I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Buah-buahan merupakan bahan pangan sumber vitamin. Warna buah cepat sekali berubah oleh pengaruh fisika misalnya sinar Matahari dan pemotongan, serta pengaruh biologis (jamur) sehingga mudah menjadi busuk. Oleh karena itu pengolahan buah untuk memperpanjang masa simpannya sangat penting. Pisang banyak mengandung protein yang kadarnya lebih tinggi dari pada buah-buahan lainnya, namun buah pisang mudah busuk. Untuk mencegah pembusukan dapat dilakukan pengawetan, misalnya dalam bentuk keripik, dodol, sale, anggur, dan lain-lain.
Kadar air awal pisang sebelum pengeringan 60 % – 65 %, sehingga memberikan peluang yang besar untuk cepat membusuk akibat adanya pertumbuhan
Pengolahan sale pisang dengan cara pengeringan tradisional dilakukan dengan cara menjemur di bawah sinar Matahari secara langsung. Teknologi pembuatan sale dengan menggunakan alat pengering sangat diperlukan untuk memperbaiki mutu sale pisang. Pengeringan sale yang dilakukan dengan alat pengering lebih menguntungkan dibanding dengan sinar Matahari secara langsung dan terbuka, karena waktu yang diperlukan lebih pendek dan pada prosesnya lebih terjamin kebersihannya.
Untuk mengeringkan hasil pertanian tersebut dibutuhkan energi yang sangat besar. Energi alternatif yang sekarang sedang banyak digalakkan adalah energi alternatif yang lebih bersifat terbarukan atau berumur panjang, tidak sebagaimana energi fosil yang irreversible yang dalam jangka waktu tertentu akan habis. Sebagaimana energi surya atau lebih tepatnya adalah energi Matahari, yaitu menggunakan panas Matahari untuk diubah menjadi energi lain yang dapat membantu pekerjaan disekitar kita.
Energi radiasi dari Matahari merupakan salah satu bentuk energi alternatif yang dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan guna menggantikan energi yang dihasilkan minyak Bumi. Salah satu pemanfaatan dari energi radiasi Matahari yang umum digunakan adalah sebagai alat pengering energi surya. Suatu karunia yang besar bahwa Indonesia yang terletak pada khatulistiwa, Bumi mendapatkan sinar Matahari sepanjang tahun. Sehingga bentuk energi yang tak terhabiskan ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan sebagai bentuk energi alternatif.
mengurangi ketergantungan terhadap listrik dan bahan bakar minyak, sehingga mengurangi pencemaran lingkungan. Alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar tipe rak ini adalah salah satu contoh pemanfaatan energi surya yang sangat berguna, namun belum begitu dikenal oleh masyarakat Indonesia. Dengan menggunakan alat pengering surya tipe ini kita dapat
mengeringkan hasil perikanan dan perkebunan tanpa menggunakan bahan bakar fosil, dimana prinsip kerjanya sinar matahari diserap atau ditampung melalui kolektor, kemudian panas yang akan dihasilkan dari kolektor dibawa oleh sistem aliran udara menuju ruang plenum atau pengumpul panas dan menuju ruang pengering yang terdiri dari beberapa rak. Dari hasil pengujian terhadap laju pengeringan, efisiensi pengeringan, persentase kadar air, kalor penguapan dan kalor radiasi, hasil studi menunjukkan terjadi pengaruh efisiensi pengeringan pada tiap rak pengering.
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mencari alternatif alat pengeringan hasil pertanian yang ramah lingkungan dengan alat pengering energi surya sederhana menggunakan kolektor surya keping datar.
1.3. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermaanfaat bagi masyarakat luas dengan mengaplikasikan teknologi sistem pengering sederhana yang memanfaatkan
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Prinsip Pengeringan
Salah satu bentuk aplikasi teknologi dalam mengolah bahan pangan yang paling umum dan sering dilakukan adalah pengeringan. Menurut Pramono (1993), pengeringan didefenisikan sebagai suatu proses pindah panas dan menghilangkan kandungan air secara stimultan. Udara panas yang dibawa oleh media
pengeringan digunakan untuk menguapkan air yang terdapat di dalam bahan. Uap air yang berasal dari bahan akan dilepaskan dari permukaan bahan ke udara kering.
Berdasarkan prinsip kerjanya pengeringan merupakan metode untuk
mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan pangan dengan cara menguapkanya, sehingga kadar air seimbang dengan kondisi udara normal atau setara dengan nilai aktivitas air (aw) yang aman dari kerusakan
mikrobiologis, enzimatis dan kimiawi (Subarna et al, 2007).
Pengeringan adalah proses pindah panas dan kandungan air secara stimultan. Udara panas yang dibawa oleh media pengering akan digunakan untuk
kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Tujuan dari pengeringan antara lain adalah untuk mengurangi kadar air bahan sampai batas dimana perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat
menyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti agar bahan memilki masa simpan yang lama (Taib et al, 1988).
Disi lain, pengeringan menyebabkan sifat asli bahan mengalami perubahan, penurunan mutu dan memerlukan penanganan tambahan sebelum digunakan yaitu rehidrasi (Muchtadi, 1989). Desrosier (1988) menjelaskan bahwa proses
pengeringan umumnya digunakan pada bahan pangan dengan dua cara yaitu pengeringan dengan penjemuran dan pengeringan dengan alat pengering. Kelemahan dari penjemuran adalah waktu pengeringan lebih lama dan lebih mudah terkontaminasi oleh kotoran atau debu sehingga dapat mengurangi mutu akhir produk yang dikeringkan. Di sisi lain pengeringan yang dilakukan dengan menggunakan alat pengering biayanya lebih mahal, tetapi mempunyai kelebihan yaitu kondisi sanitasi lebih terkontrol sehingga kontaminsasi dari debu, serangga, burung atau tikus dapat dihindari. Selain itu pula dehidrasi dapat memperbaiki kualitas produk yang dihasilkan (Desrosier, 1988).
1) Pengeringan Alami
memerlukan tempat penjemuran yang luas, mudah terkontaminasi dan memerlukan waktu yang lama.
Alat pengering hasil pertanian yang menggunakan energi surya terdiri atas dua jenis berdasarkan prinsip kerja alat dalam memanfaatkan radiasi untuk proses pengeringan yaitu sistem pasif dan sistem hybrid. Pengeringan sistem pasif memanfaatkan radiasi surya dan kecepatan angin tanpa tambahan sumber energi selain surya, sedangkan pengeringan sistem hybird memanfaatkan sistem
pengeringan radiasi surya dan kecepatan angin serta menggunakan tambahan sumber energi lain (listrik, bahan bakar dan lain-lain) (Setijahartini, 1980).
2) Pengeringan Buatan
Pengeringan buatan dapat menggunakan udara yang dipanaskan. Udara yang dipanaskan tersebut dialirkan ke bahan yang akan dikeringkan dengan
menggunakan alat penghembus kipas (Daulay, 2005).
Pengeringan dengan menggunakan alat mekanis (pengeringan buatan) yang menggunakan tambahan panas memberikan beberapa keuntungan diantaranya tidak tergantung cuaca, kapasitas pengeringan dapat dipilih sesuai dengan yang diperlukan, tidak memerlukan tempat yang luas, serta kondisi pengeringan dapat dikontrol. Pengeringan mekanis ini memerlukan energi untuk memanaskan alat pengering, mengimbangi radiasi panas yang keluar dari alat, memanaskan bahan, menguapkan air bahan serta menggerakkan udara (Daulay, 2005).
mengalirkan udara penggerak dapat digunakan motor listrik atau motor bakar. Untuk alat pengering dengan unit pemanas, beberapa macam sumber energi panas yang digunakan adalah gas, minyak Bumi, batubara atau elemen pemanas listrik. Pada waktu sekarang ini kerisauan petani dalam mengolah gabah semakin teratasi karena para teknisi telah dapat menciptakan alat pengering gabah mekanis, seperti batch dryer, continous drying, dan bin dryer.
2.2. Alat Pengering Surya
Alat pengering energi surya adalah suatu alat yang mengubah energi surya
menjadi energi termal atau panas, sehingga bisa digunakan untuk mengeringkan bahan pangan tanpa menggunakan bahan bakar fosil. Alat pengering energi surya merupakan salah satu cara paling efektif untuk memanfaatkan energi yang dapat
diperbaharui. Alat pengering energi surya mengurangi ketergantungan terhadap listrik dan bahan bakar minyak, sehingga mengurangi pencemaran lingkungan.
Alat pengering energi surya terdiri dari 4 bagian utama yaitu : kolektor, ruang plenum atau pengumpul panas, ruang pengering, dan ventilasi. Bentuk-bentuk
energi yang diperlukan manusia untuk konsumsi langsung adalah kerja, panas, dan listrik.
Masing-masing energi tersebut dapat dikonversikan tergantung persedian dan kebutuhan. Energi adalah kekal artinya energi tidak akan hilang akan tetapi dapat
1. Sumber energi yang dapat diperbaharui adalah sumber energi yang
pembentukannya relatif singkat, contohnya kayu bakar, matahari, angin, dan sebagainya.
2. Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui adalah sumber energi yang
pembentukannya kembali membutuhkan waktu yang sangat panjang, contohnya minyak Bumi, batubara, gas alam, dan sebagainya.
Secara teknis, alat pengering surya dapat mempersingkat massa pengeringan, kebersihan dan mutu produk lebih terjamin. Secara ekonomis, alat pengering ini sederhana dalam pembuatan dengan biaya yang relatif murah, mudah digunakan dan dipindah-pindahkan, serta massa pakai yang cukup lama. Menurut Handoyo dkk (2006) menyebutkan bahwa pengering surya dapat berupa ruang kaca yang memanfaatkan efek rumah kaca (green-house effect) dan dapat pula menggunakan kolektor surya yang dihubungkan dengan ruang pengering.
Kelebihan dari alat pengering surya bila dibandingkan pengering sederhana antara lain :
1. Tidak tergantung cuaca, sebab dengan sinar Matahari kurang terik, alat ini tetap dapat menjalankan fungsinya dengan baik karena suhu yang ada di dalam lebih tinggi dari suhu di luar.
3. Bahan yang dikeringkan terlindung dari curah hujan, dan dapat mencegah kerumunan lalat. Bahkan karena suhu di dalam alat ini cukup tinggi maka secara otomatis dapat mematikan lalat dan belatung.
Lebih jelasnya perbandingan alat pengering surya dengan pengering sederhana disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbandingan alat pengering surya dengan pengering sederhana
No Alat Pengering Surya Pengeringan sederhana 1. Suhu ruangan yang panas sehingga
bahan lebih cepat kering
Apabila terjadi hujan, produk yang dikeringkan tidak perlu
dipindahkan atau diangkat
Apabila terjadi hujan, produk yang dikeringkan harus segera
Contoh dari beberapa alat pengering tenaga surya sederhana adalah alat pengering tenaga surya kombinasi, dapat dilihat pada Gambar 1. Alat pengering ini
Gambar 1. Contoh alat pengering surya kombinasi
Sesuai dengan letak geografis dan kondisi iklim Indonesia di daerah khatulistiwa,
Indonesia sangat berpotensi dalam pemanfaatan energi surya. Energi surya
sampai di bumi dalam bentuk radiasi. Matahari mengeluarkan radiasi karena pada dasarnya tiap benda di atas temperatur nol absolute memancarkan energi dalam
bentuk radiasi akibat perubahan kedudukan elektron yang mengorbit dalam atom atau molekul yang menyusun benda tersebut. Tingkat radiasi yang dipancarkan
tergantung pada suhu benda tersebut.
Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya dengan radiasi harian matahari rata-rata 4,8 kWh/m2. Untuk memanfaatkan potensi energi surya
tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi surya termal dan energi surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan,
kehutanan, dan tanaman pangan), memanaskan air dan memasak (kompor surya). Saat ini memang teknologi energi surya yang dibuat melalui permesinan yang
Atap dan dinding dilapisi plastik bening
Rak-rak disusun bertingkat
digunakan sebagai alat pengering telah mencapai tahap komersial. Energi surya
fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, telivisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin. Berdasarkan cara pemanfaatan energi surya, maka dikenal 2 macam alat pengering energi surya yaitu tipe radiasi
langsung dan tipe tidak langsung.
Alat pengering energi surya tipe radiasi langsung bekerja dengan meneruskan radiasi langsung ke bahan. Panas didapat dari dinding penyekat. Untuk
mempertahankan panas digunakan sekat transparan (kaca dan plastik). Udara yang memuai menimbulkan sirkulasi di dalam ruang pengering sehingga dapat
mengeringkan bahan yang terdapat di dalamnya. Pada alat pengering energi surya tipe tidak langsung terdapat kolektor yang akan merubah radiasi surya menjadi panas. Panas yang dihasilkan dari kolektor, dibawa suatu system aliran udara dari
kolektor ke rak pengering. Kolektor merupakan bagian dari alat pengering yang salah satu ujungnya menghadap ke ruang pengering, dan ujung lainnya
menghadap kelingkungan luar. Kolektor yang biasa digunakan adalah kolektor plat datar dalam bentuk segi empat.
Berdasarkan prinsip kerja alat alat pengering energi surya terdiri atas dua jenis
yaitu : system pasif dan system hybrid. Pengeringan system pasif memanfaatkan radiasi surya dan kecepatan angin tanpa sumber energi selain energi surya, sedangkan system hybrid memanfaatkan energi surya dengan tambahan sumber
pengering energi surya terjadi karena kerapatan (densitas) udara yang berubah
yang disebabkan perbedaan suhu.
Suhu udara di dalam ruang pengering lebih rendah dari pada di kolektor tetapi masih lebih tinggi daripada suhu udara yang keluar ruang pengering. Dengan
demikian akan terjadi aliran udara dari kolektor masuk ke ruang pengering dan keluar setelah melewati bahan. Untuk memaksimumkan kerja alat pengering energi surya dalam kondisi (suhu dan kecepatan angin) yang kurang
menguntungkan, dapat dilakukan dengan cara mengatur sudut kemiringan kolektor. Pengaturan posisi kolektor energi surya dalam keadaan miring untuk
mendapatkan arah sinar surya jatuh tegak lurus pada absorber sehingga penerimaan energi surya akan optimum (Hasbullah, 2000).
2.3. Alat Pengering Tipe Efek Rumah Kaca (ERK-Hybrid)
Pengering efek rumah kaca merupakan pengering yang menggunakan sumber energi surya untuk memanaskan udara pengering. Energi surya yang masuk ke ruang pengering terperangkap dalam ruang pengering, sehingga meningkatkan suhu plat beserta bagian-bagian pembangunan ruang pengering. Energi panas yang diterima tersebut, dipindahkan ke udara pengering secara konveksi, sehingga suhu udara yang masuk dari lingkungan ke ruang pengering terjadi peningkatan. Energi panas yang bersumber dari surya, walaupun melimpah, tetapi sangat tergantung pada keadaan cuaca dan tidak seragam setiap waktu, oleh karena itu diperlukan pemanas tambahan maupun penyimpan energi panas. Pada saat
tambahan dapat didistribusikan dari sumber energi tambahan yang digunakan untuk mempertahankan suhu pengering yang diharapkan (Nababan, 2007).
2.4. Proses Pengeringan
Pengeringan menyangkut perpindahan massa (uap) dan energi panas antara bahan dan udara secara simultan (Hall, 1980). Mekanisme migrasi uap dapat terjadi dalam beberapa cara, diantaranya adalah (Brooker et al., 1974) :
1. Gerakan cairan karena gaya permukaan (aliran kapiler). 2. Gerakan cairan karena perbedaan konsentrasi (difusi cairan).
3. Gerakan cairan karena difusi permukaan pori-pori (difusi permukaan). 4. Gerakan uap karena perbedaan konsentrasi kelembaban (difusi uap). 5. Gerakan uap karena perbedaan suhu (difusi thermal).
6. Gerakan uap karena perbedaan tekanan total (aliran hidrodinamik).
Pada proses pengeringan yang sebenarnya gerakan migrasi uap atau cairan tidak berjalan sendiri-sendiri tetapi gabungan satu titik atau lebih mekanisme di atas (Taib dkk., 1988). Secara umum dapat dikatakan, migrasi uap yang terjadi karena perbedaan tekanan uap antara bahan dan udara. Oleh karena itu pada pengeringan buatan, prinsip kerjanya adalah memperbesar perbedaan tekanan uap, salah satu caranya adalah dengan memanaskan udara lingkungan. Menurut Sukatma (1994), laju perpindahan air (W) dapat dihitung dengan persamaan :
,
dan ………. (1)dimana :
W1 = laju perpindahan air (kg H2O/jam) W2 = laju perpindahan air (% bb/jam) mb1 = kadar air awal (%)
mb2 = kadar air akhir (%) = waktu pengeringan (jam)
Air yang diuapkan terdiri dari air bebas dan terikat. Air bebas berada di
permukaan bahan, proses penguapan berjalan sebagai difusi permukaan dengan laju pengeringan sebanding dengan perbedaan tekanan udara pengering, dalam bentuk persamaan (Henderson, 1976) :
Sedangkan untuk menghitung beban uap air (Henderson dan Perry, 1976) dihitung berdasarkan persamaan berikut :
pada produk terjadi pada awal pengeringan pada kadar air di atas 70 % (Taib dkk., 1988). Kurva karakteristik pengeringan dapat dilihat pada Gambar 2 (Helmand and Singh, 1981) :
2.5. Kadar Air
Kadar air suatu bahan adalah kandungan air yang terdapat pada bahan yang
dinyatakan dalam persen. Penentuan kadar air suatu bahan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu (1) kadar air basah, dan (2) kadar air basis kering. Beberapa persamaan kadar air suatu bahan (Henderson dan Perry, 1976) :
………..………….. (5)
di mana :
mb = kadar air basis basah (%) mk = kadar air basis kering (%) Wm = berat air (kg)
Wd = berat padatan (kg)
Kadar air yang dinyatakan dalam basis basah banyak digunakan dalam
perdagangan, sedangkan untuk perhitungan pengeringan kadar air basis kering yang banyak dipergunakan. Kadar air yang penting diketahui dalam pengeringan dan penyimpanan adalah kadar air kesetimbangan. Biji-bijian umumnya bersifat higroskopik yang mampu menyerap dan mengeluarkan air. Bila uap air yang dilepaskan ke udara lingkungan sama dengan jumlah uap yang diserap maka disebut bahan dalam keadaan setimbang disebut kadar air kesetimbangan (Me). Dari definisi air kesetimbangan dapat disimpulkan bahwa kadar air
kesetimbangan adalah kadar air terendah yang dapat dicapai atau dipertahankan pada kondisi RH dan suhu tertentu.
Menurut Taib dkk (1988), untuk mencari jumlah kalor yang digunakan untuk pengeringan kandungan air dari bahan dan entalpi penguapan pada temperatu rata-rata (oC) dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
– ………... (9)
– ……….. (10)
dimana :
ba = massa bahan yang akan dikeringkan (kg) bk = massa bahan yang sudah dikeringkan (kg)
2.6. Energi Matahari.
Lama penyinaran Matahari adalah lamanya Matahari bersinar cerah sampai permukaan Bumi dalam periode satu hari mulai dari terbit sampai terbenam yang dinyatakan dalam satuan waktu, yaitu jam. Lama penyinaran Matahari ini seringkali tidak penuh satu hari. Hal ini dapat disebabkan karena sinar Matahari terhalang oleh awan, aerosol atau kabut.
Intensitas radiasi Matahari diartikan sebagai banyaknya atau jumlah energi dari cahaya Matahari yang diterima Bumi, pada luas tertentu serta jangka waktu tertentu. Satuan yang banyak digunakan adalah : kalori/cm2/menit disebut juga Langley per menit, ditulis ly/menit. Menurut WMO sinar matahari dikatakan cerah apabila intensitas radiasinya mencapai 21 mW/cm2 (0,3 kalori/cm2/menit) atau lebih.
Radiasi Matahari dapat digunakan untuk menghasilkan energi termal untuk air, bisa juga digunakan sebagai sumber pemanas pada siklus pemanas mesin sebagai tenaga gerak. Kegunaan yang lain dari energi Matahari adalah menghasilkan listrik dari melalui penggunaan sel photovoltaic. Kata photovoltaic berasal dari bahasa Yunani photos yang berarti cahaya dan volta yang merupakan nama ahli fisika dari Italia yang menemukan tegangan listrik. Secara sederhana dapat diartikan sebagai listrik dari cahaya. Photovoltaic merupakan sebuah proses untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Efek photovoltaic pertama kali berhasil diidentifikasi oleh seorang ahli Fisika berkebangsaan Prancis
material padat selenium dapat menghasilkan listrik ketika terkena paparan sinar. Meskipun selenium gagal mengkonversi cukup listrik dari cahaya untuk
menjalankan suatu peralatan, mereka berhasil membuktikan bahwa material padat dapat menghasilkan listrik tanpa panas ataupun bagian yang bergerak.
Pada perkembangan berikutnya seorang peneliti bernama Russel Ohl berhasil mengembangkan teknologi sel surya dan dikenal sebagai orang pertama yang membuat paten peranti solar cell modern. Pada tengah hari yang cerah radiasi sinar matahari mampu mencapai 1000 Watt permeter persegi. Jika sebuah piranti semikonduktor seluas satu meter persegi memiliki efisiensi 10 persen, maka modul sel surya ini mampu memberikan tenaga listrik sebesar 100 Watt. Saat ini modul sel surya komersial memiliki efisiensi berkisar antara 5 hingga 15 persen tergantung material penyusunnya. Tipe silikon kristal merupakan jenis piranti sel surya yang memiliki efisiensi tinggi meskipun biaya pembuatannya relatif lebih mahal dibandingkan jenis sel surya lainnya. Masalah yang paling penting untuk merealisasikan sel surya sebagai sumber energi alternatif adalah efisiensi peranti sel surya dan harga pembuatannya. Efisiensi didefinisikan sebagai perbandingan antara tenaga listrik yang dihasilkan oleh peranti sel surya dibandingkan dengan jumlah energi cahaya yang diterima dari pancaran sinar Matahari.
2.7. Jenis-jenis kolektor
surya, sebagian cahaya akan dipantulkan kembali ke lingkungan, sedangkan sebagian besarnya akan diserap dan dikonversi menjadi energi panas, lalu panas tersebut dipindahkan kepada fluida yang bersirkulasi di dalam kolektor surya untuk kemudian dimanfaatkan guna berbagai aplikasi.
Kolektor surya yang pada umumnya memiliki komponen-komponen utama, yaitu: 1. Cover berfungsi untuk mengurangi rugi panas secara konveksi menuju
lingkungan.
2. Absorber berfungsi untuk menyerap panas dari radiasi cahaya matahari. 3. Kanal berfungsi sebagai saluran transmisi fluida kerja .
4. Isolator berfungsi meminimalisasi kehilangan panas secara konduksi dari absorber menuju lingkungan.
5. Frame berfungsi sebagai struktur pembentuk dan penahan beban kolektor.
2.7.1. Kolektor Surya Prismatik
Gambar 3. Skema sistim kolektor surya prismatik
2.7.2. Kolektor Surya plat Datar
Kolektor surya type plat datar adalah type kolektor surya yang dapat menyerap energi matahari dari sudut kemiringan tertentu sehingga pada proses
penggunaannya dapat lebih mudah dan lebih sederhana. Dengan bentuk persegi panjang seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. Kolektor surya plat datar
Matahari menjadi panas. Fluida yang dipanaskan berupa cairan minyak, oli, dan udara kolektor surya plat datar mempunyai temperatur keluaran di bawah 95°C. Dalam aplikasinya kolektor plat datar digunakan untuk memanaskan udara dan air. Keuntungan utama dari sebuah kolektor surya plat datar adalah bahwa memanfaatkan kedua komponen radiasi Matahari yaitu melalui sorotan langsung dan sebaran, tidak memerlukan tracking Matahari dan juga karena desainnya yang sederhana, hanya sedikit memerlukan perawatan dan biaya pembuatan yang murah. Tipe ini dirancang untuk aplikasi yang membutuhkan energi panas pada temperatur di bawah 100°C. Spesifikasi tipe ini dapat dilihat dari absorber-nya yang berupa plat datar yang terbuat dari material dengan konduktivitas termal tinggi, dan dilapisi dengan cat berwarna hitam. Menurut Holman J.P (1995), jumlah energi radiasi yang tiba di alat dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :
. ………... (11)
dimana :
A = luas pelat kolektor (m2)
Ir = intensitas radiasi surya (Watt/m2)
t = selisih antara waktu akhir pengeringandengan waktu awal
pengeringan (detik)
2.7.3. Concentrating Collectors
Jenis ini dirancang untuk aplikasi yang membutuhkan energi panas pada
dikenali dari adanya komponen konsentrator yang terbuat dari material dengan transmisivitas tinggi. Berdasarkan komponen absorber-nya jenis ini
dikelompokan menjadi dua jenis yaitu line focus dan point focus.
Gambar 5. Konsentrator
Agar cahaya matahari selalu dapat difokuskan terhadap tabung absorber,
concentrator harus dirotasi. Pergerakan ini disebut dengan tracking. Temperatur fluida melebihi 400oC dapat dicapai pada sistem kolektor ini seperti terlihat pada Gambar 5.
2.7.4. Evacuated Tube Collectors
Jenis ini dirancang untuk menghasilkan energi panas yang lebih tinggi
2.8. Jenis-Jenis Perpindahan Panas
Perpindahan panas dapat didefenisikan sebagai berpindahnya energi dari suatu daerah ke daerah lainnya sebagai akibat dari beda suhu antara daerah–daerah tersebut. Kepustakaan perpindahan panas pada umumnya mengenal tiga cara perpindahan panas yang berbeda: radiasi (radiation), konduksi (conduction atau hantaran), dan konveksi (convection atau ilian).
2.8.1. Radiasi
Proses dengan perpindahan panas dari suatu benda terjadi berdasarkan suhunya tanpa bantuan dari suatu zat antara (medium) disebut radiasi termal. Defenisi lain dari radiasi termal ialah radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh suatu benda karena suhunya. Ada beberapa jenis radiasi elektromagnetik, radiasi termal hanyalah salah satu diantaranya. Energi cahaya yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetis memiliki panjang gelombang (λ) 380 nanometer sampai dengan 780 nanometer. Gelombang elektromagnetis ini (gelombang cahaya) bergerak dengan kecepatan (v) 299860 kilometer per detik atau sekitar 186000 mil per detik, dengan frekuensi getaran gelombang (f) 390 x 1012 hertz sampai dengan 790 x 1012 hertz. Ketiga besaran ini (v, λ dan f) adalah besaran-besaran gelombang cahaya.
λ ... (12)
dimana:
v = kecepatan cahaya (cm/s)
Satuan λ boleh centimeter, angstrom (Å = 10-8 cm), atau mikrometer (1μm = 10-6 m). Radiasi termal terletak dalam rentang antara 0,1 –100 μm, sedangkan bahagian cahaya tampak dalam spektrum itu sangat sempit, yaitu terletak antara kira–kira 0,35 –0,75 μm.
2.8.1.1. Sifat–Sifat Radiasi
Bila energi radiasi menimpa permukaan suatu bahan, maka sebagian radiasi itu dipantulkan (refleksi), sebagian diserap (absorpsi), dan sebagian lagi diteruskan (transmisi). Berikut bagan pengaruh radiasi datang pada Gambar 6.
Gambar 6. Bagan menunjukkan pengaruh radiasi datang.
Jika ρ disebut refleksifitas, α disebut absorptivitas, τ disebut transmitivitas, maka
hubungan ketiganya adalah : ρ + α+ τ = 1
Benda padat yang berwarna hitam atau gelap tidak meneruskan radiasi termal, maka transmisivitas dianggap nol. Sehingga,
ρ + α
jatuh itu tersebar merata ke segala arah sesudah refleksi maka refleksi itu disebut baur (diffuse). Berikut bagan refleksi cahaya pada Gambar 7.
(a) Spekular
Gambar 7. Refleksi cahaya
Releksi spekular memberikan bayangan cermin dari sumber itu kepada pengamat. Tetapi tidak ada permukaan yang sebenarnya yang hanya spekular atau baur. Sebuah cermin biasa tentu bersifat spekular untuk cahaya tampak tetapi belum tentu bersifat spekular untuk keseluruhan rentang panjang gelombang radisi termal. Biasanya, permukaan kasar lebih menunjukkan sifat baur dari pada permukaan yang mengkilap.
2.8.1.2. Daya Emisi dan Emisivitas Benda
Daya emisi (emissive power) E suatu benda ialah energi yang dipancarkan benda itu per satuan luas per satuan waktu. Dalam suatu ruangan tertutup terbuat dari
benda hitam sempurna yaitu yang menyerap seluruh radisi yang menimpanya, ruang itu juga akan memancarkan radiasi. Besarnya fluks radiasi yang diterima ruangan itu ialah qi W/m2. Jika suatu benda ditempatkan di ruangan tersebut dan dibiarkan mencapai kesetimbangan, maka energi yang diserap benda itu mesti sama dengan energi yang dipancarkan; sebab jika tidak tentu ada energi yang mengalir masuk atau keluar benda itu dan menyebabkan suhunya naik atau turun atau yang disebut dengan hukum kesetimbangan energi. Pada kesetimbangan dapat ditulis
ЄA = qi A ... (13)
dimana:
Є = Daya emisi (W/m2) A = Luas permukaan (m2) qi = Fluks radiasi (W/m2)
= Emisivitas
Jika dalam ruangan itu diganti dengan benda hitam sempurna yang bentuk dan ukurannya sama, dan benda hitam itu dibiarkan mencapai kesetimbangan dengan ruang itu pada suhu yang sama, maka
…………... (14)
dimana:
ЄbA = Daya emisi benda hitam (W/m2)
2.8.1.3. Radiasi surya
incidence) sinar matahari dipermukaan Bumi. Pada batas luar atmosfer, iradiasi surya total ialah 1395 W/m2 bilamana Bumi berada pada jarak rata-ratanya dari Matahari. Angka ini disebut konstanta surya (solar constant).
Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari. Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik. Spektrum radiasi matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang. Sinar yang termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet, sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah. Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4 (empat) faktor yaitu :
1. Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari
2. Intensitas radiasi matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar matahari pada permukaan bumi. Jumlah yang diterima berbanding lurus dengan sudut besarnya sudut datang. Sinar dengan sudut datang yang miring kurang memberikan energi pada permukaan bumi disebabkan karena energinya tersebar pada permukaan yang luas dan juga karena sinar tersebut harus menempuh lapisan atmosphir yang lebih jauh ketimbang jika sinar dengan sudut datang yang tegak lurus.
3. Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara matahari terbit dan matahari terbenam.
Tidak seluruh energi yang disebutkan dalam konstanta surya mencapai permukaan Bumi, karena terdapat absorpsi yang kuat dari karbondioksida dan uap air di atmosfer. Radiasi surya yang menimpa permukaan Bumi juga bergantung dari kadar debu dan zat pencemar lainnya dalam atmosfer. Energi surya yang maksimum akan mencapai permukaan Bumi bilamana berkas sinar itu langsung menimpa permukaan Bumi, karena terdapat bidang pandang yang lebih luas terhadap fluks surya yang datang dan berkas sinar surya menempuh jarak yang lebih pendek di atmosfer, sehingga mengalami absorpsi lebih sedikit daripada jika sudut timpanya miring terhadap normal. Untuk menghitung suhu Matahari maka dapat digunakan Persamaan 15.
………... (15) sehingga suhu Matahari didapat:
⁄ ( )
( )
⁄
…... (16)
Radiasi Matahari dapat dibagi dalam golongan radiasi langsung dan radiasi tidak langsung. Permeabilitas atmosferik adalah komplimen dari faktor reduksi yang memperhitungkan adanya panas radiasi Matahari yang diserap oleh lapisan udara atmosfir di atas permukaan Bumi, hal ini dapat digambarkan seperti Gambar 8.
Radiasi matahari
Gambar 8. Radiasi Matahari
Jumlah kedua jenis radiasi tersebut dinamakan “radiasi Matahari total”. Sesuai dengan kedudukan permukaan bidang terhadap arah datangnya radiasi, maka radiasi matahari langsung adalah :
Jn = 1164 P cosec h ... (17) Jh = 1164 P cosec h sin h ... (18) Jv = 1164 P cosec h cos h... (19) Jβ = 1164 P cosec h cos h cos β ... (20)
dimana :
Jn = Radiasi Matahari langsung pada bidang tegak lurus arah datangnya radiasi (kcal/m2jam)
Jh = Radiasi Matahari langsung pada bidang horizontal (kcal/m2jam) Jv = Radiasi Matahari langsung pada bidang vertikal (kcal/m2jam)
1164 = Konstata panas Matahari (kcal/ m2jam)
P = Permeabilitas atmosfirik ( 0,6 - 0,75 pada hari yang cerah ) h = Ketinggian Matahari (dinyatakan dalam derajat dengan sistem
desimal)
Apabila lingkungan gedung banyak memberikan refleksi atau tertutup oleh sesuatu maka besarnya radiasi tak langsung pada bidang vertikal dapat dianggap ½ dari radiasi matahari tak langsung pada bidang horizontal. Sedangkan untuk ketinggian Matahari (h) dan azimuth (A) dapat digambarkan seperti Gambar 9.
Bidan
Gambar 9. Ketinggian Matahari dan Azimuth
Dan dapat dicari dengan menggunakan rumus :
Sin h = sin ψ sin + cos ψ cos cos 15 Ђ ... (21)
A = azimut Matahari (tepat sebelah Selatan adalah 0, ke arah barat positif dan ke arah Timur adalah negatif)
h = ketinggian Matahari
ψ = kedudukan garis lintang (Lintang Utara adalah positif dan lintang Selatan adalah negatif)
Ђ = saat penyinaran Matahari (pukul 12 siang adalah 0, siang hari adalah positif dan pagi hari adalah negatif).
Nilai Ђ dapat ditulis sebagai berikut :
Pukul 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Ђ -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
2.8.2. Konduksi
Konduksi adalah proses dengan panas mengalir dari daerah yang bersuhu lebih tinggi ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium–medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung. Dalam aliran panas konduksi, perpindahan energi terjadi karena
hubungan molekul secara langsung tanpa adanya perpindahan molekul yang cukup besar. Energi yang dimiliki oleh suatu elemen zat yang disebabkan oleh kecepatan dan posisi relatif molekul–molekulnya disebut energi dalam. Jadi, semakin cepat molekul–molekul bergerak, semakin tinggi suhu maupun energi dalam elemen zat. Bila molekul–molekul di satu daerah memperoleh energi kinetik rata–rata yang lebih besar dari pada yang dimiliki oleh molekul–molekul di suatu daerah yang berdekatan, sebagaimana diwujudkan oleh adanya beda suhu, maka molekul–molekul yang memiliki energi yang lebih besar itu akan memindahkan sebagian energinya kepada molekul–molekul di daerah yang bersuhu lebih rendah.
radiasi. Energi berpindah secara konduksi (conduction) atau hantaran dan bahwa laju perpindahan kalor itu berbanding dengan gradien suhu normal:
Jika dimasukkan konstanta proporsionaliltis atau tetapan kesebandingan, maka :
... (23) dT/dx = Gradien temperatur dalam arah aliran panas (oC/m)
Tanda minus diselipkan untuk memenuhi hukum kesatuan termodinamika, yaitu bahwa kalor mengalir ketempat yang lebih rendah dalam skala suhu. Persamaan. (23) disebut hukum Fourier tentang konduksi kalor. Persamaan (23) merupakan persamaan dasar tentang konduktivitas termal. Berdasarkan rumusan itu maka dapat dilaksanakan pengukuran dalam percobaan untuk menentukan konduktivitas berbagai bahan.
2.8.3. Konveksi
Konveksi adalah suatu perpindahan panas dari suatu bahan yang temperaturnya tinggi ke bahan yang temperaturnya rendah disertai dengan perpindahan fluida karena adanya perbedaan massa jenis. Aliran panas secara konveksi merupakan aliran fluida di atas permukaan kolektor plat datar.
dimana :
q = Laju perpindahan panas konveksi (W)
h = Koefisien perpindahan panas konveksi (W/m2 oC) A = Luas penampang (m2)
∆T = Perubahan atau perbedaan suhu (oC)
Perpindahan energi dengan cara konveksi dari suatu permukaan yang suhunya diatas
suhu fluida sekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, panas akan
mengalir dengan cara konduksi dari permukaan ke partikel–partikel fluida yang
berbatasan. Energi yang berpindah dengan cara demikian akan menaikkan suhu dan
energi dalam partikel fluida ini. Kemudian partikel fluida tersebut akan bergerak ke
daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam fluida dimana partikel tersebut akan
bercampur dan memindahkan sebaian energinya pada partikel fluida lainnya. Dalam
hal ini alirannya adalah aliran fluida maupun energi. Energi disimpan di dalam
partikel–partikel fluida dan diangkut sebagai akibat gerakan massa partikel tersebut.
2.9. Buah Pisang
Pisang adalah nama umum yang diberikan pada tumbuhan terna raksasa berdaun besar memanjang dari suku Musaceae. Buah ini tersusun dalam tandan dengan kelompok-kelompok tersusun menjari, yang disebut sisir. Hampir semua buah pisang memiliki kulit berwarna kuning ketika matang, meskipun ada beberapa yang berwarna jingga, merah, ungu, atau bahkan hampir hitam. Buah pisang sebagai bahan pangan merupakan sumber energi (karbohidrat) dan mineral.
Pisang dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu :
2. Pisang yang dimakan setelah diolah terlebih dahulu, misalnya pisang : kepok, nangka, raja siam, raja bandung, kapas, rotan, gajah, dan tanduk.
Nilai energi pisang sekitar 136 kalori untuk setiap 100 gram, yang secara keseluruhan berasal dari karbohidrat. Nilai energi pisang dua kali lipat lebih tinggi dari pada apel. Apel dengan berat sama (100 gram) hanya mengandung 54 kalori. Karbohidrat pisang menyediakan energi sedikit lebih lambat dibandingkan dengan gula pasir dan sirup, tetapi lebih cepat dari nasi, biskuit, dan sejenis roti. Secara umum kandungan gizi dalam satu buah pisang matang adalah 99 kalori, 25,8 mg karbohidrat, 1,2 gr protein, 0,7 gr serat, 8 mg kalsium dan 0,2 gr lemak. Selain itu, pisang juga mengandung vitamin A, vitamin B, vitamin C, dan juga air. Gula pisang merupakan gula buah, yaitu terdiri dari fruktosa yang mempunyai indek glikemik lebih rendah dibandingkan dengan glukosa, sehingga cukup baik sebagai penyimpan energi karena sedikit lebih lambat dimetabolisme.
Pertumbuhan buah pisang yang ditandai oleh perubahan dalam ukuran panjang dan lingkarannya, merupakan proses pertumbuhan yang cepat sehingga pada tingkat masak, kulitnya dapat merekah. Selama pertumbuhan dan perkembangan buah, berat masing-masing buah terus bertambah. Pada stadium awal
Pengeringan atau kehilangan air dapat mengakibatkan penyusutan jaringan atau bahkan dapat mengakibatkan gejala-gejala yang serupa dengan kerusakan akibat pendinginan yang berat. Pengeriputan pada buah pisang dapat dibangkitkan dengan baik oleh suhu tinggi maupun RH rendah. Suhu dari 95-100oF dapat mulai menimbulkan pengeriputan. Itulah sebabnya buah pisang yang diterima pada cuaca panas dalam kondisi tropika jangan dikenakan suhu sekitar yang tinggi bila tidak perlu. Serupa dengan suhu yang tinggi, RH jauh di bawah 80% dapat mengakibatkan timbulnya gejala-gejala yang khas seperti kerusakan akibat suhu dingin. Dapat pula timbul ketidakmampuan untuk matang secara normal dan menunjukkan klimaterik. Oleh karena itu, untuk menghindarkan pengaruh kehilangan air, buah-buah pisang harus langsung didinginkan setelah pemanenan dan disimpan pada kelembaban antara 90 dan 85% (Ertanti, 2009).
Pengolahan sale pisang dengan cara pengeringan tradisional dilakukan dengan cara menjemur di bawah sinar matahari. Pada musim penghujan pengolahan sale pisang cara tradisional menghasilkan sale yang kurang bagus karena sale kurang berwarna cerah dan kurang menarik, yaitu kehitam-hitaman. Warna sale pisang yang baik adalah coklat. Adapun langkah-langkah dalam pembuatan sale pisang ini yaitu :
1. Pengupasan
Pisang dikupas, kemudian permukaan daging buah dikerok. Jika pisang berukuran besar, pisang dapat dibelah dua memanjang.
2. Pengasapan dengan belerang.
rak-rak yang dibuat dari anyaman lidi atau bambu, di dasar lemari dibakar belerang. Setelah itu, lemari ditutup rapat kecuali saluran udara pembakaran. Setiap kg pisang memerlukan 2 – 4 gram belerang. Setelah pembakaran belerang habis terbakar. Pisang tetap dibiarkan di dalam lemari pengasapan, selama 10 menit.
3. Penggulaan.
Pisang yang rasanya kurang manis, setelah pengasapan, ditaburi gula pasir sehingga seluruh permukaannya tertutup lapisan tipis gula.
4. Penjemuran.
Pisang tersebut diletakkan di atas tampah, kemudian dijemur. Pada hari kedua, pisang yang masih basah, dapat ditekan dengan papan agar sedikit pipih. Jika penekanan terlalu kuat, pisang akan retak atau pecah. Penekanan ini diulangi setiap hari sampai bahan agak kering. Bahan yang agak kering menjadi agak alot, lentur, dan tidak mudah patah. Produk yang diperoleh dari proses ini disebut sebagai pisang sale segar.
5. Pengeringan dengan alat pengering.
Pengeringan dilakukan sampai kadar air di bawah 18%. Produk yang diperoleh dari proses ini disebut sebagai pisang sale segar.
6. Penggorengan.
Pisang sale segar dapat digoreng. Terlebih dahulu pisang sale dicelupkan ke dalam adonan tepung beras. Adonan ini terdiri dari campuran tepung beras (satu bagian), air (empat bagian), garam (secukupnya) dan tepung kayu manis (secukupnya). Setelah itu, pisang sale digoreng dengan minyak panas
(170°C) sampai garing. Produk yang diperoleh disebut pisang sale goreng.
III. METODELOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini berlangsung dalam 2 (dua) tahap pelaksanaan. Tahap pertama adalah pembuatan alat yang dilaksanakan di Laboratorium Mekanisasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung pada bulan Agustus – September 2011. Tahap kedua yaitu pengujian alat yang dilaksanakan di ruang terbuka/lapangan Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Lampung pada pertengahan bulan Desember 2011 – Januari 2012.
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi meteran, gergaji kayu, kunci pas dan ring, penitik, palu, timbangan digital (merk Ohaus), timbangan digital (merk Tanita), oven (merk Venticell), alumunium foil, tabung dessicator, cawan, stopwatch, thermometer, lux meter, gelas ukur, dan anemometer.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah plastik transparan, kayu reng 2 cm x 3cm, pelat seng 2 x 3 m, kayu kaso 5 x 6 cm, gabus putih 2,5 cm, mur baut 3/8” x 1 ½”, handle laci, kawat kasa 0,5 cm, roda kursi, paku reng kayu, lem kayu,
3.3. Metode Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini meliputi tahap-tahap perancangan, pembuatan alat, pengujian hasil rancangan, pengamatan, dan pengolahan data. Pelaksanaan pengujian dilakukan sesuai dengan mekanisme kerja alat hasil rancangan.
1. Kriteria Desain
Kriteria desain alat pengering yang akan dibuat yaitu :
1) Kapasitas alat pengering ±50 kg.
2) Waktu pengeringan ±18 jam ketika Matahari cerah.
2. Perancangan
Untuk merancang atau mendesain alat pengering tenaga surya sederhana ini, aspek yang perlu diperhatikan adalah efektifitas dan efisiensi. Karena alat yang dirancang ini diharapkan mampu menekan waktu yang digunakan pada saat pengeringan dengan cara alami dan menghasilkan produk yang baik. Hasil pengeringan yang baik adalah bahan dengan kadar air maksimum 15 – 20 %.
3. Pendekatan Desain
Alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar ini didesain dengan menggunakan bahan-bahan yang relatif tidak terlalu mahal di pasaran dan kualitas
bahan dapat diunggulkan serta desainnya sangat sederhana.
Medium pengering adalah udara panas yang dihasilkan melalui kolektor yang menangkap sinar Matahari dan dialirkan secara alamiah ke ruang ruang pengering
kapasitas bahan basah sebesar 50 kg. Sketsa gambar alat pengering ini dapat
dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 11.
Gambar 10. Alat pengering energi tenaga surya kolektor keping datar tampak depan
Atap Cerobong
Rangka Cerobong
10 cm
15 cm
94 cm 15 cm
Kolektor Keping Datar
Rak-rak Pengeringan
Ruang Plenum
30 cm
183 cm 150 cm
10 cm 2 cm
Gambar 11. Alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar tampak atas
4. Rancangan Fungsional
Alat pengering yang akan dibuat berdasarkan fungsinya dapat dibagi menjadi beberapa bagian antara lain : kolektor keping datar, kamar pengeringan, rak pengering, ruang plenum, saluran udara, rangka, dan cerobong.
1) Kolektor Keping Datar
Bagian yang berfungsi menyerap panas matahari, menjadi sumber panas untuk dialirkan ke dalam kamar pengeringan. Kedua sisi lebarnya terbuka. Bagian atas ditutup dengan plastik tembus cahaya. Bagian dalamnya terbuat dari seng yang dicat hitam, yang dasarnya dilapisi bahan isolator yaitu gabus putih dengan ketebalan 2,5 cm.
dimiringkan. Maksudnya supaya udara panas mengalir ke atas. Pengaliran udara ini terjadi secara alami sesuai dengan hukum alam, bahwa udara panas akan bergerak ke atas.
2) Ruang Pengeringan
Ruang pengeringan ini dibuat sedemikian rupa sehingga di dalamnya dapat diletakkan rak-rak pengeringan. Seluruh ruang pengeringan ini ditutup dengan plastik transparan. Fungsi plastik ini sama dengan pada kolektor yaitu mencegah keluarnya radiasi infra merah sebagai sumber panas.
3) Rak Pengering
Rak pengering berbentuk kotak persegi panjang dengan dasar dari ram. Dinding dari kayu, yang seluruhnya dicat hitam.
4) Ruang Plenum
Berfungsi untuk meratakan dan menyalurkan udara pengering ke ruang pengering. Ruang plenum berada di bagian dasar kamar pengeringan.
5) Saluran Udara
Saluran udara ini berada pada kolektor. Berfungsi untuk menyalurkan udara panas dari kolektor keping datar ke ruang plenum.
6) Rangka
Berfungsi sebagai penopang dan penguat alat secara keseluruhan.
7) Cerobong
5. Rancangan Struktural
Susunan dari alat pengering yang akan dirancang yaitu rangka alat ruang pengering yang terbuat dari kayu ukuran 5 cm x 6 cm, rangka ini langsung berhubungan dengan rangka cerobong yang berada di atas ruang pengering. Kemudian merangkai empat buah kolektor keping datar yang tebuat dari kayu reng ukuran 2 cm x 3 cm sebagai rangkanya dan akan dipasang disekeliling ruang plenum yang berada di dalam ruang pengering. Setelah itu membuat rak-rak pengeringan sebanyak sepuluh buah yang terbuat dari kayu reng ukuran 2 cm x 3 cm sebagai rangkanya dan alasnya terbuat dari kawat kasa. Rak-rak pengeringan ini dipasang secara bertingkat di dalam ruang pengering. Gambar sketsa alat pengering ini bisa dilihat pada Gambar 10 dan 11. Berikut adalah bagian-bagian penyusun alat kolektor keping datar :
1) Ruang Pengeringan
dikeluarkan lagi. Seluruh bagian dalam ruang pengering ini dicat hitam supaya banyak menyerap panas matahari.
2) Kolektor Keping Datar
Kolektor keping datar berbentuk balok persegi panjang dengan ukuran dimensi 94 x 183 cm x 15 cm. Kolektor panas ini dibuat dengan menggunakan kayu sebagai rangkanya, papan triplek dan gabus putih (isolator) sebagai alasnya, serta seng pelat yang telah dicat hitam sebagai kolektor keping datar yang diatasnya
ditambah dengan plastic polycarbonate. Kolektor ini dibuat sebanyak 4 (empat) buah, hal ini bertujuan agar alat pengering dapat menyerap energi radiasi matahari yang lebih besar. Sehingga suhu dalam alat pengering lebih tinggi dan proses pengeringan menjadi lebih cepat. Ke-empat kolektor ini dipasang pada sekeliling dinding ruang plenum yang berada dalam ruang pengering dan terletak di bawah rak pertama atau rak yang paling bawah. Sketsa ukuran kolektor keping datar tampak atas dapat dilihat pada Gambar 12.
3) Rak Pengering
Rak pengering ini berjumlah 10 buah berbentuk persegi panjang dengan diameter 96 cm x 98 cm x 10 cm dengan dinding terbuat dari kayu yang seluruhnya dicat hitam dan kawat kasa sebagai alas atau wadah tempat meletakkan bahan yang akan dikeringkan. Rak pengering ini terletak dalam ruang pengering dan dipasang bertingkat sebanyak 10 tingkat. Dimulai dari rak pertama yang berada dibagian paling bawah, diikuti rak kedua dan seterusnya hingga rak ke-sepuluh yang berada di rak paling atas. Pada rak pengering ini terdapat beberapa bagian penting antara lain rangka, kassa, dan pegangan.
4) Cerobong
Pada alat pengering sebelumnya tidak menggunakan cerobong. Pada kali ini alat pengering di buat sama seperti sebelumnya tetapi di modifikasi dengan tambahan cerobong yang berbentuk silinder. Cerobong dengan ukuran dimensi 15 x 15 x 10 cm, terbuat dari plat seng, diberi tutup berbentuk kerucut dan dicat hitam agar dapat menyerap panas matahari.
6. Pembuatan Alat
Adapun tahap-tahap pembuatan alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar ini adalah sebagai berikut :
1) Membuat sektsa alat pengering.
2) Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 3) Memotong bahan.
5) Membuat rangka .
6) Membuat kamar pengering. 7) Membuat ruang plenum.
8) Melapisi ruang pengering dan ruang plenum dengan papan triplek. 9) Membuat cerobong atap.
10)Membuat pintu pengeluaran.
11)Merangkai alat secara keseluruhan.
7. Pengujian Teknis
1). Pengujian tanpa beban.
Pengujian alat tanpa beban dimaksudkan untuk mengetahui perubahan suhu pada ruang plenum dan pada ruang pengering. Pengujian dilakukan selama 2 jam dengan pengambilan data setiap 15 menit.
2). Pengujian dengan Beban
a Parameter yang diukur
Parameter yang diukur selama pengujian alat meliputi ; a) Kadar air awal bahan
b) Penurunan kadar air selama pengeringan c) Suhu yang meliputi :
Suhu ruang plenum
d) Energi yang tersedia untuk proses pengeringan menggunakan alat pengukur radiasi surya lux meter.
e) Lama pengeringan
b. Proses Pengeringan
Sebelum proses pengeringan dilakukan, sampel bahan yang akan dikeringkan dengan alat pengering diukur kadar airnya dengan menggunakan alat ukur kadar air (moisture tester) untuk mengetahui kadar air awal bahan. Proses pengeringan dilakukan dengan menggunakan buah pisang basah sebanyak 50 kg dengan 3 (tiga) kali unit percobaan. Pengukuran kadar air bahan dilakukan dengan sampel yang diambil di 10 titik yang tersebar pada ruang pengering. Pengeringan akan dihentikan jika kadar air rata-rata sampel telah mencapai rentang kadar air antara 15% - 20%.
a) Persiapan bahan
Pada tahap persiapan bahan ada beberapa tahap yang dilakukan yaitu :
(a) Pertama, dilakukan penyortiran terhadap buah pisang yang bebas dari ganguan hama, penyakit, serta kerusakan lainnya (cacat atau luka).
(b) Buah pisang kemudian dikupas kulitnya. Setelah didapat buah pisang dirajang dengan ketebalan ± 2 mm menggunakan alat perajang untuk memperoleh bentuk chip.
b) Persiapan alat
Pada alat pengering terdapat 10 rak. Dalam tahap persiapan alat, hal yang dipersiapkan yaitu memasukkan chip buah pisang pada masing-masing rak sebanyak 5 kg. Setelah itu meletakkan thermometer di bagian tengah di setiap raknya.
8. Pelaksanaan penelitian
Tahap pelaksanaan penelitian ini dilaksanakan dengan cara :
1) Setelah semua bahan dan peralatan siap, kemudian dilakukan pencatatan suhu awal. Pencatatan suhu dilakukan dengan cara melihat thermometer di setiap raknya dan thermometer yang diletakkan di luar alat sebagai suhu lingkungan. Pada dua jam pertama suhu dilihat setiap 15 menit sekali, hal tersebut
dilakukan untuk mengetahui peningkatan kenaikan suhu pada alat pengering dan selanjutnya suhu dilihat setiap 1 jam sekali sampai bahan mengering dengan kadar air 15 – 20 %. Thermometer yang diletakkan di luar alat dan thermometer diletakkan di dalam alat diberi penghalang berupa kertas yang berfungsi untuk menghalangi panas matahari langsung. Proses pengeringan menggunakan sinar matahari dilakukan pada pukul 07.00 – 17.00 WIB, apabila terjadi hujan, pengeringan dihentikan dan dilanjutkan esok harinya.
Setelah itu sampel dibungkus dengan alumunium foil dan dimasukkan ke dalam tabung dessicator, hal ini bertujuan agar kandungan air pada bahan tidak berubah. Pengukuran kadar air dilakukan dengan cara sampel tersebut ditimbang lalu ditaruh dalam cawan yang telah diketahui beratnya. Sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105oC selama 24 jam kemudian ditimbang lagi.
Proses pengeringan ini dilakukan dengan 3 kali unit percobaan, tiap unit percobaan dilakukan dengan cara dengan cara yang sama pada waktu yang berbeda. Proses pengeringan ini dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Diagram alir proses pembuatan dan pengujian alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar.
Mulai
Kriteria Desain (Kapasitas alat pengering ±50 kg, Waktu pengeringan ±18 jam ketika matahari cerah.)
Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Alat
Pengujian Teknis (Pengujian tanpa beban, pengujian dengan beban) Perancangan (efektifitas dan efisiensi kadar air maksimum ± 15 % – 20 %)
Suhu pada ruang pengering
9. Pengamatan dan pengukuran
Pengamatan dan pengukuran yang dilakukan selama proses pengeringan yaitu:
1) Kadar air
Kadar air dihitung sebelum pengeringan dan setiap 1 jam sekali yang bertujuan untuk mengetahui jumlah air yang teruapkan dari bahan. Pengukuran kadar air dilakukan dengan cara sampel chip buah pisang ditimbang lalu ditaruh dalam cawan yang telah diketahui beratnya. Sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105oC selama 24 jam kemudian ditimbang lagi. Kadar air bahan
menunjukkan banyaknya kandungan air per satuan bobot bahan. Ada dua metode untuk menentukan kadar air bahan, yaitu berdasarkan bobot kering (dry basis) dan berdasarkan bobot basah (wet basis). Pada penelitian ini, kadar air yang
digunakan berdasarkan bobot basah (bb). Penentuan kadar air bahan berdasarkan bobot basah (wet basis) dalam perhitungannya berlaku persamaan (5).
2) Suhu pada ruang pengering
Pengukuran suhu pada ruang pengering dilakukan dengan menggunakan
3) Lama pengeringan
Lama waktu pengeringan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan chip buah pisang dimulai saat bahan terkena sinar matahari hingga bahan kering dengan kadar air rata-rata sampel mencapai 15 – 20 % basis basah. Data yang disajikan dalam bentuk tabel.
4) Kecepatan Udara
Pengukuran kecepatan udara dilakukan menggunakan alat anemo meter yang diletakkan pada lubang udara masuk (terletak di bawah kolektor panas) dan lubang keluar (ruang pengeluaran menuju cerobong). Pengukuran kecepatan udara dilakukan untuk mengetahui besarnya tekanan angin yang masuk dan besarnya tekanan angin yang keluar menuju ruang cerobong. Sehingga dapat diketahui besarnya tekanan angin yang hilang.
5) Hasil pengeringan
a. Analisis efisiensi
a) Beban uap air
Beban uap air jagung adalah jumlah air yang harus diuapkan hingga mencapai kadar air yang diinginkan. Untuk menghitung beban uap air dihitung berdasarkan Persamaan 4.
b) Laju pengeringan
Laju perpindahan air (W) dihitung menggunakan 2 persamaan yaitu berdasarkan Persamaan 1 dan Persamaan 2. Hal ini bertujuan untuk menghitung laju
perpindahan air dengan satuan (kg H2O/jam) dan laju perpindahan air dengan satuan (% bb/jam).
c) Energi yang digunakan untuk proses pengeringan
Jumlah kalor yang digunakan untuk pengeringan kandungan air dari bahan dinyatakan dengan Persamaan 9, sedangkan untuk mengukur entalpi penguapan pada temperatur rata-rata (kJ/kg) dinyatakan dengan Persamaan 10.
d) Energi input untuk mengeringkan bahan
e) Efisiensi pengeringan
Efisiensi pengeringan dinyatakan sebagai perbandingan kalor yang digunakan untuk pengupan kandungan air dari bahan terhadap energi radiasi surya yang tiba di alat pengering. Sehingga persamaan efisiensi pengeringan dapat ditulis sebagai berikut :
... (25)
b. Analisis Data
RANCANG BANGUN ALAT PENGERING ENERGI SURYA
DENGAN KOLEKTOR KEPING DATAR
(Jurnal Skripsi)
Oleh
HIZAMI CH ANWAR
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
iii DAFTAR ISI
Halaman SANWACANA ... i DAFTAR ISI ... iii DAFTAR TABEL ... v DAFTAR GAMBAR ... vi
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan ... 3 1.3. Manfaat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA
iv 2.8.Jenis-jenis Perpindahan Panas ... 23 2.8.1. Radiasi ... 23 2.8.2. Konduksi ... 31 2.8.3. Konveksi ... 32 2.9.Buah Pisang ... 33
III. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 38 3.2. Alat dan Bahan ... 38 3.3. Metode Penelitian ... 39
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Alat Pengering Energi Surya dengan Kolektor Keping Datar ... 54 4.2. Pengujian Alat tanpa Beban ... 54 4.3. Pengujian Alat dengan Beban ... 60 4.3.1. Suhu Pengeringan ... 61 4.3.2. Penurunan Kadar Air ... 64 4.3.3. Analisis Efisiensi ... 66
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 70 5.2. Saran ... 71
v DAFTAR TABEL
Tabel Teks Halaman 1. Perbandingan alat pengering surya dengan pengering sederhana ... 9 2. Spesifikasi alat pengering energi surya dengan kolektor kepng datar .... 55 3. Data hasil pengujian dan analisis efisiensi ... 69
Lampiran
4. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari tanpa kipas penghisap ulangan 1 ... 72 5. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
tanpa kipas penghisap ulangan 2 ... 72 6. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
tanpa kipas penghisap ulangan 3 ... 73 7. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
dengan kipas penghisap ulangan 1 ... 73 8. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
dengan kipas penghisap ulangan 2 ... 74 9. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
dengan kipas penghisap ulangan 3 ... 74 10. Perubahan suhu pada pengujian dengan beban mengunakan sinar
matahari dengan kipas penghisap ulangan 1 ... 75 11. Perubahan suhu pada pengujian dengan beban mengunakan sinar
matahari dengan kipas penghisap ulangan 2 ... 76 12. Perubahan suhu pada pengujian dengan beban mengunakan sinar
vi 14. Penurunan kadar air pada bahan ulangan 2 ... 78 15. Penurunan kadar air pada bahan ulangan 3 ... 79 16. Perubahan intensitas radiasi matahari yang diukur selama 12 jam
vii DAFTAR GAMBAR
Gambar Teks Halaman
1. Contoh alat pengering surya kombinasi ... 10
2. Kurva karakteristik pengeringan ... 15
3. Skema sistem kolektor surya prismatik ... 20
4. Kolektor surya plat datar ... 20
5. Konsentrator ... 22
6. Bagan menunjukkan pengaruh radiasi datang ... 24
7. Refleksi cahaya ... 25
8. Radiasi matahari ... 29
9. Ketinggian matahari dan azimuth ... 30
10. Sketsa gambar alat pengering kolektor keping datar tampak depan ... 40
11. Sektsa gambar alat pengering kolektor keping datar tampak atas ... 41
12. Sketsa kolektor keping datar ... 44
13. Diagram alir ... 49
14. Alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar ... ... 54
15. Ruang pengering ... ... 56
16. Kolektor keping datar ... ... 57
17. Kipas penghisap ... 58
18. Grafik perubahan suhu tanpa kipas pengering ... 59
viii 20. Grafik perubahan suhu pada pengujian dengan beban menggunakan
kipas penghisap unit percobaan I ... 63
21. Grafik perubahan suhu pada pengujian dengan beban menggunakan kipas penghisap unit percobaan II ... 63
22. Grafik perubahan suhu pada pengujian dengan beban menggunakan kipas penghisap unit percobaan III ... 63
Lampiran 23. Proses pengeringan chip pisang ... 87
24. Lux meter ... 87
25. Kipas penghisap ... 88
26. Thermometer yang digunakan dalam proses pengeringan ... 88
27. Alat perajang buah pisang ... 88
28. Buah pisang segar yang belum dikupas dengan tingkat kematangan ± 65 % ... 89
29. Buah pisang yang telah dikupas ... 89
30. Chip buah pisang pada rak ... 90
31. Proses pengeringan chip pisang dalam ruang pengering ... 90
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2001. Alat Pengering Surya Sederhana yang Serbaguna. BPTP. Kalimantan Timur. http://www.pustaka-deptan.go.id. Diakses 20 Mei 2011.
Afrikil, B., dan F.YS. Mamengko. 2001. Alat Pengering Biji Kakao Tipe Semi Lingkaran.
http://fmipa.unipa.ac.id/Buku%20dan%20Journal/alat%20pengering%20 biji%20kakoa.doc. Diakses 25 Agustus 2011.
Apriza, H. 2004. Uji Penampilan Alat Pengering Tipe Rak dengan Sumber Pemanas Kompor Berbahan Bakar Minyak Tanah pada Pengering Cabai Merah. Fakultas Pertanian. Unila Lampung.
Brooker, D.B., Arkema and C.W. Hall. 1974. Drying and Storage of Grains and Oilseeds. Westport Connecticut The AVI Publ. Company. USA.
Daulay, S.B. 2005. Pengeringan Padi (Metode dan Peralatan). Jurusan Teknologi Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
Desrosier, N.W. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Muljohardjo
M,Penerjemah. UI Press. Jakarta. Terjemahan dari: Technology of Food Preservation
Ertanti, S. 2009. Pembuatan Tepung Pisang.
http://topagriculture.blogspot.com/2009/05/pembuatan-tepung-pisang.html. Diakses 20 Februari 2012.
Hall, C.W. 1980. Drying and Storage of Agricultural. Westport Connecticut The AVI Publ. Company. USA.
Handoyo E., P. Kristianto, dan S. Alwi. 2003. Disain dan Pengujian Sistem Pengeringan Ikan Bertenaga Surya.
http://fportfolio.petra.ac.id/user_files/91-021/Pengering%20Ikan.pdf. Diakses 14 Maret 2011.
Connecticut The AVI Publ. Company. USA.
Henderson, S.M., and R.L. Perry. 1976. Agricultural Process Engineering 3rd ed. The A VI Publ. Co. Inc. Wesport, Conn. USA.
Holman, J.P. 1995. Perpindahan Kalor. Erlangga. Jakarta
Muchtadi, T.R. 1989. Teknologi Proses Pengolahan Pangan. Bogor: Direktorat Jendral Perguruan Tinggi. PAU Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.
Nababan, B. 2007. Simulasi Sebaran Suhu Udara Ruang Pengering Pada Sistem Efek Rumah Kaca. http://jurnal.bl.ac.id. Diakses 14 Maret 2011.
Pramono, L. 1993. Mempelajari karakateristik pengeringan teh hitam CTC (Curing Tearing Crushing) tipe FBD (Fluidized Bed Dryer). [Skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Santosa, C., Chatib dan E. Susandi. 2005. Analisis kinerja alat pengering tipe rak dengan sumber energi solar sel untuk pengeringan gabah.
http://www.scribd.com/doc/7450969/Makalah-Jurnal-TP-Pengeringan-Eva-Net#fullscreen:on. Diakses 23 Mei 2011.
Santoso. 1995. Cara Pembuatan Sale Pisang.
http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jiptumm-gdl-s1-2003-henimudias-238. Diakses 15 September 2011
Setijahartini, S. 1980. Pengeringan Jurusan Teknologi Industri. FATETA. Institut Pertanian Bogor.
Subarna, D.R. Adawiyah, E.R. Syamsir, N. Wulandari, P. Hariyadi, dan F. Kusnandar. 2007. Penuntun Praktikum Teknik Pangan. Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor. Bogor:
Sukatma. 1994. Rancang dan Uji Performansi Ruang Pengering Tipe Bak Mendatar. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Bogor.
Tanjung, A. 2007. Rancang Bangun Alat Pengering Gabah Tipe Bak Segitiga. Fakultas Pertanian. Unila. Lampung.
RANCANG BANGUN ALAT PENGERING ENERGI SURYA
DENGAN KOLEKTOR KEPING DATAR
(Jurnal Skripsi)
Oleh
HIZAMI CH ANWAR
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
iii DAFTAR ISI
Halaman
SANWACANA ... i
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan ... 3
1.3. Manfaat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Prinsip Pengeringan ... 4
2.2. Alat Pengering Surya ... 7
2.3. Alat Pengering Tipe Effek Rumah Kaca ... 12
2.4. Proses Pengeringan ... 13
2.5. Kadar Air ... 15
2.6. Energi Matahari ... 17
2.7. Jenis-jenis Kolektor . ... 18
2.7.1. Kolektor Surya Prismatik ... 19
2.7.2. Kolektor Surya Plat Datar ... 20
2.7.3. Concentrating Collectors ... 21
iv
2.8.Jenis-jenis Perpindahan Panas ... 23
2.8.1. Radiasi ... 23
2.8.2. Konduksi ... 31
2.8.3. Konveksi ... 32
2.9.Buah Pisang ... 33
III. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 38
3.2. Alat dan Bahan ... 38
3.3. Metode Penelitian ... 39
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Alat Pengering Energi Surya dengan Kolektor Keping Datar ... 54
4.2. Pengujian Alat tanpa Beban ... 54
4.3. Pengujian Alat dengan Beban ... 60
4.3.1. Suhu Pengeringan ... 61
4.3.2. Penurunan Kadar Air ... 64
4.3.3. Analisis Efisiensi ... 66
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 70
5.2. Saran ... 71
v DAFTAR TABEL
Tabel Teks Halaman 1. Perbandingan alat pengering surya dengan pengering sederhana ... 9 2. Spesifikasi alat pengering energi surya dengan kolektor kepng datar .... 55 3. Data hasil pengujian dan analisis efisiensi ... 69
Lampiran
4. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari tanpa kipas penghisap ulangan 1 ... 72 5. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
tanpa kipas penghisap ulangan 2 ... 72 6. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
tanpa kipas penghisap ulangan 3 ... 73 7. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
dengan kipas penghisap ulangan 1 ... 73 8. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
dengan kipas penghisap ulangan 2 ... 74 9. Perubahan suhu pengujian tanpa beban menggunakan sinar matahari
dengan kipas penghisap ulangan 3 ... 74 10. Perubahan suhu pada pengujian dengan beban mengunakan sinar
matahari dengan kipas penghisap ulangan 1 ... 75 11. Perubahan suhu pada pengujian dengan beban mengunakan sinar
matahari dengan kipas penghisap ulangan 2 ... 76 12. Perubahan suhu pada pengujian dengan beban mengunakan sinar
vi 14. Penurunan kadar air pada bahan ulangan 2 ... 78 15. Penurunan kadar air pada bahan ulangan 3 ... 79 16. Perubahan intensitas radiasi matahari yang diukur selama 12 jam
vii DAFTAR GAMBAR
Gambar Teks Halaman
1. Contoh alat pengering surya kombinasi ... 10
2. Kurva karakteristik pengeringan ... 15
3. Skema sistem kolektor surya prismatik ... 20
4. Kolektor surya plat datar ... 20
5. Konsentrator ... 22
6. Bagan menunjukkan pengaruh radiasi datang ... 24
7. Refleksi cahaya ... 25
8. Radiasi matahari ... 29
9. Ketinggian matahari dan azimuth ... 30
10. Sketsa gambar alat pengering kolektor keping datar tampak depan ... 40
11. Sektsa gambar alat pengering kolektor keping datar tampak atas ... 41
12. Sketsa kolektor keping datar ... 44
13. Diagram alir ... 49
14. Alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar ... ... 54
15. Ruang pengering ... ... 56
16. Kolektor keping datar ... ... 57
17. Kipas penghisap ... 58
18. Grafik perubahan suhu tanpa kipas pengering ... 59
viii 20. Grafik perubahan suhu pada pengujian dengan beban menggunakan
kipas penghisap unit percobaan I ... 63
21. Grafik perubahan suhu pada pengujian dengan beban menggunakan kipas penghisap unit percobaan II ... 63
22. Grafik perubahan suhu pada pengujian dengan beban menggunakan kipas penghisap unit percobaan III ... 63
Lampiran 23. Proses pengeringan chip pisang ... 87
24. Lux meter ... 87
25. Kipas penghisap ... 88
26. Thermometer yang digunakan dalam proses pengeringan ... 88
27. Alat perajang buah pisang ... 88
28. Buah pisang segar yang belum dikupas dengan tingkat kematangan ± 65 % ... 89
29. Buah pisang yang telah dikupas ... 89
30. Chip buah pisang pada rak ... 90
31. Proses pengeringan chip pisang dalam ruang pengering ... 90
