Suplementasi Panas dengan Bahan Bakar Minyak tanah pada Alat Pengering Kolektor Tenaga Surya

(1)

SUPLEMEEQTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH

PADA ALAT PENGER ING KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh

TEGUH ANlS AD1 PRASETIO F 23. 0279

1 9 9 1

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Teguh Anis A d i Prasetio. F 23.0279. Suplementasi Panas Dengan Bahan Bakar Minyak Tanah Pada Alat Pengering Kolek- tor Tenaga Surya. Dibawah Bimbingan Prof.Dr. Soewarno T.

Soekarto, Msc dan Ir. Tarma Purwanegara.

RINGKASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan prototipe alat pengering yang dapat bekerja siang dan malam dengan energi matahari pada siang hari dan energi dari alat pemanas tambahan pada malam hari.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat pengering kotesa dengan tambahan alat pemanas tambahan dapat bekerja pada malam hari dan pada cuaca hujan.

Tanpa tambahan alat pemanas, alat pengering kotesa pada cuaca cerah penuh dapat menghasilkan energi rata-rata 5711 KJ/Jam yang dapat memanasi udara pengering menjadi 5 1 , 5 OC dengan kelembaban 24,6 %. Udara pengering ini dipasok ke dalam ruang pengering kosong dan menghasilkan suhu udara di dalam ruang pengering rata-rata 4 6 , O OC dengan kelembaban 29,8 %.

(3)

(4)

SUPLEMENTASI

PANAS

DENGAN BAHAN BAKAR MINYAKTANAH

PADA

ALAT

PENGERLNG KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh

TEGUH ANIS AD1 PRASETI0

F

23 0279

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI P E R T M A N

pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Perianian

Institut Pertanian Bogor

1 9 9 1

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITLIT PERTANIAN BOGOR

(5)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

SUPLEMENTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH

PADA ALAT PENGERING KOLEKTOR TENAGA SURYA

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

TEGUH ANIS AD1 PRASETIO

F 23 0279

Dilahirkan pada tanggal 24 Maret 1 9 6 7

di Pemalang

(6)

KATA P E N G A N T A R

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi ini merupakan hasil penelitian yang dimulai bulan September 1990 hingga November 1990 dan dilakukan di lapangan laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Pangan, IPB.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada :

1. Bapak Prof.Dr. Soewarno T. Soekarto, Msc., dan Ir

' Tarma Purwanegara selaku dosen pembimbing.

2. Bapak Ir. Darwin Kadarisman MS, selaku dosen penqu j i

.

3. Pimpinan beserta seqenap staf pengajar Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, yang telah mendidik penulis selama

ini.

4. Ayah, Ibu dan Adik-adik yang telah memberikan bantuan kasih sayang serta doronqan semanqat dan do'a kepada penulis selama penulis menuntut ilmu dan menyelesaikan skripsi ini.

5 . _{Rekan ~ i o e}_{Lan Hua yanq telah banyak membantu}

(7)

viii

dorongan semangat dan kerja sama yang baik selama belajar.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan dan penulis terima dengan hati terbuka demi perbaikan dalam penulisan- penulisan selanjutnya. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi yang memerlukannya

.

(8)

DAFTAR IS1

HALAMAN KATA PENGANTAR

...

v i i

DAFTAR ISI...

...

i x

DAFTAR TABEL

...

X

DAFTAR GAMBAR

...

X i

DAFTAR LAMPIRAN

...

x i v

I. PENDAHULUAN...

...

1 11. TINJAUAN PUSTAKA

A. PENGERINGAN DAN PENJEMURAN

...

4

B. PENGERINGAN MEKANIK...

...

8

C. ALAT PENGERING ENERGI SURYA..

...

12 111. BAHAN DAN METODA

A. BAHAN DAN INSTRUMENTASI..

...

39 B. PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI ALAT PEMANAS

TAMBAHAN...

...

47 C. MODIFIKASI KOLEKTOR SURYA.

...

55 D. UJI UNJUK XERJA ALAT PEMANAS TAMBAHAN..

...

58 E. UJI UNJUK KERTA ALAT PENGERING KOTESA

DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN..

...

61 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. POTENSI KOLEKTOR TENAGA SURYA.

...-...-..

63

B. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA TANPA PANAS

TAMBAHAN.

...

85

C. PLAT PEMANAS TAMBAHAN.

...

93 D. UNJUK KERJA ALAT PEMANAS TAMBAH AN... 102 E. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA YANG DILENG-

KAPI DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN

...-..

127 V. KESIMPULAN ...

(9)

DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 4.

Tabel 5.

Tabel 6.

Tabel 7.

Tabel 8.

Tabel 9.

Kerapatan jenis, volume jenis, dan nilai

panas minyak tanah, kayu dan gas oil.... 11

[image:9.611.80.490.98.711.2]

Data pengukuran suhu, kelembaban dan ke- cepatan aliran udara di dalam kolektor serta energi panas yang dihasilkan oleh kolektor surya pada keadaan cuaca cerah

...

bulan Juni 1990.. 65

Energi panas (QU) yang dihasilkan oleh kolektor surya pada cuaca cerah diban- dingkan dengan hasil pengukuran oleh

...

Parman Tando (1986) 78

Data klimatologi bulan Juli 1990 hasil pengukuran Badan Meteorologi dan Geofisi

ka, Stasiun klimatologi klas I Darmaga.. 84 Data pengukuran suhu dan kelembaban udara di dalam ruang pengering dari alat pengering kotesa kosong pada cuaca cerah, bu-

...

lan Mei

-

Juni 1990 86

Data pengukuran konsumsi bahan bakar mi-

...

nyak tanah.... liO

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara masuk dan keluar kolektor dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada malam hari mulai jam 20.00 WIB, bulan No- vember 1990, keadaan cuaca berawan

sedang

Energi panas yang dihasilkan oleh kolektor dengan sumber panas alat pemanas tam

bahan dan efisiensi alat pemanas

...

123

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara di dalam ruang pengering dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada ma

(10)

DAFTAR GAMBAR

[image:10.611.81.497.162.719.2]

Gambar 1. Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 13. Gambar 14.

Prinsip kerja alat pemanas listrik.... 12 Alat pengering tenaga surya tipe lang-

sung (Patuan, 1979)

...

16 Alat pengering tenaga surya tipe lang-

sung untuk pengeringan sayur dan buah

...

(Kalra dan Bhardwaj, 1980) 18 Alat pengering eenaga surya tipe tidak

langsung buatan Perangin-angin (1981). 20 Alat pengering tenaga surya tipe tidak

langsung buatan Parman Tando (1986)

...

2 3 Alat pengering tenaga surya tipe tidak

langsung (Jacobs dan Anderson, 1982).. 25 Alat pengering tenaga surya tipe campu

ran untuk pengeringan gabah (Exell dan

Sommai, 1978)

...

27 Alat pengering tenaga surya tipe campu

ran untuk pengeringan buah-buahan (Kal

ra dan Bhardwaj, 1980)

...

29 Skema kolektor energi surya tipe ke-

...

ping datar (Myers, 1983) 32

Prinsip pemanasan pada kolektor energi

surya (Schubert, 1979)

...

34 Kolektor.konsentrator (a) receiver dan

reflektor berbentuk bidang, (b) konsen trator parabola, (c) reflektor Fresnel

dan (d) heliestat (Hidayat et a1,1981) 3 7

Skema prototipe alat pengering kolek-

(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)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

SUPLEMEEQTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH

PADA ALAT PENGER ING KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh

TEGUH ANlS AD1 PRASETIO F 23. 0279

1 9 9 1

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(168)

Teguh Anis A d i Prasetio. F 23.0279. Suplementasi Panas Dengan Bahan Bakar Minyak Tanah Pada Alat Pengering Kolek- tor Tenaga Surya. Dibawah Bimbingan Prof.Dr. Soewarno T.

Soekarto, Msc dan Ir. Tarma Purwanegara.

RINGKASAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan prototipe alat pengering yang dapat bekerja siang dan malam dengan energi matahari pada siang hari dan energi dari alat pemanas tambahan pada malam hari.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat pengering kotesa dengan tambahan alat pemanas tambahan dapat bekerja pada malam hari dan pada cuaca hujan.

Tanpa tambahan alat pemanas, alat pengering kotesa pada cuaca cerah penuh dapat menghasilkan energi rata-rata 5711 KJ/Jam yang dapat memanasi udara pengering menjadi 5 1 , 5 OC dengan kelembaban 24,6 %. Udara pengering ini dipasok ke dalam ruang pengering kosong dan menghasilkan suhu udara di dalam ruang pengering rata-rata 4 6 , O OC dengan kelembaban 29,8 %.

(169)

(170)

SUPLEMENTASI

PANAS

DENGAN BAHAN BAKAR MINYAKTANAH

PADA

ALAT

PENGERLNG KOLEKTOR TENAGA SURYA

Oleh

TEGUH ANIS AD1 PRASETI0

F

23 0279

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI P E R T M A N

pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Perianian

Institut Pertanian Bogor

1 9 9 1

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITLIT PERTANIAN BOGOR

(171)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

SUPLEMENTASI PANAS DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK TANAH

PADA ALAT PENGERING KOLEKTOR TENAGA SURYA

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

TEGUH ANIS AD1 PRASETIO

F 23 0279

Dilahirkan pada tanggal 24 Maret 1 9 6 7

di Pemalang

(172)

KATA P E N G A N T A R

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi ini merupakan hasil penelitian yang dimulai bulan September 1990 hingga November 1990 dan dilakukan di lapangan laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Pangan, IPB.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada :

1. Bapak Prof.Dr. Soewarno T. Soekarto, Msc., dan Ir

' Tarma Purwanegara selaku dosen pembimbing.

2. Bapak Ir. Darwin Kadarisman MS, selaku dosen penqu j i

.

3. Pimpinan beserta seqenap staf pengajar Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, yang telah mendidik penulis selama

ini.

4. Ayah, Ibu dan Adik-adik yang telah memberikan bantuan kasih sayang serta doronqan semanqat dan do'a kepada penulis selama penulis menuntut ilmu dan menyelesaikan skripsi ini.

5 . _{Rekan ~ i o e}_{Lan Hua yanq telah banyak membantu}

(173)

viii

dorongan semangat dan kerja sama yang baik selama belajar.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan dan penulis terima dengan hati terbuka demi perbaikan dalam penulisan- penulisan selanjutnya. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi yang memerlukannya

.

(174)

DAFTAR IS1

HALAMAN KATA PENGANTAR

...

v i i

DAFTAR ISI...

...

i x

DAFTAR TABEL

...

X

DAFTAR GAMBAR

...

X i

DAFTAR LAMPIRAN

...

x i v

I. PENDAHULUAN...

...

1 11. TINJAUAN PUSTAKA

A. PENGERINGAN DAN PENJEMURAN

...

4

B. PENGERINGAN MEKANIK...

...

8

C. ALAT PENGERING ENERGI SURYA..

...

12 111. BAHAN DAN METODA

A. BAHAN DAN INSTRUMENTASI..

...

39 B. PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI ALAT PEMANAS

TAMBAHAN...

...

47 C. MODIFIKASI KOLEKTOR SURYA.

...

55 D. UJI UNJUK XERJA ALAT PEMANAS TAMBAHAN..

...

58 E. UJI UNJUK KERTA ALAT PENGERING KOTESA

DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN..

...

61 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. POTENSI KOLEKTOR TENAGA SURYA.

...-...-..

63

B. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA TANPA PANAS

TAMBAHAN.

...

85

C. PLAT PEMANAS TAMBAHAN.

...

93 D. UNJUK KERJA ALAT PEMANAS TAMBAH AN... 102 E. POTENSI ALAT PENGERING KOTESA YANG DILENG-

KAPI DENGAN ALAT PEMANAS TAMBAHAN

...-..

127 V. KESIMPULAN ...

(175)

DAFTAR TABEL

HALAMAN

Tabel 4.

Tabel 5.

Tabel 6.

Tabel 7.

Tabel 8.

Tabel 9.

Kerapatan jenis, volume jenis, dan nilai

panas minyak tanah, kayu dan gas oil.... 11

[image:175.611.80.490.98.711.2]

Data pengukuran suhu, kelembaban dan ke- cepatan aliran udara di dalam kolektor serta energi panas yang dihasilkan oleh kolektor surya pada keadaan cuaca cerah

...

bulan Juni 1990.. 65

Energi panas (QU) yang dihasilkan oleh kolektor surya pada cuaca cerah diban- dingkan dengan hasil pengukuran oleh

...

Parman Tando (1986) 78

Data klimatologi bulan Juli 1990 hasil pengukuran Badan Meteorologi dan Geofisi

ka, Stasiun klimatologi klas I Darmaga.. 84 Data pengukuran suhu dan kelembaban udara di dalam ruang pengering dari alat pengering kotesa kosong pada cuaca cerah, bu-

...

lan Mei

-

Juni 1990 86

Data pengukuran konsumsi bahan bakar mi-

...

nyak tanah.... liO

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara masuk dan keluar kolektor dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada malam hari mulai jam 20.00 WIB, bulan No- vember 1990, keadaan cuaca berawan

sedang

Energi panas yang dihasilkan oleh kolektor dengan sumber panas alat pemanas tam

bahan dan efisiensi alat pemanas

...

123

Data pengukuran suhu dan kelembaban udara di dalam ruang pengering dengan sumber panas alat pemanas tambahan pada ma

(176)

DAFTAR GAMBAR

[image:176.611.81.497.162.719.2]

Gambar 1. Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 13. Gambar 14.

Prinsip kerja alat pemanas listrik.... 12 Alat pengering tenaga surya tipe lang-

sung (Patuan, 1979)

...

16 Alat pengering tenaga surya tipe lang-

sung untuk pengeringan sayur dan buah

...

(Kalra dan Bhardwaj, 1980) 18 Alat pengering eenaga surya tipe tidak

langsung buatan Perangin-angin (1981). 20 Alat pengering tenaga surya tipe tidak

langsung buatan Parman Tando (1986)

...

2 3 Alat pengering tenaga surya tipe tidak

langsung (Jacobs dan Anderson, 1982).. 25 Alat pengering tenaga surya tipe campu

ran untuk pengeringan gabah (Exell dan

Sommai, 1978)

...

27 Alat pengering tenaga surya tipe campu

ran untuk pengeringan buah-buahan (Kal

ra dan Bhardwaj, 1980)

...

29 Skema kolektor energi surya tipe ke-

...

ping datar (Myers, 1983) 32

Prinsip pemanasan pada kolektor energi

surya (Schubert, 1979)

...

34 Kolektor.konsentrator (a) receiver dan

reflektor berbentuk bidang, (b) konsen trator parabola, (c) reflektor Fresnel

dan (d) heliestat (Hidayat et a1,1981) 3 7

Skema prototipe alat pengering kolek-