PENGARUH VARIASI DIAMETER DAN TINGGI RUANG BAKARTERHADAP UNJUK KERJA TUNGKU PEMBAKARAN

(Skripsi)

OlehAHMAD SYARIF FATHUR ROHMAN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

ABSTRAK

PENGARUH VARIASI DIAMETER DAN TINGGI RUANG BAKAR

TERHADAP UNJUK KERJA TUNGKU PEMBAKARAN

Oleh

Ahmad Syarif Fathur Rohman

Penggunaan kayu bakar biasanya menggunakan tungku konvensional sebagai

tempat pembakaran yang umumnya terbuat dari bahan tanah liat dan bata merah.

Permasalahan utama pada tungku konvensional ini adalah kurang efisiennya

tungku dalam melakukan pembakaran. Upaya yang dapat dilakukan yaitu dengan

melakukan perbaikan desain tungku dan material penyusun tungku sehingga

didapatkan efisiensi pembakaran lebih maksimal dan dapat mengurangi durasi

waktu masak. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini dilakukan pembuatan dan

pengujian redesain tungku 2 tobong dengan menggunakan bata tahan api jenis

SK-32. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh variasi perbandingan

diameter dan tinggi ruang bakar utama pada tungku 2 tobong terhadap unjuk kerja

tungku pembakaran. Metodologi yang dilakukan adalah dengan melakukan

pengujian tungku 2 tobong dengan variasi tinggi ruang bakar 35 cm, 40 cm, 45 cm

dan variasi diameter ruang bakar 53 cm, 59 cm dan 65 cm. Setelah itu dilakukan

analisa faktor yang mempengaruhi nilai efisiensi termal tungku serta perhitungan

efisiensi termal tungku. Hasil penelitian ini diperoleh nilai efisiensi termal tungku

paling tinggi terjadi pada pengujian diameter 53 cm tinggi 40 cm sebesar 34 %

selama 32 menit. Untuk waktu pengujian tercepat terjadi selama 21 menit pada

diameter 65 cm dan tinggi 35 cm dengan efisiensi thermal tungku sebesar 29 % .

Kata kunci: tungku, volume ruang bakar, efisiensi

ABSTRACT

THE EFFECT OF DIAMETER AND HEIGHT OF COMBUSTION

CHAMBER TO THE FURNACE PERFORMANCE

Fire wood usually is used in conventional stove as its combustion chamber.

Generally, this stove is made of clay or red brick. The major problem in this

conventional stove is less efficiency in burning process. The effort that can be

made is by improving the furnace design and furnace building material so that

maximum combustion efficiency can be obtained and can reduce the duration of

cooking time. Therefore, in this study, the making and testing of redesign of

double chambers furnace using SK-32 type refractory bricks were carried out. The

aim of this study is to determine the effect of comparison of the diameter and

height of the main combustion chamber on the double chambers furnace on the

furnace performance. The methodology used is by testing the double chambers

stove with height variation of the combustion chamber 35 cm, 40 cm, 45 cm and

the variation of the combustion chamber diameter 53 cm, 59 cm and 65 cm. After

that an analysis of the factors that influencing the value of the thermal efficiency

of the furnace and the thermal efficiency calculation of the furnace are carried out.

The results of this study are obtained that the highest value of thermal efficiency

of the furnace occurred at the testing of furnace diameter of 53 cm and height of

40 cm high by 34% for 32 minutes. The fastest testing time occurs for 21 minutes

on a diameter of 65 cm and a height of 35 cm with a thermal efficiency of the

furnace of 29%.

Key words : Furnace, combustion chamber volume, efficiency

PENGARUH VARIASI DIAMETER DAN TINGGI RUANG BAKARTERHADAP UNJUK KERJA TUNGKU PEMBAKARAN

Oleh

Ahmad Syarif Fathur Rohman

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelarSARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik MesinFakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

حیمالرؔ حمنالرؔ هللابسم“Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang”

Atas Rahmat Allah SWTKupersembahkan Karya Sederhanaku ini

kepada ayah dan ibuku tercinta, adik-adikku tersayang, guru-guru serta dosen-dosenku yang ku hormati.

Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-orang

yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat

(Q.S. Al-Mujadalah : 11)

Karena sesungguhnya seteleh kesulitan itu ada kemudahan

(Q.S Al-Insyirah : 5)

Pelajarilah adab sebelum mempelajari ilmu

(Imam Malik)

iv

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Bumiharjo, Kec. Batanghari, Kab.

Lampung Timur, pada tanggal 13 September 1993, sebagai anak

pertama dari tiga bersaudara, putra dari Bapak Supriyadi dan Ibu

Siti Patoyah.

Penulis menempuh pendidikan kanak-kanak di TK PGRI 1 Bumiharjo. Setelah itu

penulis melanjutkan pendidikan dasar di SD Negeri 1 Bumiharjo, Lampung Timur

tahun 1999 - 2005. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan tingkat menengah

pertama di Madrasah Tsanawiyah Negeri (MTsN) 1 Batanghari tahun 2005 -

2008. Penulis melanjutkan pendidikan tingkat menengah atas di Madrasah Aliyah

Negeri (MAN) 1 Lampung Timur tahun 2008 - 2011. Tahun 2011, penulis

terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik (FT)

Universitas Lampung (UNILA) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan

Tinggi Negeri (SNMPTN) dan melaksanakan kuliah di perguruan tinggi hingga

meraih gelar Sarjana Teknik pada tahun 2018.

Selama menjadi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin FT UNILA, penulis aktif

dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) FT UNILA

sebagai Anggota Muda Baru periode 2011 - 2012, Anggota Muda Forum

Silaturahmi dan Studi Islam Fakultas Teknik (FOSSI FT) periode 2011-2012,

v

Sekretaris Bidang Minat dan Bakat HIMATEM periode 2012 – 2013, Sekretaris

Bidang Dana dan Usaha HIMATEM periode 2013-2014 dan Wakil Kepala Biro

Kesekretariatan BEM FT UNILA 2014-2015. Selain itu juga, penulis pernah

menjadi asisten dosen untuk mata kuliah Thermodinamika Teknik, dan

Perpindahan Panas, baik di kelas maupun di laboratorium. Pada pertengahan

tahun 2014, penulis melaksanakan Kerja Praktik di PT. GARUDA BUMI

PERKASA, Kab. Mesuji, dengan judul laporan “Analisa Keausan Nozzle pada

Sludge Centrifuge di Stasiun Klarifikasi PT. Garuda Bumi Perkasa Mesuji

Lampung”. Pada awal tahun 2016, penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata

(KKN) periode 1 Tahun Ajaran 2016/2017 selama 60 hari di Kampung Teladas,

Kecamatan Dente Teladas, Kabupaten Tulang Bawang. Sejak bulan Oktober 2017

penulis mulai melakukan penelitian “Pengaruh Variasi Diameter dan Tinggi

Ruang Bakar terhadap Unjuk Kerja Tungku Pembakaran” dibawah

bimbingan Bapak Ir. Herry Wardono, M.Sc., selaku Pembimbing utama dan

Bapak Dr. Moh. Badaruddin, S.T., M.T., sebagai pembimbing pendamping.

SANWACANA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillaahirabbil’aalamiin puji syukur kehadirat Allah SWT. atas berkat

rahmat, hidayah serta karunia-Nya dan tak lupa pula sholawat serta salam selalu

tercurahkan kepada Nabi besar Muhammad SAW. sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan judul, “Pengaruh Variasi Diameter

dan Tinggi Ruang Bakar terhadap Unjuk Kerja Tungku Pembakaran”

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan

Teknik Mesin Universitas Lampung. Pada kesempatan kali ini penulis

menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

2. Bapak Ahmad Su’udi, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Lampung.

3. Bapak Ir. Herry Wardono, M.Sc., selaku pembimbing I yang telah banyak

memberikan ilmu pengetahuan, bimbingan, arahan, bantuan, dukungan, saran

dan kritik kepada penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini.

4. Bapak Dr. Moh. Badaruddin, S.T., M.T., selaku Pembimbing II dan

Pembimbing Akademik yang telah membimbing dan memberikan saran dan

bimbingan kepada penulis sebelum, saat, dan setelah penelitian hingga skripsi

ini selesai disusun.

5. Bapak Indra Mamad Gandidi, S.T., M.T., selaku pembahas atas kesediaan

memberikan arahan, koreksi, saran dan kritik untuk pelaksanaan penelitian

dan penyusunan skripsi ini.

6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Tenik Mesin Universitas Lampung yang telah

mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis.

7. Seluruh karyawan dan staf Jurusan Teknik Mesin atas bantuan-bantuannya

selama penulis menempuh pendidikan di Jurusan Teknik Mesin.

8. Ayah dan ibu tercinta yang telah memberikan kasih sayang, membiayai

sekolahku, membimbing, mendidik dan menasehatiku serta doa yang

diberikan. Terima Kasih Ayah dan Ibu.

9. Adikku Ahmad Bagus Fahrur Rizani (Bejok) dan Ahmad Qodaria Nur

Syamsu (Nung), terima kasih atas nasehat, doa, motivasi serta sabar

menunggu penulis hingga dapat menyelesaikan studi.

10. Sahabat Partner penelitian Ryan “Enggruk” dan Wahyu “embek” Gautama

yang telah memberikan saran, bantuan dan dukungan dalam pelaksanakan

penelitian

11. Teman-teman tersayang di KOREWA, Yudi, Fahmi, Anam, Tri, Andicha,

Fadly, Febri, Hari, Dedek, Ali, Purga, Ikhwan, Gembul yang telah menjadi

teman berbagi dukungan, saling membantu, menemani, berbagi pengetahuan,

dan semangat dalam melaksanakan penelitian maupun dalam keseharian.

12. Kepada seluruh teman-teman angkatan 2011 yang tidak bisa disebutkan satu

persatu, terima kasih atas rasa kekeluargaan dan dukungan yang telah

diberikan selama masa kuliah ini.

13. Abang-abang dan adik-adik tingkat serta pengurus HIMATEM di Jurusan

Teknik Mesin Unila, Terimakasih banyak atas dukungan, bantuan dan saran-

sarannya, salam SOLIDARITY FOREVER

14. Terima kasih kepada Lili Adiningsih yang telah memberikan semangat,

motivasi, dukungan/doa sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

15. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini

yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu secara tulus memberikan

bantuan moril dan materil kepada penulis.

Semoga Allah SWT. senantiasa membalas semua kebaikan-kebaikan yang telah

kalian berikan. Akhir kata, penulis memohon maaf kepada semua pihak apabila

skripsi ini masih terdapat kesalahan dan kekeliruan. Oeh karena itu, kritik dan

saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini

dapat berguna dan bermanfaat bagi semuanya, Aamiin.

Bandar Lampung, 15 Oktober 2018Penulis,

Ahmad Syarif Fathur Rohman

i

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………...i

DAFTAR TABEL ………………………………………………………………vi

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………...vii

DAFTAR SIMBOL.............................................................................................viii

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ………………………………………………………....1

B. Tujuan penelitian………………………………………………….……5

C. Batasan masalah ……………………..………………………………...5

D. Sistematika Penulisan ………………………………………………….6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Teori Pembakaran ………….………………………………………......7

1. Tahap Pembakaran Pertama..............................................................8

2. Tahap Pembakaran Kedua.................................................................9

ii

3. Tahap Pembakaran Ketiga.................................................................9

B. Kebutuhan Udara untuk Pembakaran………………………………....10

C. Tungku Pembakaran …………………................…………………….11

1. Tungku Kayu Bakar ………………………………………...……11

2. Tungku Bahan Bakar Arang ..............……………………………12

3. Tungku Kayu Bakar Dua Tobong ..................................................13

4. Tungku Kayu Bakar Bertingkat ................................…………..…14

5. Tungku Hemat Energi ..............................................……………..14

D. Bahan Bakar Tungku .........................................................………...…15

1. Kayu Karet………..................................................................…….15

E. Material Pembuatan Tungku ....................……………………………18

1. Bata Tahan Api ………………….……………………………….18

2. Semen Tahan Api ………………….……………………………..20

3. Sodium Silicate …………………………………………………...21

4. Selimut Serat Keramik ....................................................................22

5. Semen …………………………………………………………….24

6. Bata Merah.....…………………………………………………….25

F. Nilai Pemanasan (Heating Value)…………………………………….26

G. Perhitungan Efisiensi Thermal ..........………………………...………26

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Pelaksanaan............................................................29

B. Tahapan Penelitian ...............................................................................29

C. Alat dan Bahan ...……………………………………………………..31

iii

1. Alat ………………………………………………………….……31

a. Selang waterpass ……………………………………………..31

b. Meteran ……………………………………………………….31

c. Cangkul ……………………………………………………….32

d. Ember …………………………………………………………32

e. Cetok ........................................................................................32

f. Gelas ukur ……………………..……………………..……….33

g. Timbangan digital …………………………………………….33

h. Stopwatch ……………………………………………………..34

i. Termokopel …………………………………………………...34

j. Termometer …………………………………………..………35

k. Wajan …………………………………………………………35

2. Bahan ……………………………………………………………..36

a. Bata Tahan Api SK32 ...............................................................36

b. Semen Tahan Api .……………………………………………36

c. Sodium Silicate ...……………………………………………..37

d. Ceramic Woll ...……………………………………………….37

e. Air …………...........…………………………………………..38

f. Dinding Bata dan Semen......……………………………….…38

g. Kayu Karet…………………………………………………….39

D. Prosedur Pembuatan Tungku Pembakaran ………...…………..........39

E. Prosedur Pengujian …………………………………………………..41

F. Analisa data …………………………………………………………..42

G. Alur Pengambilan Data ……………………………………………...43

iv

H. Variabel Pengujian …………………………………………………..44

I. Perhitungan Pemakaian Bahan Bakar....................................................44

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil pengujian ……………………………………………………….46

B. Pembahasan ………………………………………………………......49

1. Temperatur Tungku (Ruang Bakar Utama dan Ruang Bakar

Lanjutan) ........................................................................................49

a. Berdasarkan tinggi ruang bakar utama ...................................49

b. Berdasarkan diameter ruang bakar utama ..............................51

2. Temperatur Pemanasan Air dan Laju Pemasakan Air ...................52

3. Laju Kebutuhan Bahan Bakar ......………………………………..55

4. Efisiensi Termal Tungku ............................……………………...56

5. Rasio Diameter dan Tinggi terhadap Unjuk Kerja Tungku ...........60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan …………………………………………………………...62

B. Saran ………………………………………………………………….63

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Tungku kayu bakar satu tobong.……………....…………...……………12

Gambar 2. Tungku bahan bakar arang.........................................................................13

Gambar 3. Tungku kayu bakar dua tobong.................................................................13

Gambar 4. Tungku kayu bakar bertingkat...................................................................14

Gambar 5. Tungku hemat energi.................................................................................15

Gambar 6. Kayu karet.................................................................................................18

Gambar 7. Bata tahan api............................................................................................19

Gambar 8. Semen tahan api.........................................................................................21

Gambar 9. Sodium silikat............................................................................................22

Gambar 10. Ceramic wool...........................................................................................24

Gambar 11. Semen ...................................................................................…………..24

vi

Gambar 12. Bata merah ………............................................................................…..25

Gambar 13. Selang waterpass ..................................................................…………..31

Gambar 14. Meteran....................................................................................................31

Gambar 15. Cangkul....................................................................................................32

Gambar 16. Ember.......................................................................................................32

Gambar 17. Cetok ........……………………………………………………………...33

Gambar 18. Gelas ukur .…………………………………………………………......33

Gambar 19. Timbangan digital ..…………………………………….………………34

Gambar 20. Stopwacth ………………………………………………...…………….34

Gambar 21. Termokopel .………………………………………………...………….35

Gambar 22. Termometer digital ……………………………………………….……35

Gambar 23. Wajan ...………………………………………………………………...36

Gambar 24. Bata tahan api SK32...………………………………………………….36

Gambar 25. Semen tahan api (fire mortar)..…………………………………………37

Gambar 26. Sodium silicate ..………………………………..………………………37

Gambar 27. Ceramic wool ......………………………………………………………38

Gambar 28. Air .........................…………………………………..…………………38

vii

Gambar 29. Dinding bata dan semen ..……………………………………………....39

Gambar 30. Bahan bakar kayu karet ...………………………………………………39

Gambar 31. Tungku dua tobong untuk pengujian .………………….………………41

Gambar 32. Alur pengambilan data ...……………………….………………………43

Gambar 33. (atas) Variasi pengujian dengan tinggi 35 cm, 40 cm, dan 45 cm, (bawah)

Variasi pengujian dengan diameter 53 cm, 59 cm, dan 65 cm ...……………………49

Gambar 34. grafik rata - rata temperatur ruang bakar utama dan ruang bakar lanjutan

berdasarkan tinggi ruang bakar utama .………….……………………………..……50

Gambar 35. grafik rata - rata temperatur ruang bakar utama dan ruang bakar lanjutan

berdasarkan diameter ruang bakar utama .…………………………………………..51

Gambar 36. Temperatur maksimum pemanasan air di wajan 1 dan 2 yang dicapai

pada setiap variasi pengujian tungku ...…………………...........................................52

Gambar 37. Laju pemasakan air di wajan 1 dan 2 pada setiap variasi pengujian

tungku .......................................................................................................………......53

Gambar 38. Pengaruh variasi diameter dan tinggi ruang bakar utama terhadap

temperatur masak air di wajan 1 setelah 20 menit ......................................................54

Gambar 39. Pengaruh variasi diameter dan tinggi ruang bakar utama (tobong 1)

terhadap laju pemakaian bahan bakar..…………………………...…………………56

viii

Gambar 40. Nilai rata - rata efisiensi termal tungku berdasarkan tinggi ruang bakar

utama tungku.........................................................................................................…..57

Gambar 41. Nilai rata - rata efisiensi termal tungku berdasarkan diameter ruang bakar

tungku utama ...…...…………………………………………………………………58

Gambar 42. Nilai efisiensi termal tungku secara keseluruhan ...................................59

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Analisis proximate dan ultimate pada kayu karet..........................................17

Tabel 2. Spesifikasi dari beberapa jenis bata tahan api...............................................20

Tabel 3. Spesifikasi semen tahan api .......…………………………………………...21

Tabel 4. Tabel konduktifitas termal ceramic wool ........………………………….....23

Tabel 5. Variasi Percobaan..........................................................................................44

Tabel 6. Data hasil pengujian pengaruh variasi tinggi dan diameter tungku...............46

Tabel 7. Data hasil perhitungan dengan metode Water Boiling Test (WBT).....…….47

Tabel 8. Data penelitian berdasarkan rasio d/h ...........................................................61

x

DAFTAR SIMBOL

∆T = selisih temperatur awal dan akhir selama pengujian (oC)

Cp = kalor spesifik air pada tekanan konstan (kJ/kg.oC)

FCR = Laju bahan bakar yang dibutuhkan (kcal/jam)

Hfg = enthalpy penguapan air pada suhu tertentu (kJ/kg)

LHV = low heating value (kJ/kg bahan bakar)

ṁair = laju massa air yang digunakan (kg/s)

MairAkhir = Massa air akhir (kg)

MairAwal = Massa air awal (kg)

ṁbb = laju kebutuhan bahan bakar selama proses (kg/s).

Qin = kalor pembakaran kayu (kJ/s)

Ql = kalor laten (kJ/s)

Qs = kalor sensibel (kJ/s)

t = Waktu (jam)

Ti = Titik didih (°C)

To = Suhu awal (ºC)

We = Laju massa air yang diuapkan (kg/s)

WF = Laju kebutuhan bahan bakar (kg/s)

η = Efisiensi (%)

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Penduduk Indonesia terutama yang bermukim di pedesaan sudah sejak lama

mengandalkan bahan bakar biomassa dan teknologi tradisional untuk

keperluan memasak dan pemanasan. Biomassa yang sering digunakan antara

lain kayu bakar, batok kelapa, serbuk gergaji, ampas tebu, sekam padi, dsb.

Menurut Badan Pusat Statistik, penggunaan kayu bakar oleh masyarakat

dalam suatu desa/kelurahan sebagai bahan bakar baik untuk rumahtangga

maupun industri masih sangat tinggi yaitu 35831 desa dari total 82190 desa

yang ada di seluruh Indonesia, atau sekitar 44% penduduk Indonesia masih

menggunakan kayu bakar sebagai sumber bahan bakar dalam memasak (BPS,

2015). Artinya masyarakat termasuk juga lingkup industri, masih sangat

tergantung dengan kayu bakar untuk keperluannya, walaupun sampai saat ini

pemerintah sudah melakukan konversi dari kayu bakar menjadi gas LPG.

Penggunaan kayu bakar biasanya menggunakan tungku sebagai tempat

pembakarannya. Tungku yang dibuat oleh industri rumah tangga umumnya

terbuat dari bahan tanah liat atau batu bata, namun material-material ini

memiliki nilai konduktivitas thermal yang tinggi sehingga kalor yang

dihasilkan dari pembakaran kayu akan banyak terbuang melewati dinding-

dinding tungku dan terbuang ke udara luar dengan sia-sia. Selain itu, tanah

2

liat atau batu bata ini dapat menyebabkan kerugian pada ketahanan atau

keawetan tungku. Faktor bentuk tungku dan material yang masih sangat

sederhana mengakibatkan nilai efisiensi pembakaran masih sangat rendah.

Permasalahan utama pada tungku konvensional adalah kurang efisiennya

tungku dalam melakukan proses pembakaran. Beberapa sebabnya yaitu aliran

fluida panas tidak sesuai dengan termodinamika alirannya sehingga kurang

efisien, kurangnya kekuatan material dinding tungku, dan daya/power yang

kurang. Desain tungku yang baik adalah menciptakan pembakaran yang

sempurna dengan ruang pembakaran pada tungku harus memperhatikan pola

aliran yang terbentuk ketika fluida (udara dan asap pembakaran) melalui api

unggun kayu bakar. Selain itu bentuk geometri ruang bakar, lubang

pemasukan aliran udara juga sangat mempengaruhi pola aliran yang

dihasilkan.

Upaya yang dilakukan dalam mengurangi kebutuhan kayu bakar yang

semakin meningkat yaitu dengan melakukan perbaikan desain tungku dan

material penyusun tungku sehingga didapatkan nilai efisiensi pembakaran

lebih maksimal dan dapat mengurangi kebutuhan kayu bakar. Beberapa

penelitian berikut menunjukkan pengaruh perbaikan desain dan penggunaan

material baru pada tungku 2 tobong (tungku dengan 2 ruang bakar).

Penelitian yang dilakukan oleh Munir (2011), dimana tungku konvensional

yang dimodifikasi menjadi tungku dengan ruang pembakaran tertutup di atas

permukaan tanah, sehingga tungku tersebut menjadi lebih efisien, produktif,

tahan lama, dapat menampung bahan bakar lebih banyak, serta dengan

penambahan cerobong asap yang berfungsi sebagai pengendali udara

3

sehingga tungku menjadi ramah lingkungan. Sementara itu Darmanto (2016)

melakukan modifikasi pada tungku rumah tangga dengan menutup rapat

lubang dibawah wajan, memperkecil kontak antara api dengan udara luar

lewat lubang kayu, serta mengisolasi dinding tungku yang bermaterial beton

dengan lapisan keramik dapat memperkecil kehilangan panas pada ruang

bakar. Penelitian lain oleh Widiarto (2012) menyimpulkan bahwa celah udara

yang dibuka luas pada proses pembakaran dapat mempercepat proses

pembakaran dan didapat efisiensi waktu pendidihan air terbaik, karena

dengan adanya celah udara yang terbuka lebih luas, udara dan oksigen lebih

banyak yang masuk ke ruang bakar dan bereaksi dengan unggun api sehingga

mempercepat laju pembakaran.

Menurut Arif Mulyanto (2016) dalam penelitiannya tentang “Pengaruh

Ketinggian Lubang Udara pada Tungku Pembakaran Biomassa terhadap

Unjuk Kerjanya” didapatkan bahwa semakin tinggi jarak lubang masuknya

udara mengakibatkan a) semakin cepat waktu pendidihan air b) konsumsi

bahan bakar yang digunakan semakin boros c) daya pembakaran dan daya

bersih yang dihasilkan akan semakin besar d) semakin rendah efisiensi (ɳ)

yang dihasilkan. Penelitian Vidian (2012) menunjukkan bahwa membesarnya

laju alir udara pada tungku menyebabkan bertambahnya suplai udara maka

jumlah oksigen yang dipergunakan untuk pembakaran juga semakin

meningkat. Semakin besar kecepatan aliran udara, maka suhu api yang

dihasilkan semakin besar, sehingga mengakibatkan jumlah gas mampu bakar

akan bertambah, dan menaikkan jumlah kalor yang dilepaskan ke ruang

bakar.

4

Beberapa upaya pengembangan dilakukan dalam meningkatkan kualitas

tungku untuk mengurangi permasalahan pada tungku pembakaran. Salah

satunya menurut Kurniawati (2013) yang melakukan simulasi variasi

ketebalan bahan untuk tungku dengan menggunakan beton, batu bata dan fire

brick dapat meningkatkan efisiensi tungku serta mengurangi efek kehilangan

panas yang terjadi. Muh. Badaruddin (2016) melakukan penelitian lain

tentang modifikasi tungku dengan menggunakan bata tahan api tipe SK32 dan

ceramic woll dimana dengan menggunakan material tersebut dapat

menaikkan efisiensi termal sebesar 34 % serta menurunkan konsumsi bahan

bakar.

Dari beberapa penelitian-penelitian yang telah dijelaskan diatas, dapat

disimpulkan bahwa faktor yang mempengaruhi besarnya nilai efisiensi

thermal tungku diantaranya yaitu menutup rapat lubang dibawah wajan,

penambahan cerobong, mengisolasi dinding tungku, ukuran celah lubang

udara masuk, kecepatan aliran udara masuk, volume ruang bakar, dan

material dinding tungku yang digunakan. Penelitian terhadap tungku 2 tobong

yang belum dilakukan adalah tentang pengaruh volume ruang bakar terhadap

unjuk kerja tungku. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini akan dilakukan

pembuatan dan pengujian variasi volume ruang bakar pada tungku 2 tobong.

Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh variasi perbandingan diameter

dan tinggi ruang bakar utama pada tungku 2 tobong terhadap unjuk kerja

tungku pembakaran.

5

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis bagaimana

mendapatkan kinerja sebuah tungku pembakaran yang optimum dengan

variabel variasi volume ruang pembakaran terhadap:

1. Temperatur ruang bakar utama

2. Temperatur pendidihan air

3. Kebutuhan bahan bakar

4. Efisiensi thermal tungku

C. Batasan Masalah

Batasan masalah diberikan dengan tujuan agar pembahasan dari hasil yang

didapatkan lebih terarah. Adapun batasan masalah pada penelitian ini, yaitu :

1. Variasi diameter tungku utama (tobong 1) sebesar 65 cm, 59 cm, 53 cm,

dan variasi tinggi dari dasar tungku ke dudukan wajan sebesar 45 cm, 40

cm, 35 cm.

2. Massa bahan bakar yang digunakan adalah 3,5 kg dengan penggunaan

bahan bakar kayu karet.

3. Kondisi temperatur udara sekitar dianggap seragam.

4. Material dinding tungku yang digunakan adalah lapisan bata tahan api

SK32, ceramic wool, dan bata merah.

5. Bentuk bahan bakar dianggap seragam.

6

D. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah:

BAB I : PENDAHULUAN

Terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan

dari penelitian ini.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini terdiri dari kajian pustaka dari penelitian terdahulu dan dasar teori

yang diambil dari buku serta jurnal yang digunakan sebagai pedoman dalam

penelitian ini.

BAB III : METODE PENELITIAN

Berisi beberapa tahapan persiapan sebelum pengujian, prosedur pengujian,

proses pengolahan data dan diagram alir pengujian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisikan pembahasan dari data-data yang diperoleh pada pengujian tungku

pembakaran

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin

disampaikan dari penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Berisikan berbagai literatur dan referensi yang diperoleh penulis untuk

menunjang penyusunan penelitian ini.

LAMPIRAN

Berisikan perlengkapan dan beberapa hal yang mendukung penelitian.

7

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Teori Pembakaran

Pembakaran adalah proses kimia dengan kehadiran banyak oksigen (Air Fuel

Ratio ≥ 6,25) yang menghasilkan panas yang besar dan merupakan fenomena

reaksi yang secara otomatis dapat berkelanjutan melalui panas yang

dihasilkan dari reaksi tersebut (Knoef, 2005). Metode pembakaran merupakan

sebuah metode yang cukup efektif dan sudah terbukti dalam penanganan

biomassa yang dilakukan di dalam combustor. Bila biomassa digunakan

sebagai bahan bakar, dimana karbon, hidrogen, oksigen, sulfur, dan unsur

combustible lainnya yang ada dalam biomassa bereaksi dengan oksigen maka

akan terjadi proses pembangkitan panas, karbondioksida dan air melalui

reaksi oksidasi atau reaksi kimia eksotermis. Panas hasil pembakaran dapat

digunakan sebagai sumber energi dalam siklus pembangkit uap yang dapat

mengubahkan energi panas menjadi energi kinetik menuju turbin yang

kemudian dikonversi menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran dan

energi listrik dengan emisi polutan yang rendah (ZiaHaq, 2002). Alur proses

pembakaran meluputi proses pengeringan, pirolisis, gasifikasi, pembakaran

char, dan pembakaran gas hasil gasifikasi.

Semua bentuk pembakaran membutuhkan tiga komponen utama agar proses

pembakaran tersebut dapat berlangsung. Komponen-komponen tersebut yaitu

8

bahan bakar, Oksigen (O2) dan sumber panas awal. Proses pembakaran akan

terjadi jika tiga jenis komponen ini dipadukan di dalam lingkungan yang

memadai. Tidak akan terjadi proses pembakaran jika salah satu dari tiga

komponen ini dihilangkan. Bahan bakar yang digunakan yaitu kayu bakar

karena memiliki kandungan Selulosa dan Lignin yang nantinya diubah

menjadi hodrokarbon yang berguna dalam proses pembakaran, kemudian

udara yang berperan sebagai oksidan karena udara mengandung 21%

Oksigen. Selain itu, komponen yang berperan sebagai sumber panas awal

ialah percikan api.

Proses pembakaran kayu bakar membutuhkan beberapa tahap pembakaran.

Kayu bakar harus dibakar melewati 3 tahap berikut agar mendapatkan hasil

pembakaran yang sempurna, yaitu (Vogel, 2005) :

1. Tahap Pembakaran Pertama

Tahap pertama dalam proses pembakaran adalah proses pemanasan dan

proses penguapan. Proses ini adalah proses penghilangan kandungan air

didalam kayu dikarenakan kayu memiliki kandungan air. Pada saat kayu

mencapai suhu 212oF atau 100oC, kandungan air dalam kayu akan

menguap karena suhu tersebut adalah titik uap air. Dan ketika permukaan

kayu bersuhu antara 212oF sampai sekitar 450oF (100oC - 232oC)

Creosote (Sejenis minyak pengawet kayu) mengeluarkan Karbon

monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), asam cuka (CH3COOH) dan

asam formiat (CH2O2).

9

2. Tahap Pembakaran Kedua

Setelah kandungan air dikeluarkan dari kayu dan suhu kayu mencapai

540oF (282oC), maka terjadilah tahap kedua dalam pembakaran dengan

terjadinya pembakaran primer dan pembakaran sekunder. Pembakaran

primer berlangsung pada suhu 540oF (282oC) sampai suhu 900oF

(482oC). Dalam rentang suhu tersebut, kayu mengeluarkan beberapa gas

seperti metana (CH4), metanol (CH3OH), dan karbon dioksida (CO2).

Gas-gas ini memiliki kandungan 60% dari potensial panas kayu dan

disebut sebagai gas tahap kedua. Dibutuhkan kondisi yang sangat

menunjang agar pembakaran sekunder terjadi dan mencapai suhu 1100oF

(593oC). Sangat penting untuk mengatur jumlah udara masuk yang

dipakai menuju ruang bakar, dikarenakan udara masuk yang terlalu

banyak akan menyebabkan suhu gas bakar menurun karena proses

konveksi kalor yang cepat, dan udara masuk yang terlalu sedikit tidak

akan menunjang pembakaran yang berlanjut.

3. Tahap Pembakaran Ketiga

Jika proses pembakaran sudah melewati suhu 1100oC maka akan

terbentuklah arang pada kayu (Charcoal). Arang kayu ini dapat terbakar

dalam jangka waktu yang lebih lama pada suhu yang lebih rendah.

Proses pembakaran adalah proses oksidasi cepat pada bahan bakar dengan

hasil akhirnya adalah panas (kalor) dan cahaya. Jika ada pasokan oksigen

yang cukup, proses pembakaran yang sempurna akan terjadi. Karena

jumlahnya yang mencapai 20.9% dari udara, maka Oksigen (O2) merupakan

10

salah satu elemen bumi paling umum dan paling berperan dalam proses

pembakaran.

Beberapa unsur dalam bahan bakar seperti karbon, hidrogen dan sulfur akan

bercampur dengan oksigen yang berasal dari udara sehingga membentuk

karbon dioksida yang melepaskan kalor 8.084 kkal, uap air yang melepaskan

kalor 28.922 kkal dan sulfur dioksida yang melepaskan kalor 2.224 kkal.

Dalam kondisi tertentu, dengan melepaskan sejumlah kecil panas (2.430

kkal/kg karbon) unsur karbon juga dapat bersatu dengan oksigen sehingga

membentuk karbon monoksida (CO). Panas yang dihasilkan akan lebih

banyak bila karbon terbakar membentuk CO2 daripada membentuk CO

ataupun asap (UNEP, 2006).

B. Kebutuhan Udara untuk Pembakaran

Pembakaran merupakan reaksi oksidasi (penggabungan suatu zat dengan

oksigen), dimana dibutuhkan udara sebagai sumber oksigen utama supaya

reaksi pembakaran dapat berlangsung. Udara diperlukan untuk menciptakan

aliran turbulen di dalam ruang bakar dan sebagai pengatur temperatur selama

pembakaran. Berdasarkan reaksi oksidasi senyawa-senyawa dasar suatu

material dapat digunakan untuk menghitung jumlah udara total yang

dibutuhkan dalam proses pembakaran suatu material. Adapun reaksi oksidasi

dinyatakan melalui persamaan.

C + O2 CO2

S + O2 SO2

2 H2 + O2 2 H2O

11

C + S + 2H2 + 3O2 CO2 + SO2 + 2H2O

Dengan mengetahui jumlah massa atau volume oksigen yang diperlukan

dalam proses pembakaran dapat dihitung jumlah massa atau volume udara

yang dibutuhkan (UNEP, 2006).

C. Tungku Pembakaran

Tungku merupakan alat yang digunakan untuk mengkonversi energi potensial

bahan bakar dalam proses memasak menjadi energi panas. Untuk

memperoleh efisiensi pembakaran yang baik dari sebuah tungku, desain

teknis tungku harus diperhatikan. Tungku merupakan salah satu komponen

dalam proses pengolahan makanan yang dapat meningkatkan kesejahteraan

masyarakat, baik dalam skala lembaga, industri kecil maupun rumah tangga

(Grace Mulyono, 2009). berbagai jenis material seperti tanah liat, batu cadas,

batu bata-semen digunakan untuk membuat tungku masak serta ada tungku

cetak yang dibuat dengan sistem cor. Pada zaman sekarang tungku mulai

memiliki perkembangan, mulai dari perkembangan bentuk atau bahan.

Berikut ini merupakan pengembangan-pengembangan tungku yang telah

terjadi :

1. Tungku Kayu Bakar

Tungku ini dibuat menggunakan tanah lempung dicampur abu sekam dan

dibakar seperti batu bata. Tungku ini menggunakan bahan bakar kayu,

dengan penggunaan kayu bakar tidak perlu banyak pada saat

pembakaran, cukup dengan beberapa potongan kayu dan mendorong

12

sedikit demi sedikit hingga kayu benar-benar terbakar habis sampai

menjadi arang kemudian diisi dengan kayu bakar selanjutnya. Tungku ini

hanya mempunyai satu ruang pembakaran.

Gambar 1. Tungku kayu bakar satu tobong.

2. Tungku Bahan Bakar Arang

Tungku yang dibuat dari tanah lempung dan tidak memiliki ruang panas

tertutup sehingga api pembakaran terbuka langsung dari bahan bakarnya.

Tungku ini berbahan bakar arang yang diletakkan di cekungan atas, abu

sisa pembakaran akan terjatuh melalui lubang dibawahnya dan

ditampung dibagian dasar.

13

Gambar 2. Tungku bahan bakar arang.

3. Tungku Kayu Bakar Dua Tobong

Tungku yang dibuat dengan bata merah, tanah lempung dan semen.

Tungku ini menggunakan bahan bakar kayu dan memiliki dua tobong

(dua ruang pembakaran).

Gambar 3. Tungku kayu bakar dua tobong.

14

4. Tungku Kayu Bakar Bertingkat

Tungku dibuat dari bata merah yang dilumuri dengan adukan tanah liat

atau semen. Tungku ini menggunakan bahan bakar berupa kayu atau

bambu dan memiliki dua tobong atau lebih. Biasanya tinggi pada lubang

pertama, lubang kedua dan lubang ketiga memiliki tinggi yang berbeda,

dikarenakan aliran panas dari api semakin ke belakang semakin naik,

sehingga dibutuhkan perbedaan ketinggian lubang tungku untuk

menangkap panas yang terbuang sehingga tungku lebih efisien.

Gambar 4. Tungku kayu bakar bertingkat.

5. Tungku Hemat Energi

Di daerah Cilacap, Jawa Barat ada petani yang menggunakan tungku

hemat energi yang berbahan bakar kayu dan merang.Keunggulan Tungku

ini adalah :

a) Panas yang dihasilkan lebih tinggi dan langsung memusat

b) Hemat dalam pemakaian bahan bakar

c) Lebih simpel dalam pembuatan

Kelemahan Tungku ini adalah :

a) Hanya memiliki satu tobong

b) Kekuatan dari tungku yang tidak berumur panjang.

15

Gambar 5. Tungku hemat energi.

D. Bahan Bakar Tungku

Bahan bakar tungku biasanya menggunakan bahan bakar dari biomassa.

Untuk penelitian ini digunakan biomassa berupa kayu karet.

1. Kayu Karet

Kayu bakar adalah salah satu bagian dari biomassa yang merupakan

sumber energi dengan jumlah yang banyak tersedia di alam sehingga

berpotensi untuk dikembangkan menjadi sumber energi pengganti energi

fosil, seperti kayu bakar yang berasal dari pohon karet, melinjo, akasia,

mahoni dan sebagainya. Ketersediaan biomassa sebagai sumber energi

utama di Indonesia mencapai 280 juta Setara Barel Minyak (SBM) dan

sekitar 84% dari biomassa tersebut digunakan untuk kebutuhan sektor

rumah tangga (ESDM, 2010). Diperkirakan sekitar 80% sumber energi

masyarakat pedesaan khususnya untuk memasak, diperoleh dari kayu

bakar. Hal ini menuntut Kementerian Kehutanan untuk lebih aktif dalam

memberikan fasilitas dan sosialisasi energi biomassa secara luas kepada

masyarakat. Jika tidak dilakukan, dimungkinan akan timbul ancaman

16

menurunnya kayu hutan akibat pengambilan kayu secara liar yang tidak

memperhatikan asas kelestarian.

Pemerintah perlu melakukan beberapa usaha mencari bahan bakar

pengganti minyak tanah yang semakin mahal. Diantaranya adalah dengan

program menggalakkan kembali hutan dengan tujuan kayu energi untuk

konsumsi pabrik dan masyarakat golongan bawah. Tujuan dari program

ini adalah untuk memenuhi kebutuhan kayu bakar melalui pemberdayaan

hutan untuk masyarakat dan sekaligus dapat mengamankan kelestarian

hutan (Mindawati, 2005).

Pada awalnya Dunia internasional menyebut pohon karet sebagai

Rubberwood, pohon karet hanya tumbuh di daerah hutan Amazon Brazil.

Selanjutnya pada akhir abad ke-18 penanaman di daerah India mulai

dilakukan namun tidak berhasil. Kemudian dibawa sampai ke Singapura

dan daerah-daerah Asia Tenggara lainnya termasuk pulau Jawa. Kayu

karet memiliki ciri-ciri berwarna putih kekuningan, sedikit krem ketika

baru saja dibelah atau dipotong. Ketika sudah mulai mengeringakan

berubah sedikit kecoklatan. Kayu karet termasuk dalam golongan kayu

semi keras, dan termasuk kayu jenis lumayan berat dengan massa jenis

435-625 kg/m3 dengan level kelembaban kayu 12%. Kayu Karet

termasuk kelas kuat jenis ke-II, dan kelas awet jenis ke-III, sehingga

kayu karet dapat dimanfaatkan sebagai kayu alam alternatif untuk bahan

bangunan. Berikut ini adalah kandungan pada kayu karet berdasarkan

penelitian dari BPPT Tangerang.

17

Tabel 1. Analisis proximate dan ultimate pada kayu karet

Proximate analysis Result (%) Standard methodMoisture 10,24 ASTM D-3173

Ash 2,71 ASTM D-3174Volatile matter 71,81 ASTM D-3175Fixed karbon 15,25 By difference

Calorific value Result Standard methodCal/gram 4069 ASTM D 5865

Density Result Standard methodGram/cm3 0,044444444 ASTM D 167

Ultimate analysis Result (%) Standard methodMoisture 10,24 ASTM D-3173

Ash 2,71 ASTM D-3174Karbon 43,33 ASTM D-5373

Hydrogen 05.11 ASTM D-5373Nitrogen 0 ASTM D-5373Oxygen 38,61 By difference

Sumber: hasil pengujian BPPT Tangerang (G. Rinovianto, 2012).

Pada pengujian di atas digunakan dua jenis analisis yaitu proximate

analisis dan ultimate analisis. Proximate analisis adalah sebuah metode

pengujian bahan yang menganalisis karbon tetap, bahan yang menguap,

kadar air, dan persen abu. Analisis ini berguna untuk perancangan

jenis/kelas tungku, volume ruang bakar, peralatan pengendali polusi, dan

sistem perlakuan abu pada tungku berdasarkan hasil uji dan analisis

kadar abunya. Sedangkan ultimate analisis adalah sebuah metode analisis

bahan dimana seluruh komponen bahan baik padat maupun gas

diperhitungkan dalam analisisnya yang bertujuan untuk mendapatkan

kandungan kimia pada bahan uji seperti karbon, sulfur, hidrogen,

oksigen, dll. Analisis ini berguna untuk menentukan jumlah udara yang

18

dibutuhkan saat pembakaran, volume ruang bakar dan komposisi gas

mampu bakar (Kurniawan,2012).

Gambar 6. Kayu karet (dokumentasi penulis, 2017)

E. Material Pembuatan Tungku

Untuk penelitian ini digunakan material pembuatan tungku berupa bata tahan

api, semen tahan api, sodium silikat, castable, ceramic wool, bata merah dan

semen.

1. Bata Tahan Api

Bata tahan api adalah material dari unsur alumina dan silika yang

digunakan untuk melapisi tungku, kiln (oven pembakaran) dan jenis

ruang pengapian lainnya. Bata tahan api dibangun terutama untuk

menahan suhu tinggi, tetapi juga harus memiliki konduktivitas termal

yang rendah untuk menghemat energi dengan cara menyimpan kalor

yang terjadi pada saat pembakaran agar kalor tidak banyak keluar dari

tungku. Penggunaan bata tahan api banyak diaplikasikan pada Boiler,

Incinerator, Kiln, Rotary Dryer, tungku pembakaran, dll. Refraktori

19

adalah penyebutan lain untuk bata tahan api yaitu material yang dapat

mempertahankan sifat-sifatnya dalam kondisi yang sangat berat, seperti

suhu tinggi dan kontak langsung dengan material yang bersifat korosi.

Refraktori digunakan untuk struktur kontruksi atau untuk melapisi

struktur yang berhubungan dengan temperatur tinggi dari proses

pembakaran (Kurniansyah, 2015). Untuk dapat melayani penerapan yang

diminta, bata api atau refraktori membutuhkan karakteristik tertentu

diantaranya titik lebur yang tinggi, kekuatan yang bagus pada suhu tinggi

(diatas 600oC), tahan terhadap penurunan kualitas, mudah dalam

pemasangan, dan harga yang sesuai. Dalam penelitian ini digunakan bata

tahan api jenis SK32.

Gambar 7. Bata tahan api (Sumber: dokumentasi penulis, 2017).

Berikut ini adalah beberapa kegunaan batu tahan api yaitu:

1. Bagus sebagai material isolator (material yang mencegah

penghantaran panas)

20

2. Beberapa jenis mempunyai perilaku perluasan penyebaran kalor

yang komplek, kebanyakan hanya mempunyai perluasan penyebaran

panas yang kecil.

3. tingkat ketahanan yang bagus terhadap leburan asam

4. tingkat ketahanan yang baik terhadap perubahan suhu mendadak

Tabel 2. Spesifikasi dari beberapa jenis bata tahan api

sumber: PT. Benteng Api Refractorindo, 2017

2. Semen Tahan Api

Semen tahan api (fire mortar) berfungsi sebagai perekat batu tahan api.

Ketebalan maksimal saat mengaplikasikan semen tahan api ini adalah 5

mm.

21

Gambar 8. Semen tahan api (dokumentasi penulis, 2017)

Semen tahan api memiliki sifat tidak langsung mengeras sebelum terkena

panas/terbakar. Semen tahan api yang berbentuk powder ini cara

pakainya cukup dengan menambahkan sodium silicate (Kurniansyah,

2015).

Tabel 3. Spesifikasi semen tahan api

Sumber: PT. Benteng Api Refractorindo, 2017

3. Sodium Silicate

Sodium Silicate (Na2SO3) merupakan salah satu senyawa turunan silika

yang termasuk cukup banyak keberadaannya di Indonesia, sodium

silicate lebih sering dikenal dengan istilah water-glass. Pembuatan

sodium silicate pada umumnya menggunakan bahan baku dari pasir

22

kuarsa. Saat ini sudah mulai berkembang pembuatan sodium silicate dari

abu baggase tebu ataupun limbah geotermal. Pada umumnya silika

digunakan untuk proses pelapisan pada beberapa bagian material tertentu.

Sifat silika pada permukaan logam memiliki daya tarik menarik antar

molekul yang kuat, mempunyai penahan yang baik sehingga

memungkinkan untuk menahan penyebaran uap air, ion maupun oksigen

menuju permukaan logam sehingga dapat melindungi logam dari

pengkaratan. Selain itu sodium silikat juga memiliki ketahanan terhadap

suhu dan zat-zat kimia yang cukup kuat (Kurniansyah, 2015).

Gambar 9. Sodium silikat.

4. Selimut Serat Keramik

Ceramic wool blanket atau superwool blanket adalah isolasi tahan panas

yang berfungsi sebagai peredam panas yang bisa menahan panas sampai

temperatur 1200 oC, Ceramic wool terbuat dari alumina, silika, dan

oksida logam lainnya, atau yang jarang digunakan seperti silikon karbida.

23

Sebagian besar ceramic wool terbuat dari alumina dan silika dengan

perbandingan 50 : 50. Secara teoritis, monoksida keramik, seperti

alumina dan zirkona, terdiri dari setidaknya 80% dari satu oksida,

umumnya mengandung 90% bahkan lebih oksida basa. Kebanyakan

ceramic wool berwarna putih krem dan cenderung polycrystallines. Jenis

ceramic wool ini berbentuk seperti kapas yang menyebabkan volume

penyusutan akan semakin kecil dan lebih tahan terhadap perubahan

panas. Ceramic wool digunakan sebagai peredam panas pada furnace,

oven maupun boiler yang terbuat dari lelehan bahan-bahan murni,

melalui proses pelelehan secara panas elektronik, disertai semburan angin

tekanan tinggi, dan proses woolized. Membuat ceramic wool sebagai

materialyang lebih kuat dalam meredam panas dan lebih awet dalam

pemakaian, produk ceramic wool lebih favorit dalam pemakaian isolasi.

Tabel 4. Tabel konduktifitas termal ceramic wool

Sumber: PT. Benteng Api Refractorindo, 2017.

Karakteristik atau sifat-sifat dari ceramic wool ini antara lain :

a. Kemampuan menjaga suhu yang sangat baik.

b. Tingkat pengerutan atau pengempisan yang rendah.

c. Kemampuan sebagai isolator yang bagus.

24

Gambar 10. ceramic wool (PT. Benteng Api Refractorindo, 2017)

5. Semen

Semen adalah salah satu bahan pelekat yang jika bercampur dengan air

dapat mengikat material padat seperti pasir dan batu menjadi sebuah

kesatuan yang akan bereaksi secara hidrasi membentuk serbuk halus

yang akan digunakan sebagai bahan pengikat. Sifat pengikatan semen

ditentukan oleh susunan kimiawi yang terkandung didalam semen.

Adapun bahan dasar yang ada didalam semen adalah kalsium oksida

(CaO), silikon dioksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi (III)

oksida (Fe2O3), magnesium oksida (MgO), serta senyawa yang

mengandung oksigen lain dalam jumlah yang kecil.

Gambar 11. Semen

25

6. Bata Merah

Batu bata merah merupakan salah satu material penyusun dinding. Batu

bata merah terbuat dari olahan tanah liat yang dibakar sampai berwarna

kemerahan. Semakin berkurangnya penggunaan batu bata disebabkan

munculnya material-material baru seperti gipsum, olahan lain dari

bambu, yang cenderung lebih dipilih dikarenakan memiliki harga lebih

rendah dari umumnya dan secara desain lebih indah dipandang. Ada

kalanya terdapat batu bata yang warna dan tingkat kekerasannya berbeda

disebabkan karena perbedaan bahan baku tanah yang digunakan serta

perbedaan teknik pembakaran yang diterapkan.

Gambar 12. Bata merah

26

F. Nilai Pemanasan (Heating Value)

Nilai pemanasan (heating value) merupakan jumlah panas yang dilepas oleh

sejumlah unit massa atau volume bahan bakar dalam reaksi pembakaran

sampai suhu bahan bakar setelah pembakaran sama dengan suhu awal bakar.

Nilai panas bahan bakar biomassa diartikan sebagai energi panas yang

dilepaskan pada saat oksidasi komponen kimiawi yang terdapat pada bahan

bakar. Kalor pembakaran dari suatu bahan bakar adalah kalor yang dihasilkan

dari proses pembakaran sempurna pada bahan bakar saat volume konstan.

Panas pembakaran pada bahan bakar dapat dinyatakan dalam Higher Heating

Value (HHV) dan Lower Heating Value (LHV). HHV adalah nilai kalor

pembakaran dari bahan bakar yang di dalamnya masih terkandung panas laten

uap air produk pembakaran. Sedangkan LHV tidah disertai dengan panas

laten penguapan air (Kurniawan, 2012).

Nilai pembakaran tingggi dapat ditaksir dengan menggunakan analisis

ultimasi dan memakai rumus Dulong (Napitupulu. 2006):

HHV = 33950 C + 144200 − + 9400 S kJ/kg........................(1)

LHV = HHV – 2400 (H20 + 9H2)........................................................(2)

Keterangan: HHV : high heating value (kJ/kg)

LHV : low heating value (kJ/kg)

G. Perhitungan Efisiensi Termal

Dalam penelitian ini dilakukan pengujian water boiling test yaitu pengujian

seberapa banyak kalor yang digunakan untuk menguapkan air selama waktu

tertentu.

27

Perkiraan penggunaan jumlah pemakaian bahan bakar yang akan dipakai

untuk proses pemanasan air dapat menggunakan persamaan (Incropera,

2011):

Qbb = Qair ….……………………………………………………………...(3)

mbb∙LHV ∙ η tungku = mair ∙ Cpair ( T21-T11+T22-T12 )…........…..……..(4)

Jumlah karbon tidak terbakar ditentukan besarnya jumlah kayu yang tidak

terbakar setetelah kayu dibersihkan dari abunya dan ditimbang. Untuk

mencari kabon yang tidak terbakar dapat menggunakan persamaan berikut

(Badaruddin,2016):

Qkarbon = (33,826 x mr) x Cr .................................................................(5)

Efisiensi termal tungku (η) adalah persentase dari jumlah kalor yang keluar/

dibutuhkan (Qout = Qs+Ql) dibagi dengan kalor yang masuk ke sistem (Qin)

Untuk mencari efisiensi tungku digunakan persamaan sebagai berikut

(Mulyanto, 2016):

η = × 100%................................................................................(6)

Untuk mencari Qout digunakan 2 persamaan yaitu persamaan mencari kalor

sensibel (Qs) dan persamaan mencari kalor laten (Ql). kalor sensibel (Qs)

adalah jumlah kalor/panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air dari suhu

ruangan sampai suhu penguapan tanpa adanya perubahan fasa/wujud. kalor

laten (Ql) adalah jumlah kalor/panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air

28

dan mengubah wujud air menjadi uap air. Rumus kalor sensibel dan kalor

laten sebagai berikut (Mulyanto, 2016):

Qs =ṁ × ( − )………………………….........…………...(7)

Ql = ℎ ……...................…………………….........…………...(8)

Qin adalah energi panas yang masuk ke sistem (tungku), dalam pengujian ini

energi panas yang masuk ke tungku adalah panas dari pembakaran kayu

karet. Untuk mencari Qin digunakan persamaan berikut (Mulyanto, 2016):

Qin =ṁ × …………………………………….......………......(9)

29

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Pengambilan data penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Jurusan

Teknik Mesin Universitas Lampung. Untuk kayu karet yang digunakan

sebagai bahan bakar pengujian berasal dari Kabupaten Pringsewu. Adapun

waktu pelaksanaan penelitian ini dimulai pada Oktober 2017 sampai dengan

Juli 2018. Untuk tabel waktu dan tahapan pelaksanaan penelitian dapat dilihat

pada Lampiran.

B. Tahapan Penelitian

Berikut dijelaskan beberapa tahap yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu

sebagai berikut.

1. Studi Literatur

Pada penelitian ini dilakukan studi literatur mengenai material

pembuatan tungku, komposisi kimiawi kayu karet, metode pembakaran,

dan perhitungan pengujian Water Boiling Test.

2. Persiapan Alat dan Bahan

Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam pembuatan

tungku yaitu waterpass, ember, cangkul, cetok, meteran, benang, bata

30

tahan api SK32, semen tahan api, sodium silikat, ceramic wool, bata

merah, pasir, dan semen.

3. Pembuatan Tungku

Tungku dibuat berdasarkan prosedur pada bab III subbab D.

4. Pengujian

Pengujian dilakukan untuk mendapatkan data laju temperatur, waktu

sampai air mendidih dan massa sisa bahan bakar yang digunakan.

Pengujian dilakukan dengan menggunakan 3 variasi diameter tungku

utama (tobong 1) sebesar 53 cm, 59 cm, 65 cm, dan 3 variasi tinggi dari

dasar tungku ke dudukan wajan sebesar 35 cm, 40 cm, 45 cm.

5. Analisis Data

Data yang diperoleh dari pengujian pembakaran dengan metode water

boiling test digunakan sebagai dasar untuk melihat apakah dengan

melakukan variasi diameter dan tinggi tungku utama (tobong 1)

didapatkan hasil pembakaran yang lebih baik dibandingkan dengan tanpa

melakukan variasi tersebut. Analisis dan perhitungan akan digunakan

sebagai dasar untuk mengetahui karakteristik pengaruh variasi diameter

dan tinggi tungku utama (tobong 1) terhadap efisiensi thermal dari

tungku.

6. Penulisan Laporan

Penulisan Laporan adalah tahap akhir dari penelitian ini.

31

C. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :

1. Alat

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Selang waterpass

Selang waterpass berfungsi sebagai alat untuk mengukur tingkat

kerataan pada bidang tungku.

Gambar 13. Selang waterpass

b. Meteran

Meteran berfungsi sebagai alat pengukur panjang, lebar, tinggi dan

diameter tungku

Gambar 14. Meteran

32

c. Cangkul

Cangkul berfungsi sebagai alat untuk meratakan tanah tempat

pembuatan tungku pembakaran dan untuk mencampur adonan semen

dan pasir.

Gambar 15. Cangkul

d. Ember

Ember berfungsi sebagai tempat mencampur adonan semen tahan api

dan sodium silikat untuk menempelkan bata tahan api, juga

digunakan sebagai tempat membawa adonan semen dan pasir.

Gambar 16. Ember

e. Cetok

Cetok berfungsi sebagai alat untuk menganbil dan mengaduk adonan

33

Gambar 17. Cetok

f. Gelas Ukur

Gelas ukur berfungsi untuk mengukur volume air yang akan

digunakan dalam proses pengambilan data.

Gambar 18. Gelas ukur

g. Timbangan Digital

Timbangan digital pada penelitian ini digunakan untuk mengukur

massa dari bahan bakar yang digunakan untuk proses pembakaran,

serta untuk menimbang sisa pembakaran. Timbangan digital ini

memiliki ketelitian 1 gram.

34

Gambar 19. Timbangan digital

h. Stopwacth

Stopwacth pada penelitian ini digunakan untuk mengukur waktu

lama pemanasan air dalam satuan menit.

Gambar 20. Stopwacth

i. Termokopel

Termokopel digunakan unuk mendeteksi temperatur yang terdapat

pada ruang pembakaran (tobong pertama dan tobong kedua).

35

Gambar 21. Termokopel

j. Termometer

Termometer digunakan untuk mengetahui suhu air yang dididihkan,

suhu udara lingkungan dan suhu dinding bata api bagian luar.

Gambar 22. Termometer digital

k. Wajan

Wajan disini digunakan sebagai tempat tampungan air untuk media

terjadinya transfer panas antara api dan air. Wajan yang digunakan

sebanyak dua buah wajan dengan diameter 90 cm dan 70 cm.

36

Gambar 23. Wajan

2. Bahan

Adapun bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat

dalam deskripsi sebagai berikut :

a. Bata Tahan Api SK32

Bata tahan api SK32 digunakan sebagai dinding bagian dalam pada

tungku pembakaran. Bata tahan api ini mempunyai temperatur kerja

maksimum sebesar 1200 oC.

Gambar 24. Bata tahan api SK32

b. Semen Tahan Api

Semen tahan api jika dicampurkan dengan sodium silikat maka dapat

digunakan sebagai perekat batu tahan api dan untuk mencegah panas

keluar diantara celah – celah batu tahan api.

37

Gambar 25. Semen tahan api (fire mortar)

c. Sodium Silicate

Sodium silicate jika dicampurkan dengan semen tahan api berfungsi

untuk perekat atau penguat bata tahan api.

Gambar 26. Sodium silicate

d. Ceramic wool

Ceramic wool berfungsi untuk meredam panas yang melewati bata

tahan api, kemampuannya sampai dengan temperatur 1260 oC.

38

Gambar 27. Ceramic wool

e. Air

Pada penelitian ini air digunakan sebagai media penerima kalor dari

proses pembakaran pada tungku dan sebagai media dalam

pengambilan data dari temperatur panas air yang didapat. Air

sebanyak 10 liter digunakan dalam setiap kali pengambilan data.

Pada saat pembuatan tungku, air digunakan sebagai media

pemcampur semen dan pasir untuk dinding bagian luar tungku.

Gambar 28. Air

f. Dinding Bata dan Semen

Dinding bata dan semen berfungsi sebagai pengokoh bagian luar

pada tungku pembakaran

39

Gambar 29. Dinding bata dan semen

g. Kayu Karet

Kayu karet disini digunakan untuk bahan bakar dari proses pengujian

yang akan dilakukan

Gambar 30. Bahan bakar kayu karet

D. Prosedur Pembuatan Tungku Pembakaran

Pembuatan tungku dilakukan melalui prosedur sebagai berikut

1. Tanah ditempat yang akan dibangun tungku diratakan.

2. Pondasi dibuat dengan menggunakan bata merah yang dicampur dengan

semen pada tanah yang telah diratakan.

3. Bata tahan api dipasang dengan perekat semen tahan api yang dicampur

dengan Sodium silicate diatas pondasi.

40

4. Mal berbentuk lingkaran dibuat dari triplek untuk tungku tobong pertama

dengan diameter 65 cm dan pada tobong kedua berdiameter 55 cm.

5. Bata tahan api diletakkan dengan perekat semen tahan api yang dicampur

dengan Sodium silicate pada posisi horizontal di mal berbentuk lingkaran

dan membuat cerobong dengan tinggi 1 meter.

6. Pembakaran dilakukan agar semen tahan api yang dicampur dengan

Sodium silicate agar menjadi keras

7. Setelah dinding bata api dingin kemudian menempelkan ceramic woll

pada bagian luar dinding bata tahan api dan bagian luar cerobong

8. Setelah ceramic wool terpasang di setiap bagian luar dinding bata api,

membuat dinding dari bata merah dan semen di bagian terluar

9. Dudukan wajan dibuat pada bagian atas tungku dengan meletakkan

wajan lalu ditempelkan adukan semen agar api dari proses pembakaran

tidak keluar melalui dudukan wajan

10. Setelah itu membuat variasi diameter tungku utama (tobong 1) sebesar 53

cm, 59 cm, 65 cm, dan variasi tinggi dari dasar tungku ke dudukan wajan

sebesar 35 cm, 40 cm, 45 cm.

Gambar 31. Tungku dua tobong untuk pengujian.

41

E. Prosedur Pengujian

Adapun tahapan pengambilan data yang akan dilakukan adalah:

1. Persiapan pengujian dilakukan dengan menggunakan beberapa variasi

yang akan dilakukan pada proses pengambilan data yaitu dengan

diameter tungku utama (tobong 1) sebesar 53 cm, 59 cm, 65 cm, dan

variasi tinggi tobong 1 dari dasar tungku ke dudukan wajan sebesar 35

cm, 40 cm, 45 cm

2. Tungku pembakaran dipastikan dalam kondisi siap digunakan untuk

pengujian.

3. Bahan bakar kayu karet dengan ukuran panjang ±40 cm. Memastikan

bahan bakar yang akan digunakan tersedia dalam jumlah yang memenuhi

selama proses pengujian dan bahan bakar yang akan digunakan dalam

kondisi kering.

4. Alat uji yang akan digunakan seperti stopwatch, termokopel dan

termometer sudah pada kondisi siap digunakan

5. Termokopel diletakkan pada lubang pengamatan yang ada pada dinding

tungku tobong 1, tobong 2 dan cerobong

6. Termometer untuk mengukur kenaikan suhu air diletakkan pada wajan 1

dan wajan 2, serta pada dinding tungku.

7. Dua buah wajan disiapkan untuk tempat pendidihan air dan wajan

diletakkan diatas ruang bakar tobong 1 dan tobong 2

8. Air sebanyak 20 liter yang akan di didihkan dimasukkan pada wajan

dengan pembagian 10 liter pada wajan tobong 1 dan 10 liter pada wajan

tobong 2 serta mengukur temperatur awal air

42

9. Bahan bakar dengan panjang 40 cm diletakkan pada ruang pembakaran,

menyalakan api dan dilanjutkan dengan proses pembakaran

10. Waktu dari dimulainya api menyala dicatat serta temperatur yang ada

pada termokopel pada setiap kenaikan waktu 1 menit dicatat.

11. Setelah air mendidih, pencatatan waktu dan temperatur tungku

dihentikan.

12. Langkah 1 sampai 11 untuk diulangi untuk pengujian beberapa variasi

yang lainnya.

F. Analisa Data

Setelah melakukan pengujian dan mendapatkan data yang dibutuhkan,

kemudian dilakukan perhitungan untuk mendapatkan efisiensi tungku dengan

metode Water Boiling Test (WBT). Selain itu melakukan pengamatan tentang

pengaruh variasi diameter terhadap tinggi tungku utama (tobong 1).

43

G. Alur Pengambilan Data

Gambar 32. Alur pengambilan data

Studi literatur

Pembuatan tungku

Kesimpulan

Mulai

SelesaiSintNaosit

Persiapan alat & bahan, serta desain tungku

Pengambilan data :1. temperatur ruang tungku sampai air mendidih2. waktu yang dibutuhkan sampai air mendidih3. massa bahan bakar sisa yang tidak ikut terbakar

Pengujian

Menganalisis hasil pengujian

Sesuai?

tidak

ya

44

H. Variabel Pengujian

Variabel pengujian merupakan variasi yang dilakukan dalam proses

pengambilan data. Variabel yang digunakan berupa variabel tetap dan

variabel berubah. Variasi tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 5. Variasi Percobaan

No variabel variasi proses

1 Bahan bakar Kayu karet

2 diameter tungku utama 53 cm, 59 cm, dan 65 cm

3 tinggi tungku utama 35 cm, 40 cm, 45 cm

I. Perhitungan Pemakaian Bahan Bakar

Nilai pembakaran (Heating value) dapat ditaksir dengan menggunakan

analisis ultimasi dan memakai rumus Dulong :

HHV = 33950 C + 144200 H - + 9400 S kJ/kg

LHV = HHV – 2400 (H20 + 9H2)

1. Kayu karet

Menurut penelitian yang dilakukan (Badarudin, 2016) kayu karet

memiliki nilai LHV sebesar 15851 kj/kg

Qw = mw ∙ cpw ( T21 - T11 + T22 - T12 )

Qw = 15 kg ∙ 4,2 kj/kg ( 90 – 27 + 77-27) oC

Qw = 15 kg ∙ 4,2 kj/kg(113 oC)

Qw = 7119 kj

Menurut 3 penelitian yang telah dilakukan sebelumnya didapat hasil

efisiensi tungku sebesar 23.78% (Badarudin), 23,63 % (arif budianto),

15,62% (Mulyanto), sehingga rata-rata efisiensi tungku sebesar 21.01% .

45

Qf = Qw

mf ∙LHV ∙ η = 7119 kj

mf ∙ 15851kj/kg ∙ 0,21 = 7119 kj

mf ∙ 3328,71 kj/kg = 7119 kj

mf = , /mf = 2.13 kg

jadi, kebutuhan bahan bakar minimum adalah 2.13 kg , dalam penelitian

ini digunakan bahanbakar kayu karet sebanyak 3.5 kg pada setiap

pengujian.

62

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Berdasarkan tinggi ruang bakar utama, temperatur rata-rata ruang bakar

utama terbesar terjadi pada tinggi tungku 35 cm sebesar 365,5 oC,

2. Berdasarkan diameter ruang bakar utama, temperatur rata-rata ruang

bakar utama terbesar terjadi pada diameter tungku 65 cm sebesar 355,2 oC

3. Temperatur pemanasan air wajan 1 terbesar terjadi pada variasi diameter

53 cm tinggi 45 cm sebesar 97 oC, sedangkan pada wajan 2 temperatur

terbesar didapatkan pada pengujian variasi diameter 59 cm tinggi 35 cm

sebesar 54,7 oC.

4. Waktu pendidihan air tercepat terjadi pada variasi diameter 65 cm tinggi

35 cm selama 21 menit, sedangkan waktu pendidihan air paling lama

terjadi pada variasi diameter 59 cm dengan tinggi 40 cm selama 35 menit.

5. Laju pemanasan air pada wajan 1 paling besar terjadi pada variasi

diameter 59 cm tinggi 45 cm sebesar 4,14 kg/jam. Pada wajan 2 didapat

nilai terbesar berada pada variasi diameter 65 cm tinggi 40 cm sebesar

1,37 kg/jam.

63

6. Nilai Fuel consumption rate (FCR) terendah terjadi pada variasi diameter

53 cm tinggi 40 cm sebesar 2,33 kg/jam, sedangkan FCR tertinggi terjadi

pada tungku dengan diameter 59 cm tinggi 45 cm sebesar 4,89 kg/jam

7. Nilai efisiensi thermal tungku dengan nilai paling tinggi terjadi pada

diameter 53 cm dengan tinggi 40 cm sebesar 34,026 % dan nilai paling

rendah terjadi pada variasi diameter 65 cm dengan tinggi 45 cm sebesar

23,701 %.

B. Saran

Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut :

1. Perlunya menambahkan alat pengukur panas dalam proses

pengambilan data agar lebih banyak titik penyebab kehilangan panas

yang bisa diketahui.

2. Perlu dilakukan pengujian variasi tingkat kadar air pada bahan bakar

kayu agar dapat diketahui pengaruh kadar air bahan bakar terhadap

efisiensi tungku

3. Diharapkan adanya pengujian pengaruh kecepatan udara masuk ke

tungku.

DAFTAR PUSTAKA

Badaruddin, Muh. 2016. Peningkatan efisiensi termal tungku biomassa untuk

proses pengeringan biji kakao di desa Wiyono kabupaten Pesawaran

provinsi Lampung. Program hibah PKM lbm 2016 dengan no. kontrak:

391/UN/26/8/LPM/2016.

BPS. 2015. Banyaknya desa/kelurahan menurut jenis bahan bakar untuk

memasak yang digunakan oleh sebagian besar keluarga dan keberadaan

agen/penjual bahan bakar. Badan Pusat Statistik, Jakarta.

Darmanto, D. (2016). Modifikasi tungku untuk meningkatkan produktifitas

industri rumah tangga gula aren. Momentum, Vol 12, no 1, April 2016, 60

- 63.

ESDM. 2010. Handbook of Energy & Economic Statistics of Indonesia. 7th edn.

Indonesia. pp. 17-33. Kementerian ESDM, Jakarta.

Incropera, Frank P. 2011. Fundamentals of heat and mass transfer, seventh

edition. John Wiley. Amerika

Knoef, H. Ed. 2005.Handbook Biomass Gasification. BTG Biomass

Technology Group.

Kurniansyah, Y. 2015. Proses pembuatan tungku gula merah hemat energi.

Lampung. Universitas Lampung

Kurniawan. 2012. Karakteristik konvensional updraft gasifier dengan

menggunakan bahan bakar kayu karet melalui pengujian variasi flow rate

udara. Skripsi. Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia. Depok.

Kurniawati. 2013. Pengaruh jenis dan ketebalan material terhadap distribsi

temperatur dinding tungku dengan pelekat CFD (STUDI KASUS DI

INDUSTRI TEMPE kecamatan Tenggilis Mejo Surabaya). Jurnalis sains

dan seni pomits vol. 1, 1-6

Mindawati, N. 2005. Dampak kenaikkan harga bahan bakar minyak (BBM)

terhadap kerusakan hutan dan alternatif penanggulangannya. Warta Pusat

Litbang Hutan dan Konservasi Alam. Vol. 2(4) : 3 – 5

Mulyanto, A. 2016. Pengaruh ketinggian lubang udara pada tungku pembakaran

biomassa terhadap unjuk kerjanya. Dinamika Teknik Mesin, Volume 6 No.

1, p. ISN; 2088-088X, e, ISSN: 2502-1729.

Mulyono, Grace. 2009. Kajian ergonomi pada tungku masak dapur tradisional

masyarakat Desa Sukorejo Kediri. Petra Christian University. Surabaya.

Munir, S. 2011. Pemantauan kinerja tungku perbaikan yang dioperasikan berkala

dengan banyak bahan bakar padat (MULTI FUEL STROKE IMPROVED

FURNACE) di sentra–sentra UMKM kabupaten Ciamis. Prosiding sNaPP

2011 Sains, Teknologi dan Kesahatan.

Rinovianto, Guswendar. 2012. Karakteristik gasifikasi pada updraft double gas

outlet gasifier menggunakan bahan bakar kayu karet. Skripsi. Departemen

Teknik Mesin Universitas Indonesia. Depok.

United Nations Environment Programme (UNEP). 2006. Terjemahan publikasi

UNEP: Pedoman efisiensi energi untuk industri di asia. BPPT. Jakarta.

Vidian, F., 2012, Gasifikasi tempurung kelapa menggunakan updraft gasifier

pada beberapa variasi laju alir udara pembakaran. Jurusan Teknik Mesin,

Fakutas Teknik, Universitas Sriwijaya, Palembang.

Vogel, Michael. 2005. Pemanasan dengan Kayu : Prinsip Pembakaran,

Terjemahan. Montana State University, Amerika Serikat.

Widiarto, I.H. 2012. Pengaruh luas celah udara pada kompor briket batubara

terhadap efisiensi waktu pendidihan air. Skripsi. Fakultas Keguruan Dan

Ilmu Pendidikan, Universitas Jember. Jember.

ZiaHaq. 2002. Biomass for Electricity Generation. Energy Information

Administration, Annual Energy Outlook, Washington DC.