Pengeringan merupakan salah satu proses krusial dalam produksi pertanian, khususnya pengolahan biji-bijian. Proses pengeringan dapat meningkatkan kualitas gabah dan mempengaruhi kandungan gabah. Namun, menjaga suhu merupakan tantangan tersendiri proses pengeringan. Karena dapat mempengaruhi kinerja pengeringan dan menghasilkan pengurangan kadar air dengan efisiensi rendah. Dalam penelitian ini, pengusulan sistem pengeringan hibrida bertujuan untuk meningkatkan kinerja paksa sistem pengering konveksi.
Sistem yang diusulkan menggunakan integral proporsional dan sistem proporsional integral diferensial (PID) untuk mendapatkan suhu optimal. Itu sistem yang diusulkan dibandingkan dengan pengeringan alami dan metode forced convection. Berdasarkan beberapa sistem yang diusulkan, sistem pengeringan dan pengendalian dapat digabungkan untuk memperoleh dan memaksimalkan kinerja pengeringan.
Sistem pengeringan dengan konveksi paksa mengandalkan sinar matahari dan cuaca, sehingga suhu yang diperoleh akan bervariasi dan tidak stabil untuk mengeringkan bahan yang dikeringkan. Kondisi yang tidak stabil mempengaruhi kinerja kering. Selain itu juga dapat mengganggu produksi. Makanya, sistem pengeringan yang bisa menjaga suhu tanpa bergantung pada lingkungan diperlukan.
Pada penelitian ini dilakukan pengeringan hybrid sistem diusulkan untuk meningkatkan kinerja sistem pengering konveksi paksa. Demikian usulan tersebut sistem dapat mengeringkan bahan kering pada suhu optimal dan memiliki efisiensi pengurangan air yang tinggi.
Suhu Ruang
Suhu ruang pengering merupakan parameter penting yang perlu pemantauan. Asal suhu ini adalah dari sinar matahari, terkumpul oleh kolektor surya dan mengalir ke ruang pengering. Selain itu suhu di dalam ruang pengering juga berasal dari heater. Pemanas ini merupakan tambahanalat yang menghasilkan panas. Mikrokontroler mengontrol suhu pemanas untuk memaksimalkan proses pengeringan.
Suhu tersebut sebagai nilai set-point dalam ruang pengering, sehingga kadar air dalam butiran dapat terbentuk. Dalam sistem itu, terdapat juga kipas masuk dan buang dengan pengendali berupa relay dengan data umpan balik berupa pembacaan nilai suhu pada alat. Sementara itu, sensor kadar air biji akan membaca kadar air pada produk kering. Nilai dari sensor ini akan berguna sebagai patokan untuk menghentikan kerja sistem jika bahan yang mengering sudah mencapai tingkat kelembaban tertentu, sesuai dengan nilai set-point yang telah ditentukan.
Perangkat Keras dan Fungsinya
Perangkat keras pada sistem yang diusulkan terdiri dari mikrokontroler sebagai perangkat pengontrol, sensor AHT10 yang digunakan untuk merasakan nilai suhu dan kelembaban, dan dua kipas di dalamnya. Kipas pada sistem yang diusulkan memiliki dua fungsi, yang pertama yaitu sebagai saluran masuknya udara ke dalam perangkat. Fungsi kedua sebagai saluran pembuangan udara panas sekaligus mendinginkan perangkat jika suhu melebihi setpoint 2%. Selain itu, sistem yang diusulkan memiliki pemanas PTC untuk memanaskan udara yang masuk ke perangkat.
Layar kristal cair (LCD) dan keypad digunakan sebagai antarmuka pengguna dan perangkat, unit catu daya berfungsi untuk menyuplai dan mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Terakhir, konverter step-down mengurangi daya agar sesuai dengan spesifikasi komponen lainnya. Sistem pengeringan dengan sistem hybrid diusulkan pada penelitian ini. Percobaan memeriksa kinerja sistem yang diusulkan dari dua jenis biji, kopi dan biji kakao. Apalagi sistem yang diusulkan juga dibandingkan dengan metode pengeringan alami dan konveksi paksa.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa sistem berkinerja sangat baik untuk tiga evaluasi kinerja. Suhu rata-rata tertinggi daripada metode lainnya yaitu 54,68 °C dan 54,55 °C untuk kopi dan biji kakao. Kadar air dapat turun menjadi rata-rata sebesar 27,38% dan untuk biji kopi dan kakao sebesar 42,67%. Lalu, sistem itu juga memiliki efisiensi penurunan kadar air tertinggi daripada metode lainnya, dengan penurunan masing-masing sebesar 62,71% dan 36,94% untuk biji kopi dan biji kakao.
Hasilnya menunjukkan bahwa sistem hibrida memberikan keuntungan pada proses pengeringan, terutama untuk memperoleh dan menjaga suhu tetap pada suhu yang lebih tinggi dan panas sesuai keinginan. Jadi, kandungan airnya selama proses pengeringan dapat berkurang dan mempunyai efisiensi paling tinggi. Namun, perlu juga peningkatan sistem distribusi panasnya agar distribusi panas merata dan mempercepat proses pengeringan.
Penulis: Brahmantya Aji Pramudita dan Prisma Megantoro
Sumber: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85183850001&origin=resultslist
