## RANCANG BANGUN ALAT PENGERING ENERGI SURYA DENGAN KOLEKTOR KEPING DATAR

## [THE DESIGN OF SOLAR DRYING TOOL WITH A FLAT CHIP COLLECTORS]
Oleh :
Hizami Ch Anwar 1 ,  Budianto Lanya 2 , Agus Haryanto 3 , Tamrin 4
1) Mahasiswa S1 Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung 2,3,4) Staf Pengajar Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung komunikasi penulis, email : hizami.leaf@gmail.com
Naskah ini diterima pada 30 Oktober 2012; revisi pada 20 Nopember 2012; disetujui untuk dipublikasikan pada 22 Nopember 2012

## ABSTRACT
Rack solar drier is one example of useful utilization of solar energy, but has not widely used by the public, yet. Using this solar drier we can dry our fish and agricultural products without fossil fuels. Solar dryer works by absorbing sunlight by four blackened flat collectors, and the heat generated by the collectors was transferred by  air  flow  to  the  plenum  chamber  and  drying  chamber  consisting  of  shelves.    The  solar  dryer  used  in  this experiment has dimension of 4,66 m length by 4,66 m width and by 1,95 m height. The dryer has a capacity of around  50  kg  materials  that  can  be  dried  during  20  hours.    Based  on  our  testing  it  was  observed  that  the decrease in water level was not uniform among the shelves position. The final moisture content was highest in  the  top  shelves,  followed  by  middle  shelves  and  bottom  shelves.    The  average  final  moisture  content  was 16,95%.    The  time  required  for  drying  was  20  hours,  with  an  average  moisture  load  of  10,46  kg  H 2 O.    The average  drying  rate  was  0,5228  kg  H 2 O/jam  or  2,10%  wet  basis  per  hour.    In  this  experiment  intensity  of solar radiation was measured to be 634,88 Watt/m 2 , and electric power of 12,83 Watt was used to run small fan in order to exhaust moist air.  The average energy used (Qe) for drying banana chips was 37124,58 kJ per each  drying  process  and  the  average  energy  input  used  during  the  drying  process  (Qrs)  was  147.227,87  kJ. This meant that average drying efficiency was 27,07%.  Technically, it can be concluded that solar dryer can be used as an alternative to drying agricultural commodities.
Keywords: moisture content, banana chip, solar drier, flat collectors, solar intensity.

## ABSTRAK
Alat  pengering  energi  surya  tipe  rak  adalah  salah  satu  contoh  pemanfaatan  energi  surya  yang  sangat berguna, namun belum begitu banyak digunakan oleh masyarakat.  Dengan menggunakan alat pengering surya tipe ini kita dapat mengeringkan hasil perikanan dan perkebunan tanpa menggunakan bahan bakar fosil, dimana  prinsip kerjanya sinar matahari  diserap atau ditampung melalui kolektor, panas yang akan dihasilkan  dari  kolektor  dibawa  oleh  sistem  aliran  udara  menuju  ruang  plenum  atau  pengumpul  panas dan  menuju  ruang  pengering  yang  terdiri  dari  rak-rak.    Alat  pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping datar hasil rancangan memiliki spesifikasi dimensi yaitu 4,66 m x 4,66 m x 1,95 m yang memiliki kapasitas  ±  50  kg  bahan  dengan  lama  pengeringan  ±  20  jam.    Berdasarkan  pengujian  diketahui  pola penurunan kadar air tidak merata, secara berurutan dimulai dari kadar air akhir tertinggi adalah pada rak atas,  rak  tengah,  dan  rak  bawah.    Adapun  kadar  air  akhir  rata-rata  adalah  16,95  %.    Waktu  yang dibutuhkan  untuk  pengeringan  selama  20  jam,  dengan  rata-rata  beban  uap  air  10,4574  kg  H 2 O.    Laju pengeringan  rata-rata  0,5228  kg  H 2 O/jam  atau  2,1036  %  bb/jam.    Pada  pengujian  ini  digunakan  daya intensitas radiasi matahari yang diukur dengan alat lux meter sebesar 634,88 Watt/m 2 .  Rata-rata energi yang digunakan untuk proses pengeringan (Qe) pisang sale adalah 37.124,58 kJ per satu kali pengeringan dan rata-rata energi input yang digunakan selama proses pengeringan adalah (Qrs) sebesar 147.227,87 kJ. Rata-rata  efisiensi  pengeringan  adalah  sebesar  27,07%.    Dengan  demikian,  secara  teknis  alat  ini  dapat digunakan sebagai alternatif pengeringan semua jenis komoditas hasil pertanian.
Kata Kunci: kadar air, sale pisang, alat pengering, kolektor keping datar, intensitas radiasi surya

## I. PENDAHULUAN
Pengeringan  sale  pisang  dengan  cara tradisional  dilakukan  dengan  menjemur  di bawah  sinar  Matahari  secara  langsung.
Teknologi pembuatan sale dengan
menggunakan alat pengering sangat diperlukan  untuk  memperbaiki  mutu  sale pisang.    Pengeringan  sale  yang  dilakukan dengan alat pengering lebih menguntungkan dibanding  dengan  sinar  Matahari  secara langsung  dan  terbuka,  karena  waktu  yang diperlukan lebih pendek dan pada prosesnya lebih terjamin kebersihannya.
Pengeringan  hasil  pertanian  membutuhkan energi  yang  sangat  besar.    Energi  alternatif yang  sekarang  sedang  banyak  digalakkan adalah  energi  yang  bersifat  terbarukan. Energi  fosil  bersifat  tak  terbarukan  yang dalam jangka waktu tertentu akan habis.
Energi  radiasi  dari  Matahari  merupakan salah  satu  bentuk  energi  alternatif  yang dimanfaatkan  untuk  berbagai  kepentingan guna  menggantikan  energi  bahan  bakar minyak.    Alat  pengering  energi  surya merupakan salah satu cara untuk memanfaatkan energi yang dapat
diperbaharui.    Alat  pengering  energi  surya mengurangi  ketergantungan  terhadap  listrik dan bahan bakar minyak, sehingga mengurangi  pencemaran  lingkungan.    Alat pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping  datar  tipe  rak  ini  merupakan  salah satu  contoh  pemanfaatan  energi  surya. Berdasarkan alasan tersebut maka penelitian perancangan  alat  pengering  energi  surya dengan kolektor keping datar dilaksanakan.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  mencari alternatif  alat  pengeringan  hasil  pertanian yang ramah lingkungan dengan mengembangkan  alat  pengering  energi surya  menggunakan  kolektor  surya  keping datar.

## II.  BAHAN DAN METODE
Penelitian  ini  berlangsung  dalam  2  (dua) tahap  pelaksanaan.    Tahap  pertama  adalah pembuatan  alat  yang  dilaksanakan  di Laboratorium  Mekanisasi  Pertanian  Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas  Lampung  pada  Agustus  – September  2011.    Tahap  kedua  yaitu pengujian  alat  yang  dilaksanakan  di  ruang terbuka/lapangan  Jurusan  Teknik  Pertanian Fakultas  Pertanian  Universitas  Lampung pada  pertengahan  Desember  2011  –  Januari 2012.
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini meliputi  meteran,  gergaji  kayu,  kunci  pas dan  ring,  penitik,  palu,  timbangan  digital (merk  Ohaus),  timbangan  digital  (merk Tanita),  oven  (merk  Venticell),  alumunium foil,  tabung  dessicator,  cawan,  stopwatch, thermometer,  lux  meter,  gelas  ukur,  dan anemometer.    Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian    ini  adalah  plastik  transparan, kayu reng 2 x 3 cm, pelat seng 2 x 3 m, kayu kaso 5 x 6 cm, gabus putih 2,5 cm, mur baut 3/8”  x  1 ½”,    kawat  kasa  0,5 cm,  roda  kursi, paku  reng  kayu,  lem  kayu,  cat  hitam,  tiner, paku payung, amplas.  Bahan yang digunakan untuk  pengujian  alat  adalah  buah  pisang setengah  matang  dalam  bentuk  chip  segar dan air.

## 2.1. Pembuatan Alat
Merancang  atau  mendesain  alat  pengering energi  surya  dengan  kolektor  keping  datar ini,  aspek  yang  perlu  diperhatikan  adalah efektifitas  dan  efisiensi.    Susunan  dari  alat pengering yang akan dirancang yaitu rangka alat  ruang  pengering  yang  terbuat  dari  kayu ukuran  5  x  6  cm,  rangka  ini  langsung berhubungan  dengan  rangka  cerobong  yang berada  di  atas  ruang  pengering.    Kemudian merangkai empat buah kolektor keping datar yang  tebuat  dari  kayu  reng  ukuran  2  x 3  cm sebagai  rangkanya  dan  akan  dipasang disekeliling  ruang  plenum  yang  berada  di dalam  ruang  pengering.    Setelah  itu membuat  rak-rak  pengeringan  sebanyak sepuluh  buah  yang  terbuat  dari  kayu  reng ukuran  2  cm  x  3  cm  sebagai  rangkanya  dan alasnya  terbuat  dari  kawat  kasa.    Rak-rak
pengeringan  ini  dipasang  secara  bertingkat di  dalam  ruang  pengering.    Gambar  sketsa alat pengering ini dapat dilihat pada Gambar 1.

## 2.2. Pengujian Kinerja Alat
Pengujian kinerja alat dilaksanakan dengan 2 perlakuan  yaitu  pengujian  tanpa  beban  dan pengujian  dengan  beban.    Pengujian  alat tanpa beban dimaksudkan untuk mengetahui perubahan  suhu  pada  ruang  plenum  dan ruang  pengering.    Pengujian  dilakukan selama  2  jam  dengan  pengambilan  data setiap  15  menit.    Sedangkan  pengujian dengan beban, proses pengeringan dilakukan dengan  menggunakan  buah  pisang  basah sebanyak 50 kg dengan 3 (tiga) kali ulangan.
Pengukuran  kadar  air  bahan  dilakukan dengan  menggunakan  alat  mo Pengukuran  kadar  air  bahan  dilakukan dengan sampel yang diambil di 10 titik yang tersebar pada ruang pengering.  Pengeringan
Gambar 1.  Alat pengering energi tenaga surya kolektor keping datar tampak depan
1. Ruang pengering 2. Kolektor keping datar 3. Rak 4. Ruang plenum
pengeringan  ini  dipasang  secara  bertingkat alam  ruang  pengering.    Gambar  sketsa alat pengering ini dapat dilihat pada Gambar

## Pengujian Kinerja Alat
Pengujian kinerja alat dilaksanakan dengan 2 perlakuan  yaitu  pengujian  tanpa  beban  dan pengujian  dengan  beban.    Pengujian  alat udkan untuk mengetahui perubahan  suhu  pada  ruang  plenum  dan ruang  pengering.    Pengujian  dilakukan selama  2  jam  dengan  pengambilan  data setiap  15  menit.    Sedangkan  pengujian dengan beban, proses pengeringan dilakukan dengan  menggunakan  buah  pisang  basah anyak 50 kg dengan 3 (tiga) kali ulangan.
Pengukuran  kadar  air  bahan  dilakukan dengan  menggunakan  alat  moisture  tester. Pengukuran  kadar  air  bahan  dilakukan dengan sampel yang diambil di 10 titik yang tersebar pada ruang pengering.  Pengeringan
akan  dihentikan  jika  kadar  air  rata sampel  telah  mencapai  15%
Parameter  yang  diukur  selama  pengujian alat  meliputi  kadar  air  awal,  penurunan kadar  air  selama  pengeringan,  suhu  yang
meliputi  suhu  lingkungan  dan  suhu  ruang pengering,  lama  pengeringan, yang  tersedia  untuk  proses  pengeringan menggunakan  alat  pengukur  radiasi  surya lux meter.
Untuk menghitung beban uap air (Henderson dan Perry, 1976 dalam Sukatma, 1994)  dihitung  berdasarkan  persamaan berikut :
1 2 1 m (100 ) m - (100 100 ) m (m E − − =
dimana  :  E=    beban  uap  air  (kgH kadar air awal (%); m 2 W d =  berat padatan awal (kg)
Gambar 1.  Alat pengering energi tenaga surya kolektor keping datar tampak depan Ruang pengering
5. Ruang Pengering
Kolektor keping datar
6. Kolektor keeping datar Rak-rak pengering 7. Rak-rak pengering Ruang plenum 8. Ruang plenum
hentikan  jika  kadar  air  rata-rata sampel  telah  mencapai  15%  -  20%. Parameter  yang  diukur  selama  pengujian alat  meliputi  kadar  air  awal,  penurunan kadar  air  selama  pengeringan,  suhu  yang
meliputi  suhu  lingkungan  dan  suhu  ruang pengering,  lama  pengeringan,  serta  energi yang  tersedia  untuk  proses  pengeringan menggunakan  alat  pengukur  radiasi  surya
Untuk menghitung beban uap air (Henderson dan Perry, 1976 dalam Sukatma, 1994)  dihitung  berdasarkan  persamaan
d 2 x W ) m /1/
=    beban  uap  air  (kgH 2 O);  m 1 =
2 =  kadar air akhir (%); =  berat padatan awal (kg).
Gambar 1.  Alat pengering energi tenaga surya kolektor keping datar tampak depan 6. Kolektor keeping datar
Laju perpindahan air (W) dihitung berdasarkan  2  (dua)  persamaan  (Sukatma, 1994):
θ E W 1 = , dan θ m m W 2 1 2 − =
dimana: W 1 = laju perpindahan air (kgH 2 O/jam);  W 2 =    laju  perpindahan  air  (% bb/jam); m1  =    kadar  air  awal  (%) kadar  air  akhir  (%);  θ=    waktu  pengeringan (jam).
Jumlah kalor yang digunakan untuk pengeringan  kandungan  air  dari  bahan  dan entalpi  penguapan  pada  temperatur  rata rata  ( o C)  dihitung  berdasarkan  persamaan (Taib dkk., 1988) :
Qe  = (ba – bk) × Hfg
/3/
Hfg  =  (2,501 – 2,361 × T) /4/
dimana:  ba=  massa  bahan  yang  akan dikeringkan  (kg);  bk=  massa  bahan  yang sudah  dikeringkan  (kg);  Hfg= penguapan pada temperatur rata-
Energi  radiasi  yang  tiba  di  alat  pengering dinyatakan  dalam  persamaan  :  (Holman  J.P., 1995) :
Qrs=A.Ir.t. /5/
dimana  :  A=    luas  pelat  kolektor  (m intensitas radiasi surya (Watt/m 2 ) antara  waktu  akhir  pengeringandengan waktu awal pengeringan (detik).
Sehingga  persamaan  efisiensi  pengeringan dapat ditulis sebagai berikut :
η p =(Qe/Qrs)x100% /6/ .

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.    Alat  Pengering  Energi  Surya  dengan Kolektor Keping Datar
Alat pengering energi surya dengan kolektor keping  datar  hasil  rancangan  dapat  dilihat pada  Gambar  2.    Sedangkan  spesifikasi  alat
Hizami C.A, Budianto L, Agus H, dan Tamrin)
Laju perpindahan air (W) dihitung berdasarkan  2  (dua)  persamaan  (Sukatma,
/2/
laju perpindahan air
=    laju  perpindahan  air  (%
=    kadar  air  awal  (%);  m 2 = θ=    waktu  pengeringan
Jumlah kalor yang digunakan untuk pengeringan  kandungan  air  dari  bahan  dan nguapan  pada  temperatur  rata-
C)  dihitung  berdasarkan  persamaan
/3/
/4/
=  massa  bahan  yang  akan =  massa  bahan  yang Hfg=  entalpi -rata(kJ/kg)
Energi  radiasi  yang  tiba  di  alat  pengering dinyatakan  dalam  persamaan  :  (Holman  J.P.,
/5/
=    luas  pelat  kolektor  (m 2 );  Ir=
); t=  selisih antara  waktu  akhir  pengeringandengan
Sehingga  persamaan  efisiensi  pengeringan
/6/

## 3.1.    Alat  Pengering  Energi  Surya  dengan
Alat pengering energi surya dengan kolektor keping  datar  hasil  rancangan  dapat  dilihat pada  Gambar  2.    Sedangkan  spesifikasi  alat
pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping datar ini dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 2.  Alat pengering energi s kolektor keping datar

## 3.2.  Pengujian Alat tanpa Beban
Pengujian  dilakukan  dengan  dua  metode, yaitu  pengujian  dengan  menggunakan  kipas dan  tanpa  kipas.    Pengujian  tersebut dilakukan  untuk  mengetahui  peranan  kipas dalam  membantu  penyebaran  udara  panas ke  dalam  ruang  plenum.    Perubahan  suhu dalam ruang pengering pada pengujian tanpa beban  menggunakan  sinar  matahari  dengan kipas  penghisap  dan  tanpa  kipas  penghisap disajikan pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Berdasarkan  kedua  grafik  tersebut  terlihat penggunaan  dengan  atau  tanpa  kipas penghisap pada kedua perlakuan
mengahasilkan  suhu  relatif  tidak  berbeda nyata.    Hal  ini  berarti  kipas  penghisap  tidak berpengaruh besar terhadap tinggi rendahnya  perubahan  suhu.    Karena  daya kipas  cukup  rendah  (12,83  Watt)  dan dinding  alat  pengering  tidak  cukup  kedap, dimungkinkan  udara  dapat  masuk  melalui dinding.    Kipas  penghisap  berfungsi  untuk mengeluarkan  uap  air  yang  berada  pada ruang pengering.
pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping datar ini dapat dilihat pada Tabel 1.

## Gambar 2.  Alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar

## 3.2.  Pengujian Alat tanpa Beban
Pengujian  dilakukan  dengan  dua  metode, yaitu  pengujian  dengan  menggunakan  kipas dan  tanpa  kipas.    Pengujian  tersebut dilakukan  untuk  mengetahui  peranan  kipas dalam  membantu  penyebaran  udara  panas ke  dalam  ruang  plenum.    Perubahan  suhu pada pengujian tanpa beban  menggunakan  sinar  matahari  dengan kipas  penghisap  dan  tanpa  kipas  penghisap disajikan pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Berdasarkan  kedua  grafik  tersebut  terlihat penggunaan  dengan  atau  tanpa  kipas penghisap pada kedua perlakuan engahasilkan  suhu  relatif  tidak  berbeda nyata.    Hal  ini  berarti  kipas  penghisap  tidak berpengaruh besar terhadap tinggi rendahnya  perubahan  suhu.    Karena  daya kipas  cukup  rendah  (12,83  Watt)  dan dinding  alat  pengering  tidak  cukup  kedap,
dapat  masuk  melalui dinding.    Kipas  penghisap  berfungsi  untuk mengeluarkan  uap  air  yang  berada  pada
Tabel 1.  Spesifikasi alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar
No Spesifikasi
1 Ruang pengering
2 Ruang kolektor
3 Ruang plenum
4 Kipas Penghisap
5 Kapasitas
6 Lama pengeringan
7 Dimensi seluruh Alat Pengering
Gambar 3.  Grafik Perubahan Suhu tanpa kipas
Gambar 4.  Perubahan Suhu dengan kipas penghisap
Tabel 1.  Spesifikasi alat pengering energi surya dengan kolektor keping datar

## Keterangan
Berbentuk balok dengan ukuran dimensi 150 cm x 100 cm x 100 cm serta berisi 10 rak yang berguna sebagai tempat mengeringkan bahan.
Dengan ukuran dimensi 0,94 m x 1,83 m x 0,15 m dan berjumlah 4 buah
Berada di dalam ruang pengering dan terletak di bawah rak 1 yang berhubungan langsung dengan ke empat kolektor  dengan tinggi 20 cm dan luas 1 m 2
12,83 Watt (220/240 Volt, 0,14 Ampere, 50 Hz)
50 kg
18 jam
4,66 m x 4,66 m x 1,95 m.
Gambar 3.  Grafik Perubahan Suhu tanpa kipas penghisap
Berbentuk balok dengan ukuran dimensi 150 cm x 100 cm x 100 cm serta berisi 10 rak yang berguna sebagai tempat mengeringkan
Dengan ukuran dimensi 0,94 m x 1,83 m x 0,15 m dan berjumlah 4
pengering dan terletak di bawah rak 1 yang berhubungan langsung dengan ke empat kolektor  dengan tinggi 20
penghisap

## 3.3.  Pengujian Alat dengan Beban
Suhu  rata-rata  pengujian  dalam  ruang pengeringan  dengan  beban  lebih  kecil dibandingkan suhu rata-rata pengujian tanpa beban,  hal  ini  terjadi  dikarenakan  panas ruang pengering dengan beban telah digunakan  untuk  mengeringkan  bahan  yang ada dalam rak-rak pengeringan.

## 3.3.1.  Suhu Pengeringan
Proses  pengeringan  pisang  sale  dengan  alat pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping datar ini berlangsung selama 23 jam. Perubahan  suhu  pada  pengujian  dengan beban  mengunakan  sinar  matahari  disajikan pada Gambar 5.
Pada  pengujian  ini  terlihat  sebaran  suhu pada  ruang  pengering  dipengaruhi  oleh panas  sinar  matahari.    Energi  radiasi matahari  sebagian  masuk  dalam  ruang pengering tidak dapat keluar lagi dan radiasi ini  berubah  menjadi  udara  panas,  sehingga suhunya  semakin  tinggi,  lebih  tinggi  dari suhu udara di luar ruang.  Hal ini disebabkan, radiasi  gelombang  pendek  dari  matahari dengan  energi  besar  dirambatkan  lewat plastik  transparan  (proses  produksi)  yang selanjutnya dipantulkan sebagian oleh permukaan bahan (gelomban dipantulkan  adalah  gelombang  panjang) (Afrikil,  2001).    Suhu  udara  di  dalam  ruang dapat  mempercepat  proses  penguapan  air dari  pisang  sale.    Di  dalam  ruang  pengering, terdapat udara sehingga mempercepat proses  pengeringan  chip  pisang,  sedangkan
Gambar 5.  Grafik pengaruh suhu dan intensitas radiasi surya pada laju penurun  kadar air unit
Hizami C.A, Budianto L, Agus H, dan Tamrin)

## 3.3.  Pengujian Alat dengan Beban
rata  pengujian  dalam  ruang pengeringan  dengan  beban  lebih  kecil rata pengujian tanpa beban,  hal  ini  terjadi  dikarenakan  panas dengan beban telah digunakan  untuk  mengeringkan  bahan  yang
Proses  pengeringan  pisang  sale  dengan  alat pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping datar ini berlangsung selama 23 jam. suhu  pada  pengujian  dengan beban  mengunakan  sinar  matahari  disajikan
Pada  pengujian  ini  terlihat  sebaran  suhu pada  ruang  pengering  dipengaruhi  oleh panas  sinar  matahari.    Energi  radiasi matahari  sebagian  masuk  dalam  ruang pengering tidak dapat keluar lagi dan radiasi ini  berubah  menjadi  udara  panas,  sehingga tinggi,  lebih  tinggi  dari suhu udara di luar ruang.  Hal ini disebabkan, radiasi  gelombang  pendek  dari  matahari dengan  energi  besar  dirambatkan  lewat plastik  transparan  (proses  produksi)  yang selanjutnya dipantulkan sebagian oleh permukaan bahan (gelombang yang dipantulkan  adalah  gelombang  panjang) (Afrikil,  2001).    Suhu  udara  di  dalam  ruang dapat  mempercepat  proses  penguapan  air dari  pisang  sale.    Di  dalam  ruang  pengering, terdapat udara sehingga mempercepat proses  pengeringan  chip  pisang,  sedangkan
uap  air  dibiarkan  keluar  dari  ruangan melalui  bantuan  kipas  pengisap.    Rak  di bagian bawah merupakan rak yang memiliki suhu  tertinggi  dibandingkan  dengan  rak lainnya.  Hal ini dikarenakan pada rak bagian bawah  mendapatkan  udara  panas  lebih banyak  yang  telah  dikumpulkan  oleh keempat kolektor yang dipasang di keempat sisi  ruang  plenum.  Ruang  plenum  berada dibagian bawah rak dalam ruang pengering.

## 3.3.2.  Penurunan Kadar Air
Penurunan  kadar  air  bahan  dalam  ruang pengering  pada  pengujian  unit  percobaan  I disajikan  pada  Gambar  5  serta  hasil  nilai penurunan  kadar  air  dapat  dilihat  pada
Tabel  2.    Penurunan  kadar  air  yang  paling lambat terdapat pada rak bagian atas.  Kadar air  pada  rak  bagian  atas  mengandung  kadar air  tertinggi,  diikuti  oleh  rak  tengah,  serta kadar  air  yang  terendah  terdapat  pada  rak bagian  bawah.    Penurunan  kadar  air  yang tidak  merata  dikarenakan  suhu  ruang pengering pada masing-masing rak berbeda beda.    Berdasarkan  pengamatan  yang disajikan  pada  Gambar  5  terlihat  bahwa kadar  air  menurun  dengan  bertam waktu  pengeringan.    Semakin  lama  waktu pengeringan,  kadar  air  yang  dikandung bahan semakin sedikit.  Penurunan kadar air bahan  erat  kaitannya  dengan  penurunan massa  bahan,  karena  air  yang  menguap  dari bahan  yang  dikeringkan  dapat  dilihat  dari turunnya massa bahan (Tanjung, 2007).
Gambar 5.  Grafik pengaruh suhu dan intensitas radiasi surya pada laju penurun  kadar air unit
ir  dibiarkan  keluar  dari  ruangan melalui  bantuan  kipas  pengisap.    Rak  di bagian bawah merupakan rak yang memiliki suhu  tertinggi  dibandingkan  dengan  rak lainnya.  Hal ini dikarenakan pada rak bagian bawah  mendapatkan  udara  panas  lebih umpulkan  oleh keempat kolektor yang dipasang di keempat sisi  ruang  plenum.  Ruang  plenum  berada dibagian bawah rak dalam ruang pengering.
Penurunan  kadar  air  bahan  dalam  ruang pengering  pada  pengujian  unit  percobaan  I n  pada  Gambar  5  serta  hasil  nilai penurunan  kadar  air  dapat  dilihat  pada
Tabel  2.    Penurunan  kadar  air  yang  paling lambat terdapat pada rak bagian atas.  Kadar air  pada  rak  bagian  atas  mengandung  kadar air  tertinggi,  diikuti  oleh  rak  tengah,  serta r  yang  terendah  terdapat  pada  rak bagian  bawah.    Penurunan  kadar  air  yang tidak  merata  dikarenakan  suhu  ruang masing rak berbeda- beda.    Berdasarkan  pengamatan  yang disajikan  pada  Gambar  5  terlihat  bahwa kadar  air  menurun  dengan  bertambahnya waktu  pengeringan.    Semakin  lama  waktu pengeringan,  kadar  air  yang  dikandung bahan semakin sedikit.  Penurunan kadar air bahan  erat  kaitannya  dengan  penurunan massa  bahan,  karena  air  yang  menguap  dari bahan  yang  dikeringkan  dapat  dilihat  dari ya massa bahan (Tanjung, 2007).

## Gambar 5.  Grafik pengaruh suhu dan intensitas radiasi surya pada laju penurun  kadar air unit

## 3.3.3.  Analisis Efisiensi
1) Waktu pengeringan Proses  pengeringan  chip  pisang  dengan  alat pengering  energi  surya  dengan  kolektor keping  datar  ini  berlangsung  selama  23  jam pada  saat  matahari  cerah  dari  jam  07.00  – 17.00  WIB.    Pengukuran  pada  malam  hari tidak dilakukan.
2) Laju pengeringan Jumlah  air  yang  diuapkan  selama  proses pengeringan adalah sebesar 16,4968 kgH2O, dengan  massa  bahan  awal  23,848  kg.  Hasil pengamatan  menunjukkan  bahwa  semakin tinggi  suhu  pengeringan  yang  digunakan, makin tinggi energi yang disuplai dan makin cepat laju pengeringannya.
3) Energi  yang  digunakan  untuk  proses pengeringan
Grafik  perubahan  intensitas  radiasi  surya dapat  dilihat  pada  Gambar  5.    Rerata  daya intensitas  radiasi  matahari  yang  digunakan dalam  proses  pengeringan  adalah  sebesar
634,88 Watt/m 2 .  Rerata jumlah energi yang digunakan selama proses pengeringan adalah sebesar 37.059,34 kJ serta daya listrik untuk menggerakkan kipas penghisap sebesar 12,83 Watt/jam.
4) Energi input untuk mengeringkan bahan Jumlah energi input yang yang diterima oleh alat pengering adalah sebesar 133.834,64 kJ. Hasil  energi  input  untuk  mengeringkan pisang  sale  pada  penelitian  dapat  dilihat pada Tabel 2.
5) Efisiensi pengeringan
Efisiensi  pengeringan  adalah  perbandingan jumlah  energi  yang  dibutuhkan  untuk menguapkan  air  dari  bahan  dengan  energi untuk  memanaskan  bahan  dengan  energi yang  digunakan  selama  proses  pengeringan. Jumlah  rata-rata  efisiensi  pengeringan  yang didapat  yaitu    27,07  %.    Efisiensi pengeringan  yang  didapat  pada  tiap  unit percobaannya dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.  Data hasil pengujian dan analisis efisiensi
No Uraian Satuan unit percobaan Rata-rata 1 2 3 Hasil Uji 1 Kapasitas (Teori) Kg 50 50 50 50 2 Kapasitas Uji Kg 34,995 16,952 19,598 23,848 3 Kadar Air Awal (bb) % 61,052 68,423 67,047 65,507 Bahan Kg 13,630 5,353 6,458 8,480 Air Kg 21,365 11,599 13,140 15,368 4 Jumlah Bahan Bakar Intensitas radiasi surya Watt/m 2 614,54 663,29 626,81 634,88 Energi Listrik (Blower) Watt 12,83 12,83 12,83 12,83 5 Kadar Air Akhir (bb) % 17,94 17,53 15,39 16,95 6 Lama Pengeringan Jam 20* 20* 20* 20* 7 Suhu Pengeringan Rata-Rata ºC 49,636 55,883 53,875 53,131 8 Suhu Rata-Rata Bahan ºC 37,769 35,513 40,304 37,862 9 Suhu Rata-Rata Lingkungan ºC 28,826 27,608 31,347 29,260 Analisa Efisiensi Pengeringan 1 Laju Pengeringan - Rumus 1 (W1) kg H 2 O/jam 0,8248 0,3116 0,4321 0,5228 - Rumus 2 (W2) %bb/jam 2,0445 2,0200 2,2365 2,1036 2 Intensitas radiasi surya Watt/m 2 614,54 663,29 629,81 634,88 3 Beban Uap Air (E) kg H 2 O 16,4968 6,2331 8,64251 10,4574 4 Panas Laten (Hfg) kJ/kg 2.417, 48 2.413,79 2.414,502       2.415,26 5 Energi yang digunakan untuk proses pengeringan (Qe) kJ 51.649,60 27.997,59 31.726,56 37.124,58 6 Energi input untuk mengeringkan bahan (Qrs) kJ 133.834,64 144.451,42 136.506,80   138.264,28 7 Efisiensi Pengeringan % 38,59 19,38 23,24 27,07
Kenyataan  bahwa  pembuatan  peralatan pengering  ini  masih  banyak  terjadi  losses sehingga menurunkan kinerja alat pengering. Losses  ini  terjadi  karena  adanya  rongga udara  antara  penyanggah  pelat  kolektor dengan penyanggah ruang pengering, adanya rongga  udara  sisi  kiri  dan  kanan  kolektor kolektor,  serta  adanya  losses  pada  penutup transparan  dan  pintu  pada  ruang  pengering. Secara  keseluruhan  dari  hasil  pengujian  dan perhitungan  terlihat  bahwa  alat  pengering ini  cukup  baik  dalam  menyerap  energi matahari, tetapi masih ada beberapa kelemahan yang mengakibatkan kinerja  alat menurun.    Secara  lengkap  hasil  pengujian dan  analisis  efisiensi  pengeringan  terlihat pada Tabel 2.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1.  Kesimpulan
a) Alat  pengering  energi  matahari  dengan kolektor  keping  datar  hasil  rancangan  ini memiliki  kapasitas  23,848  kg  chip  pisang basah,  dengan  lama  pengeringan  20  jam jika cuaca cerah.
b) Penurunan  kadar  air  dari  65,507  %  bb sampai 16,95 % bb, membutuhkan energi sebesar 175.388,86 kJ
c) Laju pengeringan rata-rata adalah 0,5228 kg H2O/jam atau 2,1036 %bb/jam.
d) Efisiensi  pengeringan  rata-rata  pada  alat pengering energi matahari dengan kolektor keping datar ini adalah 27,07 %.
e) Secara  teknis  alat  ini  dapat  digunakan sebagai  alternatif  pengeringan  komoditas hasil pertanian lainnya.

## 4.2. Saran
a) Proses  pengeringan  pisang  sale  perlu dilakukan  pergiliran  rak  agar  kadar  air bahan hasil pengeringan lebih merata dan waktu pengeringan lebih singkat.
b) Diperlukan  modifikasi  lanjutan  pada  alat pengering  ini  agar  dapat  digunakan  lebih dinamis  (mudah  dipindahkan)  serta mengurangi terjadinya losses pada proses saat pengeringan.

## DAFTAR PUSTAKA
Afrikil,  B.,  dan  F.YS.  Mamengko.    2001.    Alat
Pengering Biji Kakao Tipe Semi Lingkaran. http://fmipa.unipa.ac.id/Buku%20dan %20Journal/alat%20pengering%20biji %20kakoa.doc.    Diakses  tanggal  25 Agustus 2011. Daulay,  S.B.    2005.    Pengeringan  Padi (Metode  dan  Peralatan).    Jurusan Teknologi Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Holman,  J.P.    1995.    Perpindahan  Kalor. Erlangga.  Jakarta Sukatma.    1994.    Rancang  dan  Uji Performansi  Ruang  Pengering  Tipe  Bak Mendatar. Fakultas Teknologi Pertanian.  IPB.  Bogor.
Tanjung,  A.    2007.    Rancang  Bangun  Alat Pengering  Gabah  Tipe  Bak  Segitiga. Fakultas Pertanian.  Unila.  Lampung.
Taib,  G.,  G.  Said  dan  S.  Wiratmadja.    1988. Operasi  Pengeringan  Pada  Pengolahan Hasil  Pertanian.    Mediyatama  Sarana Perkasa.  Jakarta.