Perancangan Dan Penelitian Pengering Teh Rosella Bertenaga Surya Menggunakan Kolektor Plat Datar

Fatah Umar, Prof. Dr. Ing. Ir. Harwin Saptoadi, MSE.

2009 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Telah banyak cara yang diterapkan dan dikembangkan untuk memanfaatkan energi matahari sebagai tenaga untuk membantu manusia dalam rangka memenuhi kebutuhannya. Salah satu pemanfaatannya adalah digunakan dalam proses pengeringan bahan makanan. Pada penelitian yang dilakukan, penulis melakukan pengujian berupa evaluasi performa alat pengering dengan bahan baku berupa bunga Rosella, yang merupakan bahan dasar teh Rosella. Bahan ini dipilih karena merupakan komoditi yang sedang naik daun dan sangat berkhasiat. Pengeringan yang dilakukan dengan cara pengeringan bertenaga surya secara tidak langsung dengan menggunakan kolektor plat datar. Pengering jenis ini dipilih karena sederhana, mudah dan cocok dengan karakteristik bahan yang dikeringkan. Percobaan dilakukan pada bulan Agustus 2009, diperoleh data selama 4 hari dan dilakukan selama 6 jam setiap harinya yaitu dari pukul 08.30 s.d. 14.30. Pengering menggunakan kolektor plat datar berupa plat alumunium yang permukaannya dicat dengan warna hitam dan memiliki luas 1,96 m2 . Dan diatas plat terdapat penutup transparan berupa kaca berjumlah 1 lapis. Untuk membantu aliran udara dalam alat pengering memakai fan pada lubang masuk dan lubang keluar. Sedangkan ruangan pengeringnya berupa cabinet driyer dan terdapat 6 tingkat rak. Dari hasil pengolahan data penelitian diperoleh bahwa efisiensi kolektor rata-rata adalah 51,47%, sedangkan besarnya nilai efisiensi alat pengering berdasarkan suhu sebesar 46,49%. Suhu tertinggi plat datar bagian atas sebesar 82°C dicapai saat suhu lingkungan 36°C dan intensitas radiasi matahari sebesar 697,8W/m2 . Suhu tertinggi ruangan pengering sebesar 55,3°C yang dicapai saat suhu lingkungan sebesar 36,5°C dan intensitas radiasi matahari sebesar 725,71W/m2. Berdasarkan hasi penelitian dengan menggunakan sample didapatkan hasil bahwa pada pengujian tahap pertama laju pengeringan dengan alat pengering bertenaga surya menggunakan kolektor plat datar sebesar 1,437mg/s sedangkan laju pengeringan secara langsung sebesar 1,377mg/s. Sedangkan pada pengujian tahap kedua laju pengeringan dengan alat pengering bertenaga surya menggunakan kolektor plat datar sebesar 1,014mg/s sedangkan laju pengeringan secara langsung sebesar 0,9556mg/s. Hal tersebut menunjukkan bahwa laju pengeringan dengan alat lebih cepat dibanding pengeringan secara langsung. Hasil perhitungan dan analisis data menunjukkan bahwa alat pengering dengan menggunkan kolektor plat datar layak digunakan untuk memproduksi teh Rosella. Teh Rosella yang dikeringkan dengan alat pengering bertenaga surya menggunakan kolektor plat datar memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan pengeringan secara langsung karena terlindung dari penyinaran matahari secara langsung sehingga mencegah kerusakan warna dan terlindung dari debu, serangga maupun kotoran lainnya. Kesetimbangan kadar air pada suatu bahan makanan juga dipengaruhi oleh besarnya kelembaban relatif udara pengering.

Numerous methods have been implemented and developed to harness solar energy to assist in meeting human needs. One such application is the drying of food products. In this study, the author evaluated the performance of a dryer using Roselle flowers—the raw material for Roselle tea—as the feedstock. This material was selected because it is a rising commodity known for its significant health benefits. The drying process employed an indirect solar drying method utilizing a flat-plate collector. This type of dryer was chosen due to its simplicity, ease of use, and suitability for the characteristics of the material being dried. The experiment was conducted in August 2009, with data collected over a four-day period; operations took place for six hours each day, specifically from 08:30 to 14:30. The dryer utilized a flat-plate collector consisting of an aluminum plate with a black-painted surface and an area of ??1.96 m². A single layer of glass served as a transparent cover over the plate. Fans were installed at the inlet and outlet openings to facilitate airflow within the unit, while the drying chamber itself was a cabinet-style dryer equipped with six rack levels. Data analysis revealed an average collector efficiency of 51.47%, while the drying system's efficiency based on temperature was 46.49%. The highest temperature recorded for the upper flat plate was 82°C, achieved when the ambient temperature was 36°C and solar radiation intensity was 697.8 W/m². The maximum drying chamber temperature of 55.3°C was reached when the ambient temperature was 36.5°C and solar radiation intensity was 725.71 W/m². Test results using samples showed that in the first stage, the drying rate using the solar-powered dryer with a flat-plate collector was 1.437 mg/s, compared to 1.377 mg/s for direct drying. In the second stage, the drying rate with the solar-powered dryer was 1.014 mg/s, whereas the direct drying rate was 0.9556 mg/s. These findings indicate that the drying rate using the device is faster than direct drying. Calculations and data analysis demonstrate that the dryer utilizing a flat-plate collector is suitable for producing Rosella tea. Rosella tea dried using the solar-powered flat-plate collector system exhibits superior quality compared to direct drying; the device protects the product from direct sunlight—thereby preventing color degradation—and shields it from dust, insects, and other contaminants. Furthermore, the equilibrium moisture content of the food material is influenced by the relative humidity of the drying air.

Kata Kunci : Pengering, Teh Rosella, Tenaga Surya