LAPORAN PENELITIAN Oleh : Efi Afrizal, ST. MT. NIP. 132 230 694 Azridjal Aziz, ST. MT. NIP. 132 262 215 Dibiayai oleh :
LEMBAGA PENELITIAN
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
Tahun 2008
Pengembangan Perangkat Pengering Surya (Solar Dryer) Jenis
Pemanasan Langsung dengan Penyimpan Panas Berubah Fasa
Menggunakan Rak Bertingkat
Dana DIPA Universitas Riau Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian
No. 319/H.19.2/PL/2008 Lembaga Penelitian Universitas Riau
Departemen Pendidikan Nasional Tahun Anggaran 2008
RINGKASAN
Penjemuran langsung merupakan cara yang paling mudah dan murah untuk proses pengeringan, namun jika diteliti lebih seksama penjemuran langsung membutuhkan waktu yang lebih lama dan kualitas hasil pengeringannya tidak terlalu bagus.
Cara agar waktu pengeringan relatif lebih pendek dan kualitas hasil pengeringan lebih baik, proses pengeringan dilakukan menggunakan teknologi rekayasa surya sebagai hasil perbaikan dari cara pengeringan alami dan tradisional. Pengering Surya (Solar Dryer) merupakan cara pengeringan menggunakan kolektor yang memanfaatkan radiasi energi matahari dengan lebih maksimal (Azridjal, 2004).
Digunakannya rak bertingkat pada pengering surya jenis pemanasan langsung bertujuan memaksimalkan pemanfaatan udara panas dan memaksimalkan pemakaian ruang pengering, sehingga alat pengering menjadi lebih kompak dan efisien dalam penerimaan udara panas. Pemanfaatan udara panas pada rak bertingkat lebih merata dan menyentuh keseluruhan bahan dan produk yang akan dikeringkan. Pada penelitian ini digunakan sebuah perangkat pengering surya (solar dryer) menggunakan rak bertingkat. Alat pengering yang digunakan disini adalah untuk kolektor surya jenis plat datar dengan fluida kerja udara. Kolektor yang digunakan mempunyai luas absorber 1,6 m2 untuk kenaikan temperatur udara 30 0C, laju aliran massa 1,094876 x 10-2 kg/s dan efisiensi diharapkan sebesar 55%. Besar kenaikan temperatur udara serta efisiensi kolektor dipengaruhi oleh sifat-sifat radiasi kaca penutup dan pelat absorber besar intensitas energi surya yang diterima dan laju massa udara yang mengalir dalam kolektor.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengeringan yang dilakukan menggunakan kolektor memberikan kualitas hasil pengeringan yang lebih baik, waktu pengeringan lebih cepat ± ½ - 1 hari (tergantung produk yang dikeringkan) dibanding pengeringan dengan dijemur langsung. Rata-rata hasil pengeringan dengan kolektor 76,7% dan hasil pengeringan dijemur langsung 67.56%.Proses pengeringan dengan menggunakan kolektor lebih cepat bila dibandingkan dengan cara tradisional serta kualitas dari bahan yang dikeringkan lebih baik.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, sebagai rasa terima kasih penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas kekuatan dan rahmat-Nya lah maka penulis akhirnya dapat menyelesaikan laporan penelitian ini.
Dalam mengerjakan penelitian ini tidak sedikit hambatan yang penulis hadapi, tapi berkat dorongan serta bantuan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil, akhirnya hambatan tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang terhingga banyaknya kepada :
1. Lembaga Penelitian Universitas Riau yang telah mendanai penelitian ini melalui Dana DIPA UNRI tahun 2008.
2. Bapak Dr. Syaiful Bahri, M.Si., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Riau dan Bapak Dalil, ST. MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Riau., Bapak Azridjal Aziz yang telah membantu menyelesaikan penelitian ini, serta rekan-rekan dosen Teknik Mesin, saudara Erdonald Wahyudi, Arief Fiandi, Fakhri selaku mahasiswa bimbingan tugas akhir yang telah membantu terwujudnya penelitian ini.
Penulis yakin sepenuhnya bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis akan berbesar hati atas saran dan kritik yang membangun agar penelitian selanjutnya dapat lebih baik lagi.
Pekanbaru, November 2008
Efi Afrizal ST. MT. NIP. 132 230 694
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i HALAMAN PENGESAHAN ii RINGKASAN iii KATA PENGANTAR iv DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Penelitian 1
1.2. Identifikasi dan Perumusan Masalah 2
1.3. Tujuan Penelitian 3
1.4. Kegunaan Penelitian 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1. Pemanas Udara Surya 5
2.2. Keseimbangan Energi Pada Kolektor 7 2.3. Energi Yang Dibutuhkan Dalam Proses Pengeringan 8
2.4. Penyimpan Panas 9
BAB III. METODE PENELITIAN (BAHAN DAN METODE) 11
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian 11
3.2. Metode 12
3.3. Dasar Idealisasi Perencanaan dan Bahan 13
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 18 4.1. Deskripsi Alat Pengering Yang Digunakan 18
4.2. Prosedur Pengujian 21
4.3. Pengambilan Data Pengujian 21
4.4 Analisis Data 21
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 25
5.2. Saran-saran 25
DAFTAR PUSTAKA 26
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Massa Bahan (Pisang). 22 Tabel 4.2. Persentase Massa Bahan Yang Menguap 23
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pengering Surya Langsung 6
Gambar 2.2. Pengering Surya Tidak Langsung 6 Gambar 2.3. Keseimbangan Energi pada Kolektor 7 Gambar 2.4. Keseimbangan Massa dan Energi Proses Pengeringan 9 Gambar 3.1 Refleksi Radiasi Matahari pada Permukaan Absorber dengan
Sudut Kemiringan 45oC
16
Gambar 4.1 Pengurangan Massa bahan yang dikeringkan terhadap waktu pengeringan
23
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penelitian
Energi radiasi surya merupakan radiasi termal dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang dari 0,26 μm sampai 2,6 μm (Dahnil, 1990), intensitas radiasi surya yang mencapai permukaan bumi besarnya bervariasi sampai 1000 W/m2, tergantung waktu, letak geografis dan kondisi cuaca lokal. Pada siang hari untuk Indonesia, harga intensitas radiasi matahari rata-rata adalah sebesar 600 W/m2 (Suwono, 1980). Ini berarti untuk rumah berukuran sedang dengan luas 50 m2, setiap harinya akan menerima energi radiasi surya sebesar 30 kW atau sekitar 3 kW jika dikonversi dalam bentuk energi listrik dengan efisiensi 10 % dan efisiensi yang lebih besar diperoleh jika dikonversi sebagai energi termal (sekitar 40% - 80%) (Zainuddin,1995).
Sampai saat ini telah dikenal banyak cara untuk memanfaatkan energi surya yang telah dibuktikan memenuhi kelayakan teknologi, namun atas dasar ini saja belum dapat ditarik kesimpulan bahwa pemanfaatan energi surya dapat menggantikan energi konvesional. Penerimaan masyarakat terhadap teknologi ini dari aspek ekonomi dan sosial perlu menjadi perhatian agar pemanfaatan teknologi ini dapat diintegrasikan secara berhasil kepada masyarakat tradisional kita (Harahap, 1980). Pemanfaatan energi surya (solar energy) untuk tujuan pengeringan telah dikenal sejak dahulu sekali, yaitu pengeringan secara langsung (pasif) dengan melakukan penjemuran. Penjemuran langsung merupakan cara mudah dan murah untuk proses pengeringan, namun jika diteliti lebih seksama penjemuran langsung
membutuhkan waktu yang lama dan kualitas hasil pengeringannya kurang bagus. Agar waktu pengeringan relatif lebih pendek dan kualitas hasil pengeringan lebih baik, proses pengeringan dilakukan menggunakan teknologi rekayasa surya sebagai hasil perbaikan dari cara pengeringan alami dan tradisional. Pengering Surya (Solar
Dryer) merupakan cara pengeringan menggunakan kolektor yang memanfaatkan
radiasi energi matahari dengan lebih maksimal (Aziz,, 2004).
Pengering energi surya (solar dryer) digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan sinar matahari dalam proses pengeringan, dengan mengkonversi sinar matahari menjadi energi panas yang dilakukan menggunakan suatu alat pengumpul/kolektor panas. Pengering energi surya ini sangat bermanfaat dalam proses pengeringan hasil-hasil pertanian, tangkapan laut, pengeringan kayu dan untuk berbagai pengeringan lainnya yang dapat menghemat penggunaan energi tak terbaharukan. Pemenuhan standar hasil pengeringan untuk kondisi kering yang dibutuhkan juga merupakan bagian yang dapat dicapai dengan alat pengering surya. Penggunaan rak bertingkat pada pengering surya jenis pemanasan langsung bertujuan memaksimalkan pemanfaatan udara panas dan pemakaian ruang pengering, sehingga alat pengering menjadi lebih kompak dan efisien dalam penerimaan udara panas. Pemanfaatan penyimpan panas berubah fasa pada pengering surya ini akan menjaga panas lebih merata ke seluruh bahan dan penurunan temperatur tidak
terjadi secara drastis pada saat intensitas cahaya matahari yang berkurang.
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah
Pemanfaatan energi surya (solar energy) untuk tujuan pengeringan telah dikenal sejak dahulu sekali, yaitu pengeringan secara langsung (pasif) dengan melakukan
penjemuran. Cara tradisional ini merupakan cara yang paling mudah dan murah untuk proses pengeringan karena hanya memerlukan biaya investasi dan ongkos buruh yang relatif kecil, namun jika diteliti lebih seksama penjemuran langsung membutuhkan waktu yang lebih lama, area penjemuran yang lebih luas dan kualitas hasil pengeringannya tidak terlalu bagus. Sebagai contoh, dalam proses pengeringan berbagai hasil pertanian, perikanan atau peternakan secara tradisional kerugian-kerugian yang disebabkan oleh penyusutan karena hilang, degradasi produk, kontaminasi oleh debu, serangga, dan binatang lainnya, serta pembusukan karena proses pengeringan yang terlalu lama, apabila diperhitungkan akan memberikan angka yang cukup mengejutkan.
Penggunaan teknologi pengering surya (solar dryer) dapat menekan berbagai kerugian tersebut sehingga cara ini dapat diterima masyarakat dan mulai menggantikan cara tradisional. Penyempurnaan cara pengeringan tradisional merupakan pemecahan yang lebih tepat terutama karena letak geografik Indonesia yang sangat menguntungkan bagi pemanfaatan energi radiasi surya. Penyempurnaan untuk memperbaiki cara pengeringan tradisional dapat dilaksanakan dengan melakukan penelitian menggunakan sebuah kolektor dengan penyimpan panas berubah fasa dan sebuah ruang pengering dengan rak bertingkat untuk mengoptimalkan pemakaian ruang pengering.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
- mempelajari unjuk kerja perangkat pengering jenis pemanasan langsung yang sudah ada dengan menggunakan peyimpan panas berubah fasa yaitu : lama
pengeringan, distribusi temperatur ruang pengering, beban pengeringan, kadar air bahan setelah dikeringkan.
- mempelajari proses pengeringan perangkat pengering surya dengan penyimpan panas.
1.4 Kegunaan Penelitian
Pada penelitian ini digunakan sebuah prototipe alat pengering surya jenis pemanasan langsung dimana ruang pengering dengan rak bertingkat dihubungkan dengan sebuah kolektor dengan penyimpan panas sehingga dapat memaksimalkan pemakaian ruang pengering. Alat ini dapat dimanfaatkan untuk mengeringkan produk pertanian, perikanan dan peternakan dengan memaksimalkan pemanfaatan panas matahari. Kualitas hasil pengeringan dan waktu pengeringan menjadi lebih baik dengan waktu pengeringan yang lebih cepat. Diharapkan alat ini nantinya dapat dimanfaatkan untuk usaha kecil yang dalam produksinya membutuhkan energi untuk pengeringan produk. Alat ini dapat membantu mempercepat waktu pengeringan. Untuk sampel pengeringan pisang sale, waktu pengeringan untuk produk pisang sale lebih cepat ½ sampai 1 hari dengan kualitas pisang sale yang baik dan bersih, sehingga dapat dijual dengan harga yang lebih tinggi.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Energi matahari sebagai sumber energi pengganti tidak bersifat polutif, tak dapat habis, serta gratis dan mempunyai prospek yang cukup baik untuk dikembangkan. Apalagi letak geografis Indonesia didaerah khatulistiwa yang memiliki curah radiasi matahari yang hampir konstan sepanjang tahun. Agar pemanfaatan energi surya ini lebih baik maka digunakan alat pengumpul energi matahari. Alat ini dapat berupa pengumpul pelat datar dan konsentrator. (Azridjal, 2003).
2.1 Pemanas Udara Surya
Pemanas udara surya adalah alat yang dapat mengkonversikan energi radiasi radiasi matahari ke dalam energi kalor sehingga akan meningkatkan entalpi udara. Alat ini pada umumnya sangat sederhana. Alat ini biasanya disebut kolektor/pengumpul, umumnya terdiri dari sebuah pelat penyerap/ absorber yang berfungsi untuk mengkonversi energi, sebuah suatu saluran udara dan sebuah penutup bagian atas dapat ditambahkan jika diperlukan. Saat udara mengalir masuk ke dalam saluran udara, panas dipindahkan dari udara ke absorber, sehingga temperatur udara bertambah atau dengan kata lain diperoleh udara panas.(Azridjal, 2004)
Pemanas udara surya dapat dikelompokkan atas : pemanas surya langsung/direct
solar drier (pasif), dan pemanas surya tidak langsung/ indirect solar drier (aktif) atau
Pemanas surya langsung (pasif), di mana radiasi yang matahari diserap secara langsung oleh produk dan lingkungan sekitar. Bentuk sederhana dari pengering ini terdiri dari sebuah kotak berisi produk dengan suatu tutup transparan pada kemiringan tertentu, dan lubang ventilasi untuk tempat masuknya udara segar dan keluarnya udara yang lembab. Radiasi surya yang menimpa kotak dengan tutup transparan akan memanaskan produk, atau permukaan gelap didalam lemari pengering, dan menyebabkan uap air keluar dari bahan yang sedang digeringkan. Sistem seperti ini mirip dengan suatu rumah kaca dimana plastik atau kaca transparan menutup rangka rumah kaca. (gambar 2.1).
Gambar 2.1 Pengering surya Langsung
Pemanas tidak langsung di mana radiasi matahari digunakan untuk memanaskan udara yang kemudian dialirkan ke ruang pengering /aktif. Pengering surya ini menggunakan suatu kolektor udara surya terpisah, terdiri dari suatu plat logam yang berwarna gelap di (dalam) suatu kotak dengan tutup kaca transparan (gambar 2.2).
2.2 Keseimbangan Energi Pada Kolektor Energi yang diserap oleh kolektor (QA) adalah :
( )
A
Q GA (2.1) dimana QA adalah besar energi yang diserap (kW), G adalah radiasi surya total
(kW/m2), A adalah luas kolektor surya (m2), τ adalah faktor transmission dari penutup, α adalah faktor absorptance dari pelat penyerap kolektor.
Energi yang hilang/kerugian energi dari kolektor (QL) adalah
L p a
Q UA T T (2.2) dimana QL adalah kerugian energi dari kolektor (kW), U adalah nilai koefisien
perpindahan kalor keseluruhan dari kolektor (kW/m2K), A adalah luas kolektor surya (m2), Tp adalah temperatur pelat penyerap kolektor (K), dan Ta adalah temperatur
udara sekitar (K).
Keseimbangan energi pada kolektor, seperti tampak pada gambar 2.3.
Energi surya yang diserap kolektor h1 t1 Energi bermanfaat dari kolektor Kerugian energi dari kolektor
Gambar 2.3. Keseimbangan energi pada kolektor Energi berguna yang diperoleh dari kolektor (Qs) adalah sebesar :
( )s p a
Q GA UA T T (2.3)
Energi yang diterima oleh kolektor dengan intensitas radiasi (Eglob) dan luas
kolektor (Ak) ialah :
Efisiensi kolektor ditentukan dari besarnya energi yang diserap oleh kolektor (Qin) terhadap, besarnya energi yang dapat dimanfaatkan (Qs).
s a in Q Q (2.5)
Proses pengeringan merupakan cara untuk mengeluarkan kandungan air dalam bahan sampai pada harga tertentu dengan menggunakan kalor. Pada proses pengeringan terjadi dua proses secara bersamaan yaitu proses perpindahan energi dalam kalor/panas dari lingkungan untuk menguapkan kandungan air dari bahan dan perpindahan massa air di dalam bahan ke permukaan sebagai akibat proses penguapan dari kalor/panas yang dipindahkan. dan perpindahan massa secara bersamaan. Pada proses pengeringan terjadi perpindahan massa air secara termal untuk memperoleh produk yang kering (kandungan air rendah).
2.3 Energi yang Dibutuhkan dalam Proses Pengeringan
Besarnya energi yang dibutuhkan dalam proses pengeringan sangat dipengaruhi oleh kadar air awal bahan yang akan dikeringkan, kadar air akhir yang diinginkan, dan jumlah massa bahan yang akan dikeringkan. Rumusan energi pengeringan yang dibutuhkan secara umum ditentukan dari analisa termodinamika proses pengeringan tersebut, penentuan kebutuhan energi pengeringan dalam uraian berikut dapat digunakan (Fachrizal, et al, 1994).
Keseimbangan energi pada proses pengeringan digambarkan pada gambar 2.4. Dari gambar 2.4 dapat dihitung keseimbangan energi dan massa proses pengeringan yaitu :
1 1 w w 2 2
m h m h m h Q (2.6)
1 = kondisi masuk sistem 2 = kondisi keluar sistem
m = massa udara (kg udara kering/jam) W = kelembaban mutlak (kg/kg udara kering) h = entalpi udara (kJ/kg)
mw = massa air yang dikeluarkan dari bahan yang
dikeringkan(kg/jam)
hw = entalpi penguapan air (kJ/kg)
Q = kalor untuk pengeringan (kJ/jam)
Udara Ruang Pengering m1 W1 h1 t1 Q m2 W2 h2 t2 Mwhw
Gambar 2.4 Keseimbangan Massa dan Energi Proses Pengeringan m W1 1mw m W2 2 ;m1 m2 m (2.7) mw m W
2W1
(2.8) Besarnya energi total (QT) pada proses pengeringan sangat tergantung pada kadar air bahan, kadar air akhir yang diinginkan, massa bahan yang akan dikering dan energi yang digunakan menaikkan temperatur bahan (Qk ), energi untuk menaikkan temperatur air di dalam bahan (Qm), energi untuk menguapkan kandungan air dalam bahan (Qe), dan energi untuk menaikkan temperatur uap air (Qv).T k m e v
Q Q Q Q Q (2.9)
2.4 Penyimpan Panas
Penyimpan panas berfungsi untuk memberikan panas tambahan jika energi yang dibutuhkan dalam ruang pengering berkurang. Beberapa hal yang harus dipertimbangkan pada waktu memilih, merencanakan dan mengoperasikan sistem
penyimpan energi adalah kapasitas panas yang besar, kerapatan penyimpan energi (kJ/m3), ekonomis dan murah serta memperhitungkan efisiensi termal.
Persamaan umum penyimpan energi sesuai dengan jumlah panas yang diserap adalah :
min
2 6600 4400 . T T C i T T C i m kJ sampai A i m m pl sl m o pl c s (2.10)Batu adalah penyimpan panas sensibel yang hanya mengalami kenaikan temperatur seiring bertambahnya jumlah panas yang disimpan. Penggunaan batu sebagai penyimpan panas sensibel lebih praktis dan murah dibandingkan dengan media penyimpan panas yang berubah fasa (penyimpan panas laten). Besarnya panas sensibel yang diperlukan untuk menaikkan temperatur batu tiap satuan massa sebesar satu derajat disebut kapasitas panas batu yaitu :
dt m dq C . (2.11)
Untuk penyimpan panas laten yaitu penyimpanan yang terjadi pada bahan/zat yang saat berlangsungnya perubahan fasa zat, yaitu dari padat ke cair atau dari cair ke padat. Persamaan untuk panas laten adalah :he equation for latent heat is:
mL
Q (2.12)
Q adalah jumlah energi yang dilepaskan atau diserap selama terjadinya perubahan fasa zat (joules), massa zat (m), dan L merupakan panas laten spesifik dari partikel za tersebut (J kg-1).
BAB III
METODE PENELITIAN (BAHAN DAN METODE)
Pemanfaatan energi surya memakai teknologi kolektor adalah usaha yang paling banyak dilakukan. Kolektor berfungsi sebagai pengkonversi energi surya untuk menaikan temperatur fluida kerja yang nantinya dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Prinsip kerja kolektor pemanas udara yaitu : pelat absorber menyerap energi radiasi matahari yang jatuh kepermukaannya dan mengkonversikannya menjadi energi panas, sehingga temperatur pelat tersebut menjadi naik. Energi panas ini dipindahkan ke fluida udara yang mengalir didalam kolektor diatas pelat
absorber. Perpindahan panas pada kolektor udara akan terjadi secara konduksi,
konveksi dan radiasi.
Perancangan kolektor meliputi perencanaan dan perhitungan desain termal serta desain konstruksi dari bagian-bagian utama kolektor :
1. Pelat absorber, yaitu berupa pelat yang beralur V yang terbuat dari pelat aluminium.
2. Penutup transparan (cover), dalam hal ini menggunakan kaca.
3. Isolasi panas, yaitu penyekat panas yang diletakkan disamping, belakang dan bagian bawah kolektor.
4. Saluran fluida kerja, yaitu saluran fluida terletak antara pelat absorber dengan kaca penutup transparan.
5. Rangka dan dudukan kolektor.
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Fakultas Teknik, Universitas Riau. Di Laboratorium Perawatan dan Perbaikan ini dilakukan pembuatan perangkat pengering surya (solar dryer) jenis pemanasan tidak langsung dengan rak bertingkat.
3.2 Metode
Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah 1. Tahap Persiapan Penelitian
Pada tahapan ini dilakukan studi literatur dan pendalaman pemahaman sebagai dasar perencanaan terhadap konsep pengering surya dengan rak bertingkat memanfaatkan penyimpan panas, dengan mempelajari buku-buku, internet dan jurnal-jurnal penelitian terbaru yang relefan.
2. Tahap Persiapan Alat Uji
Pada tahapan ini dilakukan persiapan perangkat pengering surya dengan rak bertingkat hasil penelitian sebelumnya. Perangkat pengering surya ini nantinya dapat melayani berbagai pengujian yang dibutuhkan untuk pengambilan data yang diperlukan untuk mengetahui unjuk kerja alat. 3. Tahap Pengumpulan Data
Pada tahapan ini dilakukan pengambilan data-data yang diperlukan dengan menggunakan beberapa macam alat ukur antara lain: termometer, temperatur bola kering dan bola basah, timbangan digital, multimeter, stopwatch. Data-data yang diambil meliputi temperatur bola basah, temperatur bola kering masuk perangkat pengering dan temperatur bola basah, temperatur bola kering keluar perangkat pengering, temperatur ruang pengering, distribusi temperatur dalam ruang pengering, lama pengeringan dan massa produk yang dikeringkan. Pengambilan data dilakukan baik tanpa
produk yang akan dikeringkan maupun dengan produk yang akan dikeringkan. Pengambilan data pengeringan produk yang dikeringkan dengan penjemuran langsung dilakukan bersamaan dengan pengambilan data produk yang dikeringkan dalam perangkat pengering surya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja perangkat pengering surya.
4. Tahap Analisis Data dan kesimpulan
Data yang diperoleh ditabulasikan dan dilakukan perhitungan sesuai prinsip-prinsip termodinamika yang berlaku, selanjutnya akan diplot dalam berbagai grafik yang dapat memberikan berbagai informasi. Informasi mengenai pengaruh temperatur bola basah, temperatur bola kering masuk dan keluar perangkat pengering surya, distribusi temperatur dalam ruang pengering, lamanya pengeringan terhadap perubahan jarak antar rak pengering dari bahan yang dikeringkan untuk jumlah massa yang sama, perubahan beban pengeringan terhadap kapasitas pengeringan rencana, serta pengaruh pemanfaatan penyimpan panas. Dari hasil analisis ini disimpulkan hasil penelitian yang dilakukan, dan saran untuk perbaikan pada penelitian lanjutan.
3.3 Dasar Idealisasi Perencanaan dan Bahan
Sebagai dasar perencanaan untuk mengetahui luas kolektor yang akan dirancang, energi yang dibutuhkan dan perhitungan-perhitungan lainnya, maka data perencanaan yang dibutuhkan adalah[4]: Temperatur udara masuk ke kolektor, temperatur udara keluar kolektor, laju aliran fluida kerja, dan intensitas radiasi surya.
Besarnya kehilangan panas pada kolektor, terutama secara konveksi dari kolektor ke lingkungan sangat dipengaruhi oleh kecepatan angin disekeliling kolektor, (kecepatan angin diasumsikan sekitar 1,5 m/s).
Perencanaan kolektor dilakukan dengan menghitung parameter-parameter berikut ini :
1. Desain Thermal meliputi :
a) Keseimbangan energi pada kolektor b) Panas yang berguna pada kolektor c) Luas kolektor yang dibutuhkan d) Kolektor dengan sirip dan tanpa sirip e) Panas yang diserap kolektor
f) Kerugian panas dari kolektor ke lingkungan g) Efisiensi Kolektor
2. Desain konstruksi meliputi :
a) Perencanaan komponen-komponen dar sar kolektor dan dudukan kolektor b) Pemilihan bahan pembuatan kolektor
c) Dimensi kolektor
Perencanaan Bagian Utama Kolektor
1. Perencanaan Pelat Absorber (Penyerap)
Bahan yang dipakai untuk pelat absorber (penyerap) antara lain: tembaga, kuningan, dan aluminium. Absorbsivitas bahan yang tinggi dapat dicapai dengan melapisi cat hitam pudar/buram yang refleksivitas kecil, maka dipilihlah pelat seng dengan tebal 0,4 mm dengan nilai konduktivitas (k) 112,2 W/m0 (tabel).
Kaca transparan yang digunakan diperoleh dari toko kaca, dengan nilai
transmisivitas () sebesar 0,85 dengan tebal 5 mm. 3. Pemilihan Isolasi
Berdasarkan sifat-sifat bahan isolasi yang digunakan ialah papan gabus dengan konduktivitas termal (k) 0,043 W/m2 0C dan tebal isolasi 1,5 cm. 4. Perencanaan Saluran Udara
Saluran udara pada kolektor berfungsi untuk memperlama terjadinya kontak udara dengan absorber didalam kolektor dan udara dapat menyentuh seluruh bagian dalam kolektor, sehingga perpindahan panas konveksi terjadi secara maksimal.
5. Perencanaan Rangka Dan Kedudukan Kolektor
Bahan rangka dipilih material baja pelat siku dengan ukuran 2,5 cm x 2,5 cm digunakan untuk rangka dan kedudukan kolektor.
3.4 Proses Pembuatan Solar Dryer Langkah pembuatan Solar Dryer : 1. Alat dan Bahan
Adapun perlengkapan yang dibutuhkan antara lain:
a. Pelat siku untuk rangka dan Pelat seng untuk pelat absorber b. Kaca, papan gabus, rigid foam, triplek, amplas dan lain-lain.
c. Perlengkapan untuk pengelasan. d. Perlengkapan untuk pengecatan.
2. Pembuatan Kontruksi/Rangka Solar Dryer
Rangka kolektor terbuat dari bahan besi siku dimana ukuran bagian dalam kolektor berbentuk empat persegi panjang.. Pada dudukan bagian bawah dilapisi dengan triplek dengan sedangkan pada bagian sisi samping akan dilapisi dengan kayu agar
lebih kaku dan tahan lama. Pelat siku tersebut dipotong dengan menggunakan gergaji besi sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan sesuai dengan perancangan, kemudian pelat siku dilas sesuai dengan bentuk gambar perancangan (Desain), dalam pembuatan kontruksi/rangka solar dryer yang harus diperhatikan adalah rangka/kontruksi tersebut harus mampu menahan beban yang yang cukup berat.
3. Pembuatan Plat Absorber
Gambar 3.1 Refleksi Radiasi Matahari pada Permukaan Absorber Dengan Sudut Kemiringan 450.
Pembuatan pelat absorber merupakan modifikasi dari bentuk pelat rata. Modifikasi ini dilakukan untuk mempertinggi penyerapan dan memperkecil pantulan radiasi matahari. Bentuk corrugated (beralur) yang berbentuk V yang semula dari pelat rata, bentuk alur V dengan sudut 450.
4. Pembuatan Kedudukan Kolektor
Kedudukan kolektor dibuat untuk meletakan kolektor pada bagian dalam kontruksi/rangka. Kedudukan kolektor dibuat secara bertingkat sebanyak 4 tingkat sesuai dengan jumlah pelat absorber. Tempat kedudukan kolektor tersebut dibuat dengan menggunakan bahan pelat siku.
5. Pemasangan Kaca Penutup (Cover) Pada Rangka Konstruksi
Kaca penutup merupakan lapisan transparan yang berfungsi untuk meneruskan radiasi matahari ke kolektor. Kaca penutup dipasang diatas kolektor, dengan kedudukan khusu untuk meletakan kaca penutup(cover) tersebut, sehingga kaca penutup bisa dibuka tutup dengan mudah untuk keperluan penelitian.
45
60
6. Pemasangan Isolasi
Pemasangan isolasi dilakukan pada bagian sisi bawah, samping kiri-kanan dan pada sisi belakang. Bahan isolasi yang digunakan adalah papan gabus, rigid foam dan triplek.
7. Pemasangan Seluruh Bagian-Bagian Solar Dryer
Setelah seluruh bagian-bagian dari kolektor selesai, kemudian digabungkan sehingga diperoleh kolektor yang diinginkan. Adapun proses pemasangannya ialah:
1. Letakkan triplek pada bagian bawah (dasar) kolektor.
2. Pada sisi terluar bagian samping dari rangka dudukan kolektor dipasang pelat seng ,
3. Kemudian dipasang isolasi pada bagian samping dengan bagian terluar pelat seng kemudian kayu, setelah kayu baru dilapisi dengan rigid foam. 4. Untuk bagian permukaan datar setelah triplek dipasang stereo foam
kemudian rigid foam.
5. Setelah isolasi terpasang kolektor dilapisi dengan pelat seng.
6. Setelah itu pelat aluminium yang telah ditekuk diletakkan diatas rigid
foam pada pemukaan datar.
7. Kanal dipasang pada pelat aluminium sebanyak tujuh lembar pelat dari seng.
8. Kolektor kemudian dicat dengan cat warna hitam kabur.
9. Pasang pegangan rangka kaca penutup dan engsel diantara rangka kaca penutup dengan rangka kolektor.
Kolektor yang telah dibuat diatas kemudian diletakkan pada dudukan kolektor yang terbuat dari baja siku berukuran 3 cm x 3 cm dengan sudut kemiringan (β) 10o
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Deskripsi Alat Pengering Yang Digunakan
Deskripsi alat pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Desain Termal
1. Temperatur udara masuk kolektor (Tin). Tin = 30 O C.
2. Temperatur udara keluar kolektor (Tout). Tout = 70 O C.
3. Laju aliran fluida kerja (V). V = 0,01 m/s.
4. Intensitas radiasi matahari (Eglob). Eglob = 800 W/m2.
5. Panas aktual yang digunakan untuk kenaikan fluida kerja 30 OC (Qu) yaitu Qu = 441,111526 W.
6. Luas kolektor (Ak). Ak = 1,6 m2.
7. Panas yang diserap oleh kolektor (Qa). Qa = 1033,6 W.
8. Panas harian yang diterima oleh kolektor (Qin). Qin = 1280 W.
9. Panas teoritis yang digunakan dengan memasukkan faktor transport panas (Fr).
QS = 765,365 Watt.
10. Kerugian panas dari kolektor ke lingkungan:
QL = 268,235 Watt.
Dimana:
Kerugian Panas pada sisi bawah kolektor:
Qb = 53,47 Watt.
Qs = 34,255 Watt.
Kerugian Panas pada sisi atas kolektor
Qa = 180,504 Watt.
11. Efisiensi kolektor.
Efisiensi aktual dari kenaikan temperatur kerja:
= 34,5 %.
Efisiensi menurut ASHRAE:
= 62,9 %.
Desain Konstruksi Pelat absorber
Bahan : Pelat aluminium 0.35 mm. Perlakuan permukaan : Cat Q-Lack Black Dop. Ukuran Sebelum ditekuk : 200 x 100 cm (2 lembar). Ukuran setelah ditekuk : 180 x 89 cm.
Kaca Penutup
Bahan : Kaca Transparan 5 mm.
Ukuran : 64 cm x 98 cm dan 110 cm x 98 cm. Bingkai kaca : Aluminium
Ukuran bingkai kaca : 2 x 2 cm. Isolasi Termal
Bahan 1 : Rigid Foam 2 cm. Konduktifitas termal : 0,166 W/m2 0C. Bahan 2 : Stiro Foam 1,5 cm.
Konduktifitas termal : 0,043 W/m2 0C. Rangka Kolektor
Bahan : Pelat baja profil L 96 x 45 cm. Ukuran : (96 cm x 45 cm) x 4 bagian. Rangka Ruang Pengering
Bahan : Pelat baja profil L. Kemiringan Kolektor : 40 0.
4.2 Prosedur pengujian
Adapun prosedur pengujian yang dilakukan terhadap sampel antara lain: Pembersihan sampel.
Melakukan penimbangan berat dari sampel yang akan diuji. Dalam pengujian yang dilakukan pada 5 rak dimana masing-masing rak berat pengujian sebesar 450 gram, salah satu rak dilakukan pengujian di luar alat penguji. Proses pengambilan data berat dari sampel dilakukan setiap 1 jam sekali.
Lama pengambilan data selama 7 jam.
Proses pengambilan data temperatur dari alat juga dilakukan pada setiap 1 jam sekali, data temperatur alat diambil pada 8 titik pengujian diantaranya 4 titik pada rak, 2 titik pada kolektor, dan 2 titik pada saluran masuk dan keluar. Data temperatur diambil dengan menggunakan alat ukur termokopel.
4.3 Pengambilan Data Pengujian
Proses pengambilan data pada alat pengering ini tergantung dari kondisi cuaca pada saat pengujian karena alat ini bekerja dengan memanfaatkan sinar radiasi yang dipancarkan oleh matahari. Jenis sampel pengujian yang digunakan adalah pisang.
Proses pengujian (pengeringan) merupakan proses perpindahan panas/kalor dan uap air secara simultan (perpindahan massa), yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang ada pada sampel (pisang). Laju penguapan air pada sampel (pisang) dalam pengeringan sangat ditentukan oleh kenaikan temperatur ruang pengering.
4.4 Analisa Data
Adapun proses analisa data dilakukan setelah alat pengering surya tersebut selesai dibuat. Proses pengujian dilakukan pada salah satu produk rumah tangga yaitu pisang sale. Proses pengujian dilakukan dengan membandingkan antara hasil pengeringan yang dilakukan didalam alat pengering surya dengan proses pengeringan secara alami (diluar) yang dijemur di alam terbuka.
Intensitas radiasi matahari bervariasi menurut cuaca saat pengujian berlangsung. Intensitas radiasi matahari tidak diukur, karena tidak tersedianya alat ukur radiasi matahari (solarimeter). Variasi intensitas radiasi matahari sebanding dengan variasi temperatur pelat absorber, sehingga variasi intensitas radiasi matahari saat pengujian dapat diwakili oleh variasi temperatur pelat absorber (Hanif, 1996)
Dari hasil pengujian yang dilakukan pada pisang diketahui bahwa kadar air yang yang terjadi pada setiap rak berkurang (tabel 4.1). Setelah 14 jam proses pengeringan diperoleh data sebagai berikut:
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Massa Bahan (Pisang).
Lama
Jam (Wib) MASSA BAHAN YANG DIKERINGKAN (gr)
(jam) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Di Luar
0 10.00 450 450 450 450 450 1 11.00 418 394 358 312 400 2 12.00 382 360 334 304 356 3 13.00 352 324 288 248 326 4 14.00 310 264 244 196 300 5 15.00 274 240 202 158 276 6 16.00 272 212 174 138 260 7 10.00 228 196 160 126 250 8 11.00 168 151 130 114 192 9 12.00 146 132 112 104 176 10 13.00 134 120 106 100 166 11 14.00 128 118 106 100 160 12 15.00 126 116 106 100 156 13 16.00 118 110 102 96 150 14 17.00 116 108 100 96 146
Dari tabel 4.2 dapat diketahui bahwa proses pengeringan yang dilakukan dengan alat pengering ini lebih cepat bila dibandingkan dengan proses pengeringan di alam terbuka. Pengeringan di dalam kolektor lebih cepat dari pengeringan di alam terbuka, karena perbedaan temperatur pengeringan. Temperatur pengeringan di dalam kolektor lebih tinggi dari temperatur pengeringan di alam terbuka (sama dengan temperatur lingkungan). Kualitas hasil pengeringan bahan yang dikeringkan dengan alat pengering lebih baik dan lebih bersih dibandingkan yang dikeringkan langsung di alam terbuka. Bahan yang dikeringkan dalam kolektor lebih bersih karena terhindar dari debu, kotoran dan gangguan binatang atau serangga, sehingga harga jual produk di pasaran lebih tinggi.
Tabel 4.2 Persentase Massa Bahan Yang Menguap No. Rak Pengeringan Massa Awal Massa Akhir Massa yang menguap Persentase Massa yang menguap 1 Rak 1 450 116 334 74.22 2 Rak 2 450 108 342 76.00 3 Rak 3 450 100 350 77.78 4 Rak 4 450 96 354 78.67 5 Rak di luar 450 146 304 67.56
Massa bahan terhadap lama pengeringan
90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Lam a Pengeringan (jam )
M a s s a B a h a n ( g ra m ) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Di Luar 0
Gambar 4.1 Pengurangan Massa bahan yang dikeringkan terhadap waktu pengeringan Temperatur pengujian maksimum terjadi pada pelat absorber yang berwarna hitam kabur dengan temperatur antara 109,1 0 C sampai 114,5 0 C yang terjadi pada pukul 12.00 WIB sampai 14.00 WIB.
Kerugian panas yang terjadi ke lingkungan terjadi karena adanya pengaruh dari konduktifitas termal bahan pembentuk kolektor, kecepatan angin di sekitar ruang kolektor serta adanya perbedaan temperatur antara kolektor dengan lingkungan. Kerugian panas pada sisi samping terjadi karena akibat dari konduksi dan konveksi ke lingkungan yang berbeda temperaturnya. Sedangkan Kerugian panas yang terbesar terjadi pada sisi atas kolektor hal ini terjadi karena
kerugian akibat dari konduksi ke kaca penutup serta radiasi dan konveksi secara bersamaan ke lingkungan.
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Temperatur.
No Jam (Wib) TEMPERATUR °C T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T~ 1 10.00 - 11.00 44.3 74.8 89.3 50.8 56.8 65.7 62.9 66.3 33.3 2 11.00 - 12.00 46.4 85.3 95.1 55.4 59.2 70.1 69.1 68.5 33.4 3 12.00 - 13.00 50.3 92.1 103.1 61.1 63.8 68.4 77.2 71.1 33.4 4 13.00 - 14.00 51.8 97.3 104.2 62.6 69.9 73.8 82.1 69.1 34.2 5 14.00 - 15.00 48.5 89 97 60.8 67.2 71.8 79.5 72.3 33.6 6 15.00 - 16.00 47.8 83.2 81.5 59.4 64 67 76 65.3 33.2 7 16.00 - 17.00 42.6 67.6 66.5 53.1 53 57.2 59.3 58.9 33.2 Rata-rata 40.37 78.43 90.5 55.51 59.39 63.1 69.67 70.83 33.2 Keterangan :
T1 : Temperatur udara masuk (Tin).
T2 & T3 : Temperatur plat absorber.
T4,T5,T6,T7 : Temperatur rak pada ruang pengering.
T8 : Temperatur keluar (Tout).
T : Temperatur lingkungan.
Temperatur Kolektor Surya
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1 2 3 4 5 6 7
Lam a Pe nge ringan (jam )
T em p er at u r ( C ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 Tling
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari hasil pengembangan kolektor pengering tenaga surya (solar
dryer compact) jenis pemanasan langsung menggunakan bahan penyimpan panas
berubah fasa adalah :
1. Rata-rata hasil pengeringan dengan kolektor 76,7% dan hasil pengeringan dijemur langsung 67.56%.Proses pengeringan dengan menggunakan kolektor lebih cepat bila dibandingkan dengan cara tradisional serta kualitas dari bahan yang dikeringkan lebih baik.
2. Proses pengeringan dengan Solar Dryer menggunakan penyimpan panas temperatur kolektor lebih merata dan lebih cepat kering. Proses pengeringan masih tetap berlangsung beberapa jam, saat cahaya matahari tertutup atau saat sore hari dengan sumber panas dari penyimpan panas.
5.2 Saran-saran
Adapun saran yang perlu diperhatikan untuk pengembangan dan pemakaian kolektor pengering tenaga surya (solar dryer) :
1. Gunakan isolasi yang memiliki harga konduktivitas termal yang rendah. 2. Pada waktu melakukan pengujian saat penimbangan sebaiknya dilakukan
dengan cepat untuk menghindari terjadinya rugi-rugi panas.
3. Pada saat pembingkaian kaca, sebaiknya kaca tersebut diberi sedikit jarak (clearance) untuk menghindari terjadinya pemuaian terhadap kaca yang dapat mengakibatkan kaca tersebutreta dan pecah.
4. Agar hasil pengeringan merata pada setiap rak perlu dilakukan rotasi posisi rak.
5. Perlu penelitian lebih lanjut dari alat ini dengan penyimpan panas yang bebeda, dan menutup alat pengering dengan penutup khusus sehingga penurunan temperatur yang drastis saat cuaca mendung atau sore hari dapat dihindari.
DAFTAR PUSTAKA
1. Anderson, Edward E., 1982, Fundamental of Solar Energy Conversion, Addison-Wesley, California.
2. Aziz, Azridjal, 1996, Kolektor Udara Surya (Perancangan dan Pembuatan), Skripsi, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Andalas, Padang.
3. Aziz, Azridjal, 2003, Perancangan Kolektor Surya Tipe Pelat Datar dengan
Flluida Kerja Udara, Jurnal Momentum, Institut Teknologi Padang, Padang.
4. Aziz, Azridjal, 2004, Teknologi Rekayasa Surya sebagai Pemanas Udara untuk
Proses Pengeringan (Solar Dyer), Jurnal Momentum, Institut Teknologi
Padang, Padang.
5. Fachrizal, N etal, 1994, Efisiensi Pengering Tipe Kotak Kombinasi Energi
Matahari dan Biomassa, Makalah Ilmiah UPT-LSDE, BPPT, PUSPITEK
Serpong.
6. Hewitt, G.F., 1994, Process Heat Transfer, CRC Press Inc., Boca Raton, USA. 7. Suwono, Aryadi, 1980, Pemanfaatan Energi Matahari untuk Pedesaan,
Proceedings, Bandung.
8. Zainuddin, Dahnil., 1990, Solar Teknik 1 & 2, Universitas Andalas, Padang. 9. Zainuddin, Dahnil,1995 , Makalah Teknologi Energi Surya, Padang.
LAMPIRAN
Tabel . Sifat-Sifat Udara Pada Tekanan Atmosfer.
Nilai μ, k, cD, dan Pr tidak terlalu bergantung pada tekanan dan dapat digunakan
untuk tekanan yang cukup luas.
T, K ρ kg/m3 cp kj/kg.0C μ kg/m.s x 105 v m2/s x 104 k W/m.0C α m2/s x 104 Pr 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 3.6010 2.3675 1.7684 1.4128 1.1774 0.9980 0.8826 0.7833 0.7048 0.6423 0.5879 0.5430 0.5030 0.4709 0.4405 0.4149 0.3925 0.3716 0.3524 0.3204 0.2947 0.2707 0.2515 0.2355 0.2211 0.2082 0.1970 0.1858 0.1762 0.1682 0.1602 0.1538 0.1458 0.1394 1.0266 1.0099 1.0061 1.0053 1.0057 1.0090 1.0140 1.0207 1.0295 1.0392 1.0551 1.0635 1.0752 1.0856 1.0978 1.1095 1.1212 1.1321 1.1417 1.160 1.179 1.197 1.214 1.230 1.248 1.467 1.287 1.309 1.338 1.372 1.419 1.482 1.574 1.688 0.6924 1.0283 1.3289 1.5990 1.8462 2.075 2.286 2.484 2.671 2.848 3.018 3.177 3.332 3.481 3.625 3.765 3.899 4.023 4.152 4.44 4.69 4.93 5.17 5.40 5.63 5.85 6.07 6.29 6.50 6.72 6.93 7.14 7.35 7.57 1.923 4.343 7.490 11.31 15.69 20.76 25.90 31.71 37.90 44.34 51.35 58.51 66.25 73.91 82.29 90.75 99.3 108.2 117.8 138.6 159.1 182.1 205.5 229.1 254.5 280.5 308.1 338.5 369.0 399.6 432.6 464.0 504.0 543.5 0.009246 0.013735 0.01809 0.02227 0.02624 0.03003 0.03365 0.03707 0.04038 0.04360 0.04659 0.04953 0.05230 0.05509 0.05779 0.06028 0.06279 0.06525 0.06752 0.0732 0.0782 0.0837 0.0891 0.0946 0.100 0.105 0.111 0.117 0.124 0.131 0.139 0.149 0.161 0.175 0.02501 0.0574 0.10165 0.15675 0.22160 0.2983 0.3760 0.4222 0.5564 0.6532 0.7512 0.8578 0.9672 1.0774 1.1951 1.3097 1.4271 1.5510 1.6779 1.969 2.251 2.583 2.920 3.262 3.609 3.977 4.379 4.811 5.260 5.715 6.120 6.540 7.020 7.441 0.770 0.753 0739 0.722 0.708 0.697 0.689 0.683 0.680 0.680 0.680 0.682 0.684 0.686 0.689 0.692 0.696 0.699 0.702 0.704 0.707 0.705 0.705 0.705 0.705 0.705 0.704 0.704 0.702 0.700 0.707 0.710 0.718 0.730
Tabel. Sifat-sifat bukan logam. Bahan Temperatur 0C k, W/m/.0C ρ kg/m3 c kj/kg.0C α m2/s x 107 Bahan-bahan bangunan dan penahan kalor
Aspal Bata: Bata bangunan Biasa Muka Bata karborundum Bata krom Tanah diatomea Dicetak dan Dibakar Bata tahan api
Dibakar 24260F Dibakar 26420F Missouri Magnesit Semen, portland Moster Beton, sinder Batu, 1.2-4 campur Gelas, jendela Korosilikat Plaster, gips La logam Lat kayu Batu: Granit Batu kapur Marmer Batu pasir Kayu (melintas serat)
Balsa, 8,8 lb/ft3 Sipres
Fir
Mapel atau oak Pinus kuning Pinus putih 20-55 20 600 1400 200 550 900 200 870 500 800 1100 500 800 1100 200 600 1400 200 650 1200 23 23 20 20 30-75 20 20 20 100-300 40 30 30 23 30 23 30 0.74-0.76 0.69 1.32 18.5 11.1 2.32 2.47 1.99 0.24 0.31 1.04 1.07 1.09 1.28 1.37 1.40 1.00 1.47 1.47 3.81 2.77 1.90 0.29 1.16 0.76 1.37 0.78 (avg) 1.09 0.48 0.47 0.28 1.79-3.98 1.26-1.33 2.07-2.94 1.83 0.55 0.097 0.11 0.166 0.147 0.112 1600 2000 3000 2000 2300 2600 1500 1900-2300 2700 2200 1440 2640 2500 2500-2700 2160-2300 140 460 420 540 640 430 0.84 0.84 0.96 0.96 0.96 1.13 0.88 0.84 0.84 0.82 0.90 0.80 0.71 2.72 2.4 2.8 5.2 9.2 9.8 7.9 5.4 5.8 4.0 8.2-6.8 3.4 4.0 8-18 3.6-5.9 10-13.6 11.2-11.9 0.96 1.28 0.82
Tabel ABSORBER TEST MATERIAL
Code* Absorber Material Optical Popertiest Coating Substrate Absorptance Emittance A C D E F G H I J L M N P
Black nickel Steel Flat black paint Copper Black chrome Steel (nickel-flashed)
Flat balck paint Copper Copper oxide Copper Black porcelain Steel Flat black paint Aluminum Black chrome Stainlees steel Black chrome Aluminum Laed oxide Copper Oxide anodized Aluminum Oxide conversion Aluminum Coating
Black chrome Copper
0.87 0.13 0.98 0.92 0.97 0.07 0.95 0.87 0.96 0.75 0.93 0.86 0.95 0.89 0.88 0.19 0.98 0.14 0.99 0.29 0.94 0.10 0.93 0.51 0.96 0.08
Code letters A through H indicate material coupon specimens cut from solar
collector A through H. codes 1 through P test at the materials level only. These properties are dependent on the formulation and manufacturing
processes used, other product within a generic class of materials may have significantly different properties.
Everage values based on s minimum of 10 test specimens
from NBS TN 1136,1981. NBS Solar collector durability and reliability test program plan by D. Wakman , E. street, and T. seiler
\
Gambar Alat Pengering Surya Jenis Pemanasan Langsung
Tabel 1. Data Massa Bahan Yang Dikeringkan
Lama
Jam (Wib) MASSA BAHAN YANG DIKERINGKAN (gr)
(jam) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Di Luar Hari Rabu, 26 November 2008
0 10.00 450 450 450 450 450 1 11.00 418 394 358 312 400 2 12.00 382 360 334 304 356 3 13.00 352 324 288 248 326 4 14.00 310 264 244 196 300 5 15.00 274 240 202 158 276 6 16.00 272 212 174 138 260
Hari Kamis, 27 November 2008
7 10.00 228 196 160 126 250 8 11.00 168 151 130 114 192 9 12.00 146 132 112 104 176 10 13.00 134 120 106 100 166 11 14.00 128 118 106 100 160 12 15.00 126 116 106 100 156 13 16.00 118 110 102 96 150 14 17.00 116 108 100 96 146
Tabel 2. Data Temperatur Pengeringan
No Jam (Wib)
TEMPERATUR °C
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T~ Hari Rabu, 26 November 2008
1 10.00 - 11.00 44.3 74.8 89.3 50.8 56.8 65.7 62.9 66.3 33.3 2 11.00 - 12.00 46.4 85.3 95.1 55.4 59.2 70.1 69.1 68.5 33.4 3 12.00 - 13.00 50.3 92.1 103.1 61.1 63.8 68.4 77.2 71.1 33.4 4 13.00 - 14.00 51.8 97.3 104.2 62.6 69.9 73.8 82.1 69.1 34.2 5 14.00 - 15.00 48.5 89 97 60.8 67.2 71.8 79.5 72.3 33.6 6 15.00 - 16.00 47.8 83.2 81.5 59.4 64 67 76 65.3 33.2 7 16.00 - 17.00 42.6 67.6 66.5 53.1 53 57.2 59.3 58.9 33.2 Rata-rata 40.37 78.43 90.5 55.51 59.39 63.1 69.67 70.83 33.2
Hari Kamis, 27 November 2008
1 10.00 - 11.00 46.3 85.3 93.8 56.9 63.6 69.5 71.7 68.2 33.2 2 11.00 - 12.00 48 87.3 102.6 63.4 71.9 76.7 55.6 77.2 33.5 3 12.00 - 13.00 46.6 78.8 94.3 64.2 67.4 70 68.9 68.2 34.2 4 13.00 - 14.00 42.4 61.7 70.2 51.8 53.5 56.6 58.2 55.8 34.5 5 14.00 - 15.00 39.4 60.5 65 47.2 56.3 52.9 55.6 53 34 6 15.00 - 16.00 54.6 99.4 91.5 68.5 77.6 80 85.5 79.3 33.3 7 16.00 - 17.00 39 54.9 56.7 49.7 49.2 51.4 53.4 51.9 32.2 Rata-rata 40.37 78.43 90.5 55.51 59.39 63.1 69.67 70.83 33.2
Massa bahan terhadap lama pengeringan 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Lam a Pengeringan (jam )
M a s s a B a h a n ( g ra m ) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Di Luar 0
Gambar 1. Laju Pengeringan massa bahan
Temperatur Kolektor Surya
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1 2 3 4 5 6 7
Lama Pengeringan (jam)
T e m p e r a tu r (C ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 Tling
Gambar 2. Distribusi temperatur pengeringan hari 1
Temperatur Kolektor Surya
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1 2 3 4 5 6 7
Lam a Pengeringan (jam )
T e m p e ra tu r (C ) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 Tling
