BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Pengujian
Pada pengujian kompor biomassa berbahan bakar cangkang kelapa sawit diperoleh data:
4.1.1. Pengujian Berbahan Bakar Cangkang Tabel 4.1. CO, CO2 dan Temperatur Percobaan Pertama
No. CO (ppm) CO2(ppm) T1(0C) T2(0C) T3(0C)
1 70.24 1965 22.7 50.9 60.3
2 64.71 3905 45.5 60.8 101.8
3 78.93 3670 56.4 78.1 141.1
4 60.69 4215 67.9 90.3 151.9
5 56.36 2770 78.4 104.3 150.6
6 41.78 2060 82.2 102.2 132.4
7 62.02 1835 87.9 110.1 131.3
8 75.42 3140 89.8 111.7 145.1
9 63.36 3735 96.5 110.8 161.8
Ket :
T1 : Temperatur air
T2 : Temperatur Output Kompor T3 : Temperatur Sumber
Tabel 4.2. CO, CO2 dan Temperatur Percobaan Kedua No. CO (ppm) CO2(ppm) T1(0C) T2(0C) T3(0C)
1 50.54 1415 22.7 55.4 103.4
2 104.36 4200 44.2 55.7 169.4
3 97.69 4320 55.9 62.3 186.2
4 84.97 4160 66.4 78.6 185.3
5 56.79 3175 77.5 92.1 188.6
6 35.78 2260 82.3 99.9 159.7
7 23.21 1700 83.7 89.9 141.7
8 36.84 1580 90.1 94.9 139.3
9 41.2 1750 92.5 90.9 158.9
10 50.54 2680 95.7 93.1 158.1
Tabel 4.3. CO, CO2 dan Temperatur Percobaan Ketiga No. CO (ppm) CO2(ppm) T1(0C) T2(0C) T3(0C)
1 62.02 1410 22.7 73.3 99.4
2 41.2 3005 47.4 69.4 148.1
3 77.45 2515 55.8 76.4 152.4
4 41.2 2255 63.9 81.7 157.5
5 49.33 2555 70.1 82 165.5
6 40.09 1980 80.3 83.6 156.1
7 50.54 2010 86 85.4 153.6
8 34.74 2085 89.3 86.4 144.3
9 40.09 2060 90.1 76.4 136.8
4.1.2. Pengujian Berbahan Bakar Pellet Pelepah Sawit Campuran Getah Pulai
Tabel 4.4. CO, CO2 dan Temperatur Percobaan Pertama No. CO (ppm) CO2(ppm) T1(0C) T2(0C) T3(0C)
1 30.68 2040 26.2 92.4 188
2 37.91 3452 44.6 80.1 228.5
3 36.84 2870 58.4 77.2 243
4 53 4545 70.5 74 257.7
5 27.28 2910 82.6 67.1 271.5
6 28.74 20 94.1 71 275.1
Tabel 4.5. CO, CO2 dan Temperatur Percobaan Kedua No. CO (ppm) CO2(ppm) T1(0C) T2(0C) T3(0C)
1 172.93 390 26.2 90.8 185.3
2 43.33 390 44.5 169.4 242.1
3 37.91 2275 58.3 179.4 249.1
4 40.09 1280 71.3 162.3 318.4
5 50.54 2465 85 181.3 393.2
6 48.13 3220 92.7 177.9 371.5
Tabel 4.6. CO, CO2 dan Temperatur Percobaan Ketiga No. CO (ppm) CO2(ppm) T1(0C) T2(0C) T3(0C)
1 333.67 390 26.2 352.7 177.1
2 74.53 885 43.9 338.6 247.3
3 56.79 2195 58.8 341.2 320.9
4 51.76 2270 76.3 361.5 313.9
5 48.13 1460 87.5 348.9 355.2
4.2. Pembahasan
4.2.1. Hasil Pengujian Kompor Biomassa Sesuia SNI 7926:2013
Pada pengujian kompor biomassa ini dilakukan dengan 2 bahan bakar, yaitu:
4.2.1.1.Hasil Pengujian Kompor Biomassa Dengan Bahan Bakar Cangkang Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.7 dibawah ini :
Tabel 4.7. Hasil Pengukuran Tempreratur Bahan Bakar Cangkang Pengujian M0
(kg) M1 (kg)
Bb0 (kg)
Bb1 (kg)
ΔMk (kg)
We (kg/s)
Wf (kg/s)
t (s)
T0 (oC)
T1 (oC)
ΔT (oC) 1 1 0.962 0.5 0.155 0.345 0.00063 0.00575 480 22.7 95.6 72.9 2 1 0.954 0.35 0 0.35 0.00076 0.00058 540 22.7 91.7 69 3 1 0.981 0.35 0.105 0.245 0.00031 0.00041 80 22.7 96.1 73.4 Keterangan :
M0 : Massa awal air (kg) M1 : Massa akhir air (kg)
Bb0 : Massa bahan bakar awal (kg) Bb1 : Massa bahan bakar akhir (kg)
Mk : Bahan bakar habis terpakai (kg) We : Laju Penguapan Air (kg/s) Wf : Laju Bahan Bakar (kg/s) t : Waktu masak air (s) T0 : Temperatur awal air (C) T1 : Temperatur akhir air (C) ΔT : Perubahan Temperatur Air (C)
Gambar 4.1. Grafik Perbandingan Laju Penguapan Air Dan Laju Bahan Bakar Dari grafik diatas dapat dilihat perbandingan laju penguapan dan laju bahan bakar. Pada percobaan 1 dengan menggunakan bahan bakar Cangkang kelapa sawit, didapatkan laju penguapan air sebesar 0,00063 kg/s sedangkan laju bahan bakar sebesar 0,00575 kg/s. Untuk perubahan temperatur air terlihat pada grafik dibawah ini:
Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Perubahan Temperatur Air 0
0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006
1 2 3
0,00063 0,00076
0,00031 0,00575
0,00058 0,00041
We (kg/s) Wf (kg/s)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
T0 (oC) T1 (oC) DT (oC)
22,7
95,6
72,9
22,7
91,7
69
22,7
96,1
73,4
Series1 Series2 Series3
a. Perhitungan Efisiensi Thermal (
ηT)
Sesuai SNI 7926:2013 Data bahan bakar tempurung : Massa awal air (Ma) : 1 kg
Massa air yang menguap (Δma) : 0,038 kg
Kalor jenis air (Cp) : 4180 j/kg0C
Selisih suhu akhir air terhadapap suhu awal air (ΔT) : 72.9 0C
Massa bahan bakar yang telah digunakan (Δmk) : 0.345 kg
Kalor penguapan air (L) : 2268000 j/kg
LHV : 4300000 kal/kg
ηT =
=
⁄ ⁄ ⁄= 0,26 26 %
Tabel 4.8. Rekapitulasi Efisiensi Thermal Percobaan Nilai Efisiensi Thermal
1 26%
2 25%
3 37%
b. Laju Pembakaran (Sc)
Massa bahan bakar yang terpakai (mk) : 0,345 kg Lama waktu pengujian (t) : 0,113889 jam Sc =
=
= 2,5875 kg/jam
Tabel 4.9. Rekapitulasi Laju Pembakaran Percobaan Nilai Laju
Pembakaran
1 2.588
2 2.333
3 1.838
Rata-rata 2.253
c. Efisiensi Pembakaran (
ηc)
Data pengujian emisi gas buang CO dan CO2 : NCO : 63.72333 ppm
NCO2 : 3032.778 ppm
ηc =
=
= 0,979 ppm
Tabel 4.10. Rekapitulasi Nilai Efisiensi Pembakaran Percobaan Nilai Efisiensi
Pembakaran
1 0.9865
2 0.9608
3 0.9215
Rata-rata 0.956
d. Emisi Gas CO
Data hasil pengujian emisi gas buang CO dan CO2 permenit pada proses pemasakan air sampai mendidih ditunjukkan pada tabel 4.11.
1 ppm = 0,001 g/kg
= 63,7233 × 0,001
=0.0637233 g/kg
Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO Dan CO2
No. Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3
CO (ppm) CO2 (ppm) CO (ppm) CO2 (ppm) CO (ppm) CO2 (ppm)
1 70.24 1965 50.54 1415 62.02 1410
2 64.71 3905 104.36 4200 41.2 3005
3 78.93 3670 97.69 4320 77.45 2515
4 60.69 4215 84.97 4160 41.2 2255
5 56.36 2770 56.79 3175 49.33 2555
6 41.78 2060 35.78 2260 40.09 1980
7 62.02 1835 23.21 1700 50.54 2010
8 75.42 3140 36.84 1580 34.74 2085
9 63.36 3735 41.2 1750 40.09 2060
10 - - 50.54 2680 - -
Rata-
rata 63.72333 3032.778 58.192 2724 48.51778 2208.333
4.2.1.2.Hasil Pengujian Kompor Biomassa Dengan Bahan Bakar Pellet Serbuk Pelepah Sawit Campuran Getah Pulai
Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.12 dibawah ini : Tabel 4.12. Hasil Pengukuran Tempreratur Bahan Bakar Getah Pulai
Pengujian M0 (kg)
M1 (kg)
Bb0 (kg)
Bb1 (kg)
ΔMk (kg)
We (kg/s)
Wf (kg/s)
t (s)
T0 (oC)
T1 (oC)
ΔT (oC) 1 1 0.964 0.25 0.022 0.228 0.0006 0.0038 600 22.7 94.1 71.4 2 1 0.965 0.2 0.012 0.188 0.00058 0.0031 840 22.7 92.7 70 3 1 0.977 0.225 0 0.225 0.00038 0.00375 720 22.7 96.1 73.4 Keterangan :
M0 : Massa awal air (kg) M1 : Massa akhir air (kg)
Bb0 : Massa bahan bakar awal (kg) Bb1 : Massa bahan bakar akhir (kg)
Mk : Bahan bakar habis terpakai (kg) We : Laju Penguapan Air (kg/s) Wf : Laju Bahan Bakar (kg/s) t : Waktu masak air (s) T0 : Temperatur awal air (C) T1 : Temperatur akhir air (C) ΔT : Perubahan Temperatur Air (C)
Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Laju Penguapan Air Dan Laju Bahan Bakar Dari grafik diatas dapat dilihat perbandingan laju penguapan dan laju bahan bakar. Pada percobaan 1 dengan menggunakan bahan bakar Cangkang kelapa sawit, didapatkan laju penguapan air sebesar 0,0006 kg/s sedangkan laju bahan bakar sebesar 0,0038 kg/s. Untuk perubahan temperatur air terlihat pada grafik dibawah ini:
Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Perubahan Temperatur Air 0
0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004
1 2 3
0,0006 0,00058
0,00038 0,0038
0,0031
0,00375
We (kg/s) Wf (kg/s)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
T0 (oC) T1 (oC) DT (oC)
22,7
94,1
71,4
22,7
92,7
70
22,7
96,1
73,4
Series1 Series2 Series3
a. Perhitungan Efisiensi Thermal (
ηT)
Sesuai SNI 7926:2013 Data bahan bakar Getah Pulai : Massa awal air (Ma) : 1 kg
Massa air yang menguap (Δma) : 0,036 kg
Kalor jenis air (Cp) : 4180 j/kg0C
Selisih suhu akhir air terhadapap suhu awal air (ΔT) : 71.4 0C
Massa bahan bakar yang telah digunakan (Δmk) : 0.228 kg
Kalor penguapan air (L) : 2268000 j/kg
LHV : 6791700 kal/kg
ηT =
=
⁄ ⁄ ⁄= 0,20 20 %
Tabel 4.13. Rekapitulasi Efisiensi Thermal Percobaan Nilai Efisiensi Thermal
1 20%
2 24%
3 20%
b. Laju Pembakaran (Sc)
Massa bahan bakar yang terpakai (mk) : 0,228 kg Lama waktu pengujian (t) : 0,16667 jam Sc =
=
= 1.368 kg/jam
Tabel 4.14. Rekapitulasi Laju Pembakaran Percobaan Nilai Laju
Pembakaran
1 1.368
2 0.806
3 1.125
Rata-rata 1.100
c. Efisiensi Pembakaran (
ηc)
Data pengujian emisi gas buang CO dan CO2 : NCO : 35.74167 ppm
NCO2 : 2639.5 ppm
ηc =
=
= 0,9865 ppm
Tabel 4.15. Rekapitulasi Nilai Efisiensi Pembakaran Percobaan Nilai Efisiensi
Pembakaran
1 0.9865
2 0.9608
3 0.9215
Rata-rata 0.956 d. Emisi Gas CO
Data hasil pengujian emisi gas buang CO dan CO2 permenit pada proses pemasakan air sampai mendidih ditunjukkan pada tabel 4.16.
1 ppm = 0,001 g/kg
= 35.74167 × 0,001
= 0.03574167 g/kg
Tabel 4.16. Rekapitulasi Hasil Pengujian Emisi Gas Buang CO Dan CO2 No.
Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 CO
(ppm)
CO2
(ppm) CO (ppm)
CO2
(ppm) CO (ppm)
CO2 (ppm)
1 30.68 2040 172.93 390 333.67 390
2 37.91 3452 43.33 390 74.53 885
3 36.84 2870 37.91 2275 56.79 2195
4 53 4545 40.09 1280 51.76 2270
5 27.28 2910 50.54 2465 48.13 1460
6 28.74 20 48.13 3220
Rata-
rata 35.74167 2639.5 65.48833 1670 112.976 1440
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan dari pengolahan data yang diperoleh dalam penelitian ini, maka dapat disimpulkan:
1. Setelah dilakukan pengujian pada kompor biomassa berbahan bakar cangkang kelapa sawit dan pellet pelepah sawit serta campuran getah pulai didapat bahwa bahan bakar tersebut lolos uji sesuai SNI 7926:2013 yaitu kompor biomassa berbahan bakar cangkang pada efisiensi termal rata-rata sebesar 29 % yang dinyatakan lolos uji dari standar SNI 7926:2013 sebesar minimal 20 %.
2. Dari pengujian yang dilakukan didapat besaran rata-rata nilai laju pembakaran bahan bakar cangkang kelapa sawit ialah 2.252 dan pellet pelepah sawit serta campuran getah pulai sebesar 1.1.
3. Banyaknya pellet yang dibutuhkan untuk memasak air 1kg sampai mendidih (1000 C) dengan bahan bakar Cangkang yaitu 0.345, 0.35 dan 0245 kg, dengan bakan bakar pellet pelepah sawit serta campuran getah pulai yaitu 0.228, 0.188 dan 0.225 kg
4. Pada pengujian efisiensi SNI 7926:2013 didapat a. Berbahan bakar cangkang kelapa sawit
Besaran Efisiensi thermal percobaan 1 yaitu 26%, kedua yaitu 25%
dan ketiga yaitu 37%, rata-rata besaran laju pembakaran yaitu 2.253, rata-rata besaran efisiensi pembakaran yaitu 0.956 dan emisi gas CO 0.0637233, CO2 3.0332778.
b. Berbahan bakar pellet pelepah sawit serta campuran getah pulai
Besaran Efisiensi thermal percobaan 1 yaitu 20%, kedua yaitu 24%
dan ketiga yaitu 20%, rata-rata besaran laju pembakaran yaitu 1.1, rata-rata besaran efisiensi pembakaran yaitu 0.956 dan emisi gas CO 0.03574167, CO2 2.6395.
4.2 Saran
Saran yang dapat di berikan setelah melakukan pengujian pada bahan bakar pellet adalah :
1. Saat melakukan proses penelitian tahap demi tahapanya harus di perhatikan dengan teliti, agar dalam menganalisa fenomena yang terjadi dari hasil pengujian tersebuat dapat terlaksana dengan baik dan benar.
DAFTAR PUSTAKA
Arsyadi, Fery. 2018. “Rancang Bangun Kompor Biomassa Berbahan Bakar Briket Campuran Serbuk Kayu dan Lateks Berkapasitas Pembakaran 2Kg/Jam”. Tugas akhir. Pekanbaru. Universitas Muhammadiyah Riau.
Ballester, J., Armingol, T. G. 2010. Diagnostic Techniques For The Monitoring And Control Of Pratical Flames. Progress In Energy and Combstion Science 36 : 375 – 411
Belonio., Alexis, T. 2005. Rice Husk Gas Stove Hand Book. Philippines.
Department Of Agricultural Engineering And Enviromental Management College Of Agricultural Central Philippine University Iloilo City.
Chigier, N. 1981.Energy, Combuston and Enviromental.United States of America.
The Mc Graw-Hill Companies, Inc.
Fisarfani, H. 2010. Identifikasi Karakteristik Sumber Daya Biomasa Dan Pengembangan Pelet Biomasa di Indonesia. Skripsi. Universitas Indonesia.
Jakarta.
Handayani, N. 2009. Perancangan Kompor Biomassa untuk Masyarakat Urban dengan Prinsip Pre Heating Bahan Bakar dan Udara Masuk Menggunakan Panas Gas Buang. Skripsi. Universitas Indonesia. Jakarta.
Haryanto, A., Triyono, S. 2012. Studi Emisi Tungku Masak Rumah Tangga.
Agritech.Vol 32 (4).
Kong, G., T. 2010. Peran Biomassa Bagi Energi Terbarukan. Pt Alex Media Komputindo. Jakarta
SNI 7926 : 2013. Kinerja Tungku Biomassa. Badan Standarisasi Nasional.
Sugiyanto, A. 2010. Studi Awal Pola Aliran dalam Chimney sebagai Dasar Usaha Mengurangi Emisi CO pada Kompor Briket Batubara. Skripsi. Universitas Indonesia. Jakarta.
Suhartini, S. 2010. Uji Coba Rekayasa Kompor Berbahan Bakar Biji Jarak.
http://digilib.its.ac.id. 17 Juni 2019.14:00 WIB.
Surjadi, E. 2012. Kaji Eksperimental Performa Tungku Gasifikasi Biomassa Tipe Top Lit Up-Draft pada Berbagai Kombinasi Ukuran Biomassa dan SNI 7926 : 2013. Kinerja Tungku Biomassa. Badan Standarisasi Nasional.
Zulfikar. 2019. “Pengujian Bahan Bakar Pelet Pelepah Kelapa Sawit dan Getah Pulai Pada Kompor Biomassa. Tugas akhir. Pekanbaru: Universitas Muhammadiyah Riau.
