## MODIFIKASI DAN UJI PERFORMANSI ALAT PENGERING HYBRID (SURYA- BIOMASSA) TIPE RAK
Modification and Test Performance of Rack Type Hybrid (Solar-Biomass) Dryer
Erni Martiani 1 , Murad 2,*) , Guyup Mahardhian Dwi Putra 2
1 Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram
Email *) : muradfatepa@gmail.com
Diterima: 12 Januari 2017 Disetujui: 20 Februari 2017

## ABSTRACT
This  study  aimed  to modify  biomass  furnaces  source  of  heat  energy  from  the  combustion of  biomass, study thermal energy generated from combination of solar and biomass energy, and determine efficiency of furnaces and efficiency of total system of a rack type hybrid (solar-biomass) dryer. Method used in this research  was  experimental method.  Used fuel  was  coconut shell charcoal and used  tools include iron plate, blower, pipe, grinding and welding tools, thermometer, anemometer, lux meter, data logger and analytical  balance.  Observed  parameters  were  temperature,  air  humidity,  sun radiation,  velocity and flow rate of hot air towards the drying chamber, drying period, energy loss and energy produced inside the furnace. Modification made by adding drawer  shaped biomass furnace  with 0.65 m length, 0.65 m wide and 0.25 m height. The furnace was equipped with a chimney and blower. Results from the test performance showed that this tool yield total heat loss of 18,173.15 KJ at the upright furnace wall. Whereas heat loss at furnace floor was 4380.899 KJ. Energy consumption was 151,602.064 for solar energy  and 48,399.4  KJ  for  biomass  energy,  with  total  drying  energy  generated  by  solar  energy  and biomass i.e. 200,001 KJ. Efficiency value of the drying system was 19% with 30% furnace efficiency.
Keywords: Hybrid dryer, heat loss, biomass furnaces

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi tungku biomassa sebagai tempat sumber energi panas dari pembakaran biomassa, mempelajari energi panas yang dihasilkan oleh kombinasi energi surya dan energi biomassa, dan mengetahui efisiensi tungku dan efisiensi total sistem pada alat pengering hybrid (surya- biomassa)  tipe  rak.  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  metode  eksperimental.  Bahan bakar  yang  digunakan  yaitu  arang  tempurung  kelapa  dan  alat  yang  digunakan  antara  lain  plat  besi, blower ,  pipa,  gerinda,  las, thermometer ,  anemometer,  lux  meter, data  logger , dan  timbangan  analitik. Parameter  yang  diamati  terdiri  dari  suhu,  kelembaban  udara,  radiasi  matahari,  kecepatan  aliran  udara panas  menuju  ruang  pengering,  debit  aliran  udara  menuju  ruang  pengering,  lama  waktu  pengeringan, kehilangan  energi  pada  tungku  dan  energi  yang  dihasilkan.  Modifikasi  yang  dilakukan  adalah menambahkan tungku biomassa yang berbentuk seperti laci dengan ukuran panjang 0,65 m, lebar 0,65 m  dan tinggi 0,25 m. Tungku ini dilengkapi dengan cerobong asap dan blower. Hasil pengujian alat ini diperoleh total kehilangan panas pada dinding tegak tungku 18.173,15 KJ, sedangkan kehilangan panas pada lantai tungku 4.380,899 KJ. Konsumsi penggunaan energi, yaitu energi surya 151.602,064 KJ dan energi  biomassa  48.399,4  KJ  dengan  total  energi  pengeringan  yang  dihasilkan  oleh  energi  surya  dan biomassa  sebesar  200.001  KJ.  Nilai  efisiensi  sistem  pengeringan  yang  dihasilkan  yaitu  19%  dengan efisiensi tungku 30%.
Kata kunci: alat pengering Hybrid , kehilangan panas, tungku biomassa

## PENDAHULUAN
Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air bahan dengan menggunakan energi panas. Proses pengeringan yang umumnya dilakukan  oleh  masyarakat  untuk  mengeringkan bahan  hasil  pertanian  adalah  menggunakan  sinar matahari langsung (penjemuran). Proses penjemuran  ini  memiliki  banyak  kekurangan seperti  proses  pengeringan  bergantung  pada cuaca, bahan yang dikeringkan mudah terkontaminasi  debu  dan  kotoran,  membutuhkan tempat  pengeringan  yang  luas,  dan  banyak  hasil pengeringan  yang  tercecer.  Untuk  itu  perlu dilakukan  pengeringan  buatan  yang  merupakan pengeringan  menggunakan  teknologi  berupa  alat mekanis.  Pengeringan  buatan  ini  tidak  hanya menggunakan  sinar  matahari  sebagai  sumber panas untuk mengeringkan bahan tetapi dapat juga dikombinasikan  dengan  energi  listrik,  Bahan Bakar Minyak (BBM), biomassa dan gas.
Dalam  penelitian  ini  alat  yang digunakan  yaitu  alat  pengering hybrid tipe rak, alat ini menggunakan sumber panas dari kolektor surya dan penambahan sumber panas dari heate r  listrik.  Namun  pengunaan  heater listrik  memiliki  kelemahan  seperti  saat  ini sering terjadi pemadaman listrik bergilir dan penggunaan  listrik  terbilang  mahal.  Menurut Basunia dan Abe  (2001), penggunaan energi terbarukan  saat  ini  lebih  diutamakan  karena kebanyakan  sumber  energi  tak  terbarukan berpengaruh  buruk  pada  lingkungan.  Pada beberapa  kasus,  penggunaan  energi  tak terbarukan lebih mahal, oleh karena itu perlu dikembangkan pengering hybrid dengan input kombinasi  energi  matahari  dan  biomassa. Menurut Prasad, et al . (2006), energi matahari merupakan salah satu energi alternatif dengan pemanfaatan yang tinggi disebabkan ketersedianya  di  daerah  tropis  tak  terbatas. Mukaminega (2008) mengatakan penggunaan energi  biomassa  (kayu,  briket,  dan  lain-lain) merupakan  sumber  energi  yang  cocok  untuk pengeringan  karena  mudah  didapatkan  dan relatif lebih murah.
Berdasarkan  uraian  di  atas,  maka  pada alat  pengering hybrid (surya-listrik)  tipe  rak  ini dilakukan  pengembangan  modifikasi  tungku biomassa  sebagai  pengganti  listrik,  modifikasi untuk alat pengering hybrid (surya-biomassa) tipe rak  yaitu  modifikasi  tungku  biomassa  sebagai tempat  sumber  energi  panas  dari  pembakaran biomassa  untuk  mengeringkan  bahan  hasil pertanian. Alat pengering hybrid (surya- biomassa)  tipe  rak  yang  dimodifikasi  tersebut perlu  diuji  kinerjanya  sehingga  pada  siang  hari proses pengeringan  dapat memanfaatkan sumber energi  surya,  sedangkan  pada  malam  hari  atau pada  kondisi  hujan  proses  pengeringan  dapat memanfaatkan  sumber  energi  panas  dari  hasil pembakaran biomassa.
Dengan  memperhatikan  uraian  di  atas, telah  dilakukan  penelitian  berjudul  “Modifikasi dan  Uji  Performansi  Alat  Pengering Hybrid (Surya-Biomassa) Tipe Rak”.

## METODE PENELITIAN
Adapun  bahan-bahan  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  antara  lain:  arang  batok kelapa. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: alat pengering Hybrid tenaga surya tipe  rak  rancangan  Rahmat  Sabani,  dkk  (2002), program Skechup 8, besi siku (2 cm), plat besi, las listrik,  gerinda  potong  listrik,  gerinda  tangan, penggaris  siku,  gunting  besi, blower ,  pipa, peralatan bengkel lainnya, termometer bola basah dan termometer bola kering, termometer tembak, anemometer, stopwatch ,  luxmeter, data  logger dan timbangan analitik.
Parameter  pengamatan  dalam  penelitian ini  antara  lain:  temperatur  alat  pengering  dan sebarannya,  kelembaban  udara,  radiasi  matahari, lama  waktu  pengeringan,  kecepatan  aliran  udara panas menuju ruang pengering, debit aliran udara menuju  ruang  pengering.  Debit  aliran  udara sangat dipengaruhi oleh kecepatan udara dan luas penampang.  Kecepatan  udara  dapat  diukur dengan  menggunakan sebuah  anemometer. Sedangkan  cara  menghitung  aliran  udara  adalah sebagai berikut:
Q = V x A ....................................................... (1)
Untuk  mengitung  nilai  kehilangan  panas pada  dinding  tegak  tungku  didekati  dengan persamaan (Holman, 1981):
QL 1 = (hA(T d -T l )) + (σAε(T d 4 -T l 4 ))…...... ...... (2)
T f = 𝑇 𝑑+ 𝑇 𝑙 2 ... …………………………………..(3)
β = 1 𝑇 𝑓 ...... ……………………………………(4)
Gr = 𝑔𝛽𝐿 3 𝛥𝑇 𝑉 2 ....... ……………………………(5)
Ra = Gr Pr  ……………………………....(6) Nu d = C . Ra m . Pr n ... ……………………(7) h = 𝑁𝑢 𝑥 𝐾𝑢 𝑙 ... …………………………………(8)
Kehilangan  panas  pada  dinding  dasar tungku (QL 2 ) dapat didekati dengan  persamaan:
QL2 = (hA(T lt – T l )) + (σAε(T lt 4 -T l 4 )) .........…(9)
Untuk menghitung efisiensi tungku dapat menggunakan persamaan, sebagai berikut:
ɳ T = 𝑄𝐺−(𝑄𝑢1+𝑄𝐿1+𝑄𝐿2) 𝑄𝐺 100% ..................... (10) Q u1 = U (Tg – Tr) ......................................... (11) Q G = Qmt x Lp ............................................. (12)
U = 1 𝑅 ............................................................ (13)
R = 1 ℎ 𝐴 + 𝛥𝑥 𝐾𝑏 𝐴 + 1 ℎ 𝐴 ...................................... (14)
Sedangkan untuk menghitung nilai energi yang  dihasilkan  oleh  biomassa  dan  energi  dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
Q B = mb.Nkb ................................................ (15)
Energi  matahari  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan:
Q kolektor = I x τ x A x t ............................. (16)
Energi  yang  dibutuhkan  untuk  proses pengeringan (Q T ) dapat dihitung dengan persamaan, sebagai berikut:
Q T = Q 1 + Q 2 ................................................ (17) Q 1 = W o Cp b (T r -T l ) ...................................... (18) Q 2 = m u x H fg ................................................ (19)
Nilai C pb dapat ditentukan dengan persamaan  Siebel  (Heldman  dan  Singh,  1981) sebagai berikut:
C pb = 0,837 + 0,034 M o ................................. (20) m u = Wo (𝑀𝑜−𝑀𝑓) (100−𝑀𝑓) ......................................... (21)
H fg = (2502 – 2,3775 T) ................................ (22)
Efisiensi total sistem pengeringan merupakan persentase dari energi yang masuk ke sistem  yang  digunakan  untuk  mengeringkan produk  dibagi  dengan  total  energi  surya,energi listrik  dan  biomassa.  Efisiensi  tersebut  dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Abdullah,1996):
ɳ sp = 𝑄 𝑇 𝑄 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎+𝑄 𝑘𝑜𝑙𝑒𝑘𝑡𝑜𝑟 100% ................. (23)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Modifikasi  Alat  Pengering Hybrid (Surya- Biomassa) Tipe Rak
Modifikasi  dari  alat  pengering  ini  dapat dilihat  pada  Gambar  1.  Alat  pengering hybrid (surya-biomassa)  tipe  rak  memanfaatkan  energi panas yang bersumber dari sinar matahari dengan menggunakan  material  penyerap  panas  yang berupa  kolektor  surya    dengan backup energi panas dari tungku biomassa sebagai sumber panas untuk meningkatkan temperatur ruang pengering.
Gambar 1 . Desain modifikasi tungku pada alat pengering hybrid (surya-biomassa) tipe rak
Tungku  biomassa  dengan  bahan  bakar arang  tempurung  kelapa  ini  digunakan  sebagai cadangan  energi  panas  apabila  panas  dari  sinar matahari  kurang  didapatkan.  Tungku  biomassa yang  digunakan  berbentuk  seperti  laci  dengan ukuran panjang 65 cm, lebar 65 cm, dan tinggi 25 cm. Tungku  tersebut menggunakan material besi dengan  ketebalan  0,2  cm.  Tungku  ini  dilengkapi dengan  cerobong  sebagai  pengeluaran  asap  dan blower dengan kecepatan 1,2 m/det dan kecepatan putaran 330 rpm yang berfungsi untuk menghembuskan  udara  supaya  arang  di  dalam tungku tetap membara dengan stabil.
Pengujian  Alat  Pengering Hybrid (Surya- Biomassa) Tipe Rak Tanpa Bahan
Pengujian  alat  pengering hybrid (surya- biomassa)  tipe  rak  tanpa  bahan  ini  dilakukan untuk  mengetahui  suhu  yang  masuk  ke  ruang pengering.  Data  yang  diambil  yaitu  radiasi matahari,  suhu  lingkungan,  suhu  kolektor,  suhu ruang pengering dan suhu ruang plenum.

## Intensitas Cahaya Matahari
Intensitas  cahaya  matahari  pada  proses pengeringan  bahan  hasil  pertanian  merupakan faktor  utama  yang  sangat  berpengaruh  terhadap hasil  dari  pengeringan  bahan  hasil  pertanian tersebut. Intensitas cahaya  matahari yang diserap oleh kolekor  dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 . Grafik hubungan antara intensitas cahaya matahari dengan waktu pengeringan
Pada  Gambar  2.  dapat  dijelaskan  bahwa intensitas  cahaya  untuk  pengujian  alat  pengering hybrid (surya-biomassa)  tanpa  bahan  yang dilakukan mulai pukul 09.30 WITA. Pengamatan terhadap  intensitas  cahaya  dengan  interval pengambilan  data  setiap  satu  jam  menghasilkan
nilai  intensitas  cahaya  yang  berfluktuasi,  hal  ini disebabkan  karena  kondisi  cuaca  yang  berawan dan  mendung.  Intensitas  cahaya  matahari  sangat berperan  penting  dalam  proses  pengeringan. Intensitas  cahaya  yang  terserap  tertinggi  yaitu pada  pukul  11.30  dengan  nilai  640,69  W/m 2 . Tinggi dan rendahnya intensitas cahaya matahari berpengaruh  terhadap  kenaikan  suhu  di  dalam ruang  pengering  dan  penurunan  kadar  air  bahan yang di keringkan. Waktu yang dibutuhkan untuk proses  pengeringan    bahan  hasil  pertanian tergantung  dari  intensitas  cahaya  matahari  yang masuk ke dalam kolektor.
Intensitas radiasi matahari yang mencapai permukaan  bumi  memiliki  nilai  yang  berbeda- beda.  Hal  ini dikarenakan  pergerakan  bumi  pada sebuah  orbit  elips  dan  dari  arah  miring  (dalam hubungannya  dengan  orbit  elips)  atau  sumbu putarnya. Orbit elips adalah suatu posisi/koordinat dari  benda-benda  di  luar  angkasa  baik  planet maupun  satelit  atau  benda  angkasa  lainnya  yang berbentuk  elips.  Selain  itu  juga  disebabkan perubahan sudut timpa (deklinasi) sinar matahari sepanjang  tahun.  Secara  alami,  nilai  radiasi matahari  dipengaruhi  oleh  sudut  dan  arah  jatuh matahari  pada  permukaan  bumi  (Ferenc, et  al. , 2002).

## Suhu
Data suhu yang diambil untuk pengujian alat tanpa bahan ini yaitu suhu lingkungan, suhu kolektor,  suhu  ruang  pengering  dan  suhu  ruang plenum  dengan  interval  pengambilan  data  1  jam sekali, dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 3. Grafik hubungan antara suhu dengan waktu 0 100 200 300 400 500 600 700 In te n sit as C ah aya
(W /m 2 ) Waktu (jam) radiasi surya 0 10 20 30 40 50 60 70 S u h u ( o C )
Waktu (jam) ruang pengering kolektor lingkungan
ruang plenum
Dari Gambar 3, suhu terhadap waktu pada pengujian alat pengering hybrid (surya-biomassa) tipe  rak  tanpa  bahan  ini  bertujuan  untuk mengetahui  faktor-faktor  yang  berpengaruh terhadap  suhu  pada alat pengering, faktor-faktor yang  dapat  mempengaruhi  suhu  pada  alat pengering hybrid yaitu  suhu  lingkungan  dan intensitas  cahaya  yang  diterima  oleh  kolektor. Pada  pengujian  alat  tanpa  bahan  ini  data  yang diambil  yaitu  suhu  kolektor,  suhu  lingkungan, ruang pengering dan ruang plenum. Dapat dilihat bahwa  suhu  ruang  plenum  paling  tinggi dibandingkan dengan suhu kolektor dan lingkungan,  hal  ini  terjadi  karena  adanya penambahan  panas  dari  tungku  biomassa.  Suhu tertinggi  yang  diserap  oleh  kolektor  yaitu 54,85°C,  suhu  lingkungan  tertinggi  yaitu  39°C, sedangkan suhu tertinggi yang diterima oleh ruang plenum yaitu  64,6 o C  dan  suhu  ruang  pengering tertinggi  yaitu  66,0 o C.  Dapat  dilihat  pada  grafik dan  nilai  yang  dihasilkan  oleh  ruang  plenum mempengaruhi  suhu  yang  akan  masuk  ke  ruang pengering.
Menurut Fekawati (2010) yang menyatakan  bahwa  perbedaan  suhu  antara  ruang pengering  dan  lingkungan  dimana  suhu  alat pengering  selalu  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  suhu  lingkungan,  ini  disebabkan  oleh pantulan  dalam  bentuk  gelombang  panjang terperangkap dalam ruangan pengering yang tidak dapat  menembus  dinding  transparan,  sehingga terjadi  peningkatan  suhu  di  dalam  ruang pengering. Menurut Putra, dkk., (2014) suhu pada siang  hari  berfluktuasi  dari  waktu  ke  waktu mengikuti  pola  suhu  lingkungan  dan  intensitas radiasi  surya.  Suhu  rata-rata  malam  hari  lebih rendah  daripada  siang  hari  karena  pada    malam hari sumber panas hanya didapat dari tungku saja, namun  suhu  pada  malam  hari  lebih  konstan daripada siang hari karena tidak adanya fluktuasi radiasi  surya  yang  mempengaruhi  suhu  dalam ruang pengering.
Hubungan Kelembaban Relatif
(RH)

## Terhadap Waktu
Menurut  Jaelani  (2015)  besarnya  nilai  RH sangat  dipengaruhi  oleh  suhu.  Hubungan  suhu dengan  RH  adalah  berbanding  terbalik,  yaitu peningkatan suhu akan mengakibatkan penurunan RH.  Kelembaban  udara  berpengaruh  terhadap proses  penguapan  dari  dalam  bahan  ke
permukaan, serta menentukan tingkat kemampuan udara  menampung  uap  air.  Semakin  kecil  RH, maka  akan  semakin  baik  untuk  pengeringan karena kemampuan udara menampung uap air dari bahan semakin banyak. Sedangkan semakin besar nilai  RH  kurang  baik  untuk  proses  pengeringan karena  kemampuan  udara  pengering  untuk menarik  uap  air  dari  bahan  yang  dikeringkan menjadi  lebih  kecil.  Berdasarkan  hasil  analisa didapatkan  grafik  hubungan  antara  kelembaban relatif  kolektor,  lingkungan,  dan  ruang  plenum dengan lama waktu pengeringan sebagai berikut:
Gambar 4 . Grafik hubungan antara RH dengan waktu pengeringan
Gambar  4.  menunjukkan  perbedaan kelembaban  relatif  antara  kolektor,  lingkungan, dan ruang pengering. Selama proses pengambilan data pada pengujian alat pengering hybrid (surya- biomassa)  tipe  rak  tanpa  bahan  ini  didapat  hasil kelembaban  relatif  yang  berfluktuasi.  RH lingkungan  dan  RH  kolektor  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  RH  ruang  plenum.  Hal  ini terjadi  karena   suhu  di  dalam  ruang pengering lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  suhu  di  dalam kolektor sehingga RH ruang plenum lebih rendah. Dapat  dilihat  pada  grafik  di  atas,  nilai  RH  pada ruang  plenum yang  terserap  rata-rata  40%-51%, sehingga  dapat  dinyatakan  bahwa  alat  pengering hybrid (surya-biomassa) tipe rak dapat mengeringkan  jahe  karena  alat  pengering  ini mengasilkan  RH  yang  rendah.  Hal  ini  sesuai dengan  pernyataan  Tanggasari  (2014)  bahwa semakin tinggi suhu udara maka RH akan semakin rendah  sehingga  kemampuan  udara  menampung uap air yang teruapkan dari bahan semakin tinggi.
0 20 40 60 80 100 120 RH ( %) Waktu (jam)
RH kolektor RH lingkungan
ruang plenum
Nilai  intensitas  cahaya  matahari  yang berfluktuasi  mempengaruhi  penurunan  suhu  dan kenaikan nilai kelembaban relatif di dalam ruang pengering.  Jadi,  semakin  tingggi  nilai  intensitas matahari  maka  semakin  tinggi  nilai  suhu  dan semakin  rendah  nilai  kelembaban  relatif  (RH)  di dalam ruang pengering sehingga dapat mempercepat proses pengeringan.
Energi Pengeringan yang Dihasilkan Kolektor
Gambar 5 . Hubungan energi pengeringan terhadap waktu
Gambar 5 menunjukkan hasil perhitungan energi pengeringan yang dihasilkan oleh kolektor terhadap  waktu  pada  pangujian  alat  pengering hybrid (surya-biomassa) tipe rak. Pada pengeringan menggunakan alat hybrid menghasilkan perbedaan energi pengeringan yang signifikan,  energi  pengeringan  yang  dihasilkan tertinggi  yaitu  31.541,63  KJ  pada  pukul  13.15 wita pada saat cuaca masih cerah dan nilai energi pengeringan terendah yaitu 7311,75 KJ yaitu pada pukul  17.30  wita.    Energi  pengeringan  yang dihasilkan dipengaruhi oleh nilai intensitas cahaya matahari  yang  diterima  oleh  kolektor,  semakin tinggi nilai intensitas matahari yang diterima oleh kolektor  maka  semakin  tinggi  pula  energi pengeringan yang dihasilkan.
Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  energi pengeringan  yang  dihasilkan,  yaitu:  kolektor, kecepatan angin, dan kehilangan energi panas dari jarak kaca kolektor terhadap pelat. Hal ini sesuai dengan pendapat Fazlul (2015), yang menyatakan bahwa  besar  kecilnya  rugi  energi  yang  terjadi pada  kolektor  surya  dipengaruhi  oleh  jarak  kaca terhadap  pelat.  Semakin  besar  jarak  antara  kaca dengan  pelat  maka  akan  semakin  tinggi kehilangan energi. Sebaliknya semakin kecil jarak
kaca dengan pelat maka akan semakin kecil pula energi yang hilang. Semakin besar jarak kaca dan plat kolektor maka luas kolektor untuk menyerap energi radiasi matahari akan semakin besar.

## Energi Hilang pada Tungku Energi Hilang Pada Dinding Tegak Tungku
Adapun data-data yang dibutuhkan untuk menganalisis  energi  panas  yang  hilang  melalui dinding tegak tungku dapat dilihat pada Tabel  1, sebagai berikut:
Tabel  1. Data  hasil  pengukuran  dinding  tegak tungku Dimensi Ukuran Panjang tungku 0,65  m Lebar tungku 0,65  m Tinggi tungku 0,25  m Luas dinding tegak sisi kanan tungku 0,155 m 2 Luas dinding tegak sisi kiri tungku 0,150 m 2 Luas dinding tegak sisi depan dan belakang tungku 0,155 m 2 Dimensi karakteristik 0,403 m Nilai emitivitas bahan 0,61 Bilangan Prandtle 0,784 Bilangan grasshorf 368.954.480 Bilangan Rayleigh 290.091.883 Bilangan Nusselt 76,67
Hasil perhitungan nilai  kehilangan  panas pada  dinding  tegak  tungku,  yaitu:  nilai  rata-rata kehilangan  panas  pada  dinding  sisi  depan  dan belakang tungku yaitu 511,74 KJ, pada sisi kanan tungku energi panas yang hilang yaitu 451,60 KJ, dan  pada  sisi  kiri  tungku  sebesar  544,16  KJ. Tingginya nilai kehilangan panas yang dihasilkan oleh  tungku  disebabkan  karena  luas  penampang tungku  dan  nilai  konduktivitas  yang  tinggi  dari tungku  tersebut.  Sehingga  semakin  tinggi  suhu yang dihasilkan oleh tungku, maka semakin tinggi nilai kehilangan panasnya.
Menurut  Putra,  dkk.,  (2015),  tingginya kehilangan  panas  dari    dinding  tungku    ini disebabkan    karena    dinding    tegak    tungku merupakan   bagian   yang   paling  dekat  dengan ruang  pembakaran  dan  terbuat  dari  plat  baja yang  mempunyai  nilai  konduktivitas  tinggi  serta bahan    tersebut    tidak    dilapisi  oleh  bahan  yang mampu  menahan  laju  panas  keluar  dari  dinding tegak tungku.
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 E n er g i P en g er in g an ( K J) Waktu (jam) hybrid

## Energi Hilang pada Lantai Tungku
Adapun data-data yang dibutuhkan untuk menganalisis  energi  panas  yang  hilang  melalui lantai tungku dapat dilihat pada Tabel  2, sebagai berikut:
Tabel 2 . Data hasil pengukuran pada lantai tungku
Dimensi Ukuran Panjang lantai tungku 0,65  m Lebar lantai tungku 0,65  m Luas lantai tungku 0,384  m 2 Dimensi karakteristik 1 m Nilai emitivitas bahan 0,61 Bilangan Prandtle 0.758 Bilangan grasshorf 3434171545.058 Bilangan Rayleigh 2616236858.286 Bilangan Nusselt 132,13
Dari Tabel 2 didapatkan hasil perhitungan kehilangan  panas  rata-rata  pada  lantai  tugku sebesar 486,77 KJ, dapat dilihat bahwa tingginya nilai  kehilangan  panas  pada  lantai  tungku disebabkan  karena  letak  dari  pembakaran biomassa paling dekat dengan lantai tungku.

## Efisiensi Tungku
Nilai  efisiensi  tungku  yang  dihasilkan pada  alat  pengering hybrid (surya-biomasa)  tipe rak  ini  yaitu  30%.  Nilai  yang  dihasilkan  ini terbilang rendah karena hasil persenatasi efisiensinya  di  bawah  50%.  Rendahnya  nilai efisiensi  tungku  ini  dipengaruhi  oleh  tingginya nilai  kehilangan  panas  pada  dinding  tegak  dan pada  lantai  tungku,  sehingga  energi  panas  yang dihasilkan  tidak  seluruhnya  termanfaatkan  dan naik ke ruang pengering.

## Konsumsi Energi
Penggunaan  energi  surya  dan  biomassa (arang  tempurung  kelapa)  sebagai  input  sub- sistem  pada  sistem  alat  pengering hybrid (surya- biomassa)  tipe  rak  pada  proses  pengeringan  jahe menghasilkan perbandingan masing-masing 75,8% dan 24,2% sebagaimana dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel  3. Jenis,  nilai  dan  persentase  konsumsi
energi Jenis energi Nilai konsumsi (KJ) Persentase (%) Surya 151602,064 75,8 Biomassa 48399,4 24,2
Total 200001 100
Hasil  perhitungan  konsumsi  penggunaan energi pada pengujian alat ini,  yaitu energi surya 151.602,064 KJ dan energi biomassa 48.399,4 KJ yang  memiliki  perbandingan  masing-masing 75,8% dan 24,2% dengan laju pembakaran arang tempurung  kelepa  0,25  kg/jam  dan  nilai  energi total pengeringan 200.001 KJ. Nilai efisiensi total sistem  pengeringan  yang  dihasilkan  yaitu  19%, hal  ini  sesuai  dengan  penelitian  Tahir,  dkk., (2014),  yang  menyatakan  efisiensi  termal  sistem pengering  sebagai  perbandingan  energi  panas yang masuk ke dalam sistem untuk memanaskan udara pengering sebesar 22%.
Konsumsi  Bahan  Bakar  Terhadap  Suplay Panas yang Dihasilkan
Jumlah bahan bakar yang digunakan  pada pengeringan jahe selama 8 jam proses pengeringan    yaitu  2,250    kg  arang  tempurung kelapa  dengan  pengambilan  data  setiap  1  jam. Berikut adalah grafik  hubungan konsumsi bahan bakar  dan  suplai  panas  yang  dihasilkan  terhadap waktu:
Gambar 6 . Grafik  Hubungan Konsumsi Bahan Bakar dan Suplai Panas yang Dihasilkan terhadap Waktu
Pada  Gambar  6  diperlihatkan  hubungan konsumsi  bahan  bakar  dan  suplai  panas  yang dihasilkan  terhadap  waktu.  Penggunaan  bahan bakar  ini  dilakukan  selama  8  jam  dengan penggantian bahan bakar arang tempurung kelapa 2 jam sekali sebanyak 500 gr. Dapat dilihat pada grafik,  suhu  yang  dihasilkan  setiap  waktu  tidak stabil  walaupun  jumlah  arang  tepurung  kelapa
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0 10 20 30 40 50 60 70 9.30 10 .30 11 .30 12 .30 13 .30 14 .30 15 .30 16 .30 17 .30
K o n su m si B ah an B akar ( kg ) S u h u ( o C ) Waktu (jam) ruang plenum konsumsi bahan bakar (kg)
yang  digunakan  sama.  Suhu  yang  diserap  oleh ruang  plenum  terendah    sebesar  47,2 o C.  Hal  ini terjadi  karena  arang  tempurung  kelapa  tidak terbakar  sempurna.  Penurunan  suhu  tungku  juga disebabkan  saat  melakukan  penambahan  bahan bakar  arang  tempurung  kelapa  yang  dilakukan dalam setiap dua jam sekali. Namun,  pada pukul 16.15 wita suhu di dalam ruang plenum mencapai 64,6 o C,  hal  ini  terjadi  karena  arang  tempurung kelapa  terbakar  sempurna  dan  membara  dengan stabil.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Alat  pengering hybrid (surya-biomassa)  tipe rak ini  cocok  untuk  pengeringan jahe karena suhu rata-rata yang masuk ke ruang pengering pada saat pengujian tanpa bahan 59 o C.
2. Konsumsi  penggunaan  energi  yaitu  energi surya  151.602,064  KJ  dan  energi  biomassa 48.399,4  KJ  yang  memiliki  perbandingan masing-masing 75,8% dan 24,2%.
3. Nilai  efisiensi  sistem  pengeringan  yang dihasilkan  yaitu  19% dengan  efisiensi  tungku 30%.
Saran
Saran untuk penelitian selanjutnya diharapkan  modifikasi  dari  alat  ini  disesuaikan dengan  nilai  ergonomika  dan  menggunakan otomatisasi dalam mengontrol penambahan bahan bakar  biomassa  supaya  dapat  meminimalisasi kehilangan panas pada  tungku.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdullah,  K.  1996 . Pengembangan  Sistem Pengering  dengan  Energi  Surya.  Rapat Anggota dan  Dialog Profesi Nasional BK Mesin PII. Jakarta, 26-27 April 1996.
Basunia, MA and Abe, T. 2001.  Thin layer solar drying characteristics of rough rice under natural  convection.  Journal  of  Food Sciences 47(4): 295-301.
Fazlul,  Arief  R.  2015.  Evaluasi  Pengeringan Pisang  Sale  ( Musa  paradisiaca  L. )  Pada Alat  Pengering  Hybrid  (Surya-listrik)
Tipe  Rak. Skripsi  Fatepa:  Universitas Mataram.
Fekawati,  R.  2010.  Uji  Performansi  Pengering Efek    Rumah    Kaca    Hybrid    Tipe  Rak Berputar    Pada    Pengeringan    Jamur Tiram    Putih (Pleurotus  ostreatus) . Skripsi. Jurusan Teknologi Pertanian. IPB
Ferenc  K,  Joszef  B,  and  Marianna  V.  2002.
Change in Solar Radiation Energy and Its Relation to Monthly Average Temperature.  University  of  Miscole Hungary.
Heldman,  D.R.  dan  R.  P  Singh.  1981.  Food Process  Engineering  2 nd ed.  The  AVI
Publishing Co.
Inc., Westport, Connecticut.
Holman,  J.P.  1981.  Heat  Transfer  6 th ed. Diterjemahkan  Jasjfi,  E.  1997.  Erlangga. Jakarta.
Mukaminega  D,  2008.  Hybrid  Dryer  (Solar  and Biomass Furnace) to Address the Problem of  Post  Harvest  Losses  of  Tomatoes  in Rwanda . Van Hall Larenstein.
Wageningen. Netherland.
Nursanti,  L.,  S.  2010.  Kinerja  Alat  Pengering
Hybrid  Tipe  Rak  Untuk  Pengeringan Biji Kakao. Skripsi. Universitas Lampung. Lampung.
Prasad, J, Vijay, VK, Tiwari, GN, Sorayan, VPS. 2006. Study on performance evaluation of hybrid  drier  for  tumeric  (Curcuma  longa L.)  drying  at  village  scale.    Journal  of Food Engineering. 75(4): 497-502.
Putra  G  M  D.,  Sutoyo  E,  Hartini  S.  2014. Uji Kinerja    Alat    Pengering    Efek    Rumah Kaca    (ERK) Hybrid dengan    Tungku Biomassa    sebagai    Sistem    Pemanas Tambahan untuk  Pengeringan  Biji  Pala (Myristica  Sp.). Jurnal   Teknik  Pertanian Lampung Vol.3,  No.   2:   183-194.
Putra  G  M.D.,  Setiawati  DA.,  Hartini  Sri.  2015. Kajian Pindah Panas Tungku Biomassa
dan Heat Exchanger pada Alat Pengering  Hybrid  Berbahan  Bakar Limbah Biomass. Jurnal Ilmiah Rekayasa  Pertanian  dan  Biosistem, Vol.3, No. 2, September 2015. Tahir,  Muh.,  dkk.  2014.  Desain  Dan  Uji  Sistem Pengeringan Serta Karakterisasi Pengeringan Komoditas Unggulan Daerah Gorontalo. Hibah Pekerti – UNG. Gorontalo.
Tanggasari,  Devi.  2014.  Sifat  Teknik  dan
Karakteristik  Pengeringan  Biji  Jagung (Zea  Mays  L.) pada  Alat  Pengering Fluidized Beds . Skripsi Fatepa: Universitas Mataram.