Peningkatan efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas.

Gratis

0
0
79
2 years ago
Preview
Full text

INCREASING THE EFFICIENCY OF SOLAR WATER DISTILLATION USING RECOVERY ENERGY WITH CAPILARITY METHOD FINAL PROJECT

  PENINGKATAN EFISIENSI DESTILASI AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN ENERGY RECOVERY DENGAN METODE KAPILARITAS Yang dipersiapkan dan disusun oleh:YOSEF SUPRIADI NIM: 125214086Telah dipertahankan di hadapan dewan penguji Pada tanggalDan dinyatakan telah lulus memenuhi syarat Susunan Dewan PengujiNama lengkap Tanda Tangan ____________ Ketua : RB Dwiseno Wihadi, ST, M. Si _____________ Yogyakarta, 18 Febuari 2016Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata DharmaYogyakarta Dekan Sudi Mungkasi, S.

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

  Tujuan dari penelitian ini adalah membuat alat destilasi energi surya yang memanfaatkan energy recovery dengan metode kapilaritas,menganalisis pengaruh ketinggian air di bak destilator dan pengaruh penggunaan pendingin kaca maupun reflektor terhadap air yang dihasilkan setelah prosesdestilasi, menganalisis efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dan destilasi energi surya konvensional. Hasil terbaik dari semua variasi yang diteliti adalah ketika ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm tidak menggunakan pendingin kaca dantidak menggunakan reflektor, efisiensi teoritis sebesar 53,36 %, efisiensi aktual sebesar 52,19 % dan air yang dihasilkan sebesar 4,16 kg dengan energi surya yang 2 datang sebesar 573,01 W/m .

KATA PENGANTAR

  Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Peningkatanefisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas ” ini karena adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas segala bantuan berupa dorongan, dukungan baik dalam hal material, morialmaupun spriritual antara lain kepada: 1.

A. Prasetyadi

telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir.

4. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T., yang telah membimbing dalam proses pembuatan alat serta saat penelitian tugas akhir ini

  Rony Windaryawan selaku Laboran yang telah membantu dan memberikan izin dalam penggunaan fasilitas yang diperlukan dalampenelitian ini. Bapak Misdi dan Ibu Supriyati selaku orang tua penulis, Krismawati danKristiyanti selaku kakak dari penulis, yang selalu memberikan dukungan, mendoakan, memberi semangat, dan semua fasilitas yangpenulis butuhkan selama menempuh kuliah sampai menyelesaikan tugas akhir ini.

12. Sahabat sekaligus keluarga, Almer Rayhan, Stepanus Wijaya N, Adela

  Grafik perbandingan antara (massa air yang terdestilasi) pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan ( hasil air yang terdestilasi) pada alat destilasi konvensional selama 10 jam pengambilan data. Grafik perbandingan antara massa uap air destilasi ( ) dengan massa air yang terdestilasi ( pada alat destilasi air menggunakan energy recovery metode kapilaritas dari kelima variasi selama 10 jam pengambilan data.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Salah satu cara meningkatkan efisiensidestilasi air tenaga surya adalah dengan memperkecil kerugian kalor pada saat pengembunan uap air dengan memanfaatkan panas yang dilepas pada 3 saat pengembunan untuk menguapkan pada tingkat berikutnya. Dalam hal ini penulis tertarik untuk membahas efisiensi dari alat destilasi dengan energy recovery menggunakan metode kapilaritas serta variabel-variabel lainnya yang mempengaruhi efisiensi, di antaranya jumlah massa air pada alat destilasi (jumlah massa air mempengaruhi temperatur air), jumlahmasa air dalam kondensor pasif, perbandingan volume antara kotak destilator dengan kondensor pasif terhadap jumlah energi surya yang digunakan untukproses penguapan.

1.2 Rumusan Masalah

  Destilasi air tenaga surya merupakan salah satu cara untuk menjernihkan air yang mengandung zat kontaminan sehingga cara ini dapat digunakanuntuk mengatasi masalah akan kekurangan air bersih. Dalam hal ini destilasi air tenaga surya masih bermasalah dengan rendahnya efisiensi yang 4 dihasilkan.

3. Mengetahui pengaruh variasi ketinggian air maupun variasi penggunaan pendingin kaca dan reflektor

  Menganalisis efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dan destilasi energi surya konvensional. Hasil penelitian ini diharapkan mendapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi alat destilasi air energi surya yang dapatditerima dengan baik oleh masyarakat, 3.

1.5 Batasan Masalah

  Ketinggian air di dalam bak destilasi divariasikan sebanyak 2 variasi yakni 1 cm dan 0,5 cm dan menggunakan variasi lain seperti penggunaanreflektor dan pendingin kaca, 3. Pada alat destilasi konvensional (tanpa menggunakan energy recovery metode kapilaritas) ketinggian air sama yakni 1 cm dan 0,5 cm tidak menggunakan reflektor maupun pendingin kaca, 4.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Destilasi

  Bak air digunakan untukmenyerap energi surya untuk menguapkan air sehingga air terpisah dari zat yang mengkontaminasi dan kaca penutup berguna sebagai tempatmengembunnya uap air sehingga diperoleh air bersih yang dapat langsung untuk dikonsumsi. Unjuk kerja alat destilasi energi surya tergantung pada beberapa variabel di antaranya, jumlah massa air yang ada dalam bak atau jumlah massa airyang masuk dan radiasi surya yang diterima.

2.2 Landasan Teori

  Perbandingan massa uap air yang masuk ke dalam kondensor pasif dengan massa uap air yang dihasilkanpada kotak destilator sebanding dengan perbandingan volume kondensor pasif dengan jumlah volume kondensor pasif dan kotak destilator atau (1) 9 Uap air yang masuk ke dalam kondensor pasif akan mengembun karena melepaskan panas ke dinding kondensor pasif dan ke dinding pengembunpada bagian energy recovery. Efisiensi alat destilasi energi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan air denganjumlah radiasi surya yang datang selama waktu tertentu (Arismunandar,1995): (5)∫ 11 Dengan adalah luas alat destilasi ( ), dt adalah lama waktu pemanasan(detik), G adalah energi surya yang datang (W/ ), adalah panas laten air (J/(kg) dan adalah massa uap air total (kg).

2.3 Penelitian yang Pernah Dilakukan

  Analisis teoritis alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery tigatingkat dengan metode difusi yang dihubungkan dengan pipa panas (heat 2pipe) memperkirakan hasil air destilasi sebanyak 21,8 kg/m .hari dengan 2asumsi energi surya sebesar 22,4 MJ/m .hari (Tanaka, 2004). Studi 12parametrik pada destilasi air energi surya vertikal jenis difusi dengan variasi tingkat difusi memperkirakan dapat menghasilkan air destilasi antara 18 2sampai 21,5 kg/m .hari hasil air destilasi secara eksperimental sangat bergantung pada kualitas pembuatan alat.

BAB II I METODE PENELITIAN

3.1 Skema Alat Penelitian

  Terdapat bagian-bagian penting pada alat destilasi tenaga surya yaitu bak destilator, kondesnor pasif, dan idikator ketinggian air dalam bak destilator. Untuk pengaturan ketinggian air di dalam kotak destilator digunakan tempat air minum ayam, dikarenakantempat air minum ayam dapat konstan untuk mempertahankan ketinggian air dalam bak destilator dengan laju aliran air yang rendah.

3.2 Variabel yang Divariasikan

Pada penelitian ini terdapat beberapa jenis variasi yang dilakukan sebagai berikut: 1. Jumlah massa air dalam bak destilator dengan metode kapilaritas dan dalam bak alat destilasi energi surya konvensional standar,

2. Variasi ketingian air dalam bak destilasi yakni 1 cm dan 0,5 cm, 3

  Penggunaan reflektor pada alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas, 4. Penggunaan pendingin kaca pada alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas.

3.3 Parameter yang Diukur

Pada penelitian ini beberapa parameter yang diukur diantaranya sebagai berikut

1. Temperatur air di dalam bak (Tw) 2

  Temperatur air yang masuk ke dalam bak 4. Temperatur air pendingin kaca 6.

7. Kelembapan udara sekitar (RH) 8

  Energi Surya yang datang (G) 9.d1 ) Debit air hasil destilasi pada destilator (m 10. Debit air hasil destilasi pada kondensor pasif dan bagian energy recovery (m d2, m d3 ) 11.

3.4 Langkah Penelitian

  Data yang dicatat saat pengambilan data dengan menggunakan sensor adalah temperatur udara sekitar, temperatur air yang masuk ke dalam bak destilasi, temperatur air di dalam bak destilasi, tempetarur air pendinginkaca, temperatur kaca pada bak destilasi, kelembapan udara sekitar, debit air hasil destilasi dan lama waktu pencatatan data, 8. Sebelum melanjutkan pengambilan data pada hari berikutnya dengan variasi yang berbeda, kondisi alat destilasi harus diperiksa untukmemastikan kesiapan alat termasuk memastikan ketinggian air saat awal pengambilan data.

3.6 Alat Pendukung Pengambilan Data 1

PyranometerPyranometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya pengaruh radiasi cahaya matahari dengan satuan dan juga alat ini berfungsi untuk mengkalibrasi radiasi cahaya matahari yang diterima olehsolarmeter agar hasil data yang didapat oleh solarmeter sama dengan hasil data yang didapat piranometer.

2. Solarmeter

  Hygrometer Hygrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udara disekitar alat destilasi dan untuk mengkalibrasi data yang didapat oleh alat destilasi. E-Tape E-Tape merupakan alat yang digunakan untuk membaca dan mengetahui ketinggian air hasil destilasi.

3.7 Analisis Data

  Pengolahan dan analisis data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan(1) sampai dengan (7). Analisis akan dilakukan dengan membuat grafik efesiensi alat destilasi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Penelitian

  Berikut ini adalah data hasil penelitian dari alat destilasi air tenaga surya menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas yang divariasikanmenjadi 5 variasi, yaitu 1. 22 Pw = Tekanan parsial uap air pada temperatur air di dalam bak dan di dalam kondensor pasif alat destilasi energi surya.

4.2 Hasil Penelitian

Berikut ini adalah contoh perhitungan data penelitian pada jam ke-5 hari pertama pada alat destilasi air energi surya.

1. Perhitungan hasil data alat destilasi energi surya menggunakan energy

  1) : =⁄ = 0.01622Massa uap air total pada jam kelima dapat dihitung pengan persamaan: == ⁄ = 0.32344 35 Menghitung efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas (pers. Perhitungan hasil data alat destilasi energi surya konvensional dengan variasi ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm (Tabel 6).

4.3 Pembahasan

  Pada alat destilasi konvensional sebenarnya hanya memiliki dua variasi ketinggian air dalam bak yaitu 0,5 cm dan 1 cm, pada variasi pertama sampaikeempat memiliki variasi ketinggian air dalam bak yang sama yaitu 0,5 cm dan pada variasi kelima ketinggian air dalam bak 1 cm. 60700 600 50 2500 /m ) 40tt (%a 400l a 30w u 300G kt 20a 200η 10100 ketinggian air ketinggian air ketinggian air ketinggian air ketinggian air 0,5 cm, 0,5 cm, tanpa 0,5 cm, 0,5 cm, 1 cm, menggunakan pendingin menggunakan menggunakan menggunakanpendingin kaca dan reflektor reflektor dan reflektor dan kaca reflektor pendingin pendinginkaca kaca alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas konvensional G Gambar 6.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan 1

Telah berhasil dibuat alat destilasi air energi surya menggunakan energyrecovery metode kapilaritas dan alat destilasi air energi surya konvensional serta melakukan penelitian pada alat tersebut.

2. Penelitian ini memiliki dua variasi ketinggian dalam bak destilator yaitu

  Penambahan variasi pendingin kaca dan reflektor sangatlah berpengaruh terhadap air yang dihasilkan, namun air yang dihasilkan lebih sedikitdibandingkan dengan saat tidak menggunakan pendingin kaca maupun reflektor. Efisiensi yang pada alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas menghasilkan rata rata efisiensi aktual lebih tinggidibandingkan efisiensi teoritis, sedangkan pada alat destilasi konvensional menghasilkan efisiensi teoritis lebih tinggi dari pada efisiensi aktual.

5.2 Saran 1

  Pada penelitian lebih lanjut diharapkan mampu membuat jenis alat destilasi dengan variasi yang berbeda dan berfungsi dengan baik tanpa mengalami masalah. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan sensor yang digunakan lebih baik, terutama sensor etape (pengukur hasil masa air terdestilasi) jikaterkena panas berlebih tidak mengalami masalah.

3. Pada penelitian lebih lanjut, jika meneliti jenis alat yang sama diharapkan semua temperatur yang diperlukan dalam perhitungan diketahui

53

DAFTAR PUSTAKA

  (2004), A Naturally Circulated Humidifying/Dehumidifying Solar Still With A Built-In Passive Condenser, Desalination, 169, pp 129 Kalbasi, R., esfahani, M.,N., (2010), Multi-Effect Passive Desalination System, An Experimental Approach, World Applied Sciences Journal, Vol. H.,(2001), A New Approach To Solar Desalination For Small- And Medium-Size Use In Remote Areas, Desalination, 139, pp 35 Madhlopa, A., Johnstone, C., (2009), Numerical Study Of A Passive Solar Still With Separate Condenser, Renewable Energy, Vol.

Dokumen baru

Dokumen yang terkait

Pemeriksaan total kolifom pada air baku sunggal dengan metode Most Probable Number (MPN)
0
35
34
Analisis pengendalian persediaan air mineral menggunakan metode eqq (studi kasus pada sgen tirta indah)
8
72
68
Analisis kinerja keuangan abnk pemerintah dengan menggunakan metode camel
1
5
222
Tingkat efisiensi bank umum Syariah (bus) menggunakan metode data envelopment analysisi (dea)
0
7
166
Steganografi menggunakan metode LSB dengan software matlab
0
23
61
Pengaruh pembelajaran dengan menggunakan metode simulasi terhadap pemahaman konsep matematika siswa
2
6
160
Penilaian kinerja Bank Syariah dengan menggunakan metode Economic Value Added (EVA)
1
7
94
Analisis pernbandingan pengenalan tanda tangan dengan menggunakan metode perceptron dan backpropagation
1
11
181
Penerjemahan bahasa Jawa-Indonesia menggunakan natural laguage processing dengan metode contex-free recursive-descent
0
22
200
Analisis kinerja reksedana syariah dengan menggunakan metode sharpe dan metode treynor
0
10
84
Peningkatan hasil belajar siswa pada mata pelajaran IPS dengan menggunakan metode advokasi di MTs Yaspina Rempoa Tangerang Selatan
0
7
243
Program aplikasi sistem pembayaran rekening air dengan menggunakan metode pendekatan object oriented programming (OOP) : laporan kerja praktek
0
2
1
Pengontrolan temperatur air menggunakan metode PI berbasis ATMEGA 8535
2
4
6
Pemampatan citra dengan menggunakan metode pemampatan kuantisasi
0
0
38
menggunakan teknik User Acceptance Testing (UAT) dengan hasil 100 sistem berjalan dengan baik, dengan metode pengembangan sistem menggunakan metode waterfall dan analisa sistem menggunakan metode PIECES. Hasil penelitian ini adalah sebuah sitem monitoring
1
4
8
Show more