Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
EFISIENSI PENGERING ENERGI SURYA
DENGAN VARIASI MASSA PADI YANG DIKERINGKAN
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat S-1
Diajukan oleh :
Yoseph Rizal Andriaswara
NIM : 045214043
Kepada :
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008
i
EFFICIENCY OF SOLAR ENERGY DRIER
WITH VARIOUS MASS OF RICE DRIED
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements
To Obtain The Sarjana Teknik Degree
In Mechanical Engineering
By :
Yoseph Rizal Andriaswara
Student Number : 045214043
To :
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SAINS AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERCITY
YOGYAKARTA
2008
ii
INTISARI
Pengeringan merupakan proses yang penting pada pengolahan hasil pertanian. Tetapi proses pengeringan hasil pertanian umumnya dilakukan dengan cara yang kurang baik yaitu dengan penjemuran langsung. Pemanfaatan energi surya untuk pengering energi surya menggunakan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam dan dilapisi arang merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui temperatur maksimum dan efisiensi pengeringan yang dihasilkan.
Pengering energi surya terdiri dari tiga komponen utama, yaitu kotak kolektor,
kotak pengering dan cerobong. Didalam kotak kolektor udara dipanasi, udara panas mempunyai massa jenis yang lebih kecil. Perbedaan massa jenis menyebabkan udara mengalir ke kotak pengering dan mengeringkan hasil pertanian. Dalam penelitian ini parameter yang diambil yaitu tegangan dari energi surya dan temperatur. Sedangkan parameter yang dihitung efisiensi kolektor, efisiensi pengambilan dan efisiensi sistem
Berdasarkan hasil penelitian diketahui temperatur maksimum sebesar 58,4 oC,
nilai maksimum dari rata–rata efisiensi kolektor sebesar 0,825 %, dan efisiensi sistem sebesar 35,907 % terjadi pada pengering energi surya menggunakan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam dengan massa padi 2 kg. Sedangkan nilai maksimum dari rata–rata efisiensi pengambilan sebesar 79,74 % terjadi pada pengering energi surya menggunakan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang dengan massa padi 1 kg. Kata kunci : Pengering energi surya, absorber
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan
anugrah-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat tersusun dan terselesaikan tepat pada
waktunya. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan yang
berupa dorongan, motivasi, doa, sarana, materi sehingga dapat terselesaikannya
Tugas Akhir ini. Untuk itu tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Ir. P. Wiryono Priyotamtama, SJ., selaku Rektor Universitas Sanata Dharma.
2. Ir. Greg. Heliarko, S.J.,S.S.,B.S.T.,M.A.,M.S.C., selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Budi Sugiharto, S.T.,M.T, selaku ketua Program Studi Teknik Mesin.
4. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir.
5. Segenap staf pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma
yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis, sehingga
sangat berguna dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
6. Segenap staf karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
7. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah ikut
membantu dalam menyelesaikan Tuagas Akhir ini.
viii
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu
diperbaiki dalam Tugas Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan
kritik, serta saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga Tugas
Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca.
Terima kasih.
Yogyakarta, Juli 2008
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman judul ....................................................................................................... ..i
Title page............................................................................................................... ..ii
Pengesahan............................................................................................................ .iii
Pernyataan............................................................................................................. . v
Intisari.....................................................................................................................vi
Lembar Pernyataan Persetujuan Publikasi Karya Ilmiah
Untuk Kepentingan Akademis...............................................................................vii
Kata pengantar......................................................................................................viii
Daftar isi..................................................................................................................x
Daftar gambar.......................................................................................................xiv
Daftar tabel............................................................................................................xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar belakang............................................................................. 1
1.2 Perumusan masalah..................................................................... 2
1.3 Tujuan dan manfaat..................................................................... 3
1.4 Batasan masalah.......................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI........................................................................... 5
2.1 Prinsip Kerja............................................................................... 6
2.2 Intensitas Energi Surya Yang Datang ........................................ 7
2.3 Energi Berguna........................................................................... 7
2.4 Efisiensi...................................................................................... 8
2.4.1 Efisiensi Kolektor............................................................. 8
2.4.2 Efisiensi Pengambilan..................................................... 9
2.4.3 Efisiensi Sistem............................................................... 9
2.5 Perbedaan Tekanan .................................................................... 10
2.6 Kalor Yang Diperlukan Untuk Menguapkan Air........................ 10
2.7 Tinjaun Pustaka.......................................................................... 11
x
BAB III METODOLOGI PENELITIAN........................................................... 13
3.1 Skema Alat ................................................................................. 13
3.2 Variabel Yang Divariasikan....................................................... 14
3.3 Variabel Yang Diukur ................................................................ 14
3.4 Langkah Penelitian..................................................................... 14
3.5 Pengolahan Dan Analisa Data.................................................... 15
BAB IV HASIL PENELITIAN.......................................................................... 16
4.1 Data penelitian ............................................................................ 16
4.1.8 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam dengan
Variasi Massa Padi 0,5 kg............................................... 16
4.1.2 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam dengan
Variasi Massa Padi 1 kg ................................................. 17
4.1.3 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam dengan
Variasi Massa Padi 1,5 kg............................................... 18
4.1.4 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam dengan
Variasi Massa Padi 2 kg.................................................. 19
4.1.5 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang dengan
Variasi Massa Padi 0,5 kg............................................... 20
4.1.6 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang dengan
Variasi Massa Padi 1 kg.................................................. 21
4.1.7 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang dengan
xi
Variasi Massa Padi 1,5 kg............................................... 22
4.1.8 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang dengan
Variasi Massa Padi 2 kg.................................................. 23
4.2 Perhitungan Data......................................................................... 24
4.2.1 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg .................................. 24
4.2.2 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 1 kg ..................................... 32
4.2.3 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 1,5 kg .................................. 35
4.2.4 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 2 kg ..................................... 38
4.2.5 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg .................................. 41
4.2.6 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang
dengan Variasi Massa Padi 1 kg ..................................... 45
4.2.7 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang
dengan Variasi Massa Padi 1,5 kg .................................. 48
4.2.8 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber
dari Plat Alumunium yang di Lapisi Arang
dengan Variasi Massa Padi 2 kg ..................................... 51
4.3 Analisis Data ............................................................................... 55
xii
4.3.1 Grafik Efisiensi Kolektor ( Cη ) ....................................... 55
4.3.2 Grafik Efisiensi Pengambilan ( Pη ) ................................ 58
4.3.3 Grafik Efisiensi Sistem (ηS)............................................ 61
4.3.3 Grafik Hubungan Massa Padi yang Dikeringkan
dengan Waktu...................................................................64
BAB V PENUTUP............................................................................................ 65
5.1 Kesimpulan ............................................................................... 65
5.2 Saran .......................................................................................... 66
5.3 Penutup....................................................................................... 66
Daftar pustaka ..................................................................................................... 67
Lampiran
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Alat pengering energi surya ................................................................6
Gambar 2.2 Pengering Padi Surya, berdasarkan rancangan Asian Institute of
Technology, Thailand………….........................................................11
Gambar 3.1 Skema alat penelitian..........................................................................13
Gambar 4.1 Contoh mencari kelembaban (W0, Wi, dan Wa)
dengan Psychrometric Chart…………………………………..........27
Gambar 4.2 Grafik hubungan efisiensi kolektor (ηc) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 0,5 kg.........................................55
Gambar 4.3 Grafik hubungan efisiensi kolektor (ηc) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 1 kg............................................56
Gambar 4.4 Grafik hubungan efisiensi kolektor (ηc) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 1,5 kg.........................................56
Gambar 4.5 Grafik hubungan efisiensi kolektor (ηc) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 2 kg............................................57
Gambar 4.6 Grafik hubungan efisiensi pengambilan (ηp) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 0,5 kg...........................58
Gambar 4.7 Grafik hubungan efisiensi pengambilan (ηp) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 1 kg..............................59
Gambar 4.8 Grafik hubungan efisiensi pengambilan (ηp) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 1,5 kg...........................59
Gambar 4.9 Grafik hubungan efisiensi pengambilan (ηp) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 2 kg..............................60
Gambar 4.10 Grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 0,5 kg..........................61
Gambar 4.11 Grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 1 kg............................61
xiv
Gambar 4.12 Grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 1,5 kg.........................62
Gambar 4.13 Grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 2 kg...........................62
Gambar 4.14 Grafik hubungan massa padi yang dikeringkan dengan I
pada cat dan alumunium....................................................................64
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 0,5 kg............................16
Tabel 4.2 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 1 kg...............................17
Tabel 4.3 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 1,5 kg............................18
Tabel 4.4 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 2 kg...............................19
Tabel 4.5 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg.........................20
Tabel 4.6 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 1 kg............................21
Tabel 4.7 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg.........................22
Tabel 4.8 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 2 kg............................23
Tabel 4.9 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg...............................................25
xvi
Tabel 4.10 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg.........................................26
Tabel 4.11 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg.........................................28
Tabel 4.12 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg.....................29
Tabel 4.13 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg.................................................32
Tabel 14 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 1 kg............................................32
Tabel 4.15 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 1 kg............................................33
Tabel 4.16 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 1 kg............................................33
xvii
Tabel 4.17 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1 kg........................34
Tabel 4.18 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di cat hitam dengan variasi massa 1 kg....................................................34
Tabel 4.19 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg.........................................35
Tabel 4.20 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg.........................................36
Tabel 4.21 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg.........................................36
Tabel 4.22 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg.....................37
Tabel 4.23 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg.................................................37
xviii
Tabel 4.24 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 2 kg............................................38
Tabel 4.25 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 2 kg............................................39
Tabel 4.26 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam dengan variasi massa 2 kg............................................39
Tabel 4.27 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 2 kg........................40
Tabel 4.28 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di cat hitam dengan variasi massa 2 kg....................................................40
Tabel 4.29 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg.....................................41
Tabel 4.30 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg.....................................42
xix
Tabel 4.31 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg.....................................42
Tabel 4.32 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg..................43
Tabel 4.33 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di lapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg..............................................43
Tabel 4.34 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 1 kg........................................44
Tabel 4.35 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 1 kg........................................45
Tabel 4.36 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 1 kg........................................45
Tabel 4.37 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 1 kg.....................46
xx
Tabel 4.38 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di lapisi arang dengan variasi massa 1 kg.................................................46
Tabel 4.39 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg.....................................47
Tabel 4.40 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg.....................................48
Tabel 4.41 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg.....................................48
Tabel 4.42 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg..................49
Tabel 4.43 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg..............................................49
Tabel 4.44 Hasil perhitungan energi berguna (QU) pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg........................................50
xxi
Tabel 4.45 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg........................................51
Tabel 4.46 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium
yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg........................................51
Tabel 4.47 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada
penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg.....................52
Tabel 4.48 Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang
di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg.................................................52
xxii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengeringan merupakan salah satu proses yang penting pada pengolahan hasil
pertanian karena cara pengeringan yang kurang baik mengakibatkan hasil pertanian
menjadi rusak seperti menjadi busuk, berjamur, berubah warna atau berkecambah.
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Litbang Biro Pusat Statistik (BPS) antara tahun
2004–2006 menunjukkan bahwa tingkat kerusakan hasil pertanian pasca panen untuk
padi berkisar 10,39 % hingga 15,26 % dan salah satu faktornya adalah proses
pengeringan yang kurang baik.
Sampai saat ini dibanyak daerah di Indonesia pengeringan hasil pertanian
umumnya masih dilakukan dengan cara penjemuran langsung. Cara ini dapat
merusak kualitas hasil pertanian karena radiasi ultraviolet, air hujan dan gangguan
binatang. Penjemuran secara langsung juga memerlukan waktu yang lama, padahal
saat panen raya hasil pertanian umumnya melimpah dan harus dikeringkan terlebih
dahulu sebelum disimpan atau dipasarkan. Cara pengeringan yang lain adalah
menggunakan alat pengering yang umumnya menggunakan bahan bakar minyak atau
energi listrik. Tetapi belum semua daerah di Indonesia terdapat jaringan listrik atau
belum memiliki sarana transportasi yang baik sehingga bahan bakar minyak tidak
mudah didapat. Selain itu penggunaan bahan bakar minyak atau energi listrik
menyebabkan biaya proses pengeringan menjadi mahal sehingga harga jual hasil
pertanian menjadi tinggi.
2
Energi surya merupakan energi yang tersedia melimpah di Indonesia
sehingga pemanfaatan energi surya dapat mengurangi atau bahkan menggantikan
penggunaan bahan bakar atau energi listrik dalam proses pengeringan hasil-hasil
pertanian. Alat pengering dengan memanfaatkan energi surya yang ada umumnya
menggunakan absorber jenis pelat yang terbuat dari tembaga atau alumunium. Selain
menggunakan kedua absorber tersebut, alat pengering energi surya juga dapat
menggunakan absorber-absorber lain seperti plat alumunium yang di cat hitam
maupun plat alumunium yang diberi lapisan arang. Tetapi informasi teknis tentang
efisiensi alat pengering dengan dengan menggunakan absorber dari plat alumunium
yang di cat hitam maupun plat alumunium yang diberi lapisan cat belum banyak.
1.2 Perumusan Masalah
Absorber dicat dengan warna hitam karena warna hitam menghasilkan
penyerapan energi surya yang baik ke pelat absorber. Cat yang dipakai harus tahan
panas karena temperatur dalam kolektor dapat mencapai temperatur yang cukup
tinggi. Selain itu pengecatannya juga tidak boleh terlalu tebal karena akan
mengurangi kemampuan pelat menyerap energi surya. Selain cat, arang juga akan
digunakan untuk melapisi plat alumunium karena arang mempunyai harga kapasitas
panas yang kecil dan absorbtivitas radiasi surya yang besar, selain itu arang mudah
didapat dan murah. Pelapisan arang pada plat alumunium harus menggunakan bahan
yang bukan isolator, pada penelitian ini arang di campur dengan cat hitam agar dapat
melekat pada plat alumunium.
3
Untuk mengetahui pengaruh dari cat dan arang yang digunakan untuk
melapisi plat alumunium terhadap efisiensi pengeringan maka pada penelitian ini
akan diuji model alat pengering dengan kedua absorber tersebut dengan beberapa
variasi massa bahan yang akan dikeringkan. Pada penelitian ini dipilih padi sebagai
hasil pertanian yang dikeringkan, hal ini karena padi mudah didapat dan murah.
Efisiensi pengeringan pada dasarnya merupakan perbandingan antara energi
yang terpakai untuk pengeringan dengan energi surya yang datang. Besarnya energi
yang terpakai ditentukan oleh temperatur dan tekanan udara yang akan mengeringkan
hasil pertanian setelah melewati absorber. Semakin besar temperatur dan tekanan
udara yang akan mengeringkan hasil pertanian maka semakin besar energi yang
terpakai untuk pengeringan dari energi surya yang datang sehingga efisiensi
pengeringan semakin besar. Sehingga temperatur dan tekanan udara setelah melewati
bahan absorber harus diusahakan setinggi mungkin.
1.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan yang ingin dicapai yaitu :
1. Membandingkan pengering energi surya dengan menggunakan absorber dari
plat alumunium yang dicat hitam dengan pengering energi surya dengan
absorber dari plat alumunium yang diberi lapisan arang.
2. Mengetahui pengaruh massa bahan yang dikeringkan terhadap efisiensi
pengeringan.
4
3. Mengetahui temperatur maksimal, efisiensi kolektor, efisiensi pengambilan
dan efisiensi sistem yang dapat dihasilkan.
Manfaat yang di dapat yaitu :
1. Menambah kepustakaan teknologi pengeringan hasil pertanian energi surya.
2. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat
prototipe dan produk teknologi pengeringan hasil pertanian dengan energi
surya yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan
kesejahteraan.
3. Mengurangi ketergantungan penggunaan dari minyak bumi dan listrik
sehingga dapat menghemat biaya.
1.4 Batasan Masalah
1. Pada penelitian ini dibuat sebuah model pengering tenaga surya dengan
absorber dari plat aluminium yang diberi lapisan berwarna hitam (cat hitam)
dan absorber dari plat aluminium yang diberi bahan absorber arang.
2. Luas kolektor 0,25 m2, jarak antara kaca dengan plat 0,02 m, ketebalan arang
0,005 m dan tinggi saluran udara 0,001 m.
3. Udara mengalir ke dalam alat pengering secara alami tidak menggunakan
bantuan blower.
4. Bahan yang dikeringkan adalah padi dengan variasi massa 0,5 kg ; 1 kg ; 1,5
kg dan 2 kg.
BAB II
LANDASAN TEORI
Alat pengering energi surya pada umunya terdiri dari tiga bagian utama yaitu
sebagai berikut :
1. Kotak kolektor
Kotak kolektor terdiri dari absorber, tutup kaca dan lubang udara. Absorber akan
menerima energi surya yang datang dan mengkonversikannya menjadi panas.
Absorber ini berfungsi untuk memanasi udara yang mengalir lewat saluran udara
ke dalam alat pengering secara alami (atau dapat juga dengan bantuan blower).
Tutup kaca berfungsi untuk mempertahankan panas dalam kolektor, tutup kaca
harus mempunyai sifat dapat meneruskan energi surya ke pelat absorber tanpa
terlalu banyak bagian energi surya yang diserap atau dipantulkan oleh tutup kaca
tersebut. Selain mempertahankan panas dalam kolektor tutup kaca berfungsi
menghindari hilangnya panas karena angin.
2. Kotak pengering
Didalam kotak pengering terdapat rak pengering yang digunakan untuk
meletakkan bahan yang akan dikeringkan.
3. Cerobong
Cerobong berfungsi untuk memberikan tarikan tambahan yang diciptakan oleh
perbedaan massa jenis antara udara di dalam dan di luar pengering.
6
Konstruksi pengering hasil pertanian yang umum dapat dilihat pada gambar
dibawah ini :
Gambar 2.1. Alat pengering energi surya
II.1 Prinsip Kerja
Prinsip kerja dari pengering yaitu energi surya yang datang akan diterima dan
dikonversikan oleh absorber didalam kolektor. Selanjutnya absorber ini berfungsi
untuk memanasi udara yang mengalir lewat lubang udara. Udara yang panas
mempunyai massa jenis yang lebih kecil dari pada udara dingin (udara di bagian rak
pengering), karena adanya perbedaan massa jenis ini udara dapat mengalir. Pada saat
udara panas ini menembus hasil pertanian terjadi perpindahan panas dan massa air
dari hasil pertanian ke udara panas tersebut, proses ini disebut proses pengeringan.
Proses ini berlangsung terus-menerus sampai proses pengeringan selesai.
7
II.2 Intensitas Energi Surya yang Datang
Intensitas energi surya yang datang dapat dinyatakan dengan persamaan:
01004,0
xIGT = (1)
dengan :
TG : intensitas energi surya yang datang ( )2mW
I : arus dari energi surya yang datang (A)
II.2 Energi Berguna ( ) uQ
Jumlah energi yang terpakai untuk memanasi udara di absorber (jumlah
energi yang dipindahkan dari absoeber ke udara) disebut dengan energi berguna dan
dapat dinyatakan dengan persamaan:
( )
tTTCm
Q iopu ∆
−=
. (2)
dengan :
QU : energi berguna ( W)
m : massa udara dalam kolektor (kg)
CP : panas spesifik udara (J/(kg.OC)
TO : temperatur udara keluar kolektor (OC)
Ti : temperatur udara masuk kolektor (OC)
t∆ : selisih waktu saat pengambilan (detik)
Massa udara dalam kolektor (m) dapat dihitung dengan:
Vm ⋅= ρ (3)
8
dengan :
ρ : massa jenis udara (kg/m3)
V : volume udara dalam kolektor (m3)
II.3 Efisiensi
Efisiensi dari suatu alat adalah perbandingan dari keluaran yang dihasilkan
dengan masukan yang diberikan. Efisiensi pengeringan sebuah alat penngering
energi surya dapat dinyatakan dalam tiga konteks yaitu : (1) efisiensi kolektor (ηC),
(2) efisiensi pengambilan (ηP) dan (3) efisiensi sistem (ηS).
II.3.1 Efisiensi Kolektor (ηC)
Efisiensi kolektor (ηC) didefinisikan sebagai perbandingan antara energi
berguna dengan total energi surya yang datang ke kolektor, dan dapat dinyatakan
dengan persamaan:
c
Uc AI
Q=η (4)
dengan :
QU : energi berguna ( W)
I : intensitas energi surya yang datang (W/m2)
AC : luas kolektor surya (m2)
9
II.3.2 Efisiensi Pengambilan (ηP)
Efisiensi pengambilan (ηP) didefinisikan sebagai perbandingan uap air yang
dipindahkan (diambil) oleh udara dalam alat pengering dengan kapasitas teoritis
udara menyerap uap air, dan dapat dinyatakan dengan persamaan:
ia
iop WW
WW−−
=η (5)
dengan :
WO : kelembaban absolut udara keluar alat pengering
Wi : kelembaban absolut udara masuk alat pengering
Wa : kelembaban jenuh adiabatis udara masuk alat pengering
II.3.3 Efisiensi Sistem Pengeringan (ηS)
Efisiensi sistem pengeringan (ηS) didefinisikan sebagai perbandingan antara
energi yang digunakan untuk menguapkan air dari hasil pertanian yang
dikeringkan dengan energi yang datang pada alat pengering, dan dapat
dinyatakan dengan persamaan:
c
s AILW
=η (6)
dengan :
W : laju massa air yang menguap (kg/detik)
L : kalor laten dari air yang menguap saat temperatur pengering (J/kg)
10
II.4 Perbedaan Tekanan
Perbedaan tekanan ditimbulkan karena adanya perbedaan massa jenis antara
udara didalam dan diluar pengering, dan dapat dinyatakan dengan persamaan:
( )[ ]ghhp )( 2211 ρρρρ −+−=∆ (7)
dengan :
∆p : penurunan tekanan (Pa)
h1 : jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (m)
h : jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (m) 2
ρ : massa jenis udara lingkunga sekitar (kg/m 3 )
1ρ : massa jenis udara setelah melewati kolektor (kg/m 3 )
2ρ : massa jenis udara setelah melewati lapisan padi (kg/m 3 )
g : 9,81 m/detik 2
II.6 Kalor yang Diperlukan untuk Menguapkan Air
Kalor yang diperlukan untuk mengeluarkan uap air dinyatakan dengan
persamaan:
Q = massa air yang keluar x (8) fgh
dengan :
Q : kalor yang diperlukan untuk mengeluarkan uap air (Mj / kg)
fgh : entalpi uap jenuh (kj/kg)
11
2
Cerobong
a
1
Gamb
II.4 Tinjauan Pust
Pengeringan
pengering energi
(Scanlin, 1997). P
menghasilkan kual
dijemur langsung
binatang lain. Kon
membahayakan ke
adalah mengeluark
merusak bahan
mikroorganisme a
temperatur terlalu
Aliran udar
GT
ar 2.2 Pengering P Asian Instit
aka
merupakan cara
surya merupakan
engeringan deng
itas pengeringan
tidak terlindungi d
taminasi dengan
sehatan (Häuser e
an kandungan air
makanan tersebu
kan berkembang
tinggi maka bahan
Lapisan
Padi
adi Surya, berdaute of Technolog
terbaik dalam pe
teknologi yang
an penjemuran
yang buruk. Ha
ari debu, hujan,
mikroorganisme
t. al). Kunci dar
secepat mungki
t. Jika tempe
sebelum bahan
makanan dapat
∆h
say,
ng
s
la
l
a
y
i p
n
ra
m
m
h
rk T
a
es
ng
in
ng
an
e
p
tu
a
e
h
Tutup transparanan rancangan hailand
wetan bahan makanan dan
uai bagi kelestarian alam
sung (tradisional) sering
i disebabkan bahan yang
in, serangga, burung atau
g terdapat di tanah dapat
ngeringan bahan makanan
ada temperatur yang tidak
r terlalu rendah maka
kanan kering tetapi jika
ngalami pengeringan yang
12
berlebih pada bagian permukaan (Kendall, 1998). Kelemahan utama dari pengering
energi surya adalah kecilnya koefisien perpindahan panas antara pelat absorber dan
udara yang dipanasi, sehingga menyebabkan efisiensi kolektor yang rendah.
Beberapa modifikasi telah banyak diusulkan meliputi penggunaan sirip (Garg et al.,
1991), penggunaan absorber dengan permukaan kasar (Choudhury et al., 1988), dan
penggunaan absorber porus (Sharma et. al., 1991). Penelitian pengering energi surya
dengan luas kolektor 1,64m2 yang dilengkapi 8 sampai 32 sirip segi empat dengan
luas total sirip 0,384 m2 dapat menaikkan temperatur udara keluar dan efisiensi
kolektor. Sirip dipasang di dalam kolektor dengan dua variasi pemasangan yaitu sirip
dapat bergerak bebas dan tetap (Kurtbas, 2006). Penelitian dengan metode simulasi
untuk mengetahui efisiensi tahunan pengering energi surya dengan absorber jenis
porus di India menghasilkan nilai yang sesuai dengan penelitian secara eksperimen
(Sodha et. al., 1982). Eksperimen dengan absorber porus menggunakan kasa
alumunium dengan permukaan reflektif dibagian bawahnya menghasilkan efisiensi
yang hampir sama dengan enam lembar bilah baja yang dicat hitam tetapi memiliki
keunggulan dalam kemudahan pembuatannya (Scanlin, D et. al. ,1999).
BAB III
METODE PENELITIAN
III.1 Skema Alat
Pengering hasil pertanian pada umunya terdiri dari 3 bagian utama yaitu :
a. Kotak kolektor dengan ukuran luas 0,25 m2, terdiri dari absorber, kaca dan
saluran udara.
b. Kotak pengering yang didalamnya terdapat rak pengering.
c. Cerobong
Skema alat pengering hasil pertanian dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.1. Skema alat penelitian
14
III.2 Variabel yang Divariasikan
1. Dua jenis absorber : plat alumunium dicat hitam dan plat alumunium dilapisi
arang.
2. Massa padi yang dikeringkan : 0,5 kg ; 1 kg ; 1,5 kg dan 2 kg
III.3 Variabel yang Diukur
1. Temperatur udara sekitar (Ta)
2. Tegangan dari energi surya yang datang (V)
3. Temperatur udara masuk kolektor
T1 = temperatur kering
T2 = temperatur basah
4. Temperatur udara keluar kolektor
T3 = temperatur kering
T4 = temperatur basah
5. Temperatur udara keluar pengering
T5 = temperatur kering
T6 = temperatur basah
III.4 Langkah Penelitian
1. Penelitian diawali dengan penyiapan alat seperti pada gambar 3.1.
2. Pengambilan data dilakukan dengan menvariasikan jenis absorber dan massa
padi yang dikeringkan.
3. Pengambilan data dilakukan sebanyak 10 data tiap 10 menit.
15
4. Pada variasi salah satu parameter, harga parameter yang lain tetap.
5. Data yang dicatat adalah temperatur udara sekitar (Ta), temperatur udara
masuk kolektor, temperatur udara keluar kolektor, temperatur udara keluar
pengering dan tegangan dari energi surya.
6. Sebelum melanjutkan pengambilan data untuk varisi berikutnya kondisi alat
pengering harus didiamkan agar kembali ke kondisi awal sebelum dilakukan
pengambilan data variasi saat ini.
III.5 Pengolahan dan Analisa Data
Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan pada
parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1) sampai
dengan persamaan (8). Analisa akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik
hubungan :
1. Hubungan efisiensi kolektor, efisiensi pengambilan dan efisiensi sistem dengan
intensitas energi surya yang datang (I).
2. Hubungan massa padi yang dikeringkan dengan waktu.
BAB IV
HASIL PENELITIAN
IV.1 Data Penelitian
Kita akan mengetahui data yang telah diambil dengan variasi yang berbeda.
Pengambilan data tiap variasi hanya dilakukan sekali saja.
IV.1.1 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Cat Hitam dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg
Hari/Tanggal : Selasa, 29 April 2008
Jam : 8.50 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W : 0,5 kg 1 )
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 0,5 kg
No Ta ( ) C0
T1 ( 0 ) C
T2
( ) C0T3
( 0 )CT4
( ) C0T5 0 ) ( C
T6 ( ) C0
V (volt)
I )( 2mW
1 27,1 28,2 24,6 45,2 27,9 30,8 25,9 2,38 595,0 2 27,0 27,6 24,9 41,0 27,1 29,5 25,6 2,53 632,5 3 28,9 30,0 24,5 50,6 27,1 29,9 25,1 2,67 667,5 4 28,1 28,6 24,1 46,9 25,7 28,9 24,2 2,82 705,0 5 28,0 29,1 24,4 52,3 27,2 29,4 25,1 2,81 702,5 6 28,6 29,5 25,4 53,5 28,2 31,6 26,0 2,95 737,5 7 29,3 30,0 25,8 47,8 28,8 32,0 26,5 2,86 715,0 8 29,6 30,4 25,9 45,1 30,7 33,2 26,7 2,49 622,5 9 29,1 29,9 25,4 42,4 27,3 33,0 26,7 3,08 770,0 10 28,4 29,1 25,4 45,0 29,1 32,9 26,3 3,11 777,5
Massa padi sesudah dipanaskan (W ) = 0,455 kg 2
17
Ketebalan padi = 0,6 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,645 m
IV.1.2 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Cat Hitam dengan Variasi Massa Padi 1 kg
Hari/Tanggal : Rabu, 23 April 2008
Jam : 10.25 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W : 1 kg 1 )
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.2 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 1 kg
No Ta ( ) C0
T1 ( 0 ) C
T2
( ) C0T3
( 0 )CT4
( ) C0T5 0 ) ( C
T6 ( ) C0
V (volt)
I )( 2mW
1 31,0 32,3 25,3 43,2 30,8 32,2 26,6 3,35 837,5 2 31,2 31,8 25,9 48,1 32,9 32,7 29,4 2,94 735,0 3 30,4 31,1 26,3 46,7 33,1 33,2 29,6 3,32 830,0 4 32,0 33,6 27,6 48,2 33,5 34,0 29,7 2,20 550,0 5 30,4 31,5 27,2 49,3 33,2 35,0 29,7 3,30 825,0 6 31,7 32,6 26,2 45,2 27,9 33,8 26,6 3,31 827,5 7 30,7 31,5 26,2 40,4 26,1 32,3 25,9 3,43 857,5 8 31,0 32,3 28,7 42,5 26,8 32,8 27,7 3,53 882,5 9 31,5 32,8 25,8 50,6 36,6 33,6 29,9 3,53 882,5 10 30,7 31,1 26,5 47,5 28,1 32,8 30,8 3,60 900,0
Massa padi sesudah dipanaskan (W ) = 0,93 kg 2
Ketebalan padi = 1,25 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,6375 m
18
IV.1.3 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Cat Hitam dengan Variasi Massa Padi 1,5 kg
Hari/Tanggal : Kamis, 24 April 2008
Jam : 11.20 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W : 1,5 kg 1 )
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.3 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 1,5 kg
No Ta ( ) C0
T1 ( 0 ) C
T2
( ) C0T3
( 0 )CT4
( ) C0T5 0 ) ( C
T6 ( ) C0
V (volt)
I )( 2mW
1 29,1 29,8 26,3 33,0 23,6 30,0 26,6 1,95 487,5 2 29,0 30,2 26,9 34,8 23,8 30,4 27,0 1,35 337,5 3 30,5 31,4 27,0 36,5 24,0 32,0 27,8 2,65 662,5 4 30,4 31,1 28,4 33,5 22,4 31,2 28,7 1,15 287,5 5 30,2 31,3 28,1 33,1 23,3 31,3 28,7 1,32 330,0 6 31,4 32,5 27,9 34,1 23,7 32,6 28,5 1,29 322,5 7 30,8 31,5 27,4 34,6 23,8 31,6 27,7 0,91 227,5 8 30,0 31,0 27,6 33,8 24,0 31,2 27,8 0,77 192,5 9 30,4 31,6 26,8 34,4 30,2 32,0 27,8 0,72 180,0 10 30,3 31,2 27,8 34,2 26,2 31,9 28,0 0,83 207,5
Massa padi sesudah dipanaskan (W ) = 1,45 kg 2
Ketebalan padi = 1,5 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,635 m
19
IV.1.4 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Cat Hitam dengan Variasi Massa Padi 2 kg
Hari/Tanggal : Senin, 28 April 2008
Jam : 11.30 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W : 2 kg 1 )
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.4 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam dengan variasi massa 2 kg
No Ta ( ) C0
T1 ( 0 ) C
T2
( ) C0T3
( 0 )CT4
( ) C0T5 0 ) ( C
T6 ( ) C0
V (volt)
I )( 2mW
1 30,5 31,8 25,4 44,0 30,0 32,8 27,0 3,72 930,0 2 29,1 29,9 25,5 48,2 31,4 33,1 27,2 3,55 887,5 3 31,7 32,8 28,2 43,3 30,3 34,2 29,2 0,54 135,0 4 30,8 31,9 27,5 39,7 30,0 33,8 28,0 1,01 252,5 5 31,0 32,4 27,9 45,9 30,5 33,3 28,1 1,08 270,0 6 32,9 34,7 29,6 46,3 31,8 35,1 29,9 3,48 870,0 7 32,7 34,1 27,2 52,0 32,7 35,4 28,8 3,08 770,0 8 33,6 35,7 28,1 58,4 33,3 37,6 29,9 3,29 822,5 9 32,5 33,0 27,9 49,6 32,1 35,3 29,2 1,22 3 05,010 31,1 32,4 27,8 38,6 30,1 33,4 28,3 0,29 72,5
Massa padi sesudah dipanaskan (W ) = 1,925 kg 2
Ketebalan padi = 2,75 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,6225 m
20
IV.1.5 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Lapisi Arang dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg
Hari/Tanggal : Selasa, 29 April 2008
Jam : 8.50 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W : 0,5 kg 1 )
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.5 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg
No Ta ( ) C0
T1 ( 0 ) C
T2
( )C0T3 0 )( C
T4
( ) C0T5 0 ) ( C
T6 ( ) C0
V (volt)
I )( 2mW
1 27,1 30,7 25,2 39,4 34,2 34,4 27,2 2,38 595,0 2 27,0 29,9 24,5 39,4 34,6 33,6 29,9 2,53 632,5 3 28,9 30,2 25,9 41,1 35,2 35,4 27,6 2,67 667,5 4 28,1 29,3 26,5 41,0 34,9 35,2 27,9 2,82 705,0 5 28,0 29,7 28,0 41,7 36,3 35,7 29,4 2,81 702,5 6 28,6 30,0 27,2 42,5 36,4 36,2 29,2 2,95 737,5 7 29,3 29,5 27,2 42,8 35,5 37,2 31,4 2,86 715,0 8 29,6 30,8 29,5 39,0 32,2 34,9 30,4 2,49 622,5 9 29,1 29,2 28,2 40,8 34,4 36,2 29,6 3,08 770,0 10 28,4 28,9 25,6 54,2 34,6 37,9 28,7 3,11 777,5
Massa padi sesudah dipanaskan (W2) = 0,465 kg
Ketebalan padi = 0,6 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,645 m
21
IV.1.6 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Lapisi Arang dengan Variasi Massa Padi 1 kg
Hari/Tanggal : Rabu, 23 April 2008
Jam : 10.25 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W1 ) : 1 kg
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.6 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 1 kg
No Ta 0 ) ( C
T1 ( ) C0
T2
( C0 )T3
( )C0T4
( )C0T5
( )C0T6
( ) C0V
(volt) I
)( 2mW1 31,0 31,5 25,9 39,0 31,7 31,0 28,5 3,35 837,5 2 31,2 31,3 25,7 52,2 32,9 32,9 29,2 2,94 735,0 3 30,4 31,7 26,9 39,9 34,9 34,8 30,2 3,32 830,0 4 32,0 32,2 26,5 47,5 33,9 34,1 30,8 2,20 550,0 5 30,4 31,6 27,4 44,0 34,7 35,8 31,5 3,30 825,0 6 31,7 32,0 26,3 42,6 35,1 35,7 31,5 3,31 827,5 7 30,7 31,4 26,0 49,3 34,3 35,2 31,4 3,43 857,5 8 31,0 31,1 26,1 53,5 34,5 35,3 31,8 3,53 882,5 9 31,5 32,7 24,6 42,3 35,2 36,1 31,3 3,53 882,5 10 30,7 34,7 22,5 44,4 30,2 37,7 32,0 3,60 900,0
Massa padi sesudah dipanaskan (W2) = 0,94 kg
Ketebalan padi = 1,25 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,6375 m
22
IV.1.7 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Lapisi Arang dengan Variasi Massa Padi 1,5 kg
Hari/Tanggal : Kamis, 24 April 2008
Jam : 11.20 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W : 1,5 kg 1 )
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.7 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg
No Ta ( ) C0
T1 ( 0 ) C
T2
( ) C0T3
( 0 ) CT4
( ) C0T5
( 0 ) CT6
( ) C0V
(volt) I
)( 2mW1 29,1 30,9 26,3 41,1 29,9 32,8 27,6 1,95 487,5 2 29,0 32,6 26,6 37,7 31,1 34,1 28,0 1,35 337,5 3 30,5 31,8 26,4 37,5 31,9 34,8 28,1 2,65 662,5 4 30,4 32,7 27,7 42,5 31,9 35,3 28,4 1,15 287,5 5 30,2 32,4 27,2 38,4 31,9 35,7 28,8 1,32 330,0 6 31,4 31,6 27,2 41,1 31,6 35,5 28,6 1,29 322,5 7 30,8 31,9 26,7 36,0 30,7 34,6 28,2 0,91 227,5 8 30,0 31,7 26,5 34,5 30,1 34,1 28,3 0,77 192,5 9 30,4 31,2 28,4 31,9 25,2 32,1 29,0 0,72 180,0 10 30,3 30,8 25,8 33,9 29,2 33,2 27,3 0,83 207,5
Massa padi sesudah dipanaskan (W2) = 1,475 kg
Ketebalan padi = 1,5 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,635 m
23
IV.1.8 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat
Alumunium yang di Lapisi Arang dengan Variasi Massa Padi 2 kg
Hari/Tanggal : Senin, 28 April 2008
Jam : 11.30 Wib
Tempat : Lingkungan sekitar Univ. Sanata Dharma
Bahan yang dikeringkan : Padi
Massa padi awal (W1 ) : 2 kg
Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :
Tabel 4.8 Data penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang dengan variasi massa 2 kg
No Ta 0 ) ( C
T1 ( )C0
T2
( ) C0T3
( )C0T4
( ) C0T5
( ) C0T6
( ) C0V
(volt) I
)( 2mW1 30,5 31,2 26,7 40,5 33,6 34,0 28,0 3,72 930,0 2 29,1 30,0 23,3 41,2 32,9 34,5 28,5 3,55 887,5 3 31,7 32,5 26,2 37,7 31,5 35,1 28,4 0,54 135,0 4 30,8 31,9 26,6 37,4 31,4 34,3 28,0 1,01 252,5 5 31,0 32,2 27,3 35,6 31,4 37,7 29,2 1,08 270,0 6 32,9 33,6 29,2 40,0 35,3 35,7 30,4 3,48 870,0 7 32,7 33,0 31,4 43,9 36,6 38,0 32,4 3,08 770,0 8 33,6 33,7 28,4 46,0 36,8 38,8 30,8 3,29 822,5 9 32,5 33,0 28,1 43,0 35,1 37,3 30,5 1,22 305,0 10 31,1 31,5 27,8 35,1 32,8 36,7 30,1 0,29 72,5
Massa padi sesudah dipanaskan (W2) = 1,975 kg
Ketebalan padi = 2,75 cm
Jarak antara lapisan bawah padi dengan permukaan dasar (h1) = 0,1 m
Jarak antara lapisan atas padi dengan cerobong (h2) = 0,6225 m
24
IV.2 Perhitungan Data
IV.2.1 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat Alumunium
yang di Cat Hitam dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg
IV.2.1.1 Energi Berguna (Qu)
Data 1
Diketahui :
Ti = T1 = 27,1 0C
T0 = T3 = 45,2 0C
t = 10 menit = 600 detik∆
Volume udara didalam kolektor = 0,5m x 0,5m x 0,01m = 0,0025 m3
Diasumsikan volume udara didalam kolektor selama selang waktu 10 menit
tetap, hal ini dikarenakan udara mengalir tetapi kecepatannya sangat
rendah.
• Mencari massa jenis udara keluar kolektor ( 3ρ )
TR
p.
=ρ
3ρ = KxKkgmkN
mkN8,303)./(.287,0
/3,101 2
3ρ = 1,1092 kg/m
• Mencari massa udara (m)
Dari persamaan (3), maka :
3
Vm ⋅= ρ
= 1,1092 kg/m x 0,0025 m3
3
= 0,028 kg
25
amaan (2), maka :
Q =
Dari pers
ikKKxKkgJxkg
det600)1,3002,318().(26,1007028,0 −
u
= 0,0843 W
Tabel 4.9 pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam denga variasi massa 0,5 kg
No
Dengan perhitungan yang sama diperoleh :
Hasil perhitungan energi berguna (Qu)
n
T1
( C0 ) T3
( C0 )
3ρ (kg/m3)
T∆ ( C0 )
t∆ (detik) (
Cp
J/(kg. C0 )m
(kg) Qu
(watt) 1 27,1 45,2 1,1092 18,1 600 1007,260 0,0028 0,0843 2 27,0 41,0 1,1241 14,0 600 1007,050 0,0028 0,0660 3 28,9 50,6 1,0907 21,7 600 1007,530 0,0027 0,0994 4 28,1 46,9 1,1034 18,8 600 1007,345 0,0028 0,0871 5 28,0 52,3 1,0850 24,3 600 1007,615 0,0027 0,1107 6 28,6 53,5 1,0810 24,9 600 1007,675 0,0027 0,1130 7 29,3 47,8 1,1003 18,5 600 1007,390 0,0028 0,0854 8 29,6 45,1 1,1096 15,5 600 1007,255 0,0028 0,0722 9 29,1 42,4 1,1191 13,3 600 1007,120 0,0028 0,0625
10 28,4 45,0 1,1099 16,6 600 1007,250 0,0028 0,0773
IV.2.1.2 Efisiensi kolektor (ηC)
Data 1
Diketahui :
Qu = 0,0843 W
I = GT = 595 W/m2
Ac = 0,5m x 0,5m = 0,25 m2
Dari persamaan (4), maka :
c 22 25,0W/m595 W0,0843
mx η =
26
Dengan perh
abel 4.10 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian ge en surya dengan han absorber dari plat
alum dengan variasi massa 0,5 kg
No
= 0,000566
itungan yang sama diperoleh :
Tpen r
unium yang di cat hitaming ergi ba
Qu (watt)
Ac 2(m )
I )( 2mW
ηc(%)
1 0,0843 0,25 595,0 0,0566002 0,0660 0,25 632,5 0,0418003 0,0994 0,25 667,5 0,0595004 0,0871 0,25 705,0 0,0494005 0,1107 0,25 702,5 0,0629186 0,1130 0,25 737,5 0,0613007 0,0854 0,25 715,0 0,0478008 0,0722 0,25 622,5 0,0464009 0,0625 0,25 770,0 0,032400
10 0,0773 0,25 777,5 0,039800
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
c).
IV.2.1.3 Efisiensi pengambilan ( )
e n (ηP)
an W0, Wi, dan Wa , diperoleh dari Psychrometric Chart. Berikut ini
mencari W0, Wi, dan Wa dengan Psychrometric Chart :
grafik efisiensi kolektor (η
ηP
Berdasarkan persamaan (5) untuk m nghitung efisiensi pengambila
diperluk
contoh untuk
Data 1
Diketahui :
T1 = 28,2 0C
T2 = 24,6 0C
T = 45,2 30C
T4 = 27,9 0C
T5 = 30,8 0C
T6 = 25,9 0C
27
Gambar 4.1 Contoh mencari kelembaban (W0, Wi, dan Wa)
dengan Psychrometric Chart
28
Dengan cara yang sama diperoleh :
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat
( C) ( C) ( C) ( C) Wi
(kg/kg) Wa
(kg/kg) Wo
(kg/kg) ηp
(%)
Tabel 4.11 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg
T10
T20
T50
T60
28,2 24,6 30,8 25,9 0,01815 0,01957 0,01928 79,5775 27,6 24,9 29,5 25,6 0,01887 0,01993 0,01928 38,6792 30,0 24,5 29,9 25,1 0,01728 0,01945 0,01813 39,1705 28,6 24,1 28,9 24,2 0,01720 0,01897 0,01723 1,6949 29,1 24,4 29,4 25,1 0,01747 0,01933 0,01849 54,8387 29,5 25,4 31,6 26,0 0,01895 0,02055 0,01914 11,8750 30,0 25,8 32,0 26,5 0,01942 0,02106 0,01985 26,2195 30,4 25,9 33,2 26,7 0,01944 0,02119 0,01974 17,1429 29,9 25,4 33,0 26,7 0,01879 0,02055 0,01982 58,5227 29,1 25,4 32,9 26,3 0,01910 0,02055 0,01916 4,1379
em pengeringan (ηIV.2.1.4 Efisiensi sist
ata 1
S)
D
iketahui :
Massa air ng ,0
I = 595 W 2
Ac = 0,25
Mencari laju m n (W
W =
D
ya keluar = 0 45 kg
/m
m2
assa air ya g menguap ) :
waktu
keluar yangair massa (kg/detik)
W = ik
kgdet5400
045,0
-6
enguap saat temperatur pengering (L) diperoleh
jenuh buku teknologi rekayasa surya.
= 8,33 x 10 kg/detik
Kalor laten dari air yang m
dari tabel A-8-1 sifat air dan uap
29
an (6), maka :
Dari persama
22
6
25,0595
241100010
mxmW
Jxskg
s
−
=η
= 5
er t g yang sama diperoleh :
Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 0,5 kg
IV.2.1.5 Menghitung Penurunan Tekanan (∆p), Massa Air yang Keluar (W),
dan Kalor yang Diperlukan untuk Mengeluarkan Uap Air (Q)
D
33,8 x
0,13 07
Dengan p hi un an
Tabel 4.12
ata 1
Menghitung penurunan tekanan (∆p)
ta ui :
= 0,65 m
a = 27,1
No W (kg/detik)
L (J/kg)
I (W/m2)
Ac (m2)
ηS(%)
1 8,33 x 10-6 241100 ,0 595,0 0,25 13,50700 02 8,33 x 10-6 2657833,3 632,5 0,25 14,00703 3 8,33 x 10-6 2405514,3 667,5 0,25 12,01256 4 8,33 x 10-6 2324600,0 705,0 0,25 10,99102 5 8,33 x 10-6 2402652,2 702,5 0,25 11,40048 6 8,33 x 10-6 2399579,3 737,5 0,25 10,84556 7 8,33 x 10-6 2319800,0 715,0 0,25 10,81492 8 8,33 x 10-6 2404505,9 622,5 0,25 12,87553 9 8,33 x 10-6 2388600,0 770,0 0,25 10,34026
10 8,33 x 10-6 2405181,8 777,5 0,25 10,31160
Dike h
h1 = 0,1 m
h 2
C0 T
30
T 3 = 45,2
Mencari
C0
T 5 = 30,8 C0
aρ , 3ρ , 5ρ
p = ρ R T
Sehingga,TR.
=ρ p
aρ = mkN /3,101 2
KxKkgmkN 2,301)./(.287,0
aρ = 1,1718515 kg/m 3
3ρ = KxKkgmkN
mkN2,31)./(.287,0
/3,1018
2
3 = 1,109244728 kg/m 3ρ
5ρ = KxKkgmkN 8,303)./(.287,0
mkN /3,101 2
3 5ρ = 1,16182249 kg/m
Dari persamaan (7), maka :
∆p = ( )[ ] 81,9)162,1172,1(645,0109,1172,11,0 x−+−
8751 Pa ∆p = 0,06971
31
Menghitu a r y lua
ir r an a d kan
ikur i ma padi se lah dipa skan (W ).
Diketahui :
ad l pa (W k
Massa padi sesudah dipanaskan (W2) = 0,455 kg
Sehingga, massa air yang keluar = 0,5 kg – 0,455 kg = 0,045 kg
arkan uap air (Q)
Q = massa air yang keluar x
diperoleh dari tabel A-8-1 sifat air dan uap jenuh buku teknologi
kayasa surya.
= 0,10771
De gan itu a d le
Tabel 4.13 Hasil perhitungan ∆ , lit geenergi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium di c am n i m 0,
No )
ng m ssa ai ang ke r (W)
Massa a yang kelua didapatk dari m ssa padi sebelum ipanas
(W1 ) d ang ssa te na 2
Massa p i sebe um di naskan 1 ) = 0,5 g
Menghitung kalor yang diperlukan untuk mengelu
fgh
h fg
re
Q = 0,045 kg x 2,39372 Mj/kg
7 Mj
n p rhe ng yan ng sama ip roe h :
p, W dan Q pada pene ian pen ring yang
at hit denga varias assa 5 kg
T T5
( )0C
aρ
(kg/m
3 )
5ρ
) 3ρ a
( 0C ( 0CT3 ∆p
(kg/m ) A)
j) 3 (Pa)
Massa ir Q(kg (M) 3(kg/m
1 27,1 45,2 30,8 1,1761 1,1092 1,1618 0,0973 0,045 0,10772 27,0 41,0 29,5 1,1765 1,1241 1,1668 0,0668 0,045 0,10823 28,9 50,6 29,9 1,1691 1,0907 1,1653 0,0323 0,045 0,10714 28,1 46,9 28,9 1,1722 1,1034 1,1691 0,0265 0,045 0,10755 28,0 52,3 29,4 1,1726 1,0850 1,1672 0,0431 0,045 0,10696 28,6 53,5 31,6 1,1703 1,0810 1,1588 0,0819 0,045 0,1068
32
No ( )0C ( )0C ( )0CT T T
a 3 5 aρ
(kg/m
3 ) 3ρ
(kg/m
3 )5ρ
(kg/m
∆p (Pa)
Massa Air (kg)
Q (Mj) 3 )
7 1074 29,3 47,8 32,0 1,1676 1,1003 1,1573 0,0721 0,045 0,8 29,6 45,1 33,2 1,1664 1,1096 1,1527 0,0925 0,045 0,10779 0,0991 0,045 0,1080 29,1 42,4 33,0 1,1684 1,1191 1,1535
10 28,4 45,0 32,9 1,1711 1,1099 1,1434 0,1813 0,045 0,1077
IV.2.2 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat Alumunium
yang di Cat Hitam dengan Variasi Massa Padi 1 kg
IV.2.2.1 Energi Bergu (Q
Dengan cara perhitungan seperti pada lum ng di Cat Hitam
dengan Varias as 0,5 aka oleh
Tabel 4.14 H il ng nerg gu ada penelitian
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumun ng t hita gan assa 1 kg
na u)
Plat A unium ya
i M sa Padi kg m diper :
as perhitu an e i ber na (Qu) p
ium ya di ca m den variasi m
No T1
( C0 ) T3
( C0 )
3ρ (kg/m3)
T∆ t∆ C(detik) (J/(kg. (kg) (watt)
p m Qu
C0 ) ( C0 ) 1 31,0 43,2 1,1163 12,2 600 1007,160 0,0028 0,0571 2 31,2 48,1 1,0992 16,9 600 1007,405 0,0027 0,0780 3 30,4 46,7 1,1040 16,3 600 1007,335 0,0028 0,0755 4 32,0 48,2 1,0989 16,2 600 1007,410 0,0027 0,0747 5 30,4 49,3 1,0951 18,9 600 1007,465 0,0027 0,0869 6 31,7 45,2 1,1092 13,5 600 1007,260 0,0028 0,0628 7 30,7 40,4 1,1262 9,7 600 1007,020 0,0028 0,0458 8 31,0 42,5 1,1187 11,5 600 1007,125 0,0028 0,0540 9 31,5 50,6 1,0907 19,1 600 1007,530 0,0027 0,0875
10 30,7 47,5 1,1013 16,8 600 1007,375 0,0028 0,0777
33
IV.2.2.2 Efisiensi kolektor (η
Denga ra itu se p t A ium di C itam
denga ria ss i m e
Tabel un e k ( c da tian
No Qu (watt)
Ac (m2)
I
C)
n ca perh n nga perti ad aa Pl l numu yang at H
n Va si Ma a Pad 0,5 kg aka dip roleh :
4.15 Hasil perhit gan fisiensi olektor η ) pa penelipengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1 kg
)( 2mWηc
(%) 1 0,0571 0,25 837,5 0,0272953 2 0,0780 0,25 735,0 0,0424365 3 0,0755 0,25 830,0 0,0364013 4 0,0747 0,25 550,0 0,0543450 5 0,0869 0,25 825,0 0,0421263 6 0,0628 0,25 827,5 0,0303797 7 0,0458 0,25 857,5 0,0213822 8 0,0540 0,25 882,5 0,0244705 9 0,0875 0,25 882,5 0,0396410 10 0,0777 0,25 900,0 0,0345149
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
grafik iensi kolek η
IV.2.2.3 Efisiensi pengambilan (ηP
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan V ias adi ka leh
Tabel 4.1 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (η enelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1 kg
T1
(0C) T2
(0C) T5
(0C) T6
(0C) Wi
(kg/kg) Wa
(kg/kg) Wo
(kg/kg) ηp
(%)
efis tor ( c).
)
ar i Massa P 0,5 kg ma dipero :
6 p) pada p
32,3 25,3 32,2 26,6 0,0200 0,0176 0,0204 83,39 31,8 25,9 32,7 29,4 0,0250 0,0179 0,0212 213,60 31,1 26,3 33,2 29,6 0,0252 0,0199 0,0217 285,48 33,6 27,6 34,0 29,7 0,0251 0,0212 0,0235 168,56 31,5 27,2 35,0 29,7 0,0247 0,0213 0,0227 233,56 32,6 26,2 33,8 26,6 0,0193 0,0191 0,0216 9,68 31,5 26,2 32,3 25,9 0,0192 0,0187 0,0216 18,90
34
T1(0C)
T2(0C)
T5(0C)
T6(0C)
Wi (kg/kg)
Wa (kg/kg)
Wo (kg/kg)
ηp(%)
32,3 28,7 32,8 27,7 0,0236 0,0221 0,0311 16,61 32,8 25,8 33,6 29,9 0,0256 0,0183 0,0320 53,14 31,1 26,5 32,8 30,8 0,0277 0,0202 0,0290 85,96
IV.2.2.4
engan cara um yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 0 g maka peroleh
Tabel 4.17 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan (ηS) pada e pe e rya bso dart a ni d am v assa 1 kg
No g ) 2)
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
grafik efisiensi pengambilan (ηp).
Efisiensi sistem pengeringan (ηS)
perhitungan seperti pada Plat AlumuniD
,5 k di :
pen litian ngering nergi su dengan bahan a rber i pla lumu um yang i cat hit dengan ariasi m
(kW /detik)
L (J/kg
I (W/m
Ac (m2)
ηS(%)
1 ,3 0, ,5 46 1 x 10-5 238860 0 837 0,25 14,7882 ,3 0, ,0 49 1 x 10-5 240500 0 735 0,25 16,9663 ,3 0, ,0 55 1 x 10-5 222380 0 830 0,25 13,8924 ,3 3, ,0 41 1 x 10-5 240033 3 550 0,25 22,6295 ,3 0, ,0 53 1 x 10-5 240101 8 825 0,25 15,0906 1,3 x 10-5 2396600,0 827,5 0,25 15,01730 7 1,3 x 10 2414781,8 857,5 0,25 14,60186 -5
8 1,3 x 10-5 2393171,4 882,5 0,25 14,06123 9 1,3 x 10-5 2401147,4 882,5 0,25 14,10809
10 1,3 x 10-5 2405810,8 900,0 0,25 13,86064
35
IV.2.2.5 Menghitung Penurunan Tekanan (∆p ass g r
dan Kalor yang Diperlukan unt en ark ir
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium ng t H
dengan Variasi Massa P kg a d leh
Ta l 4 Ha rh ∆ , Q li ge
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium di c am n v si m 1
), M a Air yan Kelua (W),
uk M gelu an Uap A (Q)
ya di Ca itam
adi 0,5 mak ipero :
be .18 sil pe itungan p, W dan pada pene tian pen ring yang
at hit denga aria assa kg
No Ta
( )0C T3
( )0C T5
( )0C3ρ
(kg/m
3 )5ρ
(kg/m∆p
(Pa)
Massa Air (kg)
Q (Mj) 3 )
aρ
(kg/m 3 )
1 31,0 43,2 32,2 1,1611 1,1163 1,1565 0,0334 0,07 0,16792 0,0421 0,07 0,1671 31,2 48,1 32,7 1,1603 1,0992 1,15463 0,0732 0,07 0,1673 30,4 46,7 33,2 1,1634 1,1040 1,15274 5 671 32,0 48,2 34,0 1,1573 1,0989 1,1497 0,0 35 0,07 0,15 669 30,4 49,3 35,0 1,1634 1,0951 1,1460 0,1168 0,07 0,16 31,7 45 676,2 33,8 1,1584 1,1092 1,1505 0,0551 0,07 0,17 30,7 40 0,1684,4 32,3 1,1622 1,1262 1,1561 0,0421 0,07 8 31,0 42,5 32,8 1,1611 1,1187 1,1542 0,0475 0,07 0,16809 31,5 50,6 33,6 1,1592 1,0907 1,1512 0,0571 0,07 0,1666
10 30,7 47,5 32, 62 13 1,1542 ,0566 0,07 0,1672 8 1,1 2 1,10 0
IV.2.3 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorbe lat Alumunium
yang di Cat Hita de ar ass 1,5
IV.2.3.1 Energi Bergun Qu
Dengan cara perhitungan seperti pada P umu ang di Cat Hitam
dengan Variasi ss ,5 aka leh :
rgi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg
No T T
r dari P
m ngan V iasi M a Padi kg
a ( )
lat Al nium y
Ma a Padi 0 kg m dipero
Tabel 4.19 Hasil perhitungan energi berguna (Qu) pada penelitian pengering ene
1
( C0 ) 3
( C0 )3ρ
(kg/m3)T∆
( C0 ) t∆
(detik)C
(J/(kg.m
(kg) Qu
(watt) p
C0 ) 1 29,1 33,0 1,1535 3,9 600 1006,650 0,0029 0,0189 2 29,0 34,8 1,1467 5,8 600 1006,740 0,0029 0,0279 3 30,5 36,5 1,1404 6,0 600 1006,825 0,0029 0,0287
36
No T T
1
( C0 ) 3
( C0 )3ρ
(kg/m3)T∆
( C0 ) t∆
(detik)C
(J/(kg.m
(kg) Qu
(watt) p
C0 ) 4 30,4 33,5 1,1516 3,1 600 1006,675 0,0029 0,0150 5 30,2 33,1 1,1531 2,9 600 1006,655 0,0029 0,0140 6 31,4 34,1 1,1493 2,7 600 1006,705 0,0029 0,0130 7 30,8 34,6 1,1475 3,8 600 1006,730 0,0029 0,0183 8 30,0 33,8 1,1505 3,8 600 1006,690 0,0029 0,0183 9 30,4 34,4 1,1482 4,0 600 1006,720 0,0029 0,0193
10 30,3 34,2 1,1490 3,9 600 1006,710 0,0029 0,0188
ktor (ηIV.2.3.2 Efisiensi kole
Dengan ra p itung sep pada t Alu ium yang di Cat Hitam
dengan as sa 0 m er
Tabel Hasil perhitungan efisiensi kolektor ( n p rin er r a r t a ni n a e i 1
)
C)
ca erh an erti Pla mun
Vari i Mas Padi ,5 kg aka dip oleh :
4.20 η ) padac penelitiaenge g en gi su ya deng n bahan absorbe dari plalumu um ya g di c t hitam d ngan var asi massa ,5 kg
No Qu (watt)
Ac(m2
I )2 ((W m
η%
c)
1 0,0189 5 ,5 10,2 487 0,0 55 2 0,0279 0,25 337,5 0,0331 3 0,0287 0,25 662,5 0,0173 4 0,0150 0,25 287,5 0,0208 5 0,0140 0,25 330,0 0,0170 6 0,0130 0,25 322,5 0,0161 7 0,0183 0,25 227,5 0,0322 8 0,0183 0,25 192,5 0,0381 9 0,0193 0,25 180,0 0,0428
10 0,0188 0,25 207,5 0,0362 Data yang d
rafik efisiensi kolektor ( c).
icetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
ηg
37
IV.2.3.3 Efisiensi pen mb
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
Tabel 4.21 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian
T10
T20
T50
T60
Wi Wa Wo ηp
ga ilan (ηP)
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg
( C) ( C) ( C) ( C) (kg/kg) (kg/kg) (kg/kg) (%) 29,8 26,3 30,0 26,6 0,02035 0,02171 0,02080 33,0882 30,2 26,9 30,4 27,0 0,02125 0,02252 0,02134 7,0866 31,4 0,02203 63,3136 27,0 32,0 27,8 0,02096 0,0226531,1 28,4 31,2 28,7 0,02363 0,02465 0,02416 51,9608 31,3 28,1 31,3 28,7 0,02300 0,02421 0,02412 92,5620 32,5 27,9 32,6 28,5 0,02217 0,0 0,02326 62,2857 239231,5 27,4 31,6 27,7 164 321 21 0,02 0,02 0,02 5 32,484131,0 27,6 31,2 27,8 219 349 077 0,02 0,02 0,02248 22,331,6 26,8 32,0 27,8 053 0,02238 0,02218 89,1892 0,0231,2 27,8 3 ,0 48 8 9 15 1,9 28 0,022 0,0237 0,0225 8,46
IV.2. E s m e ηS
D n pe g rti at i di ita
d n i a P kg ip
Tabel 4. a er n i p an papenelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari
(J/kg) (W/m ) Ac
(m2) ηS
(%)
3.4 fisien i siste peng ringan ( )
enga cara rhitun an sepe pada Pl Alumun um yang Cat H m
enga Varias Mass adi 0,5 maka d eroleh :
22 H sil p hitunga efisiens sistem engering (ηS) da
plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 1,5 kg
No W L I 2(kg/detik)
1 9,26 x 10-6 2415900,0 487,5 0,25 18,35442 2 9,26 x 10 2423242,9 337,5 0,25 26,59251 -6
3 9,26 x 10-6 2440842,9 662,5 0,25 13,64552 4 9,26 x 10-6 2424281,8 287,5 0,25 31,23068 5 9,26 x 10-6 2424766,7 330,0 0,25 27,21399 6 9,26 x 10-6 2415330,8 322,5 0,25 27,73851 7 9,26 x 10-6 2419433,3 227,5 0,25 39,38841 8 9,26 x 10-6 2423700,0 192,5 0,25 46,63203 9 9,26 x 10-6 2418100,0 180,0 0,25 49,75514
10 9,26 x 10 2419994,7 207,5 0,25 43,19491 -6
38
IV.2.3.5 Menghitung Penurunan Tekanan (∆p), Massa Air yang Keluar (W),
dan Ka r ng er n k e r ap ir
Dengan cara perhitungan seperti pada Pl um ng H
dengan Variasi Massa P
Ta l 4 Ha rh ∆ , Q li ge
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium di c am n i m 1,
No
lo ya Dip lukan u tu M ngelua kan U A (Q)
at Al unium ya di Cat itam
adi 0,5 kg maka diperoleh :
be .23 sil pe itungan p, W dan pada pene tian pen ring yang
at hit denga varias assa 5 kg
Ta
aρ
( )0C T3
( )0C T5
( )0C (kg/m
3 ) 3ρ
(kg/m
3 )5ρ
(kg/m
(Pa) ir
(kg) (Mj) 3 ) ∆p Massa A Q
1 29,1 33,0 30,0 1,1684 1,1535 1,1649 0,0234 0,05 0,12112 0929,0 34,8 30,4 1,1687 1,1467 1,1634 0,0363 0,05 0,123 0730,5 36,5 32,0 1,1630 1,1404 1,1573 0,0384 0,05 0,124 30,4 33,5 31,2 1,1634 1,1516 1,1603 0,0205 0,05 0,12115 0,0277 0,05 0,121130,2 33,1 31,3 1,1641 1,1531 1,1599 6 31,4 34,1 32,6 1,1595 1,1493 1,1550 0,0298 0,05 0,12107 30,8 34,6 31,6 1,1618 1,1475 1,1588 0,0207 0,05 0,12108 30,0 33,8 31,2 1,1649 1,1505 1,1603 0,0305 0,05 0,12109 30,4 34,4 0,1210 32,0 1,1634 1,1482 1,1573 0,0401 0,05
10 30,3 34,2 31,9 0,12101,1637 1,1490 1,1576 0,0401 0,05 IV.2.4 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorbe lat Alumunium
yang di Cat Hita de ari ass i 2 k
IV.2.4.1 Energi Bergun Qu
Dengan cara perhitungan seperti pada P mu ng di Cat Hitam
dengan Variasi ass ,5 aka eh :
Tabel 4.24 H p ga ergi una pada penelitian n bahan absorber dari plat
No
r dari P
m ngan V asi M a Pad g
a ( )
lat Alu nium ya
M a Padi 0 kg m diperol
asil erhitun n en berg (Qu) pengering energi surya dengaalumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 2 kg
T T1
( C0 ) 3
( C0 )3ρ
(kg/m3)T∆
( C0 ) t∆
(detik)C
(J/(kg.m
(kg) Qu
(watt) p
C0 ) 1 30,5 44,0 1,1134 13,5 600 1007,200 0,0028 0,0631 2 29,1 48,2 1,0989 19,1 600 1007,410 0,0027 0,0881 3 31,7 43,3 1,1159 11,6 600 1007,165 0,0028 0,0543
39
No T T
1
( C0 ) 3
( C0 )3ρ
(kg/m3)T∆
( C0 ) t∆
(detik)C
(J/(kg.m
(kg) Qu
(watt) p
C0 ) 4 30,8 39,7 1,1288 8,9 600 1006,985 0,0028 0,0422 5 31,0 45,9 1,1068 14,9 600 1007,295 0,0028 0,0692 6 32,9 46,3 1,1054 13,4 600 1007,315 0,0028 0,0622 7 32,7 52,0 1,0860 19,3 600 1007,600 0,0027 0,0880 8 33,6 58,4 1,0651 24,8 600 1007,920 0,0027 0,1109 9 32,5 49,6 1,0941 17,1 600 1007,480 0,0027 0,0785
10 31,1 38,6 1,1327 7,5 600 1006,930 0,0028 0,0356
IV.2.4.2
Dengan cara itam
dengan Variasi Massa P ,5 ak ol
Tabel 4. a er a s l c pe g gi a n dlu um g h g s k
N (w
Efisiensi kolektor (ηC)
perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat H
adi 0 kg m a r dipe eh :
25 H sil p hitung n efi iensi ko ektor (η ) pada enelitian p ngerin ener sury denga bahan absorber ari plat a muni yan di cat itam den an varia i massa 2 g
o Qu att)
Ac (m2)
I )( mW 2 )
ηc(%
1 0,0 7631 0,25 930,0 0,02 1 2 0, 90881 0,25 887,5 0,03 7 3 0,0 1543 0,25 135,0 0,16 0 4 0,0422 0,25 252,5 0,0668 5 0,0692 0,25 270,0 0,1025 6 0,0622 0,25 870,0 0,0286 7 0,0880 0,25 770,0 0,0457 8 0,1109 0,25 822,5 0,0539 9 0,0785 0,25 305,0 0,1030 10 0,0356 0,25 72,5 0,1967
grafik efisien
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
si kolektor (ηc).
40
IV.2.4.3 Efisiensi pen mb
Dengan cara rh e at niu g am
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
ari plat alumunium yang di cat hitam dengan variasi massa 2 kg
g) (kg/kg) (%)
ga ilan (ηP)
pe itungan s pe rti pada Pl Alumu m yan di Cat Hit
Tabel 4.26 Hasil perhitungan efisiensi pengambilan (ηp) pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber d
T1
(0C) T2
(0C) T5
(0C) T6
(0C) Wi
(kg/kg) Wa
(kg/kWo ηp
31,8 25,4 32,8 27,0 0,01805 0,02055 0,02043 95,2000 29,9 25,5 33,1 27,2 0,01896 0,02068 0,02067 99,4186 32,8 28,2 34,2 29,2 0,02262 0,02436 0,02400 79,3103 31,9 27,5 33,8 28,0 0,02167 0,02335 0,02187 11,9048 32,4 92 0,02224 1,7544 27,9 33,3 28,1 0,02221 0,02334,7 29,6 35,1 29,9 0,02460 0,02649 0,02505 23,8095 34,1 27,2 35,4 28,8 0,02029 0,02293 0,02278 94,3182 35,7 28,1 37,6 0,0 134 0,02 21 0,02415 97,9094 29,9 2 433,0 27,9 3 29,2 198 0 5,3 0,02 0,02392 ,02360 83,505232,4 27,8 3 28,3 203 58 3,4 0,02 0,02378 0,022 31,4286
IV.2.4.4 Efisiensi sistem pengerin )
e ca rh n pa Al m i C am
ad m ero
ab 7 si hit efisiensi sistem pengeringan ( da e pe e rya dengan bahan absorber dari t a ni d am v assa 2 kg
W L I Ac η
gan (ηS
D ngan ra pe itunga seperti da Plat umuniu yang d at Hit
dengan Variasi Massa P i 0,5 kg aka dip leh :
T el 4.2 Ha l per ungan η ) paSpenpla
litian lumu
ngeringum yang
nergi sui cat hit dengan ariasi m
No (kg/detik) (J/kg) (W/m2) (m2) S
(%) 1 1,39 x 10-5 2409800,0 930,0 0,25 14,3954602 1,39 x 10-5 2403888,9 887,5 0,25 15,0478203 1,39 x 10-5 2408120,0 135,0 0,25 99,0995904 1,39 x 10-5 2412920,0 252,5 0,25 53,0895505 1,39 x 10-5 2391800,0 270,0 0,25 49,2139906 1,39 x 10-5 2403615,4 870,0 0,25 15,3487607 1,39 x 10-5 2374200,0 770,0 0,25 17,1298708 1,39 x 10-5 2387000,0 822,5 0,25 16,1229309 1,39 x 10-5 2400006,5 305,0 0,25 43,715960
10 1,39 x 10-5 2415800,0 72,5 0,25 71,105224
41
IV.2.4.5
dan Kalor y
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan ar i Ma a P k m le
Ta l 4 Ha rh ∆ , Q li ge
energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di t h a n si 2
No T
)C )
Menghitung Penurunan Tekanan (∆p), Massa Air yang Keluar (W),
ang Diperlukan untuk Mengeluarkan Uap Air (Q)
V ias ss adi 0,5 g aka dipero h :
be .28 sil pe itungan p, W dan pada pene tian pen ring
ca it m denga varia massa kg
aρ
(kg/m 3 )
3ρ
(kg/m 3 )
5ρ ∆
(kg/p a)
a Ag)
Q m ) 3 (P
Mass ir (k (Mj)
a
( 0 ( 0CT T5
( 0C3
)
1 ,5 ,0 0 13 1,1 0 75 1797 30 44 32,8 1,163 1,1 4 542 0,06 3 0,0 0,2 ,1 ,2 4 98 1,1 3 75 1790 29 48 33,1 1,168 1,0 9 531 0,10 6 0,0 0,3 31,7 43,3 34,2 1,1584 1,1159 1,1490 0,0639 0,075 0,1799 4 30,8 39,7 33,8 1,1618 1,1288 1,1505 0,0752 0,075 0,1805 5 31,0 45,9 33,3 1,1611 1,1068 1,1523 0,0606 0,075 0,1794 6 32,9 46,3 35,1 1,1538 1,1054 1,1456 0,0570 0,075 0,1793 7 0,1783 32,7 52,0 35,4 1,1546 1,0860 1,1445 0,0708 0,075 8 33,6 58,4 37,6 1,1512 1,0651 1,1364 0,1024 0,075 0,1771 9 0,0725 0,075 0,1787 32,5 49,6 35,3 1,1554 1,0941 1,1449
10 0,0579 0,075 0,1807 31,1 38,6 33,4 1,1607 1,1327 1,1520
IV.2.5 Pengering Ha
yang di Lapisi Arang dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg
IV.2.5.1 Energi Berg (Q
Dengan cara perhitungan seperti pada lum yang di Cat Hitam
dengan Varias a 0, ak oleh
Tabel 4.29 H il ng ner rgunpengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumu ng pisi deng si massa 0,5 kg
T
sil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat Alumunium
una u)
Plat A unium
i M ssa Padi 5 kg m a diper :
as perhitu an e gi be a (Q ) pada penelitian u
n aium y di la a rang an varia
T∆ 3ρ No T1
( C0 ) (3
C0 ) (kg/m3) ( C0 ) t∆
(detik) (J/(kg. C0 ) (kg) (watt)Cp m Qu
1 30,7 39,4 1,1298 9,4 600 1006,970 0,0028 0,0446 2 29,9 39,4 1,1298 10,3 600 1006,970 0,0028 0,0488 3 30,2 41,1 1,1237 14,1 600 1007,055 0,0028 0,0665
42
No T T
1
( C0 ) 3
( C0 )3ρ
(kg/m3)T∆
( C0 ) t∆
(detik)C
(J/(kg.m
(kg) Qu
(watt) p
C0 ) 4 29,3 41,0 1,1241 14,0 600 1007,050 0,0028 0,0660 5 29,7 41,7 1,1216 13,2 600 1007,085 0,0028 0,0621 6 30,0 42,5 1,1187 13,6 600 1007,125 0,0028 0,0638 7 29,5 42,8 1,1177 13,8 600 1007,140 0,0028 0,0647 8 30,8 39,0 1,1313 8,8 600 1006,950 0,0028 0,0418 9 29,2 40,8 1,1248 12,5 600 1007,040 0,0028 0,0590
10 28,9 54,2 1,0787 26,4 600 1007,710 0,0027 0,1196
IV.2.5.2 Efisiensi kolektor ( C
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
abel 4.30 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian enge g en i sur denga han rber d plat
munium y i l ng v assa 0,5 kg
t) 2
η )
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tp rin erg ya n ba abso arialu ang d apisi ara dengan ariasi m
No Qu (wat
Ac (m )
I )2 (%(W m
c η)
1 0,0446 25 ,0 2 0, 595 0,0 77 2 0,0488 25 ,5 2 0, 632 0,0 85 3 0,0665 25 ,5 300, 667 0,0 8 4 0,0660 25 ,0 310, 705 0,0 3 5 0,0621 25 ,5 3 0, 702 0,0 22 6 0,0638 25 ,5 3 0, 737 0,0 18 7 0,0647 25 ,0 0340, 715 0, 9 8 0,0418 0,25 622,5 0,0250 9 0,0590 0,25 770,0 0,0284
10 0,1196 0,25 777,5 0,0590 Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
grafik efisiensi kolektor (ηc).
43
IV.2.5.3 Efisiensi pe bila P)
Dengan cara rh pe A ium g am
dengan Varia M ,5 er
Tabel 4.31 si an ng an pa tian ng erg ga an rb plat m g di l ang va massa 0,5 kg
T1
(0C) T
(06
(k
ngam n (η
pe itungan se rti pada Plat lumun yan di Cat Hit
si assa Padi 0 kg maka dip oleh :
Hape
l perhitungering en
efisiensi pei surya den
ambiln bah
(ηp) abso
da penelier ari d
alu unium yan apisi ar dengan riasi
2C)
T5( C) (0
T0C)
Wi (kg/kg)
Wa g/kg)
Wo (kg/kg)
ηp(%)
30,7 25,2 ,2 0, 0 8 0 34,4 27 0,01815 02030 ,0201 94,418629,9 2 ,9 0, 1 8 4,5 33,6 29 0,01732 01945 0,0256 389,201830,2 25,9 35,4 27,6 0,01952 0,02119 0,02053 60,47904 29,3 26,5 35,2 27,9 0,02089 0,02198 0,02115 23,85321 29,7 28,0 35,7 29,4 0,02342 0,02406 0,02384 65,62500 30,0 27,2 36,2 29,2 0,02185 0,02293 0,02327 131,48148 29,5 27,2 37,2 31,4 0,02205 0,02293 0,02329 140,90909 30,8 29,5 34,9 30,4 0,02585 0,02622 0,02614 78,37838 29,2 28,2 36,2 29,6 0,02398 0,02436 0,02425 71,05263 28,9 25,6 37,9 28,7 0,01951 0,0208 0,02167 167,44186
ata yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
IV.2.5.4 Efisiensi sistem pengerin ηS)
D an c per ng erti Plat unium ng am
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tabel 4. a er n i p an pae n ng su ga a r d
u an isi e rias a 0g
o W/d
D
grafik efisiensi pengambilan (ηp).
gan (
eng ara hitu an sep pada Alum ya di Cat Hit
32 H sil p hitunga efisiens sistem engering (ηS) da p nelitia pengeri energi rya den n bahan bsorbe ari plat alum nium y g di lap arang d ngan va i mass ,5 k
N (kg
etik) L
(J/kg) I
(W/m2)Ac
(m2) ηS
(%) 1 8 x 24 7 1 6,4 10-6 11872,72 595,0 0,25 0,509252 8 x 24 0 9 6,4 10-6 14200,00 632,5 0,25 ,895713 6,48 x 10-6 2410314,286 667,5 0,25 9,36174 4 6,48 x 10-6 2410747,368 705,0 0,25 8,86537 5 6,48 x 10-6 2408415,385 702,5 0,25 8,88831 6 6,48 x 10-6 2401030,769 737,5 0,25 8,44054
44
No W (kg/detik)
L (J/kg)
I (W/m2)
Ac (m2)
ηS (%)
7 6,48 x 10-6 2406200,000 715,0 0,25 8,72489 8 6,48 x 10-6 2411457,143 622,5 0,25 10,04325 9 6,48 x 10-6 2409400,000 770,0 0,25 8,11246
10 6,48 x 10-6 2391676,923 777,5 0,25 7,97510
5 Menghitung Penurunan Tekanan (∆p), Massa Air IV.2.5. yang Keluar (W),
lukan untuk Mengeluarkan Uap Air (Q)
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
Tabel 4.33 ang
di lapisi arang dengan variasi massa 0,5 kg
No
dan Kalor yang Diper
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Hasil perhitungan ∆p, W, dan Q pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium y
Ta
( )0CT3
( )0C T5
)0C
aρ
(kg/m 3 )
3ρ 3 )
5ρ
(kg/m
ir ) 3 ) (Pa)
∆p Massa A Q(kg) (Mj( (kg/m
1 27,1 39,4 34,4 8 48 2671,1761 1,129 1,1 2 0,1814 0,035 0,0842 27,0 39,4 33,6 8 51 2671,1765 1,129 1,1 2 0,1649 0,035 0,0843 28,9 41,1 35,4 7 44 1251,1691 1,123 1,1 5 0,1605 0,035 0,0844 28,1 41,0 35,2 1 45 1331,1722 1,124 1,1 2 0,1757 0,035 0,0845 28,0 41,7 35,7 6 43 0741,1726 1,121 1,1 4 0,1902 0,035 0,0846 28,6 42,5 36,2 7 41 0071,1703 1,118 1,1 5 0,1872 0,035 0,0847 29,3 42,8 37,2 7 37 9821,1676 1,117 1,1 9 0,1931 0,035 0,0838 29,6 39,0 34,9 1,1664 1,1313 1,1464 0,1306 0,035 0,0843019 29,1 40,8 36,2 1,1684 1,1248 1,1415 0,1741 0,035 0,084150
10 28,4 54,2 37,9 1,1711 1,0787 1,1353 0,2357 0,035 0,083021
45
IV.2.6 Pengering Hasil Per ia gu n A r dari Plat Alumunium
yang di Lapisi Aran en ria assa 1 kg
IV.2.6.1 Energi Berguna (Q
Dengan cara perhi ga i p lat nium di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tabel 4.34 Hasil erh e b (Q a penelitian penge g i den aha ber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 1 kg
tan n Meng naka bsorbe
g d gan Va si M Padi
u)
tun n sepert ada P Alumu yang
p itungan nergi erguna u) padrin energ surya gan b n absor
No T1
( C0 ) T3
( C0 )
3ρ (kg/m )
T3
∆ t∆ C(detik) (J/(kg. (kg) (watt)
p
C0 ) ( C0 ) m Qu
1 31,5 39,0 1,1313 11,2 600 1006,950 0,0028 0,0532 2 31,3 52,2 1,0854 24,5 600 1007,610 0,0027 0,1116 3 31,7 39,9 1,1280 9,4 600 1006,995 0,0028 0,0445 4 32,2 47,5 1,1013 18,4 600 1007,375 0,0028 0,0851 5 31,6 44,0 1,1134 13,0 600 1007,200 0,0028 0,0607 6 32,0 42,6 1,1184 12,1 600 1007,130 0,0028 0,0568 7 31,4 49,3 1,0951 19,3 600 1007,465 0,0027 0,0887 8 31,1 53,5 1,0810 23,7 600 1007,675 0,0027 0,1076 9 32,7 42,3 1,1194 11,0 600 1007,115 0,0028 0,0517
10 34,7 44,4 1,1120 11,2 600 1007,220 0,0028 0,0523
IV.2.6.2 fisiensi kol C
Dengan p ng ep ad l
dengan as sa 0, a ro
Tabel 4.35 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (η pe n p in rg y n r d at a iu ng is de r sa 1
o u att
A(m
ektor (η ) E
cara erhitu an s erti p a Plat A umunium yang di Cat Hitam
Vari i Mas Padi 5 kg m ka dipe leh :
c) pada nelitiaenger g ene i sur a denga bahan absorbe ari pllumun m ya di lap i arang ngan va iasi mas kg
N Q(w )
c 2)
I )2m(W
ηc(%)
1 0,0532 0,25 837,5 0,0215 2 0,1116 0,25 735,0 0,0570 3 0,0445 0,25 830,0 0,0187 4 0,0851 0,25 550,0 0,0588 5 0,0607 0,25 825,0 0,0281 6 0,0568 0,25 827,5 0,0256 7 0,0887 0,25 857,5 0,0384
46
No Qu (watt)
Ac (m2)
I )( 2mW
ηc(%)
8 0,1076 0,25 882,5 0,0461 9 0,0517 0,25 882,5 0,0204 10 0,0523 0,25 900,0 0,0201
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
]IV.2.6.3 Efisiensi pengambilan (η
Dengan cara
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tabel 4.36 Hasil an ef pen n pada litian g g ga an rb lat m g g d va m
T1
(0C) T2C) ) )
o kg
grafik efisiensi kolektor (ηc).
P)
perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
perhitung isiensi gambila (η ) p abso
penepen ering ener i surya den n bah er dari palu unium yan di lapisi aran engan riasi assa 1 kg
(0 ( C) T50
T6( C) (kg/kg0
Wi Wa (kg/kg
W(kg/ ) (%)
ηp
29,5 5,9 2 8 63 2 31,0 8,5 0,0239 0,019 0,02 62,2329,2 5,7 2 6 59 2 32,9 9,2 0,0245 0,019 0,02 78,0631,7 6,9 3 7 00 2 34,8 0,2 0,0258 0,020 0,03 54,6030,0 ,5 3 6 71 26 34,1 0,8 0,0270 0,020 0,02 98,0031,6 31,5 98 0 27,4 35,8 0,0281 0,0200 0,02 82,531,3 26,3 35,7 31,5 0,0282 0,0198 0,0293 87,93 31,4 26,0 35,2 31,4 0,0281 0,0192 0,0295 86,74 31,1 26,1 35,3 31,8 0,0290 0,0195 0,0290 99,89 32,7 24,6 36,1 31,3 0,0276 0,0164 0,0318 72,51 34,7 22,5 37,7 32,0 0,0285 0,0123 0,0358 69,14
47
IV.2.6.4 Efisiensi sistem pengeringan (ηS)
e c rh an p A m di C tam
a g m er
Tabel ηS pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari
un a s arang dengan variasi m g
e ( (η
(
D ngan ara pe itung seperti ada Plat lumuniu yang at Hi
dengan Variasi Massa P di 0,5 k aka dip oleh :
4.37 Hasil perhitungan efisiensi sistem pengeringan ( )
plat alum ium y ng di lapi i assa 1 k
No W (kg/d tik)
L J/kg)
I W/m2)
Ac (m2)
S%)
1 1,11 x 62 13,610-5 25 900,000 837,5 0,25 0080 2 1,11 x 99 14,510-5 23 579,310 735,0 0,25 0993 3 1,11 x 10 2405830,769 830,0 0,25 12,88263 -5
4 1,11 x 10-5 2403000,000 550,0 0,25 19,41818 5 1,11 x 10-5 2319800,000 825,0 0,25 12,49724 6 1,11 x 10-5 2404505,882 827,5 0,25 12,91443 7 1,11 x 10-5 2400714,286 857,5 0,25 12,44296 8 1,11 x 10-5 2395650,000 882,5 0,25 12,06497 9 1,11 x 10 2403800,000 882,5 0,25 12,10601 -5
10 1,11 x 10-5 2400894,737 900,0 0,25 11,85627
IV.2.6.5 Menghitung Penurunan Tekanan (
dan Kalor yang Diperlukan untuk Mengeluarkan Uap Air (Q)
Dengan cara
engan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tabel 4.38 Hasil perhitungan ∆ , Q p n eng en
sur n a orb ari u anlap n n v si m 1 k
No )
∆p), Massa Air yang Keluar (W),
perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
d
p, W pada enelitia p ering ergi ya de gan bah n abs er d plat alum nium y g di isi ara g denga aria assa g
T T5
( )0C
aρ
(kg/m 3 )
5ρ3ρ a
( 0C ( 0CT3 ∆p
(kg/m ) A)
Q j) 3 ) (Pa
Massa ir (kg (M) 3) (kg/m
1 ,0 0 313 1,1 30 6 451631 39, 31,0 1,1611 1,1 611 0,00 0,0 0,142 ,2 2 854 1,1 83 6 260931 52, 32,9 1,1603 1,0 538 0,04 0,0 0,143 30,4 39,9 34,8 1,1634 1,1280 1,1467 0,1088 0,06 0,1443864 32,0 47,5 34,1 1,1573 1,1013 1,1493 0,0557 0,06 0,1432925 30,4 44,0 35,8 1,1634 1,1134 1,1430 0,1337 0,06 0,1437966 31,7 42,6 35,7 1,1584 1,1184 1,1434 0,0990 0,06 0,143998
48
No T T T
a
( )0C 3
( )0C 5
( )0Caρ
(kg/m
3 ) 3ρ
(kg/m
3 )5ρ
(kg/m
∆p (Pa)
Massa Air (kg)
Q (Mj) 3 )
7 30,7 49,3 35,2 1,1622 1,0951 1,1452 0,1141 0,06 0,1430298 31,0 53,5 35,3 1,1611 1,0810 1,1449 0,1105 0,06 0,1424229 31,5 42,3 36,1 1,1592 1,1194 1,1419 0,1131 0,06 0,144041
10 30,7 44,4 37,7 1,1622 1,1120 1,1360 0,1707 0,06 0,143738
IV.2.7 Pengering Hasil Pertanian Menggunakan Absorber dari Plat Alumunium
y
IV.2.7.1 Energi Berg
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium ang di Cat Hitam
dengan Variasi M sa kg a di :
Tabel 4.39 Has pe n gi a penelitian peng ing rgi a d ba er dari plat alum iu di ara an ssa 1,5 kg
No T
)
ang di Lapisi Arang dengan Variasi Massa Padi 1,5 kg
una (Qu)
y
as Padi 0,5 mak peroleh
il rhitunga ener bergun (Qu) padaer ene sury engan han absorbun m yang lapisi ng deng variasi ma
T3
C03ρ
(kg/m )3T∆
( 0 ) Ct∆
(d J/(km
(kg) Qu
(watt) etik) (Cp
g. C0 ) 1
( C0 ) (1 30,9 600 10 ,0028 0,0523 41,1 1,1237 11,1 07,055 02 32,6 600 10 ,0028 0,0310 37,7 1,1360 6,5 06,885 03 31,8 37,5 1,1368 6,6 600 1006,875 0,0028 0,0315 4 32,7 42,5 1,1187 11,0 600 1007,125 0,0028 0,0516 5 32,4 38,4 1,1335 7,2 600 1006,920 0,0028 0,0342 6 31,6 41,1 1,1237 10,1 600 1007,055 0,0028 0,0476 7 31,9 36,0 1,1423 4,8 600 1006,800 0,0029 0,0230 8 31,7 34,5 1,1478 3,2 600 1006,725 0,0029 0,0154 9 31,2 31,9 1,1576 1,0 600 1006,595 0,0029 0,0049
10 30,8 33,9 1,1501 3,9 600 1006,695 0,0029 0,0188
49
IV.2.7.2 Efisiensi kolektor (ηC)
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tabel 4.40 Hasil perhitungan efisiensi kolektor (ηc) pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg
No Qu (watt)
Ac (m2)
I )( 2mW
ηc (%)
1 0,0523 0,25 487,5 0,0394627 2 0,0310 0,25 337,5 0,0288079 3 0,0315 0,25 662,5 0,0164127 4 0,0516 0,25 287,5 0,0640101 5 0,0342 0,25 330,0 0,0345852 6 0,0476 0,25 322,5 0,0555591 7 0,0230 0,25 227,5 0,0345433 8 0,0154 0,25 192,5 0,0280136 9 0,0049 0,25 180,0 0,0075526
10 0,0188 0,25 207,5 0,0288284
IV.2.7.3 Efisiensi ng P
Dengan cara perhitungan s la u
dengan Variasi Massa Padi d h :
Tabel 4.41 Hasil perhitun i p bi p elitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg
T1
(0C) T2
(0C) T5
(0C) T6
(0C) Wi
(kg/kg) Wa
(kg/kg) Wo
(kg/kg) ηp
(%)
pe ambilan (η )
eperti pada P t Alum nium yang di Cat Hitam
0,5 kg maka iperole
gan efisiens engam ) pada penlan (η
30,9 26,3 32,8 27,6 0,01993 0,02171 0,02151 88,76404 32,6 26,6 34,1 28,0 0,01980 0,02211 0,02176 84,84848 31,8 26,4 34,8 28,1 0,01976 0,02184 0,02168 92,30769 32,7 27,7 35,3 28,4 0,02173 0,02363 0,02206 17,36842 32,4 27,2 35,7 28,8 0,02094 0,02293 0,02267 86,93467 31,6 27,2 35,5 28,6 0,02124 0,02293 0,02236 66,27219 31,9 26,7 34,6 28,2 0,02024 0,02224 0,02194 85,00000 31,7 26,5 34,1 28,3 0,01997 0,02198 0,02231 116,41791 31,2 28,4 32,1 29,0 0,02359 0,02465 0,02439 75,47170 30,8 25,8 33,2 27,3 0,01911 0,02106 0,02082 87,69231
50
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
IV.2.7.4
ium yang di Cat Hitam
Tabel 4.42 sistem ( S) pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 1,5 kg
No W (kg/detik)
L (J/kg)
I (W/m2)
Ac (m2 (%
grafik efisiensi pengambilan (ηp).
Efisiensi sistem pengeringan (ηS)
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumun
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Hasil perhitungan efisiensi η
) ηS
) 1 4,63 x 10-6 457,143 487,5 0,25 9,16033 24112 4 10 610 3 0, ,1,63 x -6 512 0,000 37,5 25 28 2675 3 4 10 541 6 0, ,75,63 x -6 241 0,811 62,5 25 6 167 4 4 10 240707 2 0, ,50,63 x -6 2,727 87,5 25 15 449 5 4 10 049 3 0, ,52,63 x -6 241 4,737 30,0 25 13 691 6 4 10 015 3 0, ,83,63 x -6 241 2,941 22,5 25 13 952 7 4 10 495 2 0, ,85,63 x -6 268 7,143 27,5 25 21 557 8 4 10 562 1 0, ,52,63 x -6 244 9,412 92,5 25 23 698 9 4 10 530 1 0, ,95,63 x -6 242 0,000 80,0 25 24 165
10 4 10 876 2 0, ,49,63 x -6 240 6,667 07,5 25 21 725
51
IV.2.7.5 Menghitung Penurunan Tekanan (∆p ass g r
dan Kalor yang Diperlukan unt en ark ir
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg a d leh
Ta l 4 ∆p r i ebah bs a t uni d aden a ssa 1,5 kg
No T T T
), M a Air yan Kelua (W),
uk M gelu an Uap A (Q)
mak ipero :
be .43 , W, Q pada penelitian penge ing energ surya d ngan an a orber d ri pla alum um yang i lapisi rang gan v riasi ma
a
( )0C 3
( )0C 5
( )0Caρ 3ρ
(kg/m
5ρ
(kg/m
∆p (Pa)
Massa Air (kg)
Q (Mj) 3 ) 3 ) 3 ) (kg/m
1 29,1 41,1 32,8 1,1684 1,1237 1,1542 0,0939 0,025s 0,0600892 29,0 37,7 34,1 1,1687 1,1360 1,1493 0,1261 0,025 0,0602933 30,5 37,5 34,8 1,1630 1,1368 1,1467 0,1054 0,025 0,0603054 30,4 42,5 35,3 1,1634 1,1187 1,1449 0,1215 0,025 0,0600055 30,2 38,4 35,7 1,1641 1,1335 1,1434 0,1343 0,025 0,0602516 31,4 41,1 35,5 1,1595 1,1237 1,1441 0,1011 0,025 0,0600897 30,8 36,0 34,6 1,1618 1,1423 1,1475 0,0928 0,025 0,0603958 30,0 34,5 34,1 1,1649 1,1478 1,1493 0,1001 0,025 0,0604839 30,4 31,9 32,1 1,1634 1,1576 1,1569 0,0416 0,025 0,060638
10 30,3 33,9 33,2 1,1637 1,1501 1,1527 0,0711 0,025 0,060518
IV.2.8 Pengering Hasil P an gg Alumunium
yang di Lapisi Ar d ar as i 2
IV.2.8.1 Energi Berguna (Qu)
Dengan cara perhitungan seperti pada Pla un i Cat Hitam
dengan Variasi M sa kg a dip h :
Tabel 4.44 Hasil perhitungan energi berguna (Qu) pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg
No T T
ert ian Men unakan Absorber dari Plat
ang engan V iasi M sa Pad kg
t Alum ium yang d
as Padi 0,5 mak erole
T∆ 3ρ t∆ (detik)
C(J/(kg.
m (kg)
Qu (watt)
1
( C0 ) 3
( C0 )p
C0 ) ( C0 ) (kg/m3)1 31,2 40,5 1,1259 11,5 600 1007,025 0,0028 0,0543 2 30,0 41,2 1,1234 14,0 600 1007,060 0,0028 0,0660 3 32,5 37,7 1,1360 8,3 600 1006,885 0,0028 0,0396
52
T∆ 3ρ No T T
t∆ (detik)
C(J/(kg.
m (kg)
Qu (watt)
1
( C0 ) 3
( C0 )p
C0 ) ( C0 ) (kg/m3)4 31,9 37,4 1,1371 8,3 600 1006,870 0,0028 0,0396 5 32,2 35,6 1,1438 6,1 600 1006,780 0,0029 0,0293 6 33,6 40,0 1,1277 10,0 600 1007,000 0,0028 0,0473 7 33,0 43,9 1,1138 12,7 600 1007,195 0,0028 0,0594 8 33,7 46,0 1,1065 15,2 600 1007,300 0,0028 0,0706 9 33,0 43,0 1,1170 13,1 600 1007,150 0,0028 0,0614
10 31,5 35,1 1,1456 4,6 600 1006,755 0,0029 0,0221
IV.2.8.2 Efisiensi kolektor (ηC)
Dengan cara perhitungan seperti p A um yang di Cat Hitam
deng ri as i e
Tabe l un e k a n er ne u g n e at un an a g v s
o u att
A(m
ada Plat lumuni
an Va asi M sa Pad 0,5 kg maka dip roleh :
l 4.45 Hasi perhit gan fisiensi olektor (ηc) pad penelitiapeng ing e rgi s rya den an baha absorb r dari plalum ium y g di l pisi aran dengan ariasi ma sa 2 kg
N Q(w )
c 2)
I )m(W 2
ηc(%)
1 0,0543 0,25 930,0 0,0188964 2 0,0660 0,25 887,5 0,0237944 3 0,0396 0,25 135,0 0,0734319 4 0,0396 0,25 252,5 0,0415651 5 0,0293 0,25 270,0 0,0241674 6 0,0473 0,25 870,0 0,0139227 7 0,0594 0,25 770,0 0,0264669 8 0,0706 0,25 822,5 0,0277788 9 0,0614 0,25 305,0 0,0614729 10 0,0221 0,25 72,5 0,0954493
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
grafik efisiensi kolektor (ηc).
53
IV.2.8.3 Efisiensi pengambilan (ηP
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi d h :
Tabel 4.46 Hasil perhitun i p bi ηp elitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg
T1
(0C) T2
(0C) T5
(0C) T6
(0C) Wi
(kg/kg) Wa
(kg/kg) Wo
(kg/kg) ηp
(%)
)
0,5 kg maka iperole
gan efisiens engam lan ( ) pada pen
30,2 26,7 34,0 28,0 0,02089 0,02224 0,02179 66,66667 28,0 23,3 34,5 28,5 0,01619 0,02406 0,02255 80,81321 30,5 26,2 35,1 28,4 0,01991 0,02158 0,02213 132,93413 30,1 26,6 34,3 28,0 0,02076 0,02211 0,02168 68,14815 30,2 27,3 37,7 29,2 0,02196 0,02307 0,02272 68,46847 31,0 29,2 35,7 30,4 0,02519 0,02586 0,02585 98,50746 32,0 31,4 38,0 32,4 0,02927 0,02948 0,02932 23,80952 31,6 28,4 38,8 30,8 0,02344 0,02465 0,02558 176,85950 31,1 28,1 37,3 30,5 0,02307 0,02421 0,02548 211,40351 31,5 27,8 36,7 30,1 0,02237 0,02378 0,02488 178,01418
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
grafik efisiensi pengambilan (ηp).
IV.2.8.4 Efisiensi sistem pengeringan (ηS)
e c rh an p A m di am
a g m er
sis n n adane p e ry n abs art n g d ar a i m kg
No (kg/detik) L
(J/kg) I
(W/m2)c
(m2) S
(%)
D ngan ara pe itung seperti ada Plat lumuniu yang Cat Hit
dengan Variasi Massa P di 0,5 k aka dip oleh :
Tabel 4.47 Hasil perhitungan efisiensi tem pe geringa (ηS) p pe litian engering nergi su a denga bahan orber d i pla alumu ium yan i lapisi ang deng n varias assa 2
W A η
1 4,63 x 10-6 2407800,000 930,0 0,25 4,79450 2 4,63 x 10-6 2356600,000 887,5 0,25 4,91727 3 4,63 x 10-6 2414600,000 135,0 0,25 33,12209 4 4,63 x 10-6 4176766,667 252,5 0,25 30,63269 5 4,63 x 10-6 2413488,889 270,0 0,25 16,55342 6 4,63 x 10-6 2356600,000 870,0 0,25 5,01618 7 4,63 x 10-6 2401857,143 770,0 0,25 5,77647
54
No W (kg/detik)
L (J/kg)
I (W/m2)
Ac (m2)
ηS (%)
8 4,63 x 10-6 2400200,000 822,5 0,25 5,40403 9 4,63 x 10-6 2403706,494 305,0 0,25 14,59445 10 4,63 x 10-6 5126100,000 72,5 0,25 130,93487
Tekanan (∆p), Massa Air yang Keluar (W),
dan Kalor yang Diperlukan untuk Mengeluarkan Uap Air (Q)
Dengan cara perhitungan seperti pada Plat Alumunium yang di Cat Hitam
dengan Variasi Massa Padi 0,5 kg maka diperoleh :
Tabel 4.48 Hasil perhitungan ∆p, W, Q pada penelitian pengering energi surya dengan bahan absorber dari plat alumunium yang di lapisi arang dengan variasi massa 2 kg
No T T T
Data yang dicetak tebal adalah data yang tidak dipakai dalam pembuatan
grafik efisiensi sistem pengeringan (ηS).
IV.2.8.5 Menghitung Penurunan
a
( )0C 3
( )0C 5
( )0Caρ 3ρ
(kg/m
5ρ
(kg/m
∆p (Pa)
Massa Air (kg)
Q (Mj) 3 ) 3 ) 3 ) (kg/m
1 30,5 40,5 34,0 1,1630 1,1259 1,1497 0,0876 0,025 0,0601252 29,1 41,2 34,5 1,1684 1,1234 1,1478 0,1343 0,025 0,0600833 31,7 37,7 35,1 1,1584 1,1360 1,1456 0,0831 0,025 0,0602934 30,8 37,4 34,3 1,1618 1,1371 1,1486 0,0862 0,025 0,0603115 31,0 35,6 37,7 1,1611 1,1438 1,1360 0,1602 0,025 0,0604196 32,9 40,0 35,7 1,1538 1,1277 1,1434 0,0688 0,025 0,0601557 32,7 43,9 38,0 1,1546 1,1138 1,1349 0,1286 0,025 0,0599218 33,6 46,0 38,8 1,1512 1,1065 1,1320 0,1260 0,025 0,0597959 32,5 43,0 37,3 1,1554 1,1170 1,1375 0,1169 0,025 0,059975
10 31,1 35,1 36,7 1,1607 1,1456 1,1397 0,1343 0,025 0,060448
55
IV.3 Analisis Data
Dari hasil penelitian dan perhitungan telah didapatkan beberapa perbedaan.
Perbedaan tersebut disebabkan beberapa faktor yang terjadi selama penelitian. Untuk
mengetahui hal tersebut maka perlu diadakan suatu analisa dan pembahasan dari data
yang diperoleh selama penelitian.
IV.3.1 Grafik Efisiensi Kolektor ( Cη )
Berkuti ini adalah grafik-grafik hubungan efisiensi kolektor ( Cη ) dengan
intensit s energi sur
a ya yang datang (I) :
Hubungan efisiensi kolektor dengan intensitas energi surya
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
600 620 640 660 680 700 720 740
intensitas energi surya
eff k
olek
tor
Cat 0,5 kg
Arang 0,5 kg
Gambar 4.2 Grafik hubungan efisiensi kolektor ( Cη ) dengan I pada cat dan alumunium dengan massa padi 0,5 kg
56
Hubungan efisiensi kolektor dengan intensitas energi surya
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
820 830 840 850 860 870 880 890
intensitas energi surya
eff k
olek
tor
Arang 1 kg
Cat 1 kg
Gambar 4.3 Grafik hubungan efisiensi kolektor ( Cη ) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 1 kg
Hubungan efisiensi kolektor dengan intensitas energi surya
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 100 200 300 400 500 600
intensitas energi surya
eff k
olek
tor
Arang 1,5 kg
Cat 1,5 kg
Gambar 4.4 Grafik hubungan efisiensi kolektor ( Cη ) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 1,5 kg
57
Hubungan efisiensi kolektor dengan intensitas energi surya
0
0.010.02
0.03
0.040.05
0.06
0 200 400 600 800 1000
intensitas energi surya
eff k
olek
tor
Cat 2 kg
Arang 2 kg
Gambar 4.5 Grafik hubungan efisiensi kolektor ( Cη ) dengan I pada cat
an massa padi 2 kg
Dari grafik-grafik diatas dapat diketahui efisiensi kolektor (
dan alumunium deng
Cη ) tertinggi
sebes 0,06291 % r dari plat
alumunium yang dicat hitam dengan massa padi 0,5 kg. Pengering energi surya
dengan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam memiliki efisiensi kolektor
ar 8 pada pengering energi surya dengan absorbe
( Cη ) lebih baik jika dibandingkan pengering energi surya dengan absorber dari plat
rber yang dicat dengan warna hitam
menghasilkan penyerapan energi surya yang lebih baik jika dibandingkan dengan
absorber y i d Qu) yang
ihasilkan, absorber yang dicat hitam menghasilkan energi berguna (Qu) yang lebih
besar dari absorber yang dilapisi arang. Semakin besar energi berguna (Qu) yang
ihasilk n maka efisie ini dapat
dibuktikan dengan persamaan efisiensi kolektor (
alumunium yang dilapisi arang. Abso
ang dilapis engan arang. Ini dapat dilihat dari energi berguna (
d
d a nsi kolektornya juga akan semakin besar. Hal
C
UC AI
Q=η ). Tetapi grafik
hubungan efisiensi kolektor ( Cη ) dengan intensitas energi surya yang datang (I)
58
pada massa padi 1 kg dan 1,5 kg menunjukan bahwa pengering energi surya dengan
absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang memiliki efisiensi kolektor ( Cη )
yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan pengering energi surya dengan absorber
dari plat alumunium yang dicat hitam, hal ini kemungkinan dikarenakan adanya
kesalahan pada saat pengambilan data.
VI.3.2 Grafik Efisiensi Pengambilan ( Pη )
Berkuti ini adalah grafik-grafik hubungan efisiensi pengambilan ( Pη ) dengan
tensitas energi surya yang datang (I) :
in
Hubungan efisiensi pengambilan dengan intensitas energi surya
01020304050
nga
60708090
64 6 0 710
intensitas energi surya
eff p
em
bila
n
0 50 660 670 680 690 70
Arang 0,5 kg
Cat 0,5 kg
Gambar 4.6 Grafik hubungan efisiensi pengambilan ( Pη ) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 0,5 kg
59
Hubungan efisiensi pengambilan dengan intensitas energi surya
0
20
40
60
80
100
120
820 840 860 880 900
intensitas energi surya
eff p
enga
mbi
lan
Cat 1 kg
Arang 1 kg
Gambar 4.7 Grafik hubungan efisiensi pengambilan ( Pη ) dengan I
g
pada cat dan alumunium dengan massa padi 1 k
Hubungan efisiensi pengambilan dengan intensitas energi surya
0
20
40
60
80
100
0 100 200 300 400 500 600
intensitas energi surya
eff p
enga
mbi
lan
Cat 1,5 k
Ar
Gambar 4.8 Grafik hubungan efisiensi pengambilan (
ang 1,5 kg
Pη ) dengan I pada cat dan alumunium dengan massa padi 1,5 kg
60
Hubungan efisiensi pengambilan dengan intensitas energi surya
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 200 400 600 800 1000
intensitas energi surya
eff p
enga
mbi
lan
Arang 2 kg
Cat 2 kg
Gambar 4.9 Grafik hubungan efisiensi pengambilan ( Pη ) dengan I
pada cat dan alumunium dengan massa padi 2 kg
Dari grafik-grafik diatas dapat diketahui efisiensi pengambilan ( Pη ) tertinggi
sebesar 99,89418% pada pengering energi surya dengan absorber dari plat
alumunium yang dilapisi arang dengan massa padi 1 kg.
dengan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang mem isiensi
pengambilan (
Pengering energi surya
iliki ef
Pη ) lebih baik jika dibandingkan pengering energi surya dengan
absorber dari plat alumunium yang dicat hitam.
ari grafik-grafik diatas juga dapat diketahui bahwa efisiensi pengambilan ( Pη ) D
dipengaruhi oleh massa padi yang dikeringkan, efisiensi pengambilan ( Pη )
mempunyai titik optimum pada saat variasi massa padi 1,5 kg.
61
VI.3.3 Grafik Efisiensi Sistem (ηS)
inten i surya yang datang (I) :
Berkuti ini adalah grafik-grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan
sitas energ
Hubungan efisiensi sistem dengan intensitas energi surya
02468
10121416
0 200 400 600 800 1000
intensitas energi surya
eff s
iste
m
Cat 0,5 kg
Arang 0,5 kg
Gambar 4.10 Grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan I pada cat
dan alumunium dengan massa padi 0,5 kg
Hubungan efisiensi sistem dengan intensitas energi surya
0
5
10
15
20
0 200 400 600 800 1
eff s
iem
000
intensitas energi surya
st
Cat 1 kg
Arang 1 kg
Gambar 4.11 Grafik hubungan efisiensi sistem (ηS) dengan I pada cat dan alumunium dengan massa padi 1 kg
62
Hubungan efisiensi sistem dengan intensitas energi surya
0
10
20
30
40
50
60
0 100 200 300 400 500 600
intensitas energi surya
eff s
iste
m
Cat 1,5 kg
Arang 1,5 kg
Gambar 4.12 Grafik hubungan efisiensi sistem (η BS B) dengan I pada cat dan alumunium dengan massa padi 1,5 kg
Hubungan efisiensi sistem dengan intensitas energi surya
-100
1020304050607080
0 200 400 600 800 1000
intensitas energi surya
eff s
iste
m
Arang 2 kg
Cat 2 kg
Gambar 4.13 Grafik hubungan efisiensi sistem (η BS B) dengan I pada cat dan alumunium dengan massa padi 2 kg
63
Dari grafik-grafik diatas dapat diketahui efisiensi sistem (ηBS B) pengering
energi surya dengan absorber dari plat alumunium yang dicat hitam lebih baik jika
dibandingkan dengan efisiensi sistem (η BS B) dari pengering energi surya dengan
absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang. Efisiensi sistem (ηBS B) tertinggi
sebesar 71,105224% pada pengering energi surya dengan absorber dari plat
alumunium yang dicat hitam dengan massa padi 2 kg. Berdasarkan persamaan
CS AI
LW=η , besarnya efisiensi sistem (η BS B) ditentukan oleh temperatur dan massa
air yang menguap. Semakin tinggi temperatur maka massa air yang menguap juga
akan semakin besar, pada pengering energi surya dengan absorber dari plat
alumunium yang dicat hitam memiliki temperatur yang lebih tinggi jika
dibandingkan pengering energi surya dengan absorber dari plat alumunium yang
dilapisi arang.
Dari grafik diatas juga dapat diketahui pengaruh massa bahan yang dikeringkan
terhadap efisinsi sistem (ηBS B), efisinsi sistem (η BS B) mempunyai titik optimum pada saat
variasi massa padi 2 kg.
64
VI.3.3 Grafik Hubungan Massa Padi yang Dikeringkan dengan Waktu B B
Berkuti ini adalah grafik hubungan massa padi yang dikeringkan dengan
waktu :
Hubungan massa padi yang dikeringkan dengan waktu
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 90
waktu
mas
sa p
adi y
ang
dike
ringk
an
Cat 0,5 kgArang 0,5 kgCat 1 kgArang 1 kgCat 1,5 kgArang 1,5 kgCat 2 kgArang 2 kg
Gambar 4.14 Grafik hubungan massa padi yang dikeringkan dengan waktu
pada cat dan alumunium
Dari grafik diatas, pengering energi surya dengan absorber dari plat alumunium
dicat hitam dapat mengeringkan padi yang lebih baik dibandingkan pengering energi
surya dengan absorber dari plat alumunium dilapisi arang. Ini dapat dilihat dari
massa padi sesudah dikeringkan. Dengan massa padi yang sama, padi yang
dikeringkan selama 90 menit pada pengering energi surya dengan absorber dari plat
alumunium dicat hitam massa padinya sesudah dikeringkan lebih kecil dari
pengering energi surya dengan absorber dari plat alumunium dilapisi arang.
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Dari semua penelitian, uji coba, perhitungan dan analisa data dapat
disimpulkan sebagai berkut :
a. Pengering energi surya dengan absorber dari plat alumunium yang dicat
hitam dapat mengeringkan padi yang lebih baik dibandingkan pengering
energi surya dengan absorber dari plat alumunium yang dilapisi arang.
b. Massa padi mempunyai pengaruh terhadap efisiensi pengeringan, yaitu
efisiensi pengambilan ( Pη ) mempunyai titik optimum pada saat variasi
massa padi 1,5 kg dan efisinsi sistem (ηS) mempunyai titik optimum pada
saat variasi massa padi 2 kg.
c. Temperatur (T3) maksimum yang dihasilkan oleh pengering energi surya
adalah 58,4 oC, yaitu pada pengering energi surya dengan menggunakan
absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan massa padi 2 kg.
d. Nilai maksimum dari rata – rata efisiensi kolektor (ηC) sebesar 0,825 %
terjadi pada pengering energi surya dengan menggunakan absorber dari plat
alumunium yang di cat hitam dengan massa padi 2 kg. Nilai maksimum dari
rata – rata efisiensi pengambilan (ηp) sebesar 79,74 % terjadi pada pengering
energi surya dengan menggunakan absorber dari plat alumunium yang di
lapisi arang dengan massa padi 1 kg. Nilai maksimum dari rata – rata
efisiensi sistem (ηS) sebesar 35,907 % terjadi pada pengering energi surya
66
dengan menggunakan absorber dari plat alumunium yang di cat hitam dengan
massa padi 2 kg.
V.2 Saran
a. Sebaiknya pengukuran temperatur pada saat pengambilan data
menggunakan alat ukur sendiri-sendiri pada masing-masing pengering
energi surya.
b. Sebelum melanjutkan pengambilan data untuk varisi berikutnya kondisi alat
pengering harus didiamkan agar benar-benar kembali ke kondisi awal
sebelum dilakukan pengambilan data variasi saat ini.
V.3 Penutup
Demikian Tugas Akhir ini penulis susun. Penulis menyadari bahwa banyak
kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis akan
sangat terbuka menerima kritik dan saran yang membangun penulis.
Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pembaca dan demi perkembangan
alat pengering energi surya. Sekian dan terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, W., (1995), Teknologi Rekayasa Surya. Jakarta : Pradnya Paramita.
Çengel, A. Yunus & Robert H. 2005.Turner. Fundamentals of Thermal-Fluid
Sciences.Mc Graw Hill : New York
Scanlin, D., (1997), The Design, Construction And Use Of An Indirect, Through
Pass, Solar Food Dryer, Home Power , Issue No. 57, pages 62 -72,
February/March 1997.
Häuser; Markus; Ankila; Omar, Morroco Solar Dryer Manual; Centre de
Développement des Energies Renouvelables (CER), http://lwww.gtz.de/
gate/isat
Kendall, P.; Allen, L.,(1998), Drying Vegetables; Food and Nutrition Series
Preparation, Colorado State University Cooperative Extension Service
Publication 10 / 1998.
Garg, H.P.; Choudhury, C.; , Datta, G., (1991), Theoretical analysis on a new finned
type solar air heater, Solar Energy, 16, pp1231-1238.
Choudhury C.; Anderson S.L.; Rekstad, J., (1988) A solar air heater for low
temperature applications, Solar Energy 40, pp 335-344.
Sharma, S.P.; Saini J.S.; Varma, K.K.; (1991), Thermal performance of packed-bed
solar air heaters, Solar Energy, 47, pp 59 - 67.
Kurtbas, I.; Turgut, E. (2006), Experimental Investigation of Solar Air Heater with
Free and Fixed Fins: Efficiency and Exergy Loss, International Journal of
Science & Technology, Volume 1, No 1, 75-82.
Sodha, M. S.; Bansal, N. K.; Singh, D.; Bharadwaj, S. S., (1982), Performance of a
matrix air heater, Journal of Energy, vol. 6, Sept.-Oct. 1982, p. 334-339
Scanlin, D; Renner, M.; Domermuth, D.; Moody, H., (1999), Improving Solar Food
Dryers, Home Power, Issue No. 69 • February / March 1999
67
LAMPIRAN