RANCANG BANGUN ALAT PENGERING IKAN TERI MENGGUNAKAN HEATER TENAGA SURYA LAPORAN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ALAT PENGERING IKAN TERI MENGGUNAKAN HEATER TENAGA SURYA LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI oleh ARIS SURYATMAN SITANGGANG JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI MEDAN 2016

2 INTISARI Proses pengeringan pada umumnya dilakukan dengan menjemur ikan dengan bantuan sinar matahari secara langsung dan jika cuaca mendung akan mengakibatkan ikan menjadi busuk dan kebersihan ikan kurang terjamin. Kendala tersebut dapat ditanggulangi sehingga proses pengeringan dapat dilakukan secara terus menerus. Untuk menanggulangi kendala tersbut digunakan peralatan pengering buatan yaitu alat pengering ikan teri menggunakan heater tenaga surya. Prinsip kerja dari alat pengering ikan teri ini adalah udara atmosfir dihisap oleh blower kemudian di hembuskan ke dalam kotak pemanas (heater) dengan sumber energi panas berasal dari elemen pemanas lisrtik. Temperatur uadra yang melewati kotak pemanas merupakan udara panas dan selanjutnya masuk ke ruang pengering untuk mengeringkan ikan pada rak ikan. Proses pengeringan dilakukan ialah untuk mengurangi kadar air ikan teri dari 74,28% ikan teri basah menjadi 25,71% ikan teri kering. Kapasitas percobaan yang dilakukan adalah 3,5 kg ikan teri basah, temperature pengeringan 71 C selama 1 jam dan berat akhir setelah ditimbang adalah 2,6 kg. Kata kunci : Pengering ikan teri, udara panas, tenaga surya. ii

3 ABSTRACT The drying process is generally done by drying the fish with the help of direct sunlight and cloudy weather will cause fish to rot and the cleanliness of the fish is less assured. These obstacles can be overcome so that the drying process can be carried out continuously. To overcome the constraints tersbut use artificial drying equipment that is drier anchovy using solar heater. The working principle of the dryer anchovy atmospheric air is sucked by blower then exhale into the heating box (heater) with a source of heat energy coming from the heating element lisrtik. Temperatures uadra passing through a hot air heater box and then enter into the drying chamber for drying fish on the fish racks. The drying process is done is to reduce the water content of 74.28% anchovy wet fish became 25.71% dried anchovies. The capacity of the experiments performed was 3.5 kg of wet fish, drying temperature 71 C for 1 hour and the final weight after being weighed was 2.6 kg. Keywords: anchovydryer, hot air, solar power vii

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan baik dan tepat waktunya. Laporan Tugas akhir ini yang berjudul Rancang Bangun Alat Pengering Ikan Teri Menggunakan heater Tenaga Surya Kapasitas 6 kg/jam ini disusun untuk menyelesaikan Diploma III, Program Studi Teknnik Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin. Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja mesin, komponen utama yang digunakan, peerancangan elemen-elemen mesin, gambar mesin, perawatan dan perbaikan serta biaya pembuatan rancang bangun mesin pengering ikan teri ini. Dalam menyelesaikan laporan tugas akhir, penulis banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung, untuk itu secara khusus dan tulus penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Silmi, M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah meluangkan waktu untuk membimbing penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik. Dan penulis juga mengucapkan terimakasih kepada: 1. M. Syahruddin, S.T., M.T. Direktur Politeknik Negeri Medan ; 2. Idham Kamil, S.T., M.T.Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ; 3. Ir.Abdul Razak,M.T., Kepala Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan ; 4. Ir. Burhanuddin Tarigan, M.T., Dosen Wali kelas EN-6D; 5. Ir.Roket Angkasa,M.T., Dosen Pembimbing Pembuatan Laporan Tugas Akhir, yang telah menasehati dan membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini; viii

5 6. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Konversi Energi Mekanik Politeknik Negeri Medan yang telah memberikan masukan pengetahuan kepada penulis dan seluruh pegawai yang ada di PoliteknikNegeri Medan ; 7. Teristimewa kepada Keluarga Besar penulis yang senantiasa memberi semangat serta dukungan bagi penulis ; 8. Teman-teman terbaik penulis dari kelas EN-6D angkatan 2013; 9. Juga semua rekan mahasisiwa/wi se-almamater Politeknik Negeri Medan. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dari penulisan Laporan Tugas Akhir ini, baik segi penulisan maupun dari segi isinya.oleh karena itu, penulis mohon masukan yang sifatnya membangun guna kebaikan laporan ini. Akhir kata, penulis ucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuannya, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri juga bagi peningkatan pemahaman dan kecerdasan anak-anak negeri. Medan,15 Agustus 2016 Hormat Saya, Aris Suryatman Sitanggang NIM ix

6 DAFTAR ISI SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ii LEMBAR PERSETUJUAN iii LEMBAR PENGESAHAN iv PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR v INTI SARI vi ABSTRACT vii KATA PENGANTAR viii DAFTAR ISI x DAFTAR GAMBA xii DAFTAR TABEL xiii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang B. Batasan Masalah... 2 C. Tujuan D. Manfaat Tugas Akhir E. Sistematika Penulisan BAB II LANDASAN TEORI A. Pengeringan Hasil Nelayan B. Jenis-Jenis Pengeringa Ikan Pengeringan Dengan Sinar Matahari Langsung Pengeringan Mekanis Pengeringan Vakum C. Konsep Dasar Pengeringan... 8 D. Laju Aliran Udara... 9 x

7 E. Diagram Psikometrik F. Teori Dasar Radiasi Surya...10 G. Solar cell H. Baterai (AKI) Bagian-Bagian AKI (akumulator) Cara Mengeisi Ulang Aki I. Inverter J. Kipas Udara (Blower) K. Pemanas (Heater) L. Termometer BAB III PERALATAN A. Solar Cell B. Baterai C. Inverter D. Kotak Pengering E. Elemen Pemanas (heater) F. Kipas Udara (blower) G. Rak Aluminium H. Termometer BAB IV ANALISA DATA A. Analisa Data...26 BAB V PENUTUP...34 A. Kesimpulan...34 B. Saran DAFTAR PUSTAKA...35 LAMPIRAN xi

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram Psikometrik... 9 Gambar 2.2 RadiasiMatahari Gambar 2.3 LapisanAtmosferBumi Gambar 2.4 Solar Cell Gambar 2.5 Bagian-Bagian Aki (Accu) Gambar 2.6 Gelombang output inverter Gambar 3.1 Solar Cell Gambar 3.2 Baterai Gambar 3.3 Inverter Gambar 3.4KotakPengering Gambar 3.5 ElemenPemanas Gambar 3.6KipasUdara (blower) Gambar 3.7 RakPengering Gambar 3.8 Termometer xii

9 DAFTAR TABEL Tabel4.1Analisa Data PercobaanHari Pertama Tabel 4.2Analisa Data PercobaanHarikedua Tabel 4.3Analisa Data PercobaanHariketiga Tabel 4.4Analisa Data PercobaanHarikeempat xiii

10 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ikan teri merupakan salah satu kelompok ikan pelagis yang menghuni perairan pesisir serta memiliki sebaran yang sangat luas. Umumnya ikan ini hidup secara bergerombolan yang terdiri dari ratusan sampai ribuan ekoryang berukuran kecil dengan panjang sekitar 6-9 cm,tetapi ada pula yang mencapai 17,5 cm. Ikan teri biasanya diolah dalam bentuk teri asin dan ikan teri tawar. Perbedaan antara keduanya yaitu pada pengolahan ikan teri tawar tidak menggunakan garam, sedangkan ikan teri asin diolah dengan menggunakan garam dengan perbandingan 6 kg garam untuk 30 kgikan teri. Penggaraman merupakan salah satu metode pengawetan dengan prinsip penetrasi garam ke dalam daging ikan, dan dipengaruhi berbagai faktor perpaduan dari proses kimia dan biokimia tergantung dari jenis ikan. Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas biologi dan kimia. Pengeringan pada dasarnya merupakan proses pemindahan energi yang digunakan untuk menguapkan air yang berada dalam bahan, sehingga mencapai kadar air tertentu agar kerusakan bahan pangan dapat diperlambat. Kelembapan udara ruang pengering harus memenuhi syarat kelembapan udara yang diperlukan untuk pengeringan sebesar 55 60%. Beberapa parameter yang berpengaruh di antaranya adalah suhu dan kelembapan udara lingkungan, laju aliran udara pengering, besar persentase kadar air bahan yang diinginkan, energi pengeringan,efesiensi alat pengering,serta kapasitas pengeringan. Sifat fisik ikan yang berhubungan dengan proses pengeringan antara lain massa jenis ikan tergantung pada suhu kandung air dan lemaknya, massa jenis akan bertambah dengan pertambahan suhu dan kadar air, tetapi akan menurun dengan bertambahnya lemak. Hubungan linear antara kandungan air dengan kandungan lemak ikan adalah kandungan air ikan menurun dengan bertambahnya kandungan lemak ikan. Kandungan lemak mempengaruhi 14

11 difusi air dalam dagingikan kadar air kesetimbangan berperan penting dalam menentukan kondisipenyimpanan dan laju pengambilan uap air dari lapisan air bahan pada proses pengeringan. Kadar air kesetimbangan merupakan batas air terendah yang dapat dicapai pada suhu dan kelembapan tertentu. Didasari permasalahan cuaca yang tidak mendukung (produktivtas), kebersihan ikan yang kurang terjamin, maka penulis membuat suatu alat pengering ikan teri menggunakan heater tenaga surya dengan sirkulasi udara yang bertujuan agar dapat membantu industri menengah dan para nelayan untuk dapat meningkatkan produktivitas dari industri ikan teri. Pada gilirannya ini bermanfaat bagi pemerintah untuk mendukung pengembangan teknologi bagi para nelayan dan pengusaha untuk pembangunan nasional. B. Batasan Masalah Dalam proposal Tugas Akhir ini akan dipaparkan beberapa hal yang dapat mendukung teori-teori yang dijadikan landasan di dalam melaksanakan atau mewujudkan teori tersebut. Dalam prakteknya, ada beberapa masalah yang akan dijadikan ruang lingkup pembahasan masalah-masalah yang ada dalam perencanaan mesin tersebut. Adapun batasan-batasan masalah yang akan dibahas antara lain 1. Bagaimana cara pengeringan ikan dengan tenaga surya; 2. Apa keuntungan menggunakan energi surya sebagai alat pengering ikan disbanding dengan cara tradisional (alami); 3. Berapa banyak kebutuhan energi surya (panas) per kg ikan yang akan dikeringkan; 4. Bagaimana cara meningkatkan kualitatif ikan setelah panen; C. Tujuan Adapun tujuan laporan penulisa laporan ini adalah : 1. Mengetahui cara pengeringan ikan dengan menggunakan tenaga surya. 2. Mengetahui keuntungan menggunakan energi surya sebagai alat pengering ikan dibandingkan dengan cara tradisional (alami). 15

12 3. Mengatahui banyaknya kebutuhan energi panas yang dibutuhkan per kg ikan yang akan dikeringkan 4. Mengetahui cara meningkatkan kualitatif ikan setelah panen. D. Manfaat Tugas Akhir Adapun manfaat tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Penulis sendiri, untuk menambah wawasan dalam penulisan yang bersifat ilmiah dan mampu menerapkan ilmu yang selama ini diperoleh di bangku kuliah 2. pada praktisi dan ahli teknik serta mahasiswa lainnya yang ingin mengembangkan hasil pembahasan ini serta dapat dijadikan sebagai paembanding dalam pembahasan pada topik yang sama 3. Masyarakat, khususnya para pelayan agar dapat dimanfaatkan sebagai teknologi tepat guna yang dapat membantu meningkatkan prooduktifitas 4. para membaca, untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang mesin pengering ikan teri menggunakan heater tenaga surya. E. Sistematika Penulisan Untuk mempermudah serta cara memperoleh cara penulisan yang lebih sistematis maka pada penulisan tuga akhir ini disusun tahapan-tahapan sebagai berikut: 1. Bagian awal memuat: sampul depan, lembaran judul, lembaran persetujuan, lembaran spesifikasi tugas akhir, dan lembaran pengesahan. 2. Pada Bab I, pendahuluan isinya membahas tentang latar belakang masalah, sesuai dengan perkembangan teknologi saat ini. Dalam bab ini dijelaskan tentang perumusan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, serta sistematika penulisan. 3. Bab II, Landasan Teori, isinya membahas tentang teori-teori yang berhubungan dengan perencanaan ini,yang diperoleh dari berbagai referensi yang dijadikan landasan untuk melakukan perenanaan ini. 16

13 4. Pada Bab III, menjelaskan tentang spesifikasi alat pengering ikan teri 5. Pada Bab IV, analisa data. 6. Pada Bab V, kesimpulan dan saran. 7. Daftar pustaka merupakan daftar referensi yang menjadi studi literature penulis untuk mendasari isi tugas akhir ini. 17