Aplikasi Visual Basic Untuk Penyelesaian Masalah Pengeringan Produk Pertanian

1

APLIKASI VISUAL BASIC UNTUK PENYELESAIAN MASALAH PENGERINGAN PRODUK PERTANIAN Santosa Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Andalas

ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang aplikasi Visual Basic untuk penyelesaian masalah pengeringan produk pertanian. Bahan yang dipakai pada penelitian ini adalah literatur / pustaka yang memuat rumus-rumus yang berkaitan dengan pengeringan produk pertanian, sedangkan alat yang dipakai adalah seperangkat komputer PC. Urutan metode penelitian ini adalah (a) mentransfer rumus-rumus pengeringan produk pertanian ke dalam bahasa program Visual Basic 6.0, (b) melakukan simulasi program dengan cara mengganti-ganti nilai variabel input, (c) mencobakan data-data ke dalam sistem. Program komputer yang dihasilkan pada penelitian ini adalah : program yang menunjukkan hubungan antara debit aliran udara pengering dengan spesifik volume udara pengering, kelembaban mutlak pada outlet, kelembaban mutlak pada plenum, lama proses pengeringan, kadar air awal bahan, kadar air akhir bahan, dan berat bahan yang dikeringkan; program perhitungan daya blower pada alat / mesin pengering produk pertanian; program perhitungan kebutuhan bahan bakar untuk proses pengeringan produk pertanian; dan program yang menunjukkan hubungan antar variabel sehingga diperoleh nilai kelembaban relatif, kelembaban mutlak, entalpi pada proses pengeringan, laju energi untuk memanaskan udara pengering, laju energi untuk menguapkan air, dan efisiensi penguapan air. Kata Kunci : Pemrogram Komputer, Visual Basic, Pengeringan, Simulasi

I.

PENDAHULUAN Pengeringan

mengurangi

kadar

produk air

pertanian

bahan,

sehingga

diperlukan bahan

untuk

pertanian

(misalnya gabah, kedelai, dan jagung) lebih awet disimpan, dan tidak mudah rusak akibat aktivitas mikro organisme.

2

Visual Basic merupakan software komputer yang mudah pemakaiannya.

Jika tersedia seperangkat data, maka data

tersebut

dengan

dapat

dihasilkan

cepat

dan

akurat

diproses

untuk

informasi sesuai dengan yang dikehendaki.

Oleh

karena itu terdorong untuk dilaksanakannya penelitian dengan tujuan untuk menyediakan program komputer yang dapat dipakai untuk perhitungan pada pengeringan produk pertanian. II.

METODOLOGI

2.1Bahan dan Alat Bahan yang dipakai pada penelitian ini adalah literatur / pustaka yang memuat rumus-rumus yang berkaitan dengan pengeringan produk pertanian, sedangkan alat yang dipakai adalah seperangkat komputer PC. 2.2Metode Urutan metode penelitian ini adalah (a) mentransfer rumus-rumus pengeringan produk pertanian ke dalam bahasa program Visual Basic 6.0, (b) melakukan simulasi program dengan cara mengganti-ganti nilai variabel input, (c) mencobakan data-data ke dalam sistem. 2.3Pelaksanaan Rumus – rumus yang digunakan untuk pemrograman komputer adalah sebagai berikut : Rumus yang menunjukkan hubungan antara debit aliran udara pengering dengan spesifik volume udara pengering, kelembaban mutlak pada outlet,

kelembaban mutlak pada plenum, , lama

proses pengeringan, kadar air awal bahan, kadar air akhir bahan, dan berat bahan yang dikeringkan adalah (Santosa, 2005) :

3

WM1

=

KA1

/

100

x

WTOT

........................................................................(1) WD

=

WTOT

-

WM1

...................................................................................(2) M = 100 x (KA1 - KA2) x WD / ((100 - KA1) x (100 - KA2)) .........................(3) WDOT

=

M

/

T

.......................................................................................... (4) MDOT

=

WDOT

/

(H3

-

H2)

........................................................................(5) Q

=

MDOT

x

Sv

.........................................................................................(6) WTOT

adalah berat bahan yang akan dikeringkan (kg), KA1

adalah kadar air (w.b.) awal bahan (dalam %), KA2 adalah kadar air (w.b.) akhir bahan yang dikehendaki (dalam %), T adalah lama proses pengeringan yang dikehendaki (jam),

Sv adalah

volume spesifik ruang pengering (plenum) (m3/kg), H3

adalah

kelembaban mutlak pada outlet (kg H2O/kg uk), H2

adalah

kelembaban mutlak pada plenum (kg H2O/kg uk), dan Q adalah debit aliran udara pengering (m3/jam). Rumus

perhitungan

daya

blower pada

alat

pengering produk pertanian adalah sebagai berikut

/ mesin (Santosa,

1996 ; Santosa, 2005) : DAYA = (P1 + P2 + P3 + P4PM * M) * Q / (E * 3600) ..............................(7) P1

adalah besarnya tekanan untuk mengatasi gesekan pada

saluran pipa lurus (Pa), P2

adalah besarnya tekanan untuk

mengatasi gesekan pada belokan saluran (Pa), P3

adalah

besarnya tekanan untuk mengatasi gesekan pada lantai (Pa), P4PM

adalah besarnya hambatan produk yang dikeringkan, tiap

4

satuan tinggi tumpukan (Pa/m),

M

produk yang dikeringkan (m), Q dihasilkan blower (m3/jam), E

adalah tinggi tumpukan

adalah

debit udara yang

adalah efisiensi daya penggerak

blower, dalam desimal (0 – 1,0), DAYA adalah besarnya daya blower (watt). Kebutuhan bahan bakar untuk proses pengeringan produk pertanian dirumuskan sebagai berikut (Santosa, 2005) : QB

=

Q

x

(HP

-

HL)

/

Sv

x

0,24

............................................................(8) BB

=

QB

x

T

/

NKB

..............................................................................(9) HP adalah entalpi plenum (kJ/kg), HL adalah entalpi lingkungan (kJ/kg), NKB adalah nilai kalor bahan bakar (kkal/kg), P adalah daya penggerak blower (watt), BB adalah kebutuhan bahan bakar (kg), Q adalah debit aliran udara pengering (m3/jam), Sv adalah volume spesifik ruang pengering (plenum) (m3/kg), QB adalah

laju

pengeringan

energi

panas

yang

digunakan

pada

proses

(kkal/jam), dan 0,24 adalah angka konversi, 1 kJ =

0,24 kkal. Model matematika yang menunjukkan hubungan antar variabel sehingga menyusun persamaan untuk menghitung besarnya kelembaban relatif, kelembaban mutlak, dan entalpi pada proses pengeringan adalah sebagai berikut

(Djojodihardjo,

1985; Santosa, 2005) : PV = PWB - ((PM - PWB) x (TDB - TWB) / (2800 - (1.3 x TWB))) ... RH

.(10) =

PV

/

PG

x

100

..................................................................................(11) HBESAR

=

0,622

x

PV

..........................................................(12 )

/

(PM

-

PV)

5

H

=

(CP

x

TDB)

+

(HBESAR

x

HV)

...........................................................(13) HSI

=

H

x

0,252

/

(0,4536

x

0,24)

.............................................................(14) TDB adalah suhu termometer bola kering (oF), TWB adalah suhu termometer bola basah (oF), PWB adalah tekanan uap air pada temperatur bola basah (psia), PG

adalah tekanan uap jenuh

(psia), HV adalah entalpi uap jenuh (Btu/lb), PM adalah tekanan udara (atau campuran uap air dan udara) = 14,7 psia, CP adalah panas jenis tekanan tetap = 0,24 Btu / (lb.oF), PV adalah tekanan uap air (psia), RH adalah kelembaban relatif (%), HBESAR adalah kelembaban mutlak (kg uap / kg udara kering), H adalah entalpi (Btu/lb), HSI adalah entalpi (kJ/kg udara kering). Rumus yang menunjukkan hubungan antara energi untuk memanaskan

udara

pengering

dengan

laju

massa

udara

pengering, entalpi pada plenum dan entalpi pada inlet adalah (Santosa, 2005) : Q1

=

MDOT

*

(HKECIL2

-

HKECIL1)

......................................(15) HKECIL2

adalah entalpi pada plenum (kJ/kg), HKECIL1

adalah

entalpi pada inlet (kJ/kg), MDOT adalah laju massa udara pengering (kJ/jam), dan Q1 adalah energi untuk memanaskan udara pengering (kJ/jam). Rumus yang menunjukkan hubungan antara energi untuk menguapkan air, laju penguapan air, dan panas alten penguapan air adalah (Santosa, 2005) : Q2

=

WDOT

....................................................................(16)

*

HFG

6

HFG adalah panas laten penguapan air (kJ/kg), WDOT adalah laju penguapan

air

(kg/jam),

dan

Q2

adalah

energi

untuk

menguapkan air (kJ/jam). Ada pun perbandingan antara nilai Q2 dan Q1 adalah menunjukkan efisiensi penguapan air (%) dengan rumus : EG

=

Q2

/

Q1

*

100

.....................................................................(17) III.

HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Program Perhitungan Debit Aliran Udara Pengering Listing

program debit aliran udara pengering disajikan

pada Gambar 1. Private Sub Command1_Click() Dim WTOT, KA1, KA2, SV, H3, H2, Q, T, WM1, WD, M, WDOT, MDOT As Single WTOT = Val(Text1.Text) KA1 = Val(Text2.Text) KA2 = Val(Text3.Text) T = Val(Text4.Text) SV = Val(Text5.Text) H3 = Val(Text6.Text) H2 = Val(Text7.Text) WM1 = KA1 / 100 * WTOT WD = WTOT - WM1 M = 100 * (KA1 - KA2) * WD / ((100 - KA1) * (100 KA2)) WDOT = M / T MDOT = WDOT / (H3 - H2) Q = MDOT * SV Text8.Text = Str(Q) End Sub

Gambar 1. Listing Program Perhitungan Debit Udara Pengering

7

Program debit aliran udara pengering ini disimulasikan pada beberapa target waktu pengeringan (jam) dan berat total bahan yang dikeringkan pada kondisi kadar air awal bahan = 25 % w.b., kadar air akhir bahan = 14 % w.b. , hasilnya disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Simulasi Debit Aliran Udara Pengering KA1 = 25 %, KA2 = 14 % H3 = 0,008 kg/m3 ,H2 = 0,007 kg/m3 SV = 0,83 m3/kg No.

Target Waktu (jam)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

WTOT = 200 kg 3538,76 3033,22 2654,07 2359,17 2123,26 1930,23 1769,38 1633,27 1516,61 1415,50

Q (m3/jam) WTOT = 400 kg 7077,52 6066,44 5308,14 4718,35 4246,51 3860,46 3538,76 3266,55 3033,22 2831,01

WTOT = 600 kg 10616,28 9099,67 7962,21 7077,52 6369,77 5790,70 5308,14 4899,82 4549,83 4246,51

8

3.2 Program Daya Blower pada Alat / Mesin Pengering Produk Pertanian Hasil simulasi daya blower disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasil Simulasi Daya Blower P1 = 44,30 Pa ,P2 = 38,12 Pa ,P3 = 11,33 Pa ,P4PM = 118,48 Pa/m M = 0,5 m, E = 0,85 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Q (m3/jam) 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500

DAYA (watt) 349,98 374,98 399,97 424,97 449,97 474,97 499,97 524,97 549,97 574,97

3.3 Program Kebutuhan Energi Bahan Bakar Simulasi kebutuhan bahan bakar untuk pengeringan disajikan pada Tabel 3, dengan : berat bahan awal yang akan dikeringkan = 300 kg ,KA1 = 22 % ,KA2 =

9

12 % ,H3 = 0,008 ,H2 = 0,007 ,SV = 0,83 ,SUMP = 200 ,E = 0,84 ,HP = 106,5 ,HL = 89,5. Bahan Bakar I : Batubara, dengan nilai kalor = 7048 kkal/kg Bahan Bakar II : Kayu kering, dengan nilai kalor = 3810 kkal/kg

Tabel 3. Kebutuhan Bahan Bakar pada Kasus Pengeringan

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Target Waktu (jam) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Kebutuhan Bahan Bakar (kg) Batubara Kayu Kering 31,08 57,49 29,56 54,68 28,01 51,82 26,43 48,89 24,81 45,89 23,16 42,83 21,46 39,71 19,73 36,51 17,97 33,23 16,16 29,88

3.4 Program Perhitungan Energi untuk Memanaskan Udara Pengering dan Menguapkan Air pada Proses Pengeringan Hasil simulasi perhitungan energi untuk mamanaskan udara pengering dan untuk menguapkan air pada proses pengeringan disajikan pada Tabel 4, dengan kondisi sebagai berikut : Berat bahan bakar yang akan dikeringkan = 240 kg.

10

KA1 = 22 % KA2 = 14 % Kelembaban mutlak pada outlet = 0,008 kg/kg Kelembaban mutlak pada plenum = 0,006 kg/kg Entalpi pada plenum = 78,7 kJ/kg ,Entalpi pada inlet = 64,8 kJ/kg Panas laten penguapan air = 2394,8 kJ/kg

Tabel 4. Simulasi Perhitungan Energi untuk Memanaskan Udara Pengering dan Menguapkan Air

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

T (jam) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Energi untuk Memanaskan Udara Pengering (kJ/jam) 25860,45 22166,10 19395,34 17240,30 15516,27 14105,70 12930,22 11935,59 11083,05 10344,18

Energi untuk Menguapkan Air (kJ/jam)

Efisiensi Penguapan Air (%)

8910,88 7637,90 6683,16 5940,59 5346,53 4860,48 4455,44 4112,72 3818,95 3564,35

34,46 34,46 34,46 34,46 34,46 34,46 34,46 34,46 34,46 34,46

KESIMPULAN Program komputer yang dihasilkan pada penelitian ini adalah : program yang menunjukkan hubungan antara debit aliran udara pengering dengan spesifik volume udara pengering, kelembaban mutlak pada outlet, kelembaban mutlak pada plenum, lama proses pengeringan, kadar air awal bahan, kadar air akhir bahan, dan berat bahan yang dikeringkan; program perhitungan daya blower pada alat / mesin pengering produk pertanian; program perhitungan kebutuhan bahan

11

bakar untuk proses pengeringan produk pertanian; dan program

yang

menunjukkan hubungan antar variabel sehingga diperoleh nilai kelembaban relatif, kelembaban mutlak, entalpi pada proses pengeringan, laju energi untuk memanaskan udara pengering, laju energi untuk menguapkan air, dan efisiensi penguapan air.

DAFTAR PUSTAKA Djojodihardjo, Harijono. 1985. Dasar-dasar Termodinamika Teknik. Cetakan Pertama, Penerbit PT Gramedia, Jakarta. Gottfried, B. S. 2001. Theory and Problems of Programming with Visual Basic. Schaum’s Outline Series. Mc GrawHill, Inc. New York. Santosa. 1993. Aplikasi Program Basic untuk Analisis Data Penelitian dalam Penyajian Model Matematika. Cetakan Pertama. Penerbit Andi Offset. Yogyakarta. Santosa. 1996. Peranan Pemrograman Komputer Dalam Rancang Bangun di Bidang Teknik Pertanian. Makalah Disampaikan pada Seminar Nasional “Kontribusi Teknik Pertanian untuk Memacu Pembangunan Industri Dalam Era Globalisasi”, tangggal 22-23 Juli 1996 di Padang. Santosa. 2005. Aplikasi Visual Basic 6.0 dan Visual Studio.Net 2003 Dalam Bidang Teknik dan Pertanian. Penerbit Andi. Yogyakarta.

(Tulisan ini diambilkan dari : Santosa. 2005. Aplikasi Visual Basic untuk Penyelesaian Masalah Pengeringan Produk Pertanian. Makalah Seminar Hasil Penelitian Dosen pada “Seminar Nasional dan Rapat Tahunan Dekan Bidang Ilmu Pertanian BKS-PTN Wilayah Barat”, 14 – 16 September 2005 di Padang.)

12