Simulasi penentuan posisi dan daya kipas untuk keseragaman pola aliran udara panas pada pengering ERK tipe rak dengan metode Computational Fluid Dynamics (CFD)

Abstract

Greenhouse Effect (GHE) Solar Dryer is a transparent wall structure, consists of an absorber plate as solar collector, product holders (rack, tray or batch) and fans to discharge vapor evaporated from product or to uniform heat air flow in dryer. The GHE solar dryer uses thermal energy source from the sun and biomass combustion. Un-uniformity of heat air flow in dryer chamber is still to be a big problem. Un-uniformity of heat air flow problem can be solved by using Computational Fluid Dynamics (CFD) method. The objective of the research is to simulate heat air flow in drying chamber then validate these results and modify position of fan for heat air distribution more uniform. Simulation of Computational Fluid Dynamics can be used to determine the heat air flow pattern in dryer. Validation of temperature performed at eight, twelve and sixteen o’clock with no load condition, have shown similar trend between simulation result and experiment of drying temperature distribution. Modification of the position of the fan placement using 5 scenario. Simulation performed with load condition at twelve o’clock on the first day of drying. Simulation results show that modification 5, the position of the fan on the outlet on the left and the right of drying wall showed the best uniform of drying temperature distribution.

Pengering Efek Rumah Kaca (ERK) adalah bangunan pengering berdinding transparan, di dalamnya terdapat plat absorber sebagai pengumpul panas dan wadah produk (rak atau bak) serta kipas untuk mengeluarkan uap air hasil pengeringan atau sebagai penyeragaman suhu di dalam pengering. Sumber energi pada pengering ERK diperoleh dari surya dan pembakaran biomassa. Masalah ketidakmerataan aliran udara panas di dalam ruang pengering, masih menjadi salah satu yang selalu terjadi. Pemecahan masalah ketidakmerataan aliran udara panas dapat dilakukan dengan metode Computational Fluid Dynamics (CFD). Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasikan aliran udara panas dalam ruang pengering, lalu memvalidasikan hasil tersebut dan memodifikasi posisi kipas untuk sebaran udara panas yang lebih seragam. Metode simulasi dengan CFD dapat digunakan untuk mengetahui pola aliran udara panas dalam pengering. Validasi suhu dilakukan pada pukul 08.00, 12.00 dan 16.00 dengan kondisi tanpa beban, menunjukkan hasil simulasi yang sesuai dengan kondisi nyata. Modifikasi posisi penempatan kipas menggunakan 5 skenario. Pada simulasi modifikasi dengan kondisi memakai beban pada pukul 12.00 hari pertama pengeringan. Menunjukkan bahwa modifikasi 5, yaitu posisi kipas pada outlet atas sebelah kiri dan kanan pengering memberikan hasil distribusi suhu udara pengering yang paling seragam.