TEKNIK, 40 (2), 2019, 84-90
doi: 10.14710/teknik.v40n2.62602               Copyright © 2019, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919

## Analisis Energi Panas Pada Alat Pengeringan Gabah Tipe Swirling Fluidized Bed
Satya Andika Putra * , Novrinaldi
Pusat Penelitian Teknologi Tepat Guna, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Jl. K.S. Tubun no.5 Subang, Jawa Barat, Indonesia 41213

## Abstrak
Gabah  merupakan  produk  hasil  pertanian  berupa  biji-bijian  yang  proses  pengeringannya  mayoritas masih  menggunakan  cara  tradisional  yaitu  dengan  menghamparkan  langsung  dibawah  sinar  matahari. Pengeringan  seperti  ini  tidak  sesuai  ketika  musim  hujan  karena  proses  pengeringan  gabah  tidak berlangsung  dengan  baik  sehingga  kualitas  gabah  menurun.  Solusinya  adalah  dengan  menggunakan pengering. Salah satu tipe pengering yang dapat digunakan untuk gabah adalah pengering tipe swirling fluidized bed (SFB). Alat pengeringan gabah tipe SFB terdiri dari ruang pengeringan dan ruang plenum dengan diameter 400 mm, selubung tengah pada ruang pengeringan berbentuk kerucut dengan diameter 300 mm, selubung tengah ruang plenum berbentuk silinder diameter 300 mm, distributor terletak diantara ruang  pengeringan  dan  plenum  yang  terdiri  dari  100  sudu  dengan  kemiringan  45°,  dan  dua  saluran masuk udara berbentuk silinder yang masing-masing dilengkapi dengan pemanas dan blower dengan laju udara suplai 12 m 3 /menit. Artikel ini menyajikan analisis energi panas pada alat pengeringan gabah tipe SFB.  Analisis  dilakukan  secara  teoretis  berdasarkan  prinsip-prinsip  termodinamika  dan  perpindahan panas dengan menggunakan beberapa data hasil pengujian. Data diperoleh dari mengeringkan 300 gram gabah jenis Ciherang selama 60 menit. Hasil analisis menunjukkan bahwa energi yang dibutuhkan untuk mengeringkan  gabah  dari  kadar  air  26,8  %  menjadi  13,78  %  adalah  sebesar  121.756,04  J.  Laju perpindahan  panas  dari  udara  pengering  ke  gabah  sebesar  780,28  W.  Sedangkan  energi  panas  yang harus disuplai oleh pemanas adalah sebesar 3943,86 W.
Kata kunci : pengering; gabah; swirling fluidized bed; energi pengeringan; perpindahan panas.

## Abstract
[Title: Analysis of Heat Energy for Rough Rice Drying on Swirling Fluidized Bed Dryer] Rough rice is one of the grain agricultural products that the majority still uses solar drying. This drying method is not suitable  during  the  rainy  season  because  of  slowly  drying  rate.  In  this  season,  a  dryer  is  required  to drying of rough rice. One type of dryer that can be used for rough rice is a swirling fluidized bed dryer (SFBD).  The  SFBD  consists  of  a  drying  chamber  and a  plenum  chamber  with  a  diameter  of  400  mm, a cone  center  body  of  a  drying  chamber  with  a  diameter  of  300  mm,  a  cylinder  center  body  of  a  plenum chamber  with  a  diameter  of  300  mm,  a  distributor  located  between  the  drying  chamber  and  plenum chamber  consisting  of  100  blade  with  a  slope  of  45°  to  horizontal,  and  two  air  inlet  which  are  each equipped with a heater and blower with a supply air rate of 12 m 3 /minute. This article present analysis of heat  energy  of  SFBD  rough  rice  drying.  Analysis  was  conducted  theoretically  based  on  thermodynamic principles and heat transfer based on several experiment data. The drying process was carried out by 300 grams of Ciherang rough rice for 60 minutes. The analysis results showed that the heat energy to drying the rough rice is 121,756.04 J. The heat transfer rate from air to rough rice is 780.28 W. The heat energy requirement of a heater is 3943.86 W.
Keywords : dryer; rough rice; swirling fluidized bed; heat energy drying; heat transfer.
------------------------------------------------------------------
*) Penulis Korespondensi. E-mail: satya.andika.p@gmail.com

## 1. Pendahuluan
Padi  merupakan  komoditas  hasil  pertanian  yang menjadi makanan pokok masyarakat Indonesia. Tanaman  padi  dapat  ditemukan  hampir  di  seluruh wilayah  daratan  Indonesia.  Produksi  padi  mengalami peningkatan  dari  tahun  2014  ke  tahun  2015  yaitu  dari 70.846.465  ton  menjadi  75.397.841  ton  (Badan  Pusat Statistik,  2016).  Padi  menjadi  makanan  pokok  tidak hanya  karena  kandungan  pati  yang  tinggi  sebagai sumber  energi  utama  namun  juga  karena  kandungan protein dan lemak.
Beberapa  proses  penanganan  pascapanen  padi diperlukan  untuk  menghasilkan  produk  yang  siap konsumsi, seperti proses perontokan untuk  memisahkan gabah  dari  malainya,  proses  pengeringan  gabah  untuk mengurangi kadar air di dalam gabah, proses penampian (pembersihan  gabah  dari  kotoran),  proses  pengemasan atau  penyimpanan  dan  proses  penggilingan  untuk memisahkan  kulit  gabah  serta  penyosohan  untuk menghasilkan  beras  putih  yang  siap  untuk  dikonsumsi (Ahmad  &  Budiastra,  2019).  Proses  pengeringan  gabah merupakan  salah  satu  proses  yang  menentukan  kualitas gabah  karena  berhubungan  dengan  proses  penyimpanan dan proses penggilingan. Pengeringan merupakan proses pengurangan  kadar  air  suatu  bahan  sampai  pada  batas tertentu  secara  termal  (Mujumdar,  2006).  Proses pengeringan  akan  memperlambat  pertumbuhan  bakteri dan  jamur  sehingga  gabah  tidak  akan  cepat  mengalami kerusakan dan penyusutan selama penyimpanan (Napitu, 2016).  Gabah  yang  diperuntukkan  untuk  disimpan  atau dikenal dengan gabah kering simpan (GKS) mempunyai standar  kadar  air  antara  14%  hingga  18%.  Sedangkan untuk  keperluan  proses  penggilingan  dikenal  dengan gabah  kering  giling  (GKG)  yang  mempunyai  standar kadar air maksimal 14% (Napitu, 2016).
Proses  pengeringan  gabah  di  Indonesia  masih banyak  memakai  cara  konvensional  yaitu  dengan  cara dijemur  langsung  dibawah  sinar  matahari,  sehingga teradapat  kendala  pada  saat  musim  hujan.  Pada  musim hujan  pengeringan  gabah  kurang  sempurna  dan memerlukan waktu yang lebih lama apabila dibandingkan  dengan  musim  kemarau.  Pengeringan gabah  yang  kurang  sempurna  akan  menyebabkan kualitas  gabah  akan  menurun,  pada  saat  penyimpanan maupun  proses  penggilingan  menjadi  beras.  Diantara solusi  untuk  permasalahan  tersebut  adalah  dengan menyediakan  teknologi  peralatan  pengeringan  gabah. Penggunaan pengering akan memerlukan biaya tambahan  pada  saat  proses  pengeringan,  diperlukan biaya  investasi  awal  dan  juga  biaya  selama  proses pengoperasian  alat,  akan  tetapi  proses  pengeringan dengan  menggunakan  pengering  akan  memperkecil resiko  kehilangan  hasil  (Napitu,  2016).  Selain  itu pengeringan  menggunakan  pengering  akan  mengurangi
resiko  gabah  terkontaminasi  bahan  asing  seperti  debu dan lain-lain.
Ada  beberapa  teknologi  pengeringan  gabah diantaranya adalah dengan menggunakan pengering tipe rotari  ( rotary  dryer )  dan  pengering  hamparan  fluidisasi ( fluidized  bed  dryer ).  Pengering  hamparan  fluidisasi lebih  unggul dibandingkan dengan pengering  tipe  rotari karena  biaya  investasi  dan  pemeliharaannya  lebih rendah  (Devahastin,  2001).  Sebagian  masyarakat Indonesia  juga  telah  menggunakan  pengering  hamparan fluidisasi untuk mengeringkan gabah. Saat ini pengering hamparan fludisasi terus dikembangkan untuk mendapatkan  efektifitas  pengeringan  yang  lebih  baik. Salah  satu  hasil  pengembangan  tersebut  adalah pengering  tipe swirling  fluidized  bed (SFB)  yang  juga dapat digunakan untuk mengeringkan material berbentuk  butiran  (Fanani  dan  Prabowo,  2014),  tandan dan  daun  sawit  (Mohideen,  Faiz,  Salleh,  Hamidon,  dan Raghavan, 2011).
Pengering  tipe  SFB  mempunyai  kesamaan prinsip  kerja  dengan  pengering  hamparan  fluidisasi sehingga  dapat  digunakan  untuk  mengeringkan  gabah atau  biji-bijian.  Gabah  jenis  Ciherang  mempunyai diameter  ekuivalen  3,66  mm  (Putra,  2018)  sehingga masuk  ke  dalam  kategori  partikel  Geldart  tipe-D. Pengering  tipe  SFB  mempunyai  kemampuan  yang  baik dalam  kualitas  fluidisasi  untuk  partikel  Geldart  tipe-D (Mohideen,  Seri,  &  Raghavan,  2012).  Hal  ini  juga didukung  oleh  penelitian  Venkiteswaran,  Jun,  Sing, Sulaiman,  dan  Raghavan  (2012)  yang  menyatakan bahwa  pengering  tipe  SFB  mempunyai  efektifitas pengeringan  yang  lebih  baik  dibandingkan  dengan pengering  hamparan  fluidisasi,  hal  ini  disebabkan  oleh kualitas fluidisasi yang lebih baik.
Pengering  tipe  SFB  terdiri  dari  dinding  luar berbentuk  tabung,  tabung  dalam  ( center  body ), distributor  ( annular  distributor )  yang  terdiri  dari sejumlah sudu ( blade ) dengan sudut kemiringan tertentu terhadap  bidang  horisontal  (Sreenivasan  dan  Raghavan, 2002),  saluran  pengumpan  bahan,  saluran  udara  masuk, pemanas dan blower. Terdapat dua ruangan  yaitu ruang plenum  yang  terletak  pada  bagian  bawah  distributor sebagai  tempat  masuk  saluran  udara  dan  ruang pengeringan  yang  terletak  pada  bagian  atas  distributor sebagai tempat untuk mengeringkan bahan. Prinsip kerja pengering  tipe  SFB  yaitu  udara  pengering  masuk  ke dalam hamparan ( bed ) dengan sudut kemiringan tertentu (sudu)  terhadap  bidang  horisontal  distributor  sehingga akan menghasilkan kecepatan tangensial dan memberikan efek pencampuran pada hamparan (Mohideen,  Sreenivasan,  Sulaiman,  dan  Raghavan, 2012).  Kecepatan  tangensial  tersebut  akan  membuat bahan  berputar  mengelilingi  selubung  tengah  sampai pada batas kadar air yang diinginkan.

## TEKNIK, 40 (2), 2019, 86
Akhir-akhir  ini  telah  dilakukan  penelitian  terkait dengan pengering tipe SFB diantaranya adalah Othman, Wahab,  dan  Raghavan  (2008)  dan  Hafiz,  Batcha,  dan Asmuin  (2013)  mengkaji  tentang  ruang  plenum  dengan metode  numerik;  Faizal,  Seri,  Ezamuddin,  dan Raghavan  (2012)  mengkaji  tentang  distributor  dengan metode  numerik;  Mohideen,  Sreenivasan,  dkk.,  (2012) mengkaji perpindahan panas untuk partikel Geldart tipe- D  secara  eksperimental;  Oktianto  dan  Prabowo  (2014) dan  Simanjuntak,  Ichsani,  Widodo,  dan  Sefriko  (2016) mengkaji  tentang  sudut  kemiringan  sudu  secara eksperimental;  Permana  dan  Prabowo  (2016)  mengkaji tentang kecepatan udara masuk secara ekperimental; dan Sreenivasan dan Raghavan (2002) mengkaji hidrodinamis  aliran  udara  secara  eksperimental.  Di Indonesia,  penelitian  pengering  tipe  SFB  belum  banyak dilakukan,  khususnya  untuk  hasil  pertanian  berupa  biji- bijian.
Analisis  energi  pengeringan  perlu  dilakukan untuk mengetahui seberapa besar energi yang dibutuhkan  pada  saat  proses  pengeringan  suatu  bahan. Energi pengeringan pada pengering tipe fluidisasi terdiri dari  energi  yang  dikonsumsi  oleh  blower  dan  energi yang dikonsumsi oleh pemanas  (Sitompul, Sumardiono, dan Saryanto, 2001). Diantara tujuan dari analisis energi panas  adalah  untuk  mengetahui  seberapa  besar  energi yang dibutuhkan oleh pemanas dalam proses pengeringan. Pada penelitian ini akan dilakukan analisis energi panas pada proses pengeringan gabah menggunakan  pengering  tipe  SFB  dengan  pendekatan teoretis  berdasarkan  prinsip-prinsip  termodinamika  dan perpindahan panas berdasarkan data hasil pengujian dan data  sekunder.  Hasil  analisis  tersebut  digunakan  untuk mengevaluasi desain pengering gabah tipe SFB.

## 2. Bahan dan Metode
Penelitian  terkait  dengan  analisis  energi  panas pada  proses  pengeringan  telah  dilakukan  oleh  (Yulita, Murad, dan Sukmawaty, 2016) pada proses pengeringan manisan  pepaya  menggunakan  pengering  tipe  rak.  Pada penelitian  tersebut  energi  panas  dianalisis  dengan metode eksperimental menggunakan pendekatan kesetimbangan energi.  Pada penelitian ini, energi panas pengeringan dianalisis dengan menggunakan pendekatan teoretis  prinsip-prinsip  termodinamika  dan  perpindahan panas  berdasarkan  data  hasil  pengujian  dan  data sekunder.

## Pengujian dan Data
Pengujian  pengeringan  gabah  dilakukan  untuk mendapatkan  data  yang  diperlukan  dalam  perhitungan analisis  energi  panas.  Pengujian  dilakukan  dengan mengeringkan gabah jenis Ciherang sebanyak 300 gram selama  60  menit  menggunakan  pengering  tipe  SFB. Pengering  tipe  SFB  yang  digunakan  mempunyai  dua saluran  masuk  udara  ( inlet ),  distributor  terdiri  dari  100
sudu  ( blade )  dengan  sudut  kemiringan  45°  dari  bidang horisontal,  diameter  dinding  ( cover )  400  mm,  diameter selubung  tengah  ( center  body )  300  mm  dengan  bentuk kerucut pada bagian ujungnya (pada ruang pengeringan), daya  pemanas  total  5.000  Watt  dan  daya  blower sentrifugal total 3.200 Watt.
Gambar 1 . Skema pengering gabah tipe SFB
Keterangan :
1. Penyuplai udara (Blower)
2. Pemanas
3. Saluran udara masuk ( inlet )
4. Distributor
5. Selubung tengah ( center body )
6. Saluran pengumpan gabah
7. Saluran udara keluar
A. Ruang plenum
B. Ruang pengeringan
Gambar 2 . Ruang pengeringan pada pengering gabah tipe SFB
Data  hasil  pengujian  yang  diperlukan  untuk perhitungan  analisis  energi  panas  berupa  :  suhu  udara pengering ( T 2 ), suhu gabah awal ( T gb ), suhu gabah akhir ( T gk ),  suhu  lingkungan  ( T L ),  kadar  air  gabah  awal  ( M b ), kadar  air  gabah  akhir  ( M k ),  kecepatan  rata-rata  udara pengering  ( v u ),  laju  alir  (debit)  udara  pengering  dari blower ( Q b ) dan sudut kemiringan sudu ( Ө ).
Sedangkan  data  sekunder  yang  diperlukan  untuk analisis  energi  panas  berupa  :  panas  jenis  gabah  ( C pg ), diameter  ekuivalen  gabah  ( d pg ),  massa  satu  butir  gabah ( m g ),  panas  laten  penguapan  air  ( λ a ),  bilangan  Prandtl
1 2 3 5 6 7 T 2 4 B A T 1 Distributor Center body
Arah
pergerakan gabah

## TEKNIK, 40 (2), 2019, 87
doi: 10.14710/teknik.v40n2.22765               Copyright © 2019, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
udara  pengering  ( Pr ),  konduktifitas  panas  udara pengering  ( k u ),  viskositas  kinematik  udara  pengering ( ѵ u ),  panas  jenis  udara  pengering  ( C pu )  dan  massa  jenis udara pengering ( ρ u ).
Pengukuran  suhu  udara  pengering  menggunakan Termokopel  ( Thermocouple )  tipe  K  dihubungkan dengan  data  logger  merk  Omega.  Kecepatan  udara pengering  diukur  menggunakan  digital  anemometer, data  kecepatan  tersebut  kemudian  digunakan  untuk perhitungan  laju  alir  udara  pengering.  Sedangkan  kadar air  gabah  diketahui  dengan  melakukan  pengukuran kadar air berdasarkan metode ASTM D5142.

## Energi Panas Pengeringan Gabah
Dalam  pengeringan  gabah  terdapat  dua  tahapan proses  yaitu  proses  pemanasan  gabah  dan  proses penguapan  kandungan  air  dalam  gabah.  Menurut  (Taib, Said,  dan  Wiraatmadja,  1988)  energi  panas  untuk mengeringkan  suatu  bahan  dapat  dihitung  dengan menggunakan Persamaan 1.
(1)
dengan : q pb :  Energi  panas  yang  dibutuhkan  mengeringkan gabah [J]
q sb :  Energi untuk memanaskan gabah [J] q lb :  Energi untuk menguapkan air dalam gabah [J]
energi  untuk  memanaskan  gabah  dihitung  dengan Persamaan 2.
(2)
dengan : m g : Massa gabah yang dikeringkan [kg] C pg : Panas jenis gabah yang dikeringkan [J/kg K] ∆T : Perbedaan suhu bahan awal dan target [°C]
sedangkan  energi  untuk  menguapkan  kandungan  air dalam gabah dihitung dengan Persamaan 3.
(3)
dengan : m ab : Massa air yang diuapkan dalam bahan [kg] 𝜆 a : Panas laten penguapan air [J/kg]

## Laju Perpindahan Panas
Diantara  parameter  yang  perlu  diketahui  dalam analisis  energi  panas  dalam  proses  pengeringan  gabah yaitu  laju  perpindahan  panas  dari  udara  pengering  ke gabah.  Hal  ini  berguna  untuk  mengetahui  laju  energi maksimal yang diberikan oleh udara pengering ke gabah
sehingga dapat digunakan untuk menentukan laju energi yang harus disuplai ke ruang pengeringan.
Laju  perpindahan  panas  dari  udara  pengering  ke gabah  dihitung  dengan  pendekatan  kasus  aliran  udara melewati  bahan  berbentuk  bola  ( flow  over  a  sphere ) dengan  asumsi  bahwa  gabah  berbentuk  bola  dengan diameter  ekuivalen  ( dp ),  suhu  pada  permukaan  gabah dianggap  seragam,  proses  perpindahan  panas  terjadi dalam  kondisi tunak. Untuk kasus tersebut, perhitungan menggunakan Persamaan 4 (Incropera, Dewitt, Bergman, dan Lavine, 2007).
(4) dengan : q ub
:  Laju  perpindahan  panas  dari  udara  ke  bahan yang dikeringkan [W]
A : Luas permukaan gabah [m2]
: Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata [W/m2 K]
T u ( T 2 ) : Suhu udara pengering [°C] Tb : Suhu bahan [°C]
Koefisien  perpindahan  panas  konveksi  ( )  dapat  dicari dengan menggunakan pendekatan nilai bilangan Nusselt ( (Persamaan  5),  yang  direkomendasikan  oleh Whitaker (Incropera dkk., 2007).
(5)
dengan :
ReD : Bilangan Reynolds udara pengering Pr : Bilangan Prandtl udara pengering
µ : Viskositas udara pengering(Ns/m 2 ) µs : Viskositas udara pada permukaan bahan (Ns/m 2 )

## Energi Pemanas
Energi  yang  harus  disuplai  oleh  pemanas  dapat dihitung  berdasarkan  laju  perpindahan  panas  (laju energi)  antara  udara  pengering  dengan  gabah  ( q ub ). Dengan  mengetahui  udara  pengering  di  dalam  ruang pengeringan  ( T 2 )  dan  laju  perpindahan  panas  udara pengering  ke  gabah  maka  suhu  udara  yang  harus disuplai  oleh  pemanas  ( T o,p )  dapat  diketahui  dengan menggunakan  persamaan  energi  panas  dalam  kondisi tunak  ( steady-flow  thermal  energy  equation ).  Dengan begitu  laju  energi  pada  pemanas  dapat  dihitung  dengan menggunakan Persamaan 6 (Incropera dkk., 2007).
(6)
dengan : q u,h : Laju energi pada pamanas [W]

## TEKNIK, 40 (2), 2019, 88
doi: 10.14710/teknik.v40n2.22765               Copyright © 2019, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
ṁ u : Laju alir massa udara [kg/s] C p,u : Panas jenis udara [J/kg K] T i,p : Suhu udara saat masuk pemanas [°C] T o,p : Suhu udara saat keluar dari pemanas [°C]
Semua  perhitungan  energi  panas  pengeringan dihitung  dengan  mengasumsikan  bahwa  dinding  bagian luar ruang plenum dan ruang pengeringan, dinding pada saluran  udara  masuk  maupun  dinding  pada  ruang pemanas  diisolasi  dengan  baik,  sehingga  kehilangan energi melalui dinding dapat diabaikan.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Data  hasil  pengujian  pengeringan  300  gram gabah selama 60 menit dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 . Data pengujian pengeringan gabah
Uji Hasil
Suhu udara pengering ( T u atau T 2 ) 47 °C Suhu gabah, awal ( T gb ) 26 °C Suhu gabah, akhir ( T gk ) 45 °C Suhu lingkungan ( T L ) 33 °C Kadar air gabah, awal ( M b ) 26,8 % Kadar air gabah, akhir ( M k ) 13,78 % Kecepatan rata-rata udara pengering ( v u ) 9 m/s Laju alir udara pengering ( Q b ) 12 m 3 /menit Sudut kemiringan sudu ( Ө ) 15° Daya pemanas (total) 4070 W
Dari  data  pengujian  diketahui  bahwa  kadar  air  gabah setelah  pengeringan  telah  sesuai  dengan  standar  mutu untuk gabah kering simpan yaitu dengan kadar air antara 14%  hingga  18%,  dan  juga  telah  sesuai  dengan  standar mutu  gabah  kering  giling  dengan  kadar  air  maksimal 14%.
Sedangkan  data  sekunder  yang  diperlukan  untuk perhitungan  analisis  energi  panas  pengeringan  gabah terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2 . Data sekunder perhitungan energi panas pengeringan
Uji Hasil
Panas jenis gabah ( C pg ) a 2146 J/kgC
Massa satu butir gabah ( m g ) b 0,0305 g Diameter ekuivalen gabah (d p ) b 3,66 mm
Panas laten penguapan air ( λ a ) c
2.402.000 J/kg Bilangan Prandtl udara pengering ( Pr ) c 0,7051975
Konduktifitas panas udara pengering ( k u ) c 0,0272528 W/mK Viskositas kinematik udara pengering ( ѵ u ) c 1,719x10 -5 m 2 /s Panas jenis udara pengering ( C pu ) c 1,007436 kJ/kgK Massa jenis udara pengering ( ρ u ) c
1,1121456 kg/m 3
a (Iguaz dkk., 2003) b (Putra, 2018) c (Incropera dkk., 2007)
Panas laten penguapan air ( λ a ) didapatkan dengan menggunakan  data  suhu  rata-rata  gabah  yaitu  35,5  °C. Sedangkan  Bilangan  Prandtl  ( Pr ),  konduktivitas  panas ( k u )  dan  viskositas  kinematik  ( ѵ u )  udara  pengering didapatkan  dengan  menggunakan  data  pada  suhu  film antara  udara  pengering  dengan  gabah  yaitu  40,25  °C. Panas  jenis  dan  massa  jenis  udara  pengering  digunakan untuk  menghitung  suhu  udara  pengering  yang  disuplai oleh pemanas ( T o,p ) dan laju energi pada pemanas ( q u,h ), panas  jenis  dan  massa  jenis  yang  tertera  pada  tabel  2 adalah  untuk  perhitungan  laju  energi  pada  pemanas dengan  suhu  rata-rata  udara  41,8  °C.  Sedangkan  untuk menghitung  suhu  udara  pengering  yang  disuplai  oleh pemanas ( T o,p ) menggunakan data panas jenis dan massa jenis  udara  pengering  pada  suhu  rata-rata  udara pengering  pada  ruang  pengeringan  ( T u )  dengan  udara pengering  yang  disuplai  oleh  pemanas  ( T o,p )  yaitu sebesar 1,007872 kJ/kgK dan 1,0888 kg/m 3 .
Proses pengeringan 300 g gabah selama 60 menit dapat menurunkan kadar air gabah dari 26,6 % menjadi 13,78 % sehingga sebanyak 45,303 gram kandungan air dalam gabah mengalami proses penguapan. Energi yang diperlukan  untuk  menguapkan  kandungan  air  tersebut sebesar  109.523,84  J.  Sedangkan  suhu  gabah  naik  dari 26  °C  menjadi  45  °C,  hal  ini  menunjukkan  adanya energi  yang  digunakan  untuk  memanaskan  gabah sebesar  12.232,2  J.  Sehingga  jumlah  energi  untuk mengeringkan 300 g gabah adalah sebesar 121.756,04 J.
Proses  kenaikan  suhu  gabah  selama  proses pengeringan  juga  menunjukkan  adanya  transfer  energi dari  udara  pengering  ke  gabah.  Berdasarkan  data  hasil pengujian, suhu udara pengering pada ruang pengeringan selama proses pengeringan cenderung stabil yaitu rata-rata sebesar 47 °C. Selama proses pengeringan yaitu  selama  60  menit,  transfer  energi  panas  dari  udara pengering hanya mampu menaikkan suhu gabah menjadi 45  °C.  Hal  tersebut  terjadi  karena  adanya  laju perpindahan  panas  dari  udara  pengering  ke  gabah sebesar 780,28 W.
Untuk  menjaga  suhu  ruang  pengeringan  47  °C maka  laju  energi  (perpindahan  panas)  dari  udara pengering  ke  gabah  (780,28  W)  harus  dipertahankan. Untuk mempertahankan kondisi tersebut maka besarnya laju energi udara pengering yang diberikan atau disuplai ke  ruang  pengeringan  harus  sama  dengan  laju perpindahan  panas  dari  udara  pengering  ke  gabah. Secara  teoretis  dengan  menggunakan  persamaan  energi panas dalam kondisi tunak maka dapat diketahui bahwa untuk  menjaga  suhu  ruang  pengeringan  47  °C  maka besarnya  suhu  udara  pengering  yang  disuplai  oleh pemanas  ( T o,p )  adalah  50,6  °C,  dengan  asumsi  bahwa tidak ada kehilangan energi panas melalui dinding ruang pemanas,  saluran  udara  masuk  maupun  dinding  ruang plenum  dan  ruang  pengeringan.  Dengan  demikan  dapat diketahui  bahwa  laju  energi  yang  diberikan  oleh
doi: 10.14710/teknik.v40n2.22765               Copyright © 2019, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
pemanas untuk memanaskan udara dari suhu lingkungan ( T L ) 33 °C menjadi 50,6 °C adalah sebesar 3943,86 W.
Selama  proses  pengeringan,  daya  listrik  yang terukur pada pemanas adalah sebesar 4070 W sedangkan secara  perhitungan  teoretis  ( q u,h )  adalah  3943,86  W, sehingga terdapat selisih laju energi yaitu sebesar 126,14 W.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  secara  realita  terjadi kehilangan  energi  udara  pengering  dari  ruang  pemanas hingga  ruang  pengeringan  sebesar  3,09  %.  Untuk mengoptimalkan  kinerja  pengering  tersebut  maka  perlu ditambahkan  isolator  pada  dinding  ruang  pemanas, saluran  udara  masuk,  ruang  plenum  dan  ruang pengeringan.  Hal  ini  bertujuan  untuk  mengurangi kehilangan energi.

## 4. Kesimpulan
Diperlukan  energi  sebesar  121.756,04  J  untuk mengeringkan  300  gram  gabah  dari  kadar  air  26,8  % menjadi  13,78  %.  Selama  proses  pengeringan  gabah terjadi perpindahan panas dari udara pengering ke gabah sebesar  780,28  W.  Untuk  menjaga  supaya  suhu  pada ruang  pengeringan  tetap  stabil  pada  47  °C  maka  secara teoretis  diperlukan  pemanas  dengan  daya  3943,86  W. Terjadi  kehilangan  energi  pada  dinding  ruang  pemanas, saluran  udara  masuk,  ruang  plenum  dan  ruang pengeringan.  Untuk  mengoptimalkan  kinerja  pada pengering  tipe  SFB  dalam  proses  pengeringan  gabah maka pada bagian tersebut perlu ditambahkan isolator.

## Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada Kementerian Riset,
Teknologi dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan dana penelitian dalam program Karyasiswa Pendidikan  Gelar  Pascasarjana  dan  juga  kepada  Pusat Penelitian  Teknologi  Tepat  Guna  LIPI  yang  telah memberikan dana dan penggunaan fasilitas penelitian.

## Daftar Pustaka
Ahmad,  U.,  Budiastra,  I.  W.  (2019).  Teknologi Pengolahan Pasca Panen. Diambil dari http://web.ipb.ac.id/~usmanahmad/Penanganan padi.htm Badan  Pusat  Statistik.  (2016).  Produksi  Padi  Menurut Provinsi. Diambil dari https://www.bps.go.id/linkTableDinamis/view/i d/865
Devahastin,  S.  (2001). Panduan  Praktis  Mujumdar untuk  Pengeringan  Industrial .  Bogor:  IPB Press.
Faizal,  M.,  Seri,  S.,  Ezamuddin,  S.,  Raghavan,  V.  R. (2012).  Numerical  Investigation  of  Air  Flow Distribution  in  a  Swirling  Fluidized  Bed. Advance Material Research , 499 , 132–137.
Fanani,  Z.,  Prabowo.  (2014).  Studi  Eksperimen Pengaruh  Ukuran  Partikel  Batubara  Pada
Swirling  Fluidized  Bed  Dryer  Terhadap Karakteristik  Pengeringan  Batubara. Jurnal Teknik POMITS , 3 (1), B96–B99.
Hafiz,  M.  A.,  Batcha,  M.  F.  M.,  Asmuin,  N.  (2013).
Effect  of  plenum  chamber  depth  in  a  swirling fluidized bed. Materials Science and Engineering , 50 , 1–7.
Iguaz,  A., Martin, M. B. S., Arroqui, C., Fernandez, T., Mate, J. I., Virseda, P. (2003). Thermophysical Properties  of  Medium  Grain  Rough  Rice (LIDO  Cultivar)  at  Medium  and  Low Temperatures. Eur  Food  Res  Technol , 217 , 224–229.
Incropera, F. P., Dewitt, D. P., Bergman, T. L., Lavine, A.  S.  (2007). Fundamentals  of  Heat  and  Mass Transfer (6th  ed.).  United  States:  John  Wiley and Sons.
Mohideen,  M.  F.,  Faiz,  M.,  Salleh,  H.,  Hamidon,  H., Raghavan,  V.  R.  (2011).  Drying  of  Oil  Palm Frond  via  Swirling  Fluidization  Technique. Dipresentasikan  pada  World  Congress  on Engineering, London, U.K: WCE.
Mohideen,  M.  F.,  Seri,  S.,  Raghavan,  V.  R.  (2012). Fluidization  of  Geldart  Type-D  Particles  in  a Swirling Fluidized Bed, 8.
Mohideen,  M.  F.,  Sreenivasan,  B.,  Sulaiman,  S.  A., Raghavan,  V.  R.  (2012).  Heat  Transfer  in Swirling  Fluidized  Bed  with  Geldart  Type-D Particles. Korean  J.  Chem.  Eng. , 29 (7),  862– 867.
Mujumdar, A. S. (2006). Handbook of Industrial Drying
(Edisi  ke-3).  Boca  Raton,  Florida,  Amerika Serikat: CRC Press Taylor & Francis Group.
Napitu, Y. O. (2016). Desain Model Pengering Spouted Bed  Dua  Dimensi  untuk  Pengeringan  Gabah (Tesis). Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Oktianto,  A.  T.,  Prabowo.  (2014).  Studi  Eksperimen
Pengaruh  Sudut  Blade  Tipe  Single  Row Distributor  pada  Swirling  Fluidized  Bed  Coal Dryer  terhadap  Karakteristik  Pengeringan Batubara. Jurnal  Teknik  POMITS , 3 (1),  B86– B90.
Othman,  S.,  Wahab,  A.  A.,  Raghavan,  V.  R.  (2008).
Numerical  Study  of  the  Plenum  Chamber  of  a Swirling Fluidized Bed. Manufacturing
Engineering , 6.
Permana,  D.,  Prabowo.  (2016).  Studi  Eksperimen
Pengaruh  Kecepatan  Udara  Pengering  Inlet Chamber  pada  Swirling  Fluidized  Bed  Dryer Terhadap Karakteristik Pengeringan Batu Bara. Jurnal Teknik ITS , V (2), B684–B689.
Putra, S. A. (2018). Perancangan Alat Pengering Gabah Tipe Swirling Fluidized Bed Skala Laboratorium (Tesis). Institut Teknologi Bandung, Bandung.

## TEKNIK, 40 (2), 2019, 90
Simanjuntak,  M.  E.,  Ichsani,  D.,  Widodo,  W.  A.,
Sefriko,  A.  (2016).  Experimental  Study  The Effect  of  Angle  of  Blade  inclination  on  Coal Swirl Fluidized Bed Drying, 11 (2), 7. Sitompul,  J.  P.,  Sumardiono,  S.,  Saryanto,  M.  W. (2001).  Studi  Analisis  Efisiensi  Energi  dan Tekno  Ekonomi  Pengeringan  Butiran  Multi Tahap. Jurnal Mesin , XVI (1), 11–17.
Sreenivasan, B., Raghavan, V. R. (2002). Hydrodynamics  of  a  swirling  ﬂuidised  bed. Chemical Engineering and Processing , 8.
Taib,  G.,  Said,  G.,  Wiraatmadja,  S.  (1988). Operasi Pengeringan pada Pengolahan Hasil Pertanian (1 ed.). Jakarta: Mediyatama Sarana Perkasa. Venkiteswaran,  V.  kumar,  Jun,  G.  J.,  Sing,  C.  Y., Sulaiman,  S.  A.,  Raghavan,  V.  R.  (2012). Variation  of  Bed  Pressure  Drop  with  Particle Shapes  in  Swirling  Fluidized  Bed. journal  of Appllied Sciences , 12 (24), 2598–2603.
Yulita,  D.,  Murad,  Sukmawaty.  (2016).  Analisis  Energi Panas  pada  Proses  Pengeringan  Manisan Pepaya  (Carica  Papaya  L.)  Menggunakan  Alat Pengering  Tipe  Rak. Jurnal  Ilmiah  Rekayasa Pertanian dan Biosistem , 4 (1), 192–199.