BAB I PENDAHULUAN
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1) Dapat dikembangkan menjadi prototype yang nantinya dapat diterapkan dalam masyarakat.
2) Menambah kepustakaan tentang alat distilasi air energi surya jenis bak.
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penelitian Terdahulu
Ketabchi dkk melakukan penelitian terhadap kinerja alat distilasi dengan menggunakan sistem pendingin dan reflektor eksternal jenis plat datar.
Penelitian ini dilakukan pada musim panas, musim semi, dan musim dingin.
Sistem pendingin diletakan diatas alat distilasi yang nantinya sistem pendingin ini akan menyemprotkan air pada penutup kaca melalui tiga puluh delapan lubang ultra halus. Reflektor eksternal divariasikan dipasang pada bagian atas dan bawah alat distilasi, dipasang hanya pada bagian atas alat distilasi, dan hanya dipasang pada bagian bawah alat distilasi. Kemiringigan reflektor juga divariasikan yaitu pada reflektor bagian atas variasi kemiringannya 0°
(vertikal), 10°, 20°, dan 30°. Sedangkan kemiringan reflektor bagian bawah divariasikan 20°, 30°, 40°, 45°, 50°. Produktivitas paling tinggi diperoleh pada musim semi yang didapat pada sudut kemiringan alat 25°, sudut kemiringan reflektor atas 10°, dan sudut kemiringan reflektor bawah 45°, dengan laju aliran air pendingin 720 ml/menit dan laju aliran air masuknya 90 ml/menit (Ketabchi et al., 2019).
Pada tahun 2018, Fathy dkk melakukan penelitian terhadap efek penggunaan parabolic trough collector (PTC) pada kinerja alat distilasi jenis bak double slope. Penelitian tersebut membandingkan model alat distilasi konvensional dengan modifikasi alat distilasi menggunakan fixed PTC dan tracked PTC. Penggunaan PTC pada alat distilasi dimaksudkan untuk menambah panas pada bak alat distilasi. Ketinggian air didalam bak divariasikan 20 mm dan 30 mm. Pada penelitian ini, produktivitas alat distilasi meningkat dengan penurunan kedalaman air didalam bak dan juga meningkat dengan adanya penggunaan PTC. Efisiensi alat destilasi pada musim panas diperoleh lebih besar dari pada musim dingin. Pada musim panas dengan kedalaman air 20 mm, efisiensi harian alat distilasi konvensional didapatkan 36,87%, alat distilasi dengan fixed PTC didapatkan 23,26%, dan alat distilasi dengan tracked PTC didapatkan 29,81% (Fathy et al., 2018).
Dumka dkk melakukan penelitian terhadap kinerja alat distilasi jenis bak dengan menggunakan kantong katun berbentuk silinder yang berisi pasir.
Penggunaan pasir dimaksudkan agar pasir dapat menyimpan panas ketika alat distilasi tidak mendapatkan energi matahari. Bagian permukaan kantong dicat hitam agar dapat memaksimalkan penyimpanan panas. Kantong yang digunakan pada penelitian berjumlah 100 dengan diameter kantong 4 cm dan tinggi 12 cm. Massa air didalam bak divariasikan 30 kg dan 40 kg. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa penggunaan kantong kapas berisi pasir meningkatkan hasil air distilasi sebesar 28,56% pada variasi massa air 30 kg dan 30,99% pada variasi massa air 40 kg (Dumka et al., 2019).
Z.M. Omara dkk melakukan penelitian terhadap kinerja alat distilasi jenis bak dengan menggunakan reflektor internal dan menggunakan kain bergelombang sebagai absorber pada bak. Penelitian eksperimental dilakukan dengan variasi penelitian yaitu variasi menggunakan absorber bergelombang tanpa reflektor internal dan variasi menggunakan absorber bergelombang dengan reflektor internal. Kedalaman air divariasikan 1 cm, 2 cm, dan 3 cm.
Pada penelitian didapatkan hasil distilasi meningkat seiring dengan menurunnya kadalaman air dalam bak. Didapatkan efisiensi rata-rata harian terbaik didapatkan pada variasi absorber bergelombang dengan reflektor internal sebesar 59 %. Peningkatan produktivitas distilasi juga didapatkan sebesar 145,5 % pada alat dengan variasi absorber bergelombang dengan reflektor internal (Omara et al., 2016).
2.2 Landasan Teori
Distilasi air adalah proses penjernihan air dari bahan kontaminasi yang tidak diinginkan melalui proses penguapan dan pengembunan. Komponen utama yang terdapat pada sebuah alat destilasi energi surya pada umumnya adalah bak air dan kaca penutup (Gambar 1). Bak air berfungsi sebagai penampung air yang akan di distilasi. Bak air juga berfungsi sebagai absorber, yaitu sebagai penyerap energi surya untuk memanasi air yang akan didistilasi. Kaca penutup berfungsi sebagai tempat terjadinya pengembunan uap air. Bagian lain
dari alat distilasi energi surya adalah saluran keluar air distilasi, rangka pendukung, dan bak penampung hasil air distilasi.
Gambar 1. Komponen alat distilasi air energi surya
Distilasi air energi surya memanfaatkan panas surya sebagai sumber energi.
Panas yang masuk ke dalam bak air (absorber) akan memanaskan air sehingga air menguap. Bagian yang menguap hanya air murni sedangkan bahan kontaminasi tertinggal di absorber. Uap air naik keatas dan bersentuhan dengan kaca, karena temperatur kaca bagian luar lebih rendah dari temperatur kaca bagian dalam alat distilasi maka air mengembun (Purwadianto &
Sambada, 2013). Akibat dari kemiringan kaca, uap air yang mengembun akan menuju talang dan akan ditampung pada bak penampung.
Penguapan dan pengembunan merupakan proses utama dalam distilasi air energi surya (Gambar 2). Penguapan (evaporasi) merupakan proses perubahan fase zat cair menjadi gas dengan temperatur dibawah titik didih. Penguapan terjadi karena diantara molekul-molekul permukaan zat cair terdapat cukup energi panas untuk mengatasi gaya kohesi sesama molekul, kemudian molekul-molekul tersebut saling melepas dan terjadi penguapan.
Pengembunan (kondensasi) adalah proses perubahan fase dari gas menjadi cair. Pengembunan dapat terjadi ketika uap air didinginkan dan atau ketika tekanan parsial uap membesar. Uap dalam keadaan normal mengalami kesetimbangan dengan udara sekitar. Ketika uap mengalami penurunan temperatur pada tekanan yang konstan maka uap akan berada pada temperatur titik pengembunan sehingga uap akan berubah fase menjadi cair. Apabila uap pada temperatur yang konstan mengalami peningkatan tekanan uap maka volume spesifikasinya menurun sehingga uap akan berubah fase menjadi cair.
Gambar 2. Skema proses pada alat distilasi air energi surya
Unjuk kerja suatu alat destilasi surya dinyatakan oleh efisiensi dan jumlah air bersih yang dapat dihasilkan per satuan waktu dan luas alat destilasi.
Banyak faktor yang mempengaruhi jumlah air destilasi yang dapat dihasilkan diantaranya: keefektifan absorber dalam menyerap energi surya, keefektifan kaca dalam mengembunkan uap air, ketinggian air yang ada di alat destilasi, jumlah energi surya yang datang dan temperatur air masuk kedalam alat destilasi (Ketut Puja & Rusdi Sambada, 2012a).
Efisiensi alat distilasi energi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan pada proses penguapan air dengan jumlah energi surya yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar,
1995). Energi yang berguna untuk proses penguapan air dalam absorber adalah quap, sedangkan energi yang merupakan rugi-rugi pada alat distilasi adalah qkonv dan qrad. Rugi-rugi yang dimaksud adalah energi yang berpindah dari air yang tertampung dalam absorber ke permukaan kaca bagian dalam secara konveksi dan radiasi. Sehingga untuk meningkatkan efisiensi alat distilasi, quap pada alat harus besar sedangkan qkonv dan qrad yang merupakan rugi-rugi pada alat distilasi harus kecil. Efisiensi distilasi dapat dirumuskan sebagai berikut:
η = m ∙ hfg
Ac∙ ∫ G ∙ dt0t × 100% (1) dengan η merupakan efisiensi (%), 𝑚 adalah hasil air distilasi (kg), h𝑓𝑔
adalah panas laten penguapan air (kJ/kg), Acadalah luasan alat distilasi (m2), G adalah radiasi matahari yang datang (W/m2), dan dt adalah lama waktu pemanasan (detik). Pada analisis ini energi panas yang hilang melalui absorber, sedangkan energi panas yang hilang pada alas dan sisi-sisinya diabaikan. Sehingga keseimbangan energi pada air menghasilkan:
(τα)GT = qkonv+ qrad+ quap (2)
dimana τ merupakan transmisivitas kaca (fraksi energi yang diteruskan), α merupakan absortivitas kaca (fraksi energi yang diserap). Sebagian energi panas pada absorber akan dipindahkan menuju kaca dengan perpindahan konveksi, radiasi, dan penguapan. Energi panas yang dikonveksikan ke kaca dapat dihitung dengan persamaan:
qkonv= 0,884 (Tw− Tc+ Pw− Pc
268,9 ∙ 103− Pw× Tw)
1⁄3
× (Tw− Tc) (3)
dengan qkonvadalah sebagian energi matahari yang terjadi karena konveksi (W/m2). Tw adalah temperatur air (K), Tc adalah temperatur kaca penutup (K),
Pw adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2), dan Pc adalah tekanan parsial uap air pada temperatur kaca (N/m2).
qrad = σε𝑤(Tw4− Tc4) (4)
dengan qrad adalah energi yang terbuang dari absorber ke kaca (W/m2), 𝜎 adalah konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 W/(m2.K4)), ε𝑤 adalah nilai emisivitas air. Energi untuk penguapan dapat dihitung dengan persamaan:
quap = 16,27 × 10−3× qkonv(Pw− Pc
Tw− Tc) (5)
dengan quap adalah energi penguapan dari absorber ke kaca (W/m2). Hasil distilasi dapat dihitung berdasarkan nilai yang diperoleh berdasarkan energi penguapan (quap). Laju distilasi (muap) dapat dicari dengan hubungan:
muap = quap
hfg (6)
dengan muap adalah laju distilasi (liter/(jam∙m2)). Energi yang digunakan selama proses pemanasan (qc) dapat dihitung menggunakan persamaan:
qc = mc ∙ Cp∙ ∆T (7)
dengan mc adalah laju aliran massa air (kg/s), Cp adalah kalor spesifik air pada tekanan konstan (kJ/(kg°C)), dan ∆T adalah selisih temperatur absorber dengan kaca (°C).
2.3 Kerangka Penelitian
Pada penelitian ini digunakan alat distilasi air energi surya jenis absorber bak. Alat distilasi dimodifikasi dengan menambahkan silinder bertisu sebagai absorber. Tisu yang digunakan memiliki sifat kapilaritas. Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair melalui celah sempit akibat gaya adhesi dan kohesi. Sifat kapilaritas dari tisu ini membuat massa air yang tertampung
dalam bak akan naik dan didistribusikan ke bagian yang lebih tinggi (permukaan atas silinder bertisu) sehingga membuat massa air yang dipanaskan dalam satu waktu akan lebih sedikit. Skema aksi kapilaritas pada silinder bertisu ditunjukan pada Gambar 3. Massa air yang lebih sedikit ini menyebabkan pemanasan air pada absorber menjadi lebih cepat sehingga laju penguapannya menjadi tinggi. Penggunaan silinder bertisu ini juga dimaksudkan agar luas permukaan absorber yang nantinya dipanaskan menjadi lebih luas dikarenakan permukaan atas absorber yang berbentuk cembung membuat area absorber menjadi lebih panjang sehingga luasnya bertambah dibandingkan dengan permukaan absorber yang datar. Penelitian ini akan dilakukan dengan menggunakan tiga variasi penelitian untuk memperoleh hasil dan efisiensi alat distilasi.
Gambar 3. Skema aksi kapilaritas pada silinder bertisu
Penelitian pertama adalah variasi penelitian dengan menggunakan silinder bertisu warna putih pada alat distilasi. Pada variasi penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan laju penguapan air dalam absorber dikarenakan air yang dipanaskan menjadi lebih sedikit akibat penggunaan silinder bertisu. Massa air dalam bak juga divariasikan yaitu 6 kg, 8 kg, dan 11 kg.
Penelitian kedua adalah variasi penelitian dengan menggunakan silinder bertisu warna hitam pada alat distilasi. Selain meningkatkan laju penguapan
Radiasi Matahari
Tisu
Penguapan Aksi Kapilaritas
Silinder Berkaki Air
air akibat penggunaan silinder bertisu, laju penguapan air pada variasi penelitian ini juga ditingkatkan dengan penggunaan tisu berwarna hitam.
Absorbtivitas dari absorber diharapkan dapat meningkat dengan penggunaan tisu berwarna hitam dikarenakan warna hitam mampu menyerap dan menyimpan panas dengan baik dibandingkan warna putih. Panas yang diserap dan disimpan dengan baik pada absorber ini diharapkan dapat meningkatkan laju penguapan air dalam absorber. Massa air dalam bak juga divariasikan yaitu 6 kg, 8 kg, dan 11 kg.
Penelitian ketiga adalah variasi penelitian dengan menggunakan reflektor eksternal pada alat distilasi dengan silinder bertisu warna hitam. Reflektor dipasang eksternal secara vertikal dengan sudut 90° dibelakang alat distilasi.
Tujuan pengunaan reflektor pada alat distilasi adalah untuk menambah energi panas pada absorber sehingga temperatur absorber dapat meningkat dengan cepat dan laju pengupannya menjadi meningkat.
2.4 Hipotesis
1) Massa air yang semakin sedikit akan mempercepat pemanasan air dan dapat meningkatkan laju penguapan air sehingga efisiensi alat distilasi juga meningkat.
2) Absorbtivitas absorber yang semakin tinggi akan meningkatkan efisiensi alat distilasi air energi surya.
3) Penggunaan reflektor dapat meningkatkan temperatur air dalam absorber sehingga laju penguapan air meningkat dan efisiensi alat distilasi juga meningkat.
13 BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Skema dan Spesifikasi Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini merupakan alat distilasi air energi surya jenis absorber bak. Gambar 4 menunjukan skema bak distilasi yang digunakan. Bak distilasi terbuat dari multipleks dengan ukuran 82 cm x 63 cm dan ketebalan 2,5 cm. Tinggi bagian depan bak distilasi berukuran 15 cm dan tinggi bagian belakang bak distilasi berukuran 31 cm. Absorber terbuat dari plat aluminium yang dicat hitam dengan ukuran 77 cm x 58 cm. Seluruh sisi bak distilasi dilapisi dengan silikon hitam yang berfungsi sebagai isolator. Sisi bagian dalam bak distilasi dilapisi lembaran tipis aluminium dengan tujuan sebagai permukaan reflektif. Bagian penutup bak menggunakan kaca dengan ketebalan 3 mm yang dipasang dengan kemiringan 15°.
Gambar 4. Skema dan dimensi bak distilasi yang digunakan dalam penelitian Skema alat distilasi yang digunakan secara rinci ditunjukan pada gambar 5.
Bagian alat distilasi terdiri dari: (1) bak distilasi, (2) kaca penutup, (3) 31 cm
15 cm
permukaan reflektif, (4) rangka pendukung, (5) saluran hasil air distilasi, dan (6) bak penampungan hasil air distilasi.
Gambar 5. Skema alat distilasi energi surya jenis absorber bak yang digunakan pada penelitian
Pada penelitian ini digunakan silinder bertisu sebagai pembanding. Gambar 6 menunjukan skema silinder bertisu yang digunakan pada penelitian. Silinder yang digunakan memiliki rongga dan terbuat dari plat aluminium. Silinder memiliki ukuran diameter 6 cm dan panjang 55 cm. Permukaan luar silinder dicat hitam dengan tujuan agar silinder dapat menyerap panas dengan baik.
Pada bagian bawah silinder terdapat kaki silinder yang berfungsi sebagai penopang silinder dalam bak distilasi. Kaki silinder terbuat dari kawat aluminium dan memiliki tinggi 3 cm. Bahan kapilaritas yang digunakan berupa tisu yang merupakan tisu dengan 2 lapis. Tisu disusun menutup permukaan atas silinder sampai kedua ujung tisu menyentuh dasar bak sehingga nantinya air dapat terserap ke bagian tisu. Variasi warna tisu dalam penelitian ini adalah tisu berwarna putih dan tisu berwarna hitam. Silinder bertisu yang digunakan berjumlah 12 dan disusun dalam bak distiliasi seperti yang ditunjukan pada Gambar 7.
1
3
2
4 5
6
Gambar 6. Skema dan dimensi silinder bertisu
Gambar 7. Skema peletakan silinder dalam bak distilasi
Dalam penelitian ini digunakan reflektor sebagai variasi dalam penelitian.
Reflektor yang digunakan terbuat dari multipleks yang dilapisi dengan kertas aluminium foil. Reflektor ini berukuran 81 cm x 61 cm yang dipasang secara vertikal dengan sudut 90° pada bagian belakang alat distilasi. Penggunaan reflektor bertujuan untuk menambah panas matahari yang masuk ke absorber.
Pada penelitian ini variasi reflektor digunakan bersamaan dengan silinder Ø6 cm
Tisu
Silinder
Kaki silinder
12 Silinder
bertisu hitam. Gambar 8 menunjukan skema penggunaan reflektor beserta silinder bertisu hitam pada alat distilasi air energi surya.
Gambar 8. Skema penggunaan reflektor beserta silinder bertisu hitam pada alat distilasi air energi surya jenis absorber bak
Proses pengambilan data dilakukan pada lapangan terbuka selama 8 jam mulai dari pukul 08.00 pagi sampai pada pukul 16.00 sore. Alat distilasi yang digunakan diposisikan menghadap ke utara.
3.2 Peralatan Pendukung
Pada penelitian ini, digunakan beberapa peralatan untuk mendukung proses pengambilan data diantaranya:
1) Dallas Semiconductor Temperature Sensor (TDS), yaitu sensor untuk mengukur temperatur yang diletakkan pada beberapa titik alat penelitian.
2) Microcontroller Arduino, aplikasi software yang digunakan untuk melihat hasil pembacaan sensor-sensor yang digunakan pada penelitian.
Reflektor
Kaca penutup Silinder bertisu hitam
Bak penampung hasil air Rangka pendukung Bak distilasi
3) Etape Liquid Level Sensor, alat untuk mengukur ketinggian air hasil distilasi pada bak penampung hasil distilasi.
4) Solarmeter, alat untuk mengukur energi surya yang datang ke alat distilasi.
5) Gelas ukur, dugunakan untuk mengukur hasil air distilasi.
3.3 Parameter yang Divariasikan
Terdapat beberapa parameter yang akan divariasikan pada penelitian ini, antar lain:
1) Variasi jumlah massa air yang tertampung dalam bak yaitu 6 kg, 8 kg, dan 11 kg untuk alat distilasi model konvensional (Kv) dan alat distilasi model silinder bertisu putih (Mdw).
2) Variasi jumlah massa air yang tertampung dalam bak yaitu 6 kg, 8 kg, dan 11 kg untuk alat distilasi model konvensional (Kv) dan alat distilasi model silinder bertisu hitam (Mdb).
3) Variasi penggunaan reflektor pada model silinder bertisu hitam (Mdbr) dengan massa air dalam bak 6 kg.
3.4 Langkah Analisis
Pada penelitian ini akan menganalisis dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1) Menganalisis efek jumlah massa air dalam bak yaitu 6 kg, 8 kg, dan 11 kg.
Penelitian akan membandingkan alat distilasi model konvensional (Kv) dengan alat distilasi model silinder bertisu putih (Mdw).
2) Menganalisis efek jumlah massa air dalam bak yaitu 6 kg, 8 kg, dan 11 kg.
Penelitian akan membandingkan alat distilasi model konvensional (Kv) dengan alat distilasi model silinder bertisu hitam (Mdb).
3) Menganalisis efek penggunaan reflektor pada model silinder bertisu hitam (Mdbr) dengan massa air dalam bak 6 kg.
3.5 Variabel yang Diukur
Pada penelitian ini terdapat beberapa variabel yang diukur, diataranya sebagai berikut:
1) Temperatur absorber, Tw (°C)
2) Temperatur kaca penutup, Tc (°C) 3) Volume air hasil distilasi, m (liter)
4) Jumlah energi surya yang datang, G (watt/m2) 5) Lama waktu pengambilan data, t (detik) 3.6 Langkah Penelitian
Secara rinci, langkah-langkah penelitian sebagai berikut:
1) Menyiapkan alat distilasi jenis absorber bak beserta dengan peralatan pendukung pengambilan data.
2) Sebelum melakukan pengambilan data, kondisi alat distilasi harus diperiksa untuk memastikan tidak adanya kebocoran pada alat dan kerusakan pada sensor. Sisi luar kaca dibersihkan dari debu agar cahaya dapat masuk secara optimal.
3) Melakukan pengambilan data untuk setiap variasi yaitu:
a) Variasi jumlah massa air yang tertampung dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg pada alat distilasi model konvensional (Kv) dan alat distilasi model silinder bertisu putih (Mdw).
b) Variasi jumlah massa air yang tertampung dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg pada alat distilasi model konvensional (Kv) dan alat distilasi model silinder bertisu hitam (Mdb).
c) Variasi penggunaan reflektor pada model silinder bertisu hitam (Mdbr) dengan massa air 6 kg.
4) Pencatatan dan perekaman data dilakukan tiap 10 detik selama 8 jam dengan temperatur lingkungan. Penelitian dilakukan dari pukul 8 pagi sampai pukul 4 sore. Data yang dicatat antara lain: temperatur absorber (Tw), temperatur kaca (Tg), energi surya yang datang (G), dan jumlah volume air yang dihasilkan (m).
5) Melakukan pengolahan dan analisis data menggunakan persamaan (1) sampai (7).
19 distilasi model silinder bertisu hitam (Mdb), dan alat distilasi model silinder bertisu hitam menggunakan reflektor (Mdbr). Pengambilan data dilakukan selama 8 jam mulai dari pukul 08.00 hingga pukul 16.00. Data tersebut dicatat menggunakan sensor tiap 10 detik kemudian di rata-rata tiap jam.
Data penelitian model silinder bertisu putih (Mdw) dan model konvensional (Kv) sebagai pembanding.
Tabel 1. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 6 kg
Jam ke
Tabel 2. Data Penelitian Model Mdw dengan Massa Air 6 kg
Jam ke
Tabel 3. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 8 kg
Tabel 4. Data Penelitian Model Mdw dengan Massa Air 8 kg
Jam ke
Tabel 5. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 11 kg Jam ke
Tabel 6. Data Penelitian Model Mdw dengan Massa Air 11 kg
Data penelitian model silinder bertisu hitam (Mdb) dan model konvensional (Kv) sebagai pembanding.
Tabel 7. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 6 kg
Jam ke
Tabel 8. Data Penelitian Model Mdb dengan Massa Air 6 kg Jam ke
Tabel 9. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 8 kg
Tabel 10. Data Penelitian Model Mdb dengan Massa Air 8 kg
Jam ke
Tabel 11. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 11 kg
Jam ke
Tabel 12. Data Penelitian Model Mdb dengan Massa Air 11 kg
Data penelitian model silinder bertisu hitam menggunakan reflektor (Mdbr) dan model konvensional (Kv) sebagai pembanding.
Tabel 13. Data Penelitian Model Kv dengan Massa Air 6 kg
Jam ke
Tabel 14. Data Penelitian Model Mdbr dengan Massa Air 6 kg
Jam ke
4.2 Hasil Perhitungan
Berdasarkan data-data yang sudah dipaparkan sebelumnya, dilakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan (1) hingga persamaan (7). Hasil perhitungan tersebut disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut:
Data penelitian model silinder bertisu putih (Mdw) dan model konvensional (Kv) sebagai pembanding.
Tabel 15. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 6 kg Jam
ke
ΔT Pw Pc hfg qkonv quap qrad md G η
°C kPa MJ/kg W/m2 kg/m2 W/m2 %
1 -2,2 5,0 5,6 2,42 0,0 0,0 -13,3 0,00 434,4 0 2 2,9 8,7 7,4 2,40 0,8 5,6 18,7 0,02 517,9 1 3 7,5 15,7 10,6 2,37 0,9 10,2 52,5 0,05 584,9 2 4 11,9 22,9 12,6 2,35 1,0 13,7 87,2 0,08 581,7 2 5 12,3 24,7 13,4 2,35 2,8 41,4 91,8 0,32 554,7 7 6 12,7 23,8 12,5 2,35 5,5 78,4 93,8 0,72 560,9 13 7 13,1 23,7 12,2 2,35 9,6 137,2 96,4 1,47 555,3 24 8 12,9 19,5 10,0 2,36 14,2 170,5 91,8 2,08 524,9 31 Tabel 16. Data Penelitian Model Mdw dengan Massa Air 6 kg
Jam ke
ΔT Pw Pc hfg qkonv quap qrad md G η
°C kPa MJ/kg W/m2 kg/m2 W/m2 %
1 4,7 9,5 7,4 2,39 0,0 0,0 30,6 0,00 434,4 0 2 6,9 15,9 11,1 2,37 4,4 50,3 48,6 0,15 517,9 9 3 7,9 22,9 15,5 2,35 9,0 138,0 58,9 0,63 584,9 23 4 8,8 22,8 14,7 2,35 11,2 167,6 65,5 1,03 581,7 28 5 8,9 17,8 11,2 2,36 16,0 192,4 63,4 1,47 554,7 33 6 8,9 21,1 13,4 2,35 12,6 176,1 65,6 1,62 560,9 30 7 8,5 19,5 12,6 2,36 13,5 178,1 61,8 1,90 555,3 31 8 7,5 13,9 9,3 2,37 17,0 168,0 51,2 2,04 524,9 30
Tabel 17. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 8 kg
Tabel 18. Data Penelitian Model Mdw dengan Massa Air 8 kg Jam Tabel 19. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 11 kg
Jam
Tabel 20. Data Penelitian Model Mdw dengan Massa Air 11 kg Data penelitian model silinder bertisu hitam (Mdb) dan model konvensional (Kv) sebagai pembanding.
Tabel 21. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 6 kg Jam Tabel 22. Data Penelitian Model Mdb dengan Massa Air 6 kg
Jam
Tabel 23. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 8 kg
Tabel 24. Data Penelitian Model Mdb dengan Massa Air 8 kg Jam
Tabel 25. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 11 kg Jam
Tabel 26. Data Penelitian Model Mdb dengan Massa Air 11 kg
Data penelitian model silinder bertisu hitam menggunakan reflektor (Mdbr) dan model konvensional (Kv) sebagai pembanding.
Tabel 27. Data Perhitungan Model Kv dengan Massa Air 6 kg Jam Tabel 28. Data Penelitian Model Mdbr dengan Massa Air 6 kg
Jam
4.3 Pembahasan
Data-data yang diperoleh dari penelitian dan perhitungan akan dianalisis pada sub bab ini.
4.31 Efek Jumlah Massa Air dalam Bak Alat Distilasi Model Silinder Bertisu Putih (Mdw) dan Model Konvensional (Kv).
Gambar 9. Perbandingan hasil distilasi alat model Mdw dengan Kv Gambar 9 menunjukan perbandingan hasil distilasi pada alat model silinder bertisu putih (Mdw) dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Dari grafik tersebut menunjukan nilai hasil distilasi tertinggi sampai terendah masing-masing diperoleh pada variasi air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Didapatkan bahwa adanya penurunan hasil distilasi seiring dengan bertambahnya massa air dalam bak. Hal ini disebabkan oleh pengaruh jumlah massa air yang di panaskan dalam bak distilasi. Semakin sedikit massa air maka air akan lebih cepat panas. Laju penguapan akan semakin besar jika temperatur air didalam bak distilasi semakin tinggi. Jumlah energi panas yang
Gambar 9. Perbandingan hasil distilasi alat model Mdw dengan Kv Gambar 9 menunjukan perbandingan hasil distilasi pada alat model silinder bertisu putih (Mdw) dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Dari grafik tersebut menunjukan nilai hasil distilasi tertinggi sampai terendah masing-masing diperoleh pada variasi air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Didapatkan bahwa adanya penurunan hasil distilasi seiring dengan bertambahnya massa air dalam bak. Hal ini disebabkan oleh pengaruh jumlah massa air yang di panaskan dalam bak distilasi. Semakin sedikit massa air maka air akan lebih cepat panas. Laju penguapan akan semakin besar jika temperatur air didalam bak distilasi semakin tinggi. Jumlah energi panas yang