Penelitian Yang Pernah Dilakukan

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

B. Penelitian Yang Pernah Dilakukan

Alat destilasi air laut energi surya menggunakan arang sebagai absorber sekaligus sebagai sumbu menghasilkan efisiensi 15% di atas alat destilasi jenis sumbu. Pada penelitian ini alat destilasi diposisikan miring dan air laut dialirkan dari satu sisi alat kesisi lain yang lebih rendah (Naim et. al., 2002a). Penelitian alat destilasi energi surya menggunakan penyimpan panas dengan material berubah fase menghasilkan air destilasi 4,536 L/m²

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

dalam 6 jam atau setara dengan efisiensi 36,2%. Material penyimpan panas yang digunakan adalah air lilin parafin dan minyak parafin. Dengan menggunakan bahan penyimpan panas alat destilasi ini dapat bekerja siang dan malam (Naim et. al., 2002b). Penelitian alat destilasi surya satu tingkat menggunakan aspal sebagai penyimpan panas dapat bekerja siang dan malam. Efisiensi yang dihasilkan sampai 51%. Proses destilasi pada malam hari memberikan kontribusi sebanyak 16% dari total air destilasi yang dihasilkan. Alat destilasi ini dilengkapi dengan penyembur air (Badran, 2007). Penelitian alat destilasi energi surya jenis kolam tunggal seluas 3m² di Amman, Jordania menggunakan campuran garam, pemberian warna lembayung dan arang untuk meningkatkan daya serap air terhadap energi surya menghasilkan peningkatan efisiensi sebesar 26%

(Nijmeh et. al., 2005). Penelitian destilasi energi surya dengan posisi kondensor di bagian bawah destilator dan posisi destilator miring menghasilkan kenaikan efisiensi yang cukup baik sehingga dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 5,1 kg/(m².hari). Posisi alat destilasi yang miring menyebabkan terjadinya sirkulasi alami udara yang mendorong uap air ke kondensor di bagian bawah. Pada alat destilasi dengan posisi miring berpindahnya uap air disebabkan oleh beda tekanan destilator dengan kondensor dan sirkulasi alami (Fath et. al.,2004).

Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 50% (Fath et.

al., 1993). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan

kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 48% sampai 70% jika kondensor mengalami pendinginan (Bahi et.

al., 1999). Penelitian destilasi air energi surya dengan kondensor pasif menghasilkan efisiensi yang berbeda pada posisi kondensor yang berbeda.

Posisi kondensor di bagian atas alat destilasi menghasilkan efisiensi 15,1%

sementara pada posisi di bawah dihasilkan efisiensi 30,54%. (Ahmed, 2012)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Skema Alat Penelitian

Alat destilator air energi surya pada penelitian ini terdiri dari :

1. Alat destilator air energi surya konvensional atau destilator air energi surya tanpa kondenser pasif belakang atas (Gambar 3.1).

2. Alat destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas (Gambar 3.2).

Gambar 3.1. Destilator Air Energi Surya Konvensional

Gambar 3.2. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif Belakang Atas

B. Variabel yang Divariasikan

Variabel yang divariasikan antara lain :

1. Ketinggian air terkontaminasi di dalam bak destilator (Gambar 3.3) a. 10 mm

b. 20 mm c. 30 mm

2. Konfigurasi alat destilator air energi surya : a. Destilator air energi surya konvensional

b. Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor (Gambar 3.3)

c. Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas ditutup terpal plastik (Gambar 3.4).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

d. Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dan reflektor (Gambar 3.5).

(a)

(b)

(c)

Gambar 3.3. Ketinggian Air Terkontaminasi yang Didestilasi

Gambar 3.4. Destilator Air Energi Surya Konvensional dengan Reflektor

Gambar 3.5. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Belakang Atas Ditutup Terpal

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.6. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif Belakang Atas dan Reflektor

C. Parameter yang Diukur

Parameter yang diukur antara lain :

1. Temperatur air terkontaminasi di dalam bak destilator (T_W) 2. Temperatur kaca penutup (TC)

3. Temperatur kondenser pasif belakang atas (T_K)

4. Volume air hasil destilasi yang dihasilkan oleh bak destilator (VBak) 5. Volume air hasil destilasi yang dihasilkan oleh kondenser pasif

belakang atas (V_Kond)

6. Energi surya yang datang (G) 7. Lama waktu pengambilan data (t)

Pengukuran temperatur pada air terkontaminasi, udara pada kondenser pasif dan kaca penutup menggunakan sensor temperature TDS (Dallas

Semiconductor Temperature Sensor), pengukuran pertambahan volume air hasil destilasi menggunakan level kapasitif dan pengukuran energi surya yang datang menggunakan Solar Meter yang telah dikalibrasi terlebih dahulu dengan Pyranometer. Pemeriksaan atau monitoring kinerja alat ukur dan data yang telah didapat menggunakan software microcontroller Arduino 1.5.2. Pengambilan data setiap 1 skema penelitian adalah 6 hari dan dalam 1 hari pengambilan data dilakukan selama 8 jam dimulai pukul 08.00 WIB sampai dengan 16.00 WIB.

D. Langkah Penelitian

Langkah penelitian antara lain:

1. Persiapan dan penyusunan alat.

Penyusunan alat dilakukan sesuai dengan masing-masing skema alat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 3.1. Tabel Pengambilan Data

No Destilator acuan Variasi konfigurasi destilator

2. Pemasangan soket TDS dan level, soket baterai pada Stalker.

Pemasangan soket baterai adalah awal pengambilan data.

Pengambilan data dilakukan pada masing-masing skema destilator secara bergantian dan bersamaan dengan destilator air energi surya konvensional sebagai acuan pembanding.

3. Pemeriksaan dalam pengambilan data.

Pemeriksaan dilakukan dengan cara menghubungkan logger dengan perangkat laptop dan pemeriksaan data menggunakan software Arduino. Pengambilan data dilakukan selama 8 jam perhari selama 6 hari berturut-turut untuk masing-masing variabel yang divariasikan.

4. Pencatatan data.

Pencatatan data yang dilakukan secara otomatis oleh stalker antara lain T_W, T_K, T_C, G, t dilakukan setiap 6 detik dan pencatatan manual

yang dilakukan peneliti antara lain VBak, VKond dilakukan sebelum pengambilan data dan sesudah pengambilan data.

5. Pemeriksaan alat setelah pengambilan data.

Pemeriksaan dilakukan untuk memastikan kesiapan alat jika digunakan pada pengambilan data pada hari berikutnya. Kesiapan alat yang dimaksud adalah tidak terjadi kebocoran pada alat dan tidak terjadi error pada instrumen alat ukur.

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)

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

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 :

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

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)

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

Tanggal 29 November 2013

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

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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

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

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

. 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

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

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

. 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

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

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

Dalam dokumen PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI (Halaman 35-0)