Modifikasi Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari

38

Lampiran1.Flow chart pelaksanaan penelitian.

Mulai

Merancang
bentuk alat

Menggambar dan
menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Diukur bahan yang
akan digunakan

Dipotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar


Merangkai alat

Pengelasan

Digerinda permukaan
yang kasar

Pengecatan

b

a

39

b

a

Pengujian alat


Layak?

Pengukuran parameter

Analisis data

Selesai

40

Lampiran 2.Perhitungan analisis teknis daya heater.
Rumus.
Q = m x C x ∆T

bahan

Q = m x Cp x ∆T

kopi


Dimana
Q = Jumlah panas yang digunakan untuk memanaskan dan menguapkan air
m = bobot bahan yang dikeringkan
C = panas jenis bahan yang digunakan
∆T = kenaikan suhu bahan
Cp = kapasitas panas bahan.
Perhitungan analisis kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan wadah
penyangraian.
V=πxDXLxT
= 3,14 x 30 cm x 40 cm x 0.2 cm
= 753,6 cm3
= 753,6 x 10-6 cm3
m = ρx v
= 7800 kg/m3 x 753,6 x 10-6 cm3
= 5,878 kg,
Q = m x C x ∆T
= 5,878 kg x 0,896 x 103 J/kg K x 72K
= 37920,78 J


41

Perhitungan analisis kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan bahan
penyangraian.
Q = m x Cp x ∆T
= 3 kg x 1,7 103J/kg K x 72 K
= 367200 J
Q tot = Q1 + Q2
= 37920,78J + 367200 J
= 405.120,78 J
Dalam sekali penyangraian dibutuhkan waktu selama 65 menit, maka :
Q =

405.120,78 J
3900 �

= 103,87 J/s
Karena efisiensi alat sebesar 80%, maka besarnya daya yang dibutuhkan yaitu :
Q =


103,87 J/s
0,8

= 129,83 W
= 0,12983 kW

42

Lampiran 3. Perhitungan rpm dan panjang sabuk V
Perhitungan rpm
Motor listrik 1 HP dengan jumlah putaran permenit sebesar 1420 rpm dan
speed reducer dengan perbandingan 1:40.
Sehingga didapat jumlah putaran permenit =

1420 rpm
40

= 35,5 rpm
SD (penggerak) = SD (yang digerakkan)
dimana :S = Kecepatan putar puli (rpm)

D= Diameter puli (mm)
Rpm memutar puli speed reducer
5
6

x 1420 rpm = 1183 rpm

Jadi rpm di speed reducer menjadi
1183
= 29.5 rpm
40
Rpm dari speed reducer ke poros pengaduk
6
x 29.5 = 17.7 rpm
10
Perhitungan panjang sabuk V
L = 2C + 1,57(D + d) +

(D−d)
4C


dimana:L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (mm)

43

1. Panjang sabuk V dari motor listrik ke speed reducer
L = 2(320) + 1,57(50,8 + 50,8) +

(50,8−50,8)
4(320)

L = 799,512 mm
L = 31,477 inch
2. Panjang sabuk V dari speed reducerke poros pengaduk
L = 2(520) + 1,57(101,6 + 50,8) +
L = 1279,292 mm
L = 50,366 inch


(101,6−50,8)
4(520)

44

Lampiran 4. Spesifikasi alat

1. Dimensi
Panjang

= 50 cm

Lebar

= 45 cm

Tinggi

= 110 cm


2. Bahan
Silinder penyangraian

= Stainless steel

Rangka

= Besi siku

3. Tenaga
Motor listrik

= 0.5 HP, 1420 rpm

Speed reducer

= 1:40

4. Pemanas

Sumber panas

= Heater

5. Suhu
Pengukur suhu

= Termokontrol dan Termometer

6. Transmisi
Puli motor listrik

= 3 inch

Puli speed reducer

= 6 inch

Puli poros pengaduk


= 10 inch

Sabuk V motor listrik ke speed reducer

= A-41

Sabuk V speed reducerke poros pengaduk

= A-51

45

Lampiran 5. Prinsip kerja alat

Prinsip kerja dari alat modifikasi penyangrai kopi mekanis tipe rotari ini
adalah mengaduk bahan yang disangrai dan mendorong bahan yang telah matang
sangrai keluar dari silinder penyangraian dengan menggunakan tenaga putaran
(sentrifugal) dari motor listrik.Bahan yang ingin disangrai dimasukkan ke dalam
silinder penyangraian.Silinder ini dipanasi dengan menggunakan heater. Bahan
tersebut akan diaduk oleh poros pengaduk dengan jumlah putaran permenit
sebesar 17.7 rpm. Setelah matang, pintu saluran pengeluaran dibuka sehingga
bahan akan keluar dengan sendirinya akibat dorongan dari putaran poros
pengaduk.

46

Lampiran 6.Kapasitas efektif alat
Tabel 3. Kapasitas efektif alat
Percobaan

Waktu penyangraian
(menit)

Berat setelah disangrai
(kg)

Kapasitas efektif
alat (kg/Jam)

I
II
III
Rataan

70
65
60
65

3,15
3,25
3,20
3,20

2,70
3,00
3,20
2,96

Perhitungan
Ulangan I
Kapasitas alat =

3,15 kg
Berat Setelah Disangrai
=
x 60 menit = 2,70
70 menit
waktu

Ulangan II
Kapasitas alat =

3,25 kg
Berat Setelah Disangrai
=
x 60 menit = 3,00
65 menit
waktu

Ulangan III
Kapasitas alat =

Kapasitas Alat =

=

Berat Setelah Disangrai
3,20 kg
=
x 60 menit = 3,20
waktu
60 menit

Rataan Berat Setelah Disangrai
Waktu
3,20 kg
65 menit

x 60 menit/jam

= 2,96 kg/jam

47

Lampiran 7. Analisis ekonomi
1. Unsur Produksi
1. Biaya Pembuatan Alat (P)

= Rp. 5.500.000

2. Umur ekonomi (n)

= 5 tahun

3. Nilai akhir alat (S)

= Rp. 550.000

4. Jam kerja

= 7 jam/hari

5. Produksi/jam

= 2,96 kg/jam

6. Biaya operator

= Rp. 18.000/jam

7. Biaya listrik

= Rp. 668,658/ jam

8. Biaya perbaikan

= Rp.594/jam

9. Bunga modal dan asuransi

= Rp.313.500/tahun

10. Jam kerja alat pertahun

= 2058 jam/tahun ( asumsi 294 hari
efektif berdasarkan tahun 2015)

2. Perhitungan biaya produksi
a. Biaya tetap (BT)
1. Biaya penyusutan (D)
Dt = (P-S) (A/F, i, n) (F/P, i, n-1)
Tabel 4.Perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Akhir Tahun ke
0
1
2
3
4
5

(P-S) (Rp)
4.950.000
4.950.000
4.950.000
4.950.000
4.950.000

(A/F, 7.5%, n)
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722

(F/P, 7.5%, n-1)
1
1,075
1,15565
1,24235
1,33565

Dt
853.390
916.319
985.064
1.058.966
1.138.494

48

2.

Bunga modal (7,5%) dan asuransi (2%)
I

=
=

i(P)(n+1)
2n
(9,5%)Rp .5.500.000 (5+1)
2(5)

= Rp. 313.500/tahun
Tabel 5.Perhitungan biaya tetap tiap tahun
Tahun

D
(Rp)
853.390
916.319
985.064
1.058.966
1.138.494

1
2
3
4
5

I
(Rp/tahun)
313.500
313.500
313.500
313.500
313.500

Biaya tetap
(Rp/tahun)
1.166.890
1.229.819
1.298.564
1.372.466
1.451.994

b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Biaya reparasi

=

=

1,2%(P−S)
100 jam
1,2%(Rp .5.500.000−Rp .550.000)
100 jam

= Rp. 594/jam
2. Biaya listrik
Motor listrik 0,5 HP = 0,373 kW
= 0,373 kW x Rp. 1.352/kWh

(Gol tarif R-1/TR)

= Rp. 504,296/jam
Hieater

=129,83 kW x 1.352/kWh
=Rp. 175,54/jam

Biaya listrik=Rp. 504,296/jam + Rp. 175,54/jam
=Rp. 679,836/jam

49

Biaya operator
Diperkirakan upah operator untuk mengoperasikan alat adalah sebesar
Rp.18.000/jam.
Biaya tidak tetap (BTT)

= biaya reparasi + upah operator + biaya listrik
= Rp. 594 + Rp. 18.000 + Rp. 679,8
= Rp. 19.273,8/jam

BT

Biaya pokok = [ x + BTT]C
Tabel 6.perhitungan biaya pokok tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5

BT
(Rp/tahun)
1.166.890
1.229.819
1.298.564
1.372.466
1.451.994

X
(jam/tahun)
2058
2058
2058
2058
2058

BTT
(Rp/jam)
11.273,8
11.273,8
11.273,8
11.273,8
11.273,8

C (jam/kg)
0.33784
0.33784
0.33784
0.33784
0.33784

BP
(Rp/Kg)
6703,04
6713,34
6724,63
6736,76
6749,81

50

Lampiran 8. Break even point
Break even point atau analisis titik impas (BEP) umumnya berhubungan
dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha
yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat
berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap
sama dengan nol.
Biaya tetap (F) tahun ke- 5

= Rp. 1.451.994/tahun

Biaya tidak tetap (V)

= Rp. 19.273,8 (1 jam =2,96 Kg)
= Rp. 6511,41 /Kg

Penerimaan setiap produksi (R)

= Rp.12.000/Kg (harga ini diperoleh dari
perkiraan di lapangan)

Alat akan mencapai break even point jika alat telah mengiris sebanyak :
F

N = (R−V)
Rp .1.451.994/tahun

= (Rp .12.000/Kg

− Rp .6511 ,41/Kg )

= 264,54Kg/tahun

51

Lampiran 9.Net present value
Investasi

= Rp. 5.500.000

Nilai akhir

= Rp. 550.000

Suku bunga bank

= Rp 7.5%

Suku bunga coba-coba

= Rp 12%

Umur alat

= 5 tahun

Cash in Flow 7,5%

= Pendapatan + Nilai akhir

= penerimaan x KEA x jam kerja x (P/A.7,5%.5) + nilai akhir x (P/F.7,5%.5)
= 12.000 x 2,96 x 2058 x 4,05145 + 550.000 x 0,6968
= 296.161.643,2+ 383.240
= 296.544.883,2
Pembiayaan= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja x (P/F.7,5%.n)
Tabel 7. Perhitungan pembiayaan tiap tahun
BP
Kap. Alat
Jam kerja
Tahun
(Rp/Kg)
(Kg/jam) (jam/tahun)
1
6703,04
2,96
2058
2
6713,34
2,96
2058
3
6724,63
2,96
2058
4
6736,76
2,96
2058
5
6749,81
2,96
2058
Total

(P/F.7,5%.n)

Pembiayaan

0,9302
0,8654
0,8058
0,7489
0,6968

37.982.647,03.
35.390.982,15
33.009.028,17
30.733.497,61
28.650.801.22
165.766.956,2

Jumlah COF = Rp. 5.500.000 + Rp. 165.766.956,2
= Rp. 171.266.956,2
NPV 7.5%

= CIF – COF
= Rp. 296.544.883,2– Rp. 171.266.956,2
= Rp. 125.277.927

Jadi besarnya NPV 7.5% adalah Rp.125.277.927> 0 maka usaha ini layak
untuk dijalankan.

52

Lampiran 10.Internal rate of return
Dengan menggunakan metode IRR akan mendapat informasi yang berkaitan
dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi yang
dijelaskan dalam bentuk % periode waktu. Logika sederhananya menjelaskan
seberapa kemampuan cash flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa
besar pula kewajiban yang harus dipenuhi.
Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, pada
discount rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
NPV 1

IRR = i1 – (NPV 2−NPV 1) (i1 – i2)
Suku bunga bank paling atraktif (i1) = 7.5%
Suku bunga coba-coba ( > dari i1) (i2) = 12%
Cash in Flow 12%

= Pendapatan + Nilai akhir

= penerimaan x KEA x jam kerja x (P/A.12%.5) + nilai akhir x (P/F.12%.5)
= 12.000 x 2,96 x 2058 x 3,6048 + 550.000 x 0,5674
= 263.511.456,8 + 312.070
= 263.823.526.8
Pembiayaan= biaya pokok x kapasitas alat x jam kerja x (P/F.12%.n)
Tabel 8. Perhitungan pembiayaan 12% tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5

BP
(Rp/Kg)
6703,04
6713,34
6724,63
6736,76
6749,81

Kap. Alat
(Kg/jam)
2,96
2,96
2,96
2,96
2,96
Total

Jam kerja
(jam/tahun)
2058
2058
2058
2058
2058

(P/F.12%.n)

Pembiayaan

0,8929
0,7972
0,7118
0,6355
0,5674

36.459.584,54
32.601.907,76
29.158.384,53
26.079.767,3
23.330.173,1
147.629.817,2

53

Jumlah COF = Rp. 5.500.000 + Rp. 147.629.817,2
= Rp. 153.129.817,2
NPV 12%

= CIF – COF
= Rp. 263.823.526,8 – Rp.153.129.817,2
= Rp. 110.693.709,6

Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus:
NPV 1

IRR = i1 – (NPV 2−NPV 1) (i1 – i2)
125.277.927

= 12% + 125.277.927

−110.693.709,6

= 12% + (8,5 x 4,5%)
= 50,25 %
= 50 %

x (12% - 7.5%)

54

Lampiran 11.Gambar teknik modifikasi alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari

Skala = 1:10 (mm)

55

Skala = 1 : 10 (mm)

56

Skala = 1: 10 (mm)

57

POROS PENGADUK

Skala = 1: 1 (cm)

58

Lampiran 12.Gambar alat
Tampak depan

59

Tampak samping

Tampak samping

60

Lampiran 13. Komponen alat
Silinder penyangraian

Heater

61

Motor listrik

Speed reducer dan sabuk V

62

Pulli

Termokontrol

63

Lampiran 14. Hasil sangrai

Biji kopi kering sebelum disangrai

Biji kopi setelah disangrai

64

Lampiran 15. Tarif listrik
PENETAPAN
PENYESUAIAN TARIF TENAGA LISTRIK
BULAN APRIL 2015

NO
GOL TARIF

1
2
3

R-1/TR
R-1/TR
R-2/TR

4
5

R-3/TR
B-2/TR

6
7
8

B-3/TM
I-3/TM
I-4/TT

9

P-1/TR

10
11
12

P-2/TM
P-3/TR
L/TR,
TM,
TT

SUMBER .PT. PLN

BATAS DAYA

1.300 VA
2.200 VA
3.500 VA sampai
5.500 VA
6.600 VA ke atas
6.600 VA sampai
200 kVA
Di atas 200 kVA
Di atas 200 kVA
30.000 kVA ke
atas
6.600 VA sampai
200 kVA
Di atas 200 kVA

BIAYA
PEMAKAIAN
(Rp/kWh)

PRA BAYAR
(Rp/kWh)

1.352,00
1.352,00
1.468,25

1.352,00
1.352,00
1.468,25

1.468,25
1.468,25

1.468,25
1.468,25

1.468,25

1.468,25

1.468,25
1.468,25

1.468,25
1.468,25