Langkah Pengolahan Data

BAB III. METODE PENELITIAN

E. Langkah Pengolahan Data

Pengolahan data dilakukan dalam beberapa langkah yang harus dilakukan:

1. Memilah data yang akan digunakan yaitu mencari data pada kondisi TW lebih besar dibandingkan TC karena persamaan 2.2, 2.3 dan 2.4 hanya dapat digunakan dengan syarat TW >TC.

2. Interpolasi tekanan parsial uap air pada temperatur air (P_W) dengan fungsi TW, tekanan parsial pada kaca penutup (PC) dengan fungsi TC, dan panas laten air (h_fg) dengan fungsi T_W. Interpolasi dilakukan berdasar pada Tabel 3.2. Sifat Air dan Uap Jenuh.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 3.2. Tabel Sifat Uap Air dan Uap Jenuh (qkonveksi) menggunakan persamaan (2.4)

4. Menghitung panas yang berpindah ketutup dengan cara penguapan (quap) menggunakan persamaan (2.3)

5. Menghitung massa uap air (m_g) menggunakan persamaan (2.3)

25

6. Menghitung efisiensi (η) menggunakan persamaan (2.2) dengan luas bidang penerima energi surya adalah luas alas destilator (A_C) sebesar 1,125 m². Khusus variasi reflektor luasan bidang penerima energi surya adalah luas alas destilator ditambah luas reflektor (AC reflektor) sebesar 2,2375 m².

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

26

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data yang Diperoleh

Pengambilan data berdasarkan variasi skema alat:

1. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.

2. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 2 cm.

3. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 3 cm.

4. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas ditutup terpal plastik. Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.

5. Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dan reflektor.

Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.

Pengambilan data mendapatkan hasil sebagai berikut :

27

Tabel 4.1. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 25 November 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW Vbak TC TKond TW Vbak VKond (watt/m²)

Tabel 4.2. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 26 November 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.3. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 27 November 2013

Ja

m Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.4. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 28 November 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- T_C T_W V_Bak T_C T_Kond T_W V_Bak V_Kond (watt/m²)

29

Tabel 4.5. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 29 November 2013

Ja

m Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond

Tabel 4.6. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 30 November 2013

Ja

m Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²

Tabel 4.7. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 3 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.8. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 4 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

31

Tabel 4.9. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 5 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.10. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 6 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.11. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 7 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.12. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 9 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

33

Tabel 4.13. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 11 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.14. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 12 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.15. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 13 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.16. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 16 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

35

Tabel 4.17. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 17 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.18. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 18 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.19. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 2 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.20. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 3 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

37

Tabel 4.21. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 4 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.22. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 6 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.23. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 7 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.24. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 8 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

39

Tabel 4.25. Data Percobaan Hari ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 25 Januari 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.26. Data Percobaan Hari ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 27 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.27. Data Percobaan Hari ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 28 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.28. Data Percobaan Hari ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 29 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

41

Tabel 4.29. Data Percobaan Hari ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 30 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

Tabel 4.30. Data Percobaan Hari ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 1 Febuari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

B. Pengolahan Data

Data yang diperoleh selanjutunya digunakan untuk menghitung efisiensi destilator. Data yang berwarna merah dan dicetak tebal tidak diolah karena tidak memenuhi syarat T_W > T_C.

1. Destilator air energi surya dengan variasi ketinggian air yang didestilasi 3 cm.

Tabel 4.31. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Tanggal 25 November 2013 Ja

m Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- T_C T_W V_Bak T_C T_Kond T_W V_Bak V_Kond (watt/

a. Destilator Air Energi Surya Konvensional 1) Penghitungan Teoritis

T_W = 45,9 ˚C = 318,9 K T_C = 36,3 ˚C = 309,3 K

43

m_g = 0,17 kg

η_perjam = m_g . h_fg A_C . G_harian . t_perjam η_perjam = 0,17 . 2394,2 . 1000

1,125 . 292,9 . 3600 η_perjam = 34,9 %

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 0,61 liter hfg rata-rata harian= 2403,5 kJ/kg G_harian = 292,9 Watt m² tharian = 25200 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual siang = 0,61 . 2403,5 . 1000

1,125 . 292,9 . 25200 ηaktual siang = 17,6 %

mg aktual malam = 0,20 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,20 . 2403,5 . 1000

1,125 . 292,9 . 25200 ηaktual malam = 5,9 %

ηaktual total = ηaktual siang + ηaktual malam

45

ηaktual total = 17,6 + 5,9 ηaktual total = 23,5 %

b. Destilator Air Energi Surya Dengan Kondenser Pasif Belakang Atas 1) Penghitungan Teoritis

T_W = 45,1 ˚C = 318,1 K T_C = 35,0 ˚C = 308,0 K A_C = 1,125 m²

G_harian = 292,9 Watt m ² P_W = 7689,3 Pa

P_C = 4344,9 Pa h_fg = 2396,0 kJ/kg t_perjam =3600 detik

q_konv = 8,84.10^-4 T_W – T_C + P_W – P_C

268,9 . 10³ – P_W. T_W

13

. T_W – T_C

q_konv = 8,84.10^-4 318,1 – 308,0 + 7689,3 – 4344,9

268,9 . 10³ – 7689,3. 318,1

1 3

. 318,1 – 308,0 qkonv = 0,0216 kW m ²

q_uap = 16,27 . 10^-3 . 𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣} . P_W – P_C T_W – T_C

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

q_uap = 16,27 . 10^-3 . 0,0216 . 7689,3 – 4344,9 318,1 – 308,0 q_uap = 0,1161 kW m ²

m_g = q_uap

h_fg x 3600 m_g = 0,1161

2396,0x 3600 m_g = 0,17 kg

η_perjam = m_g . h_fg A_C . G_harian . t_perjam η_perjam = 0,17 . 2396,0 . 1000

1,125 . 292,9 . 3600 η_perjam = 35,2 %

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 0,64 liter hfg rata-rata harian= 2405,1 kJ/kg G_harian = 292,9 Watt m² tharian = 25200 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual siang = 0,64 . 2405,1 . 1000

1,125 . 292,9 . 25200 ηaktual siang = 18,4 %

mg aktual malam = 0,49 liter

47

Data pada Tabel 4.31 diolah dengan cara di atas sehingga diperoleh hasil data seperti pada Tabel 4.32.

Tabel 4.32. Data yang Telah Diolah Dari Percobaan Hari ke-1 Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Keterangan Jam

ηteoritis rata-rata 20,8 21,6

ηaktual siang 17,6 18,4

ηaktual malam 5,9 14,2

ηaktual total 23,5 32,6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (η_teoritis) dan Energi Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air

Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Gambar 4.2. Grafik Efisiensi Teoritis (η_teoritis) dan Efisiensi Aktual (ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi

Ketinggian Air 3 cm

ke-η Teoritis Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator Konvensional η Teoritis Destilator dengan Kondenser η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser

49

Gambar 4.3. Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi

Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

2. Destilator air energi surya dengan variasi ketinggian air yang didestilasi 2 cm.

Tabel 4.33. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Tanggal 3 Desember 2013 Ja

m Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/

ke-η Aktual Siang Destilator Konvensional η Aktual Total Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser η Aktual Total Destilator dengan Kondenser

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Penghitungan Efisiensi (η)

a. Destilator Air Energi Surya Konvensional 1) Penghitungan Teoritis

T_W = 40,2 ˚C = 313,2 K T_C = 32,5 ˚C = 305,5 K A_C = 1,125 m²

G_harian = 175,5 Watt m² P_W = 5852,2 Pa

P_C = 3736,6 Pa h_fg = 2407,4 kJ/kg t_perjam =3600 detik

q_konv = 8,84.10^-4 T_W – T_C + P_W – P_C

268,9 . 10³ – P_W. T_W

1 3

. T_W – T_C

qkonv = 8,84.10^-4 313,2 – 305,5 + 5852,2 – 3736,6

268,9 . 10³ – 5852,2. 313,2

13

. 313,2 – 305,5 q_konv = 0,0148 kW m²

quap = 16,27 . 10^-3 . 𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣} . P_W – P_C T_W – T_C

51

mg aktual malam = 0,09 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,09 . 2399,1 . 1000

1,125 . 175,5 . 25200 ηaktual malam = 4,1 %

ηaktual total = ηaktual siang+ ηaktual malam ηaktual total = 20,9 + 4,1

ηaktual total = 25 %

b. Destilator Air Energi Surya Dengan Kondenser Pasif Belakang Atas 1) Penghitungan Teoritis

T_W = 37,2 ˚C = 310,2 K T_C = 29,0 ˚C = 302,0 K A_C = 1,125 m²

G_harian = 175,5 Watt m ² P_W = 4931,6 Pa

P_C = 3024,1 Pa h_fg = 2414,3 kJ/kg t_perjam =3600 detik

q_konv = 8,84.10^-4 T_W – T_C + P_W – P_C

268,9 . 10³ – P_W. T_W

13

53

Grata-rata harian = 175,5 Watt m² tharian = 25200 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual siang = 0,43 . 2405,0 . 1000

1,125 . 175,5 . 25200 ηaktual siang = 21,0 %

mg aktual malam = 0,26 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,26 . 2405,0 . 1000

1,125 . 175,5 . 25200 ηaktual malam = 12,6 %

ηaktual total = ηaktual siang+ ηaktual malam ηaktual total = 21,0 + 12,6

ηaktual total = 33,6 %

Data pada Tabel 4.33 diolah dengan cara di atas sehingga diperoleh hasil data seperti pada Tabel 4.34.

55

Tabel 4.34. Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Keterangan Jam

ηteoritis rata-rata 31,8 29,8

ηaktual siang 20,9 21,0

ηaktual malam 4,1 12,6

ηaktual total 25,0 33,6

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Efisiensi (ηteoritis) dan Energi Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air Energi Surya

dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

0.0

Gambar 4.5. Grafik Efisiensi Teoritis (η_teoritis) dan Efisiensi Aktual (ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi

Ketinggian Air 2 cm

Gambar 4.6. Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan

Variasi Ketinggian Air 2 cm

ke-η Teoritis Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator Konvensional η Teoritis Destilator dengan Kondenser η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser

0.0

ke-η Aktual Siang Destilator Konvensional η Aktual Total Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser η Aktual Total Destilator dengan Kondenser

57

3. Destilator air energi surya dengan variasi ketinggian air yang didestilasi 1 cm.

Tabel 4.35. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Tanggal 12 Desember 2013

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- T_C T_W V_Bak T_C T_Kond T_W V_Bak V_Kond (watt/m²)

a. Destilator Air Energi Surya Konvensional 1) Penghitungan Teoritis

t_perjam =3600 detik

59

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 0,55 liter hfg rata-rata harian= 2407,3 kJ/kg Gharian = 169,7 Watt m² tharian = 28800 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual siang = 0,55 . 2407,3 . 1000

1,125 . 169,7 . 28800 ηaktual siang = 24,0 %

mg aktual malam = 0,06 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,06 . 2407,3 . 1000

1,125 . 169,7 . 28800 ηaktual malam = 2,5 %

ηaktual total = ηaktual siang+ ηaktual malam ηaktual total = 24,0 + 2,5

ηaktual total = 26,5 %

b. Destilator Air Energi Surya Dengan Kondenser Pasif Belakang Atas 1) Penghitungan Teoritis

T_W = 44,9 ˚C = 317,9 K

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

T_C = 38,6 ˚C = 311,6 K

61

ηaktual total = 27,8 + 6,3 ηaktual total = 34,1 %

Data pada Tabel 4.35 diolah dengan cara di atas sehingga diperoleh hasil data seperti pada Tabel 4.36.

Tabel 4.36. Data yang Telah Diolah Dari Percobaan Hari ke-2 Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Keterangan Jam ke-

Destilator Konvensional

Destilator dengan Kondenser

ηteoritis 1 31,3 37,3

2 12,4 36,0

3 1,9 17,7

4 22,5 23,2

5 52,5 35,4

6 47,2 57,8

7 21,4 40,5

8 10,8 32,4

ηteoritis rata-rata 24,9 35,0

ηaktual siang 24,0 27,8

ηaktual malam 2,5 6,3

ηaktual total 26,5 34,1

63

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (η_teoritis) dan Energi Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air

Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm

Gambar 4.8. Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual (ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi

Ketinggian Air 1 cm

ke-η Teoritis Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator Konvensional η Teoritis Destilator dengan Kondenser η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.9. Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan

Variasi Ketinggian Air 1 cm

4. Destilator air energi surya dengan variasi kondenser pasif belakang atas ditutup terpal.

Tabel 4.37. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

Tanggal 2 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

ke-η Aktual Siang Destilator Konvensional η Aktual Total Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser η Aktual Total Destilator dengan Kondenser

65

Penghitungan Efisiensi (η)

a. Destilator Air Energi Surya Konvensional 1) Penghitungan Teoritis

m_g = quap

h_fg 𝑥 3600 m_g = 0,23

2367,2x 3600 m_g = 0,35 kg

η_perjam = m_g . h_fg A_C . G_harian . t_perjam η_perjam = 0,35 . 2367,2 . 1000

1,125 . 493,0 . 3600 η_perjam = 41,3 %

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 1,45 liter hfg rata-rata harian= 2369,0 kJ/kg G_harian = 493,0 Watt m² tharian = 28800 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . Grata-rata harian . t_harian ηaktual siang = 1,45 . 2369,0 . 1000

1,125 . 493,0 . 28800 ηaktual siang = 21,4 %

mg aktual malam = 0,03 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian

67

b. Destilator Air Energi Surya Dengan Kondenser Pasif Belakang Atas 1) Penghitungan Teoritis

q_konv = 0,02 kW m ²

quap = 16,27 . 10^-3 . q_konv . P_W – P_C T_W – T_C q_uap = 16,27 . 10^-3 . 0,02 . 13203,6 – 8201,4

328,4 – 319,3 q_uap = 0,18 kW m ²

m_g = q_uap

h_fg 𝑥 3600 m_g = 0,18

2372,3x 3600 m_g = 0,28 kg

η_perjam = m_g . h_fg A_C . G_harian . t_perjam η_perjam = 0,28 . 2372,3 . 1000

1,125 . 493,0 . 3600 η_perjam = 32,3 %

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 1,3 liter hfg rata-rata harian= 2376,3 kJ/kg Gharian = 493,0 Watt m² tharian = 28800 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian

69

ηaktual siang = 1,3 . 2376,3 . 1000 1,125 . 493,0 . 28800 ηaktual siang = 19,3 %

mg aktual malam = 0,29 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,29 . 2376,3 . 1000

1,125 . 493,0 . 28800 ηaktual malam = 4,3 %

ηaktual total = η

aktual siang+ η

aktual malam ηaktual total = 19,3 + 4,3

ηaktual total = 23,6 %

Data pada Tabel 4.37 diolah dengan cara di atas sehingga diperoleh hasil data seperti pada Tabel 4.38.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.38. Data Yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal Keterangan Jam

Gambar 4.10. Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Energi Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air

Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal

0.0

71

Gambar 4.11. Grafik Perolehan Efisiensi Teoritis (η_teoritis) dan Efisiensi Aktual (ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi

Kondenser Ditutup Terpal

Gambar 4.12. Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan

Variasi Kondenser Ditutup Terpal

ke-η Teoritis Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator Konvensional η Teoritis Destilator dengan Kondenser η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser

0.0

ke-η Aktual Siang Destilator Konvensional η Aktual Total Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser η Aktual Total Destilator dengan Kondenser

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

5. Destilator air energi surya dengan variasi penambahan reflektor pada bak destilator.

Tabel 4.39. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Tanggal 27 Januari 2014

Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G

ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m²)

a. Destilator Air Energi Surya Konvensional 1) Penghitungan Teoritis

73

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 2,46 liter hfg rata-rata harian= 2360,5 kJ/kg Grata-rata harian = 341,6 Watt m² tharian = 28800 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . Grata-rata harian . t_harian ηaktual siang = 2,46 . 2360,5 . 1000

2,235 . 341,6 . 28800 ηaktual siang = 26,3 %

mg aktual malam = 0,06 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,06 . 2360,5 . 1000

2,235 . 341,6 . 28800 ηaktual malam = 0,6 %

ηaktual total = ηaktual siang+ ηaktual malam ηaktual total = 26,3 + 0,6

ηaktual total = 26,9 %

b. Destilator Air Energi Surya Dengan Kondenser Pasif Belakang Atas 1) Penghitungan Teoritis

T_W = 68,3 ˚C = 341,3 K

75

m_g = 0,48 kg

η_perjam = m_g . h_fg

A_C . Grata-rata harian . t_perjam η_perjam = 0,48 . 2342,6 . 1000

2,235 . 341,6 . 3600 η_perjam = 40,7 %

2) Penghitungan Aktual mg aktual siang = 2,23 liter hfg rata-rata harian= 2366,5 kJ/kg Gharian = 341,6 Watt m² tharian = 28800 detik

ηaktual siang = mg aktual siang . hfg rata-rata harian

A_C . Grata-rata harian . t_harian ηaktual siang = 2,23 . 2366,5 . 1000

2,235 . 341,6 . 28800 ηaktual siang = 23,9 %

mg aktual malam = 0,23 liter

ηaktual malam = mg aktual malam . hfg rata-rata harian

A_C . G_harian . t_harian ηaktual malam = 0,23 . 2366,5 . 1000

2,235 . 341,6 . 28800 ηaktual malam = 2,5 %

ηaktual total = η

aktual siang+ η

aktual malam

77

ηaktual total = 23,9 + 2,5 ηaktual total = 26,4 %

Data pada Tabel 4.39 diolah dengan cara di atas sehingga diperoleh hasil data seperti pada Tabel 4.40.

Tabel 4.40. Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-2 Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Keterangan Jam

ηteoritis rata-rata 43,58 28,1

ηaktual siang 26,3 23,9

ηaktual malam 0,6 2,5

ηaktual total 26,9 26,4

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.13. Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Energi Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air

Energi Surya dengan Variasi Reflektor

Gambar 4.14. Grafik Perolehan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual (ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi

Reflektor

ke-η Teoritis Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator Konvensional η Teoritis Destilator dengan Kondenser η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser

79

Gambar 4.15. Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan

Variasi Reflektor

C. Pembahasan

Data yang telah diolah ditampilkan dalam bentuk grafik untuk mempermudah proses analisa. Dari grafik yang telah ditampilkan dapat dilihat beberapa hal, antara lain:

1. Efisiensi teoritis harian (ηteoritis harian)

Dari gambar 4.1 dapat dilihat pada percobaan ke-1, 2, 4 dan 6 terdapat kesamaan yaitu Gharian relatif tinggi (292,9 Watt/m², 409,5 Watt/m², 359,4 Watt/m², 296,2 Watt/m²) namun ηteoritis kedua destilator relatif rendah (20% sampai 28%). Hal tersebut disebabkan oleh kaca yang menerima kalor selama proses pengembunan uap air di dalam bak destilator. Kaca yang menerima kalor secara terus menerus dapat menyebabkan temperatur kaca penutup (TC) menjadi tinggi dan

0.0

ke-η Aktual Siang Destilator Konvensional η Aktual Total Destilator Konvensional η Aktual Siang Destilator dengan Kondenser η Aktual Total Destilator dengan Kondenser

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

menghambat proses pengembunan uap air jika kalor tersebut tidak segera berpindah ke lingkungan karena perbedaan temperatur antara air dan kaca menjadi semakin kecil. Selain itu Gharian yang tinggi dapat menyebabkan temperatur lingkungan menjadi tinggi sehingga berpotensi memperlambat pelepasan kalor dari kaca penutup ke lingkungan karena perbedaan temperatur antara kaca dengan lingkungan semakin kecil. Pada percobaan ke-3, G_harian tidak terlalu tinggi yaitu sebesar 147,2 Watt/m². Kondisi tersebut membuat air yang akan didestilasi tidak terlalu banyak menyerap kalor dari absorber dan mengakibatkan sedikitnya air yang menguap sehingga membuat η_teoritis kedua destilator menjadi rendah, yakni destilator konvensional sebesar 24,3% dan destilator dengan kondenser sebesar 15,4 %. Pada percobaan ke-5 Gharian relatif rendah sebesar 211,8 Watt/m², ηteoritis destilator dengan kondenser sebesar 23,1% sedangkan ηteoritis destilator konvensional sangat tinggi yaitu sebesar 69,3%.

Tingginya η_teoritis destilator konvensional disebabkan faktor perubahan besarnya energi surya yang diterima oleh destilator. Hal tersebut mempengaruhi efisiensi karena TW tidak dapat langsung turun secara drastis ketika Grata-rata perjam turun secara drastis. Pada gambar 4.4 terlihat pada percobaan ke-1 ηteoritis kedua destilator berada pada kisaran 30% dengan G_harian relatif rendah sebesar 175,5 Watt/m², percobaan ke-2 ηteoritis kedua destilator barada pada kisaran 33,5%

dengan Gharian sebesar 411,6 Watt/m². Percobaan ke-3 ηteoritis kedua

81

destilator berada pada kisaran 42% dengan Gharian sebesar 326,9 Watt/m². Pada percobaan ke-4 η_teoritis destilator konvensional sebesar 47,9% dan destilator dengan kondenser sebesar 37,4% dengan Gharian

sebesar 543,8 Watt/m². Percobaan ke-5 mendapatkan hasil η_teoritis destilator konvensional sebesar 33,8% dan destilator dengan kondenser sebesar 53,7% dengan Gharian sebesar 228,7 Watt/m². Percobaan ke-6 η_teoritis destilator konvensional sebesar 23,7% dan destilator dengan kondenser sebesar 26,4% dengan Gharian sebesar 337,4 Watt/m². Gambar 4.7 menunjukkan destilator dengan kondenser unggul pada variasi ini. ηteoritis destilator dengan kondenser lebih tinggi dibandingkan η_teoritis destilator konvensional terjadi mulai dari percobaan ke- 1 sampai percobaan ke- 6. Perolehan data variasi ini menunjukkan ηteoritis tertinggi pada kedua destilator terjadi pada percobaan ke- 4 dengan destilator konvensional sebesar 43,1% dan

sebesar 543,8 Watt/m². Percobaan ke-5 mendapatkan hasil η_teoritis destilator konvensional sebesar 33,8% dan destilator dengan kondenser sebesar 53,7% dengan Gharian sebesar 228,7 Watt/m². Percobaan ke-6 η_teoritis destilator konvensional sebesar 23,7% dan destilator dengan kondenser sebesar 26,4% dengan Gharian sebesar 337,4 Watt/m². Gambar 4.7 menunjukkan destilator dengan kondenser unggul pada variasi ini. ηteoritis destilator dengan kondenser lebih tinggi dibandingkan η_teoritis destilator konvensional terjadi mulai dari percobaan ke- 1 sampai percobaan ke- 6. Perolehan data variasi ini menunjukkan ηteoritis tertinggi pada kedua destilator terjadi pada percobaan ke- 4 dengan destilator konvensional sebesar 43,1% dan