BAB III METODE PENELITIAN
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:
Gambar 3.1 Air conditioner (AC) Spesifikasi:
Kapasitas pendinginan : 9000 Btu/h
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.
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 exhaust 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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
Spesifikasi Alat: Daya 35 Watt
Jumlah saluran termokopel 20 buah Tegangan 250 Volt
Mempunyai 3 saluran utama Ketelitian termokopel 0,03o 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 : -400F to 1580F (-400C to 700C)
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
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 m/s (meters per second)
Km/h (kilometers per hour0 Ft/min (feet per minute) MPH (miles per hour)
Knot (nautical miles per hour) Temp. oC, oF
Data hold
Memory Maximum and minimum with recall Sampling Approx. 0.8 sec
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: m/s 0.1 – 25.0 m/s 0.01 m/s ±(5%+ 1d) reading or ±(1%+ 1d) full scale Km/h 0.3 – 90.0 km/h 0.1 km/h
Ft/min 20 – 4925/min 1ft/min
MPH 0.2 – 55.8
MPH
0.1MPH
Knot 0.2 – 55.8knots 0.1knots Temperature Measuring Range 0oC to 50oC (32oF to 122oF) Accuracy ±1oC/1.8oF f.Pressure Gauge
Digunakan untuk mengukur tekanan refrigran yang masuk kompresor, keluar kompresor dan juga masuk ke katup ekspansi.
Gambar 3.20 Pressure Gauge
Spesifikasi :
Dimensi : diameter 66mm
Kisaran tekanan : -1 …14 Bar / -30”Hg… + 200 psi
Sambungan : 1/4" 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 600C selama 10 menit. Hal ini dilakukan guna mempertahankan warna pada cabai merah keriting.
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.
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 HollowStainless 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.
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.
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.
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 Stainless 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.
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 900 yang berdiameter 3 inchi dan 4 inchi.
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.
n. Engsel Pintu
Engsel pintu digunakan sebagai alat bantu yang dipasang pada pintu agar mudah dibuka dan ditutup.
Gambar 3.35 Engsel Pintu