Pengering Kayu dengan Solar Heat Water Collector (SHWC)

Pengering Kayu dengan Solar Heat Water Collector (SHWC)

Oleh : Dr. Joko Sulistyo & Dr. Tomy Listyanto

Berikut merupakan hasil kegiatan di Lab Pengeringan dan Pengawetan Kayu yang dibiayai melalui skema Hibah Unit Penguatan Riset dari DIKTI

Seperti apa sistem pengeringan kayu dengan SHWC?

Solar heat water collector merupakan sistem pemanas yang memanfaatkan energi panas sinar matahari sebagai sumber untuk memanaskan air. Air panas ini selanjutnya digunakan sebagai media sumber panas yang digunakan dalam proses pengeringan kayu.

Gambar 1. Pengering kayu dengan solar heat water collector (Garry Harris).

Panel SHWC bisa ditempatkan sesuai dengan kondisi bangunan dan lingkungan sekitarnya. Panel bisa diletakkan di atap, di dinding,di gedung yang berdekatan atau di halaman. Panel SHWC diarahkan ke matahari, dengan sudut yang menghasilkan paling banyak mendapatkan paparan sinar matahri. Panas yang terserap akan memanaskan air yang sedang berada di dalam panel collector. Air dipompakan dalam sirkuit tertutup antara collector dan pemanas di dalam dapur pengering kayu. Panas diekstrak dari air yang kemudian kembali ke panel collector untuk pemanasan ulang. Seringkali system SHWC dilengkapi dengan pemanas tambahan menggunakan gas, pembakaran biomassa dan sebaginya.

Sistem dan konstruksi pengeringan kayu dapat menerapkan pengering buatan seperti dilengkapi dengan elemen pemanas, kipas/fan untuk mengatur sirkulasi udara, pengatur suhu dan kelembaban relatif.

Desain Panel SHWC

Apakah panel SHWC dapat dibuat sendiri?

Konstruksi panel SHWC seperti apa?

Konstruksi panel SHWC meliputi kaca glazing (dapat menggunakan kaca es, atau material polyethen), pipa air, lembaran absorber panas dan material insulasi yang keseluruhan komponen ini dapat dimasukkan dalam kotak yang dapat dibuat dari metal atau kayu. Seperti yang sudah diketahui bersama, lembaran yang gelap akan menyerap radiasi sedangkan lapisan yang terang akan merefleksikannya. Prinsip di dalam collector yang berbentuk datar (flat) terdiri dari lembaran metal berwarna gelap dimana ada air di dalamnya. Lapisan absorber ini biasanya dari tembaga atau alumunium. Lapisan absorber selanjutnya di tutup dengan lapisan gelas (kaca, fiber, atau plastik) yang berfungsi untuk meneruskan radiasi dari matahari ke lapisan absorber dan berfungsi juga mencegah hilangnya panas yang keluar dari lapisan absorber. Jarak antara lapisan kaca dan lapisan absorber kurang lebih 2,5 cm. Ruangan antara lapisan kaca dan lapisan absorber sebaiknya tertutup rapat agar tidak ada debu yang masuk. Sedangkan jarak antar lapisan kaca sebaiknya antara 1,5 sampai 2 cm. Melihat skema konstruksi panel SHWC maka kita dapat mempuat panel ini sendiri.

Air dingin dialirkan masuk ke dalam panel, kemudian menyerap panas selama mengalir di dalam panel tersebut. Air panas keluar dari panel SHWC dapat digunakan untuk pengeringan kayu. Lembaran absorber bermanfaat untuk menyerap panas dari sinar matahari yang tembus ke dalam panel ini. Salah satu model konstruksi panel SHWC dapat dilihat di Gambar 2

Gambar 2. Konstruksi panel SHWC

Mekanisme Penyerapan Panas dalam Panel SHWC

Gambar 3 menampilkan mekanisme penyerapan panas dalam panel SHWC. Tampak bahwa keberadaan kaca glazing berfungsi untuk menghilangkan pengaruh angina atau aliran udara sehingga penyerapan panas matahari untuk pemanasan air menjadi lebih optimal. Kaca glazing juga dapat menimbulkan konveksi panas di ruang di antara kaca glazing dan bahan penyerap panas. Oleh karenanya suhu di ruang ini menjadi lebih tinggi di bandingkan suhu lingkungan. Panas yang dapat diserap air menjadi lebih tinggi bisa mencapai 60 °C atau lebih.

Gambar 3. Mekanisme penyerapan panas dalam panel SHWC

Desain sistem SHWC untuk pengeringan kayu

Desain pengering kayu memanfaatkan panel SHWC seperti apa?

Mari kita lihat desain di bawah ini.

Cukup mudah untuk membangun pengering kayu menggunakan panel SHWC sebagai sumber panasnya. Material yang digunakan meliputi pipa tembaga, pipa stainless, lembaran aluminium, stainless stell, kipas angin, kayu dan beberapa bahan lain. Semua bahan ini tersedia di toko bangunan terdekat.

Desain Tanur Pengeringan Kayu dengan Solar Hot Water Collector