PEMBUATAN ALAT PENGERING GABAH YANG MEMANFAATKAN UDARA PANAS KOLEKTOR DENGAN CERMIN DATAR
CONSTRUCTION OF PADDY DRYER USING COLLECTOR AIR ENERGY HEAT WITH FLAT MIRROR
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi
Di Jurusan Teknik Konversi Energi
Oleh : Dodi Iqbal Iskandar
091711042
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
“Barangsiapa yang keluar rumah untuk belajar satu bab dari ilmu pengetahuan, maka ia
telah berjalan fisabilillah sampai ia kembali ke rumahnya”
(H.R. Tirmidzi dari Anas .r.a)
“Dengan nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang : Bukankah Kami
telah melapangkan untukmu dadamu?; dan Kami telah menghilangkan darimu bebanmu;
yang memberatkan punggungmu?; Dan Kami tinggikan bagimu sebutan (nama)mu; Karena
sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan; Maka apabila kamu telah selesai
(dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain; dan hanya
kepada Tuhan-mulah hendaknya kamu berharap”
(Q.S Al-Insyirah : 1-8)
Dan rendahkanlah dirimu terhadap mereka berdua dengan penuh kesayangan Dan
ucapkanlah : ”Wahai Tuhanku, kasihanilah mereka, sebagaimana mereka berdua telah
mendidik aku waktu kecil”
(Q.S Al-Israa : 24)
Kupersembahkan Tugas Akhir ini untuk
Kedua orang tua tercinta, semua saudara dan keluarga besarku tersayang
Dan semua teman-teman yang selalu menerima saya apa adanya
Yang selalu membantu saya ketika susah dan senang
Terimakasih untuk semuanya
DATA DIRI PENULIS
Nama : Dodi Iqbal Iskandar
NIM : 091711042
Tempat dan Tanggal Lahir
: Majalengka, 18 Januari 1992
Alamat
: Blok Jum’at Jatilawang No.31 RT02/RW01
Ds. Leuweunggede Kec. Jatiwangi 45454 Majalengka
Telepon
: +6285221251600
Jenis Kelamin
: Pria
Agama
: Islam
Tinggi / Berat Badan
: 170 cm / 51 Kg
Golongan Darah
: B
Latar Belakang Pendidikan :
Jenis Pendidikan
Nama Sekolah
Tahun
TK
Sri Mulya Sari
1996 - 1997
SD
SDN Leuweunggede II
1997 - 2003
SLTP
MTsN Sukaraja
2003 - 2006
SLTA
SMAN 1 Jatiwangi
2006 - 2009
Perguruan Tinggi
Politeknik Negeri Bandung (Teknik Konversi Energi)
2009 - 2012
Pengalaman Organisasi :
2010 - 2011
: Ketua UKM Tenis Meja Politeknik Negeri Bandung
2010 - 2011
: Kadiv. Minat dan Bakat Himpunan Mahasiswa Teknik Energi
UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini tentunya penulis tidak terlepas dari
bantuan dan support dari pihak lain, maka dari itu penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada :
Allah SWT yang masih memberikan kesempatan hidup untuk terus menjalankan
kewajiban dari perintah-Nya dan berkehidupan untuk berjalan kearah yang lebih baik
sesuai dengan kodrat manusia.
Keluargaku, kedua orang tuaku, dan adikku tercinta yang selalu mendo’akan dan memberi
semangat. Ucapan terima kasih pun tidak cukup untuk menggambarkan rasa cinta kalian.
Kakek dan Nenekku di Majalengka yang selalu memberi dorongan untuk menjadi orang
yang sukses di dunia maupun di akhirat.
Bapak Aceng Daud, M. Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Konversi Energi.
Bapak Teguh Sasono, Ir., M.T. selaku Koordinator Pelaksanaan Tugas Akhir tahun 2012.
Bapak Rusmana, SST. selaku Pembimbing Tugas Akhir I. Terima kasih atas kesabarannya
dalam membimbing saya yang terlalu polos dalam memahami ilmu pengetahuan.
Ibu Ika Yuliyani, ST., M.T. selaku Pembimbing Tugas Akhir II. Terima kasih atas segala
masukan yang diberikan dan membantu dalam kemajuan penyelesaian tugas akhir.
Ibu Sri Wuryanti, Ir., M.Si. selaku Penguji Sidang TA I. Terima kasih atas masukannya.
Pa Dedi, Pa Warsono, Pa Uyep yang selalu membantu dalam pelaksanaan Tugas Akhir
saya. Jasa kalian akan selalu saya ingat.
Para Teknisi Lab. Atas dan Lab. Bawah Teknik Energi. Terima kasih atas kerjasamanya.
Erik Rekayana, Salmi Yuwaffa, Faqih Azizzudin, Agry Kusuma S, Arief Abdurrahman M
selaku partner TA dan PKM yang selalu ada disaat suka maupun duka. Thanks best friend.
Rekan-rekan seperjuangan di kelas 3A Konservasi Energi yang selalu membuat saya ceria
dengan leluconnya sehingga menambah semangat untuk terus berkarya.
Sahabat-sahabatku angkatan 2009 Teknik Energi. Kenangan selama 3 tahun di Polban
tidak akan terlupakan sepanjang masa.
Penulis berdo’a dan selalu berusaha membalas kebaikan kalian semua. Seandainya
penulis tidak dapat membalas semua yang telah kalian berikan, penulis sangat yakin Allah
SWT
akan
mencatat
dan
membalas
kebaikan
kalian.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan Laporan
Tugas Akhir yang berjudul “PEMBUATAN ALAT PENGERING GABAH YANG
MEMANFAATKAN UDARA PANAS KOLEKTOR DENGAN CERMIN DATAR”.
Tugas akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan program
pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Bandung.
Tugas akhir yang dibuat adalah suatu alat pengering gabah yang memanfaatkan energi
panas matahari dan udara panas. Alat ini dibuat untuk mengatasi berbagai macam kekurangan
dari pengeringan secara tradisional, karena masyarakat Indonesia cenderung mengeringkan
gabah dengan cara ditebar dilantai, dan alat pengering ini ramah lingkungan karena hanya
memanfaatkan energi primer dari matahari dan udara panas.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini belum sepenuhnya
sempurna. Oleh karena itu, penulis berharap dapat memperoleh kritik dan saran yang bersifat
membangun dari semua pihak demi kesempurnaan laporan ini. Semoga Laporan Tugas Akhir
ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bandung, Juli 2012
Penulis
ABSTRAK
Beras merupakan makanan pokok masyarakat indonesia. Beras berasal dari gabah.
Gabah yang akan digiling menjadi beras harus dikeringkan terlebih dahulu. Tujuannya agar
tidak mudah pecah saat digiling. Pengeringan gabah dilakukan secara alami atau buatan.
Pengeringan alami yang banyak digunakan masyarakat pedesaan adalah pengeringan gabah
dengan tenaga matahari. Pengeringan gabah secara buatan dilakukan dengan kolektor matahari
black body untuk mempersingkat waktu pengeringan. Kolektor akan memanaskan udara
didalamnya untuk digunakan sebagai pengering gabah. Gabah diletakkan didalam tabung.
Cermin datar digunakan untuk menambah energi panas ke kolektor.
Kata kunci : Gabah, tenaga matahari, pengeringan, kolektor blackbody, pemanas udara,
tabung, cermin datar.
ABSTRACT
Rice is main food for people in Indosesia. Rice is produced from paddy. Paddy must be
dried before sent to rice hull to be rice. Before hulling process, paddy is dried to prevent
broken paddy. The drying process could be naturally or artificially. Natural drying which is
common used by farmer uses solar radiation. Drying process using blackbody collector could
reduce drying time. The collector will heating an air to used as paddy dryer. Paddy is put on
cyllinder. Flat mirror used to add energy for collector.
Keywords : Unshelled paddy, solar energy, drying, balckbody collector, air heater, cyllinder,
flat mirror.
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN... i
DATA DIRI PENULIS...iii
UCAPAN TERIMA KASIH...iv
KATA PENGANTAR...v
ABSTRAK...vi
ABSTRACT...vii
DAFTAR ISI...viii
DAFTAR TABEL...xi
DAFTAR GAMBAR...xii
BAB I... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan... 1 1.3 Rumusan Masalah... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metodologi Kajian... 2 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II... 4 2.1 Pengeringan Gabah... 4 2.2 Metode Pengeringan... 5 2.3 Teori Pengeringan... 6
2.3.1 Penentuan kandungan air suatu bahan... 6
2.3.2 Perhitungan massa uap air yang diuapkan dalam pengeringan... 7
2.3.3 Kelembaban udara... 8
2.4 Prinsip-Prinsip Perpindahan Panas... 9
2.4.1 Konduksi... 9
2.4.2 Konveksi... 10
2.4.3 Radiasi... 10
2.5 Radiasi Surya... 10
2.5.1 Potensi energi matahari... 10
2.5.2 Struktur fisik matahari... 12
2.5.3 Konstanta matahari... 14
2.5.4 Radiasi surya pada permukaan bumi... 14
2.5.5 Konsep dasar radiasi... 16
2.6 Energi Yang Diterima Kolektor... 17
2.7 Proses Pengeringan... 18
2.8 Kurva Laju Pengeringan... 19
2.9 Konstanta Pegas... 20
2.10 Kualitas Gabah... 20
BAB III... 21
3.1 Rencana Pembuatan Alat... 21
3.2 Rencana Anggaran Biaya... 22
3.3 Persiapan Alat dan Bahan... 23
3.3.1 Peralatan pembuatan alat... 23
3.3.2 Bahan pembuatan alat... 25
3.4 Pembuatan Alat... 27
3.4.1 Pembuatan rangka... 27
3.4.2 Pembuatan tabung pengering... 29
3.4.3 Pembuatan kolektor pemanas udara... 31
3.4.4 Pembuatan sensor berat... 32
3.5 Kapasitas Tabung Pengering... 35
3.6 Kapasitas Kolektor Udara... 35
3.7 Penggunaan Cermin Datar... 36
BAB IV... 37
4.1 Metode Pengujian... 37
4.2 Prosedur Pengujian... 37
4.3 Alat Yang Digunakan... 38
4.4 Pengambilan Data... 39
4.5 Data Hasil Pengujian dan Analisa... 40
4.6 Analisis Data Pengujian... 43
4.7 Analisis Kinerja Sistem Pengering Gabah... 44
4.7.1 Laju pengeringan gabah... 45
4.7.2 Karakteristik alat pengering gabah... 46
4.8 Pengolahan Data... 49
4.9 Neraca energi pada alat pengering gabah... 49
4.9.1 Perhitungan efisiensi pada pengeringan menggunakan cermin datar... 49
4.9.2 Perhitungan efisiensi pada pengeringan tanpa menggunakan cermin datar... 51
BAB V... 54 5.1 Kesimpulan... 54 5.2 Saran... 54 REFERENSI... 55
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan... 23
Tabel 3.2 Bahan yang digunakan... 25
Tabel 3.3 Bagian – bagian rangka... 27
Tabel 3.4 Kebutuhan bahan kolektor... 31
Tabel 3.5 Bahan-bahan untuk sensor berat... 33
Tabel 4.1 Alat ukur yang digunakan... 38
Tabel 4.2 Pengujian Alat Pengeringa Gabah dengan Menggunakan Cermin Datar... 40
Tabel 4.3 Pengujian Alat Pengering Gabah tanpa Menggunakan Cermin Datar... 41
Tabel 4.4 Pengujian Konvensional yang dibandingkan dengan Pengujian Menggunakan Cermin Datar ... 42
Tabel 4.5 Pengujian Konvensional yang dibandingkan dengan Pengujian tanpa Menggunakan Cermin Datar... 42
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sling psychrometer... 8
Gambar 2.2 Diagram psikrometrik... 9
Gambar 2.3 Perbandingan spektra energi radiasi matahari... 11
Gambar 2.4 Energi radiasi matahari yang diterima diberbagai belahan bumi... 12
Gambar 2.5 Struktur Matahari... 13
Gambar 2.6 Hubungan ruang matahari-bumi... 14
Gambar 2.7 Sifat radiasi yang penting dalam proses termal surya... 16
Gambar 2.8 Spektrum radiasi elektromagnetik... 17
Gambar 2.9 Ilustrasi proses pengeringan bahan... 18
Gambar 2.10 Kurva laju pengeringan... 19
Gambar 3.1 Diagram Alir Rencana Pembuatan Alat... 21
Gambar 3.2 Proses pembuatan pondasi bawah... 28
Gambar 3.3 Struktur kerangka... 29
Gambar 3.4 Bentangan bahan tabung... 29
Gambar 3.5 Konstruksi pintu masuk material... 30
Gambar 3.6 Tabung pengering gabah... 31
Gambar 3.7 Sketsa konstruksi kolektor... 32
Gambar 3.8 Pengujian konstanta pegas... 32
Gambar 3.9 Konstruksi sensor berat... 34
Gambar 3.10 Proses pengecatan sensor berat... 34
Gambar 3.11 Kolektor tampak samping... 36
Gambar 4.1 Grafik hubungan waktu terhadap intensitas radiasi dan suhu permukaan kolektor... 46
Gambar 4.2 Grafik hubungan waktu terhadap temperatur permukaan kolektor dan temperatur udara. 46 Gambar 4.3 Grafik perbandingan massa gabah antara pengeringan menggunakan alat dan secara tradisional... 47
Gambar 4.4 Grafik hubungan intensitas radiasi, suhu permukaan, dan suhu udara keluar terhadap waktu... 47
Gambar 4.5 Grafik perbandingan performansi alat pengering gabah... 48
