Tempat dan Waktu Penelitian Metode Pelaksanaan Penelitian

19 BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Maret 2015 sampai dengan bulan September 2015. Kegiatan penelitian ini mencakup perancangan dan pembuatan alat, pengujian sampai dengan pengambilan dan pengolahan data. Lokasi pembuatan alat bertempat di Bengkel Las Rudi Karya Jalan Pasar Baru No. 34 Padang Bulan Medan, Sumatera Utara dan Lokasi pengujian alat bertempat di Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan yaitu di Jalan Sisingamangaraja No. 24 Medan, Sumatera Utara. 3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan 3.2.1 Alat Adapun alat-alat yang digunakan dalam rancang bangun alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK ini terbagi menjadi 3 bagian yaitu: 1. Alat utama Alat utama yang digunakan pada alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK adalah sebagai berikut: a. Air conditioner AC Air conditioner AC digunakan sebagai pompa kalor yang dirancang untuk mengeringkan bahan pertanian. Dimana AC yang digunakan bermerek Polytron tipe PA-1105 dengan spesifikasi sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara 20 Gambar 3.1 Air conditioner AC Spesifikasi:  Kapasitas pendinginan : 9000 Btuh  Rata-rata tegangan dan frekuensi : 220 V dan 50 Hz  Kuat arus rata-rata : 4.3 A  Konsumsi daya rata-rata : 950 W  Refrigeran : R22 b. Alat Penukar Kalor Tipe Flat Plate Alat penukar kalor tipe flat plate ini digunakan untuk menaikkan temperatur udara yang berasal dari evaporator menuju kondensor dengan cara memanfaatkan udara panas buangan yang berasal dari ruang pengering. Di dalam alat penukar kalor ini terjadi perpindahan panas secara konveksi-konduksi melalui plat- plat yang tersusun di dalam alat penukar kalor. Yang mana nantinya udara yang berasal dari evaporator akan diteruskan ke kondensor sedangkan udara yang berasal dari ruang pengering akan dibuang ke lingkungan sekitar. Universitas Sumatera Utara 21 Gambar 3.2 Alat Penukar Kalor Tipe Flat Plate c. Exhaust fan Exhaust fan berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan dan mensirkulasikan udara panas dan memberikan kecepatan pada udara di ruang pengering. Model e xhaust fan yang digunakan BPT12-13B3 ceiling exhaust fan dengan merek Visalux. Dimensinya adalah 265x185x265mm, dengan daya 30 watt, tegangan 220V~50Hz serta memiliki berat 1,4kg. Gambar 3.3 Exhaust Fan Universitas Sumatera Utara 22 d. Kontrol Panel Kontrol panel terdiri dari sekumpulan alat kontrol yang bertujuan untuk mengatur atau mensetting kerja pada alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. Gambar 3.4 Kontrol Panel Keterangan: 1. Display termostat 2. Lampu indikator 3. Saklar 4. Voltmeter 5. Amperemeter 6. Switch exhaust fan 2. Alat Bantu Berikut adalah alat bantu pembuatan alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. a. Mesin Las Listrik 900 Watt Mesin las listrik 900 watt digunakan untuk menyambung besi hollow dalam pembuatan rangka alat pengering dan juga menyambung besi siku dalam pembuatan dudukan alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. 4 5 1 2 3 6 Universitas Sumatera Utara 23 Gambar 3.5 Mesin Las Listrik 900 Watt b. Gerinda Potong Gerinda potong digunakan untuk memotong besi hollow ataupun besi siku yang akan digunakan sebagai penyusun rangka alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. Gambar 3.6 Gerinda Potong c. Gerinda Tangan Gerinda tangan digunakan untuk merapikan bekas sambungan las dan juga digunakan utuk memotong pelat aluminium dalam pembuatan alat pengering bahan pertanian ini. Gambar 3.7 Gerinda Tangan Universitas Sumatera Utara 24 d. Bor Tangan Bor tangan digunakan untuk melubangi pelat aluminium yang digunakan sebagai dinding alat pengering. Bagian yang telah dilubangi segera di rivet dengan alat tembak rivet. Gambar 3.8 Bor Tangan e. Meteran Meteran digunakan untuk mengukur bahan yang akan dipotong. Gambar 3.9 Meteran f. Penggaris Siku Penggaris siku digunakan untuk membuat tanda persegi ataupun sudut 45 derajat dan 90 derajt pada pelat, besi siku ataupun besi hollow dalam proses pembuatan alat pengering sistem pompa kalor dengan APK. Gambar 3.10 Penggaris Siku Universitas Sumatera Utara 25 g. Spidol Spidol digunakan untuk melukis ataupun menggambar pada pelat, besi siku dan juga besi hollow yang akan dipotong sesuai gambar yang telah dibuat. Gambar 3.11 Spidol h. Gunting Seng Gunting seng digunakan untuk memtong pelat aluminium yang telah digambar sebelumnya dan juga digunakan untuk memotong rockwool sesuai dengan keinginan. Gambar 3.12 Gunting Seng i. Alat Tembak Paku Rivet Alat tembak paku rivet digunakan untuk menembakkan paku rivet pada pelat aluminium yang akan digunakan sebagai dinding alat pengering. Dimana fungsi dari paku rivet itu sendiri adalah sebagai alat penyambung pada aluminium, sebab pelat aluminium sangat sulit untuk disolder dan dilas. Gambar 3.13 Alat Tembak Paku Rivet Universitas Sumatera Utara 26 j. Alat Tembak Lem Silikon Alat tembak lem silikon digunakan untuk menembakkan lem silikon pada sudut-sudut pelat yang terdapat celah. Dimana fungsi dari lem silikon adalah mencegah terjadinya kebocoran. Gambar 3.14 Alat Tembak Lem Silikon 3. Alat pendukung dan alat ukur Adapun alat pendukung dan alat ukur yang digunakan dalam pengujian alat pengering bahan pertanian system pompa kalor dengan APK adalah: a. Laptop Laptop digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah diperoleh dari Agilent dan Rh Relative Humidity meter. Gambar 3.15 Laptop Universitas Sumatera Utara 27 b. Timbangan Digital Timbangan digital digunakan untuk megukur berat produk yang dikeringkan secara berkala yaitu setiap satu jam sekali. Alat ini digunakan selama pengeringan berlangsung tujuannya untuk menngetahui pengurangan berat produk selama proses pengeringan. Jenis timbangan digital yang digunakan adalah timbangan duduk digital. Gambar 3.16 Timbangan Duduk Digital c. Agilent 34972 A Alat ini dihubungkan dengan termokopel yang dipasang pada titik-titik yang akan diukur temperaturnya. Pencatatan data pengukuran disimpan pada flashdisk yang dihubungkan pada bagian belakang alat ini. Gambar 3.17 Agilient 34972 A Universitas Sumatera Utara 28 Spesifikasi Alat:  Daya 35 Watt  Jumlah saluran termokopel 20 buah  Tegangan 250 Volt  Mempunyai 3 saluran utama  Ketelitian termokopel 0,03 o C  Dapat memindai data hingga 250 saluran per detik  Mempunyai 8 tombol panel dan sistem kontrol  Fungsional antara lain pembacaan suhu termokopel, Resistance Temperature Detector RTD, dan termistor, serta arus listrik AC d. RH Relative Humidity Meter RH meter digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban udara yang mengalir di dalam saluran udara pada pompa kalor. Jenis RH meter yang digunakan adalah EL-USB-2 High Accuracy Humidity, Temperature and Dew Point Data Logger . Gambar 3.18 RH Meter Spesifikasi:  Temperature range : -40 F to 158 F -40 C to 70 C  Humidity range : 0 to 100 RH  Long battery life : 1 year 3.6V Lithium battery  Comes with Windows 98, 2000, XP and Vista Compatible Analisys Software  Complete with Protective USB Cap, Mounting Bracket and Software Universitas Sumatera Utara 29 e. Hot Wire Anemometer Digunakan untuk mengukur kecepatan aliran udara yang mengalir di dalam suatu aliran. Jenis Anemometer yang digunakan adalah Hot wire anemometer Krisbow KW0600653. Gambar 3.19 Hot Wire Anemometer General Spesifications Display 46.7 mm x 60 mm LCD display Dual function meter’s display Measurement ms meters per second Kmh kilometers per hour0 Ftmin feet per minute MPH miles per hour Knot nautical miles per hour Temp. o C, o F Data hold Memory Maximum and minimum with recall Sampling Approx. 0.8 sec Universitas Sumatera Utara 30 Operating Humidity Less than 80 RH Power Supply 9V battery Power Current Approx. DC 60-90 mA Weight 280g Dimension 210mmx75mmx50mm Accessories Hot wire sensor 9V battery Electrical Specifications Air Velocity Measurement: Range: Resolution: Accuracy: ms 0.1 – 25.0 ms 0.01 ms ±5+ 1d reading or ±1+ 1d full scale Kmh 0.3 – 90.0 kmh 0.1 kmh Ftmin 20 – 4925min 1ftmin MPH 0.2 – 55.8 MPH 0.1MPH Knot 0.2 – 55.8knots 0.1knots Temperature Measuring Range o C to 50 o C 32 o F to 122 o F Accuracy ±1 o C1.8 o F f. Pressure Gauge Digunakan untuk mengukur tekanan refrigran yang masuk kompresor, keluar kompresor dan juga masuk ke katup ekspansi. Universitas Sumatera Utara 31 Gambar 3.20 Pressure Gauge Spesifikasi :  Dimensi : diameter 66mm  Kisaran tekanan : -1 …14 Bar -30”Hg… + 200 psi  Sambungan : 14 SAE Bottom Connection

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terbagi menjadi 2 yaitu: 1. Bahan uji Yang menjadi bahan uji dalam proses pengeringan ini adalah cabai merah keriting yang memiliki kadar air sekitar ±78,50 kadar air cabai sudah diteliti sebelumnya di Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan pada tanggal 3 September 2015. Sebelum dikeringkan cabai merah keriting dibuang tankainya dan dicuci bersih, lalu cabai di rendam ke waterbath dengan temperatur 60 C selama 10 menit. Hal ini dilakukan guna mempertahankan warna pada cabai merah keriting. Universitas Sumatera Utara 32 Gambar 3.21 Cabai Merah Keriting 2. Bahan penyusun alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK Berikut adalah bahan penyusun alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. a. Besi hollow galvanis Bahan ini digunakan sebagai rangka alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK dimana dimensi besi hollow yang digunakan adalah 40x40x5800mm dengan tebal 1.5mm. Gambar 3.22 Besi Hollow Galvanis Universitas Sumatera Utara 33 b. Besi hollow stainless steel Bahan ini digunakan sebagai rangka baki atau wadah daripada cabai yang akan dikeringkan. Dimana besi hollow stainless steel yang digunakan adalah 20x20x5800mm dengan tebal 1.5mm. Gambar 3.23 Besi Hollow Stainless Steel c. Besi siku galvanis Bahan ini digunakan sebagai dudukan alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK dan juga sebagai dudukan baki atau wadah dari pada cabai yang akan dikeringkan. Dimana dimensi besi siku yang digunakan untuk dudukan alat pengering ini adalah 40x40x5800mm sedangkan besi siku yang digunakan untuk dudukan baki atau wadah cabai adalah 20x20x5800mm. Gambar 3.24 Besi Siku Galvanis Universitas Sumatera Utara 34 d. Pelat Aluminium Bahan ini digunakan sebagai dinding ataupun penutup daripada alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. Dimensi daripada pelat aluminium yang digunakan adalah 2000x900x0.8mm. Gambar 3.25 Pelat Aluminium e. Rockwool Insulation Bahan ini digunakan untuk menahan panas keluar dari ruang kondensor, pipa-pipa dan ruang pengering pada alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. Ukuran rockwool yang digunakan adalah 6000x1000x50mm dengan density 60Kg. Gambar 3.26 Rockwool Insulation Universitas Sumatera Utara 35 f. Aluminium foil Bahan ini digunakan untuk membungkus atau membalut rockwool yang dipasang pada alat pengering. Sifat daripada aluminium foil itu sendiri mampu meredam panas sehingga panas yang ada di dalam ruangan tidak mudah untuk keluar atau terbuang. Gambar 3.27 Aluminium foil g. Kaca Bahan ini dipasang dibagian pintu depan dan pintu belakang alat pengering pompa kalor dengan APK. Hal ini dibuat guna mempermudah kita untuk melihat dari luar bahan pertanian yang dikeringkan dan juga untuk melihat komponen-komponen penyusun alat pengering pompa kalor dengan APK pada bagian pintu belakang alat. Kaca yang digunakan adalah kaca dengan ketebalan 5mm. Gambar 3.28 Kaca Universitas Sumatera Utara 36 h. Kassa stainless steel Bahan ini digunakan sebagai wadah bahan pertanian yang akan dikeringkan. Hal ini dipilih dikarenakan bahan kassa stainless steel tidak akan merubah kandungan gizi maupun vitamin bahan pertanian yang akan dikeringkan walau pada temperatur yang tinggi. Gambar 3.29 Kassa S tainless Steel i. Roda trolley Roda trolley digunakan untuk memudahkan dalam memindahkan alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK ke tempat yang diinginkan. Roda trolley yang digunakan berdiameter 4 inchi dengan tipe hidup, mati dan rem. Gambar 3.30 Roda trolley Universitas Sumatera Utara 37 j. Pipa PVC Bahan ini digunakan sebagai penguhubung antara ruangan evaporator dengan APK, APK dengan ruang kondensor, ruang kondensor dengan ruang pengering dan ruang penering dengan APK. Pipa PVC yang digunakan berdiameter 3 inchi dan 4 inchi. Gambar 3.31 Pipa PVC k. Sambungan elbow pipa PVC Bahan ini digunakan sebagai sambungan pipa PVC. Dalam alat pengering ini sambungan pipa PVC yang digunakan berupa sambungan elbow dengan sudut 90 yang berdiameter 3 inchi dan 4 inchi. Gambar 3.32 Sambungan elbow pipa PVC Universitas Sumatera Utara 38 l. Kabel NYM Kabel NYM digunakan sebagai media penghantar untuk menyalurkan arus listrik ke alat pengering. Kabel NYM dipilih karena memiliki keunggulan yang lebih baik, dengan isolasi ganda yang mampu mencegah kerusakan. Gambar 3.33 Kabel NYM m. Gagang Pintu Gagang pintu digunakan untuk memudahkan kita dalam membuka dan menutup pintu alat pengering bahan pertanian sistem pompa kalor dengan APK. Gambar 3.34 Gagang Pintu Universitas Sumatera Utara 39 n. Engsel Pintu Engsel pintu digunakan sebagai alat bantu yang dipasang pada pintu agar mudah dibuka dan ditutup. Gambar 3.35 Engsel Pintu

3.3 Metode Pelaksanaan Penelitian

Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan kegiatan yang meliputi beberapa tahapan yang digambarkan dalam bentuk diagram yang tergambar seperti ditunjukkan pada gambar 3.36 di bawah ini. Universitas Sumatera Utara 40 Usulan Penelitian Studi Literatur Gambar 3.36 Diagram Alir Proses Pelaksanaan Penelitian Buku Referensi, Jurnal-jurnal Pendukung, dan Internet Start Tahap Persiapan: 1. Membuat Alat Pengering Pompa Kalor 2. Pengujian Alat Pengering ya Finish Kesimpulan Pembuatan Laporan Pengolahan dan Analisis Data Tidak Validasi Merancang dan mendesain alat pengering pompa kalor Tidak Ya Universitas Sumatera Utara 41 3.4 Experimental Set Up Udara yang mengalir dalam sistem berlangsung secara terbuka, seperti terlihat pada gambar 3.37. Dimana udara sekitar dihisap oleh blower evaporator dan dialirkan melewati alat penukar kalor tipe flat plate menuju kondensor, udara yang dialirkan melewati kondensor merupakan udara bersuhu rendah dan kering. Setelah melewati kondensor suhu udara menjadi naik kondensor melepaskan panas dan kelembaban udara turun. Kemudian udara dihisap oleh Exhaust fan dan diteruskan ke ruang pengering untuk mengeringkan bahan pertanian. Setelah melewati ruang pengering suhu udara mulai turun dan kelembaban udara naik, hal ini disebabkan udara menyerap uap air yang ada pada bahan pertanian yang dikeringkan terjadinya perpindahan massa. Sebelum dibuang ke lingkungan sekitar udara yang melewati ruang pengering selanjutnya dialirkan melewati alat penukar kalor tipe flat plate tujuannya untuk menaikkan suhu udara yang keluar dari evaporator menuju kondensor, selanjutnya udara yang berasal dari ruang pengering dibuang ke lingkungan sekitar. Demikian selanjutnya proses ini berlangsung secara berulang. Pada gambar 3.37 juga diperlihatkan titik-titik penempatan alat-alat ukur yang digunakan untuk mengukur variabel-variabel yang menjadi objek penelitian dan selanjutnya menjadi bahan untuk proses analisis lebih lanjut. Gambar 3.37 Eksperimental Set Up Universitas Sumatera Utara 42 Pengukuran suhu dan kelembaban udara dilakukan pada titik 1 dan 2, yaitu pada saat udara akan masuk ke ruang pengering dan keluar ruang pengering dengan menempatkan Rh meter pada masing-masing titik tersebut. Sedangkan pengukuran kecepatan udara yang mengalir dalam saluran dilakukan pada tutuk dimana udara akan masuk ke dalam ruang pengering dengan menempatkan hot wire anemometer. Untuk mengukur berat bahan pertanian yang dikeringkan dengan menggunakan timbangan duduk digital, Selanjutnya alat-alat pengukuran tersebut akan dihubungkan ke Laptop untuk memindahkan data yang terekam pada alat-alat pengukuran tersebut. Data yang diperoleh ini selanjutnya akan diolah dan dilakukan analisis untuk mendapatkan hasil dari penelitian ini. Universitas Sumatera Utara BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Rancang Bangun Alat