Efek kolektor terhadap unjuk kerja distilasi air energi surya jenis absorber kain - USD Repository

Gratis

0
0
73
1 month ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI EFEK KOLEKTOR TERHADAP UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS ABSORBER KAIN SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin Disusun oleh : SEKAR WIDHI HAYUNINGTYAS NIM : 155214030 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI THE EFFECT OF COLLECTOR TO THE PERFORMANCE OF WICK TYPE SOLAR ENERGY WATER DISTILLATION FINAL PROJECT As Partial Fullfillment of the Requirement to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering Presented by : SEKAR WIDHI HAYUNINGTYAS Student Number : 155214030 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2018

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI TUGAS AKHIR EFEK KOLEKTOR TERHADAP LiNJUK KERJA DISTILASI AIR ITWRGI SURYA JENIS ABSOTTBER KAI}{ g_lua FiIhI : 15521.103$ Zffii Telah disetuiui oleh : Dosen Pernbi;nbing Skripsi Ir. FA. Rusdi Sar:ibada" h4"'f ilt .

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI EFEK KOI,EKTOR TER}IA}AP T,|NJTiK KERJA DISTILASI ATR ENERGI STJR}'A JENIS ABSORBER IL{I]T Yang dipersiapl-;an dan disusi"r:r SE IqAR 1YIDH I oleh . HAlt NIN{;TI'AS F{L*{: 155214030 'Ielah Jrpertahankan dihadapan tirn pengnji 201 8 Ketua Sekretaris : Anggota . Ir. ( -untuk memper*leh Tugas akhir ini Yogyakarta, 14 Desember 2018 Irakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma L4* Sudi lfungkasi, S.Si.- &{.lvlath.Sc., Ph.D. iv

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AICIIR Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir denganjudul: EFEK KOLEKTOR TERHADAP UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS ABSORBER KAIN dibuat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Strata 1, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari tugas akhir atau penelitian yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun, kecuali bagian informasi yang dicantumkan dalam daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah. Yogyakarta, 14 Desember 2018 Penulis, S ekar Widhi Hay,uningfyas (1ss214030)

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI LEMBAR PERNYATAAI[ PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK I(EPENTINGAN AKADEMIS Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Nama Nornor : : Sekar Widhi Hayuningtyas N{ahasiswa : 155214030 Derni pengembangan ihnu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul : EFEK KOLEKTOR TERHADAP UNJUK I(ERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS ABSORBER KAIN beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikan saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya kepentingan akademis tanpa perlu meminta di internet ijin dari atau media lain untuk saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyatakan ini saya buat dengan sebenamya. Yogyakarta, 14 Desember 2018 4 Yang Menyatakan Sekar Widlii Haluningtyas (l ss214030) vi

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRAK Salah satu cara untuk mendapatkan air bersih adalah melalui penjernihan air menggunakan distilasi air energi surya. Keunggulan dari distilasi air energi surya adalah biaya pembuatan yang murah dan menggunakan teknologi yang sederhana sehingga mudah digunakan. Proses utama dalam distilasi adalah penguapan dan pengembunan. Air yang akan didistilasi dialirkan ke dalam absorber untuk dipanaskan dan mengalami penguapan. Lalu uap air tersebut akan naik dan bersentuhan dengan kaca. Karena temperatur bagian luar kaca lebih rendah daripada temperatur di dalam kaca, maka akan terjadi pengembunan dan embun yang dihasilkan merupakan hasil air distilasi. Masalah yang ada saat ini adalah rendahnya efisiensi dan air hasil distilasi. Pada penelitian ini, akan ditambahkan kolektor untuk meningkatkan temperatur air masuk distilasi sehingga mempercepat proses penguapan dan hasil yang diperoleh menjadi lebih banyak. Pada penelitian ini terdapat tiga alat yang akan digunakan yaitu distilasi kain sebagai pembanding dan distilasi kain menggunakan kolektor yang akan divariasikan dengan reflektor sebagai alat penelitian. Laju aliran air masuk absorber akan divariasikan sebesar 2,4 liter/jam, 3 liter/jam, dan 3,6 liter/jam. Hasil efisiensi tertinggi sebesar 31% diperoleh variasi 2 pada saat digunakan debit 3 liter/jam dengan hasil air distilasi 1,35 liter (3,17 liter/m2.hari). Efisiensi pada saat digunakan kolektor yang diberi variasi reflektor dengan luas 0,33 m2 sebesar 23% dengan hasil air distilasi 1,33 liter (3,13 liter/m2.hari) dan efisiensi pada saat digunakan kolektor yang diberi variasi reflektor dengan luas 0,66 m2 sebesar 16% dengan hasil air 1,40 liter (3,3 liter/m2.hari). Kata kunci : distilasi, kolektor, reflektor, efisiensi vii

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRACT One way to get clean water through water purification is using solar energy water distillation. The advantages of solar energy water distillation are the cost of making is cheap and using simple technology so that it is easy to use. The main processes in distillation are evaporation and condensation. The water to be distilled is flowed into the absorber to be heated and subjected to evaporation. Then the water vapor will rise and come into contact with the glass. Because the temperature of the outside of the glass is lower than the temperature inside the glass, condensation will occur meanwhile the moisture produced is the result of distillation water. Current problems are low efficiency and distilled water produced. In this study, will be added the use of a collector to increase the temperature of distillated inlet water so that the evaporation process accelerates and the results obtained become more numerous. In this study there are three tools that will be used, namely wick type distillation as a comparison and wick type distillation using a collector which will be varied with reflector as a research tool. The absorber intake water flow rate will be varied by 2,4 liters/hour, 3 liters/hour, and 3,6 liters/hour. The highest efficiency results of 31% is obtained by variation 2 at the time of discharge of 3 liters/hour with distilled water yield of 1,35 liters (3.17 liters/m2.day). The efficiency when used by the collector which is given a variation of the reflector with an area of 0.33 m2 by 23% with the results of distillation water 1.33 liters (3.13 liters/m2.day) and efficiency when used by the collector which is given a reflector variation of 0, 66 m2 by 16% with water yield of 1.40 liters (3.3 liters/m2.day). Keywords: distillation, collector, reflector, efficiency viii

(9) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib bagi mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin. Berkat bimbingan, nasehat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 3. Ir. F.A. Rusdi Sambada, M.T. selaku Dosen Pembimbing Skripsi. 4. Dr. Eng. I Made Wicaksana Ekaputra, selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Seno dan Ana sebagai orang tua penulis yang selalu memberi semangat dan dorongan baik berupa materi maupun spiritual. 6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas semua ilmu yang telah diberikan kepada penulis selama perkuliahan. 7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu saya selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini. 8. Teman-teman Kelompok Tugas Akhir Rekayasa Surya yang telah berjuang bersama. 9. Martinez Yoel, Dea Nugroho Putro, dan Adhika Karunia Putra yang menjadi teman seperjuangan penulis dalam suka ataupun duka selama berkuliah. ix

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Angga Dita, Regita Di1a, Anastasya Regita, Dinar, Yuyun, Ana, Arlita, Tesa, Ebay, Tyas yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis. 11. Seluruh teman teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, yatgtelah memberikan bantuan moril maupun meterial sehingga proses penyelesaian ini berjalan dengan benar. Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidaklah sempurna, karena tidak ada yang sempurna selain Tuhan Allah sehingga kritik ataupun saran yang membangun dari pembaca sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi ini dikemudian hari. Akhirnya besar harapan penulis agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Y ogyakarta, 14 Desember 2018 -n fl)v )#{_ ,y? Sekar Widhi Hayrningtyas

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .......................................................................................................... i TITLE PAGE ..................................................................................................................... ii LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................................ iii LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................................iv HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ....................................... v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .........................................vi ABSTRAK ......................................................................................................................vii ABSTRACT… ................................................................................................................. .viii KATA PENGANTAR .......................................................................................................ix DAFTAR ISI......................................................................................................................xi DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xvii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ......................................................................................................... 1 1.2 Identifikasi Masalah ................................................................................................. 2 1.3 Rumusan Masalah .................................................................................................... 3 1.4 Batasan Masalah ...................................................................................................... 3 1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................................ 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 5 2.1 Penelitian Terdahulu ................................................................................................ 5 2.2 Landasan Teori ........................................................................................................ 9 2.3 Hipotesis ................................................................................................................ 12 xi

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB III METODE PENELITIAN ................................................................................ 13 3.1 Metode Penelitian .................................................................................................. 13 3.2 Langkah Penelitian ................................................................................................ 13 3.3 Skema dan Spesifikasi Alat ................................................................................... 15 3.4 Variabel yang Divariasikan.................................................................................... 18 3.5 Parameter yang Diukur .......................................................................................... 18 3.6 Alat Ukur yang Digunakan .................................................................................... 18 3.7 Langkah Analisis Data ........................................................................................... 19 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 20 4.1 Data Penelitian ....................................................................................................... 20 4.2 Hasil Penelitian ...................................................................................................... 25 4.3 Analisis Efek Temperatur Air Masuk dengan Variasi Debit terhadap Unjuk Kerja Variasi 1, 2, dan 3 ........................................................................................................ 33 4.4 Analisis Efek Temperatur Air Masuk dengan Menggunakan Kolektor dan Reflektor terhadap Unjuk Kerja Variasi 3, 4, dan 5..................................................................... 40 4.5 Analisis Energi Berguna Kolektor (qc) pada variasi 3, 4, dan 5 ............................ 48 BAB 5 PENUTUP ........................................................................................................... 50 5.1 Kesimpulan ............................................................................................................ 50 5.2 Saran ...................................................................................................................... 50 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 51 DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................... 53 xii

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 1 ........................................ 20 Tabel 4.2 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 1 .................................... 21 Tabel 4.3 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 2 ........................................ 21 Tabel 4.4 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 2 .................................... 22 Tabel 4.5 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 3 ........................................ 22 Tabel 4.6 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 3 .................................... 23 Tabel 4.7 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 4 ........................................ 23 Tabel 4.8 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 4 .................................... 24 Tabel 4.9 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 5 ........................................ 24 Tabel 4.10 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 5 ........................................ 25 Tabel 4.11 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 1 ............................................. 26 Tabel 4.12 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 1 ......................................... 26 Tabel 4.13 Hasil perhitungan alat distilasi pada variasi 2 ................................................. 27 Tabel 4.14 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 2 ......................................... 27 Tabel 4.15 Hasil perhitungan alat peneltian pada variasi 3 .............................................. 28 Tabel 4.16 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 3 ......................................... 28 Tabel 4.17 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 4 ............................................. 29 Tabel 4.18 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 4 ......................................... 29 Tabel 4.19 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 5 ............................................. 30 Tabel 4.20 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 5 ......................................... 30 Tabel 4.21 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 1 ...... 31 Tabel 4.22 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 2 ...... 31 Tabel 4.23 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 3 ..... 31 Tabel 4.24 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 4 ..... 32 xiii

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Tabel 4.25 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 5 ..... 32 xiv

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Distilasi jenis absorber kain.......................................................................... 15 Gambar 3.2 Kolektor energi surya pipa seri ..................................................................... 16 Gambar 3.3 Kolektor energi surya dengan reflektor ......................................................... 16 Gambar 3.4 Alat distilasi kain menggunakan kolektor ..................................................... 17 Gambar 3.5 Alat distilasi kain dengan kolektor dan reflektor .......................................... 17 Gambar 4.1 Perbandingan efisiensi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 1, 2, dan 3.......................................................................................... 33 Gambar 4.2. Perbandingan hasil air alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 1,2, dan 3 ...................................................................................................... 34 Gambar 4.3 Perbandingan nilai hkonveksi alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 1 .................................................................. 35 Gambar 4.4 Perbandingan nilai ∆T alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 1 .................................................................. 36 Gambar 4.5 Perbandingan nilai hkonveksi alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 2 ....................................................... 37 Gambar 4.6 Perbandingan nilai ∆T alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 2 .................................................................. 37 Gambar 4.7 Perbandingan nilai hkonveksi.∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5.......................................................................................... 38 Gambar 4.8 Perbandingan efisiensi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5.......................................................................................... 40 Gambar 4.9 Perbandingan hasil air distilasi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5 ................................................................................. 41 Gambar 4.10 Perbandingan nilai hkonveksi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 4 ........................................................................................................ 43 Gambar 4.11 Perbandingan nilai ∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada variasi 4 .................................................................................................................... 43 xv

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 4.12 Perbandingan nilai hkonveksi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 5 ........................................................................................................ 44 Gambar 4.13 Perbandingan nilai ∆T antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 5 ........................................................................................................ 45 Gambar 4.14 Perbandingan nilai rata-rata hkonveksi.∆T antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5 ............................................................ 46 Gambar 4.15 Perbandingan nilai rata-rata harian qc kolektor pada variasi 3, 4, dan 5 .... 48 Gambar 4.16 Perbandingan nilai rata-rata harian G pada variasi 1, 2, 3, 4, dan 5…….…47 xvi

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh.................................................................... 53 Lampiran 2. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan) .................................................. 54 Lampiran 3. Gambar Alat Penelitian............................................................................... 55 Lampiran 4. Gambar Alat Penelitian (Lanjutan) ............................................................. 56 xvii

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan kebutuhan dasar manusia yang meningkat seiring dengan berkembangnya jumlah populasi manusia di dunia. Ketersediaan air yang terbatas dan semakin banyaknya jumlah manusia menyebabkan terjadinya krisis air bersih. Kualitas air yang buruk dapat menyebabkan berbagai penyakit yang berujung kematian. Akibat penurunan kualitas air, harus dilakukan suatu proses untuk memperoleh air bersih. Salah satu cara untuk memperoleh air bersih adalah melalui proses distilasi (penyulingan). Yang terpenting dari proses distilasi adalah adanya sumber energi panas yang berfungsi untuk menguapkan air. Salah satu sumber energi panas yang mudah didapat dan tidak terbatas adalah energi surya. Energi surya berfungsi untuk menguapkan air terkontaminasi didalam alat distilasi. Keuntungan dari distilasi energi surya ini adalah ramah lingkungan, biaya pembuatan dan perawatan yang murah, dan pengoperasian alat yang mudah karena menggunakan teknologi sederhana. Prinsip kerja distilasi surya adalah dengan menguapkan air terkontaminasi lalu hasil penguapan tersebut diembunkan. Kotoran akan mengendap pada permukaan alat, sedangkan uap yang telah mengembun merupakan air bersih yang diperoleh dari distilasi. Dalam distilasi terdapat dua proses penting yaitu penguapan dan pengembunan. Untuk memperoleh hasil penguapan yang maksimal, dibuatlah 1

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2 alat distilasi dengan arbsorber kain. Dengan memanfaatkan prinsip kapilaritas kain, air terkontaminasi akan menyebar ke seluruh permukaan kain dan membentuk lapisan tipis, sehingga area penguapan akan menjadi lebih besar dan mempercepat proses penguapan. Selain itu, kaca penutup menjadi salah satu komponen penting dalam alat distilasi yang berfungsi sebagai tempat pengembunan air yang sudah diuapkan, kaca juga dapat mencegah energi panas yang sudah masuk ke dalam alat agar tidak terbuang ke lingkungan. Unjuk kerja alat distilasi dapat dinyatakan melalui efisiensi dan jumlah air bersih yang dihasilkan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi efisiensi distilasi antara lain, keefektifan absorber dalam menyerap radiasi, keefektifan kaca absorber dalam proses pengembunan, massa air yang akan didistilasi, dan temperatur awal air yang akan didistilasi. Permasalahan yang ada saat ini adalah rendahnya efisiensi dan hasil air distilasi yang disebabkan oleh temperatur air masuk distilasi yang rendah. Pada penelitian akan digunakan kolektor air energi surya untuk memanaskan air masuk alat distilasi. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan temperatur air masuk alat distilasi sehingga proses penguapan dapat lebih cepat dan jumlah air bersih yang diperoleh menjadi lebih banyak. Dalam penelitian ini juga akan digunakan variasi reflektor yang dipasangkan pada kolektor untuk menambah luas penyerapan energi surya oleh kolektor. 1.2 Identifikasi Masalah Pada latar belakang telah dijelaskan bahwa salah satu faktor yang dapat mempengaruhi efisiensi distilasi adalah temperatur awal air yang akan didistilasi. Untuk meningkatkan temperatur awal air, digunakan kolektor air energi surya yang

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3 divariasikan dengan reflektor untuk menambah energi matahari yang diterima oleh kolektor sehingga temperatur air yang dihasilkan maksimal. 1.3 Rumusan Masalah Distilasi merupakan alat yang digunakan untuk memperoleh air bersih dengan cara menguapkan terlebih dahulu air yang terkontaminasi, lalu mengembunkan uap air tersebut dan hasil dari pengembunan merupakan air bersih. Distilasi dibuat dengan kain sebagai absorber yang merupakan tempat terjadinya proses penguapan dan kaca penutup sebagai tempat terjadinya pengembunan. Dengan memanfaatkan sifat kapilaritas yang dimiliki kain, air akan menyebar ke seluruh permukaan kain secara merata. Sebelum melalui proses distilasi, air dipanaskan terlebih dahulu dengan kolektor air energi surya. Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana efek temperatur air masuk terhadap unjuk kerja (efisiensi dan hasil air) distilasi kain menggunakan kolektor air energi surya? 1.4 Batasan Masalah Batasan-batasan yang diambil dalam penelitian ini adalah: 1. Alat penelitian berupa 1 perangkat distilasi kain yang selanjutnya disebut sebagai alat pembanding dan 1 perangkat distilasi kain menggunakan kolektor air tenaga surya jenis pipa seri yang selanjutnya disebut sebagai alat penelitian. 2. Debit aliran alat pembanding dibuat tetap sebesar 3,6 liter/jam. 3. Luas absorber sebesar 0,42 m2 dan luas kolektor sebesar 0,42 m2.

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4 4. Alat distilasi dipasang dengan kemiringan 15o agar air hasil pengembunan dapat mengalir menuju penampungan. 5. Temperatur alat yang terukur diasumsikan merata. 1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini ini adalah menganalisis efek temperatur air masuk absorber dengan variasi debit dan efek temperatur air masuk absorber dengan kolektor yang divariasikan dengan reflektor terhadap unjuk kerja distilasi kain. Manfaat dari penelitian ini adalah dapat menjadi referensi bagi peneliti lain untuk melakukan penelitian sejenis dan menambah kepustakaan mengenai teknologi distilasi kain energi surya.

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penelitian Terdahulu Perkembangan alat distilasi sudah dimulai sejak pertengahan abad ke-19, pada tahun 1872 di Chili tepatnya di Las Salinas telah didirikan pabrik distilasi untuk memenuhi kebutuhan masyarakat sekitarnya. Pabrik seluas 5000 m2 ini, pada musim panas dapat menghasilkan 20.000 liter air segar atau dengan kata lain prestasi dari alat ini adalah 4L/m2 per hari. Pada tahun 1999, di Jayapura dibuat suatu alat distilasi dengan menggunakan kolektor surya dengan ukuran 100 x 70 cm. Alat ini mampu menghasilkan 705 ml air bersih (1L/m2) per hari pada cuaca cerah (Holman, J.P., 1991). Untuk mengetahui kemampuan alat desalinasi tipe solar still dalam menyerap energi kalor matahari dan penggunaannya dalam proses kondensasi dibuat alat distiller dengan plat penyerap panas dan kain di dalamnya serta akrilik sebagai pentransmisian. Sistem kerja berawal dari air diteteskan melalui pipa dan jatuh pada kain yang akan menyerap air. Radiasi akan memanaskan plat penyerap panas melalui akrilik kemudian panas plat memanaskan air pada kain hingga menjadi uap dan menempel pada permukaan dalam akrilik hingga terkondensasi menjadi air suling. Pengukuran volume alat sebesar 6 liter dengan luasan plat penyerap panas 900 x 550 mm. Alat ini memiliki efisiensi teoritis maksimum 25,10% dan efisiensi aktual maksimum 14.33% (Dewantara, dkk., 2018) 5

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6 Untuk membandingkan performansi alat distilasi air laut yang menggunakan bahan dasar kaca dan bahan dasar papan mika maka dibuat alat distilasi dengan dimensi luas alat 100 x 40 cm, tinggi dinding 20 cm, dan kemiringan penutup 30o yang dapat menampung air sebanyak 20 liter. Alat distilasi surya dengan bahan dasar kaca memiliki hasil lebih banyak dengan rata-rata sebesar 324 mL per hari (Adhie, dkk., 2017). Dilakukan penelitian untuk mengetahui kenaikan unjuk kerja alat distilasi bak dengan menggunakan kolektor yang berfungsi untuk menaikkan temperatur air masuk ke dalam destilator. Reflektor ditambahkan untuk menaikkan energi surya yang masuk ke dalam destilator. Hasil tertinggi dalam penelitian ini sebesar 0,85 liter diperoleh pada variasi ketinggian 5 mm destilator menggunakan reflektor. Semakin kecil ketinggian air di dalam destilator maka hasil yang diperoleh akan semakin banyak. Hasil efisiensi tertinggi juga diperoleh variasi ketinggian 5 mm destilator menggunakan reflektor yang memimiliki efisiensi rata-rata sebesar 27,4%. Walaupun ketiga alat ini menerima intensitas surya yang sama, namun jumlah energi surya yang diterima destilator berbeda. Penggunaan reflektor dan kolektor merupakan cara untuk meningkatkan hasil air distilasi namun belum tentuk menaikkan efisiensinya (Puja dan Sambada, 2012). Matahari sebagai sumber energi tak terbatas memancarkan energi radiasi panas sebesar 1000 W/m2 pada siang hari berdasarkan Standards Test Conditons (STC). Air dari tangki penyimpanan akan bersirkulasi tanpa menggunakan pompa pendorong sesuai dengan prinsip termosiphon untuk melewati pipa pengumpul

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7 panas yang terbuat dari tembaga. Hasil dari eksperimen kurang optimal karena masih terdapat kebocoran pada ruang kolektor (Sidopekso, 2011). Kaca penutup merupakan komponen penting dalam kolektor yang dapat mempengaruhi unjuk kerja kolektor. Secara umum diperoleh hasil bahwa dengan menggunakan dua buah kaca penutup diperoleh hasil efisiensi yang lebih baik dibandingkan dengan satu kaca penutup. Perbedaan suhu antara digunakan satu kaca penutup dan dua kaca penutup dapat mencapai 17 oC (Tirtoatmodjo dan Handoyo, 1999). Konsentrator paralel semi silindris digunakan untuk meningkatkan penyerapan kalor, sehingga kinerja pemanas air energi surya semakin meningkat. Dari hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh temperatur tertinggi sebesar 44 oC dengan radiasi matahari mencapai 1000 W/m2 dengan efisiensi 13%, sedangkan yang tidak menggunakan penyimpan kalor dihasilkan temperatur sebesar 56 oC dengan radiasi matahari sebesar 1015 W/m2 dengan efisiensi 17,17% (Karman, Surya, dkk., 2015). Reflector Linear Parabolic Concentrating merupakan alat untuk mengumpulkan dan memantulkan secara terfokus energi matahari pada absorber. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui energi berguna dari kolektor dan mengetahui besarnya efisiensi kolektor. Diperoleh hasil besarnya energi berguna dari reflektor parabolik sebesar 474,65 W, energi yang tersimpan di dalam tangki maksimum 440,87 W, dan efisiensi sesaat Reflector Linear Parabolic Concentrating yaitu 16,23 % - 47,01% (Rahman, dkk., 2017). Tingginya suhu kerja Photovoltaic dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air. Sehingga dilakukan penelitian yang bertujuan untuk menghasilkan alat pemanas air

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8 energi surya dengan sel surya sebagai absorber. Alat ini mampu menghasilkan air dengan temperatur 40 oC dengan jumlah sebanyak 50 liter dalam waktu lima jam pada saat cuaca cerah (Subarkah dan Belyamin, 2011). Di dalam kolektor terdapat beberapa komponen diantaranya pipa pemanas yang berfungsi sebagai media untuk mengalirkan air ke dalam tangki penyimpanan. Faktor yang dapat mempengaruhi kinerja kolektor antara lain jarak ataupun diameter belokan pipa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perpindahan panas yang terjadi pada kolektor pemanas air tenaga surya dengan variasi jarak pipa tembaga. Diperoleh perpindahan panas konveksi paling besar dengan jarak pipa tembaga 5 cm yaitu 549,73 W pada intensitas matahari tertinggi 723,33 W/m2 dengan efisiensi perubahan suhu sebesar 33,33 % (Susanto dan Irawan, 2017). Distilasi merupakan proses untuk memisahkan air dengan kandungan berbahaya yang ada di dalamnya. Distilasi energi surya dapat menjadi salah satu cara untuk mendapatkan air bersih yang akan sangat berguna di masa depan. Penggunaan sirip dapat menambah luas area disitilasi sehingga temperatur dan air hasil distilasi meningkat. Material absorber menjadi salah satu hal yang harus diperhatikan untuk meningkatkan temperatur dan hasil air distilasi (Mohan, dkk., 2017). Untuk mengetahui produktivitas alat distilasi energi surya dibuat tiga alat yaitu distilasi surya dengan energi pasif, disitilasi surya dengan kolektor, dan distilasi surya dengana kolektor yang diberi tambahan tabung tembaga untuk mendapatkan panas laten. Hasil produktivitas distilasi surya dengan kolektor lebih tinggi 42% dibandingkan dengan distilasi surya energi pasif (Salim dan Al-Asadi, 2015).

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9 2.2 Landasan Teori Distilasi merupakan sebuah proses pemisahan air yang terkontaminasi dengan kontaminannya. Di dalam distilasi, terdapat dua proses utama yaitu penguapan dan pengembunan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya penguapan antara lain luas permukaan, lama waktu pemanasan, tekanan dan temperatur air, sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi pengembunan adalah tekanan dan temperatur. Komponen utama dalam alat distilasi adalah absorber sebagai tempat terjadinya penguapan air dan kaca penutup sebagai tempat terjadinya pengembunan. Agar terjadi penguapan, absorber harus mampu menyerap panas matahari sehingga absorber diberi warna hitam karena warna hitam memiliki kemampuan absorbsivitas panas matahari yang baik. Selain itu, temperatur yang dimiliki kaca penutup juga berpengaruh terhadap proses pengembunan. Semakin rendah temperatur yang dimiliki oleh kaca penutup, maka pengembunan juga akan lebih cepat terjadi. Dalam penelitian ini digunakan distilasi surya dengan absorber berupa kain. Distilasi ini memanfaatkan prinsip kapilaritas yang dimiliki kain sehingga air yang masuk ke dalam alat distilasi akan meresap keseluruh bagian absorber dan menguap. Kain dapat mengalirkan air ke seluruh bagian absorber sedikit demi sedikit. Karena lapisan yang terbentuk di absorber merata menyebabkan massa air yang diuapkan sedikit sehingga penguapan dapat berlangsung dengan lebih cepat. Temperatur air yang akan didistitlasi dapat mempengaruhi besarnya efisiensi distilasi. Maka untuk menambah temperatur air masuk distilasi, perlu ditambahkan

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10 kolektor air energi surya. Kolektor bertugas untuk memanaskan terlebih dahulu air yang akan didistilasi, sehingga temperatur air yang dihasilkan tinggi. Dengan temperatur air masuk alat distilasi tinggi, maka air dalam absorber tidak membutuhkan waktu yang lama untuk menguap, sehingga penguapan dapat cepat terjadi dan hasil yang diperoleh menjadi lebih banyak. Untuk menambah energi panas yang diterima oleh kolektor, maka kolektor divariasikan dengan reflektor. Reflektor berfungsi untuk mengumpulkan panas matahari yang selajutnya akan dipantulkan ke dalam kolektor, sehingga energi panas matahari yang diterima kolektor menjadi bertambah. Efisiensi alat distilasi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi surya yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar, 1995). Efisiensi distilasi dapat dihitung dengan persamaan: 𝜂= 𝑚.ℎ𝑓𝑔 𝑡 𝐴𝑐.∫0 𝐺.𝑑𝑡 × 100% (1) Dengan Ƞ adalah efisiensi distilasi (%), m adalah hasil air distilasi (kg), hfg adalah panas laten penguapan (J/kg), Ac adalah luas alat distilasi (m2), G adalah jumlah energi surya yang datang (W/m2), dan dt adalah lama waktu pemanasan (detik). Proses penguapan dari absorber menuju kaca dapat didefinisikan dengan quap yang merupakan laju penguapan air dari absorber ke permukaan kaca yang dapat dihitung dengan persamaan: [𝑃𝑤−𝑃𝑐] 𝑚 𝑥ℎ𝑓𝑔 = 𝑞𝑢𝑎𝑝 = 16.27𝑥10−3 𝑥 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 𝑥 [𝑇𝑤−𝑇𝑐] 𝑥 1000 𝑊⁄ 2 𝑚 (2)

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11 Dengan m adalah hasil air yang diperoleh (kg/m2), hfg adalah panas laten penguapan (J/kg), qkonv adalah laju perpindahan panas secara konveksi (W/m2), Pw merupakan tekanan parsial uap air pada temperatur air (Pa), Pc merupakan tekanan parsial uap air dalam temperatur kaca penutup (Pa), Tw adalah temperatur absorber (oC), Tc adalah temperatur kaca (oC). Dalam proses distilasi terjadi perpindahan panas secara konveksi (qkonv) yang didefinisikan sebagai laju perpindahan panas secara konveksi (W/m2) yang dapat dihitung menggunakan: 𝑞𝑢𝑎𝑝 (𝑇𝑤−𝑇𝑐) 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 = 16,27𝑥10−3 (𝑃𝑤−𝑃𝑐) 𝑊⁄ 2 𝑚 (3) Tw merupakan temperatur air dalam absorber (oC), Tc merupakan temperatur kaca penutup (oC), Pw merupakan tekanan parsial uap air pada temperatur air (Pa), dan Pc merupakan tekanan parsial uap air dalam temperatur kaca penutup (Pa). Terdapat juga hkonveksi yang merupakan koefisien konveksi W/m2 oC yang dapat dihitung dengan persamaan: ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 = 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 (𝑇𝑤−𝑇𝑐) 𝑊⁄ 𝑚2 °𝐶 (4) Dalam penelitian ini digunakan kolektor untuk menambah temperatur air masuk alat distilasi. Efisiensi kolektor didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan kolektor untuk menaikkan temperatur air terhadap jumlah energi surya yang datang yang dapat diselesaikan dengan persamaan: 𝑞 𝑐 𝜂𝑐 = 𝐴𝑐.𝐺 (5)

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12 dengan Ƞc merupakan efisiensi kolektor (%), qc adalah energi berguna kolektor (W/m2), Ac adalah luasan kolektor (m2), karena pada penelitian ini digunakan pula reflektor maka pada luasan kolektor dapat ditambah dengan luasan aperture reflektor, dan G merupakan energi surya yang datang (W/m2). Besarnya qc dapat dihitung dengan persamaan: 𝑞𝑐 = 𝑚𝑐 . 𝐶𝑝 . ∆𝑇 (6) dengan mc merupakan laju aliran massa fluida (kg/s), Cp merupakan kalor spesifik pada tekanan konstan (kJ/kg.oC), dan ∆T merupakan selisih temperatur air keluar dan air masuk kolektor (oC). 2.3 Hipotesis Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan diperoleh dugaan bahwa penggunaan kolektor dapat meningkatkan temperatur air masuk absorber sehingga berpengaruh terhadap unjuk kerja alat distilasi.

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Alat distilasi yang digunakan dalam penelitian ini berjumlah dua buah. Satu alat distilasi merupakan alat distilasi jenis absorber kain tanpa dilengkapi kolektor yang selanjutnya disebut sebagai alat pembanding. Sedangkan satu alat distilasi lainnya dilengkapi dengan kolektor dan divariasikan dengan reflektor untuk selanjutnya disebut sebagai alat penelitian. Penambahan kolektor bertujuan untuk menaikkan temperatur air masuk ke dalam absorber guna mempercepat proses penguapan dalam absorber sehingga hasil distilasi yang diperoleh menjadi lebih banyak. Sedangkan penambahan reflektor bertujuan untuk menambah energi surya yang masuk ke dalam kolektor agar temperatur dalam kolektor meningkat sehingga menghasilkan air dengan temperatur tinggi. Eksperimen dilakukan selama lima hari yang dilakukan di lapangan terbuka. Pengambilan data diambil selama delapan jam mulai dari pukul 08.00 WIB sampai dengan pukul 16.00 WIB. 3.2. Langkah Penelitian Secara rinci langkah penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Menyiapkan dua model distilasi kain yaitu (1) model distilasi dengan tambahan kolektor pipa seri sebagai alat penelitian dan (2) model distilasi tanpa tambahan kolektor sebagai alat pembanding. 2. Mengatur debit aliran air masuk alat distilasi sebesar 2,4 liter/jam. 13

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14 3. Mencatat temperatur dalam absorber (Tw), temperatur kaca penutup (Tc), jumlah air distilasi yang dihasilkan (liter), energi yang datang dari energi surya (G). Pengambilan data dilakukan selama 3 (tiga) hari. 4. Melakukan pengulangan langkah (2) dan (3) dengan variasi debit aliran air masuk alat distilasi sebesar 3 liter/jam dan 3,6 liter/jam. 5. Menyiapkan dua model distilasi yaitu (1) model distilasi dengan kolektor yang divariasikan dengan reflektor sebagai alat penelitian dan (2) model distilasi tanpa tambahan kolektor dan reflektor sebagai alat pembanding. 6. Mengatur debit aliran air masuk absorber sebesar 3,6 liter/jam. 7. Melakukan pengulangkan langkah (3) selama 2 (dua) hari. Dengan variasi luas reflektor 0,33 m2 pada hari ke 4 (empat) dan luas reflektor 0,66 m2 pada hari ke 5 (lima). 8. Melakukan analisis yang disertai dengan pembuatan grafik hubungan massa air yang dihasilkan dengan debit air masuk absorber, dan efisiensi alat distilasi dengan debit air masuk absorber pada semua variasi yang dilakukan.

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15 3.3. Skema dan Spesifikasi Alat Gambar 3.1 Distilasi jenis absorber kain Bak absorber terbuat dari multiplek 62 x 82 cm dengan ketebalan 4,5 cm. Absorber terbuat dari plat aluminium dengan tebal 1,5 mm dengan luas absorber 56 x 76 cm. Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1, dinding penampung air dilapisi dengan karet hitam dengan tebal 3 mm yang digunakan sebagai isolasi. Pemasangan kain pada absorber dibuat bertingkat untuk memudahkan air mengalir melapisi seluruh lapisan kain. Absorber ditutup dengan kaca dengan tebal 3 mm. Seluruh bagian absorber dan kain diberi cat warna hitam untuk memaksimalkan penyerapan energi surya. Absorber dipasang dengan kemiringan 15o agar hasil air distilasi dapat mengalir menuju talang air.

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16 Gambar 3.2 Kolektor energi surya pipa seri Kolektor terbuat dari multiplek berukuran 62 x 81 cm, dengan ketebalan 4,5 cm dan luas absorber kolektor sebesar 56 x 75 cm. Pipa di dalam kolektor terbuat dari pipa tembaga yang disusun seri dengan panjang total pipa 3,5 m. Kolektor ditutup kaca dengan ketebalan 3 mm. Kolektor dipasang dengan kemiringan 30 o. Seluruh bagian kolektor diberi cat warna hitam. Gambar 3.3 Kolektor energi surya dengan reflektor

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17 Reflektor terbuat dari multiplek dengan ukuran 59 cm x 81 cm. Reflektor dipasang di sebelah kanan dan kiri kolektor dengan sudut 45o. Reflektor dilapisi dengan aluminium foil agar pantulan reflektor yang diberikan ke kolektor maksimal. Pada saat digunakan variasi luasan reflektor 0,33 m2, sebagian luas reflektor akan ditutup dengan kain terpal untuk menghalangi energi surya yang masuk. Gambar 3.4 Alat distilasi kain menggunakan kolektor Gambar 3.5 Alat distilasi kain dengan kolektor dan reflektor

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18 3.4 Variabel yang Divariasikan Temperatur air masuk divariasikan dengan menggunakan kolektor dan reflektor. Selain itu, temperatur air masuk juga divariasikan dengan debit air masuk absorber. Adapun variabel yang divariasikan dalam penelitian ini yaitu variasi 1 dengan debit air masuk absorber 2,4 liter/jam menggunakan kolektor, variasi 2 dengan debit air masuk absorber 3 liter/jam menggunakan kolektor, variasi 3 dengan debit air masuk absorber 3,6 liter/jam menggunakan kolektor, variasi 4 dengan debit air masuk absorber 3,6 liter/jam menggunakan kolektor dan reflektor dengan luas reflektor 0,33 m2, dan variasi 5 dengan debit air masuk absorber 3,6 liter/jam menggunakan kolektor dan reflektor dengan luas reflektor 0,66 m2. 3.5. Parameter yang Diukur Pada penelitian ini parameter-parameter yang akan diukur antara lain hasil air alat penelitian (m1), hasil air alat pembanding (m3), temperatur air masuk alat penelitian (Tin1), temperatur air masuk kolektor (Tin2), temperatur air keluar alat penelitian (Tout1), temperature air keluar kolektor (Tout2), temperatur absorber alat penelitian (Tw1), temperatur absorber kolektor (Tw2), temperatur absorber alat pembanding (Tw3), temperatur kaca absorber alat penelitian (Tc1), temperatur kaca kolektor (Tc2), temperatur kaca alat pembanding (Tc3), dan energi surya yang datang (G). Temperatur akan diukur dalam satuan oC, hasil air dalam liter, dan energi surya yang datang dalam satuan W/m2. 3.6. Alat Ukur yang Digunakan Berbagai alat ukur digunakan untuk membantu proses pengambilan data, adapun alat ukur yang digunakan adalah sebagai berikut:

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19 1. Etape Sensor digunakan untuk mencatat ketinggian level air hasil distilasi dari awal hingga akhir, sehingga dapat diambil rata-rata air yang dihasilkan. 2. TDS Sensor digunakan untuk mengukur suhu yang terdapat pada alat distilasi. Dalam penelitian ini, digunakan total 3 (tiga) sensor dalam penelitian ini, 2 (dua) sensor untuk alat distilasi dan 1 (satu) sensor untuk pembanding. 3. Solar meter digunakan sebagai alat ukur radiasi sinar matahari yang diperoleh alat distilasi. 4. Stopwatch digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam pengambilan data. 5. Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume air dalam satuan mL. 6. Arduino 1.8.5 program merupakan program yang digunakan untuk membaca data yang berasal dari sensor TDS. 3.7. Langkah Analisis Data Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Menganalisis efek temperatur air masuk dengan menggunakan kolektor dan variasi debit air masuk kolektor terhadap unjuk kerja distilasi pada variasi 1, 2, 3 2. Menganalisis efek temperatur air masuk dengan menggunakan kolektor dan reflektor terhadap unjuk kerja distilasi pada variasi 3, 4, 5

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Penelitian Data setiap 10 detik untuk semua parameter yang telah dicatat dirata-rata tiap 1 jam. Rata-rata data tiap jam pada semua variasi dapat dilihat pada Tabel 4.1 hingga Tabel 4.9 berikut: liter 8 0,00 9 0,02 10 0,18 11 0,30 12 0,44 13 0,57 14 0,65 15 0,65 Rata-rata per hari Tw1 Tc1 Tin2 Tout2 Tw2 Kaca Tout1 Absorber Air masuk Tin1 Air keluar Kaca m1 Absorber Jam Temperatur pada kolektor Air keluar Hasil Temperatur pada distilasi Air masuk Tabel 4.1 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 1 Tc2 Energi Surya G C 34,67 45,64 51,49 55,58 52,56 52,61 42,33 40,00 C 31,19 35,53 33,43 38,32 51,23 46,97 39,08 35,40 C 33,47 45,30 49,33 54,62 55,33 52,14 39,71 38,48 C 28,57 35,15 35,07 38,20 35,54 36,14 30,16 30,37 C 34,67 45,64 51,49 55,58 52,56 52,61 42,33 40,00 C 33,23 46,53 49,25 52,71 50,81 47,12 36,80 35,77 C 44,54 73,18 76,65 86,52 65,59 65,95 46,33 48,34 W/m2 211,71 422,09 389,25 547,45 412,96 357,04 80,42 151,72 46,86 38,89 46,05 53,33 33,65 46,86 44,03 63,39 321,58 o o o o C 36,78 53,07 58,22 63,92 64,53 59,85 47,09 43,21 20 o o o o

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21 Tabel 4.2 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 1 Absorber Kaca Temperatur distilasi Tw3 Tc3 Hasil Jam m3 G C 33,60 49,61 54,90 59,52 62,98 57,66 46,02 41,52 C 32,51 43,86 47,47 52,08 55,07 51,17 40,00 38,31 W/m2 211,71 422,09 389,25 547,45 412,96 357,04 80,42 151,72 50,73 45,06 321,58 o liter 8 0,00 9 0,00 10 0,00 11 0,55 12 0,65 13 0,67 14 0,70 15 0,75 Rata-rata per hari Energi Surya o liter 8 0,00 9 0,13 10 0,34 11 0,55 12 0,86 13 1,06 14 1,27 15 1,35 Rata-rata per hari Kaca Air masuk Air keluar Absorber Kaca m1 Absorber Jam Temperatur pada kolektor Air keluar Hasil Temperatur pada distilasi Air masuk Tabel 4.3 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 2 Tin1 Tout1 Tw1 Tc1 Tin2 Tout2 Tw2 Tc2 Energi Surya G C 47,56 58,20 66,52 71,22 55,99 60,34 60,25 41,52 C 38,20 44,28 46,80 51,48 53,02 53,27 48,03 35,74 C 50,40 63,23 70,96 75,15 67,61 68,90 67,41 49,83 C 31,02 35,17 38,61 39,82 36,15 39,18 40,73 31,65 C 47,56 58,20 66,52 71,22 55,99 60,34 60,25 41,52 C 62,68 83,24 97,48 98,29 71,99 81,29 86,54 60,72 C 43,20 51,72 57,75 59,54 50,36 50,83 52,46 41,40 W/m2 372,52 514,95 597,22 615,41 425,35 555,21 477,40 104,89 57,70 46,35 64,19 54,17 36,54 57,70 80,28 50,91 457,87 o o o o C 42,98 53,49 59,78 63,68 56,47 57,55 57,36 42,03 o o o o

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22 Tabel 4.4 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 2 Jam m3 liter 8 0,01 9 0,80 10 0,84 11 0,90 12 1,03 13 1,04 14 1,22 15 1,36 Rata-rata per hari Kaca Hasil Absorber Temperatur distilasi Energi Surya Tw3 Tc3 G o W/m2 372,52 514,95 597,22 615,41 425,35 555,21 477,40 104,89 457,87 o C 47,68 58,75 66,12 70,46 63,62 65,59 65,46 49,85 60,94 C 40,50 50,18 56,24 60,05 53,63 55,59 56,13 42,95 51,91 liter 8 0,00 9 0,01 10 0,04 11 0,25 12 0,49 13 0,53 14 0,68 15 0,94 Rata-rata per hari Kaca Air masuk Air keluar Absorber Kaca m1 Absorber Jam Temperatur pada kolektor Air keluar Hasil Temperatur pada distilasi Air masuk Tabel 4.5 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 3 Tin1 Tout1 Tw1 Tc1 Tin2 Tout2 Tw2 Tc2 Energi Surya G C 31,00 40,71 55,49 59,26 58,27 56,93 56,68 49,13 C 30,43 38,09 50,67 56,04 53,95 49,67 47,69 43,01 C 33,89 45,37 62,64 68,36 66,77 63,12 60,97 51,63 C 26,92 31,16 35,94 36,63 37,61 37,63 38,31 32,86 C 31,00 40,71 55,49 59,26 58,27 56,93 56,68 49,13 C 35,56 52,79 73,44 75,01 76,83 76,14 76,24 59,78 C 30,22 38,36 49,76 52,25 50,43 50,15 48,49 41,64 W/m2 152,92 346,14 545,45 500,12 503,67 381,94 376,62 160,43 50,93 46,19 56,59 48,87 34,63 50,93 65,72 45,16 370,91 o o o o C 31,49 39,99 53,23 57,96 57,23 54,18 52,54 44,35 o o o o

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23 Tabel 4.6 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 3 Hasil Absorber Kaca Temperatur distilasi m3 Tw3 Tc3 Jam liter 8 0,00 9 0,00 10 0,07 11 0,56 12 0,61 13 0,66 14 0,69 15 0,75 Rata-rata per hari o Energi Surya G o C 32,87 43,41 60,31 66,43 64,00 56,15 54,46 47,08 53,09 W/m2 152,92 346,14 545,45 500,12 503,67 381,94 376,62 160,43 370,91 C 30,95 38,88 50,88 56,15 54,75 51,25 49,22 42,58 46,83 Tabel 4.7 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 4 liter 8 0,00 9 0,22 10 0,29 11 0,62 12 0,87 13 1,07 14 1,25 15 1,33 Rata-rata per hari Kaca Air masuk Air keluar Absorber Kaca m1 Absorber Jam Air keluar Hasil Temperatur pada kolektor Air masuk Temperatur pada distilasi Tin1 Tout1 Tw1 Tc1 Tin2 Tout2 Tw2 Tc2 Energi Surya G C 42,47 57,10 59,98 62,35 67,34 63,92 54,43 43,41 C 40,37 49,00 49,57 54,76 58,77 54,24 47,58 40,32 C 47,24 61,44 65,38 71,60 71,71 66,82 58,29 47,26 C 26,76 29,20 30,63 31,63 32,37 33,25 34,42 30,97 C 42,47 57,10 59,98 62,35 67,34 63,92 54,43 43,41 C 56,10 81,84 88,79 94,65 90,72 85,54 71,54 54,34 C 40,76 52,16 56,23 60,68 56,91 54,27 46,30 38,74 W/m2 360,62 503,40 487,07 617,16 555,95 455,36 291,13 129,40 56,38 49,33 61,22 51,08 31,15 56,38 77,94 50,76 425,01 o o o o C 40,50 51,53 54,50 59,65 58,94 55,06 47,99 40,49 o o o o

(41) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24 Tabel 4.8 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 4 Hasil Absorber Kaca Temperatur distilasi m3 Tw3 Tc3 Jam liter 8 0,02 9 0,07 10 0,19 11 0,25 12 0,39 13 0,51 14 0,73 15 0,97 Rata-rata per hari o Energi Surya G o C 44,43 56,76 60,66 65,75 63,34 59,75 53,79 44,23 56,09 W/m2 360,62 503,40 487,07 617,16 555,95 455,36 291,13 129,40 425,01 C 38,71 48,23 51,50 56,07 53,82 51,33 46,06 39,69 48,18 liter 8 0,00 9 0,25 10 0,55 11 0,76 12 1,02 13 1,15 14 1,30 15 1,40 Rata-rata per hari Kaca Air masuk Air keluar Absorber Kaca m1 Absorber Jam Temperatur pada kolektor Air keluar Hasil Temperatur pada distilasi Air masuk Tabel 4.9 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 5 Tin1 Tout1 Tw1 Tc1 Tin2 Tout2 Tw2 Tc2 o o o o o o o o Energi Surya G C 44,79 49,70 63,19 64,46 56,47 50,15 48,75 43,66 C 40,26 41,35 48,96 45,83 42,71 57,93 54,45 48,11 C 49,11 59,82 68,16 71,45 67,74 63,53 60,35 53,16 C 29,75 31,82 33,18 33,67 33,30 33,20 36,69 33,64 C 44,79 49,70 63,19 64,46 56,47 50,15 48,75 43,66 C 64,82 85,98 100,62 104,58 93,18 67,05 63,42 52,43 C 45,33 53,07 60,57 63,52 59,82 51,06 46,34 36,75 W/m2 384,44 463,06 583,78 599,68 470,68 464,03 383,55 266,28 52,65 47,45 61,67 52,58 33,16 52,65 79,01 52,06 451,94 C 42,64 50,46 57,07 59,80 56,93 54,72 52,44 46,59

(42) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25 Tabel 4.10 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 5 Hasil Absorber Kaca Temperatur distilasi m3 Tw3 Tc3 Jam liter 8 0,00 9 0,11 10 0,16 11 0,27 12 0,58 13 0,83 14 0,98 15 0,98 Rata-rata per hari o C 45,24 55,61 63,94 68,85 65,95 58,91 57,22 51,58 58,41 o C 41,83 48,92 55,05 58,94 56,46 53,30 51,83 46,91 51,65 Energi Surya G W/m2 384,44 463,06 583,78 599,68 470,68 464,03 383,55 266,28 451,94 4.2 Hasil Penelitian Menggunakan persamaan (1), (2), (3) (4), (5) dan (6) didapatkan hasil perhitungan terhadap quap, qkonveksi, hkonveksi, hasil distilasi setiap 1 jam (md) dan efisiensi (Ƞ). Hasil perhitungan dari data penelitian disajikan pada Tabel 4.11 sampai Tabel 4.20.

(43) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26 Tabel 4.11 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 1 Waktu Tw1 Tc1 ∆T Rata-rata tiap jam m1 qkonveksi Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata o C 36,78 53,07 58,22 63,92 64,53 59,85 47,09 43,21 o C 33,47 45,30 49,33 54,62 55,33 52,14 39,71 38,48 o C kg/m 3,32 0,00 7,76 0,05 8,89 0,42 9,30 0,70 9,21 1,04 7,71 1,34 7,38 1,53 4,73 1,53 53,33 46,05 7,29 2 1,53 2 quap hkonveksi 2 2o m1 Ƞ W/m 0,00 21,07 113,76 141,00 167,50 180,03 175,79 153,72 W/m 0,00 17,14 92,54 114,70 136,26 146,45 143,01 125,05 W/m . C 0,00 2,71 13,02 15,76 18,55 20,70 20,66 18,05 kg/m2 0,00 0,05 0,37 0,28 0,34 0,30 0,18 0,00 0% 2% 12% 13% 16% 18% 26% 23% 153,72 125,05 18,05 0,19 23% m3 Ƞ Tabel 4.12 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 1 Waktu Tw3 Tc3 ∆T Rata-rata tiap jam m3 qkonveksi Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata o o o C 1,09 5,75 7,43 7,44 7,92 6,49 6,02 3,21 kg/m 0,00 0,01 0,01 1,30 1,53 1,57 1,64 1,75 50,73 45,06 5,67 1,75 C 33,60 49,61 54,90 59,52 62,98 57,66 46,02 41,52 C 32,51 43,86 47,47 52,08 55,07 51,17 40,00 38,31 2 2 quap hkonveksi 2 2o W/m 0,00 4,47 2,98 262,12 245,83 211,18 189,23 176,74 W/m 0,00 3,64 2,43 213,24 199,98 171,79 153,94 143,78 W/m . C 0,00 0,78 0,52 35,33 32,83 28,33 25,65 25,92 kg/m2 0,00 0,01 0,00 1,29 0,23 0,05 0,07 0,11 0% 1% 1% 39% 38% 33% 37% 38% 176,74 143,78 25,92 0,22 38%

(44) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27 Tabel 4.13 Hasil perhitungan alat distilasi pada variasi 2 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw1 Tc1 ∆T Rata-rata tiap jam m1 qkonveksi quap hkonveksi m1 Ƞ C 50,40 63,23 70,96 75,15 67,61 68,90 67,41 49,83 C 42,98 53,49 59,78 63,68 56,47 57,55 57,36 42,03 kg/m2 C 7,42 0,00 9,74 0,30 11,18 0,80 11,47 1,30 11,14 2,02 11,35 2,50 10,05 2,97 7,79 3,17 W/m2 0,80 120,60 211,60 258,68 322,30 331,67 338,52 316,39 W/m2 0,65 98,11 172,14 210,43 262,19 269,81 275,38 257,38 W/m2.oC 0,11 12,40 20,00 23,72 29,33 30,00 31,11 29,81 kg/m2 0,00 0,30 0,49 0,50 0,72 0,47 0,48 0,20 0% 10% 15% 18% 26% 26% 27% 31% 64,19 54,17 10,02 316,39 257,38 29,81 0,40 31% o o o 3,17 Tabel 4.14 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 2 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw3 o C 47,68 58,75 66,12 70,46 63,62 65,59 65,46 49,85 Tc3 ∆T o o C C 40,50 7,18 50,18 8,58 56,24 9,88 60,05 10,41 53,63 9,99 55,59 9,99 56,13 9,33 42,95 6,90 60,94 51,91 9,03 Rata-rata tiap jam m3 qkonveksi quap hkonveksi kg/m2 0,02 1,87 1,98 2,11 2,43 2,44 2,88 3,20 W/m2 14,90 752,85 531,63 424,72 390,28 327,60 330,42 321,62 W/m2 12,12 612,44 432,48 345,51 317,49 266,50 268,79 261,63 W/m2.oC 2,07 87,95 61,64 48,73 44,04 36,94 36,98 37,07 3,20 321,62 261,63 37,07 m3 Ƞ kg/m2 0,02 3% 1,85 119% 0,11 84% 0,13 66% 0,31 63% 0,02 53% 0,43 53% 0,32 72% 0,32 72% Pada Tabel 4.14, diketahui efisiensi yang didapat pada jam 09.00 sebesar 119%. Hal ini disebabkan adanya kesalahan pembacaan oleh sensor etape, sehingga nilai efisiensi yang dihasilkan melebihi 100%.

(45) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28 Tabel 4.15 Hasil perhitungan alat peneltian pada variasi 3 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw1 o C 33,89 45,37 62,64 68,36 66,77 63,12 60,97 51,63 Tc1 ∆T o kg/m2 C C 31,49 2,40 0,00 39,99 5,38 0,03 53,23 9,41 0,10 57,96 10,40 0,58 57,23 9,54 1,16 54,18 8,94 1,24 52,54 8,43 1,59 44,35 7,28 2,20 o 56,59 48,87 7,72 Rata-rata tiap jam m1 2,20 qkonveksi quap hkonveksi m1 W/m2 0,00 14,21 27,06 116,39 185,25 164,93 181,63 220,78 W/m2 0,00 11,56 22,02 94,69 150,70 134,17 147,75 179,60 W/m2.oC 0,00 2,64 3,63 11,96 19,22 17,20 19,52 25,58 kg/m2 0,00 0,03 0,07 0,48 0,58 0,08 0,35 0,61 0% 2% 2% 10% 15% 14% 16% 30% 220,78 179,60 25,58 0,27 30% Ƞ Ƞ Tabel 4.16 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 3 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw3 o C 32,87 43,41 60,31 66,43 64,00 56,15 54,46 47,08 Tc3 ∆T o o C C kg/m2 30,95 1,91 0,01 38,88 4,53 0,01 50,88 9,43 0,17 56,15 10,28 1,33 54,75 9,25 1,43 51,25 4,91 1,56 49,22 5,24 1,62 42,58 4,50 1,77 53,09 46,83 6,26 Rata-rata tiap jam m3 1,77 qkonveksi quap hkonveksi m3 W/m2 4,74 2,37 44,34 265,26 228,89 208,00 184,99 177,51 W/m2 3,86 1,93 36,07 215,79 186,20 169,21 150,49 144,40 W/m2.oC 2,48 1,24 5,36 26,59 23,08 22,75 20,78 21,66 kg/m2 0,01 0,00 0,16 1,16 0,10 0,13 0,06 0,15 3% 1% 7% 43% 37% 35% 31% 35% 177,51 144,40 21,66 0,22 35%

(46) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29 Tabel 4.17 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 4 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw1 o C 47,24 61,44 65,38 71,60 71,71 66,82 58,29 47,26 Tc1 o C 40,50 51,53 54,50 59,65 58,94 55,06 47,99 40,49 ∆T Rata-rata tiap jam m1 kg/m2 C 6,74 0,00 9,91 0,52 10,88 0,68 11,95 1,46 12,77 2,05 11,75 2,52 10,30 2,93 6,77 3,13 o 61,22 51,08 10,13 3,13 qkonveksi quap W/m2 0,00 209,66 182,52 291,17 326,30 334,58 334,88 312,81 W/m2 0,00 170,56 148,48 236,86 265,44 272,18 272,43 254,47 312,81 254,47 hkonveksi m1 W/m2.oC kg/m2 0,00 0,00 21,15 0,52 18,03 0,16 26,44 0,78 28,46 0,59 29,05 0,47 29,57 0,42 28,79 0,19 28,79 Ƞ 0% 12% 11% 15% 17% 18% 21% 23% 0,39 23% m3 Ƞ Tabel 4.18 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 4 Waktu Tw3 Tc3 ∆T Rata-rata tiap jam m3 qkonveksi Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata o o o C 38,71 48,23 51,50 56,07 53,82 51,33 46,06 39,69 C 5,72 8,52 9,16 9,67 9,51 8,43 7,73 4,55 kg/m 0,05 0,18 0,45 0,59 0,93 1,19 1,72 2,29 56,09 48,18 7,91 2,29 C 44,43 56,76 60,66 65,75 63,34 59,75 53,79 44,23 2 2 quap hkonveksi 2 2o W/m 43,20 70,93 119,89 119,59 148,85 160,16 198,19 231,57 W/m 35,14 57,70 97,53 97,29 121,09 130,29 161,23 188,38 W/m . C 7,56 9,57 14,31 13,80 16,63 18,14 23,44 33,30 kg/m2 0,05 0,12 0,27 0,15 0,33 0,27 0,53 0,57 10% 13% 21% 19% 23% 26% 39% 71% 231,57 188,38 33,30 0,29 71%

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30 Tabel 4.19 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 5 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw1 o C 49,11 59,82 68,16 71,45 67,74 63,53 60,35 53,16 Tc1 ∆T Rata-rata tiap jam m1 o kg/m2 C C 42,64 6,47 0,00 50,46 9,37 0,58 57,07 11,09 1,30 59,80 11,65 1,78 56,93 10,81 2,39 54,72 8,81 2,69 52,44 7,91 3,06 46,59 6,57 3,30 o 61,67 52,58 9,08 3,30 qkonveksi quap hkonveksi m1 W/m2 0,00 233,45 346,48 354,97 382,26 358,86 349,71 330,12 W/m2 0,00 189,91 281,86 288,77 310,97 291,94 284,49 268,55 W/m2.oC 0,00 24,92 33,82 33,53 35,92 34,51 34,90 34,21 kg/m2 0,00 0,58 0,72 0,48 0,62 0,30 0,37 0,24 0% 12% 15% 15% 17% 16% 16% 16% 330,12 268,55 34,21 0,41 16% Ƞ Tabel 4.20 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 5 Waktu Jam 8 9 10 11 12 13 14 15 Ratarata Tw3 o Tc3 o ∆T o C 41,83 48,92 55,05 58,94 56,46 53,30 51,83 46,91 C 3,42 6,69 8,89 9,91 9,49 5,61 5,39 4,67 kg/m 0,00 0,26 0,38 0,64 1,37 1,95 2,30 2,30 58,41 51,65 6,76 2,30 C 45,24 55,61 63,94 68,85 65,95 58,91 57,22 51,58 Rata-rata tiap jam m3 qkonveksi 2 2 quap hkonveksi 2 2o m3 Ƞ W/m 0,00 104,56 102,87 128,68 218,75 260,29 265,12 230,49 W/m 0,00 85,06 83,69 104,68 177,95 211,74 215,68 187,51 W/m . C 0,00 15,62 14,14 15,81 24,85 34,61 37,46 32,46 kg/m2 0,00 0,26 0,12 0,26 0,72 0,58 0,36 0 0% 18% 17% 20% 36% 43% 46% 40% 230,49 187,51 32,46 0,29 40%

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31 Tabel 4.21 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 1 Waktu mc Jam kg/jam 8 2,4 9 2,4 10 2,4 11 2,4 12 2,4 13 2,4 14 2,4 15 2,4 Rata-rata G W/m2 211,71 422,09 389,25 547,45 412,96 357,04 80,42 151,72 321,58 ∆T o C 6,10 10,49 16,42 17,39 17,02 16,46 12,18 9,62 13,21 Cp qc qc J/kg.oC 4206,74 4195,77 4180,95 4178,53 4179,46 4180,84 4191,56 4197,94 4188,97 W 17,12 23,23 30,74 35,17 37,62 39,00 38,29 36,87 36,87 W/m2 34,08 46,26 61,22 70,03 74,91 77,65 76,24 73,41 73,41 Ƞc 16% 15% 18% 18% 19% 20% 29% 30% 30% Tabel 4.22 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 2 Waktu mc Jam kg/jam 8 3 9 3 10 3 11 3 12 3 13 3 14 3 15 3 Rata-rata G W/m2 372,52 514,95 597,22 615,41 425,35 555,21 477,40 104,89 457,87 ∆T o C 16,54 23,02 27,92 31,40 19,83 21,16 19,52 9,87 21,16 Cp qc qc J/kg.oC 4180,64 4164,45 4152,21 4143,49 4172,41 4169,11 4173,20 4197,32 4169,10 W 57,64 68,77 78,04 85,64 82,30 80,84 78,99 73,43 73,43 W/m2 114,77 136,93 155,40 170,53 163,89 160,97 157,28 146,22 146,22 Ƞc 31% 31% 31% 32% 32% 31% 31% 35% 35% Tabel 4.23 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 3 Waktu mc Jam kg/jam 8 3,6 9 3,6 10 3,6 11 3,6 12 3,6 13 3,6 14 3,6 15 3,6 Rata-rata G W/m2 152,92 346,14 545,45 500,12 503,67 381,94 376,62 160,43 370,91 ∆T o C 4,08 9,56 19,55 22,63 20,66 19,30 18,37 16,27 16,30 Cp qc qc J/kg.oC 4211,81 4198,11 4173,13 4165,42 4170,35 4173,75 4176,06 4181,33 4181,25 W 17,17 28,64 46,29 58,28 63,86 66,64 68,08 68,08 68,08 W/m2 34,19 57,04 92,17 116,06 127,16 132,70 135,57 135,55 135,55 Ƞc 22% 23% 25% 28% 29% 31% 33% 39% 39%

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32 Tabel 4.24 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 4 Waktu mc Jam kg/jam 8 3,6 9 3,6 10 3,6 11 3,6 12 3,6 13 3,6 14 3,6 15 3,6 Rata-rata G W/m2 360,62 503,40 487,07 617,16 555,95 455,36 291,13 129,40 425,01 ∆T o C 15,71 27,90 29,35 30,72 34,97 30,67 20,01 12,44 25,22 Cp qc qc J/kg.oC 4182,71 4152,26 4148,62 4145,20 4134,58 4145,32 4171,96 4190,89 4158,94 W 65,73 90,78 101,11 107,67 115,05 117,07 112,27 104,75 104,75 W/m2 102,70 141,85 157,99 168,23 179,77 182,91 175,42 163,68 163,68 Ƞc 28% 32% 34% 34% 35% 37% 38% 41% 41% Tabel 4.25 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 5 Waktu mc Jam kg/jam 8 3,6 9 3,6 10 3,6 11 3,6 12 3,6 13 3,6 14 3,6 15 3,6 Rata-rata G W/m2 384,44 463,06 583,78 599,68 470,68 464,03 383,55 266,28 451,94 ∆T o C 15,04 17,88 30,00 30,79 23,17 16,96 12,06 10,02 19,49 Cp qc qc J/kg.oC 4184,40 4177,31 4146,99 4145,02 4164,07 4179,61 4191,84 4196,96 4173,27 W 62,93 68,81 87,35 97,42 97,23 92,84 86,80 81,21 81,21 W/m2 53,33 58,31 74,02 82,56 82,40 78,68 73,56 68,82 68,82 Ƞc 14% 14% 15% 16% 16% 16% 15% 15% 15%

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33 4.3 Analisis Efek Temperatur Air Masuk dengan Variasi Debit terhadap Unjuk Kerja Variasi 1, 2, dan 3 72% 80% Efisiensi 60% 38% 40% 31% 30% 35% 23% 20% 0% 2,4 3 3,6 Debit (liter/jam) Alat penelitian Alat pembanding Gambar 4.1 Perbandingan efisiensi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 1, 2, dan 3 Gambar 4.1 menunjukkan bahwa efisiensi distilasi alat pembanding lebih besar dibandingkan dengan efisiensi alat penelitian pada variasi 1, 2, dan 3. Pada variasi 1 dengan laju aliran 2,4 liter/jam, selisih efisiensi antara alat pembanding dengan alat penelitian sebesar 15%. Pada variasi 2 dengan laju aliran 3 liter/jam, selisih efisiensi antara alat pembanding dengan alat penelitian sebesar 41%. Pada variasi 3 dengan laju aliran 3,6 liter/jam, selisih efisiensi antara alat pembanding dengan alat penelitian sebesar 5%. Alat pembanding memiliki nilai efisiensi yang lebih tinggi dibanding dengan alat penelitian disebabkan oleh luas alat distilasi saat menggunakan kolektor lebih besar daripada saat tidak menggunakan kolektor. Saat dilakukan perhitungan dengan persamaan (1) nilai Ac yang lebih besar akan memperkecil nilai efisiensi, sehingga diperoleh nilai efisiensi distilasi kain lebih tinggi daripada distilasi kain menggunakan kolektor.

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34 Hasil (liter) 1,35 1,36 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,94 0,75 0,65 variasi 1 Alat Penelitian 0,75 vairiasi 2 variasi 3 Alat Pembanding Gambar 4.2. Perbandingan hasil air alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 1,2, dan 3 Gambar 4.2 menunjukkan perbandingan hasil air antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 1, 2, dan 3. Pada variasi 1 hasil air yang diperoleh alat penelitian sebesar 0,65 liter (1,53 liter/m2.hari), sedangkan hasil air yang diperoleh alat pembanding 0,75 liter (1,75 liter/m2.hari). Dihasilkan selisih hasil air pada variasi 1 sebesar 15%. Pada variasi 2 hasil air yang dipveroleh alat penelitian sebesar 1,35 liter (3,17 liter/m2.hari), dan hasil air yang diperoleh alat pembanding sebesar 1,36 liter (3,2 liter/m2.hari). Dihasilkan selisih hasil air antara alat penelitian dengan alat pembanding sebesar 0,7%. Pada variasi 3 hasil air yang diperoleh alat penelitian sebesar 0,94 liter (2,2 liter/m2.hari), sedangkan hasil air yang diperoleh alat pembanding sebesar 0,75 liter (1,77 liter/m2.hari). Selisih hasil air antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3 sebesar 0,19 liter atau 25%. Hasil air tertinggi alat penelitian diperoleh variasi 2 dengan debit 3 liter/jam. Hal ini sebanding dengan efisiensi yang dimiliki oleh alat penelitian pada variasi 2 yang lebih tinggi dibandingkan dengan variasi lainnya, yaitu variasi 1 dan 3. Hal ini menunjukkan bahwa alat penelitian ini memiliki unjuk kerja maksimal pada variasi

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35 2 yaitu dengan debit 3 liter/jam. Pada variasi 1 dengan debit 2,4 liter/jam, air akan lebih lama mengalir pada absorber karena memiliki debit yang rendah. Karena pada saat air belum memasuki seluruh absorber, di dalam bagian absorber yang tidak terdapat air tidak akan terjadi penguapan. Penguapan hanya terjadi apabila terdapat air pada kain yang berfungsi sebagai absorber. Debit air yang rendah menyebabkan air akan membutuhkan waktu lebih lama untuk menyebar ke seluruh bagian absorber, sehingga waktu penguapan pun akan lebih lama dan diperoleh hasil distilasi yang sedikit. Selain itu, juga terjadi kerugian panas karena sebenarnya absorber mampu untuk memanaskan air namun tidak ada air yang dapat dipanaskan. Pada variasi 3 dengan debit 3,6 liter/jam, air akan lebih cepat mengalir memenuhi bagian absorber. Air yang belum menguap justru dapat menyerap panas yang diterima absorber sehingga membutuhkan waktu penguapan yang lebih lama. Dengan adanya air yang tidak menguap maka air tersebut akan keluar alat distilasi dalam bentuk air panas sebagai energi terbuang. hkonveksi (W/m2.oC) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 G Alat penelitian 400 500 600 (W/m2) Alat pembanding Gambar 4.3 Perbandingan nilai hkonveksi alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 1

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36 ∆T (oC) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 100 200 300 G Alat penelitian 400 500 600 (W/m2) Alat pembanding Gambar 4.4 Perbandingan nilai ∆T alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 1 Gambar 4.3 dan 4.4 menunjukan bahwa hkonveksi dan ∆T akan meningkat seiring dengan bertambahnya energi surya yang datang. Gambar 4.3 menunjukkan nilai hkonveksi alat pembanding lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian. Sedangkan pada Gambar 4.4 dapat diketahui bahwa nilai kenaikan ∆T alat penelitian lebih tinggi dibandingkan dengan alat pembanding. Jika dilihat pada Gambar 4.2, alat penelitian pada variasi 1 memiliki hasil air distilasi yang lebih rendah dibandingkan alat pembanding walaupun memiliki nilai kenaikan ∆T yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat pembanding. Hal ini bisa terjadi karena terdapat kebocoran alat yang tidak diketahui, sehingga walaupun alat telah diberi kolektor dan memiliki nilai kenaikan ∆T yang lebih tinggi, namun hasil yang diperoleh lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa pada variasi 1, proses penguapan dan pengembunan yang terjadi pada alat pembanding lebih baik dibandingkan dengan alat penelitian.

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37 hkonveksi (W/m2.oC) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 100 200 300 G Alat penelitian 400 500 600 (W/m2) Alat pembanding Gambar 4.5 Perbandingan nilai hkonveksi alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 2 12 11 9 ∆T (oC) 8 6 5 3 2 0 0 100 200 300 G Alat penelitian 400 500 600 (W/m2) Alat pembanding Gambar 4.6 Perbandingan nilai ∆T alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi surya yang datang pada variasi 2 Gambar 4.5 menunjukkan bahwa nilai hkonveksi akan meningkat seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang. Nilai kenaikan hkonveksi alat pembanding lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian. Sedangkan pada Gambar 4.6 nilai kenaikan ∆T juga meningkat seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang, dan nilai kenaikan ∆T alat penelitian lebih baik dibandingkan dengan alat

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38 pembanding. Walaupun alat penelitian memiliki kenaikan nilai ∆T yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat pembanding, banyaknya hasil air distilasi dan besarnya nilai hkonveksi alat pembanding lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian. Hal ini memungkinkan terjadi kebocoran uap, sehingga uap keluar ke lingkungan. 316,39 321,62 350 hkonveksi.∆T (W/m2) 300 220,78 250 200 176,74 177,51 153,72 Alat penelitian 150 Alat pembanding 100 50 0 2,4 3 3,6 Debit (liter/jam) Gambar 4.7 Perbandingan nilai hkonveksi.∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada variasi 1, 2, dan 3 Gambar 4.7 merupakan perbandingan nilai rata-rata harian hkonveksi.∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada variasi 1, 2, dan 3. Pada variasi 1, nilai hkonveksi.∆T alat penelitian sebesar 153,72 W/m2, sedangkan nilai hkonveksi.∆T alat pembanding sebesar 176,74 W/m2. Dihasilkan selisih nilai hkonveksi.∆T pada variasi 1 sebesar 15%. Pada variasi 2, nilai hkonveksi.∆T alat penelitian sebesar 316,39 W/m2, sedangkan nilai hkonveksi.∆T alat pembanding sebesar 321,61 W/m2. Dihasilkan selisih nilai hkonveksi.∆T pada variasi 2 sebesar 1%. Pada variasi 3, nilai hkonveksi.∆T alat penelitian sebesar 220,78 W/m2, sedangkan nilai hkonveksi.∆T alat pembanding sebesar 177,51 W/m2. Dihasilkan selisih nilai hkonveksi.∆T pada variasi 3 sebesar 24%. hkonveksi merupakan koefisien perpindahan panas konveksi dari absorber ke air. ∆T

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39 merupakan selisih antara temperature absorber dan temperatur kaca absorber. hkonveksi.∆T didefinisikan sebagai laju perpindahan panas konveksi (qkonveksi). Berdasarkan Gambar 4.7 dan 4.2 dapat diketahui bahwa besarnya hkonveksi.∆T juga menentukan besarnya hasil air distilasi. Pada variasi 1 dan 2, alat pembanding memiliki nilai hkonveksi.∆T yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian, begitupun juga dengan hasil air distilasi alat pembanding yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian. Hal ini menunjukkan bahwa pada variasi 1 dan 2, alat pembanding memiliki energi konveksi yang lebih baik dibanding dengan alat penelitian. Alat penelitian pada variasi 2 memiliki nilai hkonveksi.∆T paling tinggi dibanding dengan alat penelitian pada variasi lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa alat penelitian pada variasi 2, memiliki energi konveksi serta kemampuan penguapan dan pengembunan yang lebih baik dibandingkan dengan alat penelitian pada variasi lainnya. Jika dilihat pada Gambar 4.2, alat penelitian pada variasi 2 memiliki hasil air paling banyak dibandingkan dengan hasil alat penelitian pada variasi lainnya. Semakin besar nilai hkonveksi.∆T maka hasil air yang diperoleh akan semakin banyak pula.

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40 4.4 Analisis Efek Temperatur Air Masuk dengan Menggunakan Kolektor dan Reflektor terhadap Unjuk Kerja Variasi 3, 4, dan 5 Efisiensi 71% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 30% 40% 35% 23% 16% Variasi 3 Variaisi 4 Alat penelitian Variasi 5 Alat pembanding Gambar 4.8 Perbandingan efisiensi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5 Berdasarkan pada Gambar 4.8, dapat dilihat bahwa efisiensi alat pembanding lebih tinggi dibandingkan dengan efisiensi alat penelitian pada variasi 3, 4, dan 5. Pada variasi 3, alat penelitian menghasilkan efisiensi sebesar 30%, sedangkan alat pembanding menghasilkan efisiensi sebesar 35%, sehingga selisih efisiensinya sebesar 15%. Pada variasi 4, alat penelitian menghasilkan efisiensi sebesar 23%, sedangkan alat pembanding menghasilkan efisiensi sebesar 71%, sehingga dihasilkan selisih efisiensi sebesar 48%. Pada variasi 5, efisiensi alat penelitian sebesar 16%, sedangkan efisiensi alat pembanding sebesar 40%, sehingga dihasilkan selisih efisiensi sebesar 24%. Alat pembanding memiliki efisiensi yang lebih besar dibanding dengan alat penelitian karena alat pembanding memiliki luasan alat yang lebih besar. Pada alat pembanding, distilasi tidak diberi tambahan kolektor sehingga luasan alat yang dimiliki hanya luas absorber. Pada alat penelitian, luas absorber

(58) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41 ditambah dengan luasan kolektor sehingga nilai Ac menjadi lebih besar. Pada variasi 4, alat penelitian diberi tambahan kolektor yang divariasikan dengan reflektor dengan luasan 0,33 m2. Nilai Ac alat penelitian pada variasi 4 berasal dari luas absorber ditambah dengan luas kolektor dan luas aperture reflektor. Sehingga bila dibandingkan dengan alat pembanding akan dihasilkan efisiensi alat pembanding yang lebih besar. Pada variasi 5, alat penelitian diberi tambahan reflektor dengan luasan 0,66 m2. Nilai Ac alat penelitian pada variasi 5 berasal dari luas absorber ditambah dengan luas kolektor dan luas aperture reflektor. Sehingga bila dibandingkan dengan alat pembanding akan dihasilkan efisiensi alat pembanding yang lebih besar. Bila alat penelitian pada variasi 3, 4, dan 5 dibandingkan maka akan diperoleh nilai efisiensi tertinggi sebesar 23% yang dimiliki oleh alat penelitian pada variasi 4. Alat penelitian pada variasi 4 diberi tambahan reflektor dengan luasan 0,33 m2 sehingga menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian pada variasi 5 yang diberi tambahan reflektor sebesar 0,66m2. 1,6 1,40 1,33 1,4 Hasil (liter) 1,2 0,98 0,97 0,94 0,75 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Variasi 3 Variasi 4 Alat penelitian Variasi 5 Alat pembanding Gambar 4.9 Perbandingan hasil air distilasi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5

(59) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42 Berdasarkan Gambar 4.9, alat penelitian pada variasi 3 menghasilkan air sebanyak 0,94 liter (2,2 liter/m2.hari), sedangkan alat pembanding menghasilkan air sebanyak 0,75 liter (1,77 liter/m2.hari), sehingga diperoleh selisih hasil air sebesar 25%. Pada variasi 4, alat penelitian mampu menghasilkan air sebanyak 1,33 liter (3,13 liter/m2.hari), sedangkan alat pembanding menghasilkan air sebanyak 0,97 liter (2,29 liter/m2.hari), sehingga diperoleh selisih hasil air sebesar 37%. Pada variasi 5, alat penelitian mampu menghasilkan air sebanyak 1,4 liter (3,3 liter/m2.hari), sedangkan alat pembanding menghasilkan air sebanyak 0,98 liter (2,3 liter/m2.hari), sehingga diperoleh selisih hasil air sebanyak 42%. Hasil air tertinggi diperoleh alat penelitian pada variasi 5. Pada variasi ini, alat penelitian diberi tambahan kolektor yang divariasikan dengan reflektor dengan luasan 0,66 m2. Kolektor berfungsi untuk menaikkan temperatur air masuk absorber. Air yang akan memasuki absorber, dialirkan terlebih dahulu ke dalam kolektor energi surya untuk dipanaskan. Air bertemperatur tinggi memiliki masa jenis yang lebih rendah, maka akan terdorong naik dan dialirkan masuk ke dalam absorber sehingga mempercepat terjadinya penguapan yang terjadi dalam absorber, karena salah satu faktor yang mempercepat terjadinya penguapan adalah temperatur awal air. Sedangkan reflektor berfungsi untuk mengumpulkan dan memantulkan sinar matahari kedalam kolektor sehingga panas yang diperoleh oleh kolektor menjadi lebih banyak dan temperatur air yang dihasilkan kolektor menjadi lebih tinggi yang menyebabkan variasi 5 mampu menghasilkan air hasil distilasi lebih banyak daripada variasi lainnya. Jika dihubungkan dengan Gambar 4.8 efisiensi alat penelitian tertinggi dimiliki oleh alat penelitian pada variasi 4. Dari sini dapat diketahui bahwa dengan penggunaan

(60) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43 kolektor dan reflektor dapat meningkatkan hasil air distilasi, namun belum tentu dengan nilai efisiensinya. 35 hkonveksi (W/m2.oC) 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 G 400 500 600 700 (W/m2) Alat penelitian Alat pembanding Gambar 4.10 Perbandingan nilai hkonveksi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 4 14 12 ∆T (oC) 10 8 6 4 2 0 0 100 200 300 400 500 600 700 G (W/m2) Alat Penelitian Alat pembanding Gambar 4.11 Perbandingan nilai ∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada variasi 4 Gambar 4.10 menunjukkan nilai hkonveksi alat penelitian yang lebih konstan seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang. Sementara itu, pada alat

(61) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44 pembanding nilai hkonveksi semakin turun seiring dengan bertambahnya energi surya yang datang. Pada Gambar 4.11 menunjukkan nilai kenaikan ∆T yang meningkat seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang. Alat penelitian memiliki nilai kenaikan ∆T yang lebih tinggi dibanding dengan alat pembanding. Dengan kenaikan nilai ∆T distilasi kain menggunakan kolektor lebih tinggi dibanding dengan distilasi kain, menunjukkan bahwa proses penguapan dan pengembunan yang terjadi pada alat penelitian lebih baik dibandingkan dengan alat pembanding. hkonveksi (W/m2.oC) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 G Alat penelitian 400 500 600 700 (W/m2) Alat pembanding Gambar 4.12 Perbandingan nilai hkonveksi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 5

(62) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45 14 12 ∆T (oC) 10 8 6 4 2 0 0 100 200 300 G Alat penelitian 400 500 600 700 (W/m2) Alat penelitian Gambar 4.13 Perbandingan nilai ∆T antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 5 Gambar 4.12 menunjukkan nilai hkonveksi alat penelitian yang meningkat seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang. Sedangkan pada alat pembanding nilai hkonveksi menurun seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang. Pada Gambar 4.13 menunjukkan nilai kenaikan ∆T yang meningkat seiring dengan meningkatnya energi surya yang datang. Pada variasi 5, nilai kenaikan ∆T alat penelitian lebih baik dibandingkan dengan alat pembanding. Dengan kenaikan nilai ∆T distilasi kain menggunakan kolektor lebih tinggi dibanding dengan distilasi kain, menunjukkan bahwa proses penguapan dan pengembunan yang terjadi pada alat penelitian lebih baik dibandingkan dengan alat pembanding.

(63) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46 350 330,12 312,81 hkonveksi.∆T (W/m2) 300 250 200 231,57 220,78 230,49 177,51 Alat penelitian Alat pembanding 150 100 50 0 Variasi 3 Variaisi 4 Variasi 5 Gambar 4.14 Perbandingan nilai rata-rata hkonveksi.∆T antara alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5 Berdasarkan Gambar 4.14 alat penelitian memiliki nilai hkonveksi.∆T yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat pembanding pada variasi 3, 4, dan 5. Pada variasi 3, alat penelitian memiliki nilai hkonveksi.∆T sebesar 220,78 W/m2, sedangkan alat pembanding memiliki nilai hkonveksi.∆T sebesar 177,51 W/m2, sehingga selisih nilai hkonveksi.∆T pada variasi 3 sebesar 24%. Pada variasi 4 diperoleh nilai hkonveksi.∆T alat penelitian sebesar 312,81 W/m2, sedangkan alat pembanding memiliki nilai hkonveksi.∆T. sebesar 231,57 W/m2, sehingga selisih nilai hkonveksi.∆T pada variasi 4 sebesar 35%. Pada variasi 5 diperoleh nilai hkonveksi.∆T alat penelitian sebesar 330,12 W/m2, sedangkan alat pembanding memiliki nilai hkonveksi.∆T sebesar 230,49 W/m2, sehingga selisih nilai hkonveksi.∆T pada variasi 5 sebesar 43%. hkonveksi.∆T dapat didefinisikan sebagai laju aliran konveksi (qkonveksi). Alat penelitian memiliki laju aliran konveksi yang lebih tinggi dibandingkan alat pembanding, karena energi panas yang diterima oleh alat penelitian lebih banyak karena adanya penambahan kolektor. Sama halnya dengan alat penelitian ketika

(64) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47 dilengkapi reflektor memiliki lebih banyak energi panas yang diterima akibat penambahan reflektor. Maka dapat diketahui bahwa energi konveksi yang dimiliki oleh distilasi kain menggunakan kolektor dan reflektor lebih tinggi dibanding dengan distilasi kain. Nilai hkonveksi.∆T alat penilitian tertinggi diperoleh pada variasi 5, hal ini sesuai jika dihubungkan dengan Gambar 4.9. Pada Gambar 4.9 diketahui bahwa alat penelitian pada variasi 5 memiliki hasil distilasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan alat penelitian pada variasi 4. Hal ini disebabkan pada variasi 5 digunakan reflektor dengan luas 0,66 m2 yang divariasikan pada kolektor. Sementara itu, pada variasi 4, hanya digunakan reflektor dengan luas 0,33 m2. Pada variasi 5 mendapat luasan energi surya yang lebih banyak dibandingkan dengan variasi 4, sehingga kolektor paada variasi 5 menghasilkan air dengan temperatur lebih tinggi dibandingkan dengan variasi 4. Penguapan yang terjadi dalam absorber pada variasi 5 juga lebih cepat sehingga dihasilkan air yang lebih banyak. Besarnya laju aliran konveksi mempengaruhi hasil air distilasi. Semakin tinggi laju alirana konveksi, maka hasil air yang diperoleh akan semakin besar.

(65) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48 4.5 Analisis Energi Berguna Kolektor (qc) pada variasi 1, 2, 3, 4, dan 5 120 104,75 100 81,21 68,08 qc (W) 80 60 36,87 34,53 Variasi 1 Variasi 2 40 20 0 Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4.15 Perbandingan nilai rata-rata harian qc kolektor pada variasi 1, 2, 3, 4, dan 5 457,87 500 G (W/m2) 400 425,01 451,94 370,91 321,58 300 200 100 0 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4.16 Perbandingana nilai rata-rata harian G pada variasi 1, 2, 3 4, dan 5 Pada Gambar 4.15 dapat diketahui bahwa nilai qc pada variasi 1 sebesar 36,87 W, pada variasi 2 sebesar 34,53 W, pada variasi 3 sebesar 68,08 W, pada variasi 4 sebesar 104,75 W, dan pada variasi 5 sebesar 81,21 W. Dapat dilihat nilai qc tertinggi dimiliki oleh variasi 4 yaitu pada saat kolektor divariasikan dengan reflektor dengan luas 0,33 m2. Besarnya nilai qc yang dimiliki kolektor seharusnya juga menggambarkan hasil air yang besar pula. Namun pada Gambar 4.9 hasil air

(66) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49 terbanyak justru dimiliki oleh variasi 5 yaitu pada saat kolektor divariasikan dengan reflektor dengan luas 0,66 m2. Berdasarkan persamaan (6), besarnya nilai qc dipengaruhi oleh laju aliran fluida, Cp, dan ∆T. Jika dilihat pada Tabel 4.24 dan Tabel 4.25 variasi 4 memiliki nilai rata-rata ∆T harian yang lebih besar dibandingkan dengan variasi 5. Dan jika dihubungkan dengan Gambar 4.16, nilai rata-rata harian G pada variasi 5 lebih tinggi dibandingkan dengan variasi 4. Hal ini memungkin kan terjadinya penurunan debit pada variasi 5, sehingga nilai qc yang dihasilkan variasi 5 lebih rendah bila dibandingkan dengan variasi 4, walaupun memiliki hasil air distilasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan variasi 4.

(67) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB 5 PENUTUP 5.1 KESIMPULAN Berdasarkan analisis yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Dengan variasi debit yang diberikan, diperoleh hasil efisiensi tertinggi alat penelitian sebesar 31% diperoleh variasi 2 pada saat digunakan debit 3 liter/jam dengan hasil air distilasi 1,35 liter (3,17 liter/m2.hari). Pada variasi 1 dengan debit 2,4 liter/jam, diperoleh efisiensi alat penelitian sebesar 23% dengan hasil air distilasi sebesar 0,65 liter (1,53 liter/m2.hari). Pada variasi 3 diperoleh efisiensi alat penelitian 30% dengan hasil air 0,94 liter (2,2 liter/m2.hari). Debit air masuk absorber yang digunakan tidak boleh terlalu besar maupun terlalu kecil. 2. Efisiensi pada saat digunakan kolektor yang diberi variasi reflektor dengan luas 0,33 m2 sebesar 23% dengan hasil air distilasi 1,33 liter (3,13 liter/m2.hari) dan efisiensi pada saat digunakan kolektor yang diberi variasi reflektor dengan luas 0,66 m2 sebesar 16% dengan hasil air 1,40 liter (3,3 liter/m2.hari). Penggunaan reflektor dapat meningkatkan hasil air distilasi. 5.2 SARAN 1. Pada penelitian selanjutnya disarankan menggunakan alat ukur yang lebih baik dan presisi agar data yang dihasilkan dapat lebih valid dan minim kesalahan. 2. Pada penelitian selanjutnya disarankan agar dibuat alat distilasi yang terbuat dari material yang telah terstandar food grade agar air hasil distilasi dapat langsung dikonsumsi. 50

(68) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51 DAFTAR PUSTAKA [1] Arismunandar, W. 1995. Teknologi Rekayasa Surya. Jakarta. PT Pradnya Paramita. [2] Astawa, K., Suciptam, M. 2011. Analisa Performansi Distilasi Air Laut Tenaga Surya Menggunakan Penyerap Radiasi Surya Tipe Bergelombang Berbahan Dasar Beton. Bali : Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Cakra.M. Vol 5 No. 1, pp 7-13. [3] Dewantara, I. G. Y., Suyitno B. M., Lesmana, I. G. E. 2018. Desalinasi Air Laut Berbasis Energi Surya sebagai Alternatif Penyediaan Air Bersih. Jakarta : Jurnal Teknik Mesin (JTM). Vol. 07. No. 1 [3] Gusti Ketut Puja, I dan Rusdi Sambada. 2012. Unjuk Kerja Distilasi Air Energi Surya. Jogjakarta : Jurnal Energi dan Manufaktur. Vol. 5 No. 1, pp 82-88. [4] Holman, J.P. Alih Bahasa Ir. E. Jasjfi, M.Sc. 1991. Perpindahan Kalor. Erlangga [4] Jain, Sandeep dan Satish Prajapati. 2015. Solar Distillation System.International Journal of Mechanical Engineering and Technology. Vol. 6 No. 11, pp 154-157. [5] Karman, F. F., Surya, A. G. N., Ekaputri, T. S., Herdianto, Firman. 2015. Penyimpanan Energi Panas untuk Meningkatkan Kinerja Pemanas Air Tenaga Surya dengan Konsentrator Semi Silindris. Semarang : Prosiding SNSD ke- 6, pp 19-22. [6] Mohan, I., Yadav, S., Panchal, H., Brahmbatt, S., . 2017. A review on solar still : A Simple Desalination Technology to obtain Potable Water. India : International Journal of Ambient Energy. [7] Pratama, A. W., Nurdiana, J. 2017. Pengaruh perbedaan jenis plat penyerap kaca dan papan mika terhadap kualitas dan kuantitas air minum pada proses distilasi air tenaga surya. Samarinda : Prosiding Seminar Nasional Teknologi IV, pp 35-40.

(69) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 52 [8] Rahman, S., Kahar, Rusdi, M. 2017. Analsis Kinerja Pemanas Air Tenaga Surya dengan Reflector Linear Parabolic Concentrating. Kutai Timur : Jurnal Pertanian Terpadu Jilid 3 Nomor 2, pp 66-74. [9] Salim, R. D., Al-Asadi, J. M. 2015. Design and Manufacture Three Solar Distillation Units and Measuring Their Productivity. Iraq : Science Journal of Energy Engineering, pp 6-10. [10] Sidopekso, Satwiko. 2011. Studi Pemanfaatan Energi Matahari sebagai Pemanas Air. Jakarta : Berkala Fisika. Vol. 14, pp 23-26. [11] Subarkah, B., Belyamin. 2011. Pemanas Air Energi Surya dengan Sel Surya sebagai Absorber. Jakarta : Politeknololgi Vol. 10 No. 3, pp 225231. [12] Susanto, H., Irawan, D. 2017. Pengaruh Jarak antar Pipa pada Kolektor terhadap Panas yang Dihasilkan Solar Water Heater (SWH). Lampung : TURBO Vol. 6 No. 1, pp 84 – 91. [13] Tirtoadmodjo, R., Handoyo, E. A., 1999. Unjuk Kerja Pemanas Air Jenis Kolektor Surya Plat Datar dengan Satu atau Dua Kaca Penutup. Surabaya : Jurnal Teknik Mesin Vol. 1 No. 2, pp 112-121.

(70) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh

(71) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54 Lampiran 2. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan)

(72) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55 Lampiran 3. Gambar Alat Penelitian Distilasi menggunakan kolektor air energi surya Kolektor air energi surya

(73) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56 Lampiran 4. Gambar Alat Penelitian (Lanjutan) Distilasi Jenis Absorber Kain

(74)

Dokumen baru

Download (73 Halaman)
Gratis

Tags

Dokumen yang terkait

Membandingkan unjuk kerja alat destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin air dengan berpendingin udara.
0
0
72
Unjuk kerja destilasi air energi surya dengan penambahan kolektor dan saluran pembalik.
0
0
19
Efek kapilaritas absorber pada unjuk kerja destilasi air energi surya jenis vertikal | Purwadianto | Widya Teknik 1 PB
0
0
10
Karakteristik kolektor surya CPC untuk pompa air energi termal menggunakan pompa piston air - USD Repository
0
0
93
Pemanas air energi surya menggunakan kolektor pelat datar dengan diameter pipa 3/4\" dan 5/8\" - USD Repository
1
1
66
Perbandingan unjuk kerja pemanas air energi surya sirkulasi alami dengan sirkulasi paksa - USD Repository
0
0
71
Pemanas air energi surya menggunakan kolektor CPC 0 derajat, diameter pipa 3/4\" dan 5/8\" - USD Repository
0
0
73
Peningkatan unjuk kerja alat destilasi air energi surya dengan kolektor parabola silinder - USD Repository
0
0
81
Peningkatan unjuk kerja kompor energi surya jenis kotak menggunakan selubung vakum - USD Repository
0
0
56
Efek massa air dalam evaporator terhadap unjuk kerja pendingin absorbsi amonia-air - USD Repository
0
0
63
Peningkatan unjuk kerja destilasi air energi surya menggunakan kolektor pelat datar pipa paralel - USD Repository
0
0
74
Peningkatan unjuk kerja alat destilasi air energi surya dengan kolektor pelat datar pipa seri - USD Repository
0
0
80
Destilasi air energi surya jenis vertikal menggunakan absorber kain tunggal dengan aliran paksa - USD Repository
0
0
64
UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA ABSORBER KAIN BERSEKAT MENGGUNAKAN KOLEKTOR PIPA PARALEL TUGAS AKHIR - Unjuk kerja distilasi air energi surya absorber kain bersekat menggunakan kolektor pipa paralel - USD Repository
0
0
84
Unjuk kerja distilasi air absorber kain dengan kaca penutup berpendingin spray dan alat penukar kalor - USD Repository
0
0
65
Show more