laporan tugas akhir kompor dengan bahan bakar minyak jelantah
TRANSCRIPT
PERENCANAAN KOMPOR DENGAN BAHAN BAKAR MINYAK JELANTAH
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Persyaratan Mata Kuliah Tugas Akhir Program Pendidikan
Diploma III Pada Jurusan Teknik Mesin
Oleh:
KHARIMUL AZIZ NIM. 3200702043
PROGRAM STUDI DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK 2010
LEMBAR PENGESAHAN Laporan Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan sebagai syarat untuk mata kuliah
tugas akhir pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Negeri Pontianak.
Pontianak, 27 Juli 2010 Dosen Pembimbing
Rusadi, ST
NIP. 19700718 199303 1 001
Mengetahui : Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Pontianak
Hendro Cahyono, ST NIP. 19670918 199103 1 002
LEMBAR PERSETUJUAN SEMINAR
Yang bertanda tangan dibawah ini dosen Pembimbing Tugas Akhir Jurusan Teknik
Mesin Politeknik Negeri Pontianak, mennyatakan bahwa Tugas Akhir dari:
Nama : Kharimul Aziz
NIP : 3200702043
Judul : Perencanaan Kompor Dengan Bahan Bakar Minyak
Jelantah
Telah diperiksa dan dinyatakan selesai serta siap untuk diajukan dalam seminar.
Pontianak, 24 Juli 2010 Dosen Pembimbing,
Rusadi, ST NIP. 19720715 199903 1 001
LEMBAR PERNYATAAN PELAKSANAAN SEMINAR
Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan didepan Tim Penguji Jurusan Teknik
Mesin pada tanggal 27 Juli 2010 dan dinyatakan memenuhi persyaratan untuk mata
kuliah Tugas Akhir.
Tim Penguji:
Ketua
Rusadi, ST
NIP. 19720715 199903 1 001
Penguji I Penguji II
M. Taufik Ibrahim, SST Topan Prihantoro, ST NIP. 19561112 198911 1 001 NIP. 19680120 99303 1 001
ABSTRAK Penggunaan minyak jelantah sebagai bahan bakar penganti (minyak tanah)
berdampak positif, karena jika minyak jelantah dibuang di sembarang tempat bisa
mencemari lingkungan, sebaliknya jika terus dipakai berulang-ulang untuk
menggoreng, bahan gorengan yang dimakan manusia itu bisa menimbulkan penyakit
kanker. Namun limbah minyak goreng (waste of vegetable oil), memiliki potensi
sebagai alternatif energi bahan bakar nabati yang ramah lingkungan. Perancangan
kompor dengan bahan bakar minyak jelantah ini diharapkan dapat mengurangi
pencemaran lingkungan disamping dapat menjadi bahan nakar alternetif selain minyak
tanah yang semakin mahal dan LPG yang harganya akan naik selain seringnya meledak.
Prinsip kerja kompor ini yaitu dengan pemanasan terlebih dahulu sebelum dibakar.
Bahan bakar yang berada di tabung bertekanan yang keluar melewati bahan bakar akan
dipanasi selama 5 menit di pipa pemanasan. Setelah 5 menit, minyak jelantah keluar
melewati spuyer semawar dan disulut api spiritus yang sebelumnya digunakan sebagai
pemanasan. Selama pemanasan, kompor minyak jelantah ini memerlukan spiritus
sebanyak 0,0196 l.
Kata kunci : minyak jelantah, kompor, semawar, pemanasan awal.
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Dengan segala kerendahan hati penyusun mengucapkan puji syukur
Alhamdulillah kehadirat Allah S.W.T, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga
penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini tanpa kendala yang berarti.
Dalam proses penyusunan tugas akhir ini, penyusun mendapatkan masukan
yang menunjang dari berbagai pihak, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan
dengan baik. Untuk itu tidak lupa penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu dari penyusun yang telah memberikan dorongan do’a serta moril dan materiil
semenjak didalam kandungan sampai dengan detik ini.
2. Bapak Hendro Cahyono, ST selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri
Pontianak.
3. Bapak Rusadi, ST selaku pembimbing yang telah memberikan dorongan dan
bantuan pemikiran sehingga memungkinkan terselesaikannya tugas akhir ini.
4. Bapak dan Ibu Dosen yang telah membantu memberikan referensi terutama Bu Rina
yang selalu membantu memberikan masukan dan solusi.
5. Adik dari penyusun, Tofa, Ambar, serta Mbah dan keluarga yang telah memberikan
dorongan moril maupun materiil.
6. Reni Marantika, As My special girl friend. Juga expecially Mardalini yang selalu
membantu penyusun baik moril.
7. Teman–teman angkatan 2007 yang telah memberikan dorongan moril.
8. Dan semua teman-teman yang telah memberikan dukungan terutama Ikhlas yang
telah memberikan tempat untuk mencari bahan diinternet.
Mengingat keterbatasan wawasan dan pengetahuan serta daya analisis dari
penyusun sehingga banyak kekurangan dalam penyajiannya, disamping adanya
beberapa keterbatasan sehingga tidak memungkinkan untuk memberikan penjelasan
secara terperinci, namun hal yang esensial telah diusahakan untuk diungkapkan secara
sederhana.
Besar harapan kami semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun
sendiri, bagi pembaca pada umumnya serta mahasiswa teknik mesin pada khususnya.
Semoga Allah S.W.T selalu menundukkan hati dan pikiran kita atas segala pengetahuan
yang kita miliki, Amien.
Wassalamu’alaikum.Wr.Wb.
Pontianak, Juli 2010
Penyusun
(Kharimul Aziz)
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN................................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN SEMINAR................................................ ............ iii HALAMAN PENYATAAN PELAKSANAAN SEMINAR..................... ............ iv
ABSTRAK................................................................................................................ v KATA PENGANTAR............................................................................................ vi
DAFTAR ISI............................................................................................................ viii DAFTAR SIMBOL................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................. xii DAFTAR TABEL................................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah dan Batasan Masalah........................................ 3
1.3 Tujuan dan Manfaat
1.3.1. Tujuan Umum........................................................................ 3
1.3.2. Tujuan Khusus....................................................................... 3
1.3.3. Manfaat....................................................................... ........... 3
1.4 Metode Pemecahan Masalah............................................................. 4
1.5 Sistematika Penulisan........................................................................ 4
BAB II DASAR TEORI
2.1. Pengenalan Alat Dan Komponen...................................................... 6
2.2. Proses Pembakaran.................…………...………............................ 8
2.3. Bahan Bakar...................................................................................... 8
2.4. Pengertian Panas dan Temperatur..................................................... 10
2.5. Proses Perpindahan Panas
2.5.1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi………………………. 11
2.5.2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi..................................... 12
2.5.3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi........................................ 13
2.6. Konsep Dasar Pehitungan
2.6.1. Perhitungan Perencanaan Pemanasan Awal.......................... 14
2.6.2. Perhitungan Perencanaan Panjang Pipa................................. 14
2.6.3. Perhitungan Perencanaan Jumlah Lilitan Pemanasan........... 15
2.6.4. Perhitungan Volume Pemakaian Spiritus Untuk
Pemanasan Awal............................... .................................. 16
2.7. Alat dan Bahan yang Digunakan
2.7.1. Alat yang Digunakan............................................................ 16
2.7.2. Bahan yang Digunakan........................................................ 16
BAB III GAMBAR RANCANGAN
3.1. Gambar Rancangan Alat.................................................................. 17
3.2. Prinsip Kerja Alat............................................................................ 18
BAB IV PERHITUNGAN PERENCANAAN
4.1. Flow Chart Perencanaan Kompor Dengan Bahan Bakar
Minyak Jelantah………................................................................... 19
4.2. Perhitungan Perencanaan Pemanasan Awal.................................... 21
4.3. Perhitungan Perencanaan Panjang Pipa Pemanasan........................ 22
4.4. Perhitungan Perencanaan Jumlah Lilitan Pipa Pemanasan.............. 22
4.5. Perhitungan Pemakaian Spiritus Untuk Pemanasan Awal............... 23
4.6. Perhitungan Pemakaian Minyak Jelantah Selama 1 Jam................. 23
4.7. Perhitungan Biaya Perencanaan....................................................... 24
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan...................................................................................... 26
5.2. Saran................................................................................................ 26
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... xv
LAMPIRAN
DAFTAR SIMBOL Simbol Arti Satuan
q = laju aliran kalor (W)
k = konduktifitas termal bahan (W/m².°C)
A = luas penampang (m²)
dT/dx = gradient suhu terhadap penampang tersebut,
yaitu laju perubahan suhu T terhadap jarak dalam
arah aliran panas x.
푞 = Laju perpindahan kalor secara konveksi (W)
ℎ = koefisien perpindahan kalor konveksi (W/m².°C)
△ T = Beda antara suhu permukaan Tw dan suhu
fluida T~ (°C)
Q = Laju Aliran Panas (watt)
ε = Emisitas
σ = Konstanta Stefan Boltzman = 0,173 x 10
T dan T = Suhu Absolut Benda (R)
q = Panas Yang Digunakan Untuk Menaikkan Temperatur (J)
m = Berat Minyak Jelantah (kg)
Cp = Panas Spesifik Minyak Jelantah (J/kg.ºC)
푇 = Suhu Pembakaran (ºC)
푇 = Suhu Awal Jelantah (ºC)
푄 = Laju Aliran Volumetrik (m³/dtk)
푣 = Kecepatan Aliran Fluida (m/dtk)
푚̇ = Aliran Massa (kg/dtk)
푄 = Perpindahan Panas Yang Terjadi (Watt)
푡 = Waktu Yang Diperlukan Selama Pembakaran (s)
푈 = Koefisien Perpindahan Kalor Menyeluruh (W/m².ºC)
ℎ = Koefisien Konveksi Dinding Bagian Dalam (W/m².ºC)
ℎ = Koefisien Konveksi Dinding Bagian Luar (W/m².ºC)
푟 = Jari–Jari Dalam Pipa (m)
푟 = Jari-Jari Luar Pipa (m)
N = Jumlah Lilitan
L = Panjang Pipa Rencana Yang Akan Digunakan Untuk
Lilitan (m)
D = Diameter Lilitan (m)
H = Tinggi Lilitan (m)
푚 = Massa Spiritus (kg)
퐻 = High Heat Value ( kJ/kg)
푉 = Volume (m³)
휌 = Massa Jenis (kg/m³)
DAFTAR GAMBAR Gambar Hal.
2.1 Tabung Bahan Bakar................................................................................ 6
2.2 Semawar................................................................................................... 7
2.3 Rangka/ Dudukan Kompor...................................................................... 7
2.4 Segitiga Api............................................................................................. 8
2.4 Perpindahan Kalor Secara Konduksi Pada Suatu Plat............................. 12
2.3 Perpindahan kalor secara konveksi pada suatu plat................................. 12
2.4 Perpindahan kalor secara radiasi.............................................................. 14
3.1 Gambar Rancangan Alat.......................................................................... 17
3.2 Gambar Penampang Tabung.................................................................... 18
DAFTAR TABEL
Tabel Hal
Tabel 4.1 Biaya Bahan Baku dan Material............................................................ 24
Tabel 4.2 Biaya Penyewaan Alat........................................................................... 24
Tabel 4.3 Biaya Upah Pekerja................................................................................ 24
Tabel 4.4 Total Biaya Keseluruhan........................................................................ 25
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Konduktivitas Termal Berbagai Material
Lampiran 2. Tabel Kapasitas Panas Spesifik
Lampiran 3. Lower and Higher Heating Values of Hydrogen and Fuels
Lampiran 4. Spesifikasi Ethanol Atau Spiritus
Lampiran 5. Common Row Velocities in Commercial Practice
Lampiran 6. Orde Besaran Perpindahan Panas Konveksi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kompor telah digunakan untuk memasak semenjak dulu. Di Eropa, sejarah
mengenai kompor dimulai abad ke-18. Sebelumnya, masyarakat Eropa memasak
menggunakan tungku. Pada abad pertengahan, tungku dibuat lebih tinggi sehingga
orang tidak harus berjongkok saat memasak. Kemudian, kompor mulai dikembangkan
sampai akhirnya tidak dipergunakan sejak tahun 1753, karena banyak menghasilkan
banyak asap dan berbahaya. Lalu, pada tahun 1922 muncul kompor gas yang disebut
AGA Cooker temuan Gustaf Dalen yang berkebangsaan Swedia dan masih popler
sampai saat ini. ( Kompas, 2010)
Kompor yang masih mudah kita temui dan dipakai masyarakat adalah kompor
minyak tanah. Namun, seiring berjalannya waktu minyak tanah semakin langka dan
mahal karena persediaan minyak bumi semakin menipis, apalagi dengan adanya
program konversi energi dari minyak tanah ke LPG (Liquid Petroleum Gas) yang saat
ini sedang dilakukan pemeritah. Oleh karena itu, harus adanya bahan bakar alternatif
sebagai pengganti minyak tanah disamping LPG. Salah satu bahan bakar alternatif yang
dapat digunakan untuk bahan bakar kompor adalah minyak jelantah.
Menurut BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi), menggunakan
minyak bakar yang berasal dari minyak jelantah lebih bermanfaat dari berbagai sisi.
Penggunaan minyak jelantah sebagai bahan bakar penganti (minyak tanah) berdampak
positif, karena jika minyak jelantah dibuang di sembarang tempat bisa mencemari
lingkungan, sebaliknya jika terus dipakai berulang-ulang untuk menggoreng, bahan
gorengan yang dimakan manusia itu bisa menimbulkan penyakit kanker. Namun limbah
minyak goreng (waste of vegetable oil), memiliki potensi sebagai alternatif energi bahan
bakar nabati yang ramah lingkungan dan mampu menurunkan 100 persen emisi gas
buangan sulfur dan CO2 serta CO sampai dengan 50 persen.
Penggunaan minyak jelantah sisa penggorengan ini mampu mengurangi
terjadinya pencemaran air, tanah dan udara, karena masyarakat tidak lagi membuang
minyak jelantah itu ke dalam tanah ataupun saluran pembuangan. Limbah yang
terbuang ke pipa pembuangan dapat menyumbat pipa pembuangan karena pada suhu
rendah minyak maupun lemak akan membeku dan mengganggu jalannya air pada
saluran pembuangan. Minyak ataupun lemak yang mencemari perairan juga dapat
mengganggu ekosistem perairan karena dapat menghalangi masuknya sinar matahari
yang sangat dibutuhkan oleh biota perairan dan tidak dapat terurai oleh tanah ataupun
air.
Minyak goreng yang telah digunakan, akan mengalami beberapa reaksi yang
menurunkan mutunya. Pada suhu pemanasan sampai terbentuk akrolein. Akrolein
adalah sejenis aldehida yang dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan. Minyak
yang telah digunakan untuk menggoreng akan mengalami peruraian molekul-molekul,
sehingga titik asapnya turun. Bila minyak digunakan berulang kali, semakin cepat
terbentuk akrolein. Yang membuat batuk orang yang memakan hasil gorengannya.
Jelantah juga mudah mengalami reaksi oksidasi sehingga jika disimpan cepat berbau
tengik.
Selain itu, jelantah juga disukai jamur aflatoksin sebagai tempat berkembang
biak. Jamur ini menghasilkan racun aflatoksin yang menyebabkan berbagai penyakit,
terutama hati/liver. Jelantah merupakan limbah dan bila ditinjau dari komposisi
kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik-
penyebab kanker. Jadi, jelas bahwa pemakaian minyak jelantah dapat merusak
kesehatan manusia. Menimbulkan penyakit kanker, dan akibat selanjutnya dapat
mengurangi kecerdasan generasi berikutnya.
Selanjutnya, proses dehidrasi (hilangnya air dari minyak) akan meningkatkan
kekentalan minyak dan pembentukan radikal bebas (molekul yang mudah bereaksi
dengan unsur lain). Proses ini menghasilkan zat yang bersifat toksik (berefek racun)
bagi manusia. Pada dosis 2,5% dalam makanan, zat ini dapat mengakibatkan keracunan
yang akut pada tikus setelah tujuh hari masa percobaan.
Jadi, penggunaan minyak jelantah secara berulang berbahaya bagi kesehatan.
Proses tersebut dapat membentuk radikal bebas dan senyawa toksik yang bersifat racun.
Pada minyak goreng merah, seperti minyak kelapa sawit, kandungan karoten pada
minyak tersebut menurun setelah penggorengan pertama. Dan hampir semuanya hilang
pada penggorengan keempat. Minyak jelantah sebaiknya tidak digunakan lagi bila
warnanya berubah menjadi gelap, sangat kental, berbau tengik, dan berbusa. (Lampung
Post, Minggu, 23 November 2008)
Dalam Tugas Akhir ini, penulis merencanakan kompor dengan bahan bakar
minyak jelantah sebagai pengganti kompor minyak tanah yang selama ini dipakai
masyarakat disamping kompor gas. Kompor ini menggunakan prinsip tekanan untuk
menginjeksikan bahan bakar agar dapat terbakar dengan sempurna.
1.2. Perumusan Masalah dan Batasan Masalah
Adapun rumusan masalah yang penulis hadapi dalam penulisan tugas akhir ini
adalah bagaimana membuat kompor bahan bakar minyak jelantah sesuai dengan
perencanaan.
Agar alat yang direncanakan tidak terlalu luas dan umum, sehingga akan
menimbulkan kesulitan diluar kemampuan penulis, maka dalam pembuatan tugas akhir
menitik beratkan pada efisiensi bahan bakar dan kualitas api yang dihasilkan.
1.3. Tujuan dan Manfaat
1.3.1. Tujuan Umum
Adapun pembuatan kompor bahan bakar minyak jelantah ini bertujuan
memanfaatkan minyak jelantah sebagai bahan bakar alternatif untuk memasak.
1.3.2. Tujuan Khusus
Adapun tujuan khusus dari penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai
berikut:
1. Untuk mewujudkan suatu pembuatan kompor yang efektif dan efisien.
2. Dapat memasyarakatkan teknologi tepat guna khususnya kompor dengan bahan
bakar minyak jelantah.
3. Dapat meningkatkan perekonomian masyarakat.
1.3.3. Manfaat
Adapun manfaat yang diharapkan dalam pembuatan tugas akhir ini adalah:
Dengan adanya alat ini diharapkan dapat dimanfaatkannya bahan bakar
alternatif dari minyak jelantah yang efektif dan efisien.
Diharapkan masyarakat dapat menggunaan teknologi kompor ini sehingga
dapat menggerakkan perekonomian masyarakat.
Dapat mengurangi polusi akibat penggunaan minyak tanah maupun
mengurangi limbah minyak jelantah.
1.4. Metode Pemecahan Masalah
Metode yang digunakan dalam pembuatan Proyek Tugas Akhir ini adalah sebagai
berikut :
Studi Literatur
Metode literatur digunakan untuk memperoleh informasi, dasar teori yang
diperoleh dari buku, internet, maupun majalah sebagai studi pustaka yang akan
mendukung pembuatan proyek akhir, serta analisa dan perhitungan data yang
diperoleh.
Wawancara dan Diskusi
Metode wawancara dilakukan untuk menambah masukan serta tambahan
pengetahuan dari dosen pembimbing dan pihak lain yang berpengalaman
dalam bidang ini agar lebih terarah. Serta diskusi dengan rekan-rekan
mahasiswa guna mendapatkan masukan sekaligus koreksi dan pembanding.
Studi Lapangan (Observasi)
Metode studi lapangan digunakan untuk memperoleh informasi dan data-data
dari hasil pengamatan yang dapat mendukung dalam pembuatan proyek tugas
akhir, antara lain survei ke tempat usaha pecel lele dan nasi goreng.
1.5. Sistematika Penulisan
Adapun sistemika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN
HALAMAN PERSETUJUAN SEMINAR
HALAMAN PENYATAAN PELAKSANAAN SEMINAR
ABSTRAK
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR SIMBOL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah dan Batasan Masalah
1.3 Tujuan dan Manfaat
1.4 Metode Pemecahan Masalah
1.5 Sisematika Penulisan
BAB VI DASAR TEORI
2.8. Pengenalan Alat Dan Komponen
2.9. Proses Pembakaran
2.10. Bahan Bakar
2.11. Pengertian Panas dan Temperatur
2.12. Proses Perpindahan Panas
2.13. Konsep Dasar Pehitungan
2.14. Alat dan Bahan yang Digunakan
BAB VII GAMBAR RANCANGAN
3.3. Gambar Rancangan Alat
3.4. Prinsip Kerja Alat
BAB VIII PERHITUNGAN PERENCANAAN
4.8. Flow Chart Perencanaan Kompor Dengan Bahan Bakar Minyak Jelantah
4.9. Perhitungan Perencanaan Pemanasan Awal
4.10. Perhitungan Perencanaan Panjang Pipa Pemanasan
4.11. Perhitungan Perencanaan Jumlah Lilitan Pipa Pemanasan
4.12. Perhitungan Pemakaian Spiritus Untuk Pemanasan Awal
4.13. Perhitungan Pemakaian Minyak Jelantah Selama 1 Jam
4.14. Perhitungan Biaya Perencanaan
BAB IX PENUTUP
5.3. Kesimpulan
5.4. Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB II DASAR TEORI
2.1. Pengenalan Alat dan Komponen
Kompor dengan bahan bakar minyak jelantah ini terdiri dari beberapa bagian
pokok antara lain: tabung bahan bakar, pipa bahan bakar, semawar, dudukan semawar.
1. Tabung Bahan bakar
Tabung bahan bakar digunakan sebagai penampung minyak jelantah sementara
sebelun dialirkan melalui pipa dan digunakan untuk pembakaran. Tabung ini
menggunakan mekanisme tekanan udara yang dimampatkan. Tekanan tabung
yang diijikan berkisar antara 0,1 – 0,4 mPa.
Gambar 2.1 Tabung Bahan Bakar
Keterangan :
1. Keran Bahan Bakar
2. Manometer
3. Lubang Pentil Angin
4. Body Tabung Bahan Bakar
5. Tutup Saluran Masuk Bahan Bakar
2. Pipa Bahan Bakar
pipa bahan bakar disini digunakan sebagai penyalur bahan bakar dari tabung
bahan bakar ke semawar. Disamping itu pipa bahan bakar juga digunakan sebagai
tempat pemanasan minyak jelantah yang akan digunakan untuk proses
1
2
34
4
5
pembakaran. Pipa disini menggunakan bahan tembaga karena faktor penghantar
panas yang baik.
3. Semawar/ Burner
Semawar disini digunakan sebagai burner atau tempat pembakaran yaitu
tempat keluarnya bahan bakar minyak jelantah yang telah dipanaskan pada
pemanasan awal. Semawar ini dililiti pipa tembaga yang berfungsi untuk
pemanasan awal.
Gambar 2.2 Semawar
4. Rangka/ Dudukan Semawar
Dudukan semawar ini digunakan sebagai tempat dudukan untuk semawar agar
posisinya bisa pas untuk memasak juga sebagai dudukan alat memasak seperti
panci, kuali, dan lain-lain.
Gambar 2.3 Rangka/ Dudukan Kompor
2.2. Proses Pembakaran
Pembakaran adalah suatu urutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan
suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam
bentuk pendar atau api.
Gambar 2.4 Segitiga Api
Ada 3 unsur utama pada proses pembakaran yaitu :
Bahan Bakar :
Setiap bahan yang mudah terbakar ( padat, gas, dan cair ) yang umumnya
mengandung zat hidrokarbon.
Oksigen :
Diperlukan Suplai oksigen yang cukup ( udara atau zat oxydant ).
Panas :
Panas dapat di akibatkan oleh gesekan, akibat sinar matahari, dan tenaga listrik. Jika
temperature meningkat akan sampai pada fase penyalaan.
2.3. Bahan Bakar
Bahan bakar adalah bahan–bahan yang di gunakan dalam proses pembakaran.
Tanpa adanya bahan bakar tersebut pembakaran tidak akan mungkin dapat berlangsung.
Banyak sekali jenis bahan bakar yang kita kenal dalam kehidupan kita sehari–hari.
Penggolongan ini dapat dibagi berdasar dari asalnya bahan bakar dapat di bagi menjadi
tiga golongan, yaitu: (1) bahan bakar nabati, (2) bahan bakar mineral, dan (3) bahan
bakar fosil. Apabila dilihat dari bentuknya, maka bahan bakar di bagi menjadi tiga
bentuk, yaitu: (1) bahan bakar padat, (2) bahan bakar cair, dan (3) bahan bakar gas.
Namun demikian hingga saat ini bahan bakar yang paling sering di pakai adalah bahan
bakar mineral cair. Hal ini dilakukan karena banyaknya keuntungan–keuntungan yang
di perolah dengan menggunakan bahan bakar dengan jenis mineral tersebut.
Bahan bakar minyak adalah bahan bakar mineral cair yang diperoleh dari hasil
tambang pengeboran sumur – sumur minyak, dan hasil kasar yang diperoleh di sebut
dengan minyak mentah atau crude oil. Hasil dari pengolahan minyak mentah ini akan
menghasilkan bermacam bahan bakar yang memiliki kualitas yang berbeda-beda.
Minyak dalam hal ini merupakan bahan bakar yang diIndonesia pemakaianya telah lama
kita pergunakan dalam kehidupan sehari–hari. Sebelumnya, lebih banyak di gunakan
orang dengan istilah minyak tanah, yang artinya minyak yang di hasilkan dari dalam
tanah.
Macam–macam bahan bakar minyak :
1. Bensin
Bensin berasal dari kata benzana, yang sebenarnya mempunyai sifat beracun
dan merupakan persenyawaan dari hidrokarbon tak jenuh, artinya dapat bereaksi
dengan mudah terhadap unsur–unsur lain. Bentuk ikatan adalah rangkap, dan
senyawa molekulnya di sebut alkina. Bahan bakar jenis ini biasa disebut dengan
kata lain gasoline. Bensin pada dasarnya adalah persenyawaan jenuh dari hidro
karbon, dan merupakan komposisi isooctane dengan normal-heptana.Serta
senyawa molekulnya tergolong dalam kelompok senyawa hidrokarbon alkana.
Kualitas bensin dinyatakan dengan angka oktan, atau octane number.Angka oktan
adalah prosentase volume isooctane di dalam campuran antara isooctane dengan
normal heptana yang menghasilkan intensitas knocking atau daya ketokan dalam
proses pembakaran ledakan dari bahan bakar yang sama dengan bensin yang
bersangkutan.
2. Minyak Tanah
Minyak tanah merupakan campuran kompleks antara beratus- ratus macam
hidro karbon dalam minyak tanah terdapat karbon tak jenuh, tetapi hasil kracking
yaitu penyulingan pada suhu dan tekanan yang tinggi terjadi pula senyawa hidro
karbon yang tidak jenuh. Adapun terjadinya minyak tanah ini berdasarkan
pertimbangan geologis maupun dasar pertimbangan kimia yang telah di ketahui,
menyatakan bahwa minyak tanah terjadi dari sisa – sisa hewan dan tumbuhan. Hal
ini nampak dalam beberapa fraksi minyak tanah mempunyai kegiatan optik dan
terdapatmya porpirin yang ada hubunganya dengan khlorofil maupun hemin.
Sehingga dapat di simpulkan bahwa sisa–sisa tumbuhan mengandung khlorofil,
sedang sisa–sisa hewan mengandung haemoglobin.
3. Minyak Solar
Minyak solar adalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari minyak bumi
mentah, bahan bakar ini mempunyai warna kuning cokelat yang jernih. Minyak
solar ini biasanya digunakan sebagai bahan bakar pada semua jenis motor Diesel
dan juga sebagai bahan bakar untuk pembakaran langsung di dalam dapur–dapur
kecil yang menghendaki hasil pembakaran yang bersih. Minyak ini sering di sebut
juga sebagai gas oil, ADO, HSD, atau Dieseline. Pada temperatur biasa, artinya
pada suhu kamar tidak menguap, dan titik nyalanya jauh lebih tinggi dari pada
bahan bakar bensin. Kualitas solar dinyatakan dengan angka setane atau cetane
number (CN). Bilangan setane yaitu besar prosentase volume normal cetane
dalam campuranya dengan methylnapthalene yang menghasilkan karakteristik
pembakaran yang sama dengan solar yang bersangkutan.
4. Minyak Diesel
Minyak Diesel adalah bahan bakar minyak jenis penyulingan kotor yang
mengandung fraksi–fraksi berat atau campuran dari jenis destilase dengan fraksi
yang berat (residual fuel oil) dan berwarna hitam dan gelap, tetapi tetap cair pada
suhu rendah. Minyak Diesel ini banyak di gunakan sebagai bahan bakar mesin
Diesel yang berputar sedang atau lambat dan juga sebagai bahan bakar untuk
pembakaran langsung dalam dapur–dapur industri. Bagi kehidupan sehari-hari
minyak ini sering disebut sebagai MDF (Medium Diesel Fuel).
5. Minyak Bakar
Minyak bakar adalah bahan bakar yang bukan berasal dari hasilpenyulingan,
tetapi jenis residu. Minyak ini mempunyai tingkat kekentalan yangtinggi dan juga
titik tuang (pour point) yang lebih tinggi dari pada minyak Diesel,serta berwarna
hitam gelap. Bahan bakar jenis ini banyak di pergunakan sebagaibahan bakar pada
sistem pembakaran langsung dalam dapur–dapur industri yangbesar. Pembakaran
langsung yang di maksud adalah pada sistem eksternalcombustion engine atau
mesin pembakaran luar, misalnya: pada mesin uap, dapur-dapurbaja, dan lain
sebagainya. Minyak ini di sebut juga sebagai MFO (Medium Fuel Oil).
2.4. Pengertian Panas dan Temperatur
Dalam mempelajari tentang permasalahan perpindahan panas, kita sering
membuat kesalahan atau tidak dapat membedakan dalam menggunakan istilah panas
(heat) dan Temperatur (suhu). Sebenarnya terdapat perbedaan yang mencolok diantara
keduanya.
Temperatur adalah sebuah ukuran dari jumlah energi yang terkandung didalam
molekul sebuah subtansi. Temperatur adalah ukuran relatif seberapa panas atau dingin
suatu zat dan dapat digunakan untuk memprediksi arah perpindahan panas(heat
transfer). Simbol dari temperatur adalah T dan skala yang dipakai untuk mengukur
temperatur adalah Fahrenheit (F), Reamur (R), Celcius (C) dan Kelvin (K).
Panas (Heat) adalah energi yang berpindah. Panas dapat berpindah melalui media
padat dan cair melalui konduksi, melalui cair dengan konveksi dan melalui ruang
hampa dengan radiasi. Simbol dari panas adalah Q. Unit utama untuk mengukur panas
biasanya digunakan Kalori untuk SI system (Internasional System of Units) dan British
Thermal Unit (BTU) pada English system unit.
2.5. Proses Perpindahan Panas
Dari ilmu termodinamika, energi bisa berpindah dengan adanya interaksi antara
sistem dengan lingkungannya. Interaksi ini disebut dengan kerja dan panas. Tetapi
termodinamika hanya bisa meramalkan akhir dari proses, tetapi tidak memberikan
informasi seperti apa selama proses atau berapa lama waktu yang dibutuhkan dalam
menyelesaikan proses. Dalam ilmu perpindahan panas itu semua dapat diketahui.
Perpindahan panas terdiri dari 2 suku kata yaitu perpindahan dan panas.
Perpindahan merupakan suatu bentuk perubahan dalam hal ini berpindah dari suatu
posisi ke posisi yang lain (tidak hilang). Perpindahan selalu disebabkan oleh sesuatu
misalnya akibat di dorong oleh suatu gaya atau lainnya. Posisi bisa dari posisi a ke
posisi b, bisa dari posisi tinggi ke posisi rendah dan sebagainya. Dalam aliran panas ini
perpindahan ini disebabkan oleh adanya perbedaan temperatur. Sedangkan posisi
dalam hal ini temperatur tinggi ke temperatur rendah.
Panas sendiri didefinisikan sebagai salah satu bentuk energi. Sehingga kalau
digabung 2 suku kata tersebut, maka perpindahan panas dapat didefinisikan sebagai
perpindahan energi sebagai akibat dari perbedaan temperatur yang arah
perpindahannya dari temperatur tinggi ke temperatur lebih rendah.
Macam-macam proses perpindahan kalor, yaitu :
2.5.1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi.
Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses perpindahan kalor
dimana kalor mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu
rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium-medium
yang berlainan yang bersinggungan secara langsung.
Gambar 2.5 Perpindahan kalor secara konduksi pada suatu plat
Secara umum laju aliran kalor secara konduksi dapat dihitung dengan
rumus sebagai berikut :
푞푘 = −푘퐴 .........................................................................(Lit. 4 Hal. 2)
2.5.2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi adalah proses tansport energi dengan
kerja gabungan dari konduksi kalor, penyimpanan energi dan gerakan
mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi
antara permukaan benda padat dan cair atau gas. Perpindahan kalor secara
konveksi dari suatu permukaan yang suhunya diatas suhu fluida disekitarnya
berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama,kalor akan mengalir dengan cara
konduksi dari permukaan ke partikelpartikelfluida yang berbatasan. Energi yang
berpindah dengan carademikian akan menaikkan suhu dan energi dalam partikel-
partikel fluidatersebut. Kedua, partikel-partikel tersebut akan bergerak ke daerah
suhuyang lebih rendah dimana partikel tersebut akan bercampur denganpartikel-
partikel fluida lainnya.
Gambar 2.6 Perpindahan kalor secara konveksi pada suatu plat
Perpindahan kalor secara konveksi dapat dikelompokkan menurut gerakan
alirannya, yaitu konveksi bebas (free convection) dan konveksi paksa (forced
convection). Apabila gerakan fluida tersebut terjadi sebagai akibat dari perbedaan
densitas (kerapatan) yang disebabkan oleh gradient suhu maka disebut konveksi
bebas atau konveksi alamiah (natural convection). Bila gerakan fluida tersebut
disebabkan oleh penggunaan alat dari luar, seperti pompa atau kipas, maka
prosesnya disebut konveksi paksa.
Laju perpindahan kalor antara suatu permukaan plat dan suatu fluida dapat
dihitung dengan hubungan :
푞 = ℎ .퐴.△ 푇 ................................................................(Lit. 4 Hal. 12)
2.5.3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah perpindahan panas yang melibatkan
gelombang elektro magnetik dalam proses perpindahannya di antara dua buah
benda yang mempunyai temperature yang berbeda. Semua benda mempunyai
kemampuan untuk memancarkan energy dengan menggunakan gelombang elektro
magnetic. Semua benda yang mempunyai temperature diatas temperature absolute
bisa terjadi perpindahan panas bentuk ini. Radiasi tidak memerlukan media seperti
udara atau logam dalam perpindahan panasnya.
Intensitas flux dari perpindahan panas ini sangat tergantung kepada
temperatur benda atau material dan sifat permukaan dari benda tersebut. Contoh
perpindahan panas ini yang sering kita alami sehari-hari misalnya kita akan terasa
panas apabila kita duduk didepan nyala api, walaupun kita tidak menyentuh api
tersebut. Contoh lainnya kita akan merasa panas jika berjalan dibawah terik
matahari pada siang hari padahal kita tidak bersentuhan langsung dengan sumber
panasnya yaitu matahari. Banyak contoh lainnya dalam kehidupan sehari-hari
yang melibatkan perpindahan panas ini.
Berikut ini gambar ilustrasi perpindahan panas radiasi.
Gambar 2.7 Perpindahan kalor secara radiasi
Rumus :
푄 = 퐴 . 휀 .휎 (푇 − 푇 ) ........................................................(Lit. 4 Hal. 16)
2.6. Konsep Dasar Perhitungan
2.5.1. Perhitungan Perencanaan Pemanasan Awal
Untuk menghitung panas yang direncanakan untuk menaikkan temperatur
minyak jelantah sehingga mencapai temperatur pembakaran yaitu:
푞 = 푚 .퐶푝 . 푇 − 푇 .....................................................( Lit. 1 Hal. 45)
Untuk mencari massa minyak jelantah (m) pada pipa yang digunakan pada
saat pemanasan harus diketahui dulu debit aliran dengan rumus :
푄 = 퐴 .푣 .......................................................................(Lit. 8 Hal. 5)
Maka dapat dicari massa minyak jelantah yaitu :
푚̇ = 휌 .푄 .....................................................................(Lit. 8 Hal. 5)
Perpindahan panas yang terjadi pada saat pemanasan yaitu :
푄 = 푞푡
2.5.2. Perhitungan Perencanaan Panjang Pipa
푄 = 푈 . 퐴 . 푇 − 푇 .....................................................( Lit. 1 Hal. 4 )
Koefisien perpindahan kalor menyeluruh dapat dicari dengan rumus :
푈 =
( / ).
...........................................(Lit. 4 Hal.526)
Dengan adanya rumus perpindahan panas diatas maka panjang pipa
pemanas dapat dicari dengan diameter pipa diasumsikan :
푄 = 푈 .퐴 . 푇 − 푇
= 푈 . 푇 − 푇 .퐴
= 푞 . 퐴
Maka :
퐴 =
휋 . 푑 . 푙 =
Maka :
푙 = . .
2.5.3. Perhitungan Perencanaan Jumlah Lilitan Pemanasan
Setelah diketahui panjang pipa pemanasan minimal yang direncanakan,
untuk merencanakan jumlah lilitan pada pipa pemanasan yang dibuat berbentuk
spiral harus dibuat lebih panjang dari panjang pemanasan minimal tersebut,
dengan alasan membuat api dari spiritus lebih mengumpul pada satu ruang
sehingga didapat pemanasan yang lebih efektif. Jika panjang pipa yang akan
digunakan untuk lilitan (L) direncanakan lebih panjang dari panjang pipa
pemanasan minimal, maka jumlah lilitan pipa pemanasan dapat dihitung dengan
rumus :
푁 = .
Tinggi lilitan pemanasan harus dihitung untuk menyesuaikan dengan
dimensi burner/semawar. Tinggi lilitan dapat dihitung dengan rumus :
퐻 = 푁 . 푑
2.5.4. Perhitungan Volume Pemakaian Spiritus Untuk Pemanasan Awal
Untuk menghitung volume spiritus yang digunakan untuk pemanasan awal
(preheating) digunakan rumus :
푚 =
Maka, untuk menghitung volume digunakan rumus :
푚 =
휌 . 푣 =
Maka :
푉 = .
2.7. Alat Dan Bahan Yang Digunakan
2.6.1. Alat Yang Digunakan
Adapun alat yang digunakan dalam membuat kompor dengan bahan bakar
minyak jelantah ini adalah sebagai berikut :
1. Mesin Gerinda Tangan.
2. Mesin Las Asetilin
3. Mesin Las Listrik
4. Gergaji Besi
5. Mistar Baja
6. Vernier Caliper
7. Palu Besi
8. Palu Terak
9. Ragum
2.6.2. Bahan Yang Digunakan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam membuat kompor dengan
bahan bakar minyak jelantah ini adalah :
1. Tabung bahan bakar volume 5 liter.
2. Pipa tembaga dengan diameter luar 6,6 mm dan diameter dalam 4,5 mm
3. Besi pejal ST37 dengan diameter 7,5mm.
4. Burner/ kompor semawar model 750.
5. Elektroda secukupnya.
6. Kawat tembaga las secukupnya.
BAB III
PERENCANAAN
2.8. Gambar Rancangan
Gambar 3.1 Gambar Rancangan Alat
Keterangan :
1. Rangka
2. Pipa Bahan Bakar
3. Penampung Spiritus
4. Pengarah Api
5. Semawar
6. Tabung Bakar Bakar
Gambar 3.2 Gambar Penampang Tabung
Keterangan:
1. Pipa Saluran Keluar Bahan Bakar
2. Keran Bahan Bakar
3. Pentil Pengisian Angin
4. Saluran Masuk Bahan Bakar
5. Bagian Dalam Tabung
2.9. Prinsip Kerja Kompor Dengan Bahan Bakar Minyak Jelantah
Prinsip kerja kompor ini adalah pada saat tabung bahan bakar telah diisi dengan
minyak jelantah dan diisi angin dengan cara dipompa, didalam tabung terjadi tekanan
yang memampatkan bahan bakar minyak jelantah. Udara yang bertekanan pada tabung
ini digunakan untuk mengeluarkan minyak jelantah untuk selanjutnya digunakan untuk
bahan bakar. Apabila keran bahan bakar diputar sedikit kearah kiri akan membuat
perbedaan tekanan pada tabung dan udara bebas, tekanan pada tabung akan lebih tinggi
dari udara luar, minyak jelantah akan keluar dari burner semawar melalui pipa bahan
bakar. Minyak jelantah yang keluar tadi dibakar dengan cara dipancing dengan spiritus
di tempat pengumpan pembakaran dan dibiarkan selama ±5 menit untuk pre heating
(pemanasan awal). Pre heating ini dilakukan untuk memanaskan bahan bakar minyak
jelantah yang melewati pipa pemanasan sehingga viskositasnya menurun dan panasnya
meningkat agar mudah terbakar. Apabila telah 5 menit dan semawar telah panas, keran
bahan bakar diputar kekiri lagi untuk mengeluarkan bahan bakar yang lebih banyak.
Dengan semakin banyaknya minyak jelantah yang keluar, api yang hidup akan semakin
besar.
1
2 3
4
5
BAB IV
PERHITUNGAN PERENCANAAN
4.1. Flow Chart Perencanaan Kompor Dengan Bahan Bakar Minyak Jelantah
Start
Data Teknik : Bahan Bakar kompor
yaitu minyak jelantah (Cp, ρ, Flash Point, Suhu awal)
Bahan Bakar pemanasan awal yaitu spiritus/methanol (ρ, 퐻 )
Ukuran rencana pipa (푑 , 푑 , k, 푣 , 푣 , ℎ , ℎ )
Waktu pemanasan : 5 menit
Perhitungan : Perhitungan pemanasan awal (q)
Perhitungan panjang pipa pemanasan minimal ( l )
Perhitungan perencanaan lilitan pipa pemanasan (N) Perhitungan volume pemakaian spiritus untuk
pemanasan awal (푉 ) Perhitungan Biaya Perencanaan
A B
Tidak
Ya
Apakah hasil perhitungan sesuai dengan perencanaan dan fakta di lapangan?
A B
Gambar
Finish
4.2. Perhitungan Perencanaan Pemanasan Awal
Untuk menghitung panas yang direncanakan untuk menaikkan temperatur minyak
jelantah sehingga mencapai temperatur pembakaran yaitu:
푞 = 푚 .퐶푝 . 푇 − 푇
Karena massa belum diketahui, diameter dalam diasumsikan 4,5 mm, kecepatan
aliran udara 0,5 m/s, maka massa dapat dicari dengan menghitung debit :
푄 = 퐴 . 푣
= .푑 . 푣
= . (4,5 푥 10 푚) . 0,5 푚/푠
= 7,948125 푥 10 푚 /푠
Dengan diketahui debit bahan bakar, dan massa jenis minyak jelantah yaitu 931,6
kg/m³, maka massa yaitu :
푚̇ = 휌 .푄
= 931,6 . 7,948125 푥 10 푚 /푠
= 7,40447325 푥 10 푘푔/푠
Jadi minyak jelantah mengalir sebanyak 7,40447325 푥 10 푘푔 selama 1 detik,
karena pemanasan awal tidak terjadi aliran, maka waktu diabaikan.
Dengan diketahui massa dengan kalor jenis minyak jelantah yaitu 2 kJ/kg ºC dan
titik nyala minyak jelantah yaitu 270 ºC dan suhu awal diasumsikan dengan 30 ºC maka
panas yang diperlukan yaitu :
푞 = 푚 .퐶푝 . 푇 − 푇
= 7,40447325 푥 10 푘푔 .2 °퐶 . ( 270 °퐶 . 30 °퐶)
= 3,55414716 푘퐽
Dengan waktu pemanasan diasumsikan sekitar 5 menit atau 300 detik,
makaperpindahan panas yang terjadi yaitu :
푄 =
= 3554,14716
= 11.8471572 푤푎푡푡
4.3. Perhitungan Perencanaan Panjang Pipa Pemanasan
Untuk mencari panjang pipa pemanasan dapat dihitung dengan rumus :
푄 = 푈 . 퐴 . 푇 − 푇
Dengan asumsi kecepatan aliran fluida dalam pipa 0,5 m/s, aliran luar pipa1
m/dtk, bahan yang dipakai adalah pipa tembaga dengan koefisisien termal yaitu
385 푊/푚.℃ dengan pipa yang dipakai dengan diameter luar 6,6 mm, dan diameter
dalam 4,5 mm, maka koefisien perpindahan panas menyeluruh dapat dihitung dengan
rumus :
푈 = ( / )
.
= 1
114,5 푊/푚².℃ + ln(3,3푥10 푚 / 2,25푥10 푚)
2.휋. 385푊/푚².℃. + 122,2 푊/푚².℃
= 13,84495331 푊/푚².℃.
Perpindahan panas spesifik dicari dengan rumus :
푞 = 푈 . ( 푇 − 푇 )
= 13,84495331 푊/푚².℃ 푥 (270℃− 30℃)
= 3322,788795 푊/푚²
Dengan didapat nilai panas spesifik, maka panjang pipa pemanasan minimal
dicari dengan rumus :
푙 = . .
= 11.8471572 푤푎푡푡
, / ². .( , )
= 0,172043326 푚
4.4. Perhitungan Perencanaan Jumlah Lilitan Pipa Pemanasan (N)
Setelah diketahui panjang pipa pemanasan minimal yang direncanakan, untuk
merencanakan jumlah lilitan pada pipa pemanasan yang dibuat berbentuk spiral harus
dibuat lebih panjang dari panjang pemanasan minimal tersebut, dengan alasan membuat
api dari spiritus lebih mengumpul pada satu ruang sehingga didapat pemanasan yang
lebih efektif. Jika panjang pipa yang akan digunakan untuk lilitan (L) direncanakan 2m,
maka jumlah lilitan pipa pemanasan dapat dihitung dengan rumus :
푁 = .
= . ,
= 8,4925
= 8 푙푖푙푖푡푎푛
Jadi, jumlah lilitan yang direncanakan adalah 8 lilitan, tinggi lilitan pipa
pemanasan dapat dihitung dengan rumus :
퐻 = 푁 . 푑
= 8 푥 ( 6,6 푥 10 푚)
= 0,0528 푚
4.5. Perhitungan Pemakaian Spiritus Untuk Pemanasan Awal
Pemakaian spiritus yang dibutuhkan dihitung dihitung dengan rumus dibawah,
dan diketahui High Heat Valuespiritus 22884 kJ/kg , massa jenis spiritus 0,7918 kg/m³:
푉 = .
= 3,55414716 푘퐽
/ . , / ³
= 1,961417234 푥 10 푚³
4.6. Perhitungan Biaya Perencanaan
4.7.1. Biaya Bahan Baku dan Material
Perhitungan biaya perencanaan bahan dan material yang akan digunakan
padaalat ini adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1 Biaya Bahan Baku dan Material
No Nama Bahan Jumlah Harga Satuan Total
1 Semawar Model 750 1 set Rp 135.000,00 Rp 135.000,00
2 Pipa tembaga
diameter 6,6 mm 2 m Rp 15.000,00 Rp 30.000,00
3 Tabung bahan bakar
kapasitas 5 liter 1 set Rp 105.000,00 Rp 105.000,00
4 Besi ST37 diameter
7,5 mm 1 batang Rp 45.000,00 Rp 45.000,00
5 Elektroda Las 1 kotak Rp 135.000,00 Rp 135.000,00
Total Rp 450.000,00
4.7.2. Biaya Penyewaan Alat
Tabel 4.2 Biaya Penyewaan Alat
4.7.3. Biaya Upah Pekerja
Tabel 4.3 Biaya Upah Pekerja
No Jenis Biaya Biaya/ Hari Jumlah
Hari Jumlah Pekerja
Total Harga
1 Gaji Pekerja Rp 40.000,00 1 1 Rp 40.000,00 2 Makanan/Minuman Rp 8.000,00 1 1 Rp 8.000,00
Total Rp 48.000,00
No Nama Alat Jumlah
Jam Harga/ Jam Total
1 Mesin Las Listrik 3 Rp 6.000,00 Rp 18.000,00 2 Mesin Las Asetilin 3 Rp 6.000,00 Rp 18.000,00 3 Mesin Gerinda Tangan 2 Rp 4.000,00 Rp 8.000,00
Total Rp 44.000,00
4.7.4. Total Biaya Keseluruhan
Tabel 4.4 Total Biaya Keseluruhan
No Jenis Biaya Total
1 Bahan Baku dan Material Rp 450.000,00
2 Biaya Penyewaan Alat Rp 48.000,00
3 Upah Pekerja Rp 44.000,00 Total Rp 542.000,00
BAB V
KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan
Setelah merencanakan kompor dengan bahan bakar minyak jelantah, maka dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Minyak jelantah dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif untuk
kompor dengan cara dilakukan pemanasan terlebih dahulu sehingga mencapai
titik nyala yang diperlukan yaitu 270 ºC.
2. Selama 1 jam, minyak jelantah yang dipakai adalah 0,0286 푚³ dan spiritus
yang digunakan untuk pemanasan awal adalah 1,961417234 푥 10 푚³ atau 0,196
l. 3. Panjang pipa pemanasan minimal yaitu 0,172 m atau 17,2 cm, panjang pipa
pemanasan akan berpengaruh pada waktu pemanasan awal.
4. Biaya total yang diperlukan untuk membuat kompor minyak jelantah ini yaitu
Rp. 542.000,00.
5.2. Saran
Untuk pengembangan kompor dengan bahan bakar minyak jelantah, penulis
memberikan saran-saran sebagai berikut :
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai minyak jelantah dan
pemrosesannya agar bisa lebih efisien dan kualitas api yang dihasilkan lebih
bagus.
2. Kedepannya diharapkan ada penelitian lebih lanjut mengenai kompor ini
dengan bentuk kompor konvensional agar bisa lebih mudah diaplikasikan di
rumah tangga.
3. Untuk pemanasan yang lebih baik sebaiknya menggunakan pemanasan dari
listrik.
DAFTAR PUSTAKA
1991, Doe Fundamentals Handbook Thermodynamics, Heat Transfer, And Fluid Flow,
Volume 2 from 3, U.S. Department of Energy Washington, D.C. 20585.
Bayu, Asep, 2007, Optimasi Komposisi Katalis Campuran 퐹푒 (푆표 ) . 푥퐻 푂 Dan
퐻 푆푂 Pekat Dalam Sintesis Metil Ester Melalui Reaksi Transesterifikasi Minyak
Goreng Bekas Dengan Metanol Sebagai Bahan Biodiesel, Skripsi Fakultas
Matematika Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta.
Bram, 2009, “ Teori Segitiga Api”, termuat di http://www.uklik.net/2009/12/16/teori-
segitiga-api/ diakses tanggal 29 Maret 2010 jam 13.30.
Holman, J.P, 1986, Heat Transfer, 6th edition, McGraw-Hill Book Company, New
York.
Hydrogen Analysis Resource Center, “Lower and Higher Heating Values of Hydrogen
and Fuels”, termuat di
http://hydrogen.pnl.gov/cocoon/morf/projects/hydrogen/datasheets/lower_and_hig
her_heating_values.xls diakses tanggal 22 Juli 2010 jam 13.16.
Iskandar & Irwansyah, 2005, Perencanaan Dan Pembuatan Alat Pembuat Asap Cair,
Tugas Akhir Teknik Mesin, Politeknik Negeri Pontianak, Pontianak.
Kominfo-Newsroom, 2009, “Minyak Jelantah Sebagai Salah Satu Bahan Bakar
Alternatif”, termuat di
http://www.bipnewsroom.info/?_link=loadnews.php&newsid=58463, diakses
tanggal 25 Maret 2010 jam 11.50.
Pope, J. Edward, 1997, Rules Of Thumb For Mechanical Engineers, Gulf Publishing.
Co, Texas.
Rusadi, S.T, 2009, Buku Ajar Teknik Pendingin Dan Perpindahan Panas, Politeknik
Negeri Pontianak, Pontianak.
Sanusi, Ahmad, 2008, “Oksigen dan Nyala Api”, termuat di
http://sanoesi.wordpress.com/2008/09/20/oksigen-dan-nyala-api/ diakses tanggal
29 Maret 2010 jam 13.16.
Supraptono, Drs. MPd, 2004, Paparan Kuliah Bahan Bakar Dan Pelumas, Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang, Semarang.
Tabel Kapasitas Panas Spesifik, termuat di
http://www2.ucdsb.on.ca/tiss/stretton/Database/Specific_Heat_Capacity_Table.ht
ml diakses tanggal 21 Juli 2010 jam 2.24 WIB.
Tambang News, 2010, “BPPT Presentasikan Kompor Minyak Jelantah”, termuat di
http://tambangnews.com/berita/utama/424-bppt-presentasikan-kompor-minyak-
jelantah.html, diakses tanggal 25 Maret 2010 jam 11.34.
UNEP,” Peralatan Termal: Bahan Bakar dan Pembakaran”, termuat di
http://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20%20Fuel
s%20and%20combustion%20%28Bahasa%20Indonesia%29.pdf diakses tanggal 3
april 2010 jam 00,28
Universitas Indonesia, “Bahan Bakar dan Pembakaran”, termuat di
http://www.chemeng.ui.ac.id/~wulan/Materi/lecture%20notes/umum.PDF tanggal
1 april 2010 jam 10.34
Wikipedia Bahasa Indonesia, 2009, “Methanol” termuat di
http://id.wikipedia.org/wiki/Metanol tanggal 21 Juli 2010 jam 12.49.
Wikipedia Bahasa Indonesia, “Minyak Jelantah”, termuat di
http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_jelantah diakses tanggal 24 Maret 2010 jam
13.00.
Yatiman, 2010, Analisis Perubahan Kelengkungan Paraboloid Pada Fluida Yang
Diputar, Skripsi Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma, Jakarta.
Tabel Konduktivitas Termal Berbagai Material
Sumber : Literatur 4
Sumber : Literatur 12
Spesifikasi Ethanol Atau Spiritus
Fuels Lower Heating Value (LHV) [1] Higher Heating Value (HHV) [1] Density
Gaseous Fuels @ 32 F and 1 atm Btu/ft3 [2] Btu/lb
[3] MJ/kg
[4] Btu/ft3 [2] Btu/lb [3] MJ/kg [4]
grams/ft3
Natural gas 983 20.267 47,141 1089 22.453 52,225 22,0 Hydrogen 290 51.682 120,21 343 61.127 142,18 2,55 Still gas (in refineries) 1458 20.163 46,898 1.584 21.905 50,951 32,8
Liquid Fuels Btu/gal [2]
Btu/lb [3]
MJ/kg [4] Btu/gal [2] Btu/lb [3] MJ/kg
[4] grams/gal
Crude oil 129.670 18.352 42,686 138.350 19.580 45,543 3.205 Conventional gasoline 116.090 18.679 43,448 124.340 20.007 46,536 2.819 Reformulated or low-sulfur gasoline 113.602 18.211 42,358 121.848 19.533 45,433 2.830
CA reformulated gasoline 113.927 18.272 42,500 122.174 19.595 45,577 2.828 U.S. conventional diesel 128.450 18.397 42,791 137.380 19.676 45,766 3.167 Low-sulfur diesel 129.488 18.320 42,612 138.490 19.594 45,575 3.206 Petroleum naphtha 116.920 19.320 44,938 125.080 20.669 48,075 2.745 NG-based FT naphtha 111.520 19.081 44,383 119.740 20.488 47,654 2.651 Residual oil 140.353 16.968 39,466 150.110 18.147 42,210 3.752 Methanol 57.250 8.639 20,094 65.200 9.838 22,884 3.006 Ethanol 76.330 11.587 26,952 84.530 12.832 29,847 2.988 Butanol 99.837 14.775 34,366 108.458 16.051 37,334 3.065 Acetone 83.127 12.721 29,589 89.511 13.698 31,862 2.964 E-Diesel Additives 116.090 18.679 43,448 124.340 20.007 46,536 2.819 Liquefied petroleum gas (LPG) 84.950 20.038 46,607 91.410 21.561 50,152 1.923 Liquefied natural gas (LNG) 74.720 20.908 48,632 84.820 23.734 55,206 1.621 Dimethyl ether (DME) 68.930 12.417 28,882 75.610 13.620 31,681 2.518 Dimethoxy methane (DMM) 72.200 10.061 23,402 79.197 11.036 25,670 3.255 Methyl ester (biodiesel, BD) 119.550 16.134 37,528 127.960 17.269 40,168 3.361 Fischer-Tropsch diesel (FTD) 123.670 18.593 43,247 130.030 19.549 45,471 3.017 Renewable Diesel I (SuperCetane) 117.059 18.729 43,563 125.294 20.047 46,628 2.835
Renewable Diesel II (UOP-HDO) 122.887 18.908 43,979 130.817 20.128 46,817 2.948 Renewable Gasoline 115.983 18.590 43,239 124.230 19.911 46,314 2.830 Liquid Hydrogen 30.500 51.621 120,07 36.020 60.964 141,80 268 Methyl tertiary butyl ether (MTBE) 93.540 15.094 35,108 101.130 16.319 37,957 2.811 Ethyl tertiary butyl ether (ETBE) 96.720 15.613 36,315 104.530 16.873 39,247 2.810 Tertiary amyl methyl ether (TAME) 100.480 15.646 36,392 108.570 16.906 39,322 2.913
Butane 94.970 19.466 45,277 103.220 21.157 49,210 2.213 Isobutane 90.060 19.287 44,862 98.560 21.108 49,096 2.118 Isobutylene 95.720 19.271 44,824 103.010 20.739 48,238 2.253 Propane 84.250 19.904 46,296 91.420 21.597 50,235 1.920
Solid Fuels Btu/ton [2]
Btu/lb [5]
MJ/kg [4] Btu/ton [2] Btu/lb [5] MJ/kg
[4]
Coal (wet basis) [6] 19.546.300 9.773 22,732 20.608.570 10.304 23,968
Bituminous coal (wet basis) [7] 22.460.600 11.230 26,122 23.445.900 11.723 27,267
Coking coal (wet basis) 24.600.497 12.300 28,610 25.679.670 12.840 29,865
Farmed trees (dry basis) 16.811.000 8.406 19,551 17.703.170 8.852 20,589
Herbaceous biomass (dry basis) 14.797.555 7.399 17,209 15.582.870 7.791 18,123
Corn stover (dry basis) 14.075.990 7.038 16,370 14.974.460 7.487 17,415
Forest residue (dry basis) 13.243.490 6.622 15,402 14.164.160 7.082 16,473
Sugar cane bagasse 12.947.318 6.474 15,058 14.062.678 7.031 16,355
Petroleum coke 25.370.000 12.685 29,505 26.920.000 13.460 31,308
Sumber : Literatur 5
Lower and Higher Heating Values of Hydrogen and Fuels
Sumber : Literatur 15
Common Row Velocities in Commercial Practice
Sumber : Literatur 8
Orde Besaran Perpindahan Panas Konveksi
Sumber : Literatur 6
LEMBAR ASISTENSI
PENYUSUNAN TUGAS AKHIR
NAMA : KHARIMUL AZIZ
NIM : 3200702043
KONSENTRASI : PRODUKSI
No Hari/Tanggal
Materi Konsultasi Paraf
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Mengetahui : Dosen Pembimbing, Rusadi, ST NIP.19700718 199303 1 001
