SKRIPSI

Rancang Bangun dan Analisis Kinerja Rumah

Pengering Kopi Tipe Efek Rumah Kaca dengan

Mekanisme Konveksi Paksa

Oleh

Domi Chrismon Kale Dipa

1506020004

BAB 1

Kopi adalah salah satu komoditas perkebunan unggulan di

Bajawa. Observasi awal yang dilakukan menunjukkan

sebagian besar petani hanya menjual hasil panennya yaitu

kopi gelondong merah, hal ini dikarenakan lamanya

pengolahan dan proses pengeringan menggunakan panas

matahari langsung.

Masalah yang terjadi di masyarakat Bajawa khususnya

petani kopi adalah proses pengeringan kopi tersebut. Karena

proses pengeringan kopi yang secara langsung sangat

beresiko, seperi terkena kotoran dan juga panas yang tidak

stabil seperti pada musim hujan.

Kopi

Pengeringan

Latar Belakang

Pengering yang digunakan adalah pengering mekanis yaitu

pengeringan dengan menggunakan plastik ultra violet (UV

Solar Dryer). UV Solar Dryer atau biasa juga disebut

metode pengeringan dengan menggunakan efek rumah kaca

(ERK) merupakan metode pengeringan yang memanfaatkan

energi surya sebagai sumber energi utama, dimana radiasi

dari sinar matahari diserap langsung oleh plastik UV yang

berfungsi sebagai penghantar dan penahan kalor sehingga

temperatur di dalam suatu tempat atau ruangan yang

ditutupi oleh plastik UV itu tetap terjaga.

BAB 1

Bagaimana merancang rumah pengering kopi

menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) dengan

mekanisme konveksi paksa.

1. Perancangan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) yang dilakukan untuk

dimensi rumah pengering 5.5 x 2.9 x 1.9 m.

2. Bahan yang dikeringkan adalah biji kopi yang telah dipisahkan dari kulitnya.

Biji kopi sebelum pengeringan diasumsikan memiliki kadar 60% dan kadar air

setelah pengeringan adalah 12%.

3. Proses perpindahan kalor yang terjadi dalam rumah pengering menggunakan

konveksi paksa dengan bantuan Exhaust Fan.

4. Plastik ultra violet (UV) yang digunakan berukuruan 6%, lebar 3 m, tebal 0,20

mm (200 micron).

5. Exhaust Fan yang digunakan ada 2 unit dengan masing-masing unit dengan

daya 30 W dan diameter saluran udara 20 cm.

RUMUSAN

MASALAH

BATASAN MASALAH

Tujuan yang hendak dicapai adalah merancang rumah pengering

kopi menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) dengan

mekanisme konveksi paksa dan menguji performansi rumah

pengering kopi.

1. Mampu memahami karakteristik rumah pengering kopi, menerapkan ilmu yang

didapat selama kuliah dan meningkatkan keterampilan dalam pemecahan

masalah dengan pemikiran yang logis.

2. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai referensi untuk para peneliti lainnya

yang ingin melakukan penelitian terkait perancangan rumah pengering kopi

menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer) dengan mekanisme

konveksi paksa.

3. Rumah pengering kopi menggunakan plastik ultra violet (UV Solar Dryer)

dapat membantu meningkatkan produktivitas hasil kopi masyarakat.

4. Rumah pengering ini juga dapat diadopsi untuk proses pengeringan bahan

pangan lainya, sehingga dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan masyarakat.

5. Hasil penelitian dapat menambah wawasan dalam pengetahuan yang dapat

ditempatkan di perpustakaan atau dipublikasikan di dalam media masa lainnya.

TUJUAN

PENELITIAN

BAB 1

MANFAAT

PENELITIAN

BAB 2

Teori Dasar

Pengeringan

Plastik

Ultra Violet

Analisis termal

kinerja sistem rumah

pengering

Perpindahan

Panas

Proses Pengeringan

Biji Kopi

Konduksi, Konveksi

(Alamiah & Paksa) dan

Radiasi (Intensitas

radiasi sinar matahari)

Kadar Air

BAB 3 Metode

Penelitian

Parameter Desain Parameter yang

dihitung

1. Laju pengeringan bahan

2. Efisiensi penggunaan energi

- Energi total pengeringan

- Energi total sistem

- Energi surya

- Energi listrik

3. Energi berguna

- Panas yang diterima udara pengering

- Panas untuk menaikan suhu bahan

- Panas untuk menguapkan air bahan

- Panas untuk menaikan dan menguapkan

air bahan

- Total energi panas yang dilepaskan dari

ruangan ke dinding

- Efisiensi rumah pengering

- Konsumsi energi spesifik

Pelaksanaan

Penelitian

1. Studi Literatur

2. Pengumpulan

data yang

diperlukan

3. Perhitungan

dimensi & themal

alat pengering

kopi

4. Pemodelan alat

pengering kopi

5. Pengolahan data

Parameter yang dihitung

1. Laju pengeringan bahan

2. Efisiensi penggunaan energi

- Energi total pengeringan

- Energi total sistem

- Energi surya

- Energi Listrik

Δt

WtWi

dT

dW

3600t)h(hv

quQ 13TP

LSTS QQQ

t)(A3,6IQ phS

3,6.V.i.tQL

3. Energi berguna

• Panas yang diterima udara pengering

• Panas untuk menaikan suhu bahan

• Panas untuk menguapkan air bahan

• Panas untuk menaikan dan menguapkan suhu bahan

• Total energi panas yang dilepaskan dari ruangan ke dinding

• Efisiensi rumah pengering

• Konsumsi energi spesifik

).3600tT(TCv

qQ lrpu

u

uUd

)T(TCmQ jrpjOjSp

fguapuap HmQ

UapSpSpUap QQQ

100%QQQ

QQ

lossls

UapSp

t

vhoutradloss QQQQ ,

Uap

TS

m

QKES

Gambar 3.1 Ilustrasi perpindahan panas di rumah pengering

BAB 3 Diagram Alir

BAB 4 Hasil dan Pembahasan

Hasil Penelitian

Model rancangan rumah

pengering

Konstruksi Rak jemur

Analisis rancangan rumah

pengering

Gambar 4.1. Hasil rancangan rumah pengering kopi

menggunakan plastik ultra violet

BAB 4

Gambar 4.2. Radiasi matahari setiap jam Kota Kupang

Gambar 4.3. Konsumsi energi listrik pada tiap variasi kecepatan

BAB 4

Gambar 4.4. Waktu pengeringan terhadap energi total sistem (Qts) pada

kecepatan udara 1,36 m/s

BAB 4

Gambar 4.5. Waktu pengeringan terhadap konsumsi energi spesifik (KES)

dan efisiensi pada kecepatan udara 1,36 m/s

BAB 4

BAB 4

Gambar 4.6. Waktu pengeringan terhadap energi total sistem (Qts) pada

kecepatan udara 1,0 m/s

BAB 4

Gambar 4.7. Waktu pengeringan terhadap konsumsi energi

spesifik (KES) dan efisiensi pada kecepatan udara 1,0 m/s

BAB 4

Gambar 4.8. Waktu pengeringan terhadap energi total sistem (Qts)

pada kecepatan udara 0,5 m/s

BAB 4

Gambar 4.9. Waktu pengeringan terhadap konsumsi energi spesifik

(KES) dan efisiensi pada kecepatan udara 0,5 m/s

BAB 4

Gambar 4.10. Konsumsi energi spesifik terhadap waktu

pengeringan.

BAB 4

Gambar 4.11. Efisiensi rumah pengering kopi

Dari hasil perancangan dan analisis performansi rumah pengering kopi

dengan menggunakan konveksi paksa maka kesimpulan yang diperoleh adalah

desain rumah pengering dengan ukuran 5,5 x 2,9 x 1,9 meter telah dilakukan

dengan cover berupa plastik UV menghasilkan Energi berguna berupa panas yang

diterima udara pengering, panas untuk menaikkan suhu bahan, panas untuk

menguapkan air bahan, serta panas untuk menaikkan dan menguapkan air bahan

masing-masing memiliki nilai sebesar 31551,25 kJ, 3821,28 kJ, 6937,09 kJ dan

10758,37 kJ, sedangkan efisiensi pengeringan yang dicapai pada pengujian di

pukul 14.00 dengan kecepatan udara 1,0 m/s cenderung lebih besar dari pada

pengujian dengan kecepatan 1,36 m/s dan 0,5 m/s di pukul 11.00, 12.00, 13.00 dan

15.00 dengan nilai efisiensi tertinggi 19,448 %.

Kesimpulan

Saran

Berdasarkan kesimpulan di atas, maka dapat diambil saran sebagai berikut :

1. Untuk mengurangi biaya listrik yang digunakan sebagai penghasil panas

tambahan dapat digunakan tungku pemanas dengan bahan bakar biomassa

yang harganya relatif murah.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menerapkan software terkait untuk

mendapat hasil yang lebih teliti dan akurat.

3. Perlu diteliti lebih lanjut mengenai distribusi temperatur dan kelembaban yang

terdapat di dalam rumah pengering untuk mengetahui proses pergerakan

sekaligus pemerataan temperatur di dalam rumah pengering.

S E K I A N D A N

T E R I M A K A S I H