kepada inovasi ums
TRANSCRIPT
kepada
ECO-SOLAR DRYERINOVASI UMS
PENGENALAN
ECO-SOLAR DRYERINOVASI UMS
PENGENALANkepada
JIDON JANAUN
kepada
ECO-SOLAR DRYERINOVASI UMS
PENGENALAN
ECO-SOLAR DRYERINOVASI UMS
PENGENALANkepada
JIDON JANAUN
PENERBIT UNIVERSITI MALAYSIA SABAHKota Kinabalu • Sabah • Malaysia
http://www.ums.edu.my2020
Ahli Majlis Penerbitan Ilmiah Malaysia (MAPIM)
kepada
ECO-SOLAR DRYERINOVASI UMS
PENGENALAN
ECO-SOLAR DRYERINOVASI UMS
PENGENALANkepada
© Universiti Malaysia Sabah, 2020
Hak cipta terpelihara. Tiada bahagian daripada terbitan ini boleh diterbitkan semula, disimpan untuk pengeluaran atau dikeluarkan ke dalam sebarang bentuk sama ada dengan cara elektronik, gambar serta rakaman dan sebagainya tanpa kebenaran bertulis daripada Penerbit Universiti Malaysia Sabah, kecuali seperti yang diperuntukkan dalam Akta 332, Akta Hak Cipta 1987. Keizinan adalah tertakluk kepada pembayaran royalti atau honorarium.
Segala kesahihan maklumat yang terdapat dalam buku ini tidak semestinya mewakili atau menggambarkan pendirian mahupun pendapat Penerbit Universiti Malaysia Sabah. Pembaca atau pengguna buku ini perlu berusaha sendiri untuk mendapatkan maklumat yang tepat sebelum menggunakan sebarang maklumat yang terkandung di dalamnya. Pandangan yang terdapat dalam buku ini merupakan pandangan ataupun pendapat penulis dan tidak semestinya menunjukkan pendapat atau polisi Universiti Malaysia Sabah. Penerbit Universiti Malaysia Sabah tidak akan bertanggungjawab terhadap sebarang masalah mahupun kesulitan yang timbul, sama ada secara menyeluruh atau sebahagian, yang diakibatkan oleh penggunaan atau kebergantungan pembaca terhadap kandungan buku ini.
Perpustakaan Negara Malaysia Data Pengkatalogan-dalam-Penerbitan
Jidon Janaun, 1973- PENGENALAN Kepada INOVASI UMS : ECO-SOLAR DRYER / JIDON JANAUN. ISBN 978-967-2166-90-0 1. Solar dryers--Technological innovations. 2. Solar food dryers--Technological innovations. 3. Solar heating--Equipment and supplies. 4. Food--Drying--Equipment and supplies. 5. Government publications--Malaysia. I. Judul. 664.0284
Muka taip teks: Swiss721 Cn BTSaiz taip teks dan leading: 11/14 poinReka letak kulit & halaman: Rosalind GanisPembaca pruf: Alecia AngatiEditor: Ainun JamilDiterbitkan oleh: Penerbit Universiti Malaysia Sabah Tingkat Bawah, Perpustakaan Universiti Malaysia Sabah Jalan UMS 88400 Kota Kinabalu, Sabah.Dicetak oleh: Percetakan Keningau Sdn Bhd (63932H) Lot 26, Phase 1, HSK Industrial Centre, km 8, Jalan Penampang, 88300 Kota Kinabalu, Sabah.
v
KANDUNGAN
Senarai Jadual viiSenarai Rajah viiiPrakata xPendahuluan xii
Muka Surat
Bab 1 Pengenalan kepada Proses Pengeringan 1.1 Pendahuluan 1.2 Mekanisme Pengeringan
Bab 2 Pengenalan kepada Teknologi Pengeringan Solar
2.1 Pengenalan kepada UMS Eco-Solar Dryer 2.2 Struktur Binaan Mesin Pengering UMS Eco-
Solar Dryer 2.2.1 Pengumpul Pemanasan Solar 2.2.2 Ruang Pengering 2.2.3 Cerobong
Bab 3 Mekanisme Pengeringan dalam Mesin Pengering UMS Eco-Solar Dryer
3.1 Model Hibrid UMS Eco-Solar Dryer 3.2 Perlindungan Harta Intelek Solar Dryer Bab 4 Teknik Penyediaan Sampel untuk Pengeringan
Menggunakan UMS Eco-Solar Dryer Bab 5 Prosedur Pengendalian dan Pengoptimuman UMS
Eco-Solar Dryer 5.1 Prosedur Pengoperasian UMS Eco-Solar
Dryer 5.1.1 Operasi Secara Aliran Pengudaraan ke Atas
(Mod Updraft) 5.1.2 Operasi Secara Aliran Angin ke Bawah (Mod
Downdraft)
1
5
15
21
23
vi
5.2 Prosedur Pengoperasian UMS Eco-Solar Dryer Model Hibrid
5.3 Panduan Pengoperasian Panel Kawalan 5.4 Pengoptimuman Mesin Pengering UMS Eco-Solar
Dryer
Bab 6 Prosedur Pengeringan Menggunakan UMS Eco-Solar Dryer
6.1 Prosedur Penger ingan Daun dan Buah Mulberi
6.2 Membersih dan Menyediakan Daun dan Buah Mulberi
6.3 Menyediakan Mesin Pengering 6.4 Operasi Pengeringan
Bab 7 Teknik Penjagaan dan Penyelenggaraan UMS Eco-Solar Dryer
7.1 Aspek Keselamatan Penggunaan UMS Eco-Solar Dryer
Penutup BibliografiIndeks
43
47
495153
vii
Jadual
5.1 Komponen-komponen dalam panel kawalan 5.2 Bacaan hasil timbangan sampel di setiap persampelan
di dalam satu dulang 5.3 Contoh jadual yang digunakan untuk merekod proses
pengeringan 5.4 Maklumat data pengeringan beberapa sampel yang
dikeringkan dalam mesin pengering solar 6.1 Kandungan air biomas bagi setiap sampel
Muka Surat
32 35
37
39
44
SENARAI JADUAL
viii
Rajah 1.1 Graf kadar pengeringan 2.1 Pengeringan ikan masin di tempat terbuka yang
terdedah kepada pelbagai jenis pencemaran yang boleh menjejaskan kesihatan
2.2 Reka bentuk keseluruhan mesin pengering UMS Eco-Solar Dryer
2.3 UMS Eco-Solar Dryer 2.4 Pengumpul pemanasan solar 2.5 Pengumpul pemanasan solar yang diperbuat daripada
bekas minuman tin terpakai 2.6 Keadaan dalam ruang kebuk pengeringan. (a) slot untuk
dulang (no. 16), dan juga tingkap untuk udara masuk dan keluar dari kebuk pengeringan (no. 6–9). (b) kebuk pengeringan yang mengandungi dulang pengeringan
2.7 Penulis memberi penerangan tentang UMS Eco-Solar Dryer kepada pelawat
2.8 Keadaan sebenar bahagian cerobong 3.1 Skematik proses pengeringan UMS Eco-Solar Dryer 3.2 Model hibrid UMS Eco-Solar Dryer yang dibangunkan
untuk komuniti Kampung Tudan, Kiulu, Tuaran, Sabah 3.3 Majlis menandatangani perjanjian perlesenan
pengkomersialan solar dryer antara UMS dan Villaco Sdn. Bhd. pada 25 Oktober 2017. Villaco Sdn. Bhd. mendapat hak eksklusif mengkomersialkan solar dryer atau dikenali UMS Eco-Solar Dryer selama sepuluh tahun
3.4 Keratan akhbar majlis menandatangani perjanjian pengkomersialan solar dryer oleh akhbar Daily
Express Sabah pada 26 Oktober 2017 4.1 Sampel buah dan daun mulberi 4.2 Contoh biji kelapa sawit diratakan di dalam dulang-
dulang sampel 5.1 Ananth, pelajar tahun akhir (Program Kejuruteraan
Kimia, UMS) membuat pengujian suhu dan kelembapan udara dalam kebuk pengeringan
Muka Surat
3 6
8 9 10 11
12
12
13 16 17
18
19
21 22
24
SENARAI RAJAH
ix
5.2 (a) Peranti pengukur keamatan cahaya dan (b) Peranti pengukur kelajuan aliran udara
5.3 UMS Eco-Solar Dryer ketika waktu siang 5.4 Kedudukan plat di dalam kebuk pengeringan 5.5 Ilustrasi pergerakan udara dalam mod updraft 5.6 Ilustrasi pergerakan udara dalam mod downdraft 5.7 Ruang kebuk pengeringan UMS Eco-Solar Dryer model
hibrid dengan lampu pemanas IR (infrared) yang dikuasakan oleh tenaga elektrik
5.8 (a) Kedudukan panel kawalan di bahagian luar kebuk pemanasan dan (b) susun atur peranti dalam panel kawalan
5.9 Struktur komponen peranti dalam panel kawalan 5.10 Taburan bacaan direkod terhadap satu sampel di dalam
satu dulang 5.11 Carta alir proses pengoptimuman pengeringan 5.12 (a–g) Beberapa jenis tumbuhan, hasil laut dan pertanian
yang dikeringkan dalam solar dryer 6.1 Langkah-langkah kerja pengeringan daun dan buah
mulberi
24
25 26 27 28 29
30
31 35
38 42
45
x
Pengetahuan tentang kepentingan pengeringan yang baik dalam penyediaan makanan dan pelbagai aktiviti kehidupan harian telah lama disedari sejak
zaman purbakala. Proses pengeringan sudah menjadi sebahagian daripada aktiviti lazim yang diketahui turun-temurun. Bahkan, sehingga kini teknik pengeringan tradisi, iaitu kaedah menjemur di bawah sinaran matahari di tempat terbuka masih diamalkan walaupun sudah ada mesin-mesin pengeringan yang canggih dicipta. Kaedah menjemur di bawah matahari ini masih menjadi pilihan dalam kalangan pengguna individu mahupun pengusaha-pengusaha industri kecil dan sederhana seperti peniaga ikan masin dan ikan bilis. Antara faktor penarik kepada penggunaan kaedah ini adalah kerana percuma dan mudah, di samping ketiadaan mesin pengering yang sesuai dengan kegunaan pengeringan dan harganya yang mampu milik. Bagaimanapun, cuaca yang tidak menentu menyebabkan pengusaha ikan bilis dan ikan kering terpaksa mengalami kerugian dan pembaziran apabila ikan tidak dapat dikeringkan.
Atas permasalahan inilah, maka tercetusnya idea untuk mereka cipta mesin pengering solar. Setelah mengambil kira reka bentuk-reka bentuk pengering solar yang terdapat dalam pelbagai artikel jurnal, maka lahirlah sebuah inovasi mesin pengering solar baharu yang dinamakan ‘UMS Eco-Solar Dryer’. Buku ini ditulis sebagai penambahbaikan modul yang dihasilkan sebelum ini bertajuk Modul Penggunaan Mesin Pengering Smart Solar Dryer. Beberapa tambahan maklumat baharu disertakan seperti data pengeringan menggunakan mesin pengering solar dryer.
Buku ini terdiri daripada beberapa bahagian, iaitu pengenalan kepada proses pengeringan secara umum, kemudian disusuli dengan pengenalan kepada mesin pengering solar. Bahagian berikutnya berkisar tentang pengendalian dan penjagaan mesin pengering solar. Buku ini sesuai dibaca oleh pengguna dan penjual UMS Eco-Solar Dryer dan dijadikan sebagai bacaan tambahan bagi Kursus Proses Pemisahan dan Kejuruteraan Pemprosesan Makanan di peringkat Ijazah Sarjana Muda.
Sekalung penghargaan diucapkan kepada Kementerian Pengajian Tinggi Malaysia atas dana penyelidikan yang diberikan melalui program NBOS, kepada pelajar tahun akhir seliaan penulis, iaitu Lim Beng Chew, Corezza Adele Chin, Ananth Manickam Wash, Shahirah Syazwani Arifin dan
PRAKATA
xi
Nur Syazwani Kassim, serta pembantu penyelidik, Valerian Victor Kong dan Ivan Isaac Danny atas kerja-kerja pengumpulan data dan penulisan tesis yang menyumbang kepada penghasilan buku ini. Tidak lupa juga kepada Syarikat Villaco Sdn. Bhd. khususnya Pengarah Urusan dan Pengurus Besar, Immanuel Jemy Stephen dan Marcellus Kan yang mengendalikan kerja-kerja pembuatan mesin pengering ini.
Jidon Janaun, PhDFakulti KejuruteraanUniversiti Malaysia Sabah
xii
Sedikit sebanyak ekonomi masyarakat banyak dipengaruhi oleh proses pengeringan. Misalnya pengeringan ikan, udang, buah-buahan, sayur
dan bermacam-macam lagi. Pengeringan biasanya diperlukan sebelum sesuatu bahan tersebut boleh digunakan. Proses ini juga diperlukan agar bahan tersebut lebih ringan untuk dipindahkan dan dapat bertahan lama untuk disimpan. Teknik pengeringan yang lazim digunakan sejak turun-temurun adalah pengeringan secara terbuka di bawah cahaya matahari. Teknik ini berkesan dan murah, namun mempunyai pelbagai kelemahan seperti tahap kebersihan yang rendah serta dipengaruhi oleh keadaan cuaca. Pengeringan secara terbuka memerlukan penyelesaian yang dinamik dan murah.
Untuk menyelesaikan segala permasalahan tersebut, sebuah mesin yang dinamakan UMS Eco-Solar Dryer dicipta. Mesin ini mempunyai tiga komponen utama, iaitu kebuk pengeringan, pengumpul haba suria dan cerobong. Keunikan reka bentuk UMS Eco-Solar Dryer ini berbanding ‘Solar Dryer’ yang ada di pasaran adalah kebolehannya beroperasi dalam dua mod pengudaraan, iaitu pergerakan udara ke atas (updraft) dan ke bawah (downdraft) dalam unit yang sama. Kebiasaannya, kedua-dua mod ini adalah dalam unit yang berasingan. Ciri ini memberi kemudahan untuk pengeringan yang lebih seragam tanpa perlu menterbalikkan bahan yang hendak dikeringkan. UMS Eco-Solar Dryer atau dikenali sebagai ‘Smart Solar Dryer’ ini merupakan reka cipta penulis bersama pelajar tahun akhir Program Sarjana Muda Kejuruteraan Kimia, Lim Beng Chew. UMS Eco-Solar Dryer juga boleh dioperasikan dengan mod hibrid, iaitu menggunakan kombinasi pemanasan menggunakan cahaya matahari dan tenaga elektrik untuk pemanasan udara (menggunakan lampu pemanas) dalam kebuk pengeringan. ‘UMS Eco-Solar Dryer’ sesuai digunakan untuk hasil pertanian dan laut. Teknik penggunaan dan penjagaan mesin ini ada dimuatkan dalam modul ini. UMS Eco-Solar Dryer telah dikomersialkan oleh Syarikat Villaco Sdn. Bhd. Selain itu, usaha penambahbaikan mesin ini juga terus giat dijalankan melalui penglibatan komuniti. Komuniti dipelawa untuk menggunakan mesin pengering ini secara percuma, sementara data-data pengeringan dapat digunakan untuk pengubahsuaian sehingga dapat memenuhi keperluan pengguna. Di samping itu, kajian ilmiah terus dijalankan melalui kajian pelajar tahun akhir dan juga pelajar siswazah untuk menambah baik serta mengoptimumkan pengoperasian mesin UMS Eco-Solar Dryer ini.
PENDAHULUAN