20180912112650.pdf

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGERING PISANG AWAK 5 KG

TUGAS AKHIR

Oleh :

ZULFIKAR NIM. 1 4 6 1 1 0 9 2

KEMENTERIAN RISET DAN TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN (D3) SAMARINDA 2018

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGERING PISANG AWAK 5 KG Diajukan sebagai persyaratan memenuhi derajat Ahli Madya (A.Md) Pada Pogram Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin (D3) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Samarinda

TUGAS AKHIR

Oleh :

ZULFIKAR NIM. 1 4 6 1 1 0 9 2

KEMENTERIAN RISET DAN TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN (D3) SAMARINDA 2018

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama

:ZULFIKAR

NIM

: 14611092

Jurusan

: TeknikMesin

Program Studi

: Perawatan Dan PerbaikanMesin

Jenjang

: Diploma III

Judul Tugas Akhir

: PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGERING PISANG AWAK 5 KG

Dengan ini menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Jika dikemudian hari terbukti ditemukan unsure plagiarism dalam Laporan Tugas Akhir ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan perundang undangan yang berlaku.

Samarinda, 20 Juli 2018

ZULFIKAR NIM: 14611092

iii

HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING PERENCANAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGERING PISANG AWAK

NAMA

: ZULFIKAR

NIM

: 14611092

JURUSAN

: TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI

: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN

JENJANG STUDI

: DIPLOMA III Tugas Akhir ini telah disahkan pada tanggal, 25 Agustus 2018 Menyetujui:

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Ir. Sudirman Ali, M.Si

Imam, ST.,MT

NIP. 19581231 198911 1 001

NIP.19630503 199512 1 001

Mengesahkan, Direktur Politeknik Negeri Samarinda

Ir. Ibayasid., M.Sc NIP. 19590303 198903 1 002

iv

HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI PERENCANAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGERING PISANG AWAK NAMA

: ZULFIKAR

NIM

: 14611092

JURUSAN

: TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI

: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN

JENJANG STUDI

: DIPLOMA III

Tugas Akhir ini telah diuji dan disetujui pada tanggal, 20 Juli 2018 Dewan Penguji: Penguji I, Nama NIP

: Surianto, ST., MT : 19620421 199003 1 003

Penguji II, Nama NIP

: Ir. Markus Tato Mangando, MT : 19600619 199103 1 003

________________________

Penguji III, Nama NIP

: Simon Petrus, ST., MT : 19660202 199603 1 001

________________________

________________________

Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ketua Prodi Perawatan dan Perbaikan Mesin

Baso Cante, ST., MT NIP. 19691231 199512 1 001

Ir. Merpatih, MT NIP. 19660903 199403 2 002

v

KATA PENGANTAR Puji syukur alhamdulillah kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya-Nya, sehingga dalam penyusunan skripsi ini dengan judul “perancangan dan pembuatan Alat Pengering Pisang Sale Kapasitas 5 kg’’ dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program Diploma III jurusan Mesin Perawatan Dan Perbaikaan di Politeknik Negeri Samarinda. Selama mengikuti pendidikan DIII Mesin Perawatan Dan Perbaiakan samapai dengan proses penyelesaian Tugas Akhir, berbagai pihak telah memberikan fasilitas, membantu, membina dan membimbing penulis untuk itu khususnya kepada : 1. Bapak Ir. H. Ibayasid, M.Se, selaku Direktur Politeknik Negeri samarinda yang telah banyak memberikan kemudahan dalam menyelesaiakn pendidikna. 2. Bapak Baso Cante, S.T, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Ibu Ir,Merpatih,MT selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Perawatan Dan Perbaikan. 4. Bapak Ir.Sudirman Ali, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing penulis selama penyusunan tugas akhir ini. 5. Bapak Imam,ST,.MT selaku Pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. 6. Almarhum bapak dan mama atas jasa-jasanya, kesabaran, do’a dan tidak pernah lelah dalam mendidik dan memberi cinta yang tulus dan ikhlas kepada penulis semenjak kecil. 7. Saudara-saudara tersayang yang telah banyak memberikan dorongan, semangat, kasih saying dan bantuan baik secara moril maupun materil demi lancarnya penyusunan skripsi ini.

vi

8. Teman-teman seperjuangan Mahasiswa Jurusan Mesin Perawatan Dan Perbaikan Politeknik Negeri Samarinda 2014, yang telah banyak berdiskusi dan bekerjasama dengan penulis selama masa pendidikan Penulis menyadari, Tugas Akhir ini masih banyak kelemahan dan kekurangan nya. Karena itu Kritik dan saran yang membangun akan diterima dengan senang hati, mudah–mudahan keberadaan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan kita, khususnya tentang Pengeringan Pisang Awak.

Samarinda, 20 Juli 2018

Penulis

vii

ABSTRAK

Laporan ini dilakukan untuk melihat perhitungan beban pemanas pada alat dan prosedur kerja dan hasil pengujian alat pada pengering pisang. Tujuan laporan ini untuk mengetahui beban pemanas pada dan mengetahui hasil pengujian alat pengering pisang. Metode yang dilakukan dalam laporan ini adalah metode deskriptif, yaitu penelitian yang dimaksudkan untuk mengumpulkan informasi dengan pemaparan yang terperinci saat penelitian dilakukan. Hasil yang diperoleh dari alat pengering pisang yaitu proses pengeringan memerlukan waktu yang lebih singkat yaitu 5 jam bahkan bisa dibawah 5 jam.. Suhu pengeringan konstan sesuai set point suhu yang diinginkan yaitu 60 o C.dengan kadar air 72%, 65% dan 20% dengan masing-masing waktu 10 menit, 60 menit dan 300 menit. Kata Kunci : Pisang, pengering, pemanas, heater, pengatur suhu, suhu.

viii

ABSTRACT

This report is carried out to see the calculation of the heating load on the tools and work procedures and the results of testing the equipment on the banana dryer. The purpose of this report is to determine the heating load on and find out the results of the banana dryer test. The method used in this report is a descriptive method, which is a study intended to gather information with detailed exposure when the research was conducted. The results obtained from the banana dryer are the drying process which requires a shorter time of 5 hours and can even be under 5 hours. Constant drying temperature is in accordance with the desired set point temperature of 60o C. with 72%, 65% and 20% moisture content with each time is 10 minutes, 60 minutes and 300 minutes.

Keywords: Banana, dryer, heater, temperature regulator, temperature.

ix

x

DAFTAR ISI

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT ............................................................................ i PENGERING PISANG AWAK 5 KG......................................................................................... i TUGAS AKHIR ...................................................................................................................... i Pogram Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin (D3) ......................................................... ii TUGAS AKHIR ..................................................................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS............................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ........................................................................... iv HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI .................................................................................... v KATA PENGANTAR ............................................................................................................ vi ABSTRAK ......................................................................................................................... viii ABSTRACT ......................................................................................................................... ix DAFTAR ISI ........................................................................................................................ xi Gambar 3.1 Konstruksi alat pengering.................................................................. 28 ..... xiv Gambar 3.2 Siklus Udara pada Ruang Alat Pengering......................................... 29 ....... xiv Gambar 4.1 Diagram Kadar Air..........................................................................., 33 ....... xiv BAB I .................................................................................................................................. 1 PENDAHULUAN .................................................................................................................. 1 1.1

Latar Belakang ........................................................................................................ 1

1.2

Rumusan Masalah ............................................................................................... 3

1.3

Batasan Masalah ................................................................................................. 3

1.4

Tujuan .................................................................................................................. 3

1.5

Manfaat Bagi Pemerintah................................................................................... 3

1.6

Metode Penulisan ................................................................................................ 4

1.7

Sistematik penulisan ........................................................................................... 4

BAB II ................................................................................................................................. 6 LANDASAN TEORI............................................................................................................... 6 2.1

Karakteristik pisang ........................................................................................... 6

2.2

Pengeringan ......................................................................................................... 7

xi

2.3

2.2.1

Metode Pengeringan................................................................................. 9

2.2.2

Pembagian Tahap-Tahap Pengeringan ................................................ 10

Beban pemanas .................................................................................................. 12 2.3.1

Beban pemanas karena produk............................................................. 13

2.3.2

Beban pemanas karena fluida di dalam ruang pemanas ..................... 18

2.3.3

Beban pemanas akibat perpindahan panas melalui dinding .............. 20

2.3.4

Beban pemanas karena infiltrasi ........................................................... 22

2.4

Konsep dasar pengering pisang........................................................................ 23

2.5

Komponen Pengering Pisang............................................................................ 23

2.6

Prinsip kerja pengering pisang ........................................................................ 24

2.7

Dasar–dasar pengering pisang ......................................................................... 24

2.8

2.7.1

Cover oven plat besi ............................................................................... 25

2.7.2

Ruang pengering STAINLESS .............................................................. 25

2.7.3

Element Panas ........................................................................................ 26

Panas yang terjadi pada alat ............................................................................ 27 2.8.1

Radiasi..................................................................................................... 27

2.8.2

Konduksi ................................................................................................. 28

2.8.3

Konveksi .................................................................................................. 28

2.8.4

Perpindahan panas................................................................................. 29

2.8.5

Kalor........................................................................................................ 30

2.8.6

Kalor jenis ............................................................................................... 30

2.8.7

Kalor Penguapan .................................................................................... 31

2.8.8

Modus Perpindahan Panas .................................................................... 31

BAB III .............................................................................................................................. 32 METODE PENELITIAN ....................................................................................................... 32 3.1

3.2

Metode Penelitian .............................................................................................. 32 3.1.1

Observasi lapangan ................................................................................ 32

3.1.2

Library research ....................................................................................... 32

3.1.3

Interview.................................................................................................. 32

3.1.4

Konsultasi dengan dosen pembimbing ................................................... 32

Tempat Dan Waktu Pelaksanaan ....................................................................... 32

xii

3.2.1

Tempat ..................................................................................................... 33

3.2.2

Waktu Pelaksaan ..................................................................................... 33

3.3

Data primer......................................................................................................... 33

3.4

Alat dan Bahan .................................................................................................. 33

3.5

Proses Pembuatan ............................................................................................. 34

3.6

Proses Perakitan ................................................................................................ 34

3.7

Kontruksi Alat Pengering ................................................................................. 36

3.8

Cara Kerja ......................................................................................................... 37

3.9

Diagram Alir ...................................................................................................... 39

BAB IV .............................................................................................................................. 40 PEMBAHASAN .................................................................................................................. 40 4.1

4.2

Perhitungan beban pemanas ............................................................................ 40 4.1.1

Beban pemanas karena produk ................................................................. 40

4.1.2

Beban pemanas akibat fluida dan benda di dalam ruang pemanas ... 41

Prosedur Pengujian ........................................................................................... 41 4.2.1

Diagram Pengeringan Pisang ................................................................ 42

BAB V ............................................................................................................................... 43 PENUTUP ......................................................................................................................... 43 5.1

Kesimpulan ........................................................................................................ 43

5.2

Saran .................................................................................................................. 44

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ 45 LAMPIRAN ........................................................................................................................ 46

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 susunan lapisan dinding ruang pemanas ............................................20 Gambar 2.2 Susunan lapisan dinding ruang pemanas............................................20 Gambar 3.1 Konstruksi alat pengering.................................................................. 36 Gambar 3.2 Siklus Udara pada Ruang Alat Pengering......................................... 37 Gambar 3.3 DIagram alir .......................................................................................39 Gambar 4.1 Diagram Kadar Air.............................................................................42

xiv

DAFTAR TABLE

Table 4. 1 Hasil Pengujian .....................................................................................42

xv

xvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia sebagai salah satu negara yang berada dikawasan tropis memiliki potensi alam yang tinggi, berbagai jenis bahan tambang terkandung didalamnya dan berbagai jenis tanaman dapat tumbuh subur diatasnya.Jadi sangat beralasan jika sebagaian besar penduduk Indonesia bermata pencaharian seabagi petani.Salah satu tanaman yang dapat tumbuh subur serta hasil yang melimpah tersebut adalah tanaman pisang. Pisang adalah nama umum yang diberikan pada tumbuhan terna raksasa berdaun

besar

memanjang

dalam tandan dengan

dari suku Musaceae.

kelompok-kelompok

yang

Buah

tersusun

ini

tersusun

menjari

yang

disebut juga dengan sisir. Hampir semua buah pisang memiliki kulit berwarna kuning ketika matang, meskipun ada beberapa yang berwarna jingga, merah, hijau, ungu, atau bahkan hampir hitam.Buah pisang sebagai bahan pangan merupakan sumber energi (karbohidrat) dan mineral, terutama kalium.Pisang banyak diolah dalam bentuk kering setelah melalui proses penjemuran atau diolah menjadi makanan siap konsumsi, salah satu makanan olahan yang terbuat dari pisang adalah pisang sale. Penulis menggunakan pisang awak untuk dijadikan olahan makanan tersebut dengan menggunakan alat pengering pisang yang dibuat oleh penulis. Pisang sale adalah makanan hasil olahan dari buah pisang yang disisir tipis kemudian dijemur. Tujuan penjemuran adalah untuk mengurangi kadar air buah

1

pisang sehingga pisang awak lebih tahan lama. Pisang awak ini bisa langsung dimakan atau digoreng dengan tepung terlebih dahulu. selain itu, saat ini pisang awak mempunyai berbagai macam rasa seperti rasa keju. Saat ini, produksi pisang awak sudah menembus pasar internasional. Pisang awak merupakan produk pisang yang dibuat dengan proses pengeringan dan pengasapan. Sale awak ini dikenal mempunyai rasa dan aroma yang khas.Produk pisang sale awak merupakan makanan khas Asli dari Karangpucung dan Majenang yang terletak di Kabupaten Cilacap Jawa Tengah. Namun dalam perkembangannya banyak kota lain yang mengembangkan dan memproduksi pisang awak. Sifat-sifat penting yang sangat menentukan mutu pisang awak adalah warna, rasa, bau, kekenyalan, dan ketahanan simpannya. Sifat tersebut banyak dipengaruhi oleh cara pengolahan, pengepakan, serta penyimpanan produknya. Awak yang dibuat selama ini sering kali mutunya kurang baik terutama bila dibuat pada waktu musim hujan. Bila dibuat pada musim hujan perlu dikeringkan dengan pengeringan buatan dengan sistem tungku. Ada 3 cara pembuatan pisang awak, yaitu : -

Cara tradisional dengan menggunakan asap kayu;

-

Cara pengasapan dengan menggunakan asap belerang;

-

Cara basah dengan menggunakan natrium bisulfit.

Proses pengasapan dengan menggunakan belerang berguna untuk : -

Memucatkan pisang supaya diperoleh warna yang dikehendaki;

-

Mematikan mikroba jamur, bakteri;

2

-

Mencegah perubahan warna.

1.2 Rumusan Masalah Bedasarkan permasalahan yang terdapat pada latar belakang diatas, maka di rumuskan masalah tersebut sebagai berikut : -

Perhitungan beban pemanas pada alat pengering pisang

-

Prosedur kerja dan hasil pengujian alat pengering pisang

1.3 Batasan Masalah Karena permasalahan yang ada dalam perencanaan dan pembuatan alat pengering pisang, maka penulis membatasi permasalahan tersebut, yaitu: -

Perhitungan beban pemanas pada alat pengering pisang

-

Prosedur kerja dan hasil pengujian alat pengering pisang

1.4 Tujuan Adapun tujuan yang hendak dicapai dalam perancangan dan pembuatan alat pengering pisang ini adalah sebagai berikut: -

Mengetahui beban pemanas pada alat pengering pisang

-

Mengetahui hasil pengujian alat pengering pisang

1.5 Manfaat Bagi Pemerintah -

Membantu pemerintah dalam menciptakan lapangan kerja baru, serta meningkat kan sumber daya alam manusia menjadi lebih berkualitas dan mampu bersaing

-

Membantu ekspor pisang semakin banyak dan cepat karena tidak ketergantungan dengan ada nya matahari.

3

1.6 Metode Penulisan Untuk memperoleh data dan informasi yang di perlukan maka perlu adanya suatu pendekatan terhadap pemecahan masalah yang mungkin akan timbul. Adapun langkah-langkah pendekatan yang di lakukan adalah; -

Observasi lapangan

-

Mengadakan konsultasi dengan dosen pembimbing

-

Mengadakan diskusi/tukar pikiran dengan dosen serta rekan mahasiswa lain.

-

Membaca buku literature tentang buku yang berhubungan erat dengan alat tersebut.

1.7 Sistematik penulisan Dalam penulisan tugas akhir ini penyusunan menggunakan sistematik penulisan laporan yang terdiri dari bagian bagian sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Berisi

tentang

latar

belakang,rumusan

masalahrumusan

masalahbatasan

masalahtujuan,manfaat bagi pemerintah dan industri,metode penulisan. BAB 2 LANDASAN TEORI Pada bab ini akan di bahas mengenai teori – teori yang mendukung dan berhubungan dengan perencanaan dan pembuatan alat pengering pisang. BAB 3 METODE PENELITIAN Pada bab ini akan di jelaskan perpindahan panas, dan data lapangan, diantaranya yaitu steinlis,besi baja, dan element panas

4

BAB 4 PEMBAHASAN Pada bab ini akan dibahas mengenai rumus dalam aplikasi perhitungan panas yang di rencanakan. BAB 5 PENUTUP Pada bab ini akan dibahas mengenai kesimpulan dan saran – saran. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

5

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Karakteristik pisang Secara umum, tanaman pisang dapat tumbuh baik di dataran rendah hingga dataran tinggi dengan ketinggian 100 m dari permukaan laut. Tanaman pisang senang hidup di tempat yang tanahnya lembab dan terbuka - mudah terkena sinar matahari, tetapi tanaman pisang tidak tahan hidup pada tempat yang tergenang air Karena memungkinkan timbulnya berbagai penyakit sehingga mengakibatkan akar-akar pada tanaman pisang dapat membusuk. Selain itu, tanaman pisang tidak tahan terhadap tiupan angin karena daunnya mudah sobek. Pohon pisang dapat tumbuh di tanah yang kaya akan humus, mengandung kapur atau tanah berat. Daaun pisang yang dewasa berbentuk lonjong dan bertulang daun menyirip,sedangkan daun mudanya menggulung. Helai daun nya lebih panjang dari tangkai daunnya. Kebanyakan daun pisang berwarna hijau tua untuk daun dewasa dan hijau muda untuk daun yang masih muda. Kecuali untuk beberapa species,terdapat bercak merah atau ungu pada lembaran daunnya atau pada ibu tulang daun. Batang pohon pisang berupa pelepah yang membesar dan mengumpul. Batangnya lunak, berair dan tidak berkayu. Pohon pisang mempunyai umbi yang muncul di permukaan tanah dan akan membentuk tunastunas baru. Akar pohon pisang merupakan akar serabut ,berdiameter 0,5-1 cm berbentuk silinder menyebabkan akar-akar ini terlihat besar dan tampak seperti cacing. Rata rata panjangnya 4-5 meter untuk menjala kesamping dan hanya 75150 cm untuk tumbuh kedalam tanah. Pohon pisang membunyai bunga yang

6

bentuknya menyerupai jantung. Didalam bunga pisang sekilas tampak seperti udang yang berwarna kuning keputih-putihan dengan panjang 4-7 cm dan lebar 12 cm. Setiap bunga tersebut menghasilkan satu buah pisang, dan karna terdapat banyak bunga maka saatu tandan bunga mengasilkan 77-250 buah yang dibagi dalam 6-14 sisir.

2.2 Pengeringan Pengeringan adalah suatu proses yang tersusun antara suatu proses yaitu perpindahan

panas

dan

perpindahan massa.

Perpindahan

massa

dapat

didefinisikan dengan perpindahan salah satu unsur larutan fluida dari daerah yang konsentrasinya lebih tinggi menuju ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah. Perpindahan massa merupaka analogi terhadap perpindahan panas yang mana kedua proses tersebut tergantung pada benda potensial maupun penggerak dan tekanan, hanya saja kedua proses tersebut terjadi dalam arah yang berlawanan. Perpindahan panas terjadi dalam arah yang mengurangi gradient kkonsentrasi yang ada dan akan berhenti bila gradien konsentrasi berkurang menjadi nol. Dasar proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karna perbedaan kandungan uap air antara udara dan bagian dikeringkan, dalam hal ini kandungan uap air udara lebih sedikit sehingga berlangsung penguapan. Kemampuan uap udara dalam membawa uap air akan dipengaruhi oleh kecepatan aliran semakin cepat udara akan semakin banyak uap air yang terbawa dan

7

sebaliknya jika tidak mengalir maka kandungan uap air di sekitar bahan yang di keringkan makin jenuh sehingga pengeringan semakin lambat. Seperti telah di kemukakan bahwa selama pengeringan terjadi dua proses yaitu: -

Proses perpindahan panas Yaitu proses penguapan air dalam bahan atau proses perubahan bentuk dari fase cair menjadi gas.

-

Proses perpindahan massa Yaitu perpindahan massa uap air dari permukaan bahan yang di keringkan

ke udara. Proses perpindahan panas terjadi karena temperatur udara yang tinggi dari temperatur bahan yang dikeringkan akan memberikan sebagian panasnya pada bahan tersebut sehingga bahan yang tadinya memiliki tekanan uap yang seimbang dengan udara sekitarnya akan menjadi lebih tinggi yang mana akan berakibat terjadinya perpindahan massa uap air dari bahan ke udara sekitarnya. Pada saat perpindahan massa ini berlangsung maka terjadilah pengeringan pada permukaan bahan dan akan menurun setelah kenaikan temperatur pada seluruh permukaan bahan naik. Sejalan dengan itu terjadilah peroses pergerakan air difusi dari bahan ke permukaan bahan, demikian proses penguapan pada permukaan bahan diulangi lagi. Akhirnya setelah bahan kandungan berkurang, maka tekanan uap air pada bahan akan menurun sampai terjadi keseimbangan dengan udara sekitarnya. Semakin tinggi temperatur pengeringan akan semakin besar energi yang dibawa sehingga semakin banyak jumlah pula jumlah massa air yang akan

8

diuapkan dari permukaan bahan. Namun perlu diingat bahwa laju pengeringan yang terlalu cepat dapat merusak bahan dimna permukaan bahan akan terlalu cepat kering sehingga tidak sebanding lagi dengan kecepatan pergerakan air dari dalam bahan menuju ke permukaan. Keadaan ini akan mengakibatnkan pengerasan pada permukaan bahan yang akhirnya air tidak dapat lagi menguap karna terhalang oleh lapisan tersebut yang kemungkinan bahan akan terbakar karna bahan kering sedangkan pemanasan tetap berjalan. Beberapa faktor yang berpengaruhpada proses pengeringan dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok yaitu: 



Faktor yang berhubungan dengan media pengering meliputi: -

suhu pengeringan

-

lama pengeringan

-

kelembaban udara

Faktor yang berhubungan sifat bahan yang dikeringkan: -

ukuran bahan

-

kadar air

2.2.1 Metode Pengeringan Proses pengeringan secara garis besar dapat di bedakan menjadi dua cara,yaitu: 

Pengeringan secara alamiah Pengertian secara ilmiah adalah dengan menjemur bahan yang akan dikeringkan di terik matahari yang mencapai temperatur sekitar 3545C. Iklim di daerah tropis memang merupakan sumber yang potensial,

9

akan tetapi pengeringan cara ini dirasakan kurang efektif lagi dengan semakin meningkatnya tuntutan kebutuhan. Pengeringan dengan cara ini memiliki beberapa kelemahan diantaranya:



-

Proses pengeringan bergantung pada matahari

-

Memerlukan waktu yang lama

-

Mudah terkontaminasi

-

Kadar air sulit dikontrol

Pengeringan secara buatan Adalah proses pengeringan dengan menggunakan alat pengering dimana akan memberikan keuntungan, yaitu: -

Proses pengeringan dapat dikontrol

-

Tidak bergantung pada matahari

-

Tidak memakan tempat yang luas

Pengeringan mekanis ini memerlukan energi untuk memanaskan alat pengering, mengimbangi radiasi yng keluar dati alat memanaskan bahan dan menguapkan air pada bahan. 2.2.2 Pembagian Tahap-Tahap Pengeringan 

Periode pemanasan Pemanasan juga dikatakan keadaan tetap, dimana sangat sukar untuk diamati karena berlangsung secara cepat. Setelah bahan kontak dengan gas selaku medium pengering, maka akan terjadi perubahan suhu

10

pada bahan. Perubahan suhu ini berlangsung terus mencapai kondisi keadaan tetap.Diketahui suhu awal bahan lebih rendah. 

Periode laju pengeringan konstan Pada periode ini permukaan bahan jenuh dengan uap air.Periode laju pengeringan konstan berjalan karena difusi uap pada permukaan yang jenuh dengan uap air.Uap air yang mengalir menguap secara bergantian oleh uap air yang berpindah dari bagian dalam bahan. Kecepatan uap air yang mengalir dari bahan sama dengan kecepatan uap air yang diuapkan. Sehingga kondisi permukaan bahan yang jenuh tetap dapat dipertahankan dan kecepatan dari laju pengeringan dikendalikan oleh kecepatan perpindahan panas ini diimbangi oleh kecepatan perpindahan masa sehingga temperatur permukaan bahan jenuh tersebut dapat konstan. Laju pengeringan konstan akan dipengaruhi oleh empat hal, yaitu: -

Luas permukaan pengeringan

-

Perbedaan kelembaban antara aliran udara pengering dengan permukaan basah bahan



-

Koefisien perpindahan masa

-

Kecepatan aliran udara

Periode laju pengeringan menurun Periode ini akan terjadi bila laju pengeringan konstanterakhir pada kritikel mostore konstan kadar air terikat dari bahan sudah habis pada keadaan ini permukaan penguapan sudah tidak lagi dipertahankan

11

kejenuhannya oleh aliran alir dari dalam bahan. Oleh sebab itu akan terjadi ke adaan di mana laju perpindahan uap air dari bagian dalam bahan akan lebih rendah dari uap air yang diuapkan. Hal ini menyebabkan sebagian permukaan bahan mulai mengering. Laju pengeringan akan turun sampai akhirnya berhenti pada saat terjadi keseimbangan anatara bahan dan udara pengering. Pada saat ini pengeringan berharga nol dan temperatur bahan akan sama dengan temperature ruang pemanas atau tekanan uap air di dalam sama dengan tekanan udara pengering.

2.3 Beban pemanas Beban pemanas didefinisikan sebagai suatu beban yang harus dipanaskan pada sistem pemanas baik berupa benda atau fluida. Panas yang diserap pada sistem akan menentukan besarnya kapasitas pemanas yang dihitung dengan satuan watt atau joule/detik. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap besarnya kapasitas pemanas pada alat pengering ini adalah: -

Beban pemanasan karena produk yaitu 5 kg pisang

-

Beban pemanasan karena adanya fluida dan benda di ruang pemanas

-

Beban pemanas karena perpindahan pemanas melalui dinding

-

Beban pemanas karena infiltrasi

12

2.3.1 Beban pemanas karena produk Tempratur pisang sebelum masuk ke dalam ruang pengering adalah 25 dan di harapkan kenaikan suhu sampai 60 . Sumber utama dari beban pemanas yang diakibatkan oleh produk adalah: -

Energi yang diperlukan untuk menaiklan temperatur produk pisang dari temperatur awal ke temperatur akhir.

-

Panas yang diserap secara terus-menerus dalam ruang pemanas Jika peroduk di masukan ke dalam ruang pengering yang bertemperatur lebih tinggi dari temperatur awal peroduk, maka produk tersebut akan menyerap panas. Panas yang diserap oleh sistem secara terus-menerus adalah: a.

Panas sensible Adalah panas yang diserap selama penasan dari temperatur masuk sampai temperatur panas. Jika ruang pemanas dan produk dimasukan maka besarnya panas sensible dari produk tersebut adalah: Qs = m .Cp . (t1 – t0) = Qt = Qrak = kal .............................. (2.1) Dimana: Qs = panas sensible (kal) m = massa air dari produk (kg) Cp = panas jenis air (kal/gr ) T1 = temperatur produk masuk ( ) T2 = temperatur panas masuk ( ) Jadi jumlah panas sensible dengan menggunakan persamaan:

13

Qs

= m . Cp (

–

= 8400 . 1 (85 – 25) = 252000 kal

Benda di dalam ruang pemanas selain produk pisang yang akan dikeringkan diantaranya adalah : a. Rak =

m . Cp (

–

m=

.V

V = luas x tebal = (p . l) x t = {(610 . 510) – ( .

. 648 + 470 . 15 )} 1,5

= {311100 – 7128,53} 1,5 = 455957,2 = 0,0004559 m = 2,707 . 0,0004559 = 0,001234 kg = 0,001234 .0,896 . (85-25) . 3 b. Dudukan rak

14

=

m . Cp (

–

m=p .V V = luas x tebal = (p . l) x t = (500 . 38 ) x 2 = 38000 = 0,000038 m = 2,707 .0,000038 = 0,0001 kg = 0,0001 . 0,896 . (85-25) . 6

c. Udara dalam ruang pemanas = m . Cp ( m=

–

.V

V = Volume ruang – benda didalam ruang = (600 . 500.542) – (45597,2 + 38000 + 3375 + 14256 + 532 + 44000) = 162600000 – 556120,2 = 162043879,8 = 0,162 Massa jenis udara pada T = 25

(358K) 15

= ,

5

5 - 5 - 5

x (0,8711 – 0,9950)

= 0,9751 kg/ dengan cara yang sama diketahui udara spesifik pada T = 25

= ,

5 - 5 - 5

(358K), yaitu :

x (1,014 – 1,009)

= 1,0098 kj/kg.K Massa udara m = 0,9751 . 0,162 = 0,16 kg = 0,16 . 1,0099 . ( 85 – 25 ) = 9,715 kj Jumlah beban pemanas yang diakibatkan oleh adanya benda dan fluida yang ada di dalam ruang pemanas adalah: = = 0,199 + 0,03318 + 9,715 = 9,94718 kj 1 kal = 4,18605 joule Maka : 16

,

=

,

5

= 2376,2 kal

b.

Panas latent Adalah panas yang diserap oleh produk selama pengeringan dari temperatur panas sampai temperatur akhir, yang besarnya adalah: Q1 = m . L ………………………………………………… 2 2 Dimana: Q1 = panas latent (kal) m = massa produk (gram) L

= panas latent air (kal/gram)

Kalor penguapan untuk air adalah 539 kal/gr, maka panas latent yang diperlukan sebesar : Ql = m . L = 8400 . 539 = 4527600 kal

c.

Total beban pemanas Sehingga total beban pemanas karena produk tiap detik adalah:

17

………………………… …………………… (2.3)

Q1 =

Dimana: Q1 = panas total karena produk (kal) Qs = panas sensible (kal) = panas latent (kal) t

= waktu pemanasan (kal/gram)

Jadi beban pemanas karena produk sebesar: =

+ Ql

= 252000 + 4527600 = 4779600 kal

2.3.2 Beban pemanas karena fluida di dalam ruang pemanas Didalam ruang pemanas selain produk pisang juga terdapat benda-benda atau fluida lain dalam hal ini udara yang juga menyerap panas dimana pada akhirnya akan menambah beban dari pemanas. Benda-benda lain tersebut antara lain: -

Rak pisang

-

Dudukan rak pisang

-

Udara Diketahui bahan-bahan tersebut terbuat dari aluminium dengan spesifikasi

sebagai berikut:

18

= 2,707 kg.m3 2.3.1

Cp = 0,896 kj/kg

t = 0,0008 m

Beban pemanasan yang diakibatkan benda dan fluida Beban pemanasan yang diakibatkan oleh benda-benda dan fluida

yang ada di ruang pemanas tersebut dapat diketahui dengan menghitung pada tiap-tiap bagian dengan rumus sebagai berikut : Q = m .Cp .

……………… ……………………………… 2 m= V = p .I .t

Keterangan : Q

= Jumlah panas yang di serap (kal)

m

= Massa benda/fluida (kg)

Cp = Panas jenis benda/ fluida (kj/kg = Massa jenis benda /fluida (kg/ V

= Volume benda/ fluida (

p

= panjang (m)

l

= lebar (m)

t

= tinggi (m)

)

)

Sehingga beban total pemanasan yang diakibatkan oleh benda – benda dan fluida tersebut adalah : Total pemanasan oleh benda dan fluida Q2 = Qdudukan rak +Q udara ……………………………...…………… … 2 5

19

2.3.3 Beban pemanas akibat perpindahan panas melalui dinding Untuk mencapai efisiensi yang tinggi pada alat pengering maka beberapa hal harus dipertimbangkan oleh perancang dalam pemilihan bahan dingding ruang pemanas, yaitu: 

Tahan korosi



Kondutivitas bahan



Proses pembentukan bahan



Kekuatan



Harga relatif murah



Mudah didapatkan di pasaran

k

A1 = A 2

k

A1 = lapisan Dinding luar A 2 =lapisan Dinding dalam

Gambar 2. 1 susunan lapisan dinding ruang pemanas

Gambar 2. 2 Susunan lapisan dinding ruang pemanas Maka laju perpindahan kalor dapat dihintung dengan persamaan sebagai berikut:

Q = U . A (t1 – t0)………………………………………… 2 20

Dengan persamaan diatas dan dengan susunan seperti pada gambar 2.1maka untuk mengetahui perpindahan panasyang terjadi pada dinding harus disesuaikan dengan dengan konstruksi serta bahan dinding yang digunakan sehingga: Q=

.

(

-

)

Q=

.

.(

)

Q=

.

.(

)

Q=

.

.(

-

)

Maka didapatkan:

= = = = Dari keempat parameter di atas dijumlahkan maka didapatkan: )=(

Q(

Jumlah total perpindahan panas yang melalui dinding pada masing-masing sisi dengan luasan adalah: Q3 =

(

x(

Dimana:

21

…………………………………

2

Q = laju perpindahan panas melalui dinding (Watt) = koefisien perpindahan panas konveksi udara dalam (W/ = koefisien perpindahan panas konveksi udara luar (W/

. ) . )

= tebal dinding lapisan dalam (MDF) (m) = tebal dinding lapisan luar (A1) (m) = konduktivitas thermal bahan MDF (W/m. = konduktivitas thermal bahan A1 (W/m. A

= luas penampang (

) )

)

2.3.4 Beban pemanas karena infiltrasi Meningkat jarak antara sumber kalor dengan rak nomor 1 dan 2 sama, agar pengeringan merata artinya selesai dalam waktu yang bersamaan dengan kadar air terakhir yang seragam pula maka tiap jam diadakan pertukaran tempat antara rak yang satu dengan yang lain secara berurutan yang kurang lebih memakan waktu 4 menit untuk tiap kali penggantian. Pada saat pemindahan rak, pintu ruang pemanas terbuka, maka udara panas dalam ruangan pemanas akan mengalir keluar meninggalkansistem dan udara diluar sistem yang bertempuran lebih rendah akan mengalir masuk ruang pengeringan menggantikan udara panas yang keluar dari sistem. Besarnya udara yang mengalir keluar dari sistem pemanas diasumsikan 60% dari volume ruang pemanas, sehingga besarnya infiltrasi dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : =

.

………………………………… 2

Cp . (

Dimana : = jumlah panas karena infiltrasi (kj)

22

= jumlah udara infilrasi = V . 60% ( = masssa jenis udara (kg/ Cp = panas jenis udara (kj/Kg dT = Beda suhu ( Dari semua perhitungan diatas akan didapat jumlah panas total yang merupakan beban pemanas akibat perpindahan panas melalui dinding :

2.4 Konsep dasar pengering pisang Pengering pisang ini adalah OVEN yang berfungsi umtuk mengering kanpisang yang biasa nya menggunakan tenaga surya matahari, sekarang mengunakan oven yang dibangkitkan oleh tenaga listrik sehingga element panas yang menempel di dinding oven menimbulkan panas yang sama dengan tenaga surya bahkan lebih panas dari tenaga surya. Dalam proses pengeringan pisangelement panas yang menimbulkan panas secara otomatis menyala saat kabel dicolokkan ke stop kontak listrik. Waktu dan suhu merupakan hal yang sangat penting untuk di perhatikan karena dengan tau nya waktu dan suhu yang di tentukan maka tidak akan terjadi kegosongan di bahan pisang.

2.5 Komponen Pengering Pisang Rancangan bangun komponen – komponen utama pada pengering pisang di lakukan dengan mempertimbangkan aspek teknis, ergonomis dan ekonomi

23

bahan.Setelah hasil perhitungan di peroleh, kemudian di buat gambar teknik, dan akhirnya alat dikontruksikan di workshop Politeknik Negeri Samarinda. Adapun komponen – komponen utama pengering pisang dikemukakan berikut ini: -

Cover oven

-

Ruang pengering

-

Elemen panas

-

Kabel

-

Roda. Komponen-komponen di atas merupakan komponen utama pada

pengering pisang. Tapi tidak menutup kemungkinan akan mengalami penambahan sesuai dengan rancangan yang diinginkan.

2.6 Prinsip kerja pengering pisang Saat kabel listrik di colokan ke stop kontak maka element pemanas mulai bekerja sesuai tugas nya menyebarkan panas di ruang pengering sehingga pisang yang awal nya basah dalam waktu  5 jamakan kering merata seperti pisang yang di keringan kan dengan tenaga matahari. Bedasarkan beberapa pernyataan di atas maka dapat disimpulkan bahwa prinsip pengering pisang proses pengeringan pisang sehingga pisang kering seperti yang diinginkan.

2.7 Dasar–dasar pengering pisang Rancangan bangun alat pengering pisang bertujuan untuk mengefektifkan pisang yang biasa nya di keringan kan seharian dan menggunakan tenaga surya

24

dengan alat ini petani pisang bisa mengeringkan hanya butuh waktu  5 jam tanpa harus takut kehujanan ataupun mendung. Pengering pisang memiliki prinsip kerja cukup sederhana, yaitu memanfaatkan tenaga listrik akan menjadi panas yang maksimal menghasilkan panas yang melebihi panas tenaga surya. 2.7.1 Cover oven plat besi Besi plat adalah bisa di katakan sebagai bantalan molibdenum kromium nikel austentik baja mirip dengan mengetik 316 kecuali konten panduan dalam besi plat agak lebih tinggi. Memiliki ketahanan korosi unggul dalam aplikasi khusus di mana diinginkan untuk mengurangi kontaminasi ke minimum. Besi plat dikembangkan terutama untuk melawan lebih efektif serangan senyawa asam belerang. Namun, kemampuan terbukti untuk memerangi korosi telah melebar penggunaanya jauh dan sekarang sedang di gunakan untuk banyak aplikasi industri lainnya. Kandungan karbon rendah tentang besi plat memberikan kekebalan terhadap korosi intergranular dalam aplikasi dimana berat lintas-bagian tidak dapat anil setelah pengelasan atau dimana perawatan stres suhu rendah menghilangkan yang diinginkan. Penulis menggunakan besi plat sebagai cover oven karena harga yang terjangkau, tidak mudah berkarat, dan tahan panas. 2.7.2 Ruang pengering STAINLESS Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah senyawa besi yang menl;’gandung sekitar 10% kromium yang mencegah proses perkaratan logam. Kemampuan tahan karat di peroleh dari terbentuk nya lapisan film oksida

25

kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi membuat baja ini tidak bisa berkarat. Stainless pun banyak macamnya ada 201, 304, 316 dan lain lain semakin tinggi serinya maka stainless ini akan semakin bagus dan tahan lama. Perawatan pun sangat mudah tidak seperti besi yang harus di cat atau di chrome stainless ini hanya perlu dilap untuk mengembalikan kilapnya seperti baru. Penulis menggunakan Stainless sebagai ruang pengering OVEN karena, stainless tahan terkana air asin stainless pun tahan karat serta stainless pun sangat mudah perawatannya. Maka dari itu penulis menggunakan bahan stainless untuk dijadikan bahan dasar ruang pengering OVEN. 2.7.3 Element Panas Electrical heating element elemen pemanas listrik banyak dipakai dalam kehidupan sehari – hari, baik di dalam rumah tangga ataupun peralatan dan mesin industri. Bentuk dan tipe dan electrical heating element ini bermacam – macam disesuaikan dengan fungsi, tempat pemasangan dan media yang akan di panaskan. Panas yang dihasilkan oleh elemen pemanas listrik ini bersumber dari kawat ataupun pita bertahanan listrik tinggi resistance wire biasanya bahan yang digunakan adalah niklin yang dialiri arus listrik pada kedua ujungnya dan di lapisi oleh isolator listrik pada kedua ujungnya dan dilapisi oleh isolator listrik yang mampu meneruskan panas dengan baik hingga aman jika digunakan. Ada 2 macam jenis utama pada elemen pemanas listrik ini yaitu : a.

Elemen Pemanas Listrik Bentuk Dasar

26

yaitu elemen pemanas dimana resistance wire hanya dilapisi oleh isolator listrik , macam – macam elemen pemanas bentuk ini adalah : ceramic heater, silica dan quartz heater, bank chanel heater, black body ceramic heater. b. Elemen Pemanas Listrik Bentuk Lanjut merupakan elemen pemanas dari bentuk dasar yang dilapis oleh pipa atau lembaran plat logam untuk maksud sebagai penyesuaian terhadap penggunaan dari elemen pemanas tersebut bahan logam yang biasa di gunakan adalah : mild stell, stainless stell,tembaga dan kuningan.

2.8 Panas yang terjadi pada alat 2.8.1

Radiasi Radiasi adalah proses dengan mana panas mengalir dari benda yang

besuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah bila benda – benda itu terpisah di dalam ruang bahkan bila terdapat ruang hampa di antara benda – benda tersebut. ………………………… ………………………

P= =

Keterangan : P =Daya radiasi/Energi radiasi setiap waktu (watt) Q = kalor (joule) t =waktu(s) = emisivitas bahan

27

(2.9)

A

= luas penampang (m persegi)

T

= suhu (kelvin) =konstanta stefan blotzman (5,67 x

2.8.2

)

Konduksi Konduksi adalah proses dengan mana panas mengalir dari daerah yang

bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam satu medium (padat, cair, atau gas) atau antara medium – medium yang berlaman yang bersinggung secara langsung.

=

…………………………………………………… … (2.10)

Keterangan : Qc = kalor (joule)

2.8.3

K

= koefisien konduksi (konduktivitas termal)

t

= waktu (s)

A

= luas penampang (

L

= panjang logam (m)

T

= suhu (K)

Konveksi Konveksi adalah proses transport energi dengan kerja gabungan dari

konduksi panas, penyimpangan energi dan gerak mencampur. Konveksi sangat

28

penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan cairan atau gas.

=

……………………………………………………… (2.11)

Keterangan : Q = kalor (joule) h = koefisien konveksi t = waktu (s) A = luas penampang ( L = panjang logam (m) T = suhu (K) 2.8.4 Perpindahan panas Hukum thermodinamika I menyatakan bahwa energi itu lestari artinya energi tidak dapat diciptakan atau di musnahkan, tetapi hanya dapat di ubah dari satu bentuk energi ke dalam bentuk energi yang lain. Demikan pula kalor merupakan salah satu bentuk energi. Gagasan dari hukum thermodinamika inilah yang mendasari proses perpindahan panas dan perubahan energi yang terjadi pada alat pengering pisang hingga mencapai pembuatan alat. Perpindahan panas adalah salah satu proses dinamis dimana panas akan mengalir spontan dari suatu bagian ke bagian yang lain yang bertemperature lebih rendah. Kecepatan atau laju dari aliran panas tersebut sangat di pengaruhi oleh perbedaan temperature dari kedua bagian tersebut, semakin besar perbedaan nya maka akan semakin cepat aliran yang terjadi. Panas yang mengalir dari suatu

29

bagian ke bagian yang lain tersebut umumnya melintasi menembus prantara dimana prantara ini akan memberikan penahanan terhadap aliran panas tersebut perbedaan suhu dan penahanan aliran panas ada dua faktor yang akan menentukan laju perpindahan panas. Perbedaan temperature, penahanan bahan dan laju perpindahan kalor dapat dikorelasikan sebagai berikut ;

Kec.PerpindahanPanas

2.8.5 Kalor Kalor atau panas adalah suatu bentuk energi yang sedang bepindah sebagai kerja yang berlangsung pada skala mikroskopik.Energi adalah suatu yang terkandung dalam

zat

yang di

pindahkan dalam bentuk panas atau

kerja.Perpindahan energi sebagai panas besarnya dinyatakan dengan simbol Q. 2.8.6

Kalor jenis Kalor jenis merupakan salah satu sifat fisik suatu zat atau bahan, yang di

definisikan sebagai perbandingan kuantitas panas terhadap hasil kali masa m dan perubahan suhu dt, yang dirumuskan sebagai berikut : …………………………………………… (2.12)

C= C= Q=m∫ = m.c ( -

)

= m.c.dt

30

Keterangan : Q=kuantitas kalor (kal) m=massa (gram) c=kalor jenis ( kal/gram dt=perbedaan suhu ( 2.8.7 Kalor Penguapan Untuk mengubah bentuk dari fase cair menjadi gas akan di perlukan sejumlah kalor persatuan massa, dimana proses tersebut di lakukan pada temperature dan tekanan konstan. Jumlah kalor yang di perlukan tersebut di sebut dengan kalor penguapan. Kalor yang di serap untuk melangsungkan proses tersebut dapat di ketahui dengan rumus sebagai berikut : Q= m.L ……………………………………………………………

2

Keterangan : Q =kalor yang di butuhkan (kal) M = massa (kg) L =kalor latent penguapan (kal/kg) 2.8.8

Modus Perpindahan Panas Proses perpindahan panas dapat di lakukan dengan tiga cara, yaitu :

konduksi, konveksi, radiasi. Dalam prakteknya proses tersebut tidak berlangsung sendiri – sendiri tetapi merupakan gabungan dari kedua atau bahkan ketiga cara tersebut.

31

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian Metode penulisan yang digunakan dalam perencanaan dan pembuatan alat adalah sebagai berikut: 3.1.1

Observasi lapangan Yaitu proses pengumpulan data melalui pengamatan secara langsung

mengenai alat yang akan direncanakan sehingga didapatkan data yang akurat dan sesuai dengan kondisi nyata. 3.1.2 Library research Yaitu mencari literature yang berasal dari buku-buku dan browsing internet pendukung yang memuat berbagai informasi maupun keterangan lainnya tentang alat yang direncanakan. 3.1.3 Interview Yaitu mengadakan serangkaian tanya jawab langsung pada rekan-rekan mahasiswa. 3.1.4 Konsultasi dengan dosen pembimbing Yaitu meminta masukan atau perbaikan dalam perancangan dan pembuatan alat pengering pisang tersebut.

3.2 Tempat Dan Waktu Pelaksanaan

32

3.2.1 Tempat Bengkel las mugirejo yang mempunyai fasilitas pendukung seperti mesin dan tool-tools yang di perlukan dalam pengerjaan alat pengering pisang. 3.2.2 Waktu Pelaksaan Waktu pelaksanaan pembuatan alat pengering pisang dimulai dari penuyusunan proposal sampai tugas akhir membutuuhkan waktu sekitar ± 3 s/d 5 bulan.

3.3 Data primer Bahan rangka yang digunakan ALAT PENGERING PISANG adalah plat besi, stainless dan element panas yang digunakan berdaya listrik 250 – 500 watt yang menghasilkan panas bersuhu 60

mengunakan aliran listrik yang

bertegangan 900 – 1200 volt.

3.4 Alat dan Bahan Alat dan yang digunakan untuk pembuatan alat pengering pisang sebagai berikut: -

Gerinda

-

Palu besi

-

Penggaris

-

Elektroda

-

Bor

-

Tap dan senai

-

Penitik

33

-

Topeng las

-

Sarung tangan las

-

Penggaris siku

-

Mistar baja

-

Mata bor

-

Mesin Bor

-

Mesin Gerinda

-

Mesin Las

-

Kelip

-

Baut

3.5 Proses Pembuatan Sistem perencanaan dan pembuatan alat pengering pisang, dikerjakan dengan sistem perkelompok bedasarkan komponen – komponen dalam suatu unit tersebut.Ini dimaksud agar dalam melakukan perakitan dapat berjalan mudah dan lancar.

3.6 Proses Perakitan Perakitan adalah penyusunan dalam banyak hal yang lain dimana saling mendukung sehinngga saling membentuk mekanisme kerja yang diinginkan. a. Proses perakitan di bagi dalam Proses perakitan dibagi dalam beberapa tahap sebagai berikut ; -

Rangka utama

-

Rak buat pisang

-

Elemen panas

34

b. Proses perakitan -

Rangka utama Sambungkan bagian – bagian rangka yang telah dipotong dengan mengunakan las.

-

Rak buat pisang Masukkan kedalam open pengering pisang.

-

Elemen panas Elemen panas ditempelkan di bagian dinding rak memakai keeling.

-

Isolator Dipasang dipintu alat pengering pisang atau dibagian dinding luar alat tersebut.

-

Genset Genset untuk menyalurkan energy listrik ke ruang pengering hingga menjadi energy panas.

35

3.7 Kontruksi Alat Pengering

1

L

T

P

Gambar 3. 1 Konstruksi alat pengering Keterangan Gambar : 1.

Oven pisang

2.

Rak pisang

3.

Penampungan air pisang

Alat pengering pisang ini direncanakan dengan bentuk seperti tampak pada gambar 3.1, dengan ukuran pokok sebagai berikut: -

Panjang (p)

= 65 cm

-

Lebar (l)

= 55 cm

-

Tinggi (t)

= 55 cm

Dengan ukuran tersebut diharapkan pengguna tidak akan kesulitan serta tidak terlalu berat untuk memindahkan alat dan tidak memakan banyak tempat

36

namun tetap memiliki efisiensi yang tinggi sehingga menjadi sebuah alat pengering yang produktif.

3.8 Cara Kerja Alat pengering tersebut bekerja dengan memanfaatkan sistem perpindahan kalor. Udara panas akan disirkulasikan ke ruang pemanas di mana akan ditempatkan pisang yang akan dikeringkan, yang diharapkan akan mampu menguapkan kandungan air pada produk tersebut sampai pada tingkatan tertentu. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat skematik cara kerja alat pengering pisang pada gambar 3.2 berikut:

Gambar 3. 2 Siklus Udara pada Ruang Alat Pengering Saat kabel listrik dicolokkan ke stop kontak elemen pemanas pun mulai aktif secara otomatis mengeluarkan panas, panas yang ada di elemen pemanas menyebar di dalam ruang pengering sehingga pisang yang awalnya basah bisa kering bertahap dalam kurun waktu  5 jam.

37

Dan uap yang berada di dalam ruang pengering keluar melalui lubanglubang yang berada di langit-langit ruang pengering dan cover oven, serta air yang terkandung di dalam pisang menetes ke rak menampungan yang paling bawah melalui lubang-lubang yang ada di rak-rak pisang. Sehingga kadar air pisang yang awalnya 75% bisa berkurang dan awalnya pisang yang basah perlahan bisa kering sempurna. Cara penggunaan serta perawatan alat pengering pisang adalah sebagai berikut: 1. Mencolokkan catu pada stop kontak untuk memberikan arus listrik pada alat. 2. Tunggu selama 30 menit hingga elemen panas bersuhu

.

3. Susun pisang yang telah dicuci bersih pada rak yang tersedia. 4. Masukkan rak yang berisi pisang tersebut ke dalam alat pengering atau oven yang telah panas. 5. Tunggu selama

5 jam dengan posisi rak pisang ditukar setiap jam sekali

secara berurutan.

38

3.9

Diagram Alir Mulai

Konsultasi Pembimbing

Refrensi Data yang Dibutuhkan

Perancangan dan Perhitungan

Alat dan Bahan

Peroses Pembuatan Alat

Perakitan TIDAK

Uji Peralatan YA

Pembuatan Laporan

Selesai

Gambar 3. 3 DIagram alir

39

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan beban pemanas Seperti telah diuraikan pada sub bab 2.3 bahwa beban pemanasan dikelompokkan menjadi empat yaitu: 4.1.1

Beban pemanas karena produk Jumlah kalor yang akan diserap oleh produk dalam hal ini pisang, adalah

panas sensible dan panas latent yang bersarnya dapat dihitung sebagai berikut : a. Panas sensible Jika diketahui panas jenis air (Cp) dianggap 1 kal/gr. [6], temperaturpisang memasuki ruang pengering ( ruang pemanas (

) 25 , temperatur

, pisang segar memiliki kandungan sebesar 75%

dan kandungan air terakhir pada pisang adalah 20% maka massa air yang diuapkan sebesar :  Kadar air di produk

= 75% .5000 gr = 3750 gr

 Kadar air terakhir

= 20% . 3750 = 750 gr

 Kadar air yang diuapkan (gr)

= 3750 – 750 = 3000 gr

 Berat produk dengan kadar air 20% = Berat awal pisang – Berat air yang diuapkan = 5000gr- 3000gr 40

= 2000 gr Untuk menentukan panas sensible dengan menggunakan persamaan 2.1 yang didapat Qs = 252000 kal. Kalor penguapan untuk air adalah 539 kal/gr, maka menentukan panas latent yang diperlukan menggunakan persamaan 2.2 sehingga didapat panas Latent (Ql = 4527600 kal). Sedangkan menentukan beban pemanas menggunakan persamaan 2.3 sehingga didapat

= 4779600 kal

4.1.2 Beban pemanas akibat fluida dan benda di dalam ruang pemanas Untuk menetukan beban pemanas selain produk pisang yang ada di dalam ruangan pemanas, maka di perlukan menggunakan persamaan 2.1 sehingga di dapat jumlah beban pemanas yang diakibatkan oleh adanya benda dan fluida yang ada di dalam ruang pemanas sehingga di dapat Q2 = 2376,2 kal.

4.2 Prosedur Pengujian Proses pengujian dilakukan dengan cara pertama-tama

oven pengering

dipanaskan selama 30 menit untuk memanaskan element panas yang bersuhu 60 setelah 30 menit pisang yang berkadar air 75% diletakkan pada rak oven yang berkapasitas 5 kg, kemudian masukkan ke dalam oven setelah menunggu 5 jam. Tetapi sebelum pisang dikeringkan selama  5 jam, penulis menguji coba mengeringakan pisang selama 10 menit: 60 menit dan 300 menit dengan kapasitas 5 kgpisang dengan elemen panas yang berdaya listrik  250 – 500 watt dengan suhu 60 .

41

Table 4. 1 Hasil Pengujian Kadar air (%) Waktu

I

II

III

Rata-rata

10 menit

71

73

72

72

60 menit

62

67

66

65

300 menit

18

21

21

20

Berikut diagram pisang yang telah diuji coba selama waktu yang ditentukan: 4.2.1

Diagram Pengeringan Pisang

Diagram Kadar Air

80 70

Kadar Air (%)

60 50 40

30 20 10 0 10 Menit

60 Menit

120 Menit

180 Menit

300 Menit

Gambar 4. 1 Diagram Kadar Air Grafik di atas merupakan diagram penurunan kapasitas air pada pisang pada waktu tertentu.

42

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Bedasarkan permasalahan yang telah dibahas pada bab-bab sebelumnya maka penulis melakukan perencanaan dan pembuatan alat pengering pisang dengan spesifikasi sebagai berikut: 1. Alat pengering pisang ini memiliki kapasitas 5 kg untuk satu kali pengoperasian. 2. Daya yang digunakan untuk pengoperasian penggunaan alat ini yaitu sebesar

250-500 Watt.

3. Dimensi alat pengering pisang yaitu 650 mm x 550 mm x 550 mm. 4. Hasil alat pengering pisang awak yang dipanaskan pada suhu 60 0 C pada 10 menit awal yaitu 72%; untuk 60 menit berikutnya yaitu 65% dan 300 menit yaitu sebanyak 20% kadar air. 5. Beban pemanas pada alat pengering pisang adalah 47796000 kal. Dari segi konstruksi alat memenuhi persyaratan keamanan karena mampu menerima beban 5 kg pisang dan beban alat itu sendiri.Alat pengering tersebut terbuat dari bahan yang memenuhi syarat untuk opraasi pada temperatur tinggi serta memiliki bobot yang relative ringan. Kadar air pisang segar memiliki kandungan sebesar 75% dan kandungan air terakhir setelah pengeringan selama 300 menit pada pisang adalah 20% maka massa air yang diuapkan sebesar: 3000 gr. Hasil pengujian alat:

43

1. 10 menit diperoleh kadar air 72% 2. 60 menit diperoleh kadar air 65% 3. 300 menit diperoleh kadar air 20%

5.2 Saran Dengan mengambil hikmah selama penyusunan laporan serta pembuatan alat pada tugas akhir ini, maka penulis memberikan beberapa saran sebagai berikut: 1. Selama penyusunan laporan hingga pembuatan alat penulis telah mendapat banyak masukan dari berbagai pihak yang telah membantu, namun demikian penulis mengharap kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan, jika mungkin masih ada kekurangan pada alat pengering ini. 2. Untuk menjaga kondisi alat pengering dalam memenuhi kebutuhan masyarakat tetap baik, maka penulis mengharapkan untuk selalu menjaga dan meningkatkan tanggung jawab dan kesadaran dalam pemeliharaan alat pengering tersebut. 3. Dengan peningkatan teknologi yang ada maka penulis mengharapkan agar alat yang telah dibuat dapat digunakan sebagai penunjang dan membantu dalam perencanaan dan pengembangan alat yang sejenis yang lebih baik dan lebih sempurna.

44

DAFTAR PUSTAKA Earle, Zein Nasution. 1982. Satuan operasi Dalam Pengolahan Pangan. Sastra Hudaya. Holman.J.P. 1993.Perpindahan Kalor. Erlangga, Jakarta Muljohardjo, Muhji [Penterjemah]. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Universitas Indonesia. Reynolds. Wiliam. C, Henry C.

Perkins.

1994.Termodinamika

Teknik.

Erlangga, Jakarta. Wahyudi Bagus. 2000. Buku kuliah Pengukuran Teknik dan Kontrol. Institut Teknologi Nasional Malang, Malang Zemansky. Sears. 1982. Fisika Untuk Unversitas I.Binacipta, Bandung

45

LAMPIRAN

Gambar Pembuatan Rak Oven dan Penutup Oven 46

Perakitan Rangka Oven

47

Pemasangan Elemen Panas

48

Oven Pengering Pisang Awak

49