Waktu dan Tempat Pengujian Metode Pengujian Performansi Alat dan Bahan yang Digunakan .1 Alat

BAB III METODOLOGI PENGUJIAN

3.1 Waktu dan Tempat Pengujian

Waktu pengujian: Desember 2012 - Maret 2013 Lokasi pengujian: Laboratorium Teknik Pendingin, Fakultas Teknik, USU.

3.2 Metode Pengujian Performansi

Salah satu metode yang digunakan untuk menentukan performansi mesin pengering yaitu membangun model matematik karakteristik pengeringan untuk cassava serta mendapatkan efisiensi rata-rata dari mesin pengering, selama proses pengujian diperlukan parameter-parameter yang diukur untuk menentukan performansi mesin pengering tersebut. Parameter utama yang diukur selama pengujian meliputi : 1. Massa berat Pengukuran massa cassava adalah menggunakan alat ukur load cell. 2. Temperatur Pengukuran temperatur dilakukan terhadap : plat, udara lingkungan, ruang pengering, dan inti cassava. Pengukuran temperatur adalah menggunakan alat ukur agilent. 3. Intensitas matahari Pengukuran radiasi menunjukkan seberapa besar radiasi matahari yang masuk ke bumi. Biasanya data di hitung setiap jam,dari jam 08:00 Wib - 17:00 Wib. Pengukuran radiasi adalah menggunakan alat ukur hobo microstation data logger. 4. Aliran Fluida Pada mesin pengering kolektor surya ini perpindahan panas yang terjadi adalah perpindahan panas konveksi natural, sehingga aliran fluida udara yang terjadi melalui kolektor adalah adalah akibat perpindahan panas konveksi natural. Universitas Sumatera Utara Untuk melihat secara rinci parameter-parameter yang diukur, kita dapat melihat pada sub bab experimental set up pada gambar 3.16 halaman 43. 3.3 Alat dan Bahan yang Digunakan 3.3.1 Alat Adapun alat-alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. Mesin Pengering Tenaga Surya Gambar 3.1 Mesin pengering Spesifikasi : Kolektor : Tipe : Plat datar Luas : 1 m 2 Sudut Kemiringan : 60 o Bak Pengering : Panjang bak pengering = 0.5 m Lebar bak pengering = 0.5 m Tinggi bak pengering = 0.7 m Tinggi kaki bak pengering = 1.1 m Tinggi chimney bak pengering = 0.198 m Universitas Sumatera Utara 2. Laptop Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari Hobo Microstation data logger dan Agilient 34972 A. Gambar 3.2 Laptop 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. Gamabr 3.3 Agilient 34972 A Universitas Sumatera Utara 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 Gambar 3.4 Spesifikasi Agilient 34972 A 4. Hobo Micro station Data Logger Alat ini di hubungkan ke data logger untuk kemudian dihubungkan ke komputer untuk diolah datanya. Dengan Spesifikasi : Spesifikasi : Skala Pengoperasian : 20 – 50 C dengan baterai alkalin 40 – 70 C dengan baterai litium Input Sensor : 3 buah sensor pintar multi channel monitoring Universitas Sumatera Utara 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 3.5 Hobo Microstation data logger 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 Universitas Sumatera Utara ±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 Data yang diperoleh dari alat ukur ini akan dibandingkan dengan data intensitas radiasi matahari dari BMKG Medan. 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 Universitas Sumatera Utara 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: 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 Universitas Sumatera Utara 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 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 .28 x 1.50 - Sensor saja Gambar 3.6 Alat ukur Hobo Microstation data logger Keterangan : 1. Pyranometer 2. Wind Velocity Sensor 3. Ambient Measurement apparatus 4. T and RH Smart Sensor 1 3 2 4 Universitas Sumatera Utara 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. Gambar 3.7 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

3.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. Cassava Bahan yang dipergunakan dalam proses pengeringan ini adalah cassava yang berkadar air sekitar ± 65. Sebelum dikeringkan cassava dikupas, lalu dibentuk menjadi bentuk bujur sangkar dengan ukuran ± 1cm x 1 cm x 1 cm. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.8 Cassava 2. Triplek Bahan ini digunakan sebagai kerangka luar dari pada solar collector yang akan dibuat. Juga digunakan sebagai isolator. Gambar 3.9 Triplek 3. RockWool Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator,digunakan untuk mencegah panas dari solar collector hilang keluar. Jenis Rock Wool yang dipakai adalah jenis Wire Mesh yang memiliki konduktivitas 0.043 . Gambar 3.10 Rockwool Universitas Sumatera Utara 4. Kaca Bahan ini digunakan sebagai jalur masuknya radiasi matahari. Digunakan jenis double glasses,untuk meningkatkan performance dari solar collector. Gambar 3.11 Kaca 5. Styrofoam Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator,digunakan untuk mencegah panas dari solar collector hilang keluar. Gambar 3.12 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. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.13 Pelat Seng 7. Lem kaca Bahan ini digunakan untuk merekatkan kaca paka kolektor agar kaca dapat menempel dengan kuat pada kolektor. Gambar 3.14 Lem Kaca 8. Cat Bahan ini digunakan untuk mencat pelat seng. Cat yang digunakan adalah cat berwarna gelap hitam. Gambar 3.15 Cat Universitas Sumatera Utara

3.4 Experimental Set Up