UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA BERKONDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY MENGGUNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT

Gratis

0
0
72
3 months ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA BERKONDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY MENGGUNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Oleh: DANIEL RAMOS SIMANJUNTAK NIM : 115214005 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2014 i

(2) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI PERFORMANCE OF THE SOLAR WATER DISTILLATION WITH HEAT RECOVERY PASSIVE CONDENSER USING ONE LEVEL WATER TANK FINAL PROJECT Presented as partitial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering Presented by: DANIEL RAMOS SIMANJUNTAK NIM : 115214005 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2014 ii

(3) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI TUGAS AKIIIR UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI ST]RYA BERKONDENSOR PASIF' DENGAN HEAT RECOWRY MENGGTJNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT Disusun Oleh: %ffi ffiffitrwe# #. -H* .tr #$ #ffi% w- Pembimbing, Doddj Purwadiilto, S.T., M.T. n1

(4) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI UNJUK I(ERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA BERI(ONDENSOR PASIF DENGAII HEAT RECOWRY MENGGUNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT Dipersiapkan dan ditulis oleh: Daniel Ramos Simanjuntak NrM. rts214005 Telah dipertahankan di hadapan Panitia Penguji pada tanggal 7 November 2AT4 dan dinyatakan memenuhi syarat Susunan Dewan Penguji Nama Lengkap Tanda tangan Ketua : RB Dwiseno Wihadi, S.T, M.Si. Sekertaris : Anggota : Doddy Purwadianto, S.T., VI.T. %5_ Q""-"^ A. Prasefadi, S.Si, M.Si. Yogyakarta, 7 November 2014 Dekan Fakultas Sains dan Teknologi iversitas Sanata Dharma 4s? ,- fi/, ",ftk* ngsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. IV

(5) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Tugas saya tulis dengan judul Akhir yang : T]F{JUK KARJA DESTILASI AIR ENARGI STIRYA BERKO1YDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY MEI{GGLNAKAN BAK AIR SATU TII\GKAT Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh unhrk menjadi Sarjana teknik pada Program Strata-l, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tinran dari tugas akhir yang sudah dipubikasi di Universitas Sanata Dharma atau tragian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana la-vaknya karya ikniah. Yogyakarta, 7 Novemb er 2014 Penulis Daniel Rarnos Simanj untak

(6) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI PTJBLIKASI KARYA ILMIAH III{TUK KEPE]YTIh{GAN AKADEMTS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dhanna: Nama : Daniel Ramos Simanjtuttak Nomor Induk Mahasiswa : 115214005 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dhanna karya ilmiah saya yang berjudul : UNJUK KERJA DESTILASI AIR EII{ERGI SURYA BtrRKOI\DENSOR PASTF DENGAI{ HEAT RECOWRY MENGGIINAKAN BAK AIR SATU TINGKAT Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikan di internet atau media lain untuk kepentingan akadernis, tanpa pertru meminta inn dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencanhulkan nama saya sebagai penulis. Demikian ini pernyataan yang saya buat dengan sebenarnl,a. Yograkarta, 7 November 2014 Yang menyatakan Daniel Ramos Sirnanjuntak vl

(7) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI INTISARI Air merupakan sumber daya alam yang sangat melimpah dan merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Wilayah Indonesia yang banyak dikelilingi oleh lautan dan merupakan negara maritime bukan jaminan bagi warga Indoesia dengan mudah mendapatkan air yang bersih dan layak dikonsumsi. Tidak dipungkiri bahwa air bersih menjadi salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi manusia, bahkan banyak manusia harus mencari air bersih dengan berjalan kaki dengan jarak yang cukup jauh hanya demi mendapatkan air bersih. Hal ini disebabkan karena sudah mulai langkanya mendapatkan air bersih. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja alat destilasi air energi surya konvensional dengan alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri metode bak air satu tingkat dengan variasi ketinggian air pada kotak destilator. Pada penelitian ini ketinggian air di dalam bak destilator pada alat destilasi menggunakan kondensor pasif sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan jumlah volume air yang dihasilkan. Pada ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator menghasilkan proses penguapan yang lebih cepat dan volume air yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan dengan variasi ketinggian air di dalam bak destilator 15 mm dan 27 mm. Hasil volume air terbanyak yang dihasilkan pada ketinggian air di dalam bak destilator 10 mm sejumlah 1,56 liter/m2. Pada variasi alat destilasi menggunakan kondensor metode bak satu tingkat menghasilkan efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data yakni 49,71 % dan efisiensi aktual 25,74 % dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam sehari sebesar 538,37 watt/m2. Dan pada alat destilasi konvensional hasil volume air yang paling baik pada percobaan hari pertama dengan menghasilkan sebanyak 2,12 liter/m2. Dan alat destilasi air konvensional (tanpa menggunakan kondensor pasif) menghasilkan efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data yakni 77,75 % dan efisiensi aktual 34,06 % dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam sehari sebesar 590,59 watt/m2. Kata kunci: destilasi air, energi surya, efisiensi, energy recovery vii

(8) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI ABSTRACT Water is a natural resource that is very abundant and is a basic requirement for human life. Many parts of Indonesia and is surrounded by a sea of state guarantees for citizens appears logical maritimbukan easily get water that is clean and suitable for consumption. No doubt that the water to be one of the most important needs for people, even many people have to search for water by walking a short distance away just to get clean water. This is because its already scarce clean water. This study aims to Know the water distillation apparatus performance of conventional solar energy by means of solar energy water distillation using a water tank method recoveri energy level with a variation of the water level in the box distillation. In this study, the water level in the vessel distillation in a distillation apparatus using passive condenser affects the efficiency and the volume of water produced. At a height of 10 mm of water in the tub distillation process yields faster evaporation and the volume of water produced more than the variation of water level in the vessel distillation of 15 mm and 27 mm. Results of the largest volume of water produced at the height of the water in the tub a distillation of 10 mm 1.56 liters / m2. In variations of the distillation apparatus using a method like the condenser level produces the highest theoretical efficiency for the data collection efficiency of 49.71% and 25.74% with the aktual average solar radiation coming in a day at 538.37 watts / m2. And the results of a conventional distillation apparatus volume of water best at the first day of the experiment by generating as much as 2.12 liters / m2. And conventional water distillation apparatus (without the use of a passive condenser) produces the highest theoretical efficiency for the data collection efficiency of 77.75% and 34.06% with the aktual average solar radiation coming in the day of 590.59 watts / m2 . Keywords: water distilllation, solar energy, efficiency, energy recovery viii

(9) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan berkah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir. Tugas akhir ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Banyak hambatan yang dialami penulis selama proses penulisan tugas akhir. Namun karena kuasa Tuhan Yang Maha Esa, bantuan dan keterlibatan berbagai pihak, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan, dukungan dan dorongan, baik secara moriil, materiil dan spirituiil antara lain kepada : 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Si., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas segala yang telah diberikan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta; 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, S.T, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin atas segala yang telah diberikan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin; 3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan saran, kritik dan bimbingan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta; 4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan waktu, tenaga dan pikiran selama penulisan tugas akhir; 5. Ir. Franciscus Asisi Rusdi Sambada, M.T., atas kerja sama bantuannya selama proses penelitian; ix

(10) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 6. Segenap dosen dan staff Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dhanna, Yogyakarta atas segala kerjasama, pelayanan dan bimbingan selama penulis rnenempuh kuliah dan proses penulisan tugas akhir; 7. Keluarga tercinta, Mama saya tercinta Maria Karsinah atas doa dan dukungan mama? Kakak tercinta Marlon Simanjuntak dan Simon Simanjuntak atas segala dana selama saya kuliah dan benhrk dukungan, doa, dan segala yang sudah diberikan sehingga dapat menyelesaikan hrgas akhir ini; 8. Untuk para sahabat tercinta Damar, Cahyo, Yudha, Felix, Prima, dan Dani yang selalu mendukirng dan membantu disaat saya mengalami kesulitan dalarn penyelesaian tugas akhir ini; 9. Teman-teman satu kontrakan Egar, Morow, dan Rizki yang tak pernah lelah selalu mengingatin saya dan memotifasi unhrk segara menyelesaikan skripsi saya; 10. Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2011 Universitas Sanata Dharma dan teman-teman saya lainnya yang tidak bisa disebutkan satu per satu, terima kasih. ll.Unfuk pacar tercinta saya Thio Lenta Maria Sihotang yang sudah memberikan dukrurgan, doa. dan motifasi nya wrtuk saya, Yograkarta, 7 November 2014 Penulis :PO -fn^a.y Daniel Ramos Sirnnajuntak

(11) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL ................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iv PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ...................................................... v LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI.............................................................. vi INTISARI............................................................................................................... vii ABSTRACT ........................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ............................................................................................ ix DAFTAR ISI ........................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiv BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3 1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 4 1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 4 1.5 Skema Alat ................................................................................................ 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................. 6 2.1 Pengertian Destilasi ................................................................................... 6 2.2 Landasan Teori .......................................................................................... 6 2.3 Persamaan yang Digunakan ...................................................................... 9 2.4 Penelitian yang Pernah Dilakukan........................................................... 11 2.5 Jenis-jenis Destilasi ................................................................................. 13 2.6 Elemen Alat Destilasi Umum .................................................................. 16 BAB III METODE PENELITIAN......................................................................... 17 3.1 Skema Alat Penelitian ............................................................................. 17 xi

(12) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3.2 Alat yang Mendukung Dalam Pengambilan Data ................................... 21 3.3 Variabel yang Divariasikan ..................................................................... 22 3.4 Parameter yang Diukur ............................................................................ 23 3.5 Langkah Penelitian .................................................................................. 23 3.6 Analisis Data ........................................................................................... 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 25 4.1 Data Penelitian ........................................................................................ 25 4.2 Hasil Penelitian........................................................................................ 29 4.3 Pembahasan ............................................................................................. 33 BAB V PENUTUP ................................................................................................. 51 5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 51 5.2 Saran ........................................................................................................ 52 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 53 LAMPIRAN ........................................................................................................... 55 Lampiran 1 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 55 Lampiran 2 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 56 Lampiran 3 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 57 xii

(13) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR TABEL Tabel 1 Data pada variasi ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada hari pertama. ............................................................................................. 26 Tabel 2 Data pada variasi ketinggian air 15 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada hari kedua. ................................................................................................ 27 Tabel 3 Data pada variasi ketinggian air 27 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada hari ketiga. ................................................................................................ 27 Tabel 4 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari pertama. ............................................................................................. 28 Tabel 5 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari kedua. ........................................................................................................ 28 Tabel 6 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari ketiga. ....................................................................................................... 29 xiii

(14) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat ................................................... 5 Gambar 2.1 Skema alat destilasi air energi surya yang umum .............................. 7 Gambar 2.2 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator tanpa kondensor........................................................................................... 8 Gambar 2.3 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator dengan kondensor........................................................................................... 8 Gambar 3.1 Skema alat destilasi energi surya konvensional tanpa menggunakan kondensor......................................................................................... 19 Gambar 3.2 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat ................................................. 20 Gambar 4.1 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama ........ 34 Gambar 4.2 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual konvensional pada hari pertama. ..................................................... 34 Gambar 4.3 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari pertama........... 36 Gambar 4.4 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari pertama........... 37 Gambar 4.5 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari kedua ............ 38 Gambar 4.6 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual konvensional pada hari kedua.......................................................... 38 Gambar 4.7 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua .............. 39 Gambar 4.8 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua .............. 40 Gambar 4.9 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama ........ 41 Gambar 4.10 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual konvensional pada hari ketiga ......................................................... 42 Gambar 4.11 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga .............. 43 Gambar 4.12 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga .............. 44 xiv

(15) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.13 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari pertama ............................................................................................ 45 Gambar 4.14 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari kedua ................................................................................................ 46 Gambar 4.15 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari ketiga ............................................................................................... 47 Gambar 4.16 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi perhari dari efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada alat destilasi berkondensor dan destilasi konvensional selama 3 hari.............................................................. 48 Gambar 4.17 Grafik penbandingan md (lt) pada alat destilasi berkondensor dengan variasi ketinggian air di dalam bak destilator 10 mm, 15 mm, dan 27 mm ................................................................................................... 50 Gambar L. 1 Alat Destilasi Energi Surya Konvensional ....................................... 55 Gambar L. 2 Alat Destilasi Energi Surya menggunakan Kondensor .................... 55 Gambar L. 3 Logger (Biru) dan Stalker (Merah) ................................................... 56 Gambar L. 4 Penampung Air Kotor dan Pengatur Ketinggian Air di dalam Bak Destilator ........................................................................................... 56 Gambar L. 5 Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) ........................ 57 Gambar L. 6 Penampung Air Hasil Destilasi ......................................................... 57 xv

(16) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan sumber daya alam yang sangat melimpah dan merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Wilayah Indonesia yang banyak dikelilingi oleh lautan dan merupakan negara maritim bukan jaminan bagi warga Indoesia dengan mudah mendapatkan air yang bersih dan layak dikonsumsi. Tidak dipungkiri bahwa air bersih menjadi salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi manusia, bahkan banyak manusia harus mencari air bersih dengan berjalan kaki dengan jarak yang cukup jauh hanya demi mendapatkan air bersih. Hal ini disebabkan karena sudah mulai langkah nya mendapatkan air bersih. Banyak sumber air yang sudah terkontaminasi dengat zat-zat yang berbahaya bila dikonsumsi terus menerus oleh manusia. Pada daerah-daerah terpencil di Indonesia air bersih dan layak konsumsi sudah sangat jarang untuk didapatkan. Ditambah sudah banyak sumber air bersih yang mengalami kekeringan. Dan hal ini bisa membuat masyarakat memaksakan untuk mengkonsumsi air yang buruk, dan lama-kelamaan dapat mengganggu kesehatan kita. Dari beberapa masalah tersebut tentu hal ini sangat mengganggu untuk kelanjutan hidup manusia, karena air dan manusia sesuatu yang sudah tidak dapat dipisahkan lagi. 1

(17) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Terdapat beberapa langkah untuk mengatasi beberapa permasalahan air kotor yang sudah terkontaminasi. Salah satu cara untuk menjernihkan air yang terkontaminasi dengan cara menggunakan destilasi air energi surya. Destilasi air energi surya dengan pemanfaatan panas dari sinar matahari, ini dapat didukung dengan letak Indonesia berada antara 6LU-11LS dan 95BT141BT yang merupakan lintang rendah menyebabkan Indonesia beriklim tropis. Namun permasalahan destilasi air tenaga surya terletak pada masih rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Seperti pada alat destilasi air energi surya konvensional umumnya berbentuk kotak dan disebut kotak destilator. Kotak destilator terdiri dari 2 (dua) komponen utama yakni bak air dan kaca penutup. Bak air berfungsi menyerap energi surya untuk menguapkan air sehingga air terpisah dari zat yang terkontaminasi. Kaca pada alat ini berguna untuk tempat mengembunnya uap air sehingga dihasilkan air bersih yang langsung dapat dikonsumsi. Alat destilasi air energi konvensional juga masih memiliki masalah dengan rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Banyak kendala yang menyebabkan alat destilasi air energi konvesional mengalami kerugian efisiensi salah satu akibatnya adalah terjadinya kerugian kalor. Di sini saya berpikir untuk memanfaatkan energi kalor yang banyak terbuang. Salah satu cara untuk mengurangi kerugian kalor pada proses pengembunan uap air dengan memanfaatkan energi panas yang dilepas uap air untuk menguapkan air pada tingkat berikutnya. Proses ini disebut dengan energi recoveri. Untuk memanfaatkan energi recoveri memerlukan komponen tambahan pada alat destilasi yakni kondensor pasif. 2

(18) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Bentuk kondensor pasif pada umumnya berbentuk kotak yang ditaruh dibagian belakang kotak destilator. Penggunaan alat kondensor pasif ini dapat menyebabkan sebagian uap air dari kotak destilator akan mengalir ke kondensor pasif. Hasil penguapan air dapat langsung dapat dimanfaatkan lagi untuk menguapkan air didalam bak satu tinggkat pada kondensor pasif. Pada penelitian ini akan menggunakan metode lain dengan memanfaatkan penguapan air dari kotak destilator yang mengalir ke kondensor pasif dengan metode bak satu tingkat. Hal ini diharapkan bahwa kerugian kalor pada alat destilasi air energi surya konvensional dapat dimanfaatkan untuk menguapkan air pada alat destilasi air yang menggunakan kondensor dengan metode satu bak. Sehingga alat destilasi air dengan menggunakan kondensor pasif dapat meningkatkan efisiensi yang lebih baik dari alat destilasi yang sebelumnya. 1.2 Tujuan Tujuan yang ingin didapatkan pada penelitian ini : 1. Membuat model alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat. 2. Mengetahui unjuk kerja alat destilasi air energi surya konvensional dengan alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri metode bak air satu tingkat dengan variasi ketinggian air pada kotak destilator. 3

(19) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 1.3 Batasan Masalah 1. Penelitian destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri metode bak air satu tingkat. 2. Membandingkan pengaruh destilasi air energi surya yang tidak memakai kondensor dengan yang memakai kondensor. 3. Pengaruh hasil efisiensi air dengan alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri bak air satu tingkat. 4. Volume bak destilator pada destilasi konvensional dan destilasi air energi surya menggunakan energi sama, yaitu P = 71.5cm, L = 12cm, dan T = 9.5cm maka volume bak tersebut adalah 82189.25cm3. 5. Volume bak pada kondensor bak tingkat satu, yaitu P = 28 cm, L = 120 cm, T = 5 cm maka volume bak tersebut adalah 16800 cm3. 6. Volume ruang pada kondensor pasif, yaitu P = 30 cm, L = 122 cm, dan T= 86 cm, maka volume ruang kondensor tersebut adalah 314760cm3. 1.4 Manfaat Penelitian 1. Dapat menguasai proses pembuatan destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat. 2. Dapat membantu masyarakat dengan mudah mendapatkan air bersih dengan pemanfaatan energi alternative khususnya energi surya sehingga dapat mengurangi pencemaran alam dan penghematan energi. 3. Meningkatkan kemampuan masyarakat dalam bidang desain, perekayasaan dan rancang bangun destilasi air energi surya. 4

(20) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4. Hasil penelitian ini dapat dikembangkan dan dapat digunakan masyarakat untuk meningkatkan kesehatan dan kesejahteraan masyarakat. 1.5 Skema Alat 2 3 1 4 Gambar 1.1 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat Bagian komponen alat : 1. Kaca 3. Kondensor pasif : 2. Bak variasi 4. Bak destilator 5

(21) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Destilasi Destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri adalah suatu metode untuk memisahkan air yang terkontaminasi dengan menghasilkan air yang bersih. Sedangkan kegunaan energi recoveri sebagai pemanfaatkan kembali dari sisa kalor pada kotak destilator yang dialiri ke kondensor bak air satu tingkat sehingga dapat meningkatkan jumlah efisiensi dari hasil pendestilasian air. Cara ini dapat mengurangi kerugian kalor pada alat destilasi yang tidak menggunakan kondensor. Sehingga pada metode ini dapat membantu masyarakat untuk memenuhi kebutuhan pada air bersih. 2.2 Landasan Teori Destilasi merupakan salah satu cara untuk memisahkan air yang terkontaminasi dengan menggunakan panas matahari. Bagian dari destilasi biasa pada umumnya terdiri dari kotak destilator yang memiliki 2 bagian yakni bak air dan kaca penutup. Bak air berfungsi untuk menampung air yang terkontaminasi dan bak ini juga berfungsi untuk menyerap energi matahari sehingga air terpisah dari zat yang terkontamonasi. Kaca penutup berfungsi untuk menyerap panas dari matahari dan sebagai tempat untuk mengembunnya uap air yang dipanaskan yang menempel pada kaca penutup. Air yang menempel pada kaca penutup merupakan air bersih yang langsung dapat dikonsumsi. 6

(22) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 2.1 Skema alat destilasi air energi surya yang umum Pada destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri metode bak satu tingkat tidak berbeda jauh dari destilasi pada umumnya. Hanya menambahkan kondensor pasif pada bagian alat destilasi pada umumnya.. Umumnya kondensor pasif berbentuk kotak dan kondensor pasif ditaruh dibagian belakang pada kotak destilator. Tujuan menggunakan kondensor pasif pada alat destilasi diharapkan dapat meningkatkan efisiensi dari alat destilasi air energi surya karena dapat menyebabkan sebagian uap air dari kotak destilator akan menglir ke kondensor pasif, dapat meningkatkan kapasitas pengembunan dikarenakan pengembunan terjadi di kaca dan di kondensor pasif, dapat mengefektifkan proses pengembunan (temperaturnya dapat diupayakan rendah), dapat memanfaatkan energi panas dari kotak destilator untuk menguapkan bak yang terdapat pada kondensor pasif. Ada beberapa mekanisme perpindahan masa uap air dari bak air ke kaca penutup pada alat destilasi air energi surya secara konveksi alami, purging, dan difusi. Sebagian besar massa uap air berpindah secara konveksi alami dan hanya sebagian kecil yang berpindah secara purging dan difusi. 7

(23) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Mekanisme perpindahan massa uap air dari destilator ke dalam kondensor pasif pada alat destilasi air dengan kondensor pasif terjadi secara purging dan difusi. Sebagian besar massa uap air berpindah secara purging dan hanya sebagian kecil yang berpindah secara difusi. Gambar 2.2 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator tanpa kondensor Gambar 2.3 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator dengan kondensor Konveksi alami adalah mekanisme berpindahnya massa uap air karena perbedaan temperatur. Mengalirnya sebagian uap air kedalam kondensor pasif disebabkan tekanan parsial uap air antara kotak destilator dengan kondensor pasif mekanisme ini sebut purging. Molekul air yang 8

(24) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI mempunyai temperatur lebih tinggi akan mempunyai energi kinetik yang lebih besar dan dapat lepas dari permukaan air (menguap). Difusi adalah mekanisme berpindahnya massa uap air yang disebabkan perbedaan konsentrasi uap air. Uap air akan mengalir dari tempat dengan konsentrasi uap tinggi ke tempat dengan konsentrasi uap rendah. Dari penelitian tentang mekanisme purging yang pernah dilakukan dapat disimpulkan bahwa besar perpindahan massa uap air dari destilator ke kondensor pasif dengan mekanisme purging sebanding dengan perbandingan antara volume kondensor pasif dengan jumlah volume kondensor pasif dan destilator. 1 2.3 Persamaan yang Digunakan Menurut Arismunandar (1995) Unjuk kerja alat destilasi surya dinyatakan dengan efisiensi dan volume air yang dihasilkan. Efisiensi destilator didefinisikan sebagai perbandingan antar jumlah energi yang digunakan selama proses penguapan sejumlah air di dalam destilator dengan jumlah radiasi yang datang dalam interval waktu tertentu. Penghitungan efisiensi destilator dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : 2 9

(25) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI dengan : muap : Massa air (kg) hfg :Panas laten air (kJ/kg) Ac : Luasan destilator (m2) G : Radiasi surya yang datang (W/m2) Massa uap air (Mg) dapat diperkirakan dengan persamaan matematis berikut (Arismunandar, 1995) : 3 4 dengan : quap : Energi matahari untuk proses penguapan (kW/m2) qkonv : Energi matahari yang dipindahkan ke tutup kaca dengan cara konveksi (kW/m2) PW PC TW TC : Tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2) : Tekanan parsial uap air pada temperatur kaca (N/m2) : Temperatur air (°C) : Temperatur kaca penutup (°C) 10

(26) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2.4 Penelitian yang pernah dilakukan Penelitian secara eksperimental destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dapat meningkatkan efisiensi sebesar 94% jika dibandingkan destilasi air energi surya konvensional. Efisiensi yang dicapai sebesar 67% dengan hasil air destilasi sebanyak 4,86 L/m2.hari (Kalbasi, 2010). Analisis teoritis alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri tiga tingkat dengan metode difusi yang dihubungkan dengan pipa panas (heat pipe) memperkirakan hasil air destilasi sebanyak 21,8 kg/m2.hari dengan asumsi energi surya sebesar 22,4 MJ/m2.hari (Tanaka, 2004). Studi parametrik pada destilasi air energi surya vertikal jenis difusi dengan variasi tingkat difusi memperkirakan dapat menghasilkan air destilasi antara 18 sampai 21,5 kg/m2.hari hasil air destilasi secara eksperimental sangat bergantung pada kualitas pembuatan alat. Pembuatan yang kurang baik dapat menyebabkan kerugian panas dan menurunkan produksi air destilasi sampai 50% dari perkiraan secara teoritis (Tanaka, 2005). Analisis transien berdasarkan kesetimbangan energi tiap komponen pada destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri metode bak satu tingkat memperkirakan dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 10,7 kg/m2.hari (Hassan, 1995). Destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dua tingkat metode bak air menghasilkan efisiensi 62% lebih tinggi jika dibandingkan destilasi air energi surya konvensional. Tingkat pertama memberikan kontribusi sebesar 22% sementara tingkat kedua 18% pada total air destilasi yang dihasilkan (Madhlopa, 2009). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan 11

(27) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 50% (Fath, 1993). Penelitian destilasi air energi surya dengan kondensor pasif menghasilkan efisiensi yang berbeda pada posisi kondensor yang berbeda. Posisi kondensor di bagian atas alat destilasi menghasilkan efisiensi 15,1% sementara pada posisi di bawah dihasilkan efisiensi 30,54%. (Ahmed, 2012). Penelitian destilasi energi surya dengan posisi kondensor dibagian bawah destilator dan posisi destilator miring menghasilkan kenaikan efisiensi yang cukup baik sehingga dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 5,1 kg/(m2.hari). Posisi alat destilasi yang miring menyebabkan terjadinya sirkulasi alami udara yang mendorong uap air ke kondensor dibagian bawah. Pada alat destilasi dengan posisi miring berpindahnya uap air disebabkan oleh beda tekanan destilastor dengan kondensor dan sirkulasi alami (Fath, 2004). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 48% sampai 70% jika kondensor mengalami pendinginan (El-Bahi, 1999). Penelitian eksperimental pada destilasi air energi surya vertikal di Aljasair menghasilkan air destilasi sebanyak 0,275 sampai 1,31 L/m2.hari dengan radiasi surya bervariasi antara 8,42 sampai 14,71 MJ/ hari. efisiensi yang dihasilkan bervariasi antara 7,85 sampai 21,19% (Boukar, 2005). Penelitian pada sebuah alat destilasi air energi surya vertikal jenis tak langsung di Aljasair dapat menghasilkan air destilasi antara 0,863 sampai 1,323 L/m2. hari dan efisiensi antara 47,69% sampai 57,85% dengan energi 12

(28) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI surya antara 19,15 sampai 26,08 MJ/m2. hari (Boukar, 2006). Penambahan kondensor pasif tanpa energi recoveri dapat meningkatkan efisiensi dari 70% (tanpa kondensor pasif) menjadi 75% (dengan kondensor pasif). Kemiringan kaca yang digunakan 4O dan hasil air destilasi sebesar 7 L/m2.hari (El-Bahi, 1999). Penelitian secara eksperimental alat destilasi air energi surya vertikal tanpa energi recoveri di Aljasair menghasilkan air destilasi sebanyak 0,5 sampai 2,3 kg/m2.hari (Boukar, 2004). 2.5 Jenis-jenis Destilasi Terdapat berbagai jenis-jenis dari destilasi yang berkembang, berikut penjelasan dari berbagai jenis destilasi : 1. Destilasi Sederhana Pada dasarnya destilasi ini memiliki pemisah yang jelas berupa perbedaan titik didih yang jauh. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan lebih menguap lebih dahulu. Destilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi ini sering dignakan untuk memisahkan air dan alkohol. 2. Destilasi Uap Destilasi uap dilakukan untuk mernisahkan komponen campuran pada temperatur lebih rendah dari titik didih normal komponenkomponennya. Dengan cara ini pemisahan dapat berlangsung tanpa merusak komponen-komponen yang hendak dipisahkan. Cara ini dapat 13

(29) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI dipilih jika komponen-komponen yang dipisahkan sensitif terhadap panas dan harus dijaga. Ada dua cara melakukan destilasi uap. Yang pertama adalah dengan menghembuskan uap secara kontinu di atas campuran yang sedang diuapkan. Cara kedua adalah dengan cara mendidihkan senyawa yang dipisahkan bersama dengan pelarut yang diuapkan. Komponen yang dipisahkan dididihkan bersama-sama dengan pelarutnya. Tekanan parsial dari komponen ini secara bertahap akan mencapai kesetimbangan tekanan total sistem. Dalam model destilasi uap ini temperatur dari komponen yang dipisahkan dapat diturunkan dengan cara menguapkannya kepada uap pembawa (carrier), biasanya uap pelarut. Temperatur penguapan dalam hal ini lebih rendah dari temperatur didih senyawa-senyawa yang dipisahkan. Hal ini juga untuk menjaga agar senyawa-senyawa komponen yang dipisahkan tidak rusak karena panas. Jika pelarutnya air maka uap pelarut adalah uap air. Uap pelarut ini akan membawa serta komponen. 3. Destilasi Vakum Destilasi vakum dilakukan dengan menurunkan tekanan, dari beberapa ratus mmHg sampai 0,001 mmHg atau hampir vakum. Tujuan utamanya adalah menurunkan titik didih cairan yang bersangkutan. Hal ini dilakukan jika senyawa-senyawa target mudah terdekomposisi pada titik didihnya atau jika titik didih senyawa target 14

(30) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI susah untuk dicapai. Tambahan lagi, volatilitas relatif juga meningkat jika tekanan diturunkan. Dengan demikian, rancangan peralatan destilasi tidak sederhana karena memerlukan sistem tertutup. Kolom destilasi biasanya mempunyai desain sebagai kolom berisi dan tertutup (packed column) untuk destilasi fraksional. Destilasi vakum tinggi (high vacuum distillation) dilakukan untuk tekanan 1-50 mmHg. Di bawah 1 mmHg destilasi dilakukan dengan kolom fraksionasi khusus. Destilasi vakum sangat berhubungan dengan destilasi fraksional. Untuk kolom fraksionasi besaran yang digunakan untuk menentukan keberlangsungan proses adalah HETP (height equivalent to a theoreticai plates) di mana harga HETP rendah merupakan indikasi sistem yang baik. 4. Destilasi Fraksionisasi Fungsi destikasi fraksionasi adalah memisahkan komponen – komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Destilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 200 C dan bekerja pada tekanan atmosfer dan tekanan rendah. Aplikasi dari destilasi jenis ini biasa digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen – komponen dalam minyak mentah. Perbedaan destilasi fraksionisasi dengan destilasi sederhana terletak pada kolom fraksionisasinya, dalam kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu berbeda – beda pada setiap pelatnya. 15

(31) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2.6 Elemen Alat Destilasi Umum 1 3 2 1. Kaca = untuk meneruskan panas ke dalam ruang bak destilator. 2. Air kotor = sebagai sumber air kotor yang akan didestilasi. 3. Bak destilator = sumber air kotor yang akan diuapkan oleh panas matahari. 16

(32) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB III METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan rancangan penelitian deskriptif komparatif, dimana dalam penelitian ini ada perlakuan pada alat penelitian. Penelitian ini mendeskripsikan keadaaan alat dan membandingkan dengan alat yang sudah ada sebelumnya dengan memberikan variasi yang diharapkan bisa memperbaiki dalam hal efisiensi alat destilasi sebelumnya. 3.1 Skema Alat Alat destilasi yang dibuat berjumlah 2 (dua) alat, seperti pada gambar 3.1 dan gambar 3.2. Terdapat 3 bagian penting pada alat destilasi yang harus diperhatikan adalah bak variasi satu tingkst, kondensor dan indikator ketinggian air. Bak variasi satu tingkat terbuat dari aluminium dengan tebal 0.3 mm dengan luas pada bak T=8 cm, L=30 cm, dan panjang 120 cm. Sedangkan bak air pada kondensor dibuat dari plate aluminium dengan ketebalan 0.3 mm agar proses pengembunan dapat berlangsung dengan efektif dan efisien. Untuk pengaturan jumlah ketinggian air di dalam bak destilator digunakan tempat air minum ayam, dikarenakan tempat minum ayam dapat konstan untuk mempertahankan ketinggian air didalam bak dengan laju aliran air yang rendah. 17

(33) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 20 15 8 6 3 6 16.5 30 76 Pada alat destilasi diatas, massa uap pada kotak destilator akan berpindah sebagian ke kondensor. Hal ini disebabkan tekanan pada kondensor lebih kecil dari kotak destilator dan ditambahkan bak air diatas kondensor. Kegunaan bak air untuk menjaga suhu di kondensor untuk selalu rendah dan diharapkan massa uap dapat mengembun di kondensor. Penguapan diharapkan juga terjadi pada bak air diatas kondensor dengan manfaatkan massa uap yang ada pada kondensor. Pada alat destilasi berkondensor memiliki 2 hasil air yang sudah didestilasi yaitu pada kotak destilator dan pada bak air diatas kondensor. Dan sumber air yang terkontaminasi berjumlah 2 sumber. 18

(34) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Skema alat destilasi energi surya pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Alat destilasi energi surya konvensional atau tanpa menggunakan kondensor. Penyuplai air kotor Kaca Kotak destilator Rangka pendukung Tampungan air bersih Gambar 3.1 Skema alat destilasi energi surya konvensional tanpa menggunakan kondensor 19

(35) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2. Alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat. Penyuplai air kotor Bak kondensor kaca Kondensor pasif Rangka pendukung Bak destilator Tampungan air bersih Gambar 3.2 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat 20

(36) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3.2 Alat yang Mendukung Dalam Pengambilan Data a. Piranometer Piranometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur radiasi matahari, alat tersebut digunakan untuk mengkalibrasikan dengan solar meter agar dapat memberikan hasil data energi surya yang datang sama dengan hasil data energi surya yang datang pada alat piranometer. b. Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) digunakan untuk mengukur temperatur alat destilasi. c. Sensor Capacitive Sensor Capacitive alat yang digunakan untuk mengukur hasil ketinggian air dalam penampung air yang sudah didestilasi. d. Solarmeter Solarmeter digunakan untuk mengukur intensitas energi matahari yang datang. e. Microcontroller Arduino 1.5.2 Microcontroller Arduino merupakan aplikasi software yang digunakan untuk pembacaan hasil dalam pengambilan data alat destilasi energi surya. 21

(37) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3.3 Variabel yang Divariasikan 1. Ketinggian air dalam bak destilator : 10 mm 2. Ketinggian air dalam bak destilaor : 15 mm 3. Ketinggian air dalam bak destilator : 27 mm 22

(38) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3.4 Parameter yang Diukur 1. Temperatur air (TW) 2. Temperatur kaca penutup (TC) 3. Temperatur Kondensor (TK) 4. Jumlah massa air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat destilasi (mD) 5. Jumlah massa air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat destilasi dengan menggunakan kondensor (mK) 6. Energi surya yang datang (G) 7. Lama waktu pengambilan data (t) 3.5 Langkah Penelitian Langkah penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Penelitian diawali dengan mempersiapkan alat seperti pada gambar 3.1 dan gambar 3.2 2. Kedua alat tersebut dijemur dibawah sinar matahari. 3. Setiap 2 jam alat dicek pada setiap sensornya dan menghitung pertambahan etape pada setiap alat destilasi. Penghitungan etape dilakukan sampai jam 4 sore. Setelah jam 4 sore dihitung jumlah penambahan etape pada setiap alat destilasi. 23

(39) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4. Data yang akan dicatat adalah temperatur air (TW), temperatur kaca penutup (TC), temperatur kondensor (TK), jumlah massa air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat destilasi (mD), jumlah massa air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat destilasi dengan menggunakan kondensor (mK), radiasi surya yang datang (G) dan lama waktu pencatatan data (t). Semua data tersebut sudah tercata dalam sensor dan data didalam sensor tinggal dipindahkan kedalam laptop. 5. Sebelum melanjutkan pengambilan data pada hari berikutnya kondisi alat destilasi harus diperiksa untuk memastikan ketinggian air saat awal dan tidak ada masalah seperti pada indikator air yang terlepas. Sehingga air yang ada pada bak destilasi masih dengan ketinggian yang sama dengan sebelumnya. Dan mengecek air di dalam tempat minum ayam bila air di dalam minum sudah habis segera diisi dan merapikan kembali alat destilasi ditutup dengan terpal. 3.6 Analisis data Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter – parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1) sampai dengan persamaan (4). Analisa akan dilakukan dengan membuat grafik efisiensi alat destilasi. 24

(40) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Penelitian Dalam pengambilan data penelitian secara keseluruhan terdapat 3 variasi pengambilan data, yaitu: 1. Ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator pada alat destilasi menggunakan kondensor pasif. 2. Ketinggian air 15 mm di dalam bak destilator pada alat destilasi menggunakan kondensor pasif. 3. Ketinggian air 27 mm di dalam bak destilator pada alat destilasi menggunakan kondensor pasif. Secara lengkap data dari 5 variasi tersebut dapat dilihat secara berurutan pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.6 dengan : Tc : Suhu pada permukaan kaca penutup alat destilasi energi surya. Tw : Suhu air pada bak alat destilasi energi surya. Tcond : Suhu dalam bak air alat destilasi energi surya. Lev 1 : Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi dengan menggunakan alat destilasi energi surya konvensional. 25

(41) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Lev 2 : Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi di kondensor pasif pada alat destilasi energi surya berkondensor. G : Rata-rata energi surya yang didapat alat destilasi energi surya setiap jamnya. Tabel 4.1 Data pada variasi ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada hari pertama. 26

(42) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.2 Data pada variasi ketinggian air 15 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada hari kedua. Tabel 4.3 Data pada variasi ketinggian air 27 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada hari ketiga. 27

(43) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.4 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari pertama. Tabel 4.5 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari kedua. 28

(44) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.6 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari ketiga. 4.2 Hasil Penelitian Langkah berikutnya setelah pengumpulan data yang dilakukan yaitu mencari persamaan dan menghitung dengan rumus yang sudah ditentukan. Sebagai contoh perhitungan penulis mengambil data yang tercantum pada tabel (1) yang merupakan data dari alat destilasi menggunakan kondensor dengan variasi ketinggian bak destilator 10 mm : Diketahui : TC pada jam kedua = 60,21 °C = 333,21 K Tw pada jam kedua = 49,17 °C = 322,17 K md air jam kedua = 0,02 liter jam kedua = 609,81 29

(45) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI alat destilasi vertikal = 0,8275 Bagian energi matahari ke kaca penutup karena konvensi: (pers. 4) = 8,84 × 10−4 322,17 °C − 333,21 °C + 1 322,17 °C 3 11714 ,74 – 20045 ,30 N 2 m 268,9×10 3 – 11714 ,74 N 2 m x ( 322,17 °C − 333,21 °C ) = 0,03 kW m2 Bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan: (Pers. 3) Massa uap air perjamnya pada proses destilasi vertikal: (pers. 3) 30 ×

(46) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 0,50 Proses perhitungan efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi: (Pers. 2) x 100 % Berikutnya setelah pengumpulan data yang dilakukan yaitu mencari persamaan dan menghitung dengan rumus yang sudah ditentukan. Sebagai contoh perhitungan penulis mengambil data yang tercantum pada tabel (4) yang merupakan data dari alat destilasi konvensional : Diketahui : Tc pada jam kedua = 53,08 °C = 326,08 K Tw pada jam kedua = 57,81 °C = 330,81 K md air jam kedua = 0,07 liter jam kedua = 609,81 alat destilasi vertikal = 0,866 31

(47) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Bagian energi matahari ke kaca penutup karena konvensi: (pers. 4) q konv = 8,84 × 10−4 Pw − Pc Tw − Tc + × Tw 268,9 × 103 − Pw = 8,84 × 10−4 330,81 °C − 326,08 °C + 1 330,81 °C 3 1 3 × Tw − Tc 17897,54 – 14223,91N 2 m 268,9×10 3 – 17897,54 N 2 m x ( 330,81 °C − 326,08 °C ) = 0,01 kW m2 Bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan: (Pers. 3) Massa uap air perjamnya pada proses destilasi vertikal: (pers. 3) 0,17 32 ×

(48) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Proses perhitungan efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi: (Pers. 2) x 100 % 4.3 Pembahasan Pada bagian ini saya akan mencoba membandingan unjuk kerja dari masing-masing alat destilasi yang menggunakan kondensor dan alat destilasi konvensional. Saya juga membandingkan hasil air pendestilasian dari masingmasing alat destlasi dan mencari nilai efisiensi terotitis dan efisiensi aktual yang terbaik. Berikut beberapa grafik perbandingan dari masing-masing alat destilasi : 33

(49) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 900 800 G (W/m2 ) 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jam ke- G Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama 160 900 140 800 120 700 100 600 80 500 60 400 40 300 20 200 0 100 -20 0 2 4 6 8 G watt/m 2 Efisiensi (%) Gambar 4.1 0 Jam ken teoritis kondensor n actual kondensor n actual konvensional G Gambar 4.2 n teoritis konvensional Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual konvensional pada hari pertama 34

(50) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Pada gambar 4.2 efisisensi teoritis pada alat destilasi konvensional mengalami peningkatan yang cukup tinggi pada jam ke 3, sedangkan efisiensi terotitis pada alat destilasi surya menggunakan kondensor hanya tinggi pada jam ke 1 dan ke 2. Hal ini disebabkan pada jam ke 1 dan ke 2 belum ada terjadi penguapan yang sempurna, sehingga pada alat destilasi berkondensor masih banyak menyimpan sisa uap yang lebih banyak dari alat destilasi konvensional. Namun setelah panas matahari mulai banyak, terlihat bahwa pengupan yang terjadi pada alat destilasi konvensional lebih banyak. Dan hal tersebut membuat efisisensi teoritis pada konvensional mengalami peningkatan yang sangat tinggi dan pada saat panas matahari mulai berkurang tidak membuat efisiensi teoritis mengalami penurunan. Dan kita lihat bahwa pada jam ke 7 efisiensi teoritis pada konvensional yang merupakan puncak tertinggi. Disini kita lihat bahwa efisiensi pada destilasi konvensional lebih baik dari destilasi menggunakan kondensor. Hal yang sama terjadi pada efisisensi aktual. Disini kita lihat hampir setiap jam efisisensi aktual destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Hal ini dikarena pada destilasi konvensional banyak menghasilkan air yang sudah di destilasi, sedangkan pada alat destilasi berkondensor tidak terlalu banyak. Namun pada jam ke 7 dan ke 8 efisiensi aktual destilasi berkondensor lebih baik dari destilasi konvensional. Hal ini disebabkan karena sudah berkurangnya panas dari matahari sehingga terjadi pengembunan. Dan pengembunan pada destilasi berkondensor lebih banyak menghasikan air dari pada destilasi konvensional, karena pada destilasi berkondensor memiliki sumber air yang didestilasi 35

(51) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI sebanyak 2. Hal ini yang membuat hasil air yang didapat pada alat destilasi berkondensor lebih baik. Kerena hasil air yang dihasilkan lebih baik dapat mempengaruhi efisisens aktualnya. 80 900 70 800 60 700 TW 500 40 400 30 G watt/m 2 600 50 300 20 200 10 100 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jam keTW kondensor Gambar 4. 3 TW konvensional G Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari pertama Pada gambar 4.3 terlihat bahwa suhu pada air di bak destilator konvensional lebih baik dari suhu air di bak destilator destilasi berkondensor. Hal ini disebabkan karena panas matahari pada alat destilasi konvensional hanya untuk memanasi air dan ruangan di dalam destilaor, sedangkan pada alat destilasi berkondensor panas dari matahari tidak hanya berada di ruang destilator, tetapi panas tersebut juga masuk ke ruang kondensor. Sehingga suhu pada air di bak destilator menjadi tidak maksimal. Dan semakin tinggi panas yang di berikan oleh matahari maka semakin tinggi juga suhu air pada bak destilator (gambar 4.3). 36

(52) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.4 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari pertama. Pada grafik 4.4 Terlihat bahwa destilasi konvensional lebih baik menghasil air dari pada destilasi berkondensor. Dan pada jam ke 6 sampai jam ke 8 peningkatan hasil air lebih tinggi saat panas matahari mulai menurun dari pada saat panas matahari pada suhu yang tertinggi. Hal ini terjadi karena pengembunan terjadi dari suhu tinggi ke suhu yang rendah dan pada saat panas matahari tinggi maka kaca akan ikut panas. Bahkan panas kaca akan hampir sama dengan panas air pada bak destilator, ini yang membuat pengembunan tidak terjadi karena hampir sama nya suhu dari air dan kaca. Sedangkan pada saat panas matahari mulai turun maka suhu pada kaca akan turun juga. Tetapi tidak terjadi pada air. Air tetap akan memiliki suhu yang cukup tinggi karena air mempunyai sifat penyimpan panas dan pada suhu diruangan kondensor akan terjaga. Sehingga pada saat ini pengembunan akan terjadi dengan maksimal. 37

(53) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari kedua 180 800 160 700 140 600 120 500 100 400 80 300 60 40 200 20 100 G watt/m 2 Efisiensi (%) Gambar 4.5 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jam ken teoritis kondensor n actual kondensor n actual konvensional G Gambar 4.6 n teoritis konvensional Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual konvensional pada hari kedua 38

(54) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Pada gambar 4.6 efisiensi teoritis pada alat destilasi hampir sama pada hari ke 1 yaitu pada gambar 4.2. Namun G yang datang pada hari ke 2 lebih sedikit dari hari ke 1. Maka dengan lebih sedikit nya matahari pada hari ke 2 uap yang ada didalam bak destilator akan semakin berkurang dan ini akan mempengaruhi pada efisiensi teoritis. Namun pada hari ke 2 efisiensi pada destilasi konvensional masih lebih baik dari destilasi berkondensor. Hal yang sama terjadi juga pada efisiensi aktual dimana destilasi konvensional mempunyai efisiensi lebih baik dari destilasi berkondensor. Faktor matahari sangat memperngaruhi hasil air yang akan didapat dari pendestilasian. Karena hasil air sangat mempengaruhi nilai dari efisiensi aktual. Jadi pada hari kedua efisiensi teoritis dan efisisensi aktual masih lebih rendah dari hari ke 1. 80 800 70 700 60 600 50 500 40 400 30 300 20 200 10 100 G watt/m 2 TW Mungkin dikaenakan dari perbedaan matahari. 0 0 0 2 4 6 8 10 Jam keTW kondensor Gambar 4.7 TW konvensional G Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua 39

(55) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Pada gambar 4.7 terlihat suhu bak air di destilator pada destilasi konvensional masih tetap lebih baik dari pada destilasi berkondensor. Hampir setiap jam suhu air di bak destilator pada destilasi konvensional lebih tinggi dari suhu air di bak desilator pada destilasi berkondensor. Namun suhu bak air dari kedua destilasi terlihat lebih rendah dari suhu bak air di hari ke 1. Hal ini disebabkan menurunnya panas dari matahari di hari ke 2 dan hal ini tentu juga mempengaruhi suhu air pada bak destilator akan menurun juga. Karena matahari yang memanasi air dan ruang destilaor. Sehingga banyak atau sedikitnya panas matahari yang datang akan mempengaruhi suhu pada air di bak destilator Gambar 4.8 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua 40

(56) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Pada gambar 4.8 Terlihat pada jam ke 3 sampai jam ke 5 hasil air yang dihasilkan destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor, namun pada jam terakhir perolehan hasil air destilasi berkondensor mengalami peningkatan yang cukup banyak dan bahkan dapat mengalahkan hasil air dari destilasi konvensional. Mungkin hal ini disebabkan karena pengembunan dapat terjadi maksimal bila terjadi perbedaan suhu atau pengembunan terjadi dari suhu tinggi ke suhu rendah. Hal ini yang membuat pada saat jam terakhir atau saat suhu matahari mulai turun pada destilasi berkondensor dapat menghasilkan air yang lebih banyak, karena pengembunan terjadi didua tempat yaitu di bak air destilator dan bak air dikondensor pasif. Dan pada destilasi konvensional hanya dapat terjadi di bak destilaor nya saja. Gambar 4.9 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari ketiga 41

(57) 330 700 280 600 230 500 180 400 130 300 80 200 30 100 -20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 G watt/m2 Efisiensi (%) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 0 Jam ken teoritis kondensor n actual kondensor n teorotis konvensional n actual konvensional G Gambar 4.10 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual konvensional pada hari ketiga Pada gambar 4.10 sama pada hari pertama dan kedua, pada hari ketiga efisiensi teoritis destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Sama pada hari sebelumnya pada jam ke 1 dan jam ke 2 efisiensi teoritis destilasi berkondensor lebih dari pada efisiensi konvensional. Tetapi pada jam terakhir atau pada saat suhu matahari mulai berkurang, efisiensi teoritis destilasi konvensional mengalami peningkatan yang cukup tinggi dan lebih baik dari destilasi konvensional. Pada efisiensi aktual destilasi konvensional juga lebih baik dari destilasi berkondensor. Namun pada jam ke 8 efisiensi aktual destilasi berkondensor lebih tinggi dari destilasi konvensional. Hal ini dikarena jumlah air yang dihasilkan pada destilasi berkondensor lebih banyak dari destilasi konvensional, sehingga dapat mempengaruhi hasil dari efisiensi aktual nya. Pada hari ini panas matahari yang datang lebih sedikit dari hari pertama dan hari kedua. Dan pada hari 42

(58) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI ketiga efisiensi teoritis dan efisiensi aktual destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. 80 700 70 600 60 TW 400 40 300 30 G watt/m 2 500 50 200 20 100 10 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jam keTW kondensor Gambar 4.11 TW konvesional G Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga Pada gambar 4.11 suhu air di bak destilator pada destilasi konvensional lebih baik dari suhu air di bak destilator pada destilasi konvensional. Sama pada hari pertama dan kedua destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Panas yang ditransfer dari matahari lebih efektif pada alat destilasi konvensional. Terbukti pada hari ini setiap jam suhu air pada bak destilator pada destilasi konvensional lebih tinggi dari destlasi berkondensor. 43

(59) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.12 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua Pada gambar 4.12 hasil air yang dihasil kan dari setiap destilasi beragam. Namun secara keseluruhan hasil air destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Terlihat dalam grafik penurunan panas dari matahari sangat mempengaruhi hasil destilasi. Saat panas matahari turun maka hasil air pada setiap masing-masing destilasi mengalami peningkatan. Hal ini semakin jelas bahwa pengembunan yang baik terjadi pada saat panas matahari berkurang. 44

(60) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.13 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari pertama Pada gambar 4.13 efisiensi rata-rata teoritis destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Rata-rata efisiensi teroritis destilasi berkondensor mencapai 34,19 %, sedangkan efisiensi teoritis konvensional mencapai 77,75 %. Dan pada efissiensi rata-rata aktual destilasi konvensional juga lebih baik dari destilasi berkondensor. Rata-rata efisiensi aktual destilasi berkondensor mencapai 25,31 %, sedangkan pada efisiensi destilasi konvensional mencapai 34,06 %. Jadi secara rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. 45

(61) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.14 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari kedua Pada gambar 4.14 sama pada hari pertama efisiensi rata-rata teoritis destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Rata-rata efisiensi teroritis destilasi berkondensor mencapai 49,71 %, sedangkan efisiensi teoritis konvensional mencapai 73,93 %. Dan pada efissiensi rata-rata aktual destilasi konvensional juga lebih baik dari destilasi berkondensor. Ratarata efisiensi aktual destilasi berkondensor mencapai 25,74 %, sedangkan pada efisiensi destilasi konvensional mencapai 34,63 %. Jadi secara rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. 46

(62) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.15 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari ketiga Pada gambar 4.14 sama pada hari pertama dan kedua efisiensi ratarata teoritis destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. Rata-rata efisiensi teroritis destilasi berkondensor mencapai 37,58 %, sedangkan efisiensi teoritis konvensional mencapai 56,01 %. Dan pada efissiensi rata-rata aktual destilasi konvensional juga lebih baik dari destilasi berkondensor. Rata-rata efisiensi aktual destilasi berkondensor mencapai 26,47 %, sedangkan pada efisiensi destilasi konvensional mencapai 33,85 %. Jadi secara rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual destilasi konvensional lebih baik dari destilasi berkondensor. 47

(63) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.16 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi perhari dari efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada alat destilasi berkondensor dan destilasi konvensional selama 3 hari Pada gambar 4.15 terlihat bahwa hampir setiap hari hasil efisiensi teoritis dan efisiensi aktual pada alat destilasi konvensonal lebih baik dari alat destilasi berkondensor. Pada hari pertama pada alat destilasi berkondensor mendapatkan efisiensi teoritis sebesar 34,19 % dan efisiensi aktual sebesar 25,31 %. Pada alat destilasi konvensional mendapatkan efisiensi teoritis sebesar 77,75 % dan efisiensi aktual sebesar 34,06 %. Rata-rata radiasi surya pada hari pertama mencapai 590,59 watt/m2. Pada hari kedua pada alat destilasi berkondensor mendapatkan efisiensi teoritis sebesar 49,71 % dan efisiensi aktual sebesar 25,74 %. Pada alat destilasi konvensional mendapatkan efisiensi teoritis sebesar 73,93 % dan efisiensi aktual sebesar 34,63 %. Rata-rata radiasi surya pada hari kedua mencapai 538,37 watt/m2. 48

(64) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Pada hari ketiga pada alat destilasi berkondensor mendapatkan efisiensi teoritis sebesar 37,58 % dan efisiensi aktual sebesar 26,47 %. Pada alat destilasi konvensional mendapatkan efisiensi teoritis sebesar 56,01 % dan efisiensi aktual sebesar 33,85 %. Rata-rata radiasi surya pada hari ketiga mencapai 387,94 watt/m2. Dan dalam grafik tersebut pada hari kedua destilasi berkondensor mendapatkan efisiensi teoritis lebih baik dari hari yang lain yaitu mencapai 49,71 % dan untuk efisiensi aktual pada hari ketiga destilasi berkondensor mendapatkan efisiensi aktual yang lebih baik dari hari yang lain yaitu mencapai 26,47 %. Dan pada alat destilasi konvensional efisiensi teoritis yang terbaik pada hari pertama yaitu mencapai 77,75 % dan untuk efisiensi aktual yang terbaik pada hari kedua yaitu mencapai 34,63 %. Rata-rata radiasi surya yang paling baik pada hari pertama yaitu mencapai 590,59 watt/m2. Dalam grafik diatas bawha konvensional mempunyai efisiensi teoritis dan efisiensi aktual yang cukup baik dan bahkan perbedaan yang sangat jauh dari efisiensi pada alat destilasi berkondensor. 49

(65) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.17 Grafik penbandingan md (lt) pada alat destilasi berkondensor dengan variasi ketinggian air di dalam bak destilator 10 mm, 15 mm, dan 27 mm Pada gambar 4.16 terlihat bahwa hasil air pendestilasian paling baik pada hari pertama dengan ketinggian air di dalam bak destilator sebesar 10 mm. Pada variasi 10 mm menghasil air sebanyak 1,56 liter/m2, pada variasi 15 mm menghasilkan air sebanyak 1,44 liter/m2, dan pada variasi 27 mm hanya menghasilkan air sebanyak 1,06 liter/m2. Semakin tinggi variasi air di dalam bak destilator maka semakin sedikit hasil air yang di peroleh. Ini menunjukan bahwa banyaknya air yang ada di dalam bak destilator tidak menghasilkan air yang lebih banyak, bahkan semakin sedikit air di dalam bak destilator dapat menghasilkan hasil air yang lebih baik, karena meskipun radiasi surya yang diterima besar namun apabila air di dalam bak destilasi tinggi akan mengakibatkan air itu semakin sulit untuk menguap sehingga mengakibatkan hasil yang diperoleh sedikit. 50

(66) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Telah berhasil dibuat alat destilasi enegi surya konvensional (tanpa mengunakan kodensor pasif) dan alat destilasi energi surya dengan penambahan kondensor pasif dibagian belakang bak destilator, serta melakukan penelitian pada alat tersebut. 2. Pada penelitian ini ketinggian air didalam bak destilator pada alat destilasi menggunakan kondensor pasif sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan jumlah volume air yang dihasilkan. Pada ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator menghasilkan proses penguapan yang lebih cepat dan volume air yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan dengan variasi ketinggian air di dalam bak destilator 15 mm dan 27 mm. Hasil volume air terbanyak yang dihasilkan pada ketinggian air di dalam bak destilator 10 mm sejumlah 1,56 liter/m2. Pada variasi alat destilasi menggunakan kondensor metode bak satu tingkat menghasilkan efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data yakni 49,71 % dan efisiensi aktual 25,74 % dengan hasil air yang diperoleh 1,44 liter/m2 dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam sehari sebesar 538,37 watt/m2. Dan pada alat destilasi konvensional hasil volume air yang paling baik pada percobaan hari pertama dengan menghasilkan sebanyak 2,12 liter/m2. Dan alat destilasi air konvensional (tanpa menggunakan kondensor pasif) menghasilkan efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data 51

(67) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI yakni 77,75 % dan efisiensi aktual 34,06 % dengan hasil air yang diperoleh 2,12 liter/m2 dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam sehari sebesar 590,59 watt/m2. 5.2 Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan volume kondensor pasif lebih kecil. 2. Membuat kondensor pasif dengan bahan yang berbeda. 3. Untuk penelitian selanjutnya lebih meningkatkan kualitas sensor suhu dan etape yang digunakan supaya data yang dihasilkan lebih baik dan akurat. 52

(68) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR PUSTAKA Ahmed, H.M., (2012), Experimental Investigations of Solar Stills Connected to External Passive Condensers, Journal of Advanced Science and Engineering Research, 2, pp 1-11 Arismunandar, Wiranto, 1995. Teknologi Rekayasa Surya. Jakarta : Pradnya Paramita. Boukar,M., Harmim,A., (2004), Parametric Study Of A Vertical Solar Still Under Desert Climatic Conditions, Desalination Vol. 168, pp 21-28. Boukar M., Harmim A., (2005), Performance Evaluation Of A One-Sided Vertical Solar Still Tested In The Desert Of Algeria, Desalination Vol. 183, pp 113126 Boukar M., Harmim A., (2006), Design Parameters And Preliminary Experimental Investigation Of An Indirect Vertical Solar Still, Desalination Vol. 203, pp 444-454 El-Bahi, A. Inan, D., (1999), A Solar Still With Minimum Inclination, Coupled To An Outside Condenser, Desalination Vol. 123, pp 79-83 Fath, H.E.S.; Samy M. Elsherbiny, S.M., (1993), Effect of adding a passive condenser on solar still performance, Energy Conversion and Management, 34, 1, pp 63–72 Fath, H.E.S; Elsherbiny, S.M.,; Ghazy, A. (2004), A Naturally Circulated Humidifying/Dehumidifying Solar Still With A Built-In Passive Condenser, Desalination, 169, pp 129–149 Hassan, Fath, E.,S., (1995), High Performance Of A Simple Design, Two Effects. Solar Distillation Unit, Energy Conversion Management, Vol. 38, 18, pp 1895- 1905 Kalbasi, R., esfahani, M.,N., (2010), Multi-Effect Passive Desalination System, An Experimental Approach, World Applied Sciences Journal, Vol. 10,10, pp 1264-1271 Kunze, H. H.,(2001), A New Approach To Solar Desalination For Small- And Medium-Size Use In Remote Areas, Desalination, 139, pp 35–41 Madhlopa, A., Johnstone, C., (2009), Numerical Study Of A Passive Solar Still With Separate Condenser, Renewable Energy, Vol. 34, pp 1668-1677 53

(69) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tanaka, H., nakatake, Y., (2004), A Vertikal Multiple-Effect Diffusion-Type Solar Still Coupled With A Heat-Pipe Solar Collector, Desalination Vol. 160, pp 195-205 Tanaka, H., Nakatake, Y., (2005), Factors Influencing The Productivity Of A Multiple-Effect Diffusion-Type Solar Still Coupled With A Flat Plate Reflector, Desalination Vol. 186, pp 299-310 Wonorahardjo Surjani. 2013. Metode Metode Pemisahan Kimia Sebuah Pengantar. Jakarta : Akademia Permata 54

(70) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Lampiran 1 Foto-foto Alat Penelitian LAMPIRAN Gambar L. 1 Alat Destilasi Energi Surya Konvensional Gambar L. 2 Alat Destilasi Energi Surya menggunakan Kondensor 55

(71) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Lampiran 2 Foto-foto Alat Penelitian Gambar L. 3 Logger (Biru) dan Stalker (Merah) Gambar L. 4 Penampung Air Kotor dan Pengatur Ketinggian Air di dalam Bak Destilator 56

(72) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Lampiran 3 Foto-foto Alat Penelitian Gambar L. 2 Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) Gambar L. 3 Penampung Air Hasil Destilasi 57

(73)

Dokumen baru