BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.4. Alat dan Bahan Pengujian yang Digunakan
Setelah rancang bangun ini nantinya selesai, maka akan dilakukan
pengujian untuk mendapatkan besarnya efisiensi kolektor. Efisiensi ini diperoleh dari hasil perhitungan dengan menggunakan data-data yang diperoleh dari alat
pengujian dan alat ukur seperti alat ukur intensitas radiasi matahari, alat ukur temperatur dan yang lainnya.
1. Laptop
Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari
Hobo Microstation data logger dan Agilient 34972 A.
Gambar 3.1 Laptop
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 dihubungkan pada bagian belakang alat ini.
Gambar 3.2 Agilient 34972 A
Spesifikasi Alat: a. Daya 35 Watt
b. Jumlah saluran termokopel 20 buah c. Tegangan 250 Volt
e. Ketelitian termokopel 0,03o C
f. Dapat memindai data hingga 250 saluran per detik g. Mempunyai 8 tombol panel dan sistem kontrol
h. Fungsional antara lain pembacaan suhu termokopel, Resistance Temperature Detector (RTD), dan termistor, serta arus listrik AC
3. 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 oC-50 oC dengan baterai alkalin 40 oC-70 oC 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 3.3 Hobo Microstation data logger
Keterangan :
1) Pyranometer, adalah alat untuk mengukur radiasi matahari pada suatu lokasi. Satuan alat ukur ini adalah W/m2.
1 3
2
Tabel 3.1 Spesifikasi Pyranometer
Parameter pengukuran Intensitas radiasi dengan interval 1 detik Rentang Pengukuran 0 sampai 1280 W/m2
Temperatur kerja Temperature: -40° C to 75 °C (-40° F to 167 °F)
Akurasi ± 10,0 W/m
2
or ± 5%. Tambahan temperatur error 0,38 W/m2/°C from 25 °C (0,21 W/m2/°F from 77 °F)
Resolusi 1,5 W/m2
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 5/8" x 1 1/4")
2) Wind Velocity Sensor, adalah alat untuk mengukur kecepatan angin. Satuan alat ukur ini adalah m/s.
Tabel 3.2 Spesifikasi Wind Velocity Sensor
Parameter pengukuran Kecepatan angin rata-rata Kecepatan angin tertinggi Data Channels 2 Channel, 1 Port
Rentang pengukuran 0 to 45 m/s (0 to 100 mph)
Operasi kerja Temperatur: -40oC to 75oC (-40 oF to 167 oF)
Akurasi ±1.1 m/s (2.4 mph) atau 4%
Resolusi 0,38 m/s (0,85 mph)
Ambang batas awal 1 m/s (2,2 mph) Kecepatan angin maksimum 54 m/s (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")
3) Ambient Measurement Apparatus, adalah alat untuk mengukur temperatur lingkungan sekitar. Satuan alat ukur ini adalah °C.
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 °C/yr + 0,1 °C/1000 hrs above 100 °C Waktu Respon Water: 3,5 minutes to 90%
Air: 10 minutes to 90% ( Moving at 1 m/sec) 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 Samples/Readings Konstruksi housing 316L Stainless Steel with O-ring seal Tekanan/kedalaman kerja 2200 psi (1500 m/4900 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
4) T and RH Smart Sensor, adalah alat untuk mengukur kelembaban udara. Besarnya nilai yang diukur oleh alat ini dalam persen (%).
Tabel 3.4 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 °F)/tahun
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)
4. USB Load cell
Load Cell terhubung ke komputer 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.
(a) (b)
Gambar 3.4 (a) Weight Display (b) load cell
Spesifikasi:
Material : Alloy steel atau stainless steel
Kapasitas : 5 kg
Temperatur kerja max : 60 ºC
3.4.2 Bahan Pengujian
Untuk bahan pengujian yang digunakan sebagai sampel adalah ubi kayu (cassava) dan cabai merah.
1. Ubi Kayu (Cassava)
Ubi Kayu (Cassava) yang juga di sebut Manihot Utilisima merupakan sumber pangan alternatif dengan kandungan gizi relatif sama dengan beras maupun gandum. Tanaman Ubi kayu dapat memberikan hasil yang tinggi walaupun tumbuhnya pada lahan yang kurang subur atau lahan dengan curah hujan yang rendah sekitar 1.000-1.500 mm per tahun. Umbi Ubi kayu
mengandung zat tepung yang tinggi. Pemanfaatan umbi dapat digunakan segar dan dengan proses pengeringan. Produk umbi adalah bahan pangan yang mudah rusak, sekitar 2-5 hari setelah panen umbi sudah berubah warna. Oleh sebab itu sangat diperlukan perlakuan pasca panen. Ubi kayu umumnya mempunyai kadar-kadar air sebesar 65 %, yang akan dikeringkan untuk mencapai kadar air ≤ 10 %, merupakan standar kering ubi kayu. Sampel ini dipotong dengan ukuran 1 cm x 1 cm x 1 cm.
Gambar 3.5 Ubi Kayu
2. Cabai Merah
Cabai merah besar (Capsicum annum L.) merupakan komoditas sayuran yang banyak mendapat perhatian karena memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi. Cabai merah memiliki sifat mudah rusak. Sifat mudah rusak ini dipengaruhi oleh kadar air dalam cabai yang sangat tinggi sekitar 90% dari kandungan cabai merah itu sendiri. Kandungan air yang sangat tinggi ini dapat menjadi penyebab kerusakan cabai pada saat musim panen. Hal ini dikarenakan
hasil panen yang melimpah sedangkan proses pengeringan tidak dapat berlangsung secara serentak, sehingga menyebabkan kadar air dalam cabai masih sangat tinggi, sehingga menyebabkan pembusukan. Cabai merah pada umumnya dapat dipanen pada umur 2,5-4 bulan dengan tingkat kematangan lebih dari 60%. Cabai merah memiliki ciri fisik antara lain warna buah merah tua menyala dengan bentuk ujung yang mengecil, bobot buah 10 gr, panjang 10-15 cm.
Cabai merah termasuk dalam kelompok sayuran buah. Umumnya sayur-sayuran mengandung kadar air 70-90% bb, tergantung dari jenis sayur-sayurannya. Menurut Dumanauw (1991) cabai merah keriting yang dipanen pada umur 2,5 bulan memiliki kadar air sekitar 75% bb, sedangkan yang dipanen pada umur 3-4 bulan memiliki kadar air antara 77-83% bb. Menurut Siebel (1892) dalam Henderson dan Perry (1993), panas jenis (Cp) suatu bahan dapat diketahui berdasarkan kadar air awal dalam persentase basis basah (% bb). Untuk cabai merah yang memilki kadar air awal sebesar 70-90% bb memiliki nilai panas jenis antara 3,22-3,90 kJ/kg0C dengan nilai konduktivitas termal cabai merah, yaitu sebesar 0,26 W/mK (Food Resources, 2000).