16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN
Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Energi BaruTerbarukan Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan yang terletak di Jalan Sisingamangaraja,
Medan selama 1 bulan.
3.2 PERALATAN
3.2.1 PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Gambar 3.1 Pengering Surya 1.
Ruang Pengering Ruang pengering menggunakan plat aluminium dengan ketebalan 0,35 mm.
Ruang pengering memiliki cerobong sebagai keluarnya udara dan uap air hasil dari pengeringan. Ruang pengering ini memiliki dimensi panjang 2 m, lebar 1 m dan
tinggi 1 m. Ruang pengering dilapisi isolator berbahan fiber pada bagian samping dan atas yaitu acrylic dengan ketebalan 2 mm dan jarak antara lemari pengering dan
Universitas Sumatera Utara
17 acrylic 20 mm, sedangkan pada bagian bawah lemari pengering diberi isolator
sterofoam.
2. Kolektor
Kolektor surya pada pengering surya ini adalah tipe plat datar bersirip. Panjang daripada kolektor surya ini adalah 2 m dengan lebar 2 m. Berikut ini adalah gambar
detail kolektor surya beserta ukurannya [dalam mm].
3.
Gambar 3.2 Sirip Kolektor
Kolektor surya ini memiliki plat absorber dan dilapisi isolator berupa kayu, styrofoam, dan rockwoll, serta pada bagian atas dilapisi kaca.
base
permukaan sirip
Universitas Sumatera Utara
18 Gambar 3.3 Penampang Kolektor Surya
Adapun sifat konduktivitas dari bahan-bahan ini disajikan pada tabel 3.1 berikut ini.
Tabel 3.1 Konduktivitas Bahan [26] K
Aluminium
287 Wm.K K
kaca
0,761 Wm.K K
kayu
0,140 Wm.K K
rockwoll
0,042 Wm.K K
styrofoam
0,036 Wm.K Berikut ini merupakan dimensi dari kolektor surya:
Keterangan: A = Luas; p = panjang; l = lebar; t = tebal A
1
= p
1
x l
1
= 2,00 m x 0,17 m = 0,34 m
2
A
2
= p
2
x l
2
= 2,00 m x 0,16 m = 0,32 m
2
A
3
= p
3
x l
3
= 2,00 m x 0,11 m = 0,22 m
2
A
4
= p
4
x l
4
= 2,00 m x 0,05 m = 0,10 m
2
A
5
= p
5
x l
5
= 2,00 m x 2,00 m = 4,00 m
2
A
6
= p
6
x l
6
= 2,00 m x 2,005 m = 4,01 m
2
A
7
= p
7
x l
7
= 2,00 m x 2,125 =4,25 m
2
A
8
= p
8
x l
8
= 2,00 m x 2,230 m = 4,46 m
2
t
1
= t
8
= 10 mm t
2
= t
7
= 50 mm t
3
= t
6
= 60 mm t
4
= t
5
= 0,5 mm
Universitas Sumatera Utara
19
3.2.2 PERALATAN PENGUKURAN
Kajian performansi pengering surya diperoleh dari hasil perhitungan dengan menggunakan data-data yang diperoleh dari alat ukur seperti alat ukur intensitas
radiasi matahari, alat ukur temperatur dan yang lainnya.
1. Hobo Microstation Data Logger
Alat ini di hubungkan ke data logger untuk kemudian dihubungkan ke komputer untuk diolah datanya.
Spesifikasi Alat : a.
Skala pengoperasian: 20
o
C-50
o
C dengan baterai alkalin 40
o
C-70
o
C dengan baterai lithium
b. Input Processor: 3 buah sensor pintar multi channel monitoring
c. Ukuran: 8,9 cm x 11,4 cm x 5,4 cm
d. Berat: 0,36 Kg
e. Memori: 512 kb Penyimpanan data nonvolatile flash
f. Interval Pengukuran: 1 detik - 18 jam tergantung pengguna
g. Akurasi Waktu: 0 detik - 2 detik
Terdapat beberapa alat ukur pada Hobo Micro station data logger yaitu :
Gambar 3.4 Hobo Microstation data logger
a c
b
d
Universitas Sumatera Utara
20 Keterangan :
a. Pyranometer, adalah alat untuk mengukur radiasi matahari pada suatu lokasi.
Satuan alat ukur ini adalah Wm
2
. Adapun spesifikasi dari alat Pyranometer dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3.2 Spesifikasi Pyranometer Parameter pengukuran
Intensitas radiasi dengan interval 1 detik Rentang Pengukuran
0 sampai 1280 Wm
2
Temperatur kerja Temperature: -40° C to 75 °C -40° F to 167 °F
Akurasi ± 10,0 Wm
2
or ± 5. Tambahan temperatur error 0,38 Wm
2
°C from 25 °C 0,21 Wm
2
°F from 77 °F Resolusi
1,5 Wm
2
Penyimpangan ± 2 per Year
Panjang kabel 3 Meters 9,8 ft
Berat 120 grams 4,0 oz
Dimensi 41 mm Height x 32 mm Diameter 1 58 x 1 14
b. Wind Velocity Sensor, adalah alat untuk mengukur kecepatan angin. Satuan alat
ukur ini adalah ms. Adapun spesifikasi dari alat Wind Velocity Sensor dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3.3 Spesifikasi Wind Velocity Sensor Parameter pengukuran
Kecepatan angin rata-rata Kecepatan angin tertinggi
Data Channels 2 Channel, 1 Port
Rentang pengukuran 0 to 45 ms 0 to 100 mph
Operasi kerja Temperatur: -40
o
C to 75
o
C -40
o
F to 167
o
F Akurasi
±1.1 ms 2.4 mph atau 4 Resolusi
0,38 ms 0,85 mph Ambang batas awal
1 ms 2,2 mph Kecepatan angin maksimum 54 ms 120 mph
Universitas Sumatera Utara
21 Radius pengukuran
3 Meter Housing
3 buah Anemometer dengan bantalan Teflon Bearings dan poros Hardened Beryllium
Panjang kabel 3,0 Meters 10 ft
Dimensi 190 cm x 51 cm 7,5 x 3,2
Berat 300 gram 10 oz
c. Ambient Measurement Apparatus, adalah alat untuk mengukur temperatur
lingkungan sekitar. Satuan alat ukur ini adalah °C. Adapun spesifikasi dari alat Ambient Measurement Apparatus, dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3.4 Spesifikasi Measurement Apparatus Rentang pengukuran
-40 °C to 125 °C -40 °F to 257 °F Akurasi
±0,22 °C at 25 °C ±0.4 °F at 77 °F see Diagram Resolusi
0,02 °C 25 °C 0,04 °F 77 °F Penyimpangan
0,05 °Cyr + 0,1 °C1000 hrs above 100 °C Waktu Respon
Water: 3,5 minutes to 90 Air: 10 minutes to 90 Moving at 1 msec
Akurasi Waktu ±2 Minutes per Month at 25 °C 77 °F
Sampling Rate 1 Second to 18 Hours
Kapasitas penyimpanan data 43,000 12-bit SamplesReadings
Konstruksi housing 316L Stainless Steel with O-ring seal
Tekanankedalaman kerja 2200 psi 1500 m4900 ft maximum
Lingkungan kerja Air, Water, Steam 0 to 100 RH
Berat 72 g 2,5 oz
Dimensi 10,1 cm long x 1,75 cm diameter
d. T and RH Smart Sensor, adalah alat untuk mengukur kelembaban udara. Besarnya
nilai yang diukur oleh alat ini dalam persen .Adapun spesifikasi dari alat T and RH Smart Sensor, dapat dilihat pada tabel berikut :
Universitas Sumatera Utara
22 Tabel 3.5 Spesifikasi T dan RH Smart Sensor
Channel 1 Channel kelembapan
Rentang pengukuran -40 °C - 100 °C -40 °F - 212 °F
Akurasi ±0.2 °C - 0 °C sampai 50 °C ±0.36 °F 32
°C - 122 °F Resolusi
±0,03 °C dari 0 °C - 50 °C ±0,054°F dari 32°F - 122°F
Penyimpangan ±0,1 °C 0,18 °Ftahun
Waktu Respon kurang 2,5 Menit sampai RH 90 dalam 1 mdet
gerakan udara Housing
Stainless Steel Sensor Tip Pilihan operasi pengukuran
Tersedia Kondisi Lingkungan
Kabel dan Sensor Tahan air selama 1 tahun dengan Temperatur sampai 50 °C
Berat w 17 Meter Cable: 880 grams 12,0 oz
Dimensi 7 mm x 38 mm 0,28 x 1,50 - Sensor saja
2. Laptop
Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari Hobo Microstation data logger.
Gambar 3.5 Laptop
3. T data logger
Alat ini digunakan untuk merekam temperatur dalam kolektor dan ruang pengering. Pencatatan data pengukuran dilakukan dengan data logger untuk setiap 5
menit.
Universitas Sumatera Utara
23 Gambar 3.6 T data logger
4. Termolaser
Alat ini memiliki laser yang ditembakkan pada titik-titik yang akan diukur temperaturnya. Pencatatan data pengukuran dilakukan secara manual.
Gambar 3.7 Termolaser
3.3 PROSEDUR PENELITIAN