Simulasi Pindah Panas Pada Pengering Efek Rumah Kaca Hybrid Tipe Rak Untuk Pengeringan Ubi Jalar (Ipomoea Batatas L.)

Abstract

Pengeringan tipe konveksi adalah proses penurunan kadar air yang melibatkan perpindahan panas dari sumber panas ke produk yang dikeringkan melalui medium udara pengering. Suhu udara pengering dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti sumber panas dari pembakaran bahan bakar, radiasi surya dan komponen– komponen penyusun bangunan pengering. Agar dapat menghasilkan udara pengering yang sesuai dengan kebutuhan pengeringan produk, maka pengoperasian pengering di lapang memerlukan sistem pengumpanan bahan bakar yang tepat. Melalui model simulasi pindah panas dari suhu udara pengering, sumber panas dan komponen penyusun bangunan pengering, maka pengumpanan bahan bakar dapat diprediksi dengan tepat. Simulasi juga lebih mudah karena meniadakan trial dan error percobaan yang umumnya memakan biaya cukup besar. Tujuan dari penelitian adalah mengembangkan model simulasi pindah panas, verifikasi simulasi proses pindah panas dan menghitung efisiensi pengering dan efisiensi termal pengering model ERK hybrid tipe rak. Pemecahan simulasi pindah panas ini menggunakan metode beda hingga. Pemodelan simulasi pendugaan suhu ruang pengering ini dapat digunakan karena menghasilkan nilai error yang kecil yaitu sebesar 1.75 %, error suhu lantai pengering sebesar 8.12 %, error suhu heat exchanger sebesar 0.19 % dan error suhu produk sebesar 6.15 %. Pada skenario pengumpanan bahan bakar saat kondisi cuaca cerah dan hujan dengan produk sebanyak 18 kg, untuk mendapatkan suhu 45-50 oC diperlukan pengumpanan bahan bakar yang mencapai panas sebesar 95080.20 kJ/kg dan 14370.30 kJ/kg, sedangkan untuk skenario pada saat kondisi cuaca cerah dan hujan dengan beban 36 kg sebesar 14370.30 dan 19160.40 kJ/kg dan skenario pada malam hari beban 18 dan 36 kg sebanyak 19160.40 dan 23950.13 kJ/kg. Pengumpanan bahan bakar ini dilakukan setiap satu jam sekali selama 8 jam. Performansi alat pengering ERK hybrid ini mencapai efisiensi pengeringan 13,94 % dan 14.98 % untuk percobaan 3 dan 4 pada kondisi beban 18 kg selama 12 jam, sementara pada percobaan 5 dan 6 pada kondisi beban 18 kg selama 8 jam mencapai 28.53 % dan 25.60 %, sedangkan efisiensi termal pada percobaan 1 dan 2 pada kondisi tanpa beban selama 24 jam mencapai 31.18 % dan 33.91 %, kemudian pada percobaan 3 dan 4 mencapai 30.98 % dan 25.61 %, sedangkan untuk percobaan 5 dan 6 diperoleh efisiensi termal mencapai 46.59 % dan 44.70 %.