologi pengeringan hasil pertanian energi surya.

1.5. Batasan Masalah 1.

  Kolektor memiliki panjang 2 m, lebar 1 m, tinggi 0,12 m 2. Udara mengalir ke dalam kolektor secara alami.

  3. Bahan untuk pengambilan data adalah sekam padi, karena bahan mudah didapat.

  4. Untuk variasi tinggi cerobong ini mempunyai 3 variasi yaitu : tinggi 1 m, tinggi 2 m, dan tinggi 3 m.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II DASAR TEORI

2.1 Dasar Teori

  Pada umumnya pengering hasil pertanian terdiri dari 3 bagian utama yaitu : kotak kolektor, terdiri dari plat absorber dan kaca, serta lubang udara. Plat yang digunakan adalah plat aluminium datar. Absorber akan menerima energi surya yang datang dan mengkonversikannya menjadi panas. Absorber berfungsi memanaskan udara luar yang mengalir melewati lubang udara kedalam alat pengering secara alami. Bisa juga dengan blower untuk mempercepat aliran udara. Udara panas memiliki massa jenis kecil daripada udara dingin, sehingga udara dapat mengalir ke atas menuju rak dan mengeringkan hasil pertanian. Saat udara panas melalui / menembus rak yang diatasnya terdapat hasil pertanian terjadi perpindahan panas dan massa air dari hasil pertanian ke udara panas tersebut, proses inilah yang dinamakan proses pengeringan. Bagian selanjutnya adalah kotak pengering yang didalamnya terdapat rak. Rak berguna untuk meletakkan hasil pertanian yang akan dikeringkan. Bagian terakhir adalah cerobong. Cerobong di alat pengering ini berfungsi memberikan tarikan tambahan. Tarikan muncul karena adanya perbedaan massa jenis antara udara didalam kotak pengering dengan udara diluar pengering. Kontruksi alat pengering pertanian yang umum dapat dilihat pada

gambar 2.1 :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 2.1 Alat Pengering Energi Surya Keterangan gambar :

  1 : Kolektor 2 : Kotak pengering 3 : Cerobong 4 : Sensor timbangan 5 : Lubang masuk udara

2.2 Prinsip Kerja

  Prinsip kerja dari pengering adalah absorber di dalam kolektor menerima panas energi surya. Udara panas di dalam kolektor mempunyai massa jenis yang kecil dibandingkan udara yang berada diluar. Karena perbedaan massa jenis inilah udara dapat mengalir ke atas dan mengambil uap air di sekam padi yang berada di dalam kotak pengering. Dan proses ini berlangsung terus-menerus sampai sekam padi kering.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2.3 Energi Berguna ( Qu )

  Jumlah energi yang terpakai untuk memanasi udara di absorber (jumlah energi yang dipindahkan dari absorber ke udara) disebut dengan energi berguna. Dinyatakan dengan : Qu = -T ) (1) ṁ.Cp ( T

  2

  1 dengan : ṁ : laju massa aliran( kg/detik ) Cp : panas spesifik udara ( J/kg.˚C ) T

  2 : temperatur udara keluar kolektor ( ˚C ) T

  1 : temperatur udara masuk kolektor ( ˚C )

  2.4 Efisiensi Kolektor ( ) ƞ c Efisiensi kolektor adalah perbandingan energi berguna dengan energi surya yang masuk ke kolektor. Dinyatakan dengan :

  =

Ƞ c

  (2) dengan : Q u : energi berguna (W) G T : intensitas energi surya yang datang (W/m²) A c : luas kolektor surya (m²)

  2.5 Efisiensi Pengambilan ( ) ƞ p

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Efisiensi pengambilan adalah perbandingan uap air yang dipindahkan oleh udara dalam alat dengan kapasitas teoritis udara menyerap uap air. Dinyatakan dengan : =

  (3) p

  Ƞ dengan : RH

  1 : kelembaban udara masuk kolektor RH 2 : kelembaban udara keluar kolektor RH

  3 : kelembaban udara keluar cerobong

  2.6 Efisiensi Sistem ( ) ƞ s Efisiensi sistem pengeringan adalah perbandingan antara energi yang digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian dengan energi surya yang masuk ke alat pengering

  (kolektor). Dinyatakan dengan : = (4)

  Ƞ s dengan : m : laju massa air yang menguap (kg/detik) g

  L : kalor laten dari air yang menguap (J/kg) G : intensitas energi surya yang datang (W/m²) T

  A C : luas kolektor surya (m²)

  2.7 Perbedaan Tekanan ( Δp ) Perbedaan tekanan ditimbulkan karena adanya perbedaan massa jenis udara di dalam alat pengering dengan udara yang ada diluar alat pengering. Dinyatakan dengan :

  

1

1 ) h

  2 2 ) ] g (5) Δp = [ h (ρ-ρ (ρ-ρ

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  dengan : h : jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (m)

  1 h 2 : jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (m ρ : massa jenis udara lingkungan sekitar (kg/m³)

  : massa jenis udara setelah melewati kolektor (kg/m³) ρ 1 2 : massa jenis udara setelah melewati lapisan padi (kg/m³)

  ρ g : gaya gravitasi (m/detik²)

Gambar 2.2 Skema Pengering Energi Surya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III METODE PENELITIAN

  3.1 Skema Alat Alat pengering terdiri dari 3 bagian utama. yaitu : a.

  Kolektor Ukuran 200 cm x 100 cm, bagian kolektor antara lain; plat, absorber, dan kaca, serta lubang udara.

  b.

  Kotak Pengering Yang di dalamnya terdapat rak pengering untuk meletakkan hasil pertanian yang akan dikeringkan.

  c.

  Cerobong Terdapat 3 variasi cerobong, diantaranya 1 m, 2 m, 3 m.

  3.2 Alat Pendukung Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a.

  Logger Arduino Alat ini digunakan untuk mencatat temperatur, kelembaban, radiasi surya, dan massa pada alat pengering setiap 2 detik.

  b.

  Sensor suhu dan kelembaban Alat ini digunakan untuk mengetahui temperatur dan kelembaban yang ada pada alat pengering.

  c.

  Sensor Radiasi Surya

Alat ini digunakan untuk mengetahui berapa besar radiasi surya yang datang.

  d.

  Solar Meter Alat ini digunakan untuk mengetahui berapa radiasi surya yang datang secara manual.

  e.

  Sensor Timbangan Alat ini digunakan untuk mengukur massa bahan yang diuji.

  f.

  Laptop Alat ini digunakan untuk memantau jalannya penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  g.

  Timbangan Alat ini digunakan untuk mengukur massa yang dikeringkan dengan cara manual.

  3.3 Varibel yang divariasi 1.

ketinggian cerobong 1 meter, 2 meter, 3 meter dengan massa sekam padi 4 kg

  3.4 Variabel yang diukur 1.

  

1 )

Temperatur udara masuk kolektor (T 2. 2 ) Temperatur udara keluar kolektor (T

  3.

3 )

Temperatur udara keluar cerobong (T

  4.

  )

  1 Kelembaban udara masuk kolektor (RH 5. 2 ) Kelembaban udara keluar kolektor (RH 6.

  3 ) Kelembaban udara keluar cerobong (RH 7. )

  T Radiasi surya yang datang (G 8.

  Massa (Load)

  3.5 Langkah Penelitian 1.

  Penelitian diawali dengan menyiapkan alat pengering seperti pada gambar 2.1.

  2. Menyiapakan hasil pertanian yang akan dikeringkan (pada penelitian ini mengeringkan sekam padi).

  3.

  1 Memasang sensor suhu, solar meter, dan logger Arduino. Sensor suhu pertama/T diletakkan di depan kolektor (masuk kolektor), sensor suhu kedua/T diletakkan di

  2 belakang kolektor (keluar kolektor), sensor suhu ketiga/T 3 diletakkan di atas rak dekat dengan cerobong (keluar cerobong). Solar meter yang digunakan untuk mengetahui radiasi surya yang masuk (G ) dan solar meter yang digunakan untuk

  T mengisi baterai pada logger wifi diletakkan di samping alat pengering.

  4. Waktu pengambilan data dimulai pukul 10.00 s/d 14.00 WIB.

3.6 Pengolahan dan Analisa Data

  Pengolahan dan analisis data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter- parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1) sampai (6). Analisa dapat mudah dilakukan dengan cara membuat grafik hubungan. Pertama, hubungan efisiensi kolektor, efisiensi pengambilan, efisiensi sistem pengering dengan G T . Kedua, hubungan tingkat kekeringan hasil pertanian dengan waktu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Penelitian

  47 3,82

  549

  65

  35

  93

  45

  29

  17

  70

  477

  17

  34

  82

  42

  29

  17

  46 3,80

  50 3,85

  41

  30

  81

  42

  29

  17

  47 3,86

  250

  55

  33

  41

  75

  30

  17

  48 3,85

  412

  60

  35

  85

  216

  76

  33

  550

  90

  38

  90

  41

  29

  17

  48 3,78

  95

  48 3,78

  35

  87

  45

  28

  17

  47 3,75

  311

  493

  19

  35

  77

  40

  30

  19

  47 3,75

  267

  80

  34

  39

  30

  30

  18

  49 3,75

  301

  85

  33

  78

  39

  83

  Dalam penelitian ini kita akan mengetahui data yang telah diambil dengan variasi tinggi cerobong. Pengambilan data dilakukan 1 hari untuk satu variasi tinggi cerobong pada pukul 10.00 s/d 14.00 WIB. Untuk variasi cerobong berikutnya waktunya sama.

Tempat alat pengering berada di lingkungan Kampus III Universitas Sanata Dharma.

4.1.1 Data Pertama

  Hari/tanggal : Rabu, 10 Juli 2013 Bahan : Sekam Padi Massa awal : 4 kg

  41

  30

  18

  62 3,95

  532

  15

  35

  88

  29

  85

  16

  55 3,96

  417

  20

  35

  86

  43

  39

  10

  35

  81 4,00

Tabel 4.1 Data Pertama (Tinggi cerobong 1 meter)

  Waktu (menit) Temperatur, °C Kelembaban, % massa (kg) GT (W/m²) T1 T2 T3 RH1 RH2 RH3

  31

  50

  30

  34

  50

  404

  16

  5

  33

  70

  33

  31

  27

  73 3,98

  514

  29

  52 3,98

  534

  17

  49 3,94

  602

  40

  35

  89

  44

  28

  47 3,88

  29

  338

  45

  35

  90

  45

  28

  17

  49 3,87

  17

  44

  480

  30

  25

  36

  90

  43

  29

  18

  52 3,96

  508

  35

  95

  91

  43

  30

  17

  50 3,97

  548

  35

  36

  50

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  29

  76

  40

  29

  19

  42 3,48

  298 200

  35

  77

  39

  18

  320 195

  43 3,46

  266 205

  34

  73

  40

  29

  20

  43 3,46

  212 210

  32

  34

  42 3,51

  38

  347 185

  18

  41 3,53

  200 180

  34

  75

  40

  29

  19

  42 3,58

  34

  18

  79

  39

  29

  18

  41 3,54

  360 190

  34

  79

  40

  29

  71

  30

  34

  20

  37

  30

  21

  45 3,41

  273 235

  34

  74

  38

  29

  46 3,43

  32

  350 240

  34

  77

  40

  29

  19

  46 3,42

  345

  Hari/tanggal : Kamis, 11 Juli 2013 Bahan : Sekam Padi Massa awal : 4 kg

Tabel 4.2 Data Kedua (Tinggi cerobong 2 meter)

  69

  209 230

  20

  32

  43 3,44

  215 215

  32

  68

  37

  30

  21

  43 3,41

  182 220

  68

  44 3,40

  38

  30

  21

  44 3,39

  216 225

  31

  68

  38

  30

  21

  29

  100

  75

  35

  48 3,71

  517 120

  36

  85

  44

  29

  17

  47 3,69

  241 125

  86

  30

  42

  29

  17

  47 3,74

  644 130 37 102

  44

  27

  18

  44 3,73

  732 135 38 106

  17

  40

  34

  29

  79

  41

  29

  17

  45 3,75

  269 105

  34

  79

  40

  18

  83

  47 3,72

  403 110

  33

  79

  40

  29

  18

  46 3,71

  337 115

  33

  45

  27

  16

  45

  36

  91

  44

  28

  18

  35 3,63

  198 165

  35

  79

  28

  38 3,77

  17

  38 3,60

  204 170

  34

  76

  42

  30

  18

  40 3,57

  254 175

  551 160

  35 3,69

  17

  92

  561 140

  39

  99

  43

  27

  18

  36 3,74

  559 145

  36

  45

  27

  28

  17

  37 3,71

  341 150 38 101

  45

  27

  17

  40 3,74

  768 155 39 103

  44

  41

4.1.2 Data Kedua

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  28

  27

  46

  70

  38

  875 140

  36 3,47

  17

  43

  33 3,48

  70

  37

  674 135

  39 3,46

  17

  29

  45

  17

  883 145

  35

  48

  47

  71

  39

  788 155

  32 3,47

  17

  27

  71

  38

  39

  764 150

  32 3,48

  17

  27

  47

  71

  70

  302 130

  17

  37 3,55

  39 3,52

  16

  29

  45

  68

  34

  525 110

  18

  36

  29

  44

  68

  34

  581 105

  34 3,59

  18

  792 115

  68

  35 3,47

  17

  17

  28

  45

  69

  36

  794 125

  36 3,51

  28

  46

  43

  69

  36

  725 120

  36 3,52

  17

  29

  26

  30 3,46

  46

  33

  31

  103 200

  41 3,23

  17

  30

  40

  74

  277 195

  38

  42 3,29

  17

  29

  46

  74

  34

  695 190

  74

  31

  17

  82 210

  42 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  48 3,12

  23

  32

  33

  75

  31

  46 3,14

  19

  21

  31

  35

  75

  31

  100 205

  44 3,18

  44 3,31

  28

  525 160

  72

  72

  34

  445 170

  39 3,34

  17

  29

  42

  34

  29

  175 165

  35 3,38

  17

  28

  44

  72

  35

  42

  17

  46

  73

  73

  36

  700 185

  47 3,29

  17

  30

  40

  35

  40 3,30

  321 180

  43 3,27

  19

  30

  39

  73

  34

  121 175

  27

  Waktu (menit) Temperatur, °C Kelembaban, % Massa (kg) GT (W/m²) T1 T2 T3 RH1 RH2 RH3

  33

  47

  62

  37

  35

  581

  36 3,91

  17

  28

  62

  28

  38

  30

  741

  38 3,89

  16

  29

  48

  45

  17

  36

  537

  35 3,81

  17

  28

  45

  63

  35

  45

  33 3,87

  35 3,91

  17

  28

  47

  62

  36

  40

  847

  61

  25

  50

  60

  34

  10

  744

  64 3,99

  18

  30

  42

  34

  43

  5

  816

  77 4,00

  39

  31

  31

  59

  60

  31

  730

  530

  41 3,91

  18

  30

  42

  61

  34

  20

  43 3,93

  18

  18

  30

  43

  60

  34

  15

  753

  50 3,98

  139

  33

  37

  31

  40

  66

  32

  85

  116

  46 3,52

  20

  40

  19

  66

  31

  80

  92

  43 3,56

  17

  30

  31

  50 3,52

  65

  95

  898 100

  37 3,58

  17

  28

  44

  67

  37

  884

  583

  48 3,54

  18

  29

  43

  67

  35

  90

  42

  32

  63

  43

  64

  33

  60

  120

  46 3,68

  22

  31

  64

  30

  32

  55

  109

  41 3,75

  19

  29

  41

  40

  22

  75

  70

  366

  38 3,62

  17

  28

  42

  65

  35

  863

  50 3,60

  47 3,61

  17

  29

  45

  65

  35

  65

  804

  67

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  509

  29

  17

  55 3,21

  508

  75

  36

  96

  41

  28

  18

  52 3,25

  80

  91

  35

  80

  40

  29

  17

  51 3,21

  170

  85

  33

  77

  40

  29

  39

  35

  52 3,18

  73

  51 3,37

  167

  55

  32

  70

  38

  30

  21

  53 3,28

  161

  60

  32

  37

  70

  30

  19

  53 3,24

  370

  65

  33

  80

  38

  30

  17

  56 3,22

  400

  18

  300

  30

  36

  37

  98

  44

  28

  17

  38 3,19

  434 120 38 111

  43

  27

  17

  39 3,14

  631 125

  87

  39 3,25