Proses Pengeringan


Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna 

Proses pengeringan adalah sebuah proses untuk menghabiskan air/uap air dari objek yang dikeringkan. Udara pada atmosfer bumi terdiri dari berbagai jenis gas, seperti nitrogen, oksigen, argon, termasuk juga uap air. Semakin tinggi kandungan uap air pada udara, maka semakin lembab udara tersebut. Setidaknya ada dua hal utama yang mempengaruhi banyaknya uap air yang dapat ditangkap oleh udara, yaitu: kelembaban dan temperatur.

1. Kelembaban

Kelembaban menunjukkan banyaknya uap air yang terkandung dalam udara. Sedangkan kemampuan udara untuk menampung uap air terbatas. Jika udara sudah menampung uap air hingga titik maksimumnya, udara tersebut dikatakan sudah jenuh dan tidak dapat menampung uap air lagi. 

2. Temperatur

Temperatur sangat erat kaitannya dengan volume. Semakin tinggi temperatur maka volume udara juga akan memuai. Pada saat volume udara memuai maka ruang untuk menangkap uap air juga semakin besar. 

3. Aliran Udara



Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa udara memiliki kapasitas terbatas untuk menampung uap air. Semakin banyak udara yang dialirkan maka uap air yang ditangkap akan semakin banyak

Dengan mengaliri udara ke sesuatu yang basah, maka udara tersebut akan menangkap uap air sehingga jika dialiri terus menerus objek yang basah tersebut akan kering. Contohnya adalah Hair Dryer, alat ini sangat efektif untuk mengeringkan karena dengan alat ini udara hangat akan terus dialiri ke rambut yang basah.
 
Pada dasarnya energi solar thermal (panas surya) sudah digunakan sejak lama untuk berbagai kebutuhan, yang salah satunya adalah pengeringan. Sejak dahulu orang menjemur pakaian yang basah dengan cara membiarkan pakaian tersebut terkena panas matahari. Dengan cara seperti itu, pakaian yang basah menerima kalor dari radiasi matahari sehingga pakaian menjadi panas. Udara yang berdekatan dengan baju pun menjadi lebih hangat sekaligus menangkap uap air yang terevaporasi dari pakaian yang basah. Udara yang lebih tinggi temperaturnya dan mengandung banyak uap air akan menjadi lebih ringan sehingga bergerak ke atas. Daerah yang ditinggalkan udara hangat tersebut akan digantikan dengan udara yang kurang mengandung uap air dan temperaturnya lebih rendah. Udara ini akan menangkap uap air dari pakaian yang basah. Hal ini terus menerus terjadi hingga air yang terdapat pada pakaian basah habis atau kering.

(Tri Ayodha Ajiwiguna) 





Solar Thermal Collector

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Langkah pertama yang dilakukan dalam teknologi solar termal adalah mengkonversi radiasi matahari menjadi energi panas yang disimpan pada medium tertentu. Prinsipnya adalah menyerap sebanyak mungkin radiasi matahari dengan sedikit mungkin kehilangan energi. Untuk menerapkan prinsip tersebut biasanya digunakan tiga metode yaitu: memilih permukaan yang absorfif, mengisolasi untuk meminimalisasikan kehilangan panas akibat konveksi dan konduksi, dan memfokuskan radiasi matahari. Alat untuk menyerap energi panas dari radiasi matahari dinamakan solar thermal collector/solar thermal absorber.

Jenis-jenis Solar Thermal Collector

A. Non-Concentrating Solar Collector

Flat Plat Solar Collector

Flat plate collector terdiri dari pipa yang ditempatkan pada plat, ditujukkan pada gambar dibawah. Plat ini menerima radiasi panas matahari yang kemudian ditransfer ke medium (fluida) dalam bentuk panas. Akibatnya temperatur fluida yang ada pada pipa menjadi lebih tinggi. Dibagian atas terdapat dua lapis kaca yang berfungsi untuk meneruskan radiasi matahari yang datang. Begitu plat bertemperatur  lebih tinggi dari temperatur sekitar, maka secara alami paanas akan berpindah dari dalam ke luar. Dengan adanya dua lapisan kaca perpindahan panas secara konveksi dan konduksi diminimalisasikan. Dibagian bawah dan samping terdapat material insulator untuk mengurangi panas yang hilang. Air dapat dipanaskan hingga temperatur 80oC dengan solar collector jenis  ini

Flat Plat Solar Collector

Evacuated Tubes 

Solar collector jenis ini mengkondisikan keadaan vakum disekitar pipa. Akibatnya perpindahan panas dari pipa ke lingkungan menjadi lebih kecil. Pada gambar 2.3 ditunjukkann dua macam evacuated tubes yaitu pipa yang terletak pada flat plat kemudian dibungkus dengan pipa yang besar(A) dan plat melengkung yang di bungkus dengan pipa. Di dalam pipa yang besar dalam keadaan vakum.
 


 Evacuates Tubes


B. Concentrating Solar Thermal Collector 

Untuk memfoukuskan radiasi matahari, cermin berbentuk parabolik digunakan agar intensintas radiasi matahari dapat ditingkatkan pada satu tempat. Pada jenis ini pun dapat difokuskan ke satu garis aliran atau satu titik. 

Parabolic Solar Thermal Collector

Selain dengan cermin parabolic, concentrating collector dapat pula menggunakan cermin Fresnel. Pada dasarnya cermin Fresnel merupakan cermin datar namun diarahkan pada satu objek. Dalam penggunaannya, cermin yang digunakan dapat mencapai ribuan cermin.  Gambar dibawah ini menunjukkan prinsip dari fresnel collector.

 Fresnel Solar Thermal Collector