Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

KE-26

Prototipe Sistem Pengering Cengkeh Dengan Energi Surya

Gede Widayana,S.T.,M.T.*

Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Kejuruan

Universitas Pendidikan Ganesha

Singaraja Bali, Indonesiaemail: gedewidayana@gmail.com

AbstrakEnergi memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia. Energi adalah salah satutantangan yang kita hadapi pada saat ini. Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terusmeningkat , dikembangkan berbagai energi terbarukan seperti: biomassa, panas bumi, energisurya, energi air, energi angin dan energi samudera yang banyak terdapat di Indonesia.Energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan pemerintah saatini oleh karena Indonesia sebagai negara tropis. Salah satu pemanfaatan energi surya adalahpada sistem pengeringan. Teknologi pengeringan mulai berkembang sangat pesat dan telahbanyak memberikan kemudahan dalam proses pengeringan. Sistem pengeringan terbuka yangselama ini berkembang memiliki beberapa kekurangan sehingga dikembangkan sistempengeringan tertutup. Bagi para petani cengkeh , sistem pengeringan tertutup merupakan halyang baru .Pada penelitian ini dikembangkan prototipe desain alat pengering cengkeh secaratertutup dengan memanfaatkan sumber energi surya.Metode yang dipakai adalah metodepenelitian pengembangan (Research and Development).Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan didapat prototipe desain pengering cengkehyang optimal menggunakan 3 rak bertingkat.

Kata kunci : Sistem pengeringan tertutup,energi surya,cengkeh.

Pendahuluan

Energi memiliki peranan pentingdalam kehidupan manusia. Energi adalahsalah satu tantangan yang kita hadapi padaabad 21 ini. Energi surya merupakan salahsatu energi yang sedang giat dikembangkansaat ini oleh pemerintah karena sebagainegara tropis, Indonesia mempunyai potensienergi surya yang cukup besar.

Salah satu pemanfaatan energi suryaadalah pada sistem pengeringan. Pengeringanadalah pengurangan kadar air dari suatubahan . Proses pengeringan merupakan suatuproses untuk mengawetkan suatu bahansehingga bisa bertahan lebih lama. Sistempegeringan yang sudah dikenal luas daridahulu adalah sistem pengeringan terbukaatau bahan langsung terkena sinar matahari.

Namun sekarang ini sistem pengeringanterbuka banyak mengalami kelemahan sepertikerusakan akibat kotoran, ikut menempelnyamaterial lain pada bahan yang dikeringkandan ganguan-gangguan dari luar lainnyaseperti binatang,manusia dan lain sebagainya.Untuk itu dikembangkan suatu sistempengeringan lainnya yaitu sistem pengeringantertutup dengan sumber energinya tetapmenggunakan energi matahari .

Tujuan dari penelitian ini adalah untukmendapatkan suatu desain sistem pengeringcengkeh tertutup yang optimal dimanadistribusi suhu dapat merata sehingga mutuproduk cengkeh kering yang didapat lebihbaik.

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

KE-26

Kajian Pustaka

Teori PengeringanPada dasarnya, pengeringan adalah suatu

proses pemindahan panas dan uap air secarasimultan yang memerlukan energi untukmenguapkan kandungan air yang dipindahkandari permukaan bahan yang dikeringkan olehmedia pengering yang biasanya berupa panas.Pengeringan sudah dikenal sejak dulusebagai salah satu metode pengawetan bahan.Tujuan dasar pengeringan adalah untukmengurangi kadar air bahan secara termalsampai ke tingkat tertentu sehingga kerusakanakibat mikroba dan reaksi kimia dapatdiminimalisasi untuk dapat tetap menjagakualitas produk kering dari bahan tersebut.Proses pengeringan merupakan suatu prosesakhir dari suatu deretan operasi proses, dansetelah pengeringan bahan siap untukdisimpan atau dijual. Berdasarkan atas proseskontak antara media pengering dengan bahanyang akan dikeringkan, pengeringan dapatdibedakan menjadi dua yaitu :Pengeringan langsung (direct drying)

Pada proses ini bahan yang dikeringkan

berhubungan langsung dengan udara yang

dipanaskan.

Pengeringan tidak langsung (indirect drying)

Udara panas berhubungan dengan bahanyang dikeringkan melalui perantara,umumnya berupa dinding-dinding atau tempatmeletakkan bahan. Bahan akan kontak denganpanas secara konduksi.

Pada saat suatu bahan dikeringkan, terjadidua proses secara bersamaan yaituperpindahan energi panas dari lingkunganuntuk menguapkan air pada permukaan bahandan perpindahan massa di dalam bahan akibatpenguapan pada proses pertama.

Pengering Energi Surya

Indonesia mempunyai potensi sumberenergi surya antara 4,8 sampai 5,2 kWh/m2

per hari. Sumber energi surya merupakanbagian dari sumber energi terbarukan yangsifatnya bersih dan pada saat penggunaannyatidak menghasilkan emisi. Dalamperkembangannya, energi surya digunakansebagi sumber energi pada sistem pengering.Sebuah pengering surya adalah unit tertutupyang bertujuan untuk menjaga makanan amandari kerusakan yang diakibatkan oleh burung,serangga, dan curah hujan yang tak terduga.Berdasarkan jenis energi yang digunakan,pengering surya dapat diklasifikasikanmenjadi tiga yaitu :

1. Solar Natural Dryer, adalah pengeringsurya alami tanpa menggunakan bantuanperalatan luar untuk mengalirkan fluida kerja.Yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah(a) Cabinet dryers, (b) Tent type dryers, (c)Shelf type dryers.

Gambar 1. Tent type solar dryer

2. Semi Artifical Solar Dryer, adalahpengering surya dengan konveksi paksa,memanfaatkan bantuan peralatan luar untukmengalirkan fluida kerja. Yang termasuk kedalam jenis ini adalah a. Solar tunnel dryers ,b. Green house-type solar dryers, c. Solarroom dryers.

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

KE-26

Gambar 2. Solar room dryer

3. Solar-Assisted Artificial Dryer, adalahpengering surya yang memanfaatkan lebihdari satu sumber energi matahari dan sumberenergi lain hanya bersifat sebagai energipembantu.

Pengering surya terdiri dari dua bagianpenting yaitu kolektor surya dan ruangpengering. Keduanya merupakan konstruksisederhana dan dapat dibangun denganmenggunakan bahan-bahan lokal yangtersedia seperti kayu, batu bata, pelat logamdan lembaran plastik transparan. Metodepengeringan surya didasarkan padapengalaman jangka panjang dan terusdigunakan di seluruh dunia untuk tanamankering, biji, daging, ikan, dan produkpertanian lainnya.

Penelitian Sistem Pengering DenganEnergi Surya

Untuk mengganti metode penjemuranproduk di ruangan terbuka yang sarat akanresiko, diperkenalkan metode pengeringandengan menerapkan pengering efek rumahkaca (ERK) . Sistem pengering dengan energisurya memanfaatkan energi surya sebagaisumber panasnya dengan menambahkankolektor surya pada bagian dalam alatpengering. Kolektor surya ini berfungsi

sebagai penyerap panas sinar matahari danpanas yang diterima akan didistribusikan didalam alat pengering untuk mengeringkanproduk. Ide dasar dari sistem pengering iniadalah mengintegrasikan fungsi penyerappanas (kolektor surya) dalam ruangpengering. Sistem pengering denganmenggunakan energi surya telah banyakdiaplikasikan untuk mengeringkan berbagaiproduk pertanian seperti tembakau rajangan ,gabah dan benih tanaman hortikultura , panili, kayu bayur , chip rumput laut , kakau , kopi ,food preservation, ikan dll. Berdasarkanpenelitian-penelitian yang telah dilakukan diatas, sistem pengeringan dengan energi suryadapat memberikan performansi pengringanyang cukup bagus tetapi terdapat beberapapersoalan diantaranya panas di dalam alatpengering tidak terdistribusi sempurna

sehingga hasil pengeringan produk tidakmerata.

Metodelogi Penelitian

Pada penelitian ini dirancang suatu desain alatpengering tertutup dimana metode

yang dipakai adalah metode penelitianpengembangan (Research and Development).Diagram alur penelitian dapat dilihatdibawah ini :

Mulai

Studi awal sistempengering cengkeh

Pembelian bahan

pengukuran

Proses pengelasan

Proses Finishing

Selesai

Merakit Alat Pengering cengkeh

Y

N

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

KE-26

Hasil Penelitian

Dari hasil prototipe alat pengeringcengkeh didapat rata-rata temperaturmasing-masing rak adalah seperti padatabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengukuran Temperaturmasing-masing rak.

Gambar 3. Prototipe AlatPengering Cengkeh

Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil penelitian inidapat disimpulkan bahwa prototipe alatpengering cengkeh yang dihasilkan dapatmemaksimalkan proses pengeringandimana distribusi suhu dari alat ini cukupmerata di semua bagian alat pengering.

Referensi

[1] John A. Duffie and William A.Beckman, Solar Engineering of Thermal

Processes. John Willey & Sons, Inc.,(1991).

[2] Frank P. Incropera and David P. DeWitt, Fundamentals of Heat and MassTransfer, 4th Edition, John Wiley & Sons,(1996).

[3] Bruce R. Munson, Donald F. Young &Theodore H. Okhusi. Fundamentals ofFluid Mechanics. John Wiley & Sons, Inc.(1990).

[4] Wulandani D 2005, Kajian DistribusiSuhu, RH, dan Aliran Udara PengeringUntuk Optimalisasi Desain PengeringEfek Rumah Kaca, Disertasi S3,IPBBogor.

[5] information onhttp://epetani.deptan.go.id.

Rak Temperatur(°K)

1

23

308 - 311

309 - 313309 - 312