UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK)

Transkripsi

1 UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK) 4 Oleh : ALlEF RACHMANSYAH F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK) Sebagai salah satu syarat rnernperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor Oleh : ALlEF RACHMANSYAH Dilahirkan pada tanggal 23 Agustus 1976 di Banjarnegara Tanggal lulus : 20 Pebruari 1999 Menyetujui, Dosen Pernbirnbing I

3 UJI UNJUK KERJA PEMANAS TAMBAHAN PADA PENGERING EFEK RUMAH KACA (ERK) Oleh : ALIEF RACHMANSYAH F Sebagai salah satu syarat mernperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor 1999 JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

4 DAFTAR SIMBOL A C c~a CPU CPUP = Luas permukaan pindah panas penukar panas (mz) = Hourly Heat Capacity Rafio = Panas jenis air (kj/kgoc) = Panas jenis udara (k~lkg'c) = Panas jenis udara pengering (k~lkg'c) E = Efektifitas penukar panas (%) 1 = Efisiensi pemanasan air (%) E~P = Efisiensi pemanasan ruang pengering (%) ma mu NTU Qa Qattua~ Qb QC QG Qmax Q rp tai tao tal fa2 td t t t I = Masa air (kg) = Masa udara (kg) = masa udara pengering (kg) = Number of Transfer Unit = Panas dari air yang dipanaskan (kj) = Panas aktual penukar panas (kj) = Panas dari laju aliran udara melewati penukar panas (kj) = Beban panas teoritis penukar panas (kj) = Panas pembakaran bahan bakar (kj) = Beban panas maksimum penukar panas (kj) = Beban panas dari ruang pengering (kj) = Suhu air masuk ke penukar panas?c) = Suhu air keluar dari penukar panas?c) = Suhu air drum sebelum pemanasan (OC) = Suhu air drum setelah pemanasan?c) = Suhu air dalam drum (OC) = Suhu sirip penukar panas CC) = Suhu lingkungan ec) At, = MTD = Mean Temperafure Difference CC)

5 = Suhu udara ruang pengering sebelum pemanasan (OC) = Suhu udara ruang pengering setelah pemanasan?c) = Suhu ruang pengeringan PC) = Suhu udara masuk ke penukar panas (OC) = Suhu udara keluar dari penukar panas (OC) = Over-all Heat Transfer Coefisien (k~lm' OC)

6 Alief Rachmansyah. F Uji Unjuk Kerja Pemanas Tambahan Pada Pengering Efek Rumah Kaca (ERK). Di bawah bimbingan Prof. Dr. H. Kamaruddin Abdullah, MSA dan lr. Dyah Wulandani, M.Si Energi panas matahari dialirkan ke bumi daiam bentuk radiasi yang merupakan gelombang pendek. Ciri khas radiasi surya adalah sifat keberadaannya yang selalu berubah. Meskipun hari cerah dan sinar surya tersedia banyak, nilainya sepanjang hari berubah dengan titik maksimum pada tengah hari. Karena sifat radiasi surya yans fluktuatif ini maka penggunaan pemanas tambahan pada sistem pengering model bangunan tembus cahaya dilakukan untuk lebih meningkatkan daya guna dan hasil guna dari rumah pengering yang juga berkaitan dengan aspek peningkatan mutu daripada pengeringan itu sendiri. Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja dari suatu pemanas tambahan pada pengering energi surya model Efek Rumah Kaca. Sasaran penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan dari suatu pemanas tambahan dalam mencapai suhu ruang penge;ing pada tingkat tertentu yang diinginkan. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai metode untuk membantu proses pengeringan pada pengering Efek Rumah Kaca terutama pada malam ataupun siang hari pada keadaan radiasi surya yang rendah. Pemanas tambahan dalam penelitian ini merupakan suatu sistem yang terdiri atas pemanas, tangki air, pipa air, penukar panas, pompa air dan kipas. Pemanas berupa burner dengan bahan bakar minyak dan tungku sekam. Pemanas akan memanaskan air dalam tangki untuk kemudian air tersebut dialirkan ke penukar panas, sedang kipas akan mengalirkan udara melewati penukar panas sehingga panas akan terbawa keluar dari penukar

7 panas. Adapun penukar panas yang digunakan adalah penukar panas tipe Cross Flow berupa radiator mobil. Proses pengeringan dengan pemanasan tambahan dilakukan pada malam dan siang hari. Pada malam hari dilakukan dengan pertimbangan bahwa radiasi surya pada saat itu adalah nol. Sedangkan pada siang hari dilakukan dengan pertimbangan bahwa selama proses pengeringan masih diperlukan panas tambahan untuk mempertahankan suhu ruang pengering karena pengaruh dari fluktuasi radiasi surya. Hasil penelitian menunjukan bahwa pemanas tambahan mampu menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang rata-rata sebesar 16 derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.6 Lls dan 9 derajat Celcius pada debit air rata-rata 0.04 Lls. Kebutuhan bahan bakar minyak tanah rata-rata adalah sebesar 1.3 Lljam. Sebaran RH ruang pengering berkisar antara 36% sampai dengan 55%. Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari hanya mampu menaikan suhu lingkungan rata-rata menjadi suhu ruang pengering rata-rata sebesar 1.9 derajat Celsius pada debit air rata-rata 0.7 Lls. Adapun kebutuhan bahan bakar sekam rata-rata adalah 2.5 kgljam dengan RH ruang pengering rata-rata yang dicapai sebesar 64 persen. Efektifitas penukar panas tergantung dari suhu dan debit air yang masuk ke penukar panas. Besar efektifitas penukar panas yang terjadi berkisar pada nilai 56% sampai 83%. Semakin besar efektifitas menunjukan semakin banyak panas dilepas penukar panas ke ruang pengering. Efisiensi pemanasan ruang pengering menunjukkan kemampuan penukar panas untuk melepaskan sejumlah panas ke ruang pengering dibandingkan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar selama proses. Nilai dari efisiensi pemanasan ruang pengering ini terhitung sebesar 5.5% sampai 12%. Pemanasan dengan bahan bakar sekam pada malam hari mempunyai nilai efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan ruang pengering

8 terendah dibandingkan dengan pemanasan menggunakan bahan bakar minyak tanah. Besar dari efektifitas penukar panas dan efisiensi pemanasan ruang pengering tersebut adalah 48% dan 2.29%. Hal ini disebabkan karena bahan bakar sekam hanya mampu menaikan suhu air dalam drum rata-rata sebesar 36 derajat Celsius yang menyebabkan suhu air masuk ke penukar panas rata-rata hanya berkisar pada nilai 33 derajat Celsius.

9 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SVVT karena hanya dengan rahmat dan hidayah -Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini merupakan hasil dari penelitian yang penulis lakukan selama kurang lebih empat bulan terhitung mulai bulan Juli 1998 sampai dengan bulan Oktober Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sangat tulus dan dalam kepada : I. Bapak Prof. Dr. H. Kamaruddin Abdullah, MSA sebagai dosen pembimbing utama karena dengan bimbingan dan sarannya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Ibu Ir. Dyah Wulandani, M.Si atas kesediaannya sebagai dosen pembimbing pendamping. 3. Bapak Ir. Gardjito, M.Sc selaku dosen penguji atas saran-saran dan masukan yang diberikan. 4. Bapak, Ibu, adik-adik tercinta (Iwan & Erda) atas semua doa dan dukungannya. 5. Mas Yo' dan mba lta untuk segala dukungan dan bantuannya. 6. lndah Rokhmawati (YSISKDS) untuk semuanya. 7. Seluruh teman-temanku warga TEP 31, Yadin, Kukuh, Dodo kuacrut Bambang Simon Yam (TPG 31) dan warga Duck House (Eko, Kori, Hasan, Doel, Aries) untuk kebersamaan dan dukungannya selama ini. 8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah

10 Penulis juga menyadari bahwa kiranya dalam skripsi ini masih banyak kekurangan oleh karena itu segala kritik dan saran akan sangat penulis harapkan untuk perbaikan dari masalah penelitian ini di waktu mendatang. Akhirnya penulis sangat mengharapkan kiranya skripsi ini dapat bermanfaat, Amien. Bogor, Pebruari 1999 Penulis

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62