Pendahuluan Bahan Pengujian METODOLOGI PENELITIAN

36

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Pendahuluan

Penelitian dilakukan pada bulan April 2014 sampai dengan Mei 2014. Lokasi Penelitian bertempat di Lantai 4 Gedung Magister Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara, yaitu pada posisi 3,43 LU dan 98,44 BT Perencanaan mesin pengering meliputi kolektor dan boks pengering. Kolektor surya adalah alat untuk mengkonversikan energi surya kedalam energi panas. Pada absorber, radiasi surya di serap, kemudian dilalui fluida kerja udara sebagai pembawa energi panas menuju boks pengering. Perencanaan kolektor yang akan dibahas meliputi plat absorber, penutup transparan, isolasi, saluran udara, rangka kolektor dan penyimpan energi. Pada boks terdapat rak tray dan cerobong. Rak tray berfungsi sebagai tempat meletakkan sampel, sementara cerobong berfungsi sebagai tempat keluarnya udara dari boks. Perencanaan mesin pengering bertujuan untuk membantu para petani dalam mengolah hasil produksi perkebunan dan pertanian. Oleh karena itu pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam perencanaan mesin pengering yaitu: ekonomis, produktifitas tinggi, mudah pembuatan, kuat dan mudah dioperasikan.

3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan

3.2.1. Peralatan pengujian

Adapun beberapa alat pengujian yang digunakan adalah : 1. Laptop Laptop ini digunakan sebagai alat untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari Hobo Microstation data logger dan Agilient 34972 A Universitas Sumatera Utara 37 Gambar 3.1 Laptop Spesifikasi: a. MSi VR440 series b. Intel pentium dual-core processor c. Usb 2.0 d. 14widescreen e. Express cardreader 4 in 1 f. Os: Microsoft windows xp 2. 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 3.2 Agilient 34972 A DenganSpesifikasi : Universitas Sumatera Utara 38 a. Da ya 35 Watt b. Jumla hs a lura n termokope l 20 b ua h c. Te ga nga n 250 Vo lt d. Me mp unya i 3 sa lura n uta ma e. Dapat me minda i da ta hingga 250 sa lura n per de tik f. Me mp unya i 8 to mbo l pa ne l d a n s yste m ko ntro l g. Fungs io na l antara lain pembacaan suhu termokopel, Resistance Temperatur Detector RTD, dan termistor, serta arus listrik AC Universitas Sumatera Utara 39 Gambar 3.3 Spesifikasi Agilient 34972 A Universitas Sumatera Utara 40 3. USB Load cell Load Cell terhubung kekomputer dan digunakan untuk mengukur berat produk yang akan dikeringkan secara real time. Pada komputer terdapat software yang berfungsi mencatat hasil pengukuran selama pengeringan.Tujuannya adalah untuk mengetahui seberapa besar pengurangan berat produk setelah mengalami proses pengeringan dengan alat pengering. Gambar 3.4 Load Cell Tabel 3.1 Spesifikasi Load Cell Capacity 12 kg 25lb Operating Temp Range -20 to +60 C Accuracy 3gr 0.1oz Zero Ballance ±0.1000mvV Safe Overload 150R.C. Cabel Length 42 m 4. Hobo Microstation Data Logger Alat ini di hubungkan ke data logger untuk kemudian dihubungkan ke komputer untuk diolah datanya. Dengan Spesifikasi : a. Skala pe ngoperas ia n : 20 o C -50 o C dengan baterai alkalin 40 o C -70 o C dengan baterai lithium b. Inp ut Proces sor : 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 Universitas Sumatera Utara 41 e. Memori : 512 Kb Penyimpanan data nonvolatile flash f. Interval Pengukuran : 1 detik – 18 jam tergantung pengguna g. AkurasiWaktu : 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 3.2 Spesifikasi Pyranometer Parameter pengukuran intensitas radiasi dengan interval 1 detik Rentang Pengukuran 0 sampai 1280 Wm 2 Temperatur kerja Temperatur : -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 Universitas Sumatera Utara 42 Penyimpangan ±2 per Year Spektrum cahaya 300 to 1100 nm Error kosinus ±5: 0° to 70° dari Vertikal ±10: 70° to 80° dari Vertikal Error Azimuth ±2 error pada 45° dari Vertikal, 360° Rotation Housing Anodized Aluminum Housing with Acrylic Diffuser and O-Ring Seal Panjang kabel 3 Meter 9.8 ft Berat 120 gram 4.0 oz Dimensi 41mm Height x 32 mm Diameter 1 58 x 1 14 2. Wind Velocity Sensor Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Satuan alat ukur ini adalah ms. Berikut adalah spesifikasi wind velocity sensor. Tabel 3.3 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 Universitas Sumatera Utara 43 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 3.4 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 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 44 4. T and RH Smart Sensor Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban. Besarnya nilai yang diukur oleh alat ini dalam persen . Tabel 3.5 Spesifikasi T and RH smart sensor Channel 1 Channel kelembapan Rentangpengukuran -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 WaktuRespon 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 Universitas Sumatera Utara 45 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 5. Mesin Pengering Mesin pengering ini menggunakan tenaga surya untuk melakukan proses pengeringan. Panas ditangkap melalui kolektor dan kemudian panas ini dialirkan sebagai pemanas ruang boks pengering. Spesifikasi : a Kolek tor Tipe : Plat Bersirip Luas : 2 x 1,76m 2 Kemiringan : 45 o b Bak Pe ngering Panjang bak pengering : 2 m Lebar bak pengering : 1 m Tinggi bak pengering : 0,75 m Tinggi kaki bak pengering : 1,4m 1 3 2 4 Universitas Sumatera Utara 46 Gambar 3.7 Mesin Pengering

3.3. Bahan Pengujian

Bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah: 1. Cabai Mera h Bahan yang dipergunakan dalam proses pengeringan ini adalah cabai merah yang mempunyai kadar air sekitar 70-90 yang akan dikeringkan untuk mencapai kadar air 15-10, merupakan standar kering cabai merah. 2. Trip lek Bahan ini digunakan sebagai kerangka luar daripada solar collector yang akan dibuat. Juga digunakan sebagai isolator. Universitas Sumatera Utara 47 Gambar 3.8 Triplek 3. Rock Wool 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 0.042 � � � . Gambar 3.9 Rockwool 4. Kaca Bahan ini digunakan sebagai jalur masuknya radiasi matahari. Kaca digunakan untuk meningkatkan performance dari solar collector. Universitas Sumatera Utara 48 Gambar 3.10 Kaca 5. Polystyre neStyro foa m Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator,digunakan untuk mencegah panas dari solar collector hilang keluar. Gambar 3.11 Styrofoam 6. Pla t Aluminiu m. Bahan ini digunakan sebagai absorber. Plat Aluminium yang memiliki konduktivitas yang bagus dan di beri cat hitam agar radiasi yang masuk pada solar collector akan diserap sepenuhnya oleh plat. Universitas Sumatera Utara 49 Gambar 3.12 Pelat Aluminium 7. Le m ka ca Bahan ini digunakan untuk merekatkan kaca pada kolektor Gambar 3.13 Lem Kaca 8. Cat Bahan ini digunakan untuk mencat pelat seng.Cat yang digunakan adalah cat berwarna gelap hitam. Gambar 3.14 Cat Minyak Universitas Sumatera Utara 50

3.4 Persiapan Pengujian