Dalam perhitungan terdapat hasil-hasil yang tidak valid, baik pada faktor pelepas panas dan efisiensinya di mana untuk hasil dari nilai FRharus berkisar mulai dari 0 hingga 1. Bagian tabel perhitungan efisiensi dan faktor pelepasan panas yang diberi warna tidak dimasukkan ke dalam grafik hubungan efisiensi dengan suhu. Ketidakvalidan data ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :
1. Alat pengukur yaitu termokopel kurang akurat, di mana data yang dikeluarkan oleh termokopel pada Temperatur fluida kerja masuk pipa absorber (T1) lebih besar dari Temperatur fluida kerja keluar pipa absorber (T2) sehingga nilai dari FRdan η menjadi minus. ( pada tabel perhitungan diberi tanda diblok dengan warna )
2. Temperatur fluida oli masuk kolektor maupun keluar kolektor yang naik maupun turun secara konstan sedangkan radiasi surya (G) yang selalu berubah-ubah setiap waktu menyebabkan perhitungan faktor pelapasan panas dan efisiensi menjadi tidak valid.
Gambar 4.10. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Pertama
Dari gambar 4.10, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,1096 x 100% = 10,96 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,2036 x 100% = 20,36 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0756 x 100% = 7,56 %
Radiasi surya rata-rata = 795,45 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan variasi minyak tumbuhan yaitu mencapai 20,36 %. Semakin tinggi temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik
0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 9:36 10:04 10:33
Gambar 4.10. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Pertama
Dari gambar 4.10, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,1096 x 100% = 10,96 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,2036 x 100% = 20,36 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0756 x 100% = 7,56 %
Radiasi surya rata-rata = 795,45 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan variasi minyak tumbuhan yaitu mencapai 20,36 %. Semakin tinggi temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik
0 200 400 600 800 1000 1200 10:33 11:02 11:31 12:00 12:28 12:57
Gambar 4.10. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Pertama
Dari gambar 4.10, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,1096 x 100% = 10,96 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,2036 x 100% = 20,36 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0756 x 100% = 7,56 %
Radiasi surya rata-rata = 795,45 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan variasi minyak tumbuhan yaitu mencapai 20,36 %. Semakin tinggi temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik
η kompor 1 (oli mesin) η kompor 2 (minyak tumbuhan) η kompor 3 (air) G Surya (W/m²)
menuju panci pemasak dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 795,45 W/m2.
Gambar 4.11. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Kedua
Dari gambar 4.11, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0969 x 100% = 9,69 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,1630 x 100% = 16,30 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0567 x 100% = 5,67 %
Radiasi surya rata-rata = 731,96 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan variasi fluida kerja minyak tumbuhan yaitu mencapai 16,30 %. Semakin tinggi
-2,00% 0,00% 2,00% 4,00% 6,00% 8,00% 10,00% 12,00% 14,00% 16,00% 18,00% 9:36 10:48
menuju panci pemasak dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 795,45 W/m2.
Gambar 4.11. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Kedua
Dari gambar 4.11, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0969 x 100% = 9,69 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,1630 x 100% = 16,30 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0567 x 100% = 5,67 %
Radiasi surya rata-rata = 731,96 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan variasi fluida kerja minyak tumbuhan yaitu mencapai 16,30 %. Semakin tinggi
0 200 400 600 800 1000 1200 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36
menuju panci pemasak dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 795,45 W/m2.
Gambar 4.11. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Kedua
Dari gambar 4.11, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0969 x 100% = 9,69 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,1630 x 100% = 16,30 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0567 x 100% = 5,67 %
Radiasi surya rata-rata = 731,96 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan variasi fluida kerja minyak tumbuhan yaitu mencapai 16,30 %. Semakin tinggi
1000 1200 η kompor 1 (oli mesin) η kompor 2 (minyak tumbuhan) η kompor 3 (air) G Surya (W/m²)
temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 731,96 W/m2.
Gambar 4.12. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu pada Pengambilan Data Ketiga
Dari gambar 4.12, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0477 x 100% = 4,77 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0595 x 100% = 5,95 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0879 x 100% = 8,79 %
Radiasi surya rata-rata = 828,75 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan fluida
0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00% 8,00% 9,00% 10,00% 10:33 11:02
temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 731,96 W/m2.
Gambar 4.12. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu pada Pengambilan Data Ketiga
Dari gambar 4.12, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0477 x 100% = 4,77 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0595 x 100% = 5,95 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0879 x 100% = 8,79 %
Radiasi surya rata-rata = 828,75 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan fluida
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 11:02 11:31 12:00 12:28 12:57
temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 731,96 W/m2.
Gambar 4.12. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu pada Pengambilan Data Ketiga
Dari gambar 4.12, diketahui :
Efisiensi tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0477 x 100% = 4,77 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0595 x 100% = 5,95 %
Efisiensi tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0879 x 100% = 8,79 %
Radiasi surya rata-rata = 828,75 W/m2
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi pada tiap-tiap kompor. Efisiensi kompor tertinggi terlihat pada kompor dengan fluida
η kompor 1 (oli mesin) η kompor 2 (minyak tumbuhan) η kompor 3 (air) G Surya (W/m²)
kerja air yaitu mencapai 8,79 %. Semakin tinggi temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 828,75 W/m2.
Gambar 4.12. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu pada Pengambilan Data Pertama
Dari gambar 4.13, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0196 x 100% = 1.96 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0192 x 100% = 1,92 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0196 x 100% = 1,96 %
Radiasi surya rata-rata = 795,45 W/m2
-0,500% 0,000% 0,500% 1,000% 1,500% 2,000% 2,500% 9:36 10:04 10:33
kerja air yaitu mencapai 8,79 %. Semakin tinggi temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 828,75 W/m2.
Gambar 4.12. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu pada Pengambilan Data Pertama
Dari gambar 4.13, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0196 x 100% = 1.96 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0192 x 100% = 1,92 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0196 x 100% = 1,96 %
Radiasi surya rata-rata = 795,45 W/m2
0 200 400 600 800 1000 1200 10:33 11:02 11:31 12:00 12:28 12:57
kerja air yaitu mencapai 8,79 %. Semakin tinggi temperatur fluida kerja, maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 828,75 W/m2.
Gambar 4.12. Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu pada Pengambilan Data Pertama
Dari gambar 4.13, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0196 x 100% = 1.96 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0192 x 100% = 1,92 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0196 x 100% = 1,96 %
Radiasi surya rata-rata = 795,45 W/m2
ηs kompor 1 (oli mesin) ηs kompor 2 (minyak tumbuhan) ηs kompor 3 (air) G Surya (W/m²)
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 1 dan 3 (oli dan air) yaitu mencapai 1,96 %. Temperatur pada pipa masukan menuju panci pemasak paling besar dibandingkan kompor yang lain. Pada pengambilan data ini, kisaran radiasi surya rata-rata yang dihasilkan adalah 795,45 W/m2.
Gambar 4.14. Grafik hubungan Efisiensi Sensibel (ηs), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Kedua
Dari gambar 4.14, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0392 x 100% = 3,92%
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0132 x 100% = 1,32 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0204 x 100% = 2,04 %
Radiasi surya rata-rata = 731,96 W/m2
-1,000% -0,500% 0,000% 0,500% 1,000% 1,500% 2,000% 2,500% 3,000% 3,500% 4,000% 4,500% 9:36 10:48
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 1 dan 3 (oli dan air) yaitu mencapai 1,96 %. Temperatur pada pipa masukan menuju panci pemasak paling besar dibandingkan kompor yang lain. Pada pengambilan data ini, kisaran radiasi surya rata-rata yang dihasilkan adalah 795,45 W/m2.
Gambar 4.14. Grafik hubungan Efisiensi Sensibel (ηs), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Kedua
Dari gambar 4.14, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0392 x 100% = 3,92%
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0132 x 100% = 1,32 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0204 x 100% = 2,04 %
Radiasi surya rata-rata = 731,96 W/m2
0 200 400 600 800 1000 1200 10:48 12:00 13:12 14:24 15:36
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 1 dan 3 (oli dan air) yaitu mencapai 1,96 %. Temperatur pada pipa masukan menuju panci pemasak paling besar dibandingkan kompor yang lain. Pada pengambilan data ini, kisaran radiasi surya rata-rata yang dihasilkan adalah 795,45 W/m2.
Gambar 4.14. Grafik hubungan Efisiensi Sensibel (ηs), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Kedua
Dari gambar 4.14, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0392 x 100% = 3,92%
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0132 x 100% = 1,32 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0204 x 100% = 2,04 %
Radiasi surya rata-rata = 731,96 W/m2
ηs kompor 1 (oli mesin) ηs kompor 2 (minyak tumbuhan) ηs kompor 3 (air) G Surya (W/m²)
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 1 (oli) yaitu mencapai 3,92 %. Temperatur pada pipa masukan menuju panci pemasak paling besar dibandingkan kompor yang lain. Pada pengambilan data ini, kisaran radiasi surya rata-rata yang dihasilkan adalah 731,96 W/m2.
Gambar 4.15. Grafik hubungan Efisiensi Sensibel (ηs), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Ketiga
Dari gambar 4.15, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0229 x 100% = 2,29 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0207 x 100% = 2,07 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0257x 100% = 2,57 %
Radiasi surya rata-rata = 828,75 W/m2
-1,000% -0,500% 0,000% 0,500% 1,000% 1,500% 2,000% 2,500% 3,000% 10:33 11:02
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 1 (oli) yaitu mencapai 3,92 %. Temperatur pada pipa masukan menuju panci pemasak paling besar dibandingkan kompor yang lain. Pada pengambilan data ini, kisaran radiasi surya rata-rata yang dihasilkan adalah 731,96 W/m2.
Gambar 4.15. Grafik hubungan Efisiensi Sensibel (ηs), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Ketiga
Dari gambar 4.15, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0229 x 100% = 2,29 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0207 x 100% = 2,07 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0257x 100% = 2,57 %
Radiasi surya rata-rata = 828,75 W/m2
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 11:02 11:31 12:00 12:28 12:57
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 1 (oli) yaitu mencapai 3,92 %. Temperatur pada pipa masukan menuju panci pemasak paling besar dibandingkan kompor yang lain. Pada pengambilan data ini, kisaran radiasi surya rata-rata yang dihasilkan adalah 731,96 W/m2.
Gambar 4.15. Grafik hubungan Efisiensi Sensibel (ηs), Radiasi Surya (G) dan Waktu pada Pengambilan Data Ketiga
Dari gambar 4.15, diketahui :
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 1 (oli mesin) = 0,0229 x 100% = 2,29 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 2 (minyak tumbuhan) = 0,0207 x 100% = 2,07 %
Efisiensi sensibel tertinggi pada Kompor 3 (air) = 0,0257x 100% = 2,57 %
Radiasi surya rata-rata = 828,75 W/m2
1000 ηs kompor 1 (oli mesin) ηs kompor 2 (minyak tumbuhan) ηs kompor 3 (air) G Surya (W/m²)
Dari grafik hubungan di atas dapat terlihat perbedaan ketinggian efisiensi sensibel pada tiap-tiap kompor. Efisiensi sensibel kompor tertinggi terlihat pada kompor 3 (air) yaitu mencapai 2,57 Semakin tinggi temperatur fluida kerja (oli), maka semakin kecil massa jenisnya sehingga fluida akan merambat naik menuju panci pemasak dengan ketinggian 10 cm dengan kisaran radiasi surya rata-rata 828,75 W/m2.
Banyak hal yang mempengaruhi nilai efisiensi sebuah kolektor. Beberapa di antaranya adalah kualitas penyerapan panas kolektor yang ditunjukan dengan nilai FR (faktor pelepasan panas) dan nilai G (radiasi surya). Nilai efisiensi dapat menggambarkan bagaimana kualitas sebuah kolektor dalam menyerap energi surya.
Dari grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu menunjukkan adanya perbedaan Efisiensi (η) yaitu pada perbedaan fuida kerja yang digunakan. Hal ini dapat dijelaskan karena nilai G (radiasi surya) yang selalu berubah-ubah dan tak menentu yang menyebabkan besarnya perbedaan efisiensi dari waktu ke waktu pada tiap-tiap variasi ketinggian kompor. Dalam hal ini nilai G (radiasi surya) mempunyai pengaruh yang besar dari nilai efisiensi sebuah kolektor.
Faktor pelepasan panas adalah perbandingan antara energi berguna yang dikumpulkan terhadap energi yang mungkin dikumpulkan. Hal yang mempengaruhi nilai faktor pelepasan panas adalah G (radiasi surya) dan selisih dari temperatur masuk dan keluar kolektor. Jika selisih dari temperatur masuk dan
keluar kolektor memiliki nilai yang besar dan nilai G (radiasi surya) juga besar maka nilai FR(faktor pelepasan panas) akan tinggi pula.
Grafik hubungan Efisiensi (η), Radiasi Surya (G) dengan Waktu (Gambar 4.11.) menunjukkan efisiensi tertinggi pada kolektor dengan variasi fluida kerja yaitu minyak goreng (pada kompor 2) dengan nilai efisiensi tertinggi 20,36 %. Dalam hal ini faktor yang mempengaruhi adalah fuida kerja yang digunakan. Fluida kerja dengan nilai massa jenis yang berbeda juga dapat mempengaruhi temperature kompor yang dihasilkan. Hal ini juga dipengaruhi oleh temperatur yang dihasilkan karena semakin besar temperatur maka massa jenis fluida akan semakin kecil. Setiap kurva parabola silinder pada kompor surya mempunyai luas kolektor yang sama sehingga mempunyai kemampuan yang sama dalam memantulkan radiasi matahari. Dalam pembuatan kurva pada setiap kolektor di kerjakan secara manual sehingga dimungkinkan terjadinya ketidak akuratan dalam pemasangan kurva dan juga kurva pada kolektor tidak memantulkan radiasi surya tepat pada pipa absorber. Ini adalah kelemahan dari pembuatan secara manual sehingga dimungkinkan terjadi ketidak akuratan dalam pemasangan kurva kolektor jenis parabola silinder.
39
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
