Unjuk kerja distilasi air absorber kain dengan kaca penutup berpendingin spray dan alat penukar kalor - USD Repository

Gratis

0
0
65
3 weeks ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI UNJUK KERJA DISTILASI AIR ABSORBER KAIN DENGAN KACA PENUTUP BERPENDINGIN SPRAY DAN ALAT PENUKAR KALOR SKRIPSI Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin Disusun Oleh : ANUGRAH AJI PRAMUDIA NIM : 155214126 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019 i

(2) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI THE PERFORMANCE OF DISTILATION OF FABRIC ABSORBER WITH SPRAY-COOLED COVER GLASS AND HEAT EXCHANGER FINAL PROJECT As Partial Fullfillment of the Requirement to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering Presented By : ANUGRAH AJI PRAMUDIA STUDENT NUMBER: 155214126 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGI YOGYAKARTA 2019 ii

(3) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI iii

(4) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI UNJUK KERJA DISTILASI AIR ABSORBER KAIN DENGAN PENUTUP KACA BERPENDINGIN SPRAY DAN ALAT PENUKAR KALOR Telah dipertahankan di hadapan tim penguji pada tanggal 24 Januari 2019 dan dinyatakan telah lulus memenuhi syarat Susunan Tewan Penguji Nama Lengkap Tanda Tangan Ketua : Budi Sugiharto, S.T., M.T. Sekretaris : Achilleus Hermawan Astyanto, S.T., M.Eng. Pembimbing : Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. Tugas akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Yogyakarta, 24 Januari 2019 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D. iv

(5) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul : UNJUK KERJA DISTILASI AIR ABSORBER KAIN DENGAN PENUTUP KACA BERPENDINGIN SPRAY DAN ALAT PENUKAR KALOR 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, 24 Januari 2019 Penulis, Anugrah Aji Pramudia (155214126) v

(6) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Anugrah Aji Pramudia Nomor Mahasiswa : 155214126 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul : UNJUK KERJA DISTILASI AIR ABSORBER KAIN DENGAN PENUTUP KACA BERPENDINGIN SPRAY DAN ALAT PENUKAR KALOR Beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikan saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyatakan ini saya buat dengan sebenarnya. Yogyakarta, 24 Januari 2019 Yang Menyatakan Anugrah Aji Pramudia (155214126) vi

(7) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRAK Air bersih merupakan kebutuhan pokok bagi setiap manusia, oleh sebab itu air yang diminum harus benar-benar bersih dan tidak terkontaminasi dengan zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Masyarakat yang tinggal di daerah dekat pantai sangat sulit untuk mendapatkan air yang bersih, sehingga air bersih menjadi mahal. Sulitnya mendapat air bersih maka masyarakat yang tinggal di daerah dekat pantai terkadang mengkonsumsi air yang telah terkontaminasi zat yang berbahaya, sehingga menimbulkan berbagai macam penyakit bahkan kematian. Air yang terkontaminasi oleh zat berbahaya menjadi tidak layak untuk dikonsumsi. Untuk mengatasi masalah kekurang air layak konsumsi ini maka diperlukan sebuah inovasi baru yang salah satunya dengan cara distilasi energi surya. Terdapat dua proses utama dalam distilasi, yaitu penguapan dan pengembunan. Pengembunan dapat ditingkatkan dengan menurunkan temperatur kaca. Spray merupakan salah satu metode dalam mendinginkan kaca dan alat penukar kalor merupakan salah satu komponen untuk membantu menaikkan temperatur air sehingga air masukan absorber sudah lebih tinggi disbanding dengan sebelum masuk alat penukar kalor. Parameter yang akan divariasikan adalah (1) debit absorber 0,6 liter/jam dengan debit spray 5 liter/jam, (2) debit absorber 0,6 liter/jam dengan debit spray 8 liter/jam, (3) debit absorber 0,6 liter/jam dengan debit spray 10 liter/jam, (4) debit absorber 1 liter/jam dengan debit spray 10 liter/jam, (5) debit absorber 1,3 liter/jam dengan debit spray 10 liter/jam. Parameter yang diukur adalah (1) temperatur air keluar absorber, (2) temperatur air masuk absorber dan temperatur air masuk kaca, (3) temperatur absorber, (4) temperatur air keluar kaca, (5) temperatur kaca, (6) kelembaban sekitar, (7) temperatur sekitar, dan (8) e-tape. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa efisiensi yang terbesar didapatkan pada debit absorber 0,6 liter/jam dan debit spray 10 liter/jam dengan hasil air distilasi sebanyak 0,37 liter/jam.m2 dan efisiensi sebesar 79 %. Sementara itu efisiensi terendah didapatkan pada debit absorber 1,3 liter/jam dan debit spray 10 liter/jam dengan hasil air distilasi sebanyak 0,33 liter/jam.m2 dan efisiensi sebesar 71 %. Kata kunci: Distilasi air, alat penukar kalor, penutup kaca vii

(8) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ABSTRACT Clean water is a basic requirement for every human being, therefore the water you drink must be completely clean and not contaminated with substances that are harmful to health. People who live in areas near the coast are very difficult to get clean water, so that clean water becomes expensive. Difficulty in getting clean water, people who live in areas near the coast sometimes consume water that has been contaminated with harmful substances, causing various kinds of diseases and even death. Water contaminated with harmful substances becomes unsuitable for consumption. To overcome the problem of lack of water that is suitable for consumption, a new innovation is needed, one of which is by distillation of solar energy. There are two main processes in distillation, namely evaporation and condensation. Condensation can be increased by reducing the temperature of the glass. Spray is one method of cooling glass and heat exchanger is one component to help increase the temperature of the water so that the input water absorber is higher than before entering the heat exchanger. The parameters that will be varied are (1) discharge of 0.6 liter / hour absorber with 5 liter / hour discharge spray, (2) 0.6 liter / hour absorber discharge with 8 liter / hour discharge spray, (3) 0 absorber discharge, 6 liters / hour with spray discharge of 10 liters / hour, (4) absorber discharge of 1 liter / hour with spray discharge of 10 liters / hour, (5) absorber discharge of 1.3 liters / hour with spray discharge of 10 liters / hour. The parameters measured are (1) the temperature of the water out of the absorber, (2) the temperature of the absorber water and the temperature of the inlet water, (3) the temperature of the absorber, (4) the temperature of the glass exit water, (5) the temperature of the glass, (6) humidity around , (7) ambient temperature, and (8) e-tape. The results of this study indicate that the greatest efficiency was obtained at 0.6 liter / hour absorber discharge and 10 liter/hour spray discharge with distillation water results of 0.37 liters / hour.m 2 and efficiency of 79%. Meanwhile the lowest efficiency is obtained at the 1.3 liter/hour absorber discharge and 10 liter / hour spray discharge with distillation results of 0.33 liters / hour.m2 and efficiency of 71%. Keywords: Water distillation, heat exchanger, glass cover 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 dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk memperoleh ijazah maupun gelar S1 Teknik Mesin. Berkat bimbingan, nasihat dan doa yang diberikan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan maksimal. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih 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. Fransiscus Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen pembimbing dalam proses pembuatan alat dan penelitian Tugas Akhir ini. 4. Doddy Purwadianto S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang mengijinkan dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian. 5. Stefan Mardikus S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama kuliah 7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, yang telah membantu penulis selama perkuliahan hingga selesainya penulisan skripsi ini. ix

(10) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Keluarga tercinta, Bapak Edi Triyono, Ibu Cisilia Miming Wiyati, S.Pd., dan kakak tercinta Wahyu Kristianto yang selalu mendukung, mendoakan, semangat dan bantuan baik berupa moral dan materi kepada penulis. 9. Sophia Bulantara yang selalu memberikan semangat dan dukungan secara moral. 10. Seluruh teman dan sahabat Teknik Mesin terutama untuk teman-teman Teknik Mesin 2015 yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 11. Seluruh pihak yang secara langsung maupun tidak langsung memberikan bantuan berupa material maupun moral kepada penulis. Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidaklah sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun masih sangat diharapkan dari pembaca demi penyempurnaan skripsi ini. Diharapkan skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Yogyakarta, 24 Januari 2019 Penulis x

(11) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................... vii LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................... vii ABSTRAK ........................................................................................................... vii ABSTRACT ........................................................................................................ viii KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix Bab 1 ....................................................................................................................... 1 Pendahuluan .......................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1 1.2 Identifikasi Masalah ......................................................................................... 3 1.3 Rumusan Masalah ............................................................................................ 4 1.4 Batasan Masalah ............................................................................................... 4 1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian ....................................................................... 4 Bab 2 ....................................................................................................................... 6 Tinjauan Pustaka .................................................................................................. 6 2.1 Landasan Teori ................................................................................................. 6 2.2 Penelitian Terdahulu ...................................................................................... 13 2.3 Hipotesis ........................................................................................................... 14 Bab 3 ..................................................................................................................... 15 xi

(12) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Metode Penelitian ................................................................................................ 15 3.1 Metode Penelitian............................................................................................ 15 3.2 Skema dan Spesifikasi Alat ............................................................................ 16 3.3 Variabel yang divariasikan ............................................................................ 18 3.4 Alat ukur yang digunakan ............................................................................. 20 3.5 Langkah Penelitian ......................................................................................... 20 3.6 Langkah dan analis data ................................................................................ 21 Bab 4 ..................................................................................................................... 22 Hasil dan Pembahasan ........................................................................................ 22 4.1 Hasil Penelitian................................................................................................ 22 4.2. Hasil Perhitungan .................................................................................... 25 4.3 Analisi data ...................................................................................................... 31 Bab 5 ..................................................................................................................... 4 Penutup ................................................................................................................ 4 5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 4ϰ 5.2 Saran ................................................................................................................ 4ϱ DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 4 LAMPIRAN ......................................................................................................... 4 xii

(13) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR TABEL Tabel 4. 1 Hasil Penelitian Variasi 1 ..................................................................... 22 Tabel 4. 2 Hasil Penelitian Variasi 2 ..................................................................... 23 Tabel 4. 3 Hasil Penelitian Variasi 3 ..................................................................... 23 Tabel 4. 4 Hasil Penelitian Variasi 4 ..................................................................... 24 Tabel 4. 5 Hasil Penelitian Variasi 5 ..................................................................... 24 Tabel 4. 6 Hasil perhitungan variasi 1 .................................................................. 25 Tabel 4. 7 Hasil perhitungan variasi 2 .................................................................. 26 Tabel 4. 8 Hasil perhitungan variasi 3 .................................................................. 27 Tabel 4. 9 Hasil perhitungan variasi 4 .................................................................. 28 Tabel 4. 10 Hasil perhitungan variasi 5 ................................................................ 29 Tabel 4. 11 Hasil perhitungan APK ...................................................................... 30 xiii

(14) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Alat Penukar Kalor A (Tampak Luar) dan B (Tampak Dalam) ........ 7 Gambar 2. 2 Skema Energi Panas Dalam Alat Distilasi ........................................ 9 Gambar 2. 3 Aliran pendingin spray ..................................................................... 14 Gambar 3. 1 Skema posisi lampu inframerah ........................................................15 Gambar 3. 2 Alat distilasi absorber kain ............................................................... 16 Gambar 3. 3 Skema alat distilasi absorber kain .................................................... 17 Gambar 3. 4 Absorber kain ................................................................................... 18 Gambar 4. 1 Efek laju aliran pendingin terhadap efisiensi ................................... 31 Gambar 4. 2 Efek laju aliran pendingin terhadap hasil destilasi ........................... 31 Gambar 4. 3 Efek laju aliran pendingin terhadap efisiensi ................................... 32 Gambar 4. 4 Efek laju aliran pendingin terhadap efisiensi ................................... 33 Gambar 4. 5 Efek laju aliran pendingin terhadap ΔT ........................................... 34 Gambar 4. 6 Efek laju aliran pendingin terhadap ΔT ........................................... 34 Gambar 4. 7 Efek laju aliran pendingin terhadap h .............................................. 35 Gambar 4. 8 Efek laju aliran pendingin terhadap h .............................................. 3 Gambar 4. 9 Efek laju aliran air absorber terhadap hasil destilasi ........................ 3 Gambar 4. 10 Efek laju aliran air absorber terhadap hasil destilasi ..................... 3 Gambar 4. 11 Efek laju aliran air absorber terhadap efisiensi .............................. 3 Gambar 4. 12 Efek laju aliran air absorber terhadap efisiensi .............................. 3 Gambar 4. 13 Efek laju aliran air absorber terhadap ΔT ......................................  Gambar 4. 14 Efek laju aliran air absorber terhadap ΔT ......................................  Gambar 4. 15 Efek laju aliran air absorber terhadap h ......................................... 4 xiv

(15) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 4. 16 Efek laju aliran air absorber terhadap h ......................................... 4 Gambar 4. 17 Efek laju aliran pendingin terhadap ΔT x h ................................... 4 Gambar 4. 18 Efek laju aliran air absorber terhadap ΔT x h ................................ 4 Gambar 4. 19 Efektivitas penggunaan APK ......................................................... 4 xv

(16) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh ..................................................................... 48 Lampiran 2.Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan)..................................................... 49 Lampiran 3. Gambar Absorber Kain................................................................................. 49 xvi

(17) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Air bersih merupakan kebutuhan pokok bagi setiap manusia, oleh sebab itu air yang diminum harus benar-benar bersih dan tidak terkontaminasi dengan zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Masyarakat yang tinggal di daerah dekat pantai sangat sulit untuk mendapatkan air yang bersih, sehingga air bersih menjadi mahal. Sulitnya mendapat air bersih maka masyarakat yang tinggal di daerah dekat pantai terkadang mengonsumsi air yang mereka tidak tahu telah terkontaminasi zat yang berbahaya, sehingga menimbulkan berbagai macam penyakit bahkan menimbulkan kematian. Air yang terkontaminasi oleh zat yang berbahaya menjadi tidak layak untuk dikonsumsi. Untuk mengatasi hal ini salah satunya dengan menjernihkan air yang kotor dengan destilasi air dengan memanfaatkan energi surya yang melimpah di daerah gersang tersebut. Untuk mengatasi masalah kekurang air layak konsumsi ini maka diciptakan alat destilasi air yang akan memisahkan kotoran yang ada di air sehingga menjadi air yang bersih dan layak untuk dikonsumsi. Penelitian kali ini akan menggunakan alat destilasi air energi matahari jenis absorber kain. Alat destilasi air memiliki dua komponen penting yaitu absorber dan penutup kaca. Absorber berfungsi sebagai tempat air kotor yang ϭ

(18) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Ϯ akan didestilasi sekaligus sebagai penyerap energi matahari yang nanti akan membantu proses penguapan. Penutup kaca berfungsi sebagai tempat pendinginan yang mempercepat proses pengembunan yang sekaligus menjadi tempat pengembunan uap air dimana setelah air menguap maka embun akan menempel pada penutup kaca. Pada penelitian ini pendingin kaca menggunakan jenis spray. Pada percobaan sebelumnya diperoleh efisiensi sebesar 46,35 % dengan hasil air destilasi 2,39 L/m2.hari (Dwi, 2011). Efisiensi yang diperoleh tidak maksimal, karena pendinginan spray tidak dapat menurunkan temperatur kaca secara baik dan merata. Unjuk kerja dari alat destilasi energi surya dapat diukur dari efisiensi yang dihasilkan. Banyak faktor yang mempengaruhi efisiensi dari alat destilasi air energi surya diantaranya yaitu keefektifan absorber dalam menyerap panas, keefektifan kaca dalam mengembunkan uap air, jumlah massa air di alat destilasi, dan temperatur awal air yang masuk kedalam destilator. Absorber yang digunakan harus memilki absorbtivitas energi surya yang baik. Untuk meningkatkan absorbtivitas pada umumnya digunakan absorber berwarna hitam. Penutup kaca tidak boleh terlalu panas, karena jika temperatur kaca terlalu tinggi maka uap air akan sulit untuk mengembun di dinding kaca maka pada penelitian ini penutup kaca akan menggunakan spray untuk mendinginkan penutup kaca. Air yang masuk kedalam destilator diusahakan memiliki temperatur yang tinggi untuk mempercepat proses penguapan. Semakin cepat proses penguapan maka air hasil destilasi akan semakin banyak dan efisiensi dari alat destilasi energi surya juga akan

(19) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯ meningkat maka pada penelitian ini akan digunakan alat penukar kalor (APK) yang dimanfaatkan untuk menaikkan temperatur air sebelum masuk ke dalam absorber kain. Permasalahan dari alat destilasi air energi surya jenis absorber kain saat ini yaitu rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Penelitian ini akan meneliti pengaruh debit pendinginan kaca, dan penggunaan alat penukar kalor (APK). APK akan menggunakan jenis aliran searah. Pada APK jenis ini diharapkan bahwa temperatur air buangan spray akan membuang kalor ke air masukan absorber sehingga air yang masuk ke absorber akan memiliki temperatur yang lebih tinggi. 1.2 Identifikasi Masalah Pada latar belakang telah dijelaskan bahwa unjuk kerja alat destilasi dipengaruhi oleh dua faktor yaitu penguapan dan pengembunan. Dapat disimpulkan bahwa semakin besar penguapan dan pengembunan maka akan menghasilkan air destilasi yang lebih banyak. Agar penguapan dan pengembunan semakin membesar, digunakan pendingin kaca dan APK. Pendingin kaca digunakan untuk menurunkan temperatur kaca agar pengembunan lebih cepat, dan APK digunakan untuk menaikkan temperatur air yang akan masuk ke absorber agar penguapan lebih cepat.

(20) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰ 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah pada penelitian ini akan meneliti efek dari debit aliran pendingin kaca pada unjuk kerja dan temperatur air masukan dengan memanfaatkan energi panas air pendingin kaca menggunakan APK. 1.4 Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian ini adalah: 1. Luasan destilator sebesar 0,49 m2 . 2. Nilai emisifitas (ԏα) dari alat sebesar 0,81. 3. Pengujian dilakukan selama 2 jam untuk setiap variasi. 4. Laju aliran air dianggap konstan. 5. Temperatur absorber dianggap sebagai temperatur air yang akan didistilasi. 6. Temperatur pada luasan kaca dianggap merata. 7. Temperatur pada luasan absorber dianggap merata. 8. Energi panas dari lampu pada setiap pengujian sama. 1.5 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut 1. Untuk menganalisis efek pendinginan kaca terhadap unjuk kerja dengan fluida pendingin air, 2. Untuk menganalisis efek dari penggunaan APK.

(21) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϱ 1.6 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah menambah kepustakaan tentang efek pendinginan kaca pada distilasi air jenis absorber kain dan efek dari penggunaan APK yang dapat digunakan sebagai referensi bagi peneliti sejenis berikutnya.

(22) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Landasan Teori Distilasi merupakan proses penjernihan air kotor menjadi air bersih. Pada distilasi, terdapat dua proses utama, yaitu penguapan dan pengembunan. Perbedaan temperatur menjadi faktor utama agar kedua proses tersebut dapat berlangsung. Proses tersebut berlangsung secara berurutan, berawal dari energi panas yang masuk ke dalam alat distilasi dan memanaskan absorber yang berisi air, sehingga lapisan air kotor diatas absorber akan menguap kemudian berubah fase menjadi embun dan menempel pada kaca penutup, sedangkan kotoran tidak ikut menguap. Proses penguapan dan pengembunan yang meningkat akan menghasilkan unjuk kerja yang maksimal. Alat penukar kalor (APK) adalah alat bantu yang digunakan untuk memindahkan energi panas dari fluida panas ke fluida yang dingin. Banyak sekali pengaplikasian alat penukar kalor (APK) yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti condenser atau evaporator pada AC, radiator pada mobil, dll. Pada eksperimen ini APK digunakan untuk membantu mempercepat proses pemanasan air. Diharapkan air dapat panas sebelum masuk ke absorber dan mempercepat proses penguapan. ϲ

(23) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϳ (A) (B) Gambar 2.1 Alat Penukar Kalor A (Tampak Luar) dan B (Tampak Dalam) Pada Gambar 2.1 warna merah menandakan bahwa temperatur air panas yang berasal dari sisa air spray, nantinya akan dimanfaatkan untuk membantu menaikkan temperatur air masukan ke absorber yang berwarna biru. Efektivitas dari APK yaitu perbandingan perpindahan panas aktual dengan panas maksimum yang dapat dipindahkan. Secara matematis dituliskan sebagai berikut (Pane, 2014):

(24) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϴ Ɛ = = = ! × # $%& ( = ( = ' ' .( .( ) . . ) .( = .( ) . . . . ) = !' × # = !' × #' → %*%+,-% = ! × # → %*%+,-% (1) (2) ' < < (3) ' (4) Dengan Ɛ adalah efektivitas penukar panas (%). ṁh dan ṁc adalah debit air panas dan dingin yang mengalir didalam penukar panas (liter/detik). Ch adalah kapasitas panas air panas (J/kg.℃). Cc adalah kapasitas panas air dingin (J/kg.℃). Th.in adalah temperatur air panas masuk APK (℃). Th.out adalah temperatur air panas keluar APK (℃). Tc.in adalah temperatur air dingin masuk APK (℃). Tc.out adalah temperatur air dingin keluar APK (℃). Gambar 2.2 Skema Energi Panas Dalam Alat Distilasi

(25) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϵ Distilasi dengan energi surya memiliki beberapa faktor yang sangat mempengaruhi diantaranya yaitu radiasi, penguapan dan pengembunan. Radiasi adalah perpindahan panas yang tidak memerlukan perantara dalam memindahkan panas dari suatu benda ke benda lain. Pada alat distilasi air energi surya memanfatkan panas dari radiasi matahari sebagai energi panas untuk memanasi destilator seperti ditunjukkan di Gambar 2.2. Radiasi dari matahari yang diterima bumi pada bagian luar atmosfer bumi adalah 1353 W/m2. Tidak semuanya energi panas dari matahari akan sampai ke permukaan bumi. Radiasi dari matahari khususnya radiasi ultraviolet akan di serap oleh ozon dan radiasi inframerah akan diserap oleh karbon dioksida dan uap air. Radiasi matahari yang masuk ke permukaan bumi ada dua macam yaitu radiasi sorototan dan radiasi sebaran (Arismunandar, 1995). Konveksi merupakan perpindahan panas yang disertai dengan berpindahnya zat penghantar panas. Terjadinya perpindahan panas secara konveksi kerana perbedaan temperatur antara dua medium. Perpindahan panas antara air di absorber dan kaca penutup secara konveksi mengakibatkan udara di antara air di absorber dan kaca penutup menjadi panas. Panasnya udara di dalam destilator mengakibatkan terjadinya penguapan pada air di absorber. Penguapan adalah proses perubahan fase dari cair menjadi uap. Penguapan dapat ditingkatkan dengan menaikkan temperatur dari fluida cair. Selain dengan menaikkan temperatur, penguapan dapat ditingkatkan dengan memperbesar luas permukaan fluida cair, mengalirkan udara kering di atas

(26) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϬ permukaan fluida cair dan memperkecil tekanan di atas permukaan fluida cair. Pengembunan atau kondensasi adalah perubahan fase dari uap air menjadi embun. Kondensasi terjadi ketika uap air didinginkan sehingga menjadi embun, tetapi juga dapat terjadi ketika uap air diberikan tekanan. Embun yang telah terkondensasi dari uap air disebut kondensat. Untuk meningkatkan pengembunan yaitu dengan mendinginkan kaca penutup. Pendinginan kaca dapat dilakukan dengan air atau udara. Pada pendinginan air, dapat dilakukan dengan metode spray (Gambar 2.3). Metode spray, memiliki kelemahan yaitu luasan kontak air pada kaca yang kecil, sehingga waktu kontak air pada kaca menjadi lebih cepat. Hal ini mengakibatkan dalam mendinginkan kaca membutuhkan waktu yang lebih lama. Pendinginan yang lama akan berdampak pada proses pengembunan yang rendah. Pipa spray Aliran air pendingin Gambar 2.3 Aliran pendingin spray

(27) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϭ Gambar 2.3 merupakan bentuk pendinginan air menggunakan spray. Terlihat bahwa luasan kontak air pada kaca penutup menjadi lebih besar, sehingga waktu kontak air pada kaca menjadi lebih lama. Waktu kontak air pada kaca yang lebih lama akan mempengaruhi proses pengembunan menjadi lebih baik. Efisiensi alat distilasi energi matahari (η) merupakan perbandingan antara jumlah energi matahari yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi panas lampu inframerah yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar, 1995). 0= 14 1 '23 5 5 1 67 8 100% (5) dengan m adalah hasil air distilasi (kg), hfg adalah panas laten air (J/kg), Ac adalah luasan alat distilasi (m2), GTmatahari adalah energi panas lampu inframerah (W/m2) dan dt adalah lama waktu pemanasan (detik). Proses penguapan dari absorber menuju kaca dapat dicari dengan persamaan Darcy Weishbach: ! 8 ℎ=> = ? @ = 16.27810 D 8 ? E(F G H 8G H I I 8 1000 JL!K (6) dengan quap adalah laju penguapan air ke permukaan kaca (W/m2), qkonv adalah laju perpindahan panas secara konveksi (W/m2), Pw adalah tekanan parsial uap (Pa), Pc adalah tekanan parsial udara (Pa), Tw adalah temperatur absorber (K), Tc adalah temperatur kaca (K). Laju perpindahan panas secara konveksi (qkonv) dapat dicari dengan persamaan:

(28) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϮ ? E(F O = 8.84810 8 PQR + H KTU.V1WXY H \ Y 8RZ[ 8 QR JL!K (7) dengan ΔT (delta T) adalah perbedaan temperatur absorber dengan kaca (°C). Laju perpindahan panas secara radiasi (qrad) dapat dihitung berdasar persamaan : ?] 6 = 5,67 8 10 WW 8 0,9 8 (RZ O − R# O ) 8 1000 JL!K (8) Laju perpindahan panas total (qtotal) merupakan penjumlahan dari qkonveksi, qradiasi dan quap dari air ke kaca (W/m2): ?7E7 b =? @ +? E(F + ?] 6 JL !K (9) Terdapat juga faktor yang mempengaruhi qkonv, yaitu hkonveksi, yang merupakan koefisien konveksi (W/m2°C), dapat dilihat pada persamaan : ℎ E(F O = 8.84810 8 PRZ − R# + H KTU.V1WXY H 8RZ[ \ Y JL !K ° (10) 2.2 Penelitian Terdahulu Penelitian menggunakan pendingin spray memperoleh hasil air distilasi sebesar 3,6 kg/m2.hari (Agboola, 2016). Penggunaan jenis absorber kain dengan berpendingin spray akan memperoleh hasil air distilasi sebesar 1,7 kg/m2.hari dilakukan di India (Rai, 2013) dan 2,39 kg/m2.hari dilakukan di Indonesia (Dwi, 2011). Penelitian mengenai peningkatan efisiensi dari sistem STEG (Solar Thermoelectric Generation) berpendingin spray, memperoleh efisiensi terbaik sebesar 31,3% dengan debit kain 0,35 L/min (Ge, 2018).

(29) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϯ Efek pendinginan kaca pada distilasi air jenis absorber kain menggunakan lampu yang memiliki energi panas sebesar 384 W/m2 dengan luasan alat 0,89 m2 . Pada kondisi volume air pendingin kaca disetiap sekat 500 ml dihasilkan rata-rata temperatur kaca dan temperatur absorber selama 2 jam sebesar 48,50 oC dan 55,25 oC. Dihasilkan air distilasi sebanyak 0,101 kg/m2 dengan efisiensi 11 %. Pada kondisi volume air pendingin kaca 500 ml menghasilkan air distilasi yang sedikit selama 2 jam. Hal ini dikarenakan energi panas total dari air ke kaca yang dihasilkan destilator sebesar 84 W/m2 (Agung, 2018). Penelitian ini ingin mengetahui efek pendinginan kaca dan alat penukar kalor terhadap unjuk kerja alat distilasi air energi surya. Penelitian tersebut bertujuan untuk menganalisis efek dari aliran pendinginan kaca, debit aliran pendingin kaca dan penggunaan alat penukar kalor (APK) terhadap unjuk kerja alat disti1lasi air energi surya jenis absorber kain. Dihasilkan unjuk kerja dengan hasil distilasi sebesar 0,091 kg/m2.2 jam dengan efisiensi 10,9 %. Pada kondisi menggunakan APK terjadi peningkatan kinerja dari alat distilasi. Terjadi peningkatan hasil distilasi 42 sebesar 0,055 kg/m2 dengan efektivitas APK 59 % (Roni, 2018) 2.3 Hipotesis Dengan menggunakan air pendingin kaca dan APK dapat dihasilkan air destilasi yang lebih banyak. Air pendingin kaca digunakan untuk menurunkan temperatur kaca agar pengembunan lebih cepat. APK

(30) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϰ digunakan untuk menaikkan temperatur air di absorber agar penguapan lebih cepat. Pada kondisi penguapan dan pengembunan yang lebih cepat maka akan dihasilkan air destilasi yang lebih banyak dan diharapkan efisiensi alat destilasi semakin baik.

(31) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Bab 3 Metode Penelitian 3.1 Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan menggunakan alat distilasi yang disimulasikan menggunakan lampu sebagai pengganti energi surya. Lampu yang digunakan berjumlah 6 buah lampu inframerah agar mempermudah dalam melakukan pengamatan dan kontrol alat. Lampu yang digunakan lampu dengan daya sebesar 375 W dengan temperatur benda hitam 2450 K, sehingga memiliki energi panas lampu sebesar 384 W/m2 dan energi panas lampu yang masuk alat distilasi sebesar 309,69 W/m2. Gambar 3. 1 Skema posisi lampu inframerah ϭϱ

(32) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϲ 3.2 Skema dan Spesifikasi Alat 1 2 3 5 7 6 4 Gambar 3. 2 Alat distilasi absorber kain Gambar 3.2 merupakan alat distilasi secara keseluruhan, (1) lampu yang digunakan sebagai pengganti energi matahari, (2) spray, (3) absorber kain dan kaca penutup, (4) bak penampung air hasil distilasi, (5) alat penukar kalor, (6) bak penampung air yang akan di distilasi, (7) bak pembuangan sisa air spray.

(33) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϳ Gambar 3. 3 Skema alat distilasi absorber kain Gambar 3.3 menunjukkan skema alat distilasi dimana (1) merupakan bak penampung air kotor, (2) merupakan katup pengukur debit yang mengalir, (3) merupakan alat penukar kalor, (4) merupakan absorber kain, (5) merupakan bak penampung air hasil distilasi, (6) merupakan bak penampun air sisa distilasi, (7) merupakan bak penampung air sisa dari alat penukar kalor, (8) merupakan penampung air spray, (9) merupakan alat spray, (10) merupakan aliran masuk ke absorber kain Penelitian ini menggunakan alat distilasi air jenis absorber kain yang terbuat dari kayu dengan ketebalan 12 mm. Absorber kain terbuat dari karet dan memiliki ukuran panjang x lebar sebesar 81 cm x 61 cm, sehingga luasan absorber sebesar 0,49 m2. Kaca penutup memiliki panjang 82 cm x lebar 62 cm dengan ketebalan 3 mm.

(34) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϴ Saluran hasil air distilasi Gambar 3. 4 Absorber kain 3.3 Variabel yang divariasikan Pada penelitian ini terdapat beberapa parameter yang akan divariasikan diantaranya sebegai berikut: 1. Variasi 1 adalah variasi dengan debit air mengisi absorber kain 0,6 liter/jam dan pada debit aliran air pendinginan kaca 5 liter/jam menggunakan APK. 2. Variasi 2 adalah variasi dengan debit air mengisi absorber kain 0,6 liter/jam dan pada debit aliran air pendinginan kaca 8 liter/jam menggunakan APK. 3. Variasi 3 adalah variasi dengan debit air mengisi absorber kain 0,6 liter/jam dan pada debit aliran air pendinginan kaca 10 liter/jam menggunakan APK.

(35) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϭϵ 4. Variasi 4 adalah variasi dengan debit air mengisi absorber kain 1 liter/jam dan pada debit aliran air pendinginan kaca 10 liter/jam menggunakan APK. 5. Variasi 5 adalah variasi dengan debit air mengisi absorber kain 1,3 liter/jam dan pada debit aliran air pendinginan kaca 10 liter/jam menggunakan APK. Parameter yang diukur Parameter yang diukur saat melakukan penelitian pada alat destilasi air energi surya jenis absorber kain : 1. TW (°C) : Temperatur air di absorber (temperatur absorber). 2. TC (°C) : Temperatur kaca. 3. T1 (°C) : Temperatur keluar kain. 4. T2 (°C) : Temperatur masuk kain / keluar dari APK (dingin). 5. T3 (°C) : Temperatur keluar dari APK (panas). 6. T4 (°C) : Temperatur masuk ke APK (dingin). 7. T5 (°C) : Temperatur keluar spray / Masuk ke APK (panas) 8. T6 (°C) : Temperatur masuk spray 9. Ta (°C) : Temperatur udara sekitar. 10. GT : Energi panas lampu (W/m2) 11. md : Kenaikan hasil air destilasi

(36) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϮϬ 3.4 Alat ukur yang digunakan Adapun alat ukur yang digunakan pada penelitian ini adalah : 1. Solar Meter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya energi panas matahari dalam satuan W/m2. 2. Microcontroller Arduino digunakan untuk pengambilan data selama penelitian dengan cara kerja menangkap sinyal dan mencatat dalam bentuk data. 3. Dallas Semiconductor Temperatur Sensor (TDS) digunakan untuk mengukur temperatur absorber, temperatur kaca, temperatur air masuk dan temperatur air keluar. 4. Electrical Tape Sensor (E-tape) digunakan untuk membaca dan mengetahui kenaikan hasil air distilasi. 5. Gelas ukur digunakan untuk menghitung hasil air destilasi yang dihasilkan 6. Stopwatch digunakan untuk menentukan laju aliran yang digunakan pada setiap variasi per menitnya. 3.5 Langkah Penelitian Langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini adalah : a. Menyiapkan alat destilasi kain, air, sensor, serta lampu. b. Menyiapkan tempat penampungan air hasil destilasi dan juga tempat penampuang air buangan dari APK yang tidak terpakai. c. Menyiapkan sensor untuk mengukur temperatur pada alat destilasi.

(37) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Ϯϭ d. Mengatur debit aliran Variasi 1 yaitu pada bak sebesar 0,6 liter/jam dan pada spray sebesar 5 liter/jam e. Lampu dihidupkan dan data mulai tercatat selama 2 jam. Pengambilan data akan secara otomatis setiap 10 detik dan tercatat menggunakan solar meter. f. Mengulang langkah (d dan e ) dengan variasi 2 yaitu pada bak sebesar 0,6 liter/jam dan pada spray sebesar 8 liter/jam g. Mengulang langkah (d dan e ) dengan variasi 3 yaitu pada bak sebesar 0,6 liter/jam dan pada spray sebesar 10 liter/jam h. Mengulang langkah (d dan e ) dengan variasi 4 yaitu pada bak sebesar 1 liter/jam dan pada spray sebesar 10 liter/jam i. Mengulang langkah (d dan e ) dengan variasi 5 yaitu pada bak sebesar 1,3 liter/jam dan pada spray sebesar 10 liter/jam 3.6 Langkah dan analis data Analisi data dilakukan dengan 2 langkah, yaitu : 1. Menganalisis efek laju aliran pendingin pada unjuk kerja, dengan debit air pendingin sebanyak 5 liter/jam, 8 liter/jam, dan 10 liter/jam. 2. Menganalisis efek temperatur air masukan dengan memanfaatkan energi panas air spray menggunakan APK dengan debit air sebanyak 0,6 liter/jam, 1 liter/jam, dan 1,3 liter/jam.

(38) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian Pada saat melakukan penelitian didapatkan rata-rata energi lampu yang terukur sebesar 384 W/m2 . Data pengukuran alat distilasi air energi surya jenis absorber kain disajikan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.5. Tabel 4. 1 Data Penelitian Pada Variasi 1 Menit Absorber Tw (°C) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 46,9 58,3 62,9 65,8 67,9 69,5 70,2 71,0 71,5 72,5 72,8 73,2 Kaca Tc (°C) 44,5 55,1 58,2 60,4 62,0 62,9 63,8 64,2 64,8 65,1 65,5 66,0 Temperatur Kain APK keluar masuk keluar masuk T1 T2 T3 T4 (°C) (°C) (°C) (°C) 31,3 29,9 28,7 30,6 34,7 31,8 31,6 32,5 35,9 33,3 33,7 33,8 37,3 34,6 35,0 34,0 39,5 35,5 35,7 34,4 40,5 36,3 36,3 34,6 40,2 36,8 36,7 34,5 39,9 37,2 36,8 34,7 38,7 37,5 37,0 34,7 38,3 37,7 37,2 34,9 37,5 38,0 37,3 35,0 36,3 38,1 37,5 35,1 ϮϮ Spray keluar masuk T5 T6 (°C) (°C) 33,8 27,7 38,9 27,8 41,7 27,8 43,4 28,0 45,1 28,0 46,1 28,2 46,5 28,3 47,1 28,3 47,6 28,5 47,9 28,5 48,2 28,7 48,6 28,8 sekitar Ta (°C) 28,1 30,0 28,8 28,9 29,0 28,8 28,9 29,0 29,0 30,1 30,2 28,9

(39) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Ϯϯ Tabel 4. 2 Data Penelitian Pada Variasi 2 Temperatur Menit Absorber Kaca Kain APK Spray sekitar keluar T1 (°C) 31,0 masuk T2 (°C) 29,7 keluar T3 (°C) 29,4 masuk T4 (°C) 30,4 keluar T5 (°C) 32,8 masuk T6 (°C) 29,0 Ta (°C) 28,4 10 44,0 Tc (°C) 34,6 20 55,5 39,1 33,3 31,6 32,7 32,3 37,0 29,0 28,4 30 60,3 42,6 35,3 33,5 34,2 33,6 39,2 29,0 28,7 40 63,5 45,0 39,0 34,6 35,1 33,9 41,0 29,0 28,7 50 65,8 45,5 40,5 35,5 35,5 34,0 42,3 29,1 28,7 60 67,8 46,7 42,2 36,1 35,8 34,6 43,9 29,3 28,6 70 68,8 48,6 42,7 36,6 36,5 34,9 45,3 29,3 28,7 80 69,9 53,3 42,0 37,1 37,2 35,3 46,3 29,3 28,6 90 70,8 53,6 41,6 37,6 37,8 35,5 47,0 29,3 28,5 100 70,7 51,1 40,7 38,0 38,3 35,5 46,4 29,5 28,1 110 70,7 51,1 39,1 38,1 38,1 35,4 46,4 29,5 28,0 120 70,9 51,7 37,5 38,3 38,3 35,5 46,7 29,5 27,9 Tw (°C) Tabel 4. 3 Data Penelitian Pada Variasi 3 Temperatur Menit Absorber Kaca 10 Tw (°C) 45,0 20 Kain APK Spray sekitar Tc (°C) 43,4 keluar T1 (°C) 31,8 masuk T2 (°C) 28,8 keluar T3 (°C) 28,6 masuk T4 (°C) 29,6 keluar T5 (°C) 31,2 masuk T6 (°C) 27,8 56,1 54,6 36,2 31,0 31,0 32,1 34,4 27,8 27,1 30 61,0 58,5 39,2 32,7 32,6 33,1 36,3 27,8 27,0 40 63,8 60,8 41,1 33,9 33,4 33,6 37,4 27,8 27,0 50 66,1 62,6 42,9 34,5 33,9 33,7 38,5 28,0 27,0 60 67,8 63,9 43,6 35,1 34,6 34,0 39,7 28,0 27,9 70 68,6 63,9 44,6 35,7 35,1 34,0 40,3 28,0 28,0 80 69,1 64,9 44,9 36,1 35,4 34,2 40,8 28,2 28,0 90 69,9 65,3 45,5 36,3 35,7 34,2 41,5 28,3 28,0 100 70,4 65,6 45,9 36,7 36,1 34,4 42,1 28,3 28,0 110 71,0 65,7 46,0 37,1 36,5 34,6 42,4 28,4 28,0 120 71,4 65,9 46,0 37,4 36,8 34,5 43,0 28,5 28,0 Ta (°C) 27,0

(40) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Ϯϰ Tabel 4. 4 Hasil Penelitian Variasi 4 Temperatur Menit Absorber Kaca 10 Tw (°C) 41,7 20 Kain APK Spray sekitar Tc (°C) 36,7 keluar T1 (°C) 32,2 masuk T2 (°C) 29,6 keluar T3 (°C) 29,3 masuk T4 (°C) 30,4 keluar T5 (°C) 31,5 masuk T6 (°C) 28,3 54,4 47,6 38,5 32,3 32,3 32,3 35,5 28,5 28,9 30 59,7 52,2 41,3 34,3 33,8 33,1 37,8 28,7 28,9 40 62,8 54,6 42,6 35,3 34,8 33,3 39,2 28,8 30,1 50 64,8 56,0 43,6 36,1 35,5 33,7 40,2 28,8 29,0 60 66,2 56,9 44,6 36,6 35,9 34,0 41,2 28,8 30,1 70 67,2 59,9 44,8 36,8 36,3 34,1 41,9 29,0 28,9 80 68,0 61,9 45,5 37,1 36,6 34,3 42,5 29,0 29,0 90 68,5 62,5 45,4 37,4 36,8 34,5 42,7 29,0 28,9 100 69,0 63,3 46,1 37,5 37,0 34,5 43,3 29,1 29,0 110 69,4 64,0 46,3 37,7 37,3 34,9 43,4 29,3 28,9 120 69,9 64,4 46,2 37,8 37,3 35,0 43,8 29,3 28,9 Ta (°C) 29,8 Tabel 4. 5 Hasil Penelitian Variasi 5 Temperatur Menit Absorber Kaca 10 Tw (°C) 41,6 20 Kain APK Spray sekitar Tc (°C) 33,3 keluar T1 (°C) 31,7 masuk T2 (°C) 28,9 keluar T3 (°C) 29,1 masuk T4 (°C) 29,9 keluar T5 (°C) 30,9 masuk T6 (°C) 27,5 53,5 37,6 37,4 31,7 31,8 32,0 34,5 27,6 28,1 30 58,1 41,7 39,7 33,5 33,2 32,5 36,4 27,8 29,5 40 60,7 44,2 40,4 34,7 34,1 32,7 37,9 28,0 28,4 50 62,0 45,1 40,6 35,4 34,6 32,9 38,6 28,2 28,7 60 63,0 46,0 41,3 36,1 35,1 33,3 39,5 28,3 28,7 70 63,6 46,5 41,7 36,4 35,4 33,5 40,1 28,3 28,8 80 63,6 46,7 41,2 36,6 35,5 33,1 40,2 28,5 28,8 90 63,9 46,8 41,4 36,9 35,6 33,2 40,5 28,5 28,7 100 64,6 46,8 42,2 36,9 36,0 33,4 41,1 28,5 28,8 110 65,1 47,2 41,7 37,1 36,2 33,6 41,2 28,7 33,6 120 65,9 45,7 41,8 37,2 36,3 33,7 41,5 28,8 28,9 Ta (°C) 28,0

(41) 4.2. Hasil Perhitungan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Hasil perhitungan qkonv, quap, qrad, qtotal, hkonv, m dan energi konveksi pada variasi 1 sampai 5 menggunakan Persamaan (1), (2), (3), (4), (5) dan (6) dapat dilihat pada Tabel 4.6 sampai 4.10. Tabel 4. 6 Hasil perhitungan variasi 1 Menit ke T. Absorber Tw (°C) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 46,9 58,3 62,9 65,8 67,9 69,5 70,2 71,0 71,5 72,5 72,8 73,2 T. Kaca Tc (°C) 44,5 55,1 58,2 60,4 62,0 62,9 63,8 64,2 64,8 65,1 65,5 66,0 Δ T qkonv quap (°C) W/m2 W/m2 W/m2 2,4 2,8 3,4 3,9 4,3 4,7 4,9 5,2 5,3 5,5 5,7 5,8 0,0 0,8 4,3 5,7 6,7 7,5 9,1 9,5 10,1 10,6 11,3 11,3 0,0 11,1 68,9 95,0 116,6 136,5 172,9 184,2 198,4 212,8 230,4 231,4 15,6 19,7 24,9 29,2 32,7 35,9 38,1 40,2 41,7 43,6 45,1 46,2 G md η rata-rata tiap 10 menit W/m2 W/m2.°C W/m2 kg/m2.10menit % 15,6 31,6 98,2 129,9 156,0 180,0 220,1 233,9 250,2 267,0 286,7 288,9 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 0,0000 0,006 0,047 0,044 0,052 0,061 0,101 0,068 0,080 0,088 0,105 0,063 0% 4% 22% 31% 38% 44% 56% 59% 64% 69% 74% 75% qradiasi qtotal hkonv 0,0 0,2 1,0 1,2 1,3 1,4 1,6 1,6 1,7 1,7 1,8 1,8 Δ Tx hkonv 0,0 0,8 4,3 5,7 6,7 7,5 9,1 9,5 10,1 10,6 11,3 11,3 Ϯϱ

(42) Tabel 4. 7 Hasil perhitungan variasi 2 T. Absorber Tw (°C) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 44,0 55,5 60,3 63,5 65,8 67,8 68,8 69,9 70,8 70,7 70,7 70,9 T. Kaca Tc (°C) 34,6 39,1 42,6 45,0 45,5 46,7 48,6 53,3 53,6 51,1 51,1 51,7 Δ T qkonv quap (°C) W/m2 W/m2 W/m2 9,4 12,9 14,5 15,5 16,4 17,2 17,6 17,5 17,4 17,7 17,8 18,0 0,0 0,0 0,0 3,1 5,3 6,9 9,4 10,5 12,2 13,3 13,9 14,6 0,0 0,0 0,0 38,9 68,7 93,0 132,6 155,8 187,6 207,2 218,7 231,6 58,5 84,1 97,2 105,9 114,1 121,0 125,2 125,3 126,0 128,3 130,2 131,6 qradiasi qtotal hkonv G md W/m2 W/m2.°C W/m2 kg/m2.10 menit % 58,5 84,1 97,2 147,9 188,2 220,9 267,1 291,6 325,8 348,8 362,8 377,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 0,000 0,000 0,000 0,040 0,048 0,055 0,095 0,082 0,114 0,099 0,086 0,096 0% 0% 0% 13% 22% 30% 43% 50% 61% 67% 71% 75% 0,0 0,0 0,0 0,2 0,3 0,3 0,5 0,6 0,7 0,7 0,7 0,8 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Menit ke η rata-rata tiap 10 Δ T x menit hkonv 0,0 0,0 0,0 3,1 5,3 6,9 9,4 10,5 12,2 13,3 13,9 14,6 Ϯϲ

(43) Tabel 4. 8 Hasil perhitungan variasi 3 Tw (°C) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 45,0 56,1 61,0 63,8 66,1 67,8 68,6 69,1 69,9 70,4 71,0 71,4 T. Kaca Tc (°C) 43,4 54,6 58,5 60,8 62,6 63,9 63,9 64,9 65,3 65,6 65,7 65,9 Δ T qkonv quap (°C) W/m2 W/m2 W/m2 1,7 1,6 1,9 2,2 2,4 2,7 3,0 3,1 3,3 3,4 3,6 3,8 0,0 1,0 4,7 5,8 6,9 8,5 10,1 10,3 10,9 12,2 12,3 12,2 0,0 13,3 71,2 93,7 116,8 152,6 187,8 193,8 209,2 238,6 243,7 245,0 10,8 10,8 13,5 15,9 18,3 20,4 22,8 24,1 25,6 26,9 28,4 29,7 qradiasi qtotal hkonv η rata-rata tiap 10 Δ T x menit hkonv G md W/m2 W/m2.°C W/m2 kg/m2.10 menit % 10,8 25,1 89,4 115,4 141,9 181,5 220,8 228,2 245,7 277,6 284,4 287,0 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 0,000 0,007 0,048 0,041 0,054 0,085 0,102 0,060 0,086 0,129 0,076 0,067 0% 4% 23% 30% 38% 49% 61% 63% 68% 77% 79% 79% 0,0 0,7 2,0 2,3 2,5 2,8 3,0 3,0 3,0 3,2 3,1 3,1 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Menit ke T. Absorber 0,0 1,0 4,7 5,8 6,9 8,5 10,1 10,3 10,9 12,2 12,3 12,2 Ϯϳ

(44) Tabel 4. 9 Hasil perhitungan variasi 4 Tw (°C) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 41,7 54,4 59,7 62,8 64,8 66,2 67,2 68,0 68,5 69,0 69,4 69,9 T. Kaca Tc (°C) 36,7 47,6 52,2 54,6 56,0 56,9 59,9 61,9 62,5 63,3 64,0 64,4 Δ T qkonv quap (°C) W/m2 W/m2 W/m2 5,1 5,9 6,4 6,9 7,3 7,6 7,6 7,4 7,2 7,1 6,9 6,8 0,0 8,6 9,1 8,2 9,6 10,7 12,0 12,4 12,7 13,9 14,1 13,9 0,2 91,2 106,3 99,6 128,5 153,2 183,4 196,1 207,0 237,0 245,7 245,6 31,6 39,3 44,3 48,6 52,2 55,3 55,5 54,5 53,8 52,9 52,1 51,5 qradiasi qtotal hkonv Ș rata-rata tiap 10 Δ T x menit hkonv G md W/m2 W/m2.°C W/m2 kg/m2.10 menit % 31,8 139,1 159,8 156,3 190,3 219,2 251,0 263,0 273,4 303,9 312,0 311,0 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 0,000 0,046 0,035 0,020 0,062 0,071 0,093 0,073 0,075 0,130 0,086 0,063 0% 29% 34% 32% 41% 49% 59% 63% 67% 77% 79% 79% 0,0 1,3 1,3 1,1 1,3 1,3 1,5 1,7 1,7 2,0 2,1 2,1 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Menit ke T. Absorber 0,0 8,6 9,1 8,2 9,6 10,7 12,0 12,4 12,7 13,9 14,1 13,9 Ϯϴ

(45) Tabel 4. 10 Hasil perhitungan variasi 5 Tw (°C) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 41,6 53,5 58,1 60,7 62,0 63,0 63,6 63,6 63,9 64,6 65,1 65,9 T. Kaca Tc (°C) 33,3 37,6 41,7 44,2 45,1 46,0 46,5 46,7 46,8 46,8 47,2 45,7 Δ T qkonv quap (°C) W/m2 W/m2 W/m2 8,3 12,1 13,5 14,3 14,8 15,2 15,4 15,6 15,8 16,0 16,2 16,5 0,0 3,4 8,1 7,6 9,6 11,8 14,1 14,6 15,2 16,7 17,5 17,4 0,0 27,8 78,8 76,6 103,9 135,3 167,0 175,4 185,1 207,0 219,8 219,8 50,7 77,8 89,6 96,3 101,2 104,7 107,3 109,2 110,8 112,6 114,3 117,0 qradiasi qtotal hkonv η rata-rata tiap 10 Δ T x menit hkonv G md W/m2 W/m2.°C W/m2 kg/m2.10 menit % 50,7 109,0 176,5 180,4 214,7 251,8 288,4 299,1 311,1 336,3 351,5 354,1 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 309,7 0,000 0,014 0,046 0,018 0,054 0,075 0,091 0,060 0,067 0,103 0,089 0,056 0% 9% 25% 25% 34% 44% 54% 57% 60% 67% 71% 71% 0,0 0,2 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Menit ke T. Absorber 0,0 3,4 8,1 7,6 9,6 11,8 14,1 14,6 15,2 16,7 17,5 17,4 Ϯϵ

(46) Tabel 4. 11 Hasil perhitungan efektivitas APK 1 2 3 4 5 T2 T3 T4 ᵒC ᵒC ᵒC ᵒC 44.57 42.85 38.96 40.25 38.54 35.29 35.73 34.13 35.23 34.41 34.08 34.25 33.49 33.67 32.81 35.55 35.54 34.60 35.71 35.12 ch cc kj/kg.oc kj/kg.oc 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 4.17 Ch Cc Qh QC AKTUAL AKTUAL Qmaks Ɛ kj/s.oc kj/s.oc W W W % 0.0029 0.0046 0.0058 0.0007 0.0058 0.0003 0.0003 0.0003 0.0006 0.0008 4.26 6.00 6.40 -0.23 -13.37 3.22 2.48 1.68 2.90 3.11 -30.35 39.84 31.64 -2.42 23.89 3% 14% 19% 28% 5% PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI VARIASI T1 ϯϬ

(47) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϭ 4.3 Analisi data Dari hasil perhitungan unjuk kerja alat destilasi absorber kain air energi matahari, dapat dianalisis menggunakan Gambar 4.1 sampai dengan Gambar 4.16. 0.40 0.370 0.350 0.350 Variasi 1 Variasi 2 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 Variasi 3 Gambar 4.1 Efek laju aliran pendingin terhadap efisiensi 0.40 Hasil Air Destilasi (liter) Hasil Air Destilasi (liter) 0.35 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0 20 40 60 80 100 120 Menit Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Gambar 4.2 Efek laju aliran pendingin terhadap hasil destilasi 140

(48) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϮ Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa variasi 1 menghasilkan air destilasi sebanyak 0,350 liter, kemudian pada variasi 2 menghasilkan air destilasi sebanyak 0,350 liter, dan variasi 3 menghasilkan air destilasi sebanyak 0,370 liter dimana pengambilan data masing-masing variasi dilakukan selama 2 jam. Maka dapat kita simpulkan bahwa dengan bertambahnya debit pendingin kaca maka hasil air destilasi dapat bertambah banyak karena proses pengembunan menjadi semakin cepat. Dilihat dari Gambar 4.2 terlihat bahwa hasil air destilasi variasi 1 dan variasi 2 sama tetapi proses yang berjalan sedikit berbeda karena debit spray variasi 2 lebih banyak maka butuh waktu lebih untuk memanaskan absorber, kemudian hasil air destilasi paling banyak pada variasi 3. 90% 79% 80% 75% 75% Variasi 1 Variasi 2 70% Efisiensi (%) 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Variasi 3 Gambar 4. 3 Efek laju aliran pendingin terhadap efisiensi

(49) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Efisiensi (%) ϯϯ 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Menit ke Menit ke Menit ke Gambar 4. 4 Efek laju aliran pendingin terhadap efisiensi Gambar 4.3 dapat dilihat pada variasi 1 menghasilkan efisiensi sebesar 75%, kemudian variasi 2 sebesar 75%, dan variasi 3 menghasilkan efisiensi sebesar 79%. Dengan debit spray pada variasi 1 sebesar 5 liter, debit spray pada variasi 2 sebesar 8 liter, dan debit spray pada variasi 3 sebesar 10 liter, dimana ketiga variasi ini menggunakan debit kain pada absorber sebesar 0,6 liter. Semakin tinggi debit spray yang diberikan maka penutup kaca akan semakin cepat dingin dan proses pengembunan semakin cepat. Dapat dilihat dari Gambar 4.4 dimana kenaikan efisiensi yang terbaik ada pada variasi ke 3, kenaikan efisiensi cenderung stabil dan semakin meningkat.

(50) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϰ 20 17.95 18 16 14 12 Δ T 10 (˚C) 8 5.82 6 3.76 4 2 0 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Gambar 4. 5 Efek laju aliran pendingin terhadap Δ T 20 18 16 14 12 Δ T 10 (˚C) 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Gambar 4. 6 Efek laju aliran pendingin terhadap Δ T Gambar 4.5 perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 1 adalah 5,80°C, kemudian perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 2 adalah 17,95 °C, dan perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 3 adalah 3,76°C. Perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 3 dapat sangat rendah karena debit pendingin yang paling tinggi yang mengakibatkan perbedaan temperatur yang rendah

(51) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϱ karena temperatur absorber dan temperatur kaca sama sama panas hal ini disebabkan debit spray yang mengecil saat proses pengambilan data, namun untuk hasil air destilasi variasi 3 yang paling banyak yaitu 0,370 liter. 3.50 3.05 3.00 h (W/m2.°C) 2.50 2.00 1.78 1.50 1.00 0.77 0.50 0.00 Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Gambar 4. 7 Efek laju aliran pendingin terhadap h 3.5 h (W/m2.°C) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Gambar 4. 8 Efek laju aliran pendingin terhadap h Gambar 4.7 menunjukan bahwa kenaikan koefisien konveksi terbaik adalah 3,05 w/m2.°C ditunjukkan pada variasi 3. Ini menunjukan bahwa laju

(52) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϲ perpindahan panas antara absorber dengan kaca dapat berlangsung dengan baik, karena hambatan menurun. Sementara itu pada variasi 2 merupakan hasil paling kecil dikarenakan perpindahan panas antara absorber dengan kaca berlangsung tidak baik. 0.40 0.370 0.370 0.330 Hasil Air Destilasi (liter) 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 9 Efek laju aliran air absorber terhadap hasil destilasi Hasil Air Destilasi (liter) 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 10 Efek laju aliran air absorber terhadap hasil destilasi

(53) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϳ Gambar 4.9 dapat dilihat bahwa variasi 3 menghasilkan air destilasi sebanyak 0,370 liter, kemudian pada variasi 4 menghasilkan air destilasi yang sama sebanyak 0,370 liter, dan variasi 5 menghasilkan air destilasi sebanyak 0,330 liter dimana pengambilan data masing-masing variasi dilakukan selama 2 jam. Dari Gambar 4.10 kenaikan variasi 3 berhimpit dengan variasi 4 dapat disimpulkan bahwa dengan bertambahnya debit kain yang masuk pada absorber maka hasil air destilasi semakin berkurang karena proses penguapan akan menjadi semakin lama dikarenakan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menguapkan air yang lebih banyak di dalam absorber. 90% 80% 79% 79% 71% 70% Efisiensi (%) 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 11 Efek laju aliran air absorber terhadap efisiensi

(54) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Efisiensi (%) ϯϴ 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 12 Efek laju aliran air absorber terhadap efisiensi Gambar 4.11 dapat dilihat pada variasi 3 dan variasi 4 menghasilkan efisiensi terbesar yaitu 79%, kemudian variasi 5 menghasilkan efisiensi sebesar 71%. Dengan debit aliran air pada absorber yang dinaikkan maka efisiensi semakin mengecil, hal ini disebabkan karena air yang berada di absorber terlalu banyak sehingga membutuhkan waktu yang lama untuk menguapkannya, dimana pada variasi 3 debit kain sebesar 0,6 liter, variasi 4 debit kain sebesar 1 liter, dan variasi 5 debit kain sebesar 1,3 liter, ketiga variasi ini menggunakan debit spray yang sama yaitu 10 liter. Dapat dilihat dari Gambar 4.12 dimana hasil efisiensi pada variasi 3 dan 4 sama namun yang terjadi peningkatan setiap 10 menit berbeda namun mulai sama pada menit 70 hingga menit 120.

(55) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϯϵ 18 16.50 16 14 12 Δ T (˚C) 10 8 6.80 6 3.76 4 2 0 Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Δ T (°C) Gambar 4. 13 Efek laju aliran air absorber terhadap Δ T 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 14 Efek laju aliran air absorber terhadap Δ T Gambar 4.13 perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 3 adalah 3,76°C, kemudian perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 4 adalah 6,80 °C, dan perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 5 adalah 16,50 °C. Perbedaan temperatur (Δ T) pada variasi 5 dapat sangat tinggi karena debit air pada absorber yang paling tinggi dan debit spray 10 liter yang mengakibatkan

(56) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϬ perbedaan temperatur yang tinggi, namun untuk hasil air destilasi variasi 5 justru yang paling sedikit. 3.5 3.05 3.0 h (W/m2.°C) 2.5 2.11 2.0 1.5 1.00 1.0 0.5 0.0 Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 15 Efek laju aliran air absorber terhadap h 3.5 h (W/m2.°C) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 16 Efek laju aliran air absorber terhadap h Gambar 4.15 menunjukan bahwa kenaikan koefisien konveksi terbaik adalah 3,05 w/m2.°C diperoleh pada variasi 3. Ini menunjukan bahwa laju

(57) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϭ perpindahan panas antara absorber dengan kaca dapat berlangsung dengan baik, karena hambatan menurun. Sementara itu pada variasi 4 merupakan hasil paling kecil dikarenakan perpindahan panas antara absorber dengan kaca berlangsung tidak baik. 16 14 Δ T xh 12 10 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Menit Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Gambar 4. 17 Efek laju aliran pendingin terhadap Δ T x h Gambar 4.17 menunjukan bahwa perkalian antara koefisien konveksi dengan perbedaan temperatur (energi konveksi) terbaik terdapat pada variasi 2 dimana hasil tersebut cenderung stabil dibandingkan dengan variasi 1 atau variasi 3 walaupun membutuhkan waktu yang lebih lama tetapi pada akhir menunjukkan hasil yang paling tinggi.

(58) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Δ T xh ϰϮ 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 20 40 Variasi 3 60 80 Waktu (menit) Variasi 4 100 120 140 Variasi 5 Gambar 4. 18 Efek laju aliran air absorber terhadap Δ T x h Gambar 4.18 menunjukan bahwa perkalian antara koefisien konveksi dengan perbedaan temperatur (energi konveksi) terbaik terdapat pada variasi 5 dimana hasil tersebut merupakan yang tertinggi dibandingkan dengan variasi 3 atau variasi 4 walaupun membutuhkan waktu yang lebih lama pada awal pengambilan data namun mulai menyusul pada menit 50 dan cenderung stabil hingga menit 120.

(59) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϯ 30% 28% Efektivitas APK (%) 25% 19% 20% 14% 15% 10% 5% 5% 3% 0% Variasi 1 Variasi 2 Variasi 3 Variasi 4 Variasi 5 Gambar 4. 19 Efektivitas penggunaan APK Gambar 4.19 Efektivitas APK paling tinggi pada variasi 4 dengan debit spray 10 liter/jam dan debit absorber 1 liter/jam, karena energi panas yang dibuang oleh APK baik maka proses pemanasan air sebelum masuk ke dalam absorber menjadi maksimal, karena perbedaan debit spray dan debit absorber yang tinggi sehingga membantu proses perpindahan panas dengan cepat, maka dengan demikian efektivitas APK pada variasi 4 menjadi tinggi dibandingkan dengan variasi yang lainnya.

(60) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Bab 5 Penutup 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap efek pendinginan kaca menggunakan spray, dapat disimpulkan bahwa: 1. Dari variasi 1 sampai dengan variai 5 yang telah dilakukan selama penelitian dapat disimpulkan bahwa semakin kecil debit air masukan ke absorber maka penguapan semakin maksimal karena tidak ada air yang tergenang dan debit pendinginan kaca yang tinggi maka proses pengembunan juga cepat sehingga hasil air menjadi banyak, hasil yang terbaik ada pada variasi 3 yaitu dengan debit air mengisi absorber kain 0,6 liter/jam dan pada debit aliran air pendinginan kaca 10 liter/jam dengan efisiensi alat sebesar 79% dan hasil air distilasi sebanyak 0,37 liter/jam.m2 dengan efektivitas APK sebesar 19%. 2. Efektifitas APK berbeda dengan efisiensi alat sehingga hasil terbaik tidak selalu sama antara efektivitas APK dengan efisiensi alat distilasi, pada kasus ini hasil efektivitas APK tertinggi ada pada variasi 4 yaitu 28% dengan debit spray 10 liter/jam dan debit absorber 1 liter/jam dengan efisiensi alat sebesar 79% dan hasil air destilasi 0,37 liter/jam.m2, karena energi panas yang dibuang oleh APK baik maka proses pemanasan air sebelum masuk ke dalam absorber menjadi ϰϰ

(61) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϱ maksimal, sehingga membantu proses penguapan dengan cepat. Sementara itu hasil efektivitas APK terendah ada pada variasi 1 dengan debit spray 5 liter/jam dan debit absorber 0,6 liter/jam hal ini dapat terjadi karena debit yang terlalu sedikit maka pembuangan energi panas kurang maksimal. 5.2 Saran 1. Diharapkan peneliti selanjutnya dapat menggunakan debit spray tepat sehingga hasil air distilasi yang didapat adalah hasil maksimum dari alat distilasi tersebut. 2. Diharapakan peneliti selanjutnya dapat menggunakan APK yang lebih baik agar air yang masuk ke dalam absorber memiliki temperatur yang tinggi agar mempercepat proses penguapan.

(62) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR PUSTAKA Agboola, P. O. and Al-Mutaz, I.S. 2016. “Effect of Cooling The Glass Cover of an Inclined Solar Water Distillation Under The Climatic Condition of Riyadh, Saudi Arabia”, Desalination and Water Treatment, 76, pp.1-18. Agung, S. 2018. Efek Pendinginan Kaca Pada Destilasi Air Jenis Absorber Kain, Skripsi. Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Arismunandar, W. 1995. “Teknologi Rekayasa Surya”, Jakarta : Pradnya Paramita. Cengel, Y.A. 1998. Heat Trasnfer, A Practical Approach. Boston, Mc Graw Hill. Dwi, D. 2011. “Membandingkan Unjuk Kerja Alat Destilasi Air Energi Surya Jenis Absorber Kain Menggunakan Kaca Tunggal Berpendingin Air Dengan Berpendingin Udara”. Skripsi. Sarjana Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Ge, M., Wang, Z., Liu L. & Zhao, J. 2018. “Performance Analysis of A Solar Thermoelectric Generation (STEG) System With Spray Cooling”, Energy Conversion and Management, 177, pp.661-670. Pane, A.H., 2014. Model Contoh Penyelesaian Soal Alat Penukar Kalor, Heat Exchanger. medan, juni 2014. Rai, A. K., Singh, N. and Sachan, V. 2013. “Experimental Study of A Single Basin Solar Still With Water Cooling of The Glass Cover”, International ϰϲ

(63) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϳ Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), vol.4, no.6, pp.01-07. Roni, M. 2018. Efek Pendinginan Kaca Dan Penukar Kalor Terhadap Unjuk Kerja Alat Destilasi Air Energi Surya, Skripsi. Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

(64) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϴ LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh ϰϴ

(65) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI ϰϵ Lampiran 2.Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan) Lampiran 3. Gambar Absorber Kain

(66)

Dokumen baru

Download (65 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
Analisis dan simulasi efektifitas alat penukar kalor tabung sepusat aliran berlawanan dengan variasi temperaturairpanas yang mengalir dalam tabung dalam (tube)
0
1
21
Analisis dan simulasi efektifitas alat penukar kalor tabung sepusat aliran berlawanan dengan variasi temperaturairpanas yang mengalir dalam tabung dalam (tube)
0
0
2
Analisis dan simulasi efektifitas alat penukar kalor tabung sepusat aliran berlawanan dengan variasi temperaturairpanas yang mengalir dalam tabung dalam (tube)
0
0
1
Unjuk kerja America Wind Mill dengan variasi jumlah sudu - USD Repository
0
0
71
Unjuk kerja kincir angin savorius dua tingkat - USD Repository
0
0
52
Unjuk kerja Dutch Windmill dengan variasi lebar sudu - USD Repository
0
0
79
Pengering padi konveksi paksa dengan absorber porus - USD Repository
0
0
97
Unjuk kerja kincir air breastshot dengan kimiringan sudu 45 derajat - USD Repository
0
0
78
Peningkatan unjuk kerja alat destilasi air energi surya dengan kolektor parabola silinder - USD Repository
0
0
81
Unjuk kerja kincir air undershot dengan sudu setengah lingkaran - USD Repository
0
0
71
Peningkatan unjuk kerja alat destilasi air energi surya dengan kolektor pelat datar pipa seri - USD Repository
0
0
80
UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS VERTIKAL MENGGUNAKAN EFEK KAPILARITAS ABSORBER KAIN LAPIS GANDA TUGAS AKHIR - Unjuk kerja destilasi air energi surya jenis vertikal menggunakan efek kapilaritas absorber kain lapis ganda - USD Repository
0
0
55
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
Show more