Waktu danTempat Pengujian Experime ntal Set Up

31

BAB III METODOLOGI PENGUJIAN

3.1 Waktu danTempat Pengujian

Waktu pengujian: Januari 2014 - April 2014 Lokasi pengujian: Gedung Magister Pascasarjana Teknik Mesin, fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan 3.2.1 Alat Adapun alat-alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. Alat Pengering Tenaga Surya Gambar 3.1 Alat pengering Spesifikasi : Kolektor : Tipe : Plat bersirip Luas : 2 x 1,7613 m 2 Sudut Kemiringan : 45 o Bak Pengering : Panjang bak pengering = 2 m Lebar bak pengering = 1 m Tinggi bak pengering = 1 m Tinggi kaki bak pengering = 1.414 m Universitas Sumatera Utara 32 2. Komputer Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari Hobo Microstation data logger dan Agilient 34972 A. Gambar 3.2 Komputer Spesifikasi : a. MSi VR440 series b. Intel pentium dual-core processor c. 14widescreen d. Os: Microsoft windows xp 3. Agilient 34972 A Alat ini dihubungkan dengan termokopel yang dipasang pada titik-titik yang akan diukur temperaturnya. Pencatatan data pengukuran disimpan pada flashdisk yang dicolokkan pada bagian belakang alat ini. Gambar 3.3 Agilient 34972 A Universitas Sumatera Utara 33 Dengan Spesifikasi : a. Daya 35 Watt b. Jumlah saluran termokopel 20 buah c. Tegangan 250 Volt d. Mempunyai 3 saluran utama e. Dapat memindai data hingga 250 saluran per detik f. Mempunyai 8 tombol panel dan sistem kontrol g. Fungsional antara lain pembacaan suhu termokopel, Resistance Temperature Detector RTD, dan termistor,serta arus listrik AC 4. Hobo Microstation Data Logger Alat ini di hubungkan ke data logger untuk kemudian dihubungkan ke komputer untuk diolah datanya. Dengan Spesifikasi : Skala Pengoperasian : 20 – 50 C dengan baterai alkalin 40 – 70 C dengan baterai litium Input Sensor : 3 buah sensor pintar multi channel monitoring Ukuran : 8,9 cm x 11,4 cm x 5,4 cm Berat : 0,36 kg Memori : 512Kb Penyimpanan data nonvolatile flash. Interval Pengukuran : 1 detik – 18 jam tergantung penggunaan Akurasi waktu : 0 - 2 detik Gambar 3.4 Hobo Microstation data logger Universitas Sumatera Utara 34 Terdapat beberapa alat ukur pada Hobo Microstation data logger yaitu : 1. Pyranometer Alat ini digunakan untuk mengukur radiasi matahari pada suatu lokasi. Satuan alat ukur ini adalah Wm 2 . Tabel 3.1 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 Spektrum cahaya 300 to 1100 nm Error kosinus ±5: 0° to 70° dari Vertical ±10: 70° to 80° dari Vertical Error Azimuth ±2 Error pada 45° dari Vertical, 360° Rotation Housing Anodized Aluminum Housing with Acrylic Diffuser and O-Ring Seal Panjang kabel 3 Meters 9.8 ft Berat 120 grams 4.0 oz Dimensi 41mm Height x 32mm Diameter 1 58 x 1 14 Universitas Sumatera Utara 35 2. Wind Velocity Sensor Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Satuan alat ukur ini adalah ms. Berikut adalah spesifikasi wind velocity sensor. Tabel 3.2 Spesifikasi Wind Velocity sensor Parameter pengukuran Kecepatan angin rata-rata Kecepatan angin terttinggi Data Channels 2 Channel, 1 Port Rentang pengukuran 0 to 45 ms 0 to 100 mph Operasi kerja Temperatur: -40C to 75C -40F to 167F 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 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 3. Ambient Measurement apparatus Alat ini digunakan untuk mengukur temperatur lingkungan sekitar. Satuan alat ukur ini adalah °C.Dengan spesifikasi: Universitas Sumatera Utara 36 Tabel 3.3 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 1msec 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 10.1cm long x 1.75cm diameter 4. T and RH Smart Sensor Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban. Besarnya nilai yang diukur oleh alat ini dalam persen . Tabel 3.4 Spesifikasi T and 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 Universitas Sumatera Utara 37 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 Temperatursampai 50°C Berat w 17 Meter Cable: 880 grams 12.0 oz Dimensi 7 mm x 38 mm .28 x 1.50 - Sensor saja Gambar 3.5 Alat ukur Hobo Microstation data logger Keterangan : 1. Pyranometer 2. Wind Velocity Sensor 3. Ambient Measurement apparatus 4. T and RH Smart Sensor 5. Load cell Load Cell digunakan untuk mengukur berat produk yang akan dikeringkan secara real time dengan menggunakan data aquistion agilent. Alat ini digunakan selama pengeringan. Tujuannya adalah untuk mengetahui seberapa besar pengurangan berat produk setelah mengalami proses pengeringan dengan alat pengering. 1 3 2 4 Universitas Sumatera Utara 38 Gambar 3.6 load cell Tabel 3.5 Spesifikasi load cell Capacity 12 kg 25 lb Operating temp. range -20 to +60º C Accuracy 3 gr0,1 oz Zero balance ±0,1000mvV Safe overload 150 R.C. Cable length 42 cm

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. Ubi kayu Bahan yang dipergunakan dalam proses pengeringan ini adalah ubi kayu yang berkadar air sekitar ± 65. Sebelum dikeringkan ubi kayu dikupas, lalu dibentuk menjadi bentuk bujur sangkar dengan ukuran ± 1 cm x 1 cm x 1 cm, dan jenis ubi yang digunakan adalah ubi roti. Gambar 3.7 Ubi kayu Universitas Sumatera Utara 39 2. Triplek Bahan ini digunakan sebagai kerangka luar dari pada solar collector yang akan dibuat. Juga digunakan sebagai isolator. Gambar 3.8 Triplek 3. RockWool Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator, digunakan untuk mencegah panas dari solar collector hilang keluar. Jenis RockWool yang dipakai adalah jenis Wire Mesh yang memiliki konduktivitas 0.043 � . Gambar 3.9 Rockwool 4. Kaca Bahan ini digunakan sebagai jalur masuknya radiasi matahari. Digunakan jenis double glasses, untuk meningkatkan performance dari solar collector. Universitas Sumatera Utara 40 Gambar 3.10 Kaca 5. Styrofoam Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator, digunakan untuk mencegah panas dari solar collector hilang keluar. Gambar 3.11 Styrofoam 6. Plat Seng Bahan ini digunakan sebagai absorber. Plat Seng yang memiliki konduktivitas yang bagus dan di beri cat hitam agar radiasi yang masuk pada solar collector akan diserap sepenuhnya oleh plat seng. Gambar 3.12 Plat Seng Universitas Sumatera Utara 41 7. Lem kaca Bahan ini digunakan untuk merekatkan kaca pada kolektor agar kaca dapat menempel dengan kuat pada kolektor. Gambar 3.13 Lem Kaca 8. Cat Bahan ini digunakan untuk mencat plat seng. Cat yang digunakan adalah cat berwarna gelap hitam. Gambar 3.14 Cat

3.3 Experime ntal Set Up

Pengujian dimulai dengan menghubungkan kabel-kabel termokopel yang terhubung ke agilent ditempelkan ke plat absorber, inti ubi kayu, dan ruang pengering drying chamber untuk memperoleh data-data temperature dalam setiap menitnya interval waktu perekaman dapat disesuaikan. Lalu pada bagian belakang agilent dipasang flashdisk untuk merekam data-data temperature dari setiap kabel-kabel tersebut, kemudian tekan tombol scan pada agilent. Pada load cell alat untuk mencatat data perubahan massa dari sampel dipasang di dalam ruang pengering, lalu dihubungkan ke laptop menggunakan kabel data USB. Setelah itu program load cell kit dijalankan untuk merekam perubahan dari massa Universitas Sumatera Utara 42 dari sampel. Setelah proses perekamam selesai, data dari kedua alat ukur ini dapat dilihat pada laptop dalam bentuk Microsoft excel . Gambar 3.15 Experimental set up Adapun beberapa parameter yang akan diukur ialah : 1. Temperatur udara lingkungan Ini adalah temperatur udara lingkungan. Data diambil menggunakan alat ukur T RH Smart Sensor yang terhubung ke Hobo micro station data logger. 2. Temperatur plat. Ini adalah temperatur plat absorber. Data diambil hanya satu titik selama proses pengeringan, sehingga temperatur plat dianggap seragam. 3. Temperatur ruang pengering Ini adalah temperatur udara ruang pengering drying chamber. Data diambil selama proses pengeringan. Universitas Sumatera Utara 43 4. Temperatur inti ubi kayu Ini adalah temperatur inti ubi kayu. Data diambil hanya satu titik pada satu sampel, dimana termokopel dimasukkan kedalam inti ubi kayu selama proses pengeringan. 5. Radiasi matahari Ini menunjukkan seberapa besar radiasi matahari pada 1 hari dalam 1 m 2 . Biasanya data di hitung setiap jam, dari jam 08:00-17:00 , kemudian dirata-ratakan sehingga didapatkan radiasi matahari per hari. 6. Massa ubi kayu Parameter ini digunakan untuk mengetahui seberapa besar pengurangan massa dari ubi kayu akibat penguapan yang terjadi di dalam ruang pengering drying chamber sama pi mencapai titik equilibrium tidak terjadi lagi penurunan massa.

3.4 Prosedur Pengujian