domi chrismon kale dipa 1506020004 - mesin.undana.ac.id
TRANSCRIPT
SKRIPSI
Rancang Bangun dan Analisis Kinerja Rumah
Pengering Kopi Tipe Efek Rumah Kaca dengan
Mekanisme Konveksi Paksa
Oleh
Domi Chrismon Kale Dipa
1506020004
BAB 1
Kopi adalah salah satu komoditas perkebunan unggulan di
Bajawa. Observasi awal yang dilakukan menunjukkan
sebagian besar petani hanya menjual hasil panennya yaitu
kopi gelondong merah, hal ini dikarenakan lamanya
pengolahan dan proses pengeringan menggunakan panas
matahari langsung.
Masalah yang terjadi di masyarakat Bajawa khususnya
petani kopi adalah proses pengeringan kopi tersebut. Karena
proses pengeringan kopi yang secara langsung sangat
beresiko, seperi terkena kotoran dan juga panas yang tidak
stabil seperti pada musim hujan.
Kopi
Pengeringan
Latar Belakang
Pengering yang digunakan adalah pengering mekanis yaitu
pengeringan dengan menggunakan plastik ultra violet (UV
Solar Dryer). UV Solar Dryer atau biasa juga disebut
metode pengeringan dengan menggunakan efek rumah kaca
(ERK) merupakan metode pengeringan yang memanfaatkan
energi surya sebagai sumber energi utama, dimana radiasi
dari sinar matahari diserap langsung oleh plastik UV yang
berfungsi sebagai penghantar dan penahan kalor sehingga
temperatur di dalam suatu tempat atau ruangan yang
ditutupi oleh plastik UV itu tetap terjaga.
BAB 1
Bagaimana merancang rumah pengering kopi
menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) dengan
mekanisme konveksi paksa.
1. Perancangan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) yang dilakukan untuk
dimensi rumah pengering 5.5 x 2.9 x 1.9 m.
2. Bahan yang dikeringkan adalah biji kopi yang telah dipisahkan dari kulitnya.
Biji kopi sebelum pengeringan diasumsikan memiliki kadar 60% dan kadar air
setelah pengeringan adalah 12%.
3. Proses perpindahan kalor yang terjadi dalam rumah pengering menggunakan
konveksi paksa dengan bantuan Exhaust Fan.
4. Plastik ultra violet (UV) yang digunakan berukuruan 6%, lebar 3 m, tebal 0,20
mm (200 micron).
5. Exhaust Fan yang digunakan ada 2 unit dengan masing-masing unit dengan
daya 30 W dan diameter saluran udara 20 cm.
RUMUSAN
MASALAH
BATASAN MASALAH
Tujuan yang hendak dicapai adalah merancang rumah pengering
kopi menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) dengan
mekanisme konveksi paksa dan menguji performansi rumah
pengering kopi.
1. Mampu memahami karakteristik rumah pengering kopi, menerapkan ilmu yang
didapat selama kuliah dan meningkatkan keterampilan dalam pemecahan
masalah dengan pemikiran yang logis.
2. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai referensi untuk para peneliti lainnya
yang ingin melakukan penelitian terkait perancangan rumah pengering kopi
menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) dengan mekanisme
konveksi paksa.
3. Rumah pengering kopi menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer)
dapat membantu meningkatkan produktivitas hasil kopi masyarakat.
4. Rumah pengering ini juga dapat diadopsi untuk proses pengeringan bahan
pangan lainya, sehingga dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan masyarakat.
5. Hasil penelitian dapat menambah wawasan dalam pengetahuan yang dapat
ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan di dalam media masa lainnya.
TUJUAN
PENELITIAN
BAB 1
MANFAAT
PENELITIAN
BAB 2
Teori Dasar
Pengeringan
Plastik
Ultra Violet
Analisis termal
kinerja sistem rumah
pengering
Perpindahan
Panas
Proses Pengeringan
Biji Kopi
Konduksi, Konveksi
(Alamiah & Paksa) dan
Radiasi (Intensitas
radiasi sinar matahari)
Kadar Air
BAB 3 Metode
Penelitian
Parameter Desain Parameter yang
dihitung
1. Laju pengeringan bahan
2. Efisiensi penggunaan energi
- Energi total pengeringan
- Energi total sistem
- Energi surya
- Energi listrik
3. Energi berguna
- Panas yang diterima udara pengering
- Panas untuk menaikan suhu bahan
- Panas untuk menguapkan air bahan
- Panas untuk menaikan dan menguapkan
air bahan
- Total energi panas yang dilepaskan dari
ruangan ke dinding
- Efisiensi rumah pengering
- Konsumsi energi spesifik
Pelaksanaan
Penelitian
1. Studi Literatur
2. Pengumpulan
data yang
diperlukan
3. Perhitungan
dimensi & themal
alat pengering
kopi
4. Pemodelan alat
pengering kopi
5. Pengolahan data
Parameter yang dihitung
1. Laju pengeringan bahan
2. Efisiensi penggunaan energi
- Energi total pengeringan
- Energi total sistem
- Energi surya
- Energi Listrik
Δt
WtWi
dT
dW
3600t)h(hv
quQ 13TP
LSTS QQQ
t)(A3,6IQ phS
3,6.V.i.tQL
3. Energi berguna
• Panas yang diterima udara pengering
• Panas untuk menaikan suhu bahan
• Panas untuk menguapkan air bahan
• Panas untuk menaikan dan menguapkan suhu bahan
• Total energi panas yang dilepaskan dari ruangan ke dinding
• Efisiensi rumah pengering
• Konsumsi energi spesifik
).3600tT(TCv
qQ lrpu
u
uUd
)T(TCmQ jrpjOjSp
fguapuap HmQ
UapSpSpUap QQQ
100%QQQ
lossls
UapSp
t
vhoutradloss QQQQ ,
Uap
TS
m
QKES
Gambar 3.1 Ilustrasi perpindahan panas di rumah pengering
BAB 3 Diagram Alir
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
Hasil Penelitian
Model rancangan rumah
pengering
Konstruksi Rak jemur
Analisis rancangan rumah
pengering
Gambar 4.1. Hasil rancangan rumah pengering kopi
menggunakan plastik ultra violet
BAB 4
Gambar 4.2. Radiasi matahari setiap jam Kota Kupang
Gambar 4.3. Konsumsi energi listrik pada tiap variasi kecepatan
BAB 4
Gambar 4.4. Waktu pengeringan terhadap energi total sistem (Qts) pada
kecepatan udara 1,36 m/s
BAB 4
Gambar 4.5. Waktu pengeringan terhadap konsumsi energi spesifik (KES)
dan efisiensi pada kecepatan udara 1,36 m/s
BAB 4
BAB 4
Gambar 4.6. Waktu pengeringan terhadap energi total sistem (Qts) pada
kecepatan udara 1,0 m/s
BAB 4
Gambar 4.7. Waktu pengeringan terhadap konsumsi energi
spesifik (KES) dan efisiensi pada kecepatan udara 1,0 m/s
BAB 4
Gambar 4.8. Waktu pengeringan terhadap energi total sistem (Qts)
pada kecepatan udara 0,5 m/s
BAB 4
Gambar 4.9. Waktu pengeringan terhadap konsumsi energi spesifik
(KES) dan efisiensi pada kecepatan udara 0,5 m/s
BAB 4
Gambar 4.10. Konsumsi energi spesifik terhadap waktu
pengeringan.
BAB 4
Gambar 4.11. Efisiensi rumah pengering kopi
Dari hasil perancangan dan analisis performansi rumah pengering kopi
dengan menggunakan konveksi paksa maka kesimpulan yang diperoleh adalah
desain rumah pengering dengan ukuran 5,5 x 2,9 x 1,9 meter telah dilakukan
dengan cover berupa plastik UV menghasilkan Energi berguna berupa panas yang
diterima udara pengering, panas untuk menaikkan suhu bahan, panas untuk
menguapkan air bahan, serta panas untuk menaikkan dan menguapkan air bahan
masing-masing memiliki nilai sebesar 31551,25 kJ, 3821,28 kJ, 6937,09 kJ dan
10758,37 kJ, sedangkan efisiensi pengeringan yang dicapai pada pengujian di
pukul 14.00 dengan kecepatan udara 1,0 m/s cenderung lebih besar dari pada
pengujian dengan kecepatan 1,36 m/s dan 0,5 m/s di pukul 11.00, 12.00, 13.00 dan
15.00 dengan nilai efisiensi tertinggi 19,448 %.
Kesimpulan
Saran
Berdasarkan kesimpulan di atas, maka dapat diambil saran sebagai berikut :
1. Untuk mengurangi biaya listrik yang digunakan sebagai penghasil panas
tambahan dapat digunakan tungku pemanas dengan bahan bakar biomassa
yang harganya relatif murah.
2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menerapkan software terkait untuk
mendapat hasil yang lebih teliti dan akurat.
3. Perlu diteliti lebih lanjut mengenai distribusi temperatur dan kelembaban yang
terdapat di dalam rumah pengering untuk mengetahui proses pergerakan
sekaligus pemerataan temperatur di dalam rumah pengering.
S E K I A N D A N
T E R I M A K A S I H