58
ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BAGLOG JAMUR TIRAM DAN SEKAM PADI KHARIS MAWAN SUHAELI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL

TUNGKU MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR

BAGLOG JAMUR TIRAM DAN SEKAM PADI

KHARIS MAWAN SUHAELI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika
Page 3: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Efisiensi

Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan Bakar Baglog Jamur Tiram dan

Sekam Padi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan

belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam

Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, September 2014

Kharis Mawan Suhaeli

NIM G74100077

Page 4: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

ABSTRAK

KHARIS MAWAN SUHAELI. Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku

Menggunakan Bahan Bakar Baglog Jamur Tiram dan Sekam Padi Dibimbing oleh

IRZAMAN dan IRMANSYAH.

Telah berhasil dibuat tungku sederhana berbahan isi baglog jamur tiram,

sekam padi dan campuran 50% massa baglog jamur 50% massa sekam padi

berbentuk silinder dengan 1 lubang, 2 lubang dan 4 lubang ventilasi untuk

mendidihkan 30 kg dan 60 kg air. Hasil penelitian terbaik pada variasi lubang

didapatkan pada tungku dengan variasi 1 lubang ventilasi, untuk bahan isi yang

terbaik yaitu sekam padi. Efisiensi energi termal tungku yang paling tinggi

didapatkan pada variasi 1 lubang dengan bahan isi sekam pada perebusan 60 kg

air yaitu 15.08%, sedangkan yang terendah pada variasi 4 lubang dangan bahan isi

baglog pada perebusan 30 kg air yaitu 3.59%. Analisis statistika yaitu dengan

menggunakan metode Rangkaian Acak Lengkap dijelaskan bahwa pemberian

variasi lubang pada perebusan 30 kg air ini tidak perpengaruh nyata terhadap

efisiensi tungku, sedangkan pada perebusan 60 kg air variasi lubang pada tungku

ini berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%.

Kata kunci: Baglog Jamur Tiram, Efisiensi , Kalor Jenis, RAL, Sekam Padi

ABSTRACT

KHARIS MAWAN SUHAELI. Thermal Energy Efficiency Analysis of Furnace

Fueled Baglog Oyster Mushroom and Rice Husk. Guided by IRZAMAN and

IRMANSYAH

It was success to make a simple stove from oyster mushrooms baglog

content, rice husk and a mixture between baglog mushroom and rice husk about

1:1 and the body like cylindrical with 1 hole, 2 holes and 4 holes for ventilation

boil 30 kg and 60 kg of water. The best results of research on the variation of the

hole obtained on the stove is 1 variation ventilation holes, and the best content

material is rice husk. The highest thermal energy efficiency of stove is founded in

one hole with the material content of 60 kg husks in boiling water is 15.08%,

while the lowest is 4 holes with variation baglog content material in boiling water

30 kg is 3.59%. Statistical analysis is by using a series of complete random

method explained that granting the variation holes in boiling water 30 kg does not

significantly affect the efficiency of the stove , while in the 60 kg of water boiling

on the stove hole variation is significant at the 95% confidence interval.

Keywords: Baglog Oyster Mushrooms, CRD, Efficiency, Rice Husk, Specific

Heat.

Page 5: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Fisika

ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL

TUNGKU MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR

BAGLOG JAMUR TIRAM DAN SEKAM PADI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

KHARIS MAWAN SUHAELI

Page 6: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika
Page 7: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

Judul Skripsi : Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan

Bakar Baglog Jamur Tiram dan Sekam Padi

Nama : Kharis Mawan Suhaeli

NIM : G74100077

Disetujui oleh

Dr. Ir. Irzaman, M Si

Pembimbing I

Dr. Ir. Irmansyah, M Si

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Akhiruddin Maddu, M Si

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Page 8: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan pada Allah SWT yang telah memberikan rahmat

dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan penelitian dengan

judul “Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan Bakar Baglog

Jamur Tiram dan Sekam Padi“ sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di

Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian

Bogor. Dalam penulisan usulan penelitian ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak,

oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Lili Suhaeli (alm), Bapak Jali Sumarli dan ibu Sri Idawati yang telah memberi

nasehat, motivasi, kasih sayang, semangat dan doa yang tidak pernah habis kepada

penulis

2. Kakek (Bapak Ardiana) dan nenek (Ibu Tarwesih) serta keluarga besar Bapak

Ardiana, Mang Didin (Pijol),dan Bi Tati serta keluarga besar Bapak Mamad yang

telah mendukung dan memotivasi penulis hingga saat ini

3. Bapak Dr Ir Irzaman, M Si selaku pembimbing I yang telah memberi bimbingan,

kritik dan saran dalam penulisan skripsi

4. Bapak Dr. Ir Irmansyah, M Si selaku pembimbing II yang telah memberi banyak

masukan, nasehat dan motivasi dalam penulisan skripsi

5. Bapak Dr Jajang Juansyah, M Si selaku penguji atas sarannya dan nasihatnya.

6. Nofitri yang selalu mendampingi, memberi motivasi dan semangat kepada penulis

7. Pak Asril, Pathul Amal serta masyarakat Desa Situ Ilir dan Situ Udik yang

senantiasa membantu penelitian ini

8. Seluruh Dosen pengajar, Bapak Firman, Bapak Jun, Mas Ian dan semua staf

Departemen Fisika IPB

9. Sahabat Setiawan, Habib, Ryan, Kamil, Hadyan, Ratna, Vivi, Yuyun, Sugandi, Dede

Dadang, Bret, Jafar, Ujang, Fahmi, Radhiya, Laela, Andrian dan Ibab yang

senantiasa memberikan semangat kepada penulis

10. Teman - teman fisika 47 Ryana, Tanty, Tia, Cucu, Siska, Hani, Danang, Amin, dll

yang selalu bersama dalam suka dan duka

11. Kakak kelas 45 dan 46 kak Ainul, kak Chusnul, kak Ryan, kak Anu, kak Vina, kak

Zimam, kak Andri, dll yang selalu memberi semangat dan membantu penulis

12. Adik - adik angkatan 48 dan 49 yang selalu memberikan kecerian kepada penulis

13. Teman-teman OMDA Subang (FOKKUS) yang telah menerima dan menjadikan

penulis keluarga di Bogor

14. Semua pihak yang telah membantu tidak bisa disebutkan satu per satu terimakasih

atas dukungannya

Selanjutnya, penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna,

sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kemajuan

penelitian ini. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada

kita semua. Amin.

Bogor, September 2014

Kharis Mawan Suhaeli

Page 9: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Sekam Padi 2

Baglog 2

Kayu Sengon 2

Perpindahan Kalor 3

Tungku Sekam 4

Analisis Efisiensi Tungku 5

Perhitungan Statistik Menggunakan Rncangan Acak Lengkap (RAL) 5

METODE 6

Bahan 6

Alat 6

Metode Penelitian 6

HASIL DAN PEMBAHASAN 8

Hasil Pembakaran 8

Bahan Isi Tungku Sekam Padi 8

Bahan Isi Tungku Baglog 10

Bahan Isi Tungku Campuran (50% Sekam Padi+50% baglog) 11

Hubungan Waktu pembakaran terhadap banyaknya lubang 14

Massa Jenis 16

Analisis RAL 16

Page 10: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

SIMPULAN DAN SARAN 19

Simpulan 19

Saran 20

DAFTAR PUSTAKA 20

LAMPIRAN 22

Page 11: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

DAFTAR TABEL

1 Perlakuan pada penelitian 7

2 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air 9

3 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku sekam padi dengan

perebusan 30 Kg air 9 4 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air 9

5 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku sekam padi dengan

perebusan 60 Kg air 10 6 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air 10

7 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku baglog dengan

perebusan 30 Kg air 10 8 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air 11 9 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku baglog dengan

perebusan 60 Kg air 11 10 Massa bahan bakar dan air setelah 30 kg air 12 11 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku campuran (50%

sekam padi + 50% baglog) dengan perebusan 30 Kg air 12 12 Massa bahan bakar dan air setelah 60 kg air 12 13 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku campuran (50%

sekam padi + 50% baglog) 60 Kg air 13 14 Efisiensi energi termal tungku dengan variasi bahan isi dan lubang pada

badan tungku 14 15 Massa jenis bahan isi 16 16 Hasil Analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 30 Kg

air 16 17 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan 30

Kg air 16 18 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi baglog dengan 30 Kg

air 17

19 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 60 Kg air 17 20 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan 60

Kg air 17 21 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isibaglog dengan 60 Kg air 17 22 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 Kg air dengan 1 lubang 18

23 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 Kg air dengan 2 lubang 18 24 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 Kg air dengan 4 lubang 18 25 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 Kg air dengan 1 lubang 19 26 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 Kg air dengan 2 lubang 19 27 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 Kg air dengan 4 lubang 19

DAFTAR GAMBAR

1 Tungku sekam 4

2 Tungku sederhana 7

Page 12: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

3 Grafik hubungan waktu perebusan dengan banyaknya lubang pada

perebusan 30 kg air 15

4 Grafik hubungan waktu perebusan dengan banyaknya lubang pada

perebusan 60 kg air 15

DAFTAR LAMPIRAN

1 Digram Alir Penelitian 23

2 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi sekam pada

30 kg air 24

3 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi sekam pada

60 kg air 25

4 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi baglog

pada 30 kg air 28

5 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi baglog

pada 60 kg air 30

6 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi campuran

pada 30 kg air 32

7 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi campuran

pada 60 kg air 34

8 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari

pembakaran bahan isi sekam dan 30 kg air 36

9 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari

pembakaran bahan isi sekam dan 60 kg air 38

10 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari

pembakaran dengan 1 lubang pada perebusan 30 kg air 40

11 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari

pembakaran dengan 1 lubang pada perebusan 60 kg air 42

12 Gambar hasil penelitian 44

13 Riwayat hidup 46

Page 13: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Jamur tiram putih (Pleurotus florida) merupakan jamur konsumsi. Sebagai

jamur konsumsi jamur tiram memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Selain itu juga

jamur tiram putih memiliki protein yang sangat tinggi. Jamur tiram putih sudah

banyak dikenal oleh konsumen sehingga telah memiliki pasar yang baik.

Dibandingkan dengan jamur yang dapat di makan (edible mushroom) lainnya,

jamur tiram putih memiliki harga yang lebih terjangkau oleh konsumen.1

Potensi yang bagus tersebut mendorong para petani untuk membudidayakan

jamur tiram putih. Budidaya jamur tiram putih ini banyak dijumpai baik skala

kecil atau besar, dari mulai teknologi yang sederhana hingga modern. Budidaya

jamur ini menghasilkan limbah padat yang berupa baglog apabila tidak ditangani

akan mengakibatkan pencemaran. Limbah baglog jamur ini bisa dimanfaatkan

sebagai pupuk, pakan ikan, media budidaya cacing serta bahan bakar.

Keterbatasan dan makin mahalnya sumber bahan bakar minyak bumi

menjadi inspirasi untuk menggunakan energi alternatif sebagai bahan bakar

memasak yaitu limbah baglog jamur. Limbah baglog jamur ini berasal dari

biomassa. Apabila digunakan sebagai sumber energi ini sangat membantu di kala

kelangkaan energi fosil yang sedang terjadi. Pengembangan energi biomassa

sangat penting untuk menjaga ketersediaan energi di masa depan.

Penelitian ini dilakukan untuk membantu para petani jamur mencari solusi

dari permasalahan limbah baglog agar tidak menjadi pencemaran serta

menjadikan limbah baglog ini sebagai bahan bakar untuk sterilisasi jamur tiram

kembali dan dapat menjadi solusi kelangkaan energi yang terjadi.

Perumusan Masalah

1. Apakah tungku dengan bahan bakar baglog dan sekam padi berpengaruh nyata

terhadap efisiensi energi termal tungku dengan menggunakan analisis statistik

Rancangan Acak lengkap?

2. Apakah tungku dengan pemberian lubang yang semakin banyak berpengaruh

nyata terhadap efisiensi energi termal tungku dengan menggunakan analisis

statistik Rancangan Acak Lengkap?

Tujuan Penelitian

1. Mengoptimasi efisiensi energi termal pada tungku dengan komposisi bahan isi

sekam 100%, sekam 50% + baglog 50% dan baglog 100% serta variasi

1, 2 dan 4 lubang di badan tungku.

2. Menganalisis efisiensi energi termal dari tungku

Page 14: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

2

Manfaat Penelitian

Penelitian ini dapat membantu para petani dalam menggunakan tungku

sederhana yang lebih efisien dalam budidaya jamur tiram serta pengelohan

limbahnya yang bermanfaat.

Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini mengkaji tentang pemanfaatan limbah dari budidaya jamur

dan padi agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk menekan biaya

sterilisasi pada budidaya jamur.

TINJAUAN PUSTAKA

Sekam Padi

Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri

dari dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses

penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa

atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang dapat

digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak

dan energi atau bahan bakar.2

Menurut Suharno, ditinjau dari komposisi kimia, sekam padi mengandung

kadar air sebesar 9.02%, protein kasar 3.03%, lemak 1.18%, serat kasar 35.68%,

abu 17.17%, dan karbohidrat kasar 33.71%. Sedangkan komposisi kimia sekam

padi menurut DTC IPB yaitu karbon 1.33%, hidrogen 1.54%, oksigen 33.64%,

dan silika 16.98%.3

Baglog

Baglog adalah media tanam jamur tiram putih yang komposisinya 70%

serbuk gergaji, 20% dedak, sisanya kapur pertanian, tepung jagung dan gipsum.

Serbuk gergaji yang digunakan biasanya serbuk kayu sengon.

Kayu Sengon

Kayu bakar merupakan sumber daya yang dapat diperbarui. Tetapi,

permintaan kayu bakar melebihi kemampuannya untuk beregenerasi. Kayu bakar

termasuk energi yang paling konvensional dan untuk memanfaatkannya tidak

memerlukan teknologi pengolahan. Salah satu jenis kayu yang dapat digunakan

sebagai kayu bakar adalah kayu sengon.3

Kayu memiliki keragaman komposisi serta susunan kimia yang berbeda.

Unsur yang terkandung pada kayu sengon sebagian besar adalah karbon 50%,

hidrogen 6%, oksigen 44%, dan sedikit unsur lain.3

Page 15: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

3

Perpindahan Kalor

Kalor adalah energi yang dipindahkan karena adanya beda temperatur.

Sistem perpindahan kalor dibagi menjadi 3 jenis, yaitu konduksi, konveksi dan

radiasi. Secara umum, ketiga jenis tersebut dibedakan berdasarkan media dalam

upaya memindahkan energi kalor. Konduksi menggunakan media padat, konveksi

menggunakan media fluida, sedangkan radiasi menggunakan media gelombang

elektromagnetik.4,5

Konduksi

Konduksi adalah pengangkutan kalor melalui interaksi antara atom-atom

atau molekul tanpa disertai dengan perpindahan atom atau molekul itu sendiri.

Arah aliran energi kalor adalah dari temperatur tinggi ke temperatr rendah dan

konduksi hanya terjadi jika ada perbedaan temperatur.6

Persamaan konduksi dapat dirumuskan seperti Persamaan (1) :

∆Q/∆t = kA ∆T/L (1)

∆Q/∆t = laju aliran kalor konduksi (J.s-1)

k = konduktivitas termal (J.s-1.m-1.0C-1)

A = luas penampang benda (m2)

∆T = perbedaan temperatur (0C)

L = jarak antar ujung tebal bahan yang memiliki beda temperatur (m)

Konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor oleh gerakan massa pada fluida dari

suatu daerah ruang ke daerah lainnya disertai dengan perpindahan molekul fluida.

Ada 2 jenis konveksi yaitu konveksi alami dan konveksi buatan, contoh proses

konveksi alami yang umum terjadi adalah aliran udara yang panas dan pemanasan

pada air.7

Persamaan konveksi dapat dirumuskan seperti Persamaan (2) :

∆Q/∆t = h A ∆T (2)

∆Q/∆t = laju aliran kalor konveksi (J.s-1)

h = koefisien konveksi(J/s m2 0C)

A = luas penampang benda (m2)

∆T = perbedaan suhu (0C)

Page 16: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

4

Tungku Sekam

Tungku adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk memanaskan bahan

serta mengubah bentuknya atau mengubah sifatnya (perlakuan panas), karena

bahan bakar yang digunakan berupa sekam jadi tungku untuk pambakaran sekam

disebut tungku sekam. Tungku sekam harus dibuat sedemikian rupa sehingga

tercipta suatu aliran udara secara alamiah yang dapat meningkatkan jumlah aliran

zat asam arang melewati bahan bakar yang menyala agar dapat menghasilkan

nyala yang bersih dan panas.9-12 Gambar 1 menjelaskan desain tungku sekam13, 14,

15.

Gambar 1 Desain tungku sekam13

keterangan :

A. Reservoir (tandon) sekam dalam bentuk kerucut terbalik.

B. Cerobong berlubang untuk membatasi aliran api.

C. Isolator tungku.

D. Badan tungku.

E. Ruang antara tatakan abu sementara dan ujung bawah kerucut.

F. Lubang pembuangan reservoir.

G. Reservoir abu sementara.

Page 17: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

5

Analisis efisiensi tungku

Perhitungan laju energi Qn dan efisiensi ɳ dilakukan menggunakan

persamaan yang telah di pakai peneliti sebelumnya seperti Persamaan (4).9,15

Qn = 𝑚𝑓 𝑥 𝐸𝑠

𝑡 (4)

keterangan :

Qn =laju energi yang dibutuhkan (kcal/jam)

mf = massa air (kg)

Es = energi spesifik (kcal/kg)

t = waktu (jam)

Efisiensi bahan bakar dapat dihitung menggunakan Persamaan (5). 9,15

= 𝑄𝑛

𝐹𝐶𝑅 𝑥 𝐻𝑣𝑓 (5)

keterangan :

ɳ = efisiensi bahan bakar (%)

FCR = (Fuel Consumtion Rate) laju bahan bakar yang dibutuhkan

(kg/jam)

Qn = laju energi yang dibutuhkan (kcal/jam)

HVF = (Heat Value Fuel) energi yang terkandung dalam bahan bakar

(kcal/kg)

Perhitungan Statistik menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)

Metode rancangan acak lengkap merupakan suatu metode statistik yang

digunakan untuk menduga keterkaitan dua buah variabel. Pada penelitian ini

metode rancangan acak lengkap digunakan untuk melihat hubungan banyaknya

lubang pada badan tungku dengan efisiensi energi termal yang didapat serta

melihat hubungan variasi bahan isi dengan efisiensi energi termal pada tungku.

Data yang akan dibandingkan diolah untuk mendapatkan Fhitung. Fhitung yang

didapat dibandingkan dengan Ftabel sehingga dapat dianalisis pengaruh dari

perlakuan tersebut16. Rancangan acak lengkap dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan (6) - (14) 16:

Faktor koreksi (FK)

FK =𝑦2𝑟𝑡 (6)

Jumlah kuadrat total (JKT)

JKT = Σ𝑥𝑖𝑗 – FK (7)

Jumlah kuadrat perlakuan (JKP)

JKP = (rΣ𝑦𝑖2 ) – FK (8)

Jumlah kuadrat galat (JKG)

JKG = JKT – JKP (9)

Db P = t-1 (10)

Db G = t (r-1) (11)

Page 18: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

6

Kuadrat tengah perlakuan (KTP)

KTP = JKP : Db P (12)

Kuadrat tengah galat (KTG)

KTG = JKG : Db G (13)

sehingga didapat Fhitung :

Fhitung = KTP : KTG (14)

Keterangan :

p = perlakuan

r = ulangan

y = rata-rata umum

DbP = derajat bebas perlakuan

DbG = derajat bebas galat

𝑥𝑖𝑗 = data percobaan

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Material Departemen Fisika,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor dan di

Desa Situ Udik Kec. Cibungbulang Kab. Bogor.

Bahan

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah baglog

jamur dan sekam padi.

Alat

Peralatan yang digunakan adalah drum, timbangan, kayu bakar, besi,

termometer laser, gelas ukur, stopwatch, paralon, komputer dan alat uji kalor jenis,

alat ukur suhu dan kelembaban digital.

Metode Penelitian

Pembuatan kompor sederhana berbentuk berbentuk silinder dengan

memotong drum menjadi 2 bagian dengan ukuran diameter drum 56 cm, tinggi

drum 47 cm serta lubang pada bagian bawah badan tungku 12 x 12 cm2 dan

lubang tempat keluarnya api dengan diameter 8 cm tampak seperti Gambar 2.

Pembuatan variasi jumlah lubang pada sisi bawah badan kompor, yaitu lubang 1,

lubang 2 dan lubang 4 sebagai jalan masuknya udara pada saat pembakaran serta

digunakan sebagai tempat memasukkan kayu bakar untuk pemicu nyalanya api.

Setelah itu, dilakukan penimbangan untuk masing – masing bahan bakar,

sekam sebanyak 20 kg, baglog 50 kg dan campuran dari 15 kg sekam + 15 kg

baglog yang dipadatkan ke dalam tungku. Kemudian menimbang kayu yang akan

dipakai untuk bahan bakar. Setelah semua set alat selesai, kemudian mendidihkan

air sebanyak 30 kg dan 60 kg di dalam drum yang sudah disediakan. Dilakukanlah

pencatatan waktu sampai air mendidih dalam suhu 100oC.

Page 19: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

7

Setelah air mendidih, ditimbang sisa air dan sisa bahan bakar yang terpakai

pada masing-masing kompor. Kemudian menghitung sekam yang terbakar dan

efisiensi pembakaran. Perlakuan terlihat pada Tabel 1 untuk setiap bahan isi yang

berupa sekam 100%, campuran sekam dan baglog masing-masing 50%, dan

baglog 100%. Proses perebusan air menggunakan kompor sederhana ini,

dilakukan satu kali pengulangan untuk masing-masing variasi. Sehingga

didaptkanlah hubungan antara jumlah lubang, waktu yang dibutuhkan, serta

efisiensi pembakarannya.

Tabel 1 Perlakuan pada Penelitian

Bahan isi Jumlah lubang Massa air yang

direbus (kg)

Sekam

1 30

60

2 30

60

4 30

60

Campuran

1 30

60

2 30

60

4 30

60

Baglog

1 30

60

2 30

60

4 30

60

Tungku Sederhana

keterangan :

1. Lubang untuk membatasi api.

2. Bahan isi.

3. Badan tungku.

4. Lubang utama.

3

1

2

4

(A)

Page 20: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

8

(B)

Gambar 2 (A) Tungku sederhana dengan variasi lubang (B) Set up tungku

sederhana dengan drum perebus air

Analisis Statistik Menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)

Metode rancangan acak lengkap merupakan suatu metode statistik yang

digunakan untuk menduga keterkaitan dua buah variabel. Pada penelitian ini

metode rancangan acak lengkap digunakan untuk melihat hubungan banyaknya

lubang pada badan tungku dengan efisiensi energi termal yang didapat serta

melihat hubungan variasi bahan isi dengan efisiensi energi termal pada tungku.

Data yang akan dibandingkan diolah untuk mendapatkan Fhitung. Fhitung yang

didapat dibandingkan dengan Ftabel sehingga dapat dianalisis pengaruh dari

perlakuan tersebut. Analisis data mengikuti pengolahan data sesuai dalam

persamaan (6) - (14).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pembakaran

Bahan Sekam Padi

Pada bahan isi sekam padi dan pada perebusan 30 kg, memiliki efisiensi

yang berbeda untuk masing - masing variasi lubangnya. Efisiensi paling besar

adalah pada variasi lubang 1. Lubang 1 lebih bagus karena, sirkulasi udaranya

cukup dan tidak banyak angin yang mengganggu karena lubangnya hanya 1

berbeda dengan 2 lubang dan 4 lubang. Banyaknya gangguan angin yang masuk

serta pemborosan bahan isi sehingga mengakibatkan pembakaran menjadi kurang

efisien. Tabel 2 dan Tabel 2 menjelaskan Perebusan air dan efisiensi tungku

dengan bahan isi sekam padi dengan variasi lubang pada badan tungku ketika

perebusan 30 kg air. Perhitungan lengkap tertera pada Lampiran 2 dan Lampiran 3

Page 21: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

9

Tabel 2 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air

(suhu udara luar 28.90C – 33.20C dan kelembaban udara luar 61% – 70%)

Tabel 3 Efisiensi tungku berbahan isi sekam padi dengan perebusan 30 kg air

Jumlah

Lubang Ulangan

Qn

(kcal/hari)

FCR

sekam

(kg/hari)

FCR

kayu

(kg/hari)

HVF sekam

(kcal/kg).4

HVF

kayu

(kcal/kg).4

Efisiensi

(%)

1 1 29096.88 57.60 38.40 3300 3355 9.12

2 23358.00 47.13 28.80 3300 3355 9.26

2 1 60402.00 120.00 91.20 3300 3355 8.60

2 48759.60 144.00 63.36 3300 3355 7.09

4 1 44878.80 103.20 72.00 3300 3355 7.71

2 40480.56 86.40 61.44 3300 3355 8.24

Ketika bahan isi sekam padi dilakukan untuk perebusan 60 kg air, didapat

efisiensi yang lebih besar dibanding 30 kg air, namun efisiensi yang lebih besar

tetap pada 1 lubang karena meminimalisir gangguan faktor lain selain variasi yang

dilakukan. Tabel 4 dan Tabel 5 menjelaskan perebusan air dan efisiensi tungku

dengan bahan isi sekam padi dengan variasi lubang pada badan tungku ketika

perebusan 60 kg air. Perhitungan lengkap tertera pada Lampiran 4 dan Lampiran 5

Tabel 4 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air

(suhu udara luar 32.40C – 33.10C dan kelembaban udara luar 70% – 75%)

Jumlah

Lubang Ulangan

Massa

air

(kg)

Massa

bahan

terpakai

(Kg)

Massa

kayu

terpakai

(kg)

Perubahan

temperatur

(∆T)

(0c)

Massa

Uap air

(kcal/kg)

Waktu

perebusan

(hari)

1 1 30 3.0 2.0 73 2.6 0.052

2 30 3.6 2.2 73 3.0 0.076

2 1 30 5.0 3.8 73 4.5 0.042

2 30 7.5 3.3 73 4.5 0.052

4 1 30 4.3 3.0 73 3.3 0.042

2 30 4.5 3.2 73 3.7 0.052

Jumlah

Lubang Ulangan

Massa

air

(kg)

Massa

bahan

terpakai

(Kg)

Massa

kayu

terpakai

(kg)

Perubahan

temperatur

(∆T)

(0c)

Massa

Uap air

(kcal/kg)

Waktu

perebusan

(hari)

1 1 60 4.0 5.0 73 8.0 0.104

2 60 4.5 5.0 73 6.8 0.108

2 1 60 6.0 5.0 73 7.0 0.063

2 60 3.5 5.3 73 5.8 0.094

4 1 60 4.5 4.5 73 4.7 0.063

2 60 7.0 4.8 73 5.4 0.069

Page 22: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

10

Tabel 5 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi sekam padi dengan perebusan

60 kg air

Jumlah

Lubang Ulangan

Qn

(kcal/hari)

FCR

sekam

(kg/hari)

FCR

kayu

(kg/hari)

HVF

sekam

(kcal/kg).4

HVF kayu

(kcal/kg).4

Efisiensi

(%)

1 1 45775.20 43.20 48.00 3300 3355 15.08

2 38430.89 37.16 46.45 3300 3355 13.80

2 1 58711.20 86.40 72.00 3300 3355 11.15

2 37726.13 37.33 56.53 3300 3355 12.06

4 1 44912.80 72.00 72.00 3300 3355 9.37

2 46292.64 100.80 69.12 3300 3355 8.20

Bahan Baglog

Penggunaan limbah budidaya jamur yaitu baglog sebagai bahan isi tungku,

mengakibatkan semua limbah jamur termanfaatkan. Sehingga, tidak ada yang

terbuang. Namun penggunaan baglog sebagai bahan isi tungku, tidak sebagus

ketika menggunakan sekam padi. Efisiensi yang didapat kecil. Hal ini karena

baglog memiliki kalor jenis yang sangat tinggi sehingga mudah terbakar dan

menimbulkan pemborosan bahan isi. Walaupun demikian, untuk efisiensi tetap

lubang 1 yang paling bagus. Tabel 6 dan Tabel 7 menjelaskan perebusan air dan

efisiensi tungku dengan bahan isi baglog dengan variasi lubang pada badan

tungku ketika perebusan 30 kg air. Perhitungan Lengkap tertera pada Lampiran 6

dan Lampiran 7.

Tabel 6 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air

(suhu udara luar 28.40C – 29.90C dan kelembaban udara luar 75% – 80%)

Tabel 7 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi baglog dengan

perebusan 30 kg air

Jumlah

Lubang Ulangan

Qn

(kcal/hari)

FCR

baglog

(kg/hari)

FCR

kayu

(kg/hari)

HVF

baglog

(kcal/kg)

HVF

kayu

(kcal/kg).4

Efisiensi

(%)

1 1 40998.00 144.00 51.43 4014 3355 5.46

2 28062.00 136.00 36.80 4014 3355 4.19

2 1 26700.32 106.11 48.51 4014 3355 4.54

2 32374.00 120.00 48.00 4014 3355 5.04

4 1 46172.40 240.00 96.00 4014 3355 3.59

2 38715.18 203.29 71.15 4014 3355 3.67

Jumlah

Lubang Ulangan

Massa

air

(kg)

Massa

bahan

terpakai

(Kg)

Massa

kayu

terpakai

(kg)

Perubahan

temperatur

(∆T)

(0c)

Massa

Uap air

(kcal/kg)

Waktu

perebusan

(hari)

1 1 30 7.0 2.5 73 3.5 0.049

2 30 8.5 2.3 73 3.0 0.063

2 1 30 7.0 3.2 73 3.0 0.066

2 30 7.5 3.0 73 3.5 0.063

4 1 30 10.0 4.0 73 3.4 0.042

2 30 12.0 4.2 73 4.0 0.059

Page 23: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

11

Sedangkan untuk perebusan 60 kg air, efisiensi paling besar pada variasi 1

lubang pada badan tungku. Tabel 8 dan Tabel 9 menjelaskan perebusan air dan

efisiensi tungku dengan bahan isi baglog dengan variasi lubang pada badan

tungku ketika perebusan 60 kg air. Perhitungan lengkap tertera pada Lampiran 8

dan Lampiran 9.

Tabel 8 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air

(suhu udara luar 290C – 310C dan kelembaban udara luar 75% – 83%)

Tabel 9 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi baglog dengan perebusan

60 kg air

Jumlah

Lubang Ulangan

Qn

(kcal/hari)

FCR

baglog

(kg/hari)

FCR

kayu

(kg/hari)

HVF

baglog

(kcal/kg)

HVF

kayu

(kcal/kg).4

Efisiensi

(%)

1 1 54454.84 111.48 46.45 4014 3355 9.03

2 40779.23 99.31 44.69 4014 3355 7.43

2 1 38876.00 170.67 83.20 4014 3355 4.03

2 33126.67 160.00 78.93 4014 3355 3.65

4 1 62592.00 243.00 133.20 4014 3355 4.40

2 58711.20 187.20 109.44 4014 3355 5.25

Bahan Isi Campuran

Untuk bahan isi tungku berupa campuran antara sekam padi dan baglog

dengan komposisi 50% sekam padi dan 50% baglog, didapatkan efisiensi yang

baik namun tidak terlalu tinggi. Variasi lubang 1 masih lebih bagus dibandingkan

2 lubang ataupun 4 lubang. Tabel 10 dan Tabel 11 menjelaskan perebusan air dan

efisiensi tungku dengan bahan isi campuran 50% sekam padi dan 50% baglog

dengan variasi lubang pada badan tungku ketika perebusan 30 kg air. Perhitungan

lengkap tertera pada Lampiran 10 dan Lampiran 11.

Jumlah

Lubang Ulangan

Massa

air

(kg)

Massa

bahan

terpakai

(Kg)

Massa

kayu

terpakai

(kg)

Perubahan

temperatur

(∆T)

(0c)

Massa

Uap air

(kcal/kg)

Waktu

perebusan

(hari)

1 1 60 12.0 5.0 73 10 0.108

2 60 10.0 4.5 73 6.8 0.101

2 1 60 16.0 7.8 73 6.0 0.094

2 60 15.0 7.4 73 5.0 0.094

4 1 60 13.5 7.4 73 6.0 0.056

2 60 13.0 7.6 73 7.0 0.069

Page 24: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

12

Tabel 10 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air

(suhu udara luar 27.00C – 32.40C dan kelembaban udara luar 70% – 75%)

Tabel 11 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi campuran

sekam padi : baglog = 1:1 dengan perebusan 30 kg air

Jumlah

Lubang Ulangan

Qn

(kcal/hari)

FCR

campuran

(kg/hari)

FCR

kayu

(kg/hari)

HVF

campuran

(kcal/kg)*

HVF

Kayu

(kcal/kg).4

Efisiensi

(%)

1 1 29355.60 54.00 45.00 3657 3355 8.42

2 20164.23 53.05 39.41 3657 3355 6.18

2 1 25474.80 96.00 56.00 3657 3355 4.73

2 48759.60 144.00 61.71 3657 3355 6.65

4 1 28801.20 82.29 72.00 3657 3355 5.31

2 31296.00 108.00 63.00 3657 3355 5.16 * Hasil rata-rata antara sekam dan baglog

Ketika perebusan 60 kg air, efisiensinya lebih besar dan lubang 1 memiliki

efisiensi yang lebih besar. Tabel 12 dan Tabel 13 menjelaskan perebusan air dan

efisiensi tungku dengan bahan isi campuran 50% sekam padi dan 50% baglog

dengan variasi lubang pada badan tungku ketika perebusan 60 kg air. Perhitungan

lengkap tertera pada Lampiran 12 dan Lampiran 13.

Tabel 12 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air

(suhu udara luar 30.20C – 32.10C dan kelembaban udara luar 65% – 75%)

Jumlah

Lubang Ulangan

Massa

air

(kg)

Massa

bahan

terpakai

(Kg)

Massa

kayu

terpakai

(kg)

Perubahan

temperatur

(∆T)

(0c)

Massa

Uap air

(kcal/kg)

Waktu

perebusan

(hari)

1 1 30 3.0 2.5 73 2.8 0.056

2 30 3.5 2.6 73 2.2 0.066

2 1 30 6.0 3.5 73 2.7 0.063

2 30 7.0 3.0 73 4.2 0.049

4 1 30 4.0 3.5 73 2.4 0.049

2 30 6.0 3.5 73 3.0 0.056

Jumlah

Lubang Ulangan

Massa

air

(kg)

Massa

bahan

terpakai

(Kg)

Massa

kayu

terpakai

(kg)

Perubahan

temperatur

(∆T)

(0c)

Massa

Uap air

(kcal/kg)

Waktu

perebusan

(hari)

1 1 60 8.5 5.0 73 10 0.128

2 60 7.0 5.2 73 6.8 0.118

2 1 60 9.0 7.0 73 6.0 0.069

2 60 11.0 7.0 73 5.0 0.090

4 1 60 6.0 5.5 73 4.4 0.069

2 60 8.0 6.0 73 5.0 0.076

Page 25: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

13

Tabel 13 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku campuran

sekam padi : baglog = 1:1 dengan perebusan 60 kg air

Jumlah

Lubang Ulangan

Qn

(kcal/hari)

FCR

campuran

(kg/hari)

FCR

kayu

(kg/hari)

HVF

campuran

(kcal/kg)*

HVF

kayu

(kcal/kg).4

Efisiensi

(%)

1 1 50530.05 66.16 38.92 3657 3355 13.56

2 50036.47 59.29 44.05 3657 3355 13.72

2 1 50949.60 129.60 100.80 3657 3355 6.27

2 34232.31 121.85 77.54 3657 3355 4.85

4 1 38531.04 86.40 79.20 3657 3355 6.62

2 39660.00 104.73 78.55 3657 3355 6.13 * Hasil rata-rata antara sekam dan baglog

Berdasarkan data di atas terlihat bahwa penggunaan bahan isi tungku dengan

sekam padi memiliki efisiensi yang lebih besar dibandingkan dengan baglog

ataupun campuran 50% sekam padi dan 50% baglog. Dilihat dari kalor jenisnya

baglog memiliki kalor jenis yang paling tinggi dibandingkan sekam dan bahan

campuran dari sekam dan baglog, tetapi untuk efisiensi bahan isi sekam yang

memiliki efisiensi yang tinggi sehingga dapat kita simpulkan untuk bahan isi yang

paling baik pada tungku ini yaitu bahan isi yang memiliki kalor jenis rendah.

Dalam variasi lubang pada badan tungku, lebih bagus ketika menggunakan

hanya 1 lubang dibandingkan menggunakan 2 lubang ataupun 4 lubang.

Menggunakan 1 lubang dapat mengontrol apinya dengan mudah dan dapat

meminimalisir gangguan dari luar seperti angin. Ketika lubangnya lebih banyak,

baik 2 lubang ataupun 4 lubang, mengakibatkan penggunaan kayu sengon sebagai

pemicu api ajuh lebih banyak, dan kesulitan dalam hal memngontrol api.

Disamping itu dengan lubang yang banyak, terlalu banyak angin yang masuk

sehingga mengganggu proses pembakaran dan api dari pembakaran tidak terfokus

sehingga banyak bahan yang terbakar percuma. Tabel 14 merupkan gabungan

antara efisiensi tungku berbahan isi sekam, baglog dan campuran 50% sekam padi

dan 50% baglog.

Page 26: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

14

Tabel 14 Efisiensi energi termal tungku dengan variasi bahan isi dan

lubang pada badan tungku

Bahan isi

Massa 30 kg air Massa 60 kg air

Jumlah

lubang Ulangan

Efisiensi

(%)

Jumlah

lubang Ulangan

Efisiensi

(%)

Sekam

padi

1 1 9.12

1 1 15.08

2 9.26 2 13.80

2 1 8.60

2 1 11.15

2 7.09 2 12.06

4 1 7.71

4 1 9.37

2 8.24 2 8.20

Baglog

1 1 5.46

1 1 9.03

2 4.19 2 7.43

2 1 4.54

2 1 4.03

2 5.04 2 3.65

4 1 3.59

4 1 4.40

2 3.67 2 5.25

Campuran

(50%

sekam +

50%

baglog)

1 1 8.42

1 1 13.56

2 6.18 2 13.72

2 1 4.73

2 1 6.27

2 6.65 2 4.85

4 1 5.31

4 1 6.62

2 5.16 2 6.13

Hubungan Antara Jumlah Lubang dengan Waktu Pembakaran

Jumlah lubang pada badan tungku mempengaruhi waktu pembakaran.

Semakin banyak jumlah lubang pada badan tungku mengakibatkan waktu

pembakarannya semakin cepat. Dengan variasi 1 lubang, 2 lubang serta 4 lubang,

dapat dilihat bahwa badan tungku yang memiliki 4 lubang membutuhkan waktu

yang lebih sedikit untuk mendidihkan air. Waktu yang dibutuhkan dalam

mendidihkan air merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi efisiensi, tetapi

tidak dapat disimpulkan dengan waktu pembakan yang lebih cepat atau lebih lama

maka efisiensinya lebih baik. Hal ini dikarenakan banyak faktor yang

mempengaruhi efisiensi tungku ini. Gambar 3 menjelaskan grafik hubungan

antara banyaknya lubang pada badan tungku dengan waktu pembakaran.

Page 27: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

15

Gambar 3 Grafik hubungan antara jumlah lubang pada badan tungku dengan

waktu pembakaran massa air 30 Kg.

Gambar 4 Grafik hubungan antara jumlah lubang pada badan tungku dengan

waktu pembakaran massa air 60 Kg.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 4

wak

tu (

men

it)

Jumlah Lubang

Grafik waktu perebusan air 30 Kg terhadap

banyaknya lubang

sekam

Campuran

Baglog

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 4

wak

tu (

men

it)

Jumlah lubang

Grafik waktu perebusan air 60 Kg terhadap

banyaknya lubang

Sekam

Campuran

Baglog

Page 28: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

16

Massa Jenis Bahan

Terdapat tiga komponen utama dalam pembakaran, yaitu oksigen, bahan

bakar dan panas. Setiap bahan bakar yang digunakan memiliki massa jenis dan

kadar air yang berbeda. Massa jenis dan kadar air suatu bahan ini mempengaruhi

pembakaran. Massa jenis dan kadar air suatu bahan berbanding terbalik dengan

efisiensi energi termal pada proses pembakaran. Berdasarkan data yang didapat,

terlihat bahwa sekam padi memiliki massa jenis yang paling kecil dibandingkan

campuran dan baglog. Sehingga efisiensi tungku berbahan sekam padi lebih besar.

Tabel 15 menjelaskan massa jenis masing-masing bahan.

Tabel 15 Massa jenis bahan isi

No Bahan

Jari-jari

drum

(r)

(m)

Jari-Jari

drum

kuadrat(r2)

(m2)

Tinggi

drum

(t)

(m)

Volume

drum

(πr2)

(m3)

Massa

bahan

(kg)

Massa

jenin

bahan

(kg/m3)

1 Sekam 0.28 0.0784 0.47 0.1157 20 172.857

2 Campuran 0.28 0.0784 0.47 0.1157 30 246.937

3 Baglog 0.28 0.0784 0.47 0.1157 50 432.142

Hasil analisis Statistik dengan Rancangan Acak Lengkap

Pada Tabel 16 hingga Tabel 18 dapat dilihat bahwa perlakuan variasi

banyaknya lubang pada perebusan 30 kg air tidak berpengaruh nyata terhadap

efisiensi tungku dengan bahana isi sekam padi, campuran dan baglog jamur tiram.

Hal ini dikarenakan Fhitung yang didapat dari ketiga bahan isi tersebut lebih kecil

dibandingkan Ftabel pada selang kepercayaan 95% dan 99%. Perhitungan lengkap

tertera dalam Lampiran 8.

Tabel 16 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 30 kg air

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 2.201 1.290 2.559 9.55 30.82

Galat 3 1.101 0.430

Total 5 3.302

Tabel 17 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan

30 kg air

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 4.709 4.363 1.619 9.55 30.82

Galat 3 2.354 1.454

Total 5 7.063

Page 29: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

17

Tabel 18 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi baglog dengan 30 kg air

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 1.850 0.935 2.969 9.55 30.82

Galat 3 0.925 0.312

Total 5 2.775

Sedangkan pada Tabel 19 hingga Tabel 21 dan perhitungan pada lampiran

didapat hasil pengaruh dari variasi banyaknya lubang terhadap efisiensi tungku

yang didapatkan bahwa variasi banyaknya lubang berpengaruh nyata pada selang

kepercayaan 95% . Hal ini dikarenakan Fhitung yang didapatkan lebih besar

dibandingkan Ftabel pada selang kepercayaan 95%. Pada selang kepercayaan 99%

variasi banyaknya lubang pada bahan isi baglog dan sekam tidak berpengaruh

nyata terhadap efisiensi tungku. Sedangkan pada bahan isi campuran, variasi

banyaknya lubang berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%. Perhitungan

Lengkap tertera dalam Lampiran 9.

Tabel 19 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 60 kg air

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 31.979 1.980 25.014 9.55 30.82

Galat 3 15.990 0.639

Total 5 47.969

Tabel 20 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan

60 kg air

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 79.154 1.141 104.054 9.55 30.82

Galat 3 39.577 0.380

Total 5 118.731

Tabel 21 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi baglog dengan 60 kg air

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 21.224 1.713 18.580 9.55 30.82

Galat 3 10.612 0.571

Total 5 31.836

Page 30: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

18

Pada Tabel 22 hingga Tabel 24 dan perhitungan pada lampiran dapat

dilihat bahwa perlakuan variasi bahan isi pada perebusan 30 Kg air tidak

berpengaruh nyata terhadap efisiensi tungku dengan lubang 1 dan 2. Hal ini

dikarenakan Fhitung yang didapat dari ketiga bahan isi tersebut lebih kecil

dibandingkan Ftabel pada selang kepercayaan 95% dan 99%. Sedangkan pada

lubang 4 variasi ini berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% dan 99%.

Perhitungan lengkap tertera dalam Lampiran 9.

Tabel 22 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 kg air dengan 1 lubang

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 19.167 9.583 8.647 9.55 30.82

Galat 3 3.325 1.108

Total 5 22.492

Tabel 23 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 kg air dengan 2 lubang

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 9.170 4.585 4.005 9.55 30.82

Galat 3 3.434 1.144

Total 5 12.604

Tabel 24 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 kg air dengan 4 lubang

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 19.308 9.654 186.976 9.55 30.82

Galat 3 0.155 0.052

Total 5 19.463

Pada Tabel 25 hingga Tabel 27 dan perhitungan pada lampiran didapat hasil

pengaruh dari variasi bahan isi terhadap efisiensi tungku pada perebusan 60 Kg air

didapatkan bahwa variasi ini berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%.

Hal ini dikarenakan Fhitung yang didapatkan lebih besar dibandingkan Ftabel pada

selang kepercayaan 95%. Pada selang kepercayaan 99% variasi bahan isi

berpengaruh nyata terhadap efisiensi tungku pada lubang 1 dan 2. Sedangkan pada

lubang 4, variasi bahan isi tidak berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%.

Perhitungan lengkap tertera dalam Lampiran 11.

Page 31: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

19

Tabel 25 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 kg air dengan 1 lubang

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 45.648 22.824 32.420 9.55 30.82

Galat 3 2.112 0.704

Total 5 47.760

Tabel 26 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 kg air dengan 2 lubang

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 66.530 33.265 66.778 9.55 30.82

Galat 3 1.494 0.498

Total 5 68.024

Tabel 27 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 kg air dengan 4 lubang

Sumber

keragaman

(SK)

Derajat

bebas

(db)

Jumlah

kuadrat

(JK)

Kuadrat

tengah

(KT)

Fhitung

Ftabel

5% 1%

Perlakuan 2 15.928 7.964 20.495 9.55 30.82

Galat 3 1.166 0.389

Total 5 17.094

Hasil analisis statistik ini dapat meyakinkan bahwa penelitian ini sangat

berguna dalam pengembangan ketahanan energi nasional dengan desain tungku

sederhana.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Telah berhasil dibuat tungku sederhana dari bahan isi sekam padi, baglog

jamur tiram, serta campuran dari 50% massa baglog jamur tiram dan 50% massa

sekam padi. Pada efisiensi tungku sederhana, didapatkan Efisiensi yang terbaik

pada semua bahan isi itu ketika perebusan air dengan tungku satu lubang pada

bagian bawah tungku. Hal ini dikarenakan udara yang masuk pada tungku

terfokus untuk naik ke atas sehinggi api yang dihasilkan bagus. Hasil terbaik

didapat pada variasi tungku satu lubang dengan bahan isi sekam padi. Dari hasil

pembakaran tersebut diketahui bahwa kalor jenis bahan isi berbanding terbalik

dengan efisiensi yang dihasilkan oleh tungku. Semakin besar kalor jenis bahan isi

maka efisiensi tungku semakin kecil.

Page 32: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

20

Massa jenis dan kadar air bahan juga mempengaruhi efisiensi tungku,

terbukti dengan semakin kecilnya massa jenis, maka efisiensi tungku akan

semakin besar, begitu juga dengan kadar air suatu bahan. Nilai efisiensi tungku

yang paling tinggi yaitu pada saat tungku berbahan isi sekam padi dan memiliki

satu lubang utama pada badan tungku yaitu pada perebusan 60 kg air sebesar

15.08%. Selain itu juga pengaruh variasi banyaknya lubang mempengaruhi lama

waktu dari pembakaran diketahui pembakaran paling cepat terjadi pada tungku

dengan variasi empat lubang pada bagian bawah tungku.

Pada analisis statistik menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)

didapatkan hasil bahwa variasi lubang yang dilakukan berpengaruh nyata hanya

pada saat perebusan 60 kg air dengan taraf kepercayaan 95%. Sedangkan pada

hasil analisis ragam untuk variasi bahan isi didapat untuk perebusan 60 kg air

variasi ini berpengaruh nyata pada taraf kepercayaan 95%, sedangkan untuk taraf

kepercayaan 99% variasi bahan isi pada lubang satu dan lubang dua dengan

perebusan 60 kg yang berpengaruh nyata.

Saran

1. Dilakukan Penelitian simulasi penyebaran panas pada tungku.

2. Memvariasikan tungku berbentuk silinder dengan kadar air yang berbeda -beda

tetapi massa jenis bahannya sama.

3. Penggunaan tungku untuk strelisasi jamur tiram.

DAFTAR PUSTAKA

1. Surya, S.E., Budiharto, A., dkk. Prosiding Konprensi Nasional Kelapa VI buku

2. Bogor: Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, halaman 233 – 234.

(2007).

2. Hendratno, K Permana. Sebaran Kalor Tungku Berbahan Bakar Sekam Padi

dan Cangkang Kelapa Sawit Menggunakan Pendekatan Metode Beda Hingga

pada Sterilisas Jamur Tiram Putih Dalam Drum [Skripsi]. Bogor: Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. (2013).

3. Umrih, T. Analisis Efisiensi Bahan Bakar Sekam dan Kayu Sangon pada

Sterilisasi Media Tumbuh Jamur Tiram Putih [Skripsi]. Bogor: Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. (2011).

4. Rahmadani, E. Kajian Efisiensi Energi pada Proses Sterilisasi Media Tumbuh

Jamur Tiram Putih Berbahan Bakar Kayu Sengon [Skripsi]. Bogor: Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. (2013).

5. Young & Freedman. University Physics Tehth edition. Diterjemahkan oleh

Endang Juliastuti dengan judul Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I.

Jakarta: Erlangga. (2002).

6. Giancoli, D.C. Physics : Principles with Application, Fifth Edition.

Diterjemahkan oleh Yuhilza Hanum dengan judul Fisika Edisi Kelima Jilid 1.

Jakarta : Erlangga.(2001).

Page 33: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

21

7. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro.

Development of Cooking Stove with Rice Husk Fuel. Workshop on Renewable

Energy Technology Applications t Support E3 Village (Energy, Economics and

Enviroment), Universitas Persada Jakarta, halaman 82 – 85, Juli (2008).

8. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro,

H. Hardhienata, K. Abdullah, T. Mandang, S. Tojo. Optimization of Thermal

Efficiency of Cooking Stove with Rice-Husk Fuel in Supporting the

Proliferation of Alternative Energy in Indonesia. Proceeding Symposium on

Advanced Technological Development of Biomass Utilization in Southeast

Asia, page 40 – 43, Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT),

Japan (2009).

9. M. Rifki, Irzaman, H. Alatas. Optimasi Efisiensi Tungku Sekam dengan

Ventilasi Lubang Utama pada Badan Tungku. Prosiding Seminar Nasional

Sains II, FMIPA IPB Bogor. Halaman 155 – 161, Oktober (2008).

10.Desna, R. D. Puspita, H Darmasetiawan, Irzaman, Siswadi. Kajian Proses

Sterilisasi Media Jamur Tiram Putih Terhadap Mutu Bibit Yang Dihasilkan 13

(2) halaman C85 – C89. Berkala Fisika, Jurusan Fisika FMIPA Universi-tas

Diponeoro Semarang (2010)

11.Husin A D, M. Misbakhusshudur, Irzaman, J. Juansah, S. Effendy.

Pemanfaatan dan Kajian Termal Tungku Sekam untuk Penyulingan Minyak

Atsiri dari Daun Cengkeh sebagai Pengembangan Produk dan Energi Alternatif

Terbarukan. Prosding Seminar Nasional Sains III; FMIPA IPB Bogor Halaman

364 – 372 (2010)/

12.F Nawafi, D Puspita, Desna, Irzaman. Optimasi Tungku Sekam Skala Industri

Kecil Dengan Sistem Boiler 13 (2). Berkala Fisika, Jurusan Fisika FMIPA

Universi-tas Diponeoro Semarang. halaman C23 – C26 (2010)

13.Irzaman. Bless Stove. Proceed-ing Symposi-um on Intel DST Asia Pacific

Challenge, Banga-lore, India. Internasional. page 8, (2011).

14.Irzaman, Casnan, Pudji Untoro. Pemanfaatan Gas Karbon Tungku Sekam

untuk Pengembangan Tungku dengan Bahan Bakar air dan Nabati dengan

Metode Kavitasi. Prosiding Diskusi Ilmiah XI LEMI-GAS 2011, Jakarta.

Nasional. Page 12 – 13 (2011)

15.Ardianto, H. Optimasi Tungku Berbahan Bakar Sekam dan Tempurung Kelapa

dan Analisis Termal [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, IPB.(2013).

16.Sastrosupadi A. Rancangan Percobaan Praktis Bidang Pertanian. Yogyakarta :

Kanisius. (2000).

Page 34: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

22

LAMPIRAN – LAMPIRAN

Page 35: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

23

Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian

Pembakaran

Mulai

Pengambilan data

Pengolahan data

Penyediaan bahan dan alat

Pembuatan tungku

Selesai

Penulisan laporan

Page 36: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

24

Lampiran 2. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi

sekam pada 30 kg air

1. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 1 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =3 kg

0.052 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

2 kg

0.052 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =57.60 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

38.40 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (2.6 𝑥 539)

0.052

𝑄𝑛 = 29096.88

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 29096.88(kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =29096.88

(3355 𝑥 38.40 ) + (3300 𝑥 57.60 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 9.12 %

2. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 2 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =5 kg

0.042 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

3.8 kg

0.042 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =120.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

91.20 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (4.5 𝑥 539)

0.042

𝑄𝑛 = 60402.00

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 60402.00 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =60402.00

(3355 𝑥 91.20 ) + (3300 𝑥120.00 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 8.60 %

Page 37: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

25

3. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 4 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =4.3 kg

0.042 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

3 kg

0.042 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =103.20 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

72.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (3.3 𝑥 539)

0.042

𝑄𝑛 = 44878.80

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 44878.80 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =44878.80

(3355 𝑥 72.00 ) + (3300 𝑥 103.20 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 7.71 %

Page 38: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

26

Lampiran 3. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi

sekam pada 60 kg air

1. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 1 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =4.5 kg

0.104 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

5 kg

0.104 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =43.20 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

48.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (8 𝑥 539)

0.104

𝑄𝑛 = 45775.20

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 45775.20(kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =45775.20

(3355 𝑥 48.00) + (3300 𝑥 43.20) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 15.08 %

2. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 2 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =6 kg

0.069 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

5 kg

0.069 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =86.40 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

72.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (7 𝑥 539)

0.069

𝑄𝑛 = 58711.20

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 58711.20(kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =58711.20

(3355 𝑥 72.00) + (3300 𝑥 86.40) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 11.15 %

Page 39: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

27

3. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 4 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =4.5 kg

0.063 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

4.5 kg

0.063 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =72.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

72.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (4.7 𝑥 539)

0.063

𝑄𝑛 = 44912.80

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 44912.80kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =44912.80

(3355 𝑥 72.00) + (3300 𝑥 72.00) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 9.37 %

Page 40: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

28

Lampiran 4. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi

Baglog pada 30 kg air

1. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 1dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =7 kg

0.049 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

2.5 kg

0.049 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =144.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

51.43 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (3.5 𝑥 539)

0.049

𝑄𝑛 = 40998.00

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 40998.00 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =40998.00

(3355 𝑥 51.43) + (4014 𝑥 144) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 5.46%

2. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 2 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =7 kg

0.066 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

3.2 kg

0.066 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =106.11 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

48.51 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (3 𝑥 539)

0.066

𝑄𝑛 = 26700.32

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 26700.32 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =26700.32

(3355 𝑥 48.51) + (4014 𝑥 106.11) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 4.54 %

Page 41: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

29

3. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 4 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =10 kg

0.042 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

4 kg

0.042 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =240.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

96.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (3,4 𝑥 539)

0.042

𝑄𝑛 = 46172.40

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 46172.40 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =46172.40

(3355 𝑥 96.00 ) + (4014 𝑥 240.00 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 3.59 %

Page 42: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

30

Lampiran 5. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi

Baglog pada 60 kg air

1. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 1dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =12 kg

0.108 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

5 kg

0.108 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =111.48 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

46.45 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (10 𝑥 539)

0.108

𝑄𝑛 = 54454.84

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 54454.84 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =54454.84

(3355 𝑥 46.45) + (4014 𝑥 111.48) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 9.03 %

2. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 2 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =16 kg

0.094 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

7.8 kg

0.094 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =170.67 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

83.20 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (6 𝑥 539)

0.094

𝑄𝑛 = 38876.67

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 38876.67 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =38876.67

(3355 𝑥 83.20) + (4014 𝑥 170.67) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 4.03 %

Page 43: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

31

3. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 4 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =13.5 kg

0.056 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

7.4 kg

0.056 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =243.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

133.20 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (6 𝑥 539)

0.056

𝑄𝑛 = 62592.00

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 62592.00 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =62592.00

(3355 𝑥133.20) + (4014 𝑥 243.00) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 4.40 %

Page 44: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

32

Lampiran 6. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi

campuran pada 30 kg air

1. Perhitungan efisiensi bahan isi campuran lubang 1 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =3 kg

0.056 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

2.5 kg

0.056 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =54.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

45.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (2.8 𝑥 539)

0.056

𝑄𝑛 = 29355.60

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 29355.60 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =29355.60

(3355 𝑥 45.00 ) + (3657 𝑥 54.00 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 8.42 %

2. Perhitungan efisiensi bahan isi campuran lubang 2 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =6 kg

0.063 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

3.5 kg

0.063 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =96.00 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

56.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (2.7 𝑥 539)

0.063

𝑄𝑛 = 25474.80

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 25474.80 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =25474.80

(3355 𝑥 56.00 ) + (3657 𝑥 96.00 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 4.73 %

Page 45: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

33

3. Perhitungan efisiensi bahan isi campuran lubang 4 dengan massa air 30 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =4 kg

0.049 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

3.5 kg

0.049 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =82.29 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

72.00 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(30 𝑥 1 𝑥 73) + (2.4 𝑥 539)

0.049

𝑄𝑛 = 28801.20

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 28801.20 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =28801.20

(3355 𝑥72.00 ) + (3657 𝑥 82.29 ) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 5.31 %

Page 46: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

34

Lampiran 7. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi

campuran pada 60 kg air

1. Perhitungan efisiensi bahan isi campuran lubang 1 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =8.5 kg

0.128 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

5 kg

0.128 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =66.16 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

38.92 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (11 𝑥 539)

0.128

𝑄𝑛 = 50530.05

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 50530.05 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =50530.05

(3355 𝑥38.92) + (3657 𝑥 66.16) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 13.56 %

2. Perhitungan efisiensi bahan isi campuran lubang 2 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =9 kg

0.069 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

7 kg

0.069 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =129.60 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

100.80 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (6 𝑥 539)

0.069

𝑄𝑛 = 50949.60

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 50949.60 (kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =50949.60

(3355 𝑥 100.80) + (3657 𝑥 129.60) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 6.27 %

Page 47: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

35

3. Perhitungan efisiensi bahan isi campuran lubang 4 dengan massa air 60 Kg ulangan 1

Laju bahan bakar yang dibutuhkan

𝐹𝐶𝑅𝑏 =6 kg

0.069 ℎ𝑎𝑟𝑖 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

5.5 kg

0.069 ℎ𝑎𝑟𝑖

𝐹𝐶𝑅𝑏 =86.40 kg

hari 𝐹𝐶𝑅𝑘 =

79.20 kg

hari

Laju energi yang dibutuhkan

𝑄𝑛 =(𝑚𝑎 𝑥 𝑐𝑎 𝑥 ∆𝑇1) + (𝑚𝑢 𝑥 𝐿𝑣)

𝑡

𝑄𝑛 =(60 𝑥 1 𝑥 73) + (4.4 𝑥 539)

0.069

𝑄𝑛 = 38513.04

Jadi 𝑄𝑛 = laju energi yang dibutuhkan pada proses sterilisasi

sebesar 38513.04(kcal/hari)

Efisiensi bahan bakar

𝜁𝑔 =38513.04

(3355 𝑥 79.20) + (3657 𝑥 86.40) 𝑥 100%

𝜁𝑔 = 6.62 %

Page 48: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

36

Lampiran 8. Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari

pembakaran bahan isi sekam dan 30 kg air

1. Analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dan 30 Kg air

Jumlah lubang Ulangan

Rata-rata 1 2

1 9.12 9.26 9.19

2 8.60 7.09 7.85

4 7.71 8.24 7.98

Rataan umum 8.34

FK :Faktor koreksi FK = y2 x p x r = 8.342 x 3 x 2 = 417.00 JKT :Jumlah kuadrat total

JKT = (9.122 + 9.262 + 8.602 + 7.092 + 7.712 + 8.242) – FK = 420.49 – 417.00 = 3.49 JKP :Jumlah kuadrat perlakuan

JKP = 2 x (9.192 + 7.852 + 7.982) – FK = 419.20 – 417.00 = 2.20 JKG :Jumlah kuadrat galat JKG = JKT – JKP = 3.49 – 2.20 = 1.29

Db P = p – 1

Db P = 3 – 1

Db P = 2

Db G = p(r – 1)

Db G = 3(2 – 1)

Db G = 3

KTP :Kuadrat tengah perlakuan

KTP = JKP : Db P =2.20 : 2 = 1.10

KTG :Kuadrat tengah galat

KTG = JKG : Db G =1.29 : 3 = 0.43

Page 49: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

37

Fhitung = KTP : KTG

Fhitung = 1.10 : 0.43

Fhitung = 2.56

KK : Koefisian keragaman

𝐾𝐾 =√𝐾𝑇𝐺

𝑦 𝑥 100%

=√0.43

8.34 𝑥 100%

= 7.87 %

Page 50: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

38

Lampiran 9. Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari

pembakaran bahan isi sekam dan 60 kg air

1. Analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dan 60 Kg air

Jumlah lubang Ulangan

Rata-rata 1 2

1 15.08 13.80 14.44

2 11.15 12.06 11.61

4 9.37 8.20 8.79

Rataan umum 11.61

FK :Faktor koreksi FK = y2 x p x r = 11.612x 3 x 2 =808.75 JKT :Jumlah kuadrat total

JKT = (15.082 + 13.802 + 11.152 + 12.062 + 9.372 + 8.202) – FK = 842.65 – 808.75 = 33.89 JKP :Jumlah kuadrat perlakuan

JKP = 2 x (14.442 + 11.612 + 8.792) – FK = 840.73 – 808.75 = 31.98 JKG :Jumlah kuadrat galat JKG = JKT – JKP = 33.89 – 31.98 = 1.92

Db P = p – 1

Db P = 3 – 1

Db P = 2

Db G = p(r – 1)

Db G = 3(2 – 1)

Db G = 3

KTP :Kuadrat tengah perlakuan

KTP = JKP : Db P =31.98: 2 = 15.99 KTG :Kuadrat tengah galat

KTG = JKG : Db G =1.92: 3 = 0.64

Page 51: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

39

Fhitung = KTP : KTG

Fhitung = 15.99 : 0.64

Fhitung = 25.01

KK : Koefisian keragaman

𝐾𝐾 =√𝐾𝑇𝐺

𝑦 𝑥 100%

=√0.643

11.61 𝑥 100%

= 6.89 %

Page 52: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

40

Lampiran 10.Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap

dengan lubang 1 pada perebusan 30 kg air

1. Analisis ragam dari efisiensi pembakaran lubang 1 dengan 30 Kg air

Bahan Isi Ulangan

Rata-rata 1 2

Sekam 9.12 9.26 9.19

Campuran 8.42 6.18 7.30

Baglog 5.46 4.19 4.83

Rataan umum 7.11

FK :Faktor koreksi FK = y2 x p x r = 7.112x 3 x 2 = 302.89 JKT :Jumlah kuadrat total

JKT = (9.122 + 9.262 + 8.422 + 6.182 +5.462 + 4.192) – FK =325.38 – 302.89 = 22.49 JKP :Jumlah kuadrat perlakuan

JKP = 2 x (9.192 + 7.302 + 4.832) – FK =322.05 – 302.89 = 19.16 JKG :Jumlah kuadrat galat JKG = JKT – JKP = 22.49 – 19.16 = 3.33

Db P = p – 1

Db P = 3 – 1

Db P = 2

Db G = p(r – 1)

Db G = 3(2 – 1)

Db G = 3

KTP :Kuadrat tengah perlakuan

KTP = JKP : Db P =19.16: 2 = 9.58 KTG :Kuadrat tengah galat

KTG = JKG : Db G =3.33: 3 = 1.11

Page 53: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

41

Fhitung = KTP : KTG

Fhitung = 9.58 : 1.11

Fhitung = 8.65

KK : Koefisian keragaman

𝐾𝐾 =√𝐾𝑇𝐺

𝑦 𝑥 100%

=√1.11

7.11 𝑥 100%

= 14.82 %

Page 54: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

42

Lampiran 11. Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap

dengan lubang 1 pada perebusan 60 kg air

1. Analisis ragam dari efisiensi pembakaran lubang 1 dengan 60 Kg air

Bahan Isi Ulangan

Rata-rata 1 2

Sekam 15.08 13.80 14.44

Campuran 13.56 13.72 13.64

Baglog 9.03 7.43 8.23

Rataan umum 12.10

FK :Faktor koreksi FK = y2 x p x r = 12.102x 3 x 2 = 878.94 JKT :Jumlah kuadrat total

JKT = (15.082 + 13.802 + 13.562 + 13.722 +9.032 + 7.432) – FK =926.70 – 878.94 = 47.76 JKP :Jumlah kuadrat perlakuan

JKP = 2 x (14.442 + 13.642 + 8.232) – FK =924.59 – 878.94 = 45.65 JKG :Jumlah kuadrat galat JKG = JKT – JKP = 47.76– 45.65 = 2.11

Db P = p – 1

Db P = 3 – 1

Db P = 2

Db G = p(r – 1)

Db G = 3(2 – 1)

Db G = 3

KTP :Kuadrat tengah perlakuan

KTP = JKP : Db P =45.65 : 2 = 22.82 KTG :Kuadrat tengah galat

KTG = JKG : Db G =2.11: 3 = 0.704

Page 55: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

43

Fhitung = KTP : KTG

Fhitung = 22.82 : 0.704

Fhitung = 32.42

KK : Koefisian keragaman

𝐾𝐾 =√𝐾𝑇𝐺

𝑦 𝑥 100%

=√0.704

12.10 𝑥 100%

= 6.93 %

Page 56: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

44

Lampiran 12. Gambar penelitian

Page 57: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

45

Page 58: ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL TUNGKU … · departemen fisika analisis efisiensi energi termal tungku menggunakan bahan bakar baglog jamur tiram dan sekam padi departemen fisika

46

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Subang pada tanggal 25 November 1992

dari pasangan Bapak Lili Suhaeli (Alm) dan Ibu Sri

Idawati Penulis merupakan anak pertama dari 1 orang

bersaudara. Penulis mengikuti pendidikan TK selama 1

Tahun di TK Kartika Chandra Kirana III. Pada tahun

1998-2004 penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah

Dasar di SDN Ligarmanah, dilanjutkan di SMPN 1 Subang

hingga lulus tahun 2007 dan lanjut di SMAN 2 Subang

serta lulus pada tahun 2010. Setelah menyelesaikan

pendidikan di SMA pada tahun 2010 penulis melanjutkan

pendidikan di IPB lewat jalur USMI (undanagan seleksi

masuk IPB) sebagai mahasiswa di Departemen Fisika.

Selama menjalani pendidikan penulis aktif di berbagai organisasi mahasiswa dan

kepanitian, di antaranya sebagai Ketua OMDA Subang (FOKKUS) 2012,

Pengurus HIMAFI tahun 2012, panitia OMI 2012, Physics Goes to School Bina

Desa, panitia Kompetisi Fisika, panitia MPD (Masa Perkenalan Departemen),

Open House angkatan 48, panitia Physics Expo, dan panitia Temu Alumni.

Penulis juga aktif sebagai asisten seperti Asisten Praktikum Fisika dan Asisten

Praktikum Eksperimen Fisika serta aktif mengikuti seminar-seminar di tingkat

FMIPA, IPB dan NASIONAL.