Kata kunci : pengeringan kayu, sistem integral HP/T collector, sumber energi panas.
Kristiawan, Budi; Triyono; Rubiyanto *)
LPPM UNS, Penelitian, Ristek, Insentif Riset Terapan, 2007
Penelitian ini bertujuan mengevaluasi performansi model pengering sistem integral HP/T Collector untuk proses pengeringan kayu. Sistem pengering ini menggunakan dua sumber energi panas yang dapat bekerja secara bergantian atau bekerja sendiri. Sumber energi panas pada alat pengering ini terdiri dari sebuah condensing unit yang dihasilkan dari sebuah pompa kalor (heat pump) dan thermal collector. Model alat pengering ini mempunyai dimensi panjang 120 cm, Iebar 90 cm dan tinggi 120 cm. Heat pump berfungsi sebagai penghasil sumber panas dan sebagai alat penyerap kelembaban udara (dehumidifier) yang bekerja berdasarkan siklus refrigerasi kompresi uap (vapor compression) dengan daya kompresor sebesar 5/8 HP. Sedangkan thermal collector berfungsi sebagai plat absorber dari radiasi matahari. Pada siang hari, alat pengering ini bekerja hanya menggunakan thermal collector dan pada saat tidak ada radiasi panas matahari dapat menggunakan heat pump dryer (HPD). Diharapkan konsumsi energi listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan sumber panas dapat direduksi secara maksimal sehingga biaya energinya (energy cost) untuk operasional proses pengeringan dapat ditekan serendah mungkin.
Pengujian performansi model pengering integral HP/T Collector pada penelitian ini menggunakan kayu jati (Tectona Grandis Linn, f.) dan kayu mahoni (Swietenia mahagoni ) sebagai sampel uji kayu. Jumlah kayu uji adalah 70 buah untuk satu jenis kayu dengan panjang 100 cm, lebar 20 cm dan tebal 2,7 cm. Pengujian dilakukan dengan dua mode, yaitu : mode hybrid dan mode dehumidrfier. Mode hybrid menggunakan dua sumber energi secara bergantian, yaitu 1,5 jam pertama menggunakan HPD, 8 jam berikutnya menggunakan thermal collector dan 1,5 jam terakhir menggunakan HPD lagi. Simulasi radiasi panas menggunakan radiasi panas dari lampu halogen dengan daya 1000 Watt. Sedangkan mode dehumidifier menggunakan sumber energi dari unit condensing heat pump selama 8 jam penuh. Hasil pengujian akan dievaluasi kinerja model alat pengering meliputi COP (coefficient of performance), MER (moisture extraction rate, kg air/jam) dan SMER (specific moisture extraction rate, kg air/kWh). Di samping itu akan diamati juga karakteristik gradien kadar air kayu dari waktu ke waktu. Data akuisisi digunakan untuk mengetahui distribusi temperatur dengan berbasiskan Analog Digital Converter (ADC 0804), LM 35, dan port paralel.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada mode hybrid (sistem integral HP/T Collector) dihasilkan laju pengeringan rata-rata untuk kayu jati sebesar 0,0060 %/menit dan kayu mahoni sebesar 0,0034 %/menit. Kebutuhan energi listrik untuk penggunaan kompresor pada Heat pump dryer sebesar 0,795 kWh. Harga moisture content rate (MER) dan specific moisture content rate heat pump dryer pada mode hybrid untuk penggunaan HPD pertama dan kedua masing-masing adalah HPD 1 (MER 0,271 kg/jam dan SMER 0,502 kg air/kWh) dan HPD 2 (MER 0,175 kg/jam dan SMER 0,337 kg air/kWh).
Sedangkan pada mode dehumidifier dihasilkan laju pengeringan rata-rata untuk kayu jati sebesar 0,0058 dan untuk kayu mahoni sebesar 0,0045 %/menit. Kebutuhan energi listrik untuk penggunaan kompresor pada Heat pump dryer sebesar 4,392 kWh. Harga moisture content rate (MER) dan specific moisture content rate (SMER) pada mode dehumidifier masing-masing sebesar 0,221 kg air/jam dan 0,403 kg air/kWh. Sehingga proses pengeringan kayu dengan mode hybrid (sistem integral HP/T Collector) lebih efisien dibandingkan dengan mode dehumidifier.