## ANALISA PENGERING IKAN AIR TAWAR DENGAN
MENGGUNAKAN SISTEM HYBRID KOLEKTOR SURYA TIPE RAK DENGAN SOLAR CELL
Jainal Arifin dan Muhammad Marsudi
Program Studi Teknik Mesin,Teknik Industri Universitas Islam
Kalimantan Muhammad arsyad al banjari Email : jainalarifin804@gmail.com, muhmarsudi@gmail.com

## ABSTRACT
In South Kalimantan precisely in regency of Hulu Sungai Selatan Amuntai, it is one of the dry fish manufacturing of regency in South Kalimantan. The process of drying  fish  is  still  doing  by  traditionally  where  the  fish  are  drying  by  utilizing  the energy  of  the  sun  directy.  The  main  problem  that  arise  in  unfavorable  of  drying process  is  a  decrease  in  quality  such  as  a  large  distribution  of  water  content,  the damage  that  caused  by  fungus  or  biochemical  change  that  unwanted.  If  the distribution of heat and air is uneven or uniform, the drying rate of the material will also be uneven.
The method of research was conducted by several stage, first prepare the test equipment,  namely  fish  dryer  that  has  been  designed  in  such  a  way  based  on  the result of calculation  and then put  in the test  location and the collector is directed to the  sun  and  for  testing  sample  by  using  freshwater  fish,  sepat  fish  and  haruan  fish obtained from the result of local resident, as a measure of temperature in the drying chamber is using a thermometer to know the temperature in the fish dryer.
Based  on  the  data  of  analysis  and  discussion,  can  be  taken  the  conclusion about  fish  dryer  that  is  the  distribution  of  the  drying  rate  in  the  each  rack  have variation according to the temperature of the each rack. The result of drying the sepat fish  for 7  hours by using  solar power dryer were  able to reduce the weight of sepat fish from 500 g to 200 g and the wet weight of haruan fish from 500 g to 200 g. The total efficiency of solar power dryer is 79.768%.
Keywords: Tool design, solar collector, solar cell, heater.

## ABSTRAK
Di  Kalimantan  Selatan  tepatnya  di  daerah  Kabupaten  Hulu  Sungai  Selatan Amuntai,  adalah  salah  satu  kabupaten  penghasil  ikan  kering  di  Kalimantan  selatan. Proses  pengeringan  ikan  yang  dilakukan  masih  secara  tradisional  dimana  ikan dijemur  dengan  memanfaatkan  energi  matahari  langsung.  Masalah  utama  yang
timbul dalam proses pengeringan yang kurang baik adalah penurunan kualitas seperti distribusi kadar air yang besar, kerusakan akibat jamur atau perubahan biokimia yang tidak  diinginkan.  Bila  distribusi  aliran  panas  dan  udara  tidak  merata  atau  seragam akan menyebabkan laju pengeringan bahan juga tidak merata.
Metode  penelitian  yang  dilakukan  ada  beberapa  tahapan  yang  pertama menyiapkan perangkat uji  yaitu alat pengring  ikan  yang sudah di desain  sedemikian rupa  berdasaran  hasil  perhitungan  kemudian  meletakan  di  lokasi  pengujian  dan kolektor diarahkan   ke sinar matahari dan untuk sample pengujian menggunkan ikan air  tawar  ikan  sepat  dan  ikan  haruan  yang  diperoleh  dari  hasil  penduduk  setempat sebagai  alat  ukur  tenperatur  di  dalam  ruang  pengering    dengan  menggunakan thermometer agar dapat diketahui suhu yang berada dalam pengering ikan.
Berdasarkan analisa data dan pembahasan, dapat  diambil kesimpulan  mengenai alat  pengering  ikan  yaitu  distribusi  laju  pengeringan  dalam  setiap  rak  bervariasi sesuai  dengan  suhu  masing-masing  rak.  Hasil  dari  pengeringan  ikan  sepat  selama  7 jam menggunakan alat pengering tenaga surya mampu menurunkan berat basah  ikan sepat dari 500 g menjadi 200g dan berat basah ikan gabus dari 500 g menjadi 200 g. Efisiensi total alat pengering tenaga surya yaitu sebesar 79,768 %.
Kata Kunci : Desain alat, Kolektor surya, Solar cell, Heater

## 1.  PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
Di  Kalimantan  Selatan  tepatnya  di  daerah  Kabupaten  Hulu  Sungai  Selatan Amuntai,  adalah  salah  satu  kabupaten  penghasil  ikan  kering  di  Kalimantan  selatan. Proses  pengeringan  ikan  yang  dilakukan  masih  secara  tradisional  dimana  ikan dijemur dengan memanfaatkan energi matahari langsung. Masalah utama yang timbul dalam  proses  pengeringan  yang  kurang  baik  adalah  penurunan  kualitas  seperti distribusi kadar air yang besar, kerusakan akibat jamur atau perubahan biokimia yang tidak  diinginkan.  Bila  distribusi  aliran  panas  dan  udara  tidak  merata  atau  seragam akan menyebabkan laju pengeringan bahan juga tidak merata Pengeringan merupakan salah  satu  cara  mengeluarkan  atau  menghilangkan  sebagian  kadar  air  yang  ada  di dalam  bahan  menggunakan  energi  panas  yang  sudah  lama  dikenal  oleh masyarakat.Keuntungan pengeringan antara lain adalah bahan menjadi lebih awet dan memudahkan  pengolahan  selanjutnya.  Metode  pengeringan  yang  paling  banyak dilakukan  adalah  menggunakan  energi  panas  matahari  yang  selalu  tersedia  di  alam
dan  tidak    memerlukan    biaya    yang  mahal    untuk    pemanfaatannya.    Jika    hal    ini dapat  diekploitasi  dengan  tepat,  maka  energi  panas  dari  matahari  mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi  dalam  waktu yang lebih  lama. (Zaelanie et al., 2004).  Pemilihan  pengeringan  surya  buatan  merupakan  pilihan  yang tepat untuk mewujudkan  energi  yang  ramah  lingkungan  dan  berkelanjutan.  Pengeringan  surya adalah  seperangkat  alat  pengumpul  panas  dengan  memanfaatkan  panas  dari  sinar matahari  sebagai  sumber  energi.  Pengering  surya  tipe  rak  merupakan  sistem pengeringan  yang  memanfaatkan  aliran  udara  alami  yang  kemudian  dipanaskan menggunakan  panas  yang  dikumpul  oleh  kolektor  surya  lalu  ditransfer  secara konveksi ke masing-masing ruang pengering.

## 1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat disimpulkan ada beberapa permasalahan.
1. Apakah  distribusi  panas  didalam  ruang  pengering  tersebar  secara  merata kebagian rak-rak pengering ?
2. Berapa  persenkah  kadar  air  pada  ikan  dapat  dihilangkan  pada  alat  pengering kolektor surya ?
3. Seberapa besar efisiensi alat pengering surya yang dipergunakan ?

## 1.3 Tujuan Penelitian
Secara rinci tujuan penelitian disini adalah sebagai berikut :
1. Untuk  mengetahui  distribusi  panas  didalam  ruang  pengering  tersebar  secara merata kebagian rak-rak pengering ?
2. Mengetahui  berapa  persenkah  kadar  air  pada  ikan  dapat  dihilangkan  pada  alat pengering kolektor surya ?
3. Untuk  mengetahui  seberapa  besar  efisiensi  alat  pengering  surya  yang dipergunakan ?

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Teori Pengeringan
Ikan  merupakan  salah  satu  sumber  zat  gizi  penting  bagi  proses  kelangsungan hidup manusia. Salah satu faktor yang menetukan nilai jual ikan dan hasil perikanan yang  lain  adalah  tingkat  kesegarannya,  mutunya,  tahan  lama,  dan  tidak  cepat membusuk. (Junianto, 2003)
Tujuan  utama  pengeringan  ialah  untuk  memperpanjang  umur  simpan  bahan dengan cara  menurunkan  aktivitas air (  Aw = water activity). Turunnya aktifitas air dapat  menghambatbat  pertumbuhan  mikroba  dan  aktifitas  yang  disebabkan  oleh enzim,  karena  suhu  pemanasan  tidak  cukup  tinggi  untuk  membunuh  mikroba  dan menon aktifkan enzim. (Fadhil, Rahmat.2005)
Pengeringan  merupakan  cara  pengawetan  ikan  dengan  mengurangi  kadar  air pada  tubuh  ikan  sebanyak  mungkin.  Tubuh  ikan  mengandung  56-80  %  air,  jika kandungan air ini dikurangi, maka metabolisme bakteri terganggu dan akhirnya mati. Pada  kadar  air  40  %  bakteri  sudah  tidak  dapat  aktif,  bahkan  sebagian  mati,  namun sporanya  masih tetap hidup. Spora ini akan tumbuh dan aktif kembali  jika kadar air meningkat.  Oleh  karena  itu,  ikan  hampir  selalu  digarami  sebelum  dilakukan pengeringan. (Prasetyo dan Sunarwo, 2008)
kadar  air  maksimum  untuk  ikan  kering  yang  disyaratkan  Standar  Nasional Indonesia  (SNI)  01-2721-1992  adalah  40  %.    Penelitian  menunjukkan  bahwa  kadar ikan  kering  terbaik  adalah  20  %  Hasil  analisis  mikrobiologi  pada  sampel  di laboratorium  menunjukkan  bahwa  ikan  yang  dihasilkan  tidak  mengandung  kapang dan Echerichia coli. Batas   kadar  air  yang  diperlukan  dalam tubuh ikan kira kira 20  –  35  %  agar  perkembangan  mikroorganisme  pembusuk  bisa  terhenti.  (Rahardi, 1998).

## 2.2 Pengeringan efek rumah kaca
Faktor  yang  mempengaruhi  proses  pengeringan  terbagi  menjadi  dua golongan, yaitu faktor yang berhubungan dengan udara pengeringan dan faktor yang
berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkan. Faktor yang berhubungan dengan udara pengeringan adalah suhu udara, debit aliran dan kelembaban udara pengering, sedangkan faktor yang berhubungan dengan sifat bahan adalah bentuk, ukuran, kadar air, ketebalan bahan yang dikeringkan.

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Metode Penelitian
Studi  Literatur  Studi  kepustakaan,  kajian-kajian  dari  teori-teori,  buku-buku  dan tulisan-tulisan yang terkait dengan pengering ikan dan kolektor pemanas surya. Studi lapangan dengan cara survei ke beberapa tempat yang  banyak pengrajin  ikan kering dan  wawancara  dengan  pengrajin  ikan  kering.  Perancangan  alat  dilaksanakan berdasarkan teori yang didapatkan oleh penulis dari berbagai sumber yang didpat dari beberapa jurnal yang pernah orang lakukan. Pengujian alat dilakukan pada saat terik matahari  kemudian  ikan  ditimbang  terlebih  dahulu  sebelum  dimasukan  untuk mengetahui  kadar  air  dalam  ikan  tersebut  kemudian  kita  taruh  ikan  tersebut  dalam beberapa  rak  yang  telah  di  sediakan,  kemudian  setelah  beberapa  jam  kita  timbang ulang  ikan  yang  sudah  dikeringkan,  kemudian  diukur  temperature  pada  bagian  rak- rak. Solar cell disini berfungsi sebagai mengisi batrai agar tidak habis salain itu untuk distribusi panas yang disalurkan secara merata alat tersebut dilengkapi dengan blower berfungsi  untuk  mensirkulasikan  udara  yang  ada  dalam  alat  pengeringan  ikan gunanya  dapat  mendistribusikan  udara  secara  menyeluruh,  blower  tersebut menggunakan baterai sebagai daya dan heater ditaruh dalam alat pengering berfungsi untuk menjaga suhu panas pada saat matahari kurang cerah bersinar

## 3.2 Alat pengering ikan
Gambar 1. Alat Pengering Ikan
3.3 Diagram Alir Penelitian
Gambar 2. Bagan Alir Penelitian

## 4. HASIL PENELITIAN
4.1 Data hasil pengamatan setiap rak
= (35) + (36) + (40) + (44) + (49) + (53) + (46) 7 = 43,28 = ( 34) + (34) + (40) + (42) + (45) + (50) + (42) 7 = 41,00 = ( 33) + (33) + (39) + (42) + (45) + (46) + (41) 7 = 40,42 = ( 33) + (34) + (39) + (42) + (45) + (45) + (42) 7 = 39,42 = ( 38) + (39) + (40) + (45) + (50) + (49) + (44) 7 = 43,57 = ( 38) + (40) + (41) + (47) + (51) + (50) + (44) 7 = 44,42
Gambar 3.  Grafik Temperatur Setiap Rak
Pada  grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  dalam  penggunaan  alat  pengering  tenaga surya  mulai  09.30  –  15.30    WITA  untuk  temperatur  maksimal  terdapat  pada  rak  6 yaitu  sebesar 44,428° C  dan  temperatur  terendah  terdapat  pada  rak  4  yaitu  sebesar 39,428° C. Sedangkan untuk temperatur pada rak 1, rak 2, rak 3 dan rak 4 bervariasi tergantung dari susunan rak dalam alat pengering.
43.285 41.000 40.428 39.428 43.571 44.428 36.000 37.000 38.000 39.000 40.000 41.000 42.000 43.000 44.000 45.000 Pengujian mulai 09.30 - 15.30 WITA Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rak 5 Rak 6

## 4.2 Distribusi udara dalam alat pengering
Untuk  mengetahui  arah  aliran  udara  yang  terjadi  pada  alat  pengering  tenaga  surya terlebih  dahulu  harus  mengetahui  temperatur  dari  masing-masing  rak.  Arah perpindahan panas yang terjadi pada alat pengering yaitu mulai dari temperatur yang tinggi menuju ke temperatur yang rendah.
 Menghitung energi yang ada didalam pengering ikan
Q = I . A
= 408 W/m 2 x 1,2 m x 0,50 m =  244,8 W
 Energi yang diserap
= ṁ ( − ) Dimana ṁ = ρ x A x v
1,3 1,2 m x 0,50 m   0,8 / =0,624 m/s
 Perpindahan panas persatuan waktu
= − = − 0,78 ° 1,2    0,5 35,390 − 29 0,003 = − 9734,4  Menghitung efisiensi pengering ∏ ∑ % ∏ %
∏ = 79,90%
Gambar 4.  Grafik Hubungan Waktu, Efektifitas dan Efisisensi Grafik  di  atas  menunjukkan  hubungan  antara  waktu,  efektifitas  pemakaian dan  efisiensi  alat  pengering  tenaga  surya.  Pada  waktu  11.30  menunjukkan  nilai tertinggi dari efisiensi pemakaian alat  pengering tenaga surya tersebut dengan nilai sebesar 84,08 % dan nilai efisiensi terendah terdapat pada waktu 15.30 dengan nilai 73,26 %.
Selain kecepatan angin dan  besarnya  intensitas  matahari, kondisi  cuaca  juga memiliki pengaruh terhadap efisiensi pemakaian alat pengering tenaga surya. Hal ini dapat  di  lihat  pada  tabel  atas  walaupun  intensitas  radiasi  matahari  besar  ,  namun apabila kecepatan angin juga besar dan energi yang diserap oleh dinding juga besar maka efisiensi dari alatpun juga makin berkurang.
Tabel 1.  Efisiensi
Waktu Q Rad Qu(W) Q kaca Rugi energi Qu=U Efisiensi (%) Efisiensi Total 9.30 244,8  2608 9734 -524,16 2083 79,9 10.30  250 2347,345  700,7 -435,44 1911 81,08 11.30  360 2103 570,7 -373,55 1973,79 84,08 12.30  528 2523 684 -472 2051 81,26 79,768 13.30  600 1948,77 528 -354,557  1592 81,8 14.30  588 665,87 180 -178,229  487,87 73,26 15-30  360 1623,98 440,7 -364 1259,98 77 0,8 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 408 500 720 880 1040 980 720 79,90 81,44 84,08 81,26 81,8 73,26 77 0 200 400 600 800 1000 1200 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 Grafik Kecepatan Angin Intensitas Cahaya Efisiensi
Gambar 5. Grafik Penurunan Berat Ikan
Dari  hasil  pengamatan  yang  dilakukan  berat  ikan  gabus  dari  09.30  WITA sampai  15.30  WITA  selalu  mengalami  penurunan  sama  dengan  pada  saat mengeringkan ikan sepat akan tetapi pengurangan berat nya tidak sesignifikan seperti ikan sepat, Karena jenis ikan gabus memiliki ketebalan yang lumayan padat, sehingga pengurangan  berat  sedikit  berkurang.  Pada  rak  pertama  berat  ikan  gabus  dari  500  g menurun  menjadi  450  g.  Kemudian  menurun  lagi  menjadi  400,  sampai  pada  jam 15.30 penurunan berat ikan gabus yang terjadi pada rak pertama menjadi sebesar 340 g.
Pada pengujian alat pengering tenaga surya dengan produk yang dikeringkan berupa  ikan  gabus  didapatkan  hasil  bahwa  maksimal  penurunan  berat  ketika dikeringkan yaitu terdapat pada rak 6. Dari 500 g menurun menjadi 450 g, kemudian di  jam  berikutnya  menurun  lagi    menjadi  420  g  sampai  pada  jam  15.30  penurunan berat dari gabah yang dikeringkan sebesar 350 g.

## 5. KESIMPULAN
1. Distribusi  udara  didalam  rak  pengering  ikan  sangat  bervariasi  dan  tidak  secara merata  disetiap  rak  namun  temperatur  pada  masing-masing  rak  tidak  terlalu  jauh berbeda
0 1 2 3 4 5 6 7 8 Rak 1 500 450 400 370 340 250 220 200 170 Rak 2 500 450 400 370 350 270 250 230 180 Rak 3 500 475 450 400 380 270 250 230 180 Rak 4 500 470 450 400 380 260 240 225 190 Rak 5 500 450 420 400 370 270 230 200 175 Rak 6 500 450 420 380 350 260 220 190 170 0 100 200 300 400 500 600 Berat ikan dengan waktu Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4
Rak 5 Rak 6
2. Dari  hasil pengamatan dilapangan alat pengering  ini dapat  menurunkan kadar air hingga 40%
3. pengeringan  ikan  sepat  selama  7  jam  menggunakan  alat  pengering  tenaga  surya mampu  menurunkan  berat  basah  ikan  sepat  dari  500  g  menjadi  200g  dan  berat basah  ikan  gabus  dari  500  g  menjadi  200  g.  Efisiensi  total  alat  pengering  tenaga surya yaitu sebesar 79,768 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Ansar,  dkk.  2012.  Karakteristik  pengeringan  chips  mangga  menggunakan  kolektor surya  kaca  ganda.  Jurnal  teknologi  dan  insdustri  pangan.  Vol.  XXIII  No.  2. Tahun 2012. Halaman 153-157.
Basri,  2017.  Efisiensi  pengering  produk  menggunakan  alat  pengering  surya  type down draft . Jurnal Teknik Mesin Halu Eleo , Kendari
Endri Yani., 2009 Penghitungan Efisiensi Kolektor Surya Pada Pengering Surya Tipe Aktif  Tidak  Langsung  Pada  Laboratorium  Surya  ITB,  Jurnal  Teknik  Mesin No.31 Vol.2, Jurusan Teknik Mesin Universitas Andalas, Padang.
Donald  Pitt  &  Leighton  Sissom  2008, Perpindahan  Kalor ,  Edisi  ke2,    Erlangga  : Jakarta.
Imbir, Elieser, dkk. 2015. Studi pengeringan ikan layang (Decapterus sp) asin dengan penggunaan alat pengering surya. Jurnal media teknologi hasil perikanan. Vol. 3, No. 1, Februari 2015. Halaman 13-18.
Khalid, Anhar. 2013. Optimasi desain alat pengering ikan air tawar dengan kapasitas 20  kg  memanfaatkan  energy  surya.  Jurnal  INTEKNA.  Vol  XIII,  No.  2, Nopember 2012. Halaman 165-171.
Napitupulu,  Farel  H,  dkk.  2015.  Kinerja  pengering  surya  sistem  integrasi menggunakan  kolektor  plat  datar-bersirip  dan  absorben  termokimia  untuk pengeringan kakao. Jurnal riset industri. Vol. 9, No. 1, April 2015. Halaman 1- 11.
Putra,  Ismet  Eka,  dkk.  2013.  Analisa  efisiensi  alat  pengeringan  tenaga  surya  tipe terowong berbantukan kipas angin pada proses pengeringan biji kopi.
Rendi.  2016.  Optimasi  perancangan  alat  pengering  ikan  air  tawar  kapasitas  50  kg memanfaatkan  tenaga  surya  dan  biomasa.  Jurnal  info  teknik.  Vol,  17.  No,  1. Juli 2016. Halaman 111-126.
Sitompul, Darwin.1985, Prinsip Prinsip Konversi Energi ,  Erlangga : Jakarta.
UPLIFT.,  2014,  Upgrading  and  Leveraging  Indonesia  To  Fortify  Energy  Efficiency Trough  Academic  and  Technical  Training  For  Energy  Managemen Professionals, Revisied Module Outline, Di akses pada tanggal 01 Juni 2017.
Yanda,  Juli  Rian,  dkk.  2014.  Uji  kinerja  pengering  surya  dengan  kincir  angin savonius untuk pengeringan ubi kayau (Manihot esculenta). Jurnal rona teknik pertanian. Vol. 7, No. 2, Oktober 2014. Halaman 100-111.