i

SKRIPSI

ANALISA ENERGI PADA SISTEM PENGERING ANYAMAN

ATA BERBAHAN BAKAR BRIKET KULIT KACANG DENGAN

MEMVARIASIKAN TIPE RAK PENGERING

Oleh :

Ida Bagus Indra Wijaya

1004305048

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS UDAYANA

2016

ii

iii

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu

Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya

atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali

secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Saya menyetujui hasil skripsi ini dipergunakan oleh Pembimbing I

maupun Pembimbing II untuk publikasi ilmiah dengan mencantumkan nama

saya dalam tulisan.

Denpasar, ………………….

Ida Bagus Indra Wijaya

NIM. 1004305048

v

ANALISA ENERGI PADA SISTEM PENGERING ANYAMAN ATA

BERBAHAN BAKAR BRIKET KULIT KACANG TANAH DENGAN

MEMVARIASIKAN TIPE RAK PENGERING

Oleh : Ida Bagus Indra Wijaya

Pembimbing : Ir. Nengah Suarnadwipa, MT.

Dr.Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg

ABSTRAKSI

Tingginya permintaan wisatawan akan kerajinan tangan berbahan dasar ata

membuat pengerajin ata bekerja keras dalam memenuhi permintaan wisatawan,

namun hambatan utama dalam pembuatan kerajinan ata yaitu pada tahap

pengeringan. Kebanyakan pengerajin ata hanya mengandalkan sinar matahari dalam

proses pengeringan sehingga kerajinan ata sering kali berjamur karena pengeringan

yang kurang baik. Dari kejadian tersebut penulis berinisiatif memberikan solusi

kepada para pengerajin tamanan ata yaitu dengan membuat alat pengering

menggunakan kompor biomassa.

Alat pengering ini berbahan bakar limbah kulit kacang tanah yang kemudian

dibuat menjadi briket. Alat ini dibagi menjadi 2 tipe rak pengering yaitu rak tipe plat

datar dan rak tipe berlubang. Untuk satu kali pengeringan masing-masing tipe rak

dilakukan pengujian selama 270 menit dan setiap 30 menit dilakukan pencatatan

data. Data yang diperoleh dari hasil pengeringan kemudian dirata-ratakan dan

dilakukan perhitungan agar mendapatkan nilai dari , , ,

, , . Dari penilitian yang dilakukan pada alat pengering ayaman ata menggunakan

kompor biomassa berbahan bakar briket kulit kacang tanah dengan memvariasikan

tipe rak pengering di dapat bahwa tipe rak plat datar dapat menghasilkan energi

masuk (Ėin) 3,72457 kJ/s , energi berguna (Ėuse ) 0,0719 kJ/s, energi losses (Ėlosses)

0,242285 kJ/s sedangkan untuk rak berlubang menghasilkan energi masuk (Ėin)

3,34651 kJ/s energi berguna (Ėuse ) 0,0535 kJ/s, energi losses (Ėlosses) 0,498657 kJ/s.

Kata Kunci : Analisa Energi, Alat Pengering, Anyamana Ata, Tipe Rak, Briket

Kulit Kacang

vi

ANALYSIS OF ENERGY SYSTEMS FUELED DRYER ATA WOVEN

PEANUT SHELL BRIQUETTES BY VARYING THE TYPE OF DRYING

RACK

Outhor : Ida Bagus Indra Wijaya

Guidance : Ir. Nengah Suarnadwipa, MT.

Dr.Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg

ABSTRACT

The high demand of tourists will be crafts based ata make craftsmen work

hard to meet the demand of tourists, but the main obstaclke in making handicraft ata

namely the drying stage. Most craftsmen ata only rely on sunlight in the drying

process so that the craft ata often moldy because of poor drying. Of the incident

author took the initiative to provide solutions to the craftsmen woven atais to create a

dryer using biomass stoves.

Ata woven dryer using waste fuels peanut skins are then made to briquettes.

Dryers use two types of racks are shelves and shelves perforated flate plate. For a

one time draining every movement takes 270 minutes and every 30 minutes is

recording the data. Data obtained from the drying process then averaged calculation

in order get the value of , , , , , .

From reserch conducted at the dryer ata woven using biomass fueled stoves

peanut shell briquettes by varying the type found that the drying rack, flat plate rack

type incoming produce energy (Ėin) 3,72457 kJ/s, useful energy (Ėuse ) 0,0719 kJ/s

and wasted energy (Ėlosses) 0,242285 kJ/s, while the perforated rack produces energy

going (Ėin) 3,34651 kJ/s, useful energy (Ėuse ) 0,0535 kJ/s and wasted energy (Ėlosses)

0,498657 kJ/s.

Kata Kunci : Enegy Analysis, Dryers, Webbing Ata, Rack Type,Peanute Shell

Briquettes

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul :

“Analisa Energi Pada Sistem Pengering Anyaman Ata Berbahan Bakar

Briket Kulit Kacang Tanah Dengan Memvariasikan Tipe Rak Pengering”

Dalam penyusunan skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan

dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr.Ir. I Ketut Sugita.MT, selaku Ketua Jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

2. Bapak Ir. Nengah Suarnadwipa, MT, selaku Dosen Pembimbing I

dalam penulisan skripsi ini.

3. Bapak Dr. Ir. Wayan Bandem Adnyana, M.Erg, selaku Dosen

Pembimbing II dalam penulisan skripsi ini.

4. Bapak Si Putu Gunawan Tista, ST.MT, selaku koordinator Skripsi

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

5. Bapak I Gusti Ketut Sukadana, ST.MT , selaku Dosen Penguji I dalam

sidang skripsi ini.

6. Bapak Dr.Eng. Made Sucipta ,ST.MT, selaku Dosen Penguji II dalam

sidang skripsi ini.

7. Bapak I Gusti Agung Kade Suriadi, ST.MT, selaku Dosen Penguji III dalam

sidang skripsi ini.

8. Semua pihak dan kawan-kawan Jurusan Teknik Mesin yang telah

membantu dalam penyelesaian skripsi.

9. Orang tua dan keluarga penulis atas segala dukungan moril, materil

maupun spiritual yang telah diberikan.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan

mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki . Oleh

viii

karena itu kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan

dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih

dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan dalam

penulisan skripsi ini.

Bukit Jimbaran, .......................

Penulis

ix

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................. ii

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................. iii

SURAT PERNYATAAN........................................................................... iv

ABSTRAKSI ............................................................. ............................ v

ABSTRACT ............................................................... ............................ vi

KATA PENGANTAR ........................................................................ vii

DAFTAR ISI ...................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xi

DAFTAR TABEL .............................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................... .... xiii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................... 1

1.1 Latar Belakang… ............................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah............................................................. 4

1.3 Batasan Masalah............................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian ............................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian............................................................ 4

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

2.1 Gambaran Umum Ata ....................................................... 6

2.1.1 Proses Produksi Pembuatan Kerajinan Ata ................. 6

2.2 Biomassa ......................................................................... 8

2.2.1 Kulit Kacang Tanah ................................................. 9

2.2.2 Kulit Kacang Tanah Sebagai Energi Alternatif ........... 10

2.3 Pengenalan Sistem Pengeringan......................................... 11

2.3.1 Prinsip Dasar Pengeringan ........................................ 11

2.3.2 Pepindahan Massa .................................................... 14

2.4 Perpindahan Panas ............................................................ 15

2.4.1 Perpindahan Panas Konduksi ................................... 15

2.4.2 Perpindahan Panas Konveksi ................................... 16

2.4.3 Perpindahan Panas Radiasi ...................................... 18

2.5 Udara Pengering ............................................................... 19

2.5.1 Aliran Udara Pengering........................................... 19

2.6 Kelembaban Udara ........................................................... 19

2.7 Sistem Pengering Buatan .................................................. 20

2.8 Stack Effect ..................................................................... 21

2.9 Nilai Kalor ....................................................................... 21

2.10 Kesetimbangan Energi ...................................................... 22

2.11 Laju Massa Bahan Bakar ................................................... 25

2.12 Performansi Pengeringan .................................................. 25

BAB III METODE PENELITIAN ...................................................... 27

3.1 Tempat atau Lokasi Penelitian ........................................... 27

x

3.2 Jumlah Populasi (variable) ................................................ 27

3.2.1 Variabel Terikat ....................................................... 27

3.2.2 Variabel Bebas ......................................................... 27

3.3 Alat dan Bahan ................................................................. 28

3.3.1 Alat ......................................................................... 28

3.3.2 Bahan Penelitian ...................................................... 32

3.4 Instalasi Penelitian …………………………………….. ........ 34

3.4.1 Pembuatan Briket Kulit Kacang Tanah ...................... 34

3.4.2 Bomb Calorimeter .................................................... 35

3.5 Rancangan Penelitian ……………………………………. ..... 37

3.5.1 Spesifikasi Alat........................................................ 39

3.5.2 Deskripsi Alat .......................................................... 40

3.6 Diagram Alir Penelitian ………………………………… ...... 42

3.7 Metode Pengolahan Data ………………………………….. ... 43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................... 44

4.1 Analisa Data …………………………………….. ................. 44

4.2 Data Hasil Pengamatan …………………………………….. .. 44

4.3 Perhitungan Data Variasi Tipe Rak Plat Datar.. .................. 45

4.4 Perhitungan Data Variasi Tipe Rak Berlubang…………… .. 55

4.5 Perbandingan Data Hasil Perhitungan Rak Plat Datar Dan

Rak Berlubang…......................................................... 64

4.6 Distribusi Temperatur…………… ..................................... 70

BAB V PENUTUP.............................................................................. 75

5.1 Kesimpulan …………………………………….. .................. 75

5.2 Saran …………………………………….. ........................... 75

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………. 75

LAMPIRAN………………………………………………………………. 76

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Contoh Jenis Kerajinan Ata Yang Dihasilkan ................... 2

Gambar 2.1 Berbagai Bentuk Kerajinan Ata........... ............................ 6

Gambar 2.2 Diagram Alir Proses Produksi Kerajinan Ata .................... 7

Gambar 2.4 T-V Diagram .................................................................. 13

Gambar 2.5 Perpindahan Panas Konduksi Pada Dinding Datar ............. 16

Gambar 2.6 Perpindahan Panas Konveksi Dari Permukaan Media

Padat Ke Fluida Mengalir ............................................... 17

Gambar 2.7 Sistem pengeringan ........................................................ 22

Gambar 3.1 Timbangan Digital .......................................................... 28

Gambar 3.2 Kamera Digital ............................................................... 29

Gambar 3.3 Thermokopel .................................................................. 29

Gambar 3.4 Stopwatch ...................................................................... 30

Gambar 3.5 Kompor ......................................................................... 30

Gambar 3.6 Panci …………………………….. ................................... 30

Gambar 3.7 Baskom.......................................................................... 31

Gambar 3.8 Alat Penghalus Kulit Kacang Tanah ……………………… 31

Gambar 3.9 Alat Pencetak Briket ....................................................... 32

Gambar 3.10 Kulit Kacang Tanah........................................................ 32

Gambar 3.11 Tepung Tapioka ............................................................. 33

Gambar 3.12 Minyak Tanah ................................................................ 33

Gambar 3.13 Korek Api ...................................................................... 33

Gambar 3.14 Anyaman Ata ................................................................. 34

Gambar 3.15 Alat Uji Bomb Calorimeter ............................................ 38

Gambar 3.16 Rancangan Skematik Penelitian Menggunakan Rak

Pengering Tipe Berlubang .................. ............................ . 39

Gambar 3.17 Rancangan Skematik Penelitian Menggunakan Rak

Pengering Tipe Plat Datar .................. ............................ . 40

Gambar 3.18 Diagram Alir ................................... .............................. . 43

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Laju Energi Masuk .......................... 66

Gambar 4.2 Perbandingan Laju Energi Berguna .................................. 67

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Laju Energi Losses Pada Kompor ..... 68

Gambar 4.4 Perbandingan Laju Energi Losses Pada Saluran

Penghubung ................................................................... 69

Gambar 4.5 Perbandingan Laju Energi Losses Pada Ruang Pengering .. 70

Gambar 4.6 Laju Energi Losses Pada Cerobong .................................. 71

Gambar 4.7 Grafik waktu terhadap T in ............................................... 72

Gambar 4.8 Grafik waktu terhadap Tout .............................................. 72

Gambar 4.9 Grafik waktu terhadap penurunan massa .......................... 73

Gambar 4.10 Grafik Perbandingan distribusi temperatur ....................... 74

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Tabel Ultimate Analysis Of Biomassa................................... 8

Tabel 2.2 Perkembangan Luas Panen, Produktifitas dan Produksi

Kacang Tanah di Indonesia......................................... 9

Tabel 2.3 Hasil Analisis Proksimat dan Ultimate Kacang Tanah...... 10

Tabel 4.1 Data hasil pengujian tipe rak plat datar...... ............................. 45

Tabel 4.2 Data hasil pengujian tipe rak berlubang................................... 46

Tabel 4.3 Perbandingan data hasil pengolahan rak plat datar dan rak

berlubang................................................................ 65

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Tabel Saturated Water........................................................ 80

Lampiran 2. Tabel Hasil Uji Nilai Kalor............................................... . 81

Lampiran 3. Rancangan Alat................................ ............................ 82

Lampiran 4. Gambar Pembuatan Alat ...................... ............................ 91

Lampiran 5. Gambar pembuatan Briket Kulit Kacang ..................... ....... 93

Lampiran 6. Gambar Pengujian Nilai Kalor............ ................................ 95

Lampiran 7. Gambar Pengujian Alat Pengering..................................... 96

1