1 Kecepatan udara dalam ruang pengering ... 63 2 Data kenaikan suhu udara setelah melewati kondensor pada beberapa
perlakuan laju udara ... 63 3 Suhu udara rata-rata pada rak bagian depan ... 63 4 Suhu udara rata-rata pada rak bagian tengah ... 63 5 Suhu udara rata-rata pada rak bagian belakang ... 64 6 Data suhu rata-rata selama pengeringan ... 64 7 Data suhu Lingkungan rata-rata dari waktu ke waktu selama pengeringan ... 64 8 Data suhu udara kondensor rata-rata dari waktu ke waktu selama
pengeringan ... 65 9 Laju pengeringan chips kentang ... 65 10 Penyerapan uap air rata-rata oleh udara pengering ... 66 11 Kadar air selama pengeringan tanpa pembalikan rak ... 66 12 Kadar air selama pengeringan dengan pembalikan rak ... 13 Driving force selama pengujian pengeringan chips kentang ... 67
67
14 Gambar teknik alat pengering ... 69 15 Foto kondensor AC koshima 1 hp dan alat pengering hasil rancangan ... 71
Pengeringan merupakan suatu metode pengawetan pangan yang paling tua dengan tujuan menurunkan kadar air bahan sehingga aktivitas air menurun (Singh & Heldman 2009). Pengeringan yang paling banyak digunakan adalah secara konvensional dengan menggunakan sinar matahari. Cara ini sangat murah dan mudah, akan tetapi sulit terkontrol, sangat tergantung dengan cuaca, memerlukan tempat yang luas dan waktu yang lama serta kurang terjaga kebersihannya (Mujumdar 2006; Simson & Straus 2010).
Pengeringan dengan alat pengering mekanis membutuhkan waktu yang lebih singkat dari pengeringan konvensional. Pengering mekanis memerlukan sumber panas buatan yang berasal dari bahan bakar biomassa, bahan bakar minyak dan gas, elemen pemanas tenaga listrik maupun penggunaan limbah panas (Araullo 1976; Heldman & Lund 2007; Smith 2010). Salah satu limbah panas yang berpotensi sebagai sumber panas untuk alat pengering mekanis adalah panas keluaran dari kondensor AC (air conditioner).
Pada AC tipe split, udara yang digunakan untuk membawa panas dari kondensor AC bisa meningkat sekitar 10oC dari suhu lingkungan dengan suhu keluaran sekitar 36 – 46o
Besarnya energi panas yang dihasilkan oleh kondensor AC bisa mencapai 3 sampai 4 kali dari energi listrik yang digunakannya. Kondensor AC 1 hp bisa mengeluarkan energi panas lebih dari 9000 BTU/jam atau lebih dari 2.64 kJ/detik. Hal itu berdasarkan kapasitas pendinginan secara umum untuk AC dengan daya 1 hp, sedangkan energi panas yang dilepaskan kondensor sebesar energi panas yang diserap evaporator ditambah energi dari kerja kompresor. (Trott & Welch 2000).
C. Selain itu AC biasanya beroperasi dalam jangka waktu yang cukup lama yaitu sekitar lebih dari 4 jam setiap hari. Kondisi udara keluaran kondensor AC tersebut berpotensi untuk digunakan sebagai energi pengeringan. Pemanfaatan udara panas tersebut diantaranya pernah diteliti untuk pengeringan baju (Suntivarakorn et al. 2009; Mahlia et al. 2009).
Mengingat potensi panas kondensor AC cukup besar, perlu adanya penelitian pemanfaatan panas kondensor AC untuk pengeringan bahan pangan
dan hasil pertania. Salah satu produk hasil pertanian yang memerlukan proses pengeringan adalah chips kentang untuk keperluan pembuatan keripik ataupun untuk pembuatan tepung kentang. Kentang yang telah dikupas dipotong-potong terlebih dahulu kemudian diblansing dan dikeringkan dengan udara panas.
Penelitian dalam skala kecil dengan kondensor 1 hp dapat menjadi salah satu kajian pemanfaatan panas kondensor AC untuk pengeringan bahan pangan. Pemanfaatan potensi energi ini diharapkan dapat menjadi energi alternatif dalam proses pengeringan bahan pangan dan mengurangi efek pemanasan global, sedangkan AC tetap dapat berfungsi untuk mendinginkan ruangan tanpa terganggu kinerjanya. Pemanfaatan panas kondensor AC untuk pengeringan di waktu yang akan datang diharapkan dapat diaplikasikan untuk skala yang lebih besar, sebagai contoh AC central kebutuhan dayanya diatas 10 hp, kebutuhan daya yang lebih besar akan menghasilkan energi panas yang lebih besar juga.
Tujuan Tujuan dari penelitian ini antara lain yaitu:
1. Merancang alat pengering dengan memanfaatkan sumber panas keluaran kondensor AC ruangan 1 hp untuk pengeringan bahan hasil pertanian (kentang).
2. Menganalisis pengaruh kecepatan udara dari kipas kondensor AC terhadap suhu yang dihasilkan kondensor dan pengaruhnya terhadap kapasitas pendinginan AC.
3. Menghitung efisiensi alat pengering hasil rancangan dan kadar air hasil pengeringan (chips kentang).
4. Melakukan analisis ekonomi alat pengering dan kelayakannya sebagai alat pengering kentang.
Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini yaitu:
1. Panas keluaran kondensor AC (air conditioner) dapat digunakan sebagai sumber panas untuk proses pengeringan bahan hasil pertanian (kentang). 2. Kecepatan udara dari kipas kondensor AC dapat mempengaruhi suhu keluaran
kondensor dan kapasitas pendinginan AC.
3. Alat pengering hasil rancangan mempunyai efisiensi pengeringan yang tinggi. 4. Alat pengering hasil rancangan layak untuk aplikasikan sebagai alat pengering
hasil pertanian.
Manfaat
Rancang bangun alat pengering ini diharapkan dapat memanfaatkan energi panas keluaran dari kondensor AC sebagai sumber energi dalam proses pengeringan. Alat pengering yang dihasilkan dapat diaplikasikan untuk proses pengeringan terutama bahan hasil pertanian sehingga mengoptimalkan energi panas terbuang dari AC seiring dengan meningkatnya penggunaan AC akibat efek pemanasan global yang cenderung meningkatkan suhu lingkungan.
Udara panas dihembuskan pada permukaan bahan yang basah, panas akan berpindah ke permukaan bahan, dan panas laten penguapan akan menyebabkan kandungan air bahan teruapkan. Uap air akan berdifusi melalui lapisan udara sekeliling dan akan terbawa bersama pergerakan udara pengering. Proses ini terjadi karena tekanan uap air di udara lebih rendah dibandingkan dengan tekan uap air pada permukaan bahan. Perbedaan tekanan ini menghasilkan gaya untuk memindahkan kandungan air dari dalam bahan. Karakteristik dari udara pengering yang diperlukan untuk keberhasilan pengeringan yaitu: suhu yang tinggi, kelembaban relatif yang rendah dan kecepatan udara yang tinggi (Hui 1992).
Driving force merupakan perbedaan kelembaban mutlak pada kesetimbangan dengan permukaan bahan yang dikeringkan dan udara pengering. Adanya driving force ini yang yang menyebabkan pengeringan dapat berjalan. Driving force dapat dihitung dengan persamaan berikut ini:
Df = Ys – Ya D
... (1)
f adalah driving force (kg/kg udara kering), Ys adalah kelembaban mutlak kondisi jenuh pada suhu permukaan bahan (kg/kg udara kering) dan Ya
Laju pengeringan biasanya meningkat di awal pengeringan kemudian konstan dan selanjutnya semakin menurun seiring berjalannya waktu dan berkurangnya kandungan air pada bahan yang dikeringkan. Laju pengeringan merupakan jumlah kandungan air bahan yang diuapkan tiap satuan berat kering bahan dan tiap satuan waktu (Earle 1983; Mujumdar 2006).
adalah kelembaban mutlak udara pengering (kg/kg udara kering).
Psikometri dalam Pengeringan Tekanan Uap dan Kelembaban relatif
Tekanan uap air adalah tekanan parsial dari moleku-molekul uap air dalam udara lembab. Apabila udara sepenuhnya dijenuhi oleh uap air, maka tekanan uap tersebut dinamakan tekanan uap jenuh (Sherwin 1996).
Kelembaban relatif adalah perbandingan fraksi mol (tekanan uap) uap air dalam udara dengan fraksi mol (tekanan uap) uap air dalam udara jenuh pada suhu
yang sama dan tekanan atmosfir. Kelembaban relatif ditunjukan dalam desimal atau bila dikalikan seratus dalam persen. Kelembaban spesifik (mutlak) adalah massa uap air yang terdapat dalam setiap satuan massa udara kering dari campuran udara dan uap air. Kelembaban spesifik udara biasanya tetap selama tidak ada penambahan maupun pengurangan kandungan uap air dalam udara (Brooker et al. 1992).
Pemanasan Udara dan Entalpi
Terjadinya pemanasan udara ditandai dengan naiknya suhu udara. Pada keadaan ini kelembaban mutlak udara konstan. Akan tetapi bila dilihat pada psychrometric chart, suhu udara bergerak ke kanan yang menyebabkan turunnya kelembaban relatif (Gambar 1).
Gambar 1 Psychrometric chart
Entalpi adalah kandungan panas dalam udara yang dinyatakan dalam kJ/kg udara kering. Volume dari 1 kg udara kering bersama uap air yang terkandung di dalamnya dinamakan volume spesifik udara. Satuan yang digunakan adalah m3/kg udara kering (Sherwin 1996; Singh 2009).
Penentuan Kadar Air Bahan
Kadar air bahan dapat ditentukan secara langsung dengan metode oven dengan cara sebagai berikut: cawan kosong dikeringkan dalam oven selama 15 menit, lalu didinginkan dalam desikator, dan ditimbang. Sampel ditimbang dalam cawan yang telah diketahui bobot kosongnya, lalu dikeringkan dalam oven pengering suhu 105ºC selama 6 jam. Cawan dan isinya didinginkan dalam desikator, lalu ditimbang. Pengeringan dilakukan hingga diperoleh berat konstan. Kadar air dihitung berdasarkan kehilangan berat yaitu selisih berat awal sampel sebelum dikeringkan dengan berat akhir setelah dikeringkan.
Kadar air (% bk) = 100% 2 1 2 w w w − ... (2) Kadar air (% bb) = 100% 1 1 2 w w w − ... (3) w1 adalah berat sampel sebelum dikeringkan (g), w2
Efisiensi Pengeringan dan SMER
adalah berat sampel setelah dikeringkan (g) (AOAC 1995).
Efisiensi pengeringan merupakan perbandingan antara energi yang digunakan untuk menguapkan kandungan air bahan dengan energi untuk memanaskan udara pengering. Efisiensi pengeringan biasanya dinyatakan dalam persen. Efisiensi pengeringan merupakan salah satu parameter dari kinerja alat pengering, semakin tinggi nilai efisiensi maka alat pengering tersebut semakin baik. Perhitungan efisiensi pengeringan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut ini :
% 100 Q Qp = η ... (4)
η adalah efisiensi pengeringan (%), Qp adalah energi yang digunakan untuk
pengeringan (kJ), Q adalah energi untuk memanaskan udara pengering (kJ)(Taib et al. 1987).
Nilai laju ekstraksi air spesifik atau specific moisture extraction rate (SMER) merupakan perbandingan jumlah air yang dapat diuapkan dari bahan dengan energi listrik yang digunakan tiap jam yang dinyatakan dengan kg/kWh. Perhitungan nilai SMER menggunakan persamaan berikut ini.
SMER = e
W MER
... (5) MER adalah kandungan air yang diuapkan (kg) dan We
Sumber Panas Pengering Mekanis
adalah energi listrik (kWh).
Proses pengeringan bahan hasil pertanian dapat menggunakan beberapa sumber panas. Pengering mekanis memerlukan sumber energi panas yang biasanya berasal dari uap panas, udara panas ataupun pembakaran langsung bahan bakar (Heldman & Lund 2007; Smith 2010). Jumlah panas yang dihasilkan tiap satuan berat bahan bakar disebut sebagai panas pembakaran (Richey 1961). Pengering yang lain menggunakan energi listrik untuk memanaskan elemen pemanas serta menggerakan blower yang mengalirkan udara pengering. Elemen pemanas biasanya berupa kumparan kawat tahan panas dengan hambatan jenis kawat yang cukup besar dan dapat dialiri listrik. Aliran udara setelah melalui elemen pemanas digunakan untuk proses pengeringan (Araullo 1976).
Sistim Pendingin AC
AC adalah alat pendingin ruangan dengan sistem terkendali menggunakan fluida kerja (refrigerant) yang menyerap panas dari dalam ruangan dan mengeluarkannya ke luar ruangan. Refrigerant mengalir dari tangki penampung masuk ke dalam evaporator melalui sebuah katup ekspansi. Di dalam evaporator, refrigerant cair dipaksa menguap dengan cara menurunkan tekanannya menggunakan kompresor. Uap refrigerant yang terhisap oleh kompresor kemudian dimanpatkan dan masuk kedalam kondensor untuk diembunkan (didinginkan) oleh udara di luar ruangan. Refrigerant yang kembali menjadi cair ditampung kembali dalam tangki penampung untuk kemudian diuapkan kembali ke dalam evaporator. Siklus tersebut berjalan berulang-ulang sehingga dapat mendinginkan ruangan. Siklus dalam sistem kerja mesin AC dapat dilihat seperti pada Gambar 2.
Gambar 2 Mekanisme kerja mesin pendingin
Kondensor berfungsi untuk melepaskan kalor uap refrigerant tersebut ke sekelilingnya. Kondensor adalah alat untuk membuat kondensasi refrigerant dari kompresor dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Refrigerant di dalam kondensor dapat mengeluarkan kalor yang diserap dari evaporator dan panas yang ditambahkan oleh kompresor. Kondensor membuang kalor dan mengubah wujud refrigerant dari gas menjadi cair. Kondensor diletakkan antara kompresor dan alat pengatur refrigerant yaitu pada sisi tekanan tinggi dari sistem. Kondensor ditempatkan di luar ruangan yang sedang didinginkan agar dapat membuang panasnya ke lingkungan di luar ruangan.
Untuk memperbesar perpindahan kalor, maka pada konstruksi pipa-pipa penukar panas diberi sirip sirip (fins). Selain untuk memperluas permuakaan pipa, sirip-sirip ini juga berfungsi untuk menambah kekuatan konstruksi dari kondensor karena refrigerant meninggalkan kompresor dalam bentuk uap yang bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi (Tim Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta 2003).
Jumlah panas yang dapat diserap dari lingkungan sekitar/ruangan dingin oleh refrigerant di dalam evaporator, maupun jumlah panas yang dapat dilepas/ dikeluarkan oleh refrigerant ke lingkungan sekitar/ruangan panas di dalam kondensor sangat tergantung pada efektifitas kerja evaporator serta kondensor yang merupakan unit-unit penukar kalor (heat exchanger) (Sugiyatno et al. 2004)
Koefisien prestasi pendinginan (COP) akan meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan udara pendingin pada kondensor. Kecepatan udara akan terus meningkat sehingga mencapai optimal pada kondisi tertentu yang selanjutnya kenaikan kecepatan udara tidak memberikan banyak pengaruh terhadap koefisien prestasi pendinginan mesin pendingin (Effendi 2005).
Kondensor Evaporator Kompresor Katup expansi Q1 Q2
Pemanfaatan Panas Kondensor AC untuk Pengeringan
Selama ini panas dari kondensor AC terbuang belum termanfaatkan secara optimal. Suntivarakon et al. (2009) telah meneliti tentang pemanfaatan panas kondensor AC untuk pengeringan baju dengan laju pengeringan 1.1 kg/jam tanpa kipas tambahan dan 2.26 kg/jam dengan kipas tambahan. Potensi panas keluaran dari kondensor AC yang digunakan sebesar 12648 BTU/jam atau setara dengan 3.71 kJ/detik.
Mahlia et al. (2009) melaporkan penelitian pengeringan baju dengan menggunakan kondensor AC tipe split berkapasitas 10000BTU/jam. Laju pengeringan yang dihasilkan sebesar 0.56 – 0.75 kg/jam dengan nilai specific moisture extraction rate (SMER) 0.1809 - 0.2205 kg/kWh. SMER merupakan perbandingan dari kandungan air yang dapat diuapkan dengan energi listrik yang digunakannya.
Desain Sistim Pengering
Desain suatu sistim pengering melibatkan beberapa hal yang perlu diperhatikan. Faktor-faktor yang mempunyai pengaruh langsung terhadap kapasitas sistim pengering yaitu jumlah dan karakteristik udara yang diperlukan untuk pengeringan serta lama waktu pengeringan yang diperlukan untuk masing-masing jenis produk yang akan dikeringkan. Faktor-faktor tersebut memerlukan beberapa analisis pendekatan di antaranya yaitu kesetimbangan massa dan kesetimbangan energi.
Penerapan kesetimbangan massa dan energi pada keseluruhan sistim pengering diilustrasikan seperti pada Gambar 3 dengan melibatkan beberapa parameter yang mempengaruhi desain sistim pengering. Analisis yang diilustrasikan tersebut digunakan untuk sistem countercurrent dan melalui suatu pendekatan yang sama juga dapat diterapkan untuk sistim yang lain.
Gambar 3 Kesetimbangan massa dan energi dalam sistim pengering ma , Ta2, ω2
Tp2 , W 2 Mp , Tp1 , W 1
Ta1, ω 1
Produk Udara
Suatu kesetimbangan air yang masuk dan keluar dari sistim pengering dapat dirumuskan sebagai berikut ini.
ma ω 2 + mp W 1 = maω 1 + mp W 2 ... (6)
ma adalah laju aliran udara ( kg udara kering/jam), mp adalah laju aliran produk
(kg padatan kering/jam), ω adalah kelembaban mutlak (kg air/kg udara kering)
dan W adalah kandungan air produk basis kering (kg air/kg padatan kering) Kesetimbangan energi dalam sistim pengering dapat dijelaskan dengan hubungan berikut ini.
maHa2 + mpHp1 = maHa1 + mpHp2
Kentang dan Chips Kentang
+ qL ... (7)
qL adalah energi panas yang hilang dari sistim pengering, Ha adalah kandungan energi panas udara atau entalpi udara (kJ/kg udara kering), Hp adalah kandungan energi panas dari produk (kJ/kg produk kering)
Berdasarkan persamaan diatas dapat digunakan untuk menentukan jumlah udara yang diperlukan selama pengeringan, jumlah produk yang dapat dikeringkan dan karakteristik udara keluaran jika faktor-faktor yang lain juga diketahui (Singh & Heldman 2009).
Kentang (Solanum tuberosum L.) dapat tumbuh dan banyak dibudidayakan lebih dari 100 negara di dunia sebagai salah satu bahan pangan utama. Kentang merupakan bahan yang penting bagi industri pangan. Kondisi pertumbuhan, sifat genetik, umur dan penaganan pasca panen dapat mempengaruhi kualitas kentang (Singh & Kaur 2009).
Proses pembuatan chips kentang dilakukan melalui proses pengupasan, pemotongan, blansing dan pengeringan. Kentang dapat dikupas dengan menggunakan panas, kimiawi maupun secara mekanis. Kentang yang telah dikupas dipotong-potong terlebih dahulu sebelum dilakukan blansing. Setelah itu potongan kentang diblansing dengan uap atau air panas pada suhu 93 – 100oC. Blansing akan menginaktifasi enzim dan mengurangi kontaminasi mikroba. Setelah blansing, kentang dikeringkan dengan alat pengering seperti kabinet, tunel, maupun conveyor dryer dengan suhu udara lebih dari 55oC (Mujumdar 2006).
Analisis Kelayakan Ekonomi Investasi
Analisis kelayakan ekonomi suatu investasi dapat dilakukan dengan cara diantaranya dengan menghitung nilai net present value (NPV) dan benefit cost ratio (BCR). NPV adalah nilai sekarang bersih dan BCR adalah perbandingan total nilai sekarang penerimaan dengan nilai sekarang pengeluaran. Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:
P = F (P/F,i,n) dengan faktor bunga n i) 1 (
1
+ ... (8)
NPV = Σ Nilai P penerimaan - Σ Nilai P pengeluaran ... (9) Bila nilai NPV lebih dari nol berarti layak.
BCR = (Σ Nilai P penerimaan) / (Σ Nilai P pengeluaran
P adalah nilai sekarang (Rp), i adalah faktor bunga dalam desimal dan n adalah lama kegiatan (tahun) (Humphreys 1991; Kastaman 2006).
) ... (10) Bila nilai BCR lebih dari satu berarti layak
Desain dan pembuatan alat pengering dilakukan di Laboratorium Lapangan Siswadi Supardjo. Pengujian dilakukan di Laboratorium Teknik Energi Terbarukan Departemen Tenik Mesin dan Biosistem FATETA IPB pada bulan Januari 2011 – Mei 2011.
Bahan dan Alat Bahan
Bahan yang digunakan untuk membuat alat pengering di antaranya yaitu kayu lapis dengan tebal 18 mm, aluminium strip 12 mm, aluminium profil L 13 mm, aluminium lembaran tebal 0.3 mm, kawat net aluminium, sekrup, baut, paku, blind rivet, lem kayu dan baling-baling kipas standing fan. Bahan yang digunakan untuk uji kinerja alat pengering adalah kentang varietas Granola yang diiris dalam bentuk chips dengan ketebalan 2.5 mm dan diblansing selama 3 – 4 menit dengan air panas.
Alat
Alat yang digunakan untuk pembuatan alat pengering adalah gergaji, palu, meteran, pasah kayu, gunting logam, tang, spidol, obeng, tang rivet, bor listrik, jangka sorong dan AC 1 hp (merk Koshima KA10T1 dengan kapasitas pendinginan 9000 BTU/jam dan kebutuhan daya listrik 0.9 kW). Alat yang digunakan untuk uji kinerja adalah data loger, thermocouple tipe T, anemometer, timbangan digital, watt meter, flash drive, komputer, pengatur kecepatan motor kipas, oven, pisau, kompor gas, panci dan pemotong keripik.
Tahapan Perancangan Alat Pengering Gagasan Awal
Gagasan awal rancang bangun alat pengering bermula dari banyaknya pemakaian AC untuk keperluan perkantoran, rumah tangga dan bisnis. Berdasarkan hasil pengamatan, kondensor AC mengeluarkan panas yang dilepas ke lingkungan tanpa pemanfaatan. Oleh karena itu dilakukan pengukuran suhu keluaran kondensor pada beberapa AC ruangan. Suhu keluaran kondensor AC sekitar 36 – 46oC. Nilai kisaran suhu tersebut berpotensi untuk dimanfaatkan
sebagai energi pengeringan bahan pangan maupun produk pertanian tanpa mengganggu kapasitas pendinginan dari AC tersebut.
Pengembangan dan Penyempurnaan Gagasan
Pengembangan dan penyempurnaan gagasan dilaksanakan dengan melakukan penelitian pendahuluan pengeringan chips kentang menggunakan rak pengering dari aluminium profil L 13 mm dengan kawat net aluminium berukuran 30 × 30 cm. Rak pengering diletakkan di depan kondensor AC 1 hp dengan suhu keluaran sekitar 42oC pada suhu lingkungan 30oC. Pengeringan berlangsung selama 2.5 jam mampu menurunkan kadar air chips kentang dari 85.44% bb menjadi 10.05% bb. Berat bahan awal 130.21 g dan berat akhir 21.07 g. Laju penguapan kandungan air rata-rata pada 30 menit pertama 1.792 g/menit dan di akhir pengeringan 0.022 g/menit. Rancang bangun alat pengering dilakukan berdasarkan hasil penelitian pendahuluan.
Analisis Rancangan
Analisis rancangan alat pengering yang dilakukan meliputi karakteristik potensi udara keluaran dari kondensor AC, laju aliran udara, jumlah bahan yang akan dikeringkan, luasan rak pengering, ukuran ruang pengering, saluran udara ke ruang pengering. Perencanaan bahan-bahan untuk pembuatan alat pengering menggunakan bahan-bahan yang tersedia di pasaran. Pengukuran dilakukan terhadap suhu dan RH udara keluaran kondensor AC dan udara lingkungan, laju aliran udara dan diameter saluran udara keluaran kondensor AC. Data hasil pengukuran tersebut diperlukan pada perancangan/desain alat pengering yang akan dibuat.
Pembuatan Alat Pengering
Pembuatan alat pengering dilakukan untuk mewujudkan hasil rancangan alat pengering ke dalam bentuk nyata berupa alat pengering. Pembuatan alat pengering diawali dengan penyiapan bahan dan alat, dilanjutkan dengan pengerjaan bahan yang meliputi pemotongan dan perangkaian bahan hingga menjadi alat pengering. Diagram alir rancang bangun alat pengering dapat dilihat pada Gambar 4.
Pendekatan Rancangan Kriteria Rancangan
Perancangan alat pengering ini bertujuan untuk menurunkan kadar air bahan pangan yang dalam penelitian ini digunakan chips kentang sehingga dapat meningkatkan daya simpan dan mempermudah proses selanjutnya dengan memanfaatkan panas keluaran kondensor AC. Kadar air chips kentang sekitar 85% basis basah diturunkan melalui pengeringan dengan alat pengering hasil rancangan hingga mencapai kadar air sekitar ≤14% basis basah.
Alat pengering tersebut menyalurkan panas keluaran kondensor AC ke dalam ruang pengering dan diharapkan dapat memanaskan ruangan, rak pengering serta bahan yang dikeringkan kemudian membawa kandungan uap air dari bahan yang dikeringkan ke lingkungan melalui saluran keluaran. Kapasitas rak pengering ditargetkan mempunyai luasan total lebih dari 5 m2. Luasan rak pengering tersebut dianalisis berdasarkan ketersediaan energi panas dari kondensor AC, suhu dan aliran udara.
Gambar 4 Diagram alir tahapan rancang bangun alat pengering Gagasan awal
Pengembangan dan penyempurnaan gagasan
Analisis rancangan
Pembuatan alat pengering Penyiapan alat dan bahan untuk pembuatan
alat pengering Mulai Sesuai? Selesai Tidak Hasil rancangan Alat pengering Ya
Rancangan Fungsional dan Struktural
Alat pengering tersebut berfungsi untuk mengeringkan bahan pangan yang dalam pengujiannya menggunakan chips kentang hingga kadar air tertentu (≤14%
basis basah). Fungsi-fungsi komponen utama alat pengering diperlukan untuk menunjang alat pengering tersebut dapat bekerja dengan baik .
Penentuan bentuk dan dimensi struktur alat pengering dilakukan berdasarkan ukuran saluran udara kipas kondensor AC, potensi panas kondensor AC dan jumlah bahan yang akan dikeringkan. Penentuan dimensi tersebut bertujuan memudahkan penyaluran udara ke ruang pengering, sehingga diharapkan udara yang masuk ke ruang pengeringan dapat termanfaatkan untuk pengeringan.
Alat pengering yang dirancang berupa pengering tipe rak dengan tujuh buah rak yang terbuat dari bahan aluminium. Rak pengering dibuat berbentuk persegi panjang. Secara umum, alat pengering ini terdiri dari bagian utama, yaitu: sumber panas, kipas kondensor, penyalur udara, ruang pengering, rak pengering, pintu dan saluran keluaran serta pengatur kecepatan kipas kondensor.
Sumber panas pengeringan
Pengeringan memerlukan energi panas untuk menaikkan suhu udara sehingga kelembaban relatif udara turun dan meningkatkan potensinya untuk