## ANALISIS KELEMBABAN UDARA PADA PROSES DEHUMIDIFIKASI KENTANG MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI
Blank 10 Baiti Hidayati 1)* , Baharuddin 2) , Reza Wahyudi 1)
1) Teknik pendingin dan Tata Udara, Politeknik Sekayu,
2) Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Jambi Jl.Kolonel Wahid Udin, Lk.I Kelurahan Kayuara Kecamatan Sekayu *Email: bayy10@ymail.com
Blank 9
Abstrak Blank 9 Sistem  refrigerasi  merupakan  salah  satu  teknologi  yang  digunakan  untuk mengkondisikan suhu udara baik dengan cara pemanasan ataupun pendinginan, pada  umumnya  refrigerasi  biasa  digunakan  untuk  kebutuhan  kenyamanan manusia  dan  juga  untuk  proses  pembekuan.  Pada  penelitian  ini  refrigerasi digunakan  untuk  proses  pengeringan  kentang  dengan  menggunakan    metode dehumidifikasi,  yaitu  pengurangan  kelembaban  uap  air  pada  udara.  Kentang akan  didinginkan  menggunakan  proses  refrigerasi  kemudian  akan  dipanaskan menggunakan heater ,  pengambilan  data  dilakukan  dengan  suhu  pada  heater 60 0 C,  dengan  pengambilan  data  masing-masing  60  menit,  120  menit  dan  180 menit.  Dari  hasil  yang  didapat,  metode  dehumidifier  menggunakan  sistem refrigerasi  mampu  mengeringkan  kentang  hingga  susut 60%  dan  kelembaban udara mampu berkurang hingga 83,3%.
9 Kata Kunci : Dehumidifikasi, Refrigerasi, Kentang, Kelembaban Udara
Blank 9
Blank 1 Arial 9 Abstract
Blank 9 The  refrigeration  system  is  one  of  the  technologies  used  to  condition  the temperature  of the  air  either  by  heating  or  cooling,  in  general  refrigeration  is commonly  used  for  human  comfort  needs  and  also  for  the  freezing  process.  In this  research,  refrigeration  is  used  for  the  process  of  drying  potatoes  using  a dehumidification  method,  which  is the  reduction  of  moisture  in  the  air  vapor. Potatoes  will  be  cooled  using  a  refrigeration  process  and  then  will  be  heated using a heater, data collection is carried out at a temperature of 60 0 C heater, with data  collection  each  of  60  minutes,  120  minutes and  180  minutes.  From  the results  obtained,  the  dehumidifier  method  using  a  refrigeration  system  can  dry potatoes to shrink 60% and humidity can be reduced to 83.3%.
Keywords : Dehumidification, Refrigeration, Potatoes, Specific humidity Blank 1 10 10 Blank 1 Arial 10
1. PENDAHULUAN
Refrigerasi  pada  umumnya  adalah  sebuah proses  memindahkan  panas  dari  satu  tempat  ke tempat yang lain (1) . Di indonesia, Sistem refrigerasi pada umumnya digunakan untuk proses pendinginan  sesuai  dengan  kebutuhan  untuk kenyamanan  manusia,  bahkan  sistem  refrigerasi digunakan untuk proses pembekuan untuk mengawetkan sebuah produk.
Dengan seiring berkembangnya dunia penelitian, sistem  refrigerasi  banyak  digunakan untuk  proses  pengurangan  kadar  uap  air  yang nantinya akan dikondisikan untuk berbagai macam jenis produk. Salah satunya yaitu untuk pengeringan kentang.
Pengeringan kentang dapat dilakukan dengan berbagai macam cara mulai dari pengeringan  manual  menggunakan  matahari,
mesin  pemanas  atau  bahkan  menggunakan metode lainnya.
Menurut  (Forkosh  dkk  2003) Kentang  pada dasarnya  memiliki  jumlah  kandungan  air  hingga 80%  dari  kentang  itu  sendiri  yang  mana  jika dibiarkan  maka  mampu  mengalami  pembusukan yang  sangan  signifikan,  sedangkan  kentang  saat ini  banyak  digunakan  dunia  industri  berupa makanan,  dan  kentang  perlu  perlakuan  khusus untuk  dikeringkan  sementara  dalam  jangka  waktu tertentu (Ma’rufatin, Anies, 2011)
Pada  penelitian  ini,  pengeringan  kentang akan  dilakukan  denganm  metode  dehumidifikasi, sehingga kentang mendapatkan perlakuan pengeringan untuk menghambat tumbuh kembang bakteri.  Proses  dehumidifikasi  ini  dilakukan menggunakan gabungan  metode  yanitu refrigerasi dan heater .  Udara yang  digunakan  untuk
mengeringkan  kentang  terlebih  dahulu  akan diturunkan lembaban uap air nya, dan dipanaskan.

## 1.1. Refrigerasi
Refrigerasi  merupakan  sebuah  sistem  yang digunakan  untuk  proses  pendinginan  dengan mengurangi  kadar  uap  air  yang  berada  di  dalam udara. Air conditioning (pendingin) adalah penerapan  refrigerasi  untuk  menjaga  suhu  ruang sebuah  ruangan  menjadi  dingin  selama bulan panas. Refrigerasi memindahkan  panas    ke dalam struktur dari luar dan menyimpannya di luar struktur tempat asalnya (Whitman dkk, 2009)
Refrigerasi  memiliki  sifat  mengurangi  kadar uap  air  pada  udara,  sehingga  dengan  metoda  ini banyak  penelitian  yang dilakukan  untuk  proses pengeringan  bahan  baku  salah  satunya  adalah pengeringan  kentang.  Metoda  ini  menggunakan proses dehumidifikasi.
Komponen  utama  sistem  refrigerasi  terdiri dari 4, yaitu:
a. Compressor
b. Condenser
c. Expansion Valve
d. Evaporator
1.2. Kelembaban Relatif dan Kelembaban Spesifik
Kelembaban  relatif  (RH),  dinyatakan  dalam persen  (%),  adalah  perbandingan  antara  tekanan parsial  aktual  yang  diterima  uap  air  dalam  suatu volume  udara  tertentu  dengan  tekanan  parsial udara  yang  diterima  uap  air  pada  kondisi saturasi pada  suhu  udara  saat  itu (Widodo,  Sapto,  dkk 2008)
Kelembaban spesifik atau rasio kelembaban (w), dinyatakan dalam besaran massa uap air yang terkandung  di  udara  per  satuan  massa  udara kering  yang  diukur  dalam  gram  per  kilogram  dari udara  kering (gr/kg)  atau  (kg/kg) (Widodo,  Sapto, dkk 2008).
Pada tekanan barometer tertentu, kelembaban  spesifik  merupakan  fungsi  dari  suhu titik  embun.  Tetapi  karena  penurunan  tekanan barometer menyebabkan volume per satuan masa udara  naik,  maka  kenaikan  tekanan  barometer akan  menyebabkan  kelembaban  spesifik  menjadi turun (Widodo,  Sapto,  dkk  2008).  Hal  ini dinyatakan dengan formula:
(1)
Dimana: w    = Ratio kelembaban dalam kg/kg P w = Tekanan parsial uap air pada suhu titik embun    (Pa)
P    = Tekanan    barometer (Pa)

## 1.3. Psikrometrik
Ilmu  yang  mempelajari  tentang  udara  dan sifat-sifatnya  disebut  psikrometrik.  Ketika  kita bergerak  melalui  sebuah  ruangan,  kita  tidak menyadari  udara  di  dalam  ruangan,  tetapi  udara memiliki  berat  dan  menempati  ruang  seperti  air  di kolam  renang.  Air  dalam  kolam  lebih  padat  dari udara di dalam ruangan, beratnya lebih per satuan volume (Whitman, dkk. 2013)
Psikrometrik  juga  mempelajari  tentang  sifat termodinamika udara basa. Secara umum digunakan
untuk mengilustrasikan dan
menganalisa perubahan sifat termal dan karakteristik  dari  proses  dan  siklus  sistem penyegaran  udara.  Komposisi  dari  udara  kering berbeda-beda  tergantung  dari  letak  geografis  dan perubahan  waktu  ke  waktu. Menurut  (Widodo, Sapto,  dkk 2008),  komposisi  udara  kering diperkirakan  berdasarkan  volumenya  teridiri  dari  : 79.08 % Nitrogen, 20.95 % Oksigen, 0.93 % Argon, 0.03  %  Karbon  Dioksida,  0.01  %  lain-lain  gas (seperti neon, sulfur  dioksida). Dalam psikrometrik kita  dapat  mengetahui    beberapa  karakteristik udara (Whitman, dkk 2013), antara lain:
a. Dry-bulb temperature (temperatur bola kering)
b. Wet-bulb  temperature (temperatur  bola
basah)
c. Relative humidity (kelembaban relatif)
d. Specific volume (volume spesifik)
e. Moisture conten t    ( kelembaban spesifik)
f. Heat content
Gambar 2. Psikrometric chart

## 1.4. Dehumidifikasi
Dehumidifikasi merupakan proses pengurangan  uap  air  pada  udara.  (Forkosh  dkk,
2003 ) telah  meneliti dehumidifier pada  temperatur operasi  rendah.  Hasil  penelitian (Lowrey,  S,  dkk. 2014) menunjukkan bahwa perlakuan peningkatan dehumidifikasi pada dehumidifier domestik dengan kapasitas  lebih  besar  dibandingkan  terhadap sistem  konvensional  sekitar  10%  pada  kondisi
udara  lembab  15,4 o C  dan  70%  RH  tanpa  terjadi pembekuan pada bagian evaporator.
Proses  pengeringan  kentang  menggunakan dehumidifikasi  ini  dilakukan  dengan  mengurangi kandungan  uap  air  yang  berada  di  udara menggunakan  sistem  refrigerasi  dan  kemudian dipanaskan  kembali  menggunakan heater dan selanjutnya udara yang telah dikondisikan sedemikian  rupa  ini  akan  digunakan  untuk pengeringan  kentang  tersebut.  Nilai  RH  rata-rata udara sekitar 50-75% sedangkan nilai RH rata-rata pada  sistem  refrigerasi  berkisaran  antara  90-98%. Artinya  udara  yang  telah  terkontaminasi  dengan sistem  refrigerasi  akan  mengalami  pengurangan kelembaban  uap  air  yang  besar  sehingga  udara tersebut  dapat  dimanfaatkan  untuk  pengeringan kentang.  Lamanya  waktu  yang  dibutuhkan  untuk pengeringan kentang
dengan
metode dehumidifikasi  ini  tergantung  dengan  suhu  pada evaporator dan juga suhu pada hetaer.
1.5. Kentang
Kentang ( Solanum tuberosum L.)
merupakan salah satu tanaman pangan terpenting ketiga  di  dunia  setelah  beras  dan  gandum  untuk
konsumsi manusia . Kebutuhan kentang mengalami  peningkatan  yang  pesat.  Tahun  1991 produksi kentang dunia mencapai 267 juta ton dan tahun  2007  meningkat  menjadi  320  juta  ton (Ma’rufatin, Anies, dkk 2011)
Kelembaban  rata-rata  tanaman  kentang yakni  sekitar  80-90%.  Kelembaban  berpengaruh terhadap  evapotranspirasi  yaitu  tenaga  pengisap untuk  mengangkat  air  dan  hara  (nutrisi)  dari  akar ke  tajuk  tanaman.  Bila  kelembaban  udara  terlalu tinggi maka evapotranspirasi akan kecil. Kelembaban  yang  tinggi  dapat  disebabkan  oleh jarak  tanam  yang  terlalu  rapat  dan  tajuk  tanaman yang  terlalu  rimbun,  sehingga  akan  mengundang penyakit  cendawan.  Apabila  kelembaban  terlalu rendah,  maka  evapotranspirasi  akan  meningkat. Air  yang menguap akan lebih banyak diserap oleh akar. Hal tersebut berakibat sel tanaman kehilangan tekanan turgor, jaringan mengkerut dan tanaman akan menjadi layu (Ma’rufatin, Anies, dkk 2011).
10

## 2. BAHAN DAN METODA
Blank 1 Arial 10
Pada  proses  dehumidifikasi  kentang  ini, udara  akan  melewati  evporator  pada  sistem refrigerasi,  kemudian  setelah  udara  melewati evaporator,  udara  tersebut  akan  dipanaskan menggunakan heater dengan suhu 60 0 C, kemudian  udara  yang  dikondisikan  ini  akan digunakan  untuk  mengeringkan  kentang  telah dipotong dengan ukuran lebih kurang 5mm x 5mm x  5mm.  Ketang  tersebut  akan  diproses  dengan variasi waktu 60 menit, 120 menit dan 180 menit.
Alat yang digunakan adalah alat dehumidifier dengan kapasitas kompressor 4 Hp, 3 phase  powe  source, dengan  tegangan  380  VAC, refrigeran yang digunakan R-134a.
Gambar 3. skematik pengujian 10

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
10
Berdasarkan  dari  hasil penelitian  perlakuan kentang  menggunakan  metode  dehumidifier  yaitu dengan  menggunakan  sistem  refrigerasi  dan  juga heater, didapat beberapa data sebagai beikut:
Tabel 1 . Perolehan data Parameter Waktu pengujian (menit) 60 120 180 DB udara masuk ( 0 C) 30 30 30 RH uadra masuk (%) 71,45 71,45 71,45 DB setelah evaporator ( 0 C) 24 20 18 RH setelah evaporator (%) 80 82 88 DB udara keluar ( 0 C) 22,7 22,8 23 RH udara keluar (%) 22,07 22 21
Parameter  yang  didapat  pada  penelitian awal  yaitu Dry  Bulb (DB)  dan Relative Humidity (RH).  Dari  data  diatas,  akan  didapat  nilai kelembaban spesifik udara (w) dengan menggunakan psicrometric  chart seperti  pada gambar 2 diatas.
10
3.1 Hasil Penelitian 10 Berdasarkan  penelitian  ini  maka  didapat bahwa:
a. Dengan menggunakan sistem refrigerasi dengan  metode  dehumidifikasi,  maka  kentang mampu  mengalami  penyusutan  kadar  air hingga 87% yang terjadi pada menit ke 180.
b. Kandungan  uap  air  (w)  dengan  sistem refrigerasi mampu berkurang sebanyak 83%. Blank 1
10

## 3.1.1 Percobaan di laboratorium
10 Berdasarkan  data  awal  yang  diperoleh, maka  didapat  nilai  kelembaban  spesifik  (w)  baik udara  awal/mula-mula  maupun  udara  keluar  yang digunakan untuk mengkondisikan kentang.
Tabel 2. Kelembaban spesifik udara Kelembaban spesifik udara Waktu pengujian (menit) 60 120 180 w udara masuk (kg/kg) 0,0192 0,0192 0,0192 w udara keluar (kg/kg) 0,0038 0,0036 0,0032 Δw (kg/kg) 0,0154 0,0156 0,016 Pengurangan kelembaban udara (%) 80,2 81,25 83,33
Setelah  kentang  dikondisikan  sedemikian rupa  menggunakan  metode dehumidifikasi,  maka kentang  mengalami  perubahan  berat,  atau  dalam kata  lain  jumlah  kandungan  uap  air  pada  kentang mengalami penyusutan, hasil penyusutan kandungan  uap  air  dideskripsikan  menggunakan berat kentang tersebut.
Tabel 3. Penyusutan kentang menggunakan metode dehumidifikasi dengan sistem refrigerasi. Waktu (menit) Berat kentang (gr) Persentase susut (%) Mula-mula 100 - 60 71 29 120 56 44 180 40 60
Dari  beberapa  hasil  tabel  diatas,  diperoleh grafik  yang  menunjukkan  hasil  pengurangan kelembaban  spesifik  udara  setelah  dilakukan proses  dehumidifikasi.  Kelembaban  spesifik  udara awal  sebesar  0,0192  kg/kg,  setelah  dilakukan proses  dehumidifikasi  selama  180  menit  menjadi 0,0032  kg/kg.  Sehingga  udara  dapat  menurunkan kelembabannya  spesifik  (w)  sebesar  0,016  kg/kg. Hal ini dapat ditunjukkan pada grafik dibawah ini.
Grafik 1. Kelembaban spesifik udara dengan metode dehumidifikasi dengan sistem refrigerasi
Sedangkan  perlakuan  terhadap  kentang juga  memperoleh  hasil  yang  dapat  dilihat  pada grafik  dibawah  ini.  Kentang  yang  telah  mendapat
perlakuan dehumidifikasi akan mengalami penyusutan  berat,  hasil  signifikan  terjadi  pada kentang  yang  diperlakukan  proses  dehumidifikasi selama  180  menit  mengalami  pengurangan  kadar uap air sebesar 60% dari berat awal.
Grafik 2. Persentase susut kentang dengan metode dehumidifikasi dengan sistem refrigerasi
Pengurangan  kelembaban  kandungan  uap air mampu mencapai 60% dari beratnya dikarenakan  kelembaban  spesifik  udara  yang menurun  hingga  83,88%  dari  jumlah  kandungan kelembaban spesifik udara mula-mula, yang dapat dilihat pada grafik berikut.
Grafik 3. Persentase pengurangan kelembaban spesifik udara dengan metode dehumidifikasi dengan sistem refrigerasi Blank
4. KESIMPULAN
Blank 1 Arial 10
Berdasarkan  hasil penelitian  kelembaban spesifik  udara  terhadap  proses  dehumidifikasi pada  kentang  menggunakan  sistem  refrigerasi maka didapat hasil sebagai berikut:
a. Pengeringan kentang dapat digunakan menggunakan  metode  dehumidifikasi.  Berat kentang dapat menyusut    sebesar 60%.
b. Penyusutan  berat  kentang  ini  juga  di  iringi dengan  pengurangan  kelembaban  spesifik sebesar  83,33%  diwaktu  180  menit,  sehingga kentang  mampu  mengalami  penyusutan  kadar air hingga 87%.

## Arial 10

## DAFTAR PUSTAKA
Blank Arial 10 Forkosh et al. 2003. “Dehumidifier System” . United States
Lowrey, S., Carrington, G., Sun, Z. 2014. “ Adapting a  geared  domestic  refrigerative  dehumidifier for  low-temperature  operation” .  International Journal of Refrigeration: 41(2014) 137-146.
Ma’rufatin.  Anies,  2011,  “ Respon  pertumbuhan Tanaman  Kentang  Varietas  Atlantis  dan Super John Dalam Sistem Aeroponik Terhadap  Periode  Pencahayaan ”,  Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Parman.Sarjana,  2007, “Pengaruh  pemberian pupuk organikcair terhadap pertumbuhan dan produksi  kentang (Solanum  Tuberosum  L)”, Buletin Anatomi dan Visiologi Vol.XV,No.2
Whitman  et  al.  2009.  “ Refrigeration  &  Air Conditioning  Technology  6 th Edition”. Delmar: Cengge Leaning.
Whitman  et  al.  2013.  “ Refrigeration  &  Air Conditioning  Technology  7 th Edition”. Delmar: Cengge      Leaning.
Widodo, Sapto et al. 2008. “ Sistem Refrigerasi dan
Tata Udara ”. Departemen
Pendidikan
Nasional
Blank