stephani.utari's blog

All things are possible !

Desain 3 dimensi rancangan bangunan Greenhouse

November26

Posting ini berisi rancangan 3 dimensi bangunan Greenhouse yang akan digunakan untuk budidaya tanaman tomat sebanyak 1000 buah. Greenhouse yang akan dibangun mempunyai ukuran (5095 x 2570) cm dengan jumlah bedengan yang terdapat di dalam greenhouse adalah sebanyak 37 bedengan dan jumlah tanaman tiap bedengan sebanyak 28 tanaman.

Gambar 1. Desain 3 dimensi Rancangan Greenhouse

Gambar 2. Desain bedengan di dalam Greenhouse

 

Gambar 3. Tampak depan.

 

Gambar 4. Tampak Samping

 

Bagian Greenhouse

Satuan

Ukuran

Lebar Greenhouse

m

25.70

Panjang Greenhouse

m

50.95

Tinggi Dasar bangunan

m

0.50

Tinggi Ruang Tanam

m

5.00

Tinggi Atap Segitiga

m

7.42

Tinggi atap Segitiga Atas

m

2.71

Tinggi Total Greenhouse

m

15.63

Lebar Pintu

m

1.5

Tinggi Pintu

m

2.00

Tinggi Tepian Atap

m

4.00

Lebar Atap Segitiga Atas

m

8.57

Tabel 1. Dimensi Greenhouse hasil perhitungan

Tabel di atas merupakan ukuran setiap bangunan pada Greenhouse.

Untuk tampilan rancangan dalam bentuk CAD dan scriptnya dapat di unduh di CAD dan script.

Seed Drying

November14

 

PENGERINGAN BIJI-BIJIAN

 

Disusun Oleh:

Stephani Utari

F14090053

  

  1. A.    LATAR BELAKANG

Pengeringan merupakan cara pengawetan yang penting karena hasil pertanian yang telah dikeringkan memberikan banyak keuntungan dibandingkan bahan segarnya. Keuntungan utama adalah bahan lebih tahan lama disimpan pada suhu ruang karena faktor penting dalam proses penurunan mutu bahan pangan, yaitu mikroba dan enzim, dapat diatasi akibat berkurangnya kandungan air dalam bahan.

Proses pengeringan dibedakan dalam tiga kategori yaitu:

  1. Pengeringan pada tekanan atmosfer; kontak antara udara dan permukaan bahan terjadi dalam tekanan atmosfer, dimana pindah panas terjadi dari udara ke bahan sehingga terjadi pemanasan air di dalam bahan, lalu menguap dan uap air pindah ke atmosfer sekitar.
  2. Pengeringan vakum; penguapan air terjadi lebih mudah karena tekanan lebih rendah sehingga panas yang diperlukan tidak sebanyak bila penguapan terjadi pada tekanan atmosfer.
  3. Pengeringan beku; bahan dibekukan terlebih dahulu lalu air yang membeku pada bahan menguap melalui sublimasi pada tekanan rendah.

Proses gabah menjadi beras melalui tahapan yang dimulai dari kegiatan
pemanenan, perontokan, pengeringan dan penggilingan. Setiap tahap
kegiatan memerlukan penanganan dengan teknologi yang berbeda-beda. Semua hasil pertanian mengandung air yang ada di permukaan maupun yang ada di dalam gabah itu sendiri. Gabah memiliki 2 (dua) komponen utama yaitu air dan bahan kering. Banyaknya air yang dikandung dalam gabah disebut kadar air dan dinyatakan dengan persen (%). Pengeringan dilakukan karena kadar air gabah panen umumnya masih tinggi yaitu 20 %–25 % tergantung cuaca pada saat pemanenan.

Pengeringan gabah adalah suatu perlakuan yang bertujuan menurunkan kadar air sehingga gabah dapat disimpan lama, daya kecambah dapat dipertahankan, mutu gabah dapat dijaga agar tetap baik (tidak kuning, tidak berkecambah dan tidak berjamur), memudahkan proses penggilingan dan untuk meningkatkan rendemen serta menghasilkan beras gilingan yang baik.

Secara umum pengeringan produk pertanian dapat dilakukan dengan cara manual maupun mekanis. Pengeringan mekanis untuk biji-bijian umumnya dilakukan dengan memanaskan bahan pada suhu sekitar 40OC. Hal ini bertujuan untuk menurunkan kelembaban nisbi udara pengering dengan demikian pengeringan dapat dilakukan dengan mengalirkan udara menggunakan kipas atau blower.

 

  1. B.     TUJUAN
    1. Mempelajari mekanisme dan karakteristik proses pengeringan.
    2. Mempelajari perencanaan perancangan alat pengeringan dan bandingkan dengan pengeringan yang digunakan dalam praktikum.
    3. Menentukan kurva aliran udara dengan kurva shedd.
    4. Menentukan efisiensi pengeringan, pemanasan udara dan pengeringan total.
    5. Menggambarkan mekanisme pemanasan udara dan proses pengeringan dalam diagram psikrometrik.

 

  1. C.    ALAT DAN METODE

Peralatan  : Sampel probe, moisture tester, manometer, selang plastik, timbangan,  stopwatch, tachometer dan alat pengering.

Bahan       : Gabah Kering Panen (GKP).


Gambar 1. Skema alat pengering tipe bak yang digunakan pada saat praktikum.

Metode

  1. Persiapan
    1. Mengukur luas lantai pengering.
    2. Memasukkan selang plastik, manometer ke ruang plenum.
    3. Memasang termometer ke dinding plenum.
    4. Memastikan blower berfungsi.
    5. Memasukkan bahan yang sudah ditimbang terlebih dahulu (W1) ke ruang pengering, mengukur ketebalan bahan, mengukur kadar air bahan sebagai kadar air awal bahan (M0) minimal 3 contoh acak.
    6. Memastikan suhu udara pengering seperti yang diharapkan dengan menghidupkan blower dan pemanas. Asumsikan tegangan (V) = 220 volt dan arus (I) = 0.5 A sumber pemanas.
  2. Operasi dan pengamatan
    1. Menghidupkan motor dan pemanas, mencatat waktu pengeringan dimulai.
    2. Mengamati suhu udara luar, suhu plenum, suhu udara diatas bahan, tekanan manometer dan kadar air bahan dengan mengisikari dalam tabel yang tersedia.
    3. Menghentikan pengeringan setelah tercapai kadar air rata-rata 14%.
    4. Menimbang bahan sebagai berat akhir (W2).

 D.    HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Waktu (menit)

Suhu Udara Luar (oC)

Suhu Udara Plenum (oC)

Suhu Udara Diatas Bahan (oC)

Kadar Air (%bb)

Tekanan Manometer

Tdb

Twb

RH

Tdb

Twb

RH

Tdb

Twb

RH

atas

tengah

bawah

Rata – Rata

 (mm air)

0

29

28

93

30.1

30

99

30

28

86

20.7

21.5

21.3

21.2

0

15

30

28

86

47.9

40

62

30

29

93

19.7

21.5

20.5

20.6

26

30

30

28

86

47.8

44

80

30

29

93

19.5

21

17.7

19.4

28

45

30.5

28

83

47.6

45

86

31.5

29.5

86

19.5

20.3

16.2

18.7

28

60

31

27.5

77

46.8

46

96

34

30

75

18.7

17.2

15.3

17.1

28

75

31.5

29

83

47.7

46

91

38

31

61

17.6

16.7

14.8

16.4

28

90

32

29

80

47.1

47

99

38.5

32

64

16.8

16.3

13.6

15.6

28

105

32

29

80

48.1

46

89

39

32

62

16.7

16

13.2

15.3

28

120

32.5

28.9

77

47

46

94

40

33

62

16.7

15.8

13.1

15.2

28

135

32

28

74

47.9

46

90

41

33

58

15.1

15.1

14.9

15.0

28

150

32.8

28.6

73

47.7

46

91

41

33

58

14.6

14.9

14.8

14.8

28

Rata – Rata

31.2

28.4

81

45.8

43.8

89

35.7

30.9

71

17.8

17.8

15.9

17.2

25.3

Tabel 1. Data Hasil Percobaan

 

Gambar 2. Grafik Hubungan antara Persentase Kadar Air Gabah terhadap Waktu Pengeringan

 

Tabel 2. Parameter Pengeringan

State Point

Tdb (oC)

Twb (oC)

RH (%)

Humidity Ratio H (kg/kg)

Entalpi I (kJ/kg)

Specific Volume V (m3/kg)

1

31.2

28.4

81

0.024

92

0.90

2

45.8

43.8

89

0.060

202

0.99

3

35.7

30.9

71

0.027

104

0.92

 

Tabel 3. Perencanaan Pengeringan

Parameter

Nilai

Satuan

Keterangan

Kapasitas

14

kg

Mass flow rate

kg/s

Area of the perforated floor

0.093

Pressure drop

Pa

perhitungan

Pressure drop

Pa

kurva shed

Fan power

2774

RPM

asumsi efisiensi 30%

Drying time

150

min

pengamatan

 

Pengolahan Data

Luas lantai                                        = p x l = 0.305 x 0.305 = 0.093 m2

Tebal tumpukan                                = 34 cm = 0.34 m

Luas pipa                                          = (0.12 x π) / 4 = 0.00785  m2

Kapasitas Pengeringan                      = (0.093 x 0.34)/14 kg = 2.258×10-3 m3/kg

Massa awal                                       = 14 kg

Massa akhir                                       = 12.55 kg

Kecepatan angin blower rata-rata     = 0.1 m/s

V                                                       = 191 volt

I                                                        = 6.7 A

Tabel 4. Konversi Teknaan dari mmH2O ke Pa

Waktu (menit)

Tekanan manometer (mm H₂O)

Tekanan Manometer (Pa)

0

0.0

0.0

15

26.0

254.8

30

28.0

274.4

45

28.0

274.4

Waktu (menit)

Tekanan manometer (mm H₂O)

Tekanan Manometer (Pa)

60

28.0

274.4

75

28.0

274.4

90

28.0

274.4

105

28.0

274.4

120

28.0

274.4

135

28.0

274.4

150

28.0

274.4

Rata – Rata

25.3

247.7

 

P1 = tekanan pada ruang plenum = 175.31 Pa

P2 = tekanan di atas tumpukan gabah =  101.325 Pa

Pressure Drop = P1 – P2 = 175.31  – 101.325  =  73.985 Pa

 

Tabel 5. Laju Pengeringan

waktu (menit)

waktu (jam)

Kadar Air (%BB)

Kadar Air (%BK)

KA (%BK)/jam

0

0.00

21.2

27,93

~

15

0.25

20.6

28,70

114,80

30

0.50

19.4

27,71

55,43

45

0.75

18.7

22,50

29,10

 60

1.00

17.1

21,46

21,46

75

1.25

16.4

21,98

17,58

90

1.50

15.6

19,52

13,01

105

1.75

15.3

18,11

10,35

120

2.00

15.2

17,65

8,82

135

2.25

15.0

16.85

7.53

150

2.50

14.8

16.20

6.92

Gambar 3. Grafik laju aliran udara

 

 

Pembahasan

Pengeringan merupakan usaha yang dilakukan untuk menurunkan kadar air suatu bahan sampai batas dimana perkembangan mikriorganisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan dapat terhambat atau terhenti dengan tujuan agar bahan dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama.

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan pengeringan bahan pertanian berupa biji-bijian. Bahan pertanian yang digunakan yaitu gabah. Dalam proses pengeringan udara panas dialirkan melalui bahan oleh blower kemudian udara tersebut dipanaskan menggunakan heater ke permukaan bahan biji-bijian yang mempunyai kadar air tinggi (gabah) pada ruang plenum (pengeringan) dengan berat awal gabah sebesar 15 kg. Gabah ditumpuk dalam suatu ruangan pengering dan setiap 15 menit diambil sampel dari bagian atas, tengah, dan bawah. Dari hasil praktikum diperoleh bahwa, gabah tumpukan paling bawah memiliki nilai kadar air yang paling kecil dibandingkan gabah pada tumpukan tengah dan atas. Hal ini dikarenakan gabah pada bagian bawah lebih cepat menerima aliran udara panas sehingga lebih cepat kering dibandingkan yang bagian tengah dan bawah selain itu,  gabah yang terletak dibagian paling bawah sangat dekat dengan plenum sehingga panas yang didapat juga lebih banyak. Dalam proses pengeringan ini aliran udara panaslah yang mengalir sedangkan bahan tetap diam. Kecepatan aliran udara sebesar 4.2 m/detik. Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari bahan, karena enersi panas yang dibawa ke udara semakin besar sehingga makin banyak jumlah massa uap air yang hilang dari permukaan bahan yang dikeringkan.

Pengeringan dilakukan untuk mengurangi kadar air suatu bahan yang disertai dengan proses penguapan. Proses pengeringan berlangsung selama 150 menit. Pada akhir praktikum kadar air gabah bagian bawah sebesar 14.6% dari kadar air awal 20.7%, pada bagian tengah kadar air akhir sebesar 14.9% dari kadar air awal 21.5%, dan untuk bagian atas kadar air akhir sebesar 14.8% dari kadar air awal 21.3%. Bahan pertanian berupa biji-bijian (gabah) biasanya pengeringan dilakukan sampai kadar air yang dimiliki bahan sebesar 14%. Sehingga gabah harus dikeringkan lagi sampai kadar  air 14%.

  1. E.     KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pada praktikum kali ini dapat disimpulkan bahwa mekanisme kerja pengering adalah mengalirkan udara bersuhu tinggi ke bahan pangan sehingga terjadi proses pindah panas dan pengurangan kadar air. Pada praktikum ini mekanisme dan karakteristik proses pengeringan telah dipelajari dan praktikan telah dapat membuat kurva karakteristik pengeringan.

 

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Usman. 2008. Pengecilan Ukuran dalam Bahan Ajar Teknik Pengolahan Hasil Pertanian. Bogor: Departemen Teknik Pertanian IPB.

Dossat, R.J., 1981.  Principle of R-efrigeration, 2nd Bd. New york: Jhon Wiley  and Sons.

Exell, R.B., 1980. A Simple Solar Rice Dryer: Basic Design Theory, dalam Sunworl, Vol. 4 (6), New York: Pergamon Press. halaman 186-191

 

 

 

 

posted under Knowledge | No Comments »

Hello world!

November14

Welcome to Student.ipb.ac.id. This is your first post. Edit or delete it, then start blogging!