Persamaan- Persamaan Dasar aliran fluida

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.5 Persamaan- Persamaan Dasar aliran fluida

Pompa adalah sebuah alat mekanik sederhana namun penting dalam menyalurkan tenaga untuk memindahkan cairan dengan laju aliran tertentu [32].

Untuk menghitung kebutuhan daya pompa yang diguakan dalam instalasi alat, diperlukan untuk mencari beberapa factor seperti kerugian gaya gesek, kerugian karna belokan/elbow [32].

1.Kesetimbangan Energi

Jumlah energi (E) yang masuk ke sistem = Jumlah energi (E) yang keluar sistem, atau dapat dirumuskan ke dalam persamaan[32]:

(E₁ + W_P) = (E₂ + ∆E_f + ∆E_m ) (2.10) 3. Kerugian energi karena gaya gesek

Merupakan suatu kerugian aliran yang disebabkan oleh adanya gesekan antara fluida dengan dinding saluran pipa lurus. Besarnya head loss mayor dapat dihitung dengan persamaan Darcy-Weysbach sevagai berikut:

∆Ef = f^𝐿

besarnya nilai f dapat diketahui dari jenis aliran yang terjadi. Unutk aliran laminar, besarnya koefisien gesek (f) dapat dihitung dengan persamaan

f= ⁶⁴

Re (2.13)

untuk aliran turbulen, besarnya koefisien gesek (f) dapat dihitung dengan persamaan Darcy. Rumus ini berlaku atas dasar kerugian head untuk panjang pipa ratusan meter.

f= 0.020+ ^0.0005

𝐷 (2.14)

Dimana: D= diameter dalam Pipa

Nilai f dapat juga dicari dengan menggunakan diagram Moody dengan menarik garis harga Re diplotkan dengan harga Relative Roughness ( ^𝜀

𝐷) 4. Head loss minor

Kerugian yang disebaban oleh adanya gesekan yang terjadi pada komponen tambahan seperti elbow, katup dan lainnya sepanjang jalur pemipaan. Besarnya head loss minor tergantung dari koefisien tahanan (f) asesoris yang digunakan.

H=f^𝑉2

2𝑔 (2.15)

Dimana : f = koefisien kerugian gesek V = kecepatan aliran fluida (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s²)

BAB III

METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Rancang bangun ini dilakukan pada Februari 2019- Juli 2019. Lokasi penelitian bertempat di Laboratorium Sustainable Energi Research Centre Gedung Magister Pascasarjana Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3.2 Alat Dan Bahan 3.2.1 Alat

Dalam penelitian ini, akan digunakan beberapa alat, untuk perancangan dan penentuan serta argumen dimensi akan dibahas pada bab IV. Alat yang dipakai dalam penelitian ini antara lain sebagai berikut:

1. Evaporator

Dalam penelitian ini, akan digunakan evaporator sebagai ruang pemanasan air laut. Evaporator merupakan bagian yang sangat penting dalam laju produksi air bersih. Evaporator dilengkapi dengan alat ukur rol untuk mengatur ketinggian air laut yang dibatasi dengan ketinggian maksimal 20 mm. Spesifikasi evaporator dalam penelitian ini sebagai berikut:

Gambar 3.1 evaporator

2. Kaca Penutup Evaporator

Penutup evaporator menggunakan kaca bening dengan tebal 3 mm dan ukuran 1000 mm x 1000 mm, argumen dan perancangan dimensi alat akan dibahas pada bab IV.

Gambar 3.2 Kaca Penutup Evaporator 3. Tangki Air Laut

Tangki berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air laut sebelum di masukkan ke dalam evaporator. Tangki air laut yang digunakan adalah botol air mineral dengan volume 19 L. Untuk volume dari tangki air laut, tidak memerlukan spesifikasi tertentu atau bisa menggunakan tangki dengan volume lebih besar atau lebih kecil sebab tangki merupakan hanya sebagai alat penampung air laut sebelum masuk ke basin supaya proses pengisian air laut ke basin tidak sulit serta tidak ada yang terbuang.

4.Pipa PVC

Pipa PVC digunakan untuk menyalurkan air pendingin kaca luar. Pipa pvc ½ inci digunakan sebagai pipa vertical dam pipa horizontal bercabang dimana sepanjang pipa dibuat lubang sebagai saluran air untuk mendinginkan kaca. Pipa

¾ inci digunakan sebagai penyalur air hasil sirkulasi ke box penampung.

Gambar 3.3 Pipa PVC

5. Pompa

Pompa berfungsi untuk mensuplai air dari bak penampung pendingin ke permukaan dinding kaca luar. Pompa yang digunakan merupakan pompa DC tenaga surya photovoltaic. Untuk spesifikasi daya pompa yang digunakan, akan dibahas selengkapnya di bab IV.

Gambar 3.4 Pompa

6. Photovoltaic

Photovoltaic berfungsi sebagai penggerak pompa untuk mensuplai air melalui pipa untuk mendinginkan dinding kaca luar sehingga proses kondensasi air lebih cepat pada permukaan kaca dalam.

Spesifikasi dari Photovoltaic yang digunakan adalah sebagai berikut:

Daya Maksimum : 100 WP

Voltase Maksimum : 18 V

Arus : 5.56 A

Ukuran : 1196 mm x 541 x 30 mm

Gambar 3.5 Photovoltaic 7. Bak Penampung

Untuk mendinginkan kaca, diperlukan air dingin yang disuplai pompa melalui pipa, dan air disirkulasikan kembali secara terus menerus. Sehingga dibutuhkan wadah penampung air sirkulasi yaitu bak penampung.

Gambar 3.6 Bak Penampung

8.Sterofoam

Digunakan sebagai isolator untuk mengurangi panas dari dalam evaporator terbuang ke lingkungan. Dengan adanya sterofoam ini, akan meningkatkan suhu pada evaporator dan menghambat terjadinya kehilangan energi dari sistem sehingga losses bisa diasumsikan sangat kecil.

Gambar 3.7 Sterofoam

9.Alumunium Foil

Digunakan sebagai isolasi pada permukaan sterofoam guna untuk menahan panas dari evaporator ke limgkungan.

Gambar 3.8 Sterofoam

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1.Air laut

Air laut yang digunakan berasal dari Pantai Bali Lestari (Martebing, Kabupaten Serdang Bedagai) dengan asumsi temperatur awal 25^o dan dengan konsentrasi 35 %.

2.Air pendingin

Air pendingin yang digunakan berasal dari air PDAM yang diambil dari Gedung Magister Teknik Mesin

3.2.3 Alat Ukur

Alat ukur yang digunakan untuk mengukur variabel-variabel dalam penelitian ini antara lain:

1.Hobo Microstation Data Logger

Alat ini dihubungkan ke data logger untuk kemudian dihubungkan ke computer untuk diolah datanya. Terdapat beberapa alat ukur Hobo Microstatiom data logger yaitu:

a. Pyranometer

Alat ini digunakan untuk mengkur radiasi matahari yang terdapat pada suatu lokasi.

b.Ambient Measurement Apparatus

Alat ini digunakan untuk mengukur temperatur lingkungan sekitar dengan waktu yang dapat ditentukan.

c. T and RH Smart Sencor

Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban dan temperatur lingkungan sekitar.

2.Thermokopel

Termokopel digunakan untuk mengukur temperature pada titik-titik sistem, dimana alat ini bekerja secara otomatis dan mencatat hasil pengukuran permenitnya dalam bentuk file MS. Excel. Dalam penelitian ini, termokopel yang digunakan berjumlah 6 buah. Adapun jenis thermokopel yang digunakan dalam penelitian ini adalah thermokopel jenis J. Termokopel tipe J terdiri dari Besi pada sisi positif (Thermocouple Grade) sedangkan sisi negatif negatif (Extension Grade) sekitar nikel dan tembaga. Rentangnya terbatas (0 hingga +750 °C). Thermocouple tipe J ini memiliki sensitivitas sekitar ~52 µV/°C.

3.Agilent

Agilent digunakan untuk mengukur temperatur pada titik titik sistem, dimana alat ini bekerja secara otomatis dan mencatat hasil pengukuran per menitnya dalam bentuk file Ms Excel. Pada percobaan ini kabel agilent atau yang disebut dengan kabel thermokopel yang digunakan berjumlah 12 titik yang dipasang pada alat penelitian tersebut.

Spesifikasi dari Agilent:

 Tipe : Agilent 34970A

 Buatan : Belanda

 Jumlah sensor thermokopel : 20 channels multiplexer

 Volt : 250 V

Gambar 3.9 Agilent 4.Gelas Ukur

Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume air bersih hasil desalinasi per 30 menit.

Gambar 3.10 Gelas Ukur 3.3 Objek Penelitian

Pada penelitian ini saya melakukan rancang bangun alat Solar Desalinasi dengan air pendingin kaca luar. Rancang bangun alat dilakukan dengan menggunkaan software Solidworks dan Autocad Mechanical 2016. Racang bangun alat dilakukan dengan mensurvey bahan terlebih dahulu, menentukan ukuran yang digunakan. Rancang bangun dilakukan untuk mendesain seluruh perangkat kerja melalui dari desain evaporator meliputi dimensi, jenis material yang digunakan dan juga perhitungan daya pompa untuk pompa pendingin.

3.4 Peralatan Yang Digunakan

Jenis peralatan yang dibutuhkan untuk rancang bangun adalah sebuah computer dengan spesifikasi sebagai berikut:

1. Perangkat keras (hardware)

Dalam hal ini perangkat keras yang digunakan adalah laptop yang digunakan untuk mendesain atau merancang seluruh alat penelitian.

a. Laptop

Laptop yang digunakan memiliki spesifikasi sebagai berikut:

- Processor : AMD Quad-Core Processor A6-5200 (2GHz)

- RAM : 4 GB

- CPU :2 GHz

- Sistem : Windows 8 Pro

- VGA : AMD Radeon^TM HD 8400

Gambar 3.11 Laptop

2. Perangkat Lunak

Perangkat lunak (software) yang digunakan untuk melakukan rancang bangun alat yaitu:

a. AutoCAD Mechanical 2016

AutoCAD adalah perangkat lunak computer CAD untuk menggambar 2 dimensi atau 3 dimensi yang dikembangkan oleh Autodesk.

AutoCAD digunakan untuk mendesain model evaporator, kerangka seluruh alat, model pompa dan pipa pendingin dan juga perangkat perangkat lainnya dalam bentuk 2D dan 3D.

Gambar 3.12 AutoCAD Mechanical 2016 3.5 Diagram Alir Perancangan

Secara garis besar secara garis besar, pelaksanaan penelitian ini dilaksanakan berurutan dan sistematis seperti ditunjukkan pada gambar 3.15

Gambar 3.13 Diagram Alir Peracangan S T A R T

Studi Literatur

Desain Alat dan Penyusunan Proposal Penelitian

Pembuatan Alat

Uji Ccoba Peralatan

Kesimpulan

Selesai Ya

Tidak

3.5 Eksperimen dan Pengumpulan

Alat desalinasi sistem pasif tenaga surya dengan kemiringan ganda yang dirakit terdiri dari evaporator, penutup yang berbahan kaca, pipa air pendingin kaca luar, pompa, tangki air laut, pipa saluran dari tangki ke evaporator dan pipa untuk hasil kondensasi. Proses pengujian dapat dilakukan dengan mengisi tangki air menggunakan air laut. Air laut yang telah terisi di tangki air, dialirkan ke evaporator dengan jalan membuka kran air hingga ketinggian air di evaporator mencapai 2 cm. ketinggian ini dapat dilihat dari penggaris yang terdapat di evaporator. Perancangan ketinggian air laut 2 cm pada evaporator didukung oleh penelitian sebelumnya yang dilakukan (T.A.Babalola, A.O.Boyo, R.O.Kesinro 2015)[34] dimana melakukan eksperimen dengan ketinggian air laut di basin yang bervariasi menunjukkan produsktivitas air bersih dengan ketinggian air laut 2 cm lebih tinggi dibandingkan dengan ketinggian lainnya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.14 perbandingan suhu rata-rata,kedalaman,dan produktivitas[34]

Dari tabel diatas, disimpulkan produksi air bersih dan juga suhu rata-rata serta energi matahari dengan ketinggian air laut 2 cm lebih tinggi dibandingkan dengan ketinggian lainnya.

Di evaporator terdapat 5 buah termokopel yang masing-masing berfungsi untuk mengukur suhu pada air laut, kaca bagian dalam dan luar sebelah barat, kaca bagian dalam dan luar sebelah timur, sedangkan untuk mengukur dan merekam temperature udara, kecepatan angin, intensitas radiasi dan kelembaban udara digunakan sensor yang terdapat pada HOBO Micro Station Data Logger

yang dipasang berdekatan dengan evaporator. Data yang dibaca oleh termokopel dan sensor dari HOBO Micro Station Data Logger dihubungkan ke laptop yang sebelumnya telah dikalibrasi dan disesuaikan bahasa programnnya.

Air laut yang mengalami kondensasi di evaporator akan menguap dan air kondesat akan menempel di kaca. Air dari box air disalurkan untuk mendinginkan kaca luar melalui pipa yang dirancang sehingga mengenai seluruh permukaan kaca, maka proses kondensasi akan berlangsung lebih cepat dan akan menghasilkan air kondensat lebih banyak. Sudut kemiringan kaca yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15^o sehingga uap air yang menempel pada kaca akan turun ke penampungan yang terdapat pada kaca hingga akhirnya keluar melalui selang air ke penampungan air bersih.

3.6 Proses Perancangan

Proses perancangan dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:

1. Penentuan dimensi alat dari panjang, lebar, tinggi evaporator dan 2. Penentuan sudut kemiringan kaca penutup evaporator

3. Pemilihan material yang digunakan

4. Perancangan daya minimal pompa untuk mengalirkan air pendingin ke permukaan kaca

5. Perancangan alat dengan menggunakan software Autocad 6. Pembangunan alat

7. Validasi perancangan

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Desain Alat

Desalinasi pada dasarnya merupakan proses untuk mendapatkan air bersih dari penyulingan air laut atau air kotor. Prinsip kerja desalinasi secara umum sangatlah sederhana. Air laut atau air kotor dipanaskan di evaporator, kemudian air akan menguap dan terjadi kondensasi, yang kemudian air kondensat akan ditampung di wadah penampung yang merupakan air bersih.

Untuk penelitian ini, penulis melakukan perancangan alat desalinasi seperti penelitian yang dilakukan sebelumnya akan tetapi dengan penambahan air sebagai pendingin kaca luar. Dengan pendinginan kaca, maka proses kondensasi akan berlangsung lebih cepat dan menghasilkan lebih banyak air bersih. Berikut dibawah ini desain dari rancang bangun alat dengan menggunakan software Autocad Mechanical 2016

. Gambar 4.1 Desain Alat

4.1.1 Desain Evaporator

Model evaporator didesain dengan ukuran panjang 1932 mm x lebar 1000 mm dan dengan tinggi bak evaporator 150 mm. Pada bagian luar evaporator akan

dipasang isolasi dengan sterofoam dengan tebal 30 mm dan selanjutnya dilapisi denggan alumunium foil. Untuk bagian atas evaporator akan dipasang dua buah kaca masing masing dengan kemiringingan 15^o pada sumbu x. Untuk material evaporator digunakan aluminium komposit.

1. Perancangan luas evaporator

Perancangan luas evaporator dilakukan untuk mendapatkan panjang dan lebar evaporator untuk mengevaporasikan air laut menjadi air bersih. Dalam peancangan ini, diasumsikan ketinggian evaporator 20 cm dan ketinggian air laut dalam evaporator 2 cm.

Dalam penelitian ini, target air bersih hasil desalinasi yang dihasilkan sebanyak 6 liter dari pengujian satu hari dimulai dari pukul 08.00-18.00 WIB.

Maka:

Untuk mengubah 6 kg air maka dibutuhkan energi (Q_use) sebesar:

Diketahui kalor laten untuk air L=2,26x10⁶J/kg Q_use = m.L[37]

Quse = 13,56 MJ

Dengan memasukkan nilai efisiensi rata-rata evaporasi air sebesar 50%, maka nilai kalor pada kolektor yaitu:

Qkolektor= ^{𝑄𝑢𝑠𝑒} [37]

= ^13,56

50 %

Qkolektor = 27,12 MJ

Untuk mendapatkan luas dari evaporator maka dilakukan perhitungan, dengan mengetahui nilai rata-rata radiasi yang diperoleh di kota Medan selama satu hari yaitu sebesar 14 MJ , maka luas penampang kolektor dapat diketahui.

Qkolektor = Qin. A [37]

27.12 MJ = 14 MJ/m² . A A= 1,93 m²

Nilai yang diperoleh dari hasil perhitungan untuk desain kolektor yaitu:

Luas minimum (A)= 1,93 m² maka panjang= 1,92 m dan lebar=1m dari dimensi lebar dari evaporator maka didapat ukuran lebar kaca yaitu 1 meter.

2. Menghitung sudut kemiringan kaca penutup

Diketahui ukuran panjang dan lebar kaca yaitu 1m x 1m, maka nilai k=1

dengan menggunakan persamaan trigonometri:

𝛽

𝑃

H

Y

K

k1 cos 𝛽 + k2 cos 𝛽 = P [38]

k cos 𝛽 + k cos 𝛽 = P 2kcos 𝛽=P

2(1) cos 𝛽=1,932 cos 𝛽=0,966 𝛽=15^o

Maka didapat kemiringan kaca penutup sebesar 15^o.

3. Menghitung tinggi atas dari evaporator (H)

Diketahui: 𝛽=15^o Y= 20 cm ½ L= 96,6 cm Maka H= Y + S

Dengan persamaan trigonometri S= ½ L tan 𝛽 Sehingga H= Y + ½ L tan 𝛽

= 20 cm + 96,6 cm tan 𝛽 =20 cm + 96,6 cm tan 15^o = 45,8 cm

Dengan demikian didapat tinggi atas evaporator (H) yaitu 458 cm

Untuk material evaporator yang digunakan yaitu Alluminium composite panel (ACP) adalah material yang digunakan sebagai body evaporator. Material

𝑆

𝛽 𝐻

Y

1/2𝐿

ini bebas dari serangan rayap dan lumut selain itu ada beberapa hal yang mempertimbangkan mengapa desain mengguakan ACP yaitu:

1. Permukaan yang rata

Bagian basin dari evaporator harus serata mungkin sebab akan di beri warna hitam pekat supaya energi matahari dapat diserap dengan merata dan proses evaporasi maksimal.

2. Fleksibel

Pada dasarnya Alumunium Composite Panel mudah dibentuk, dilipat, dibor dan dilengkungkan dengan peralatan konvensional maupun peralatan sederhana lainnya, sehingga dalam pembangunan alat lebih mudah.

3. Penghambat panas yang baik

ACP dapat menghambat panas dengan baik, hal ini dikarenakan bahan utamanya merupakan lembaran alumunium dan juga bahan inti polyethylene yang tidak akan menembuskan panas keluar dari area basin evaporator.

4. Anti karat

Dalam pengaplikasiannya, ACP akan dipasang di luar ruangan sebagai wadah air laut dalam evaporator dimana sangat rentan terjadinya korosi serta paparan sinar matahari dan hujan. Maka dengan bahan ACP yang tahan terhadap karat, merupakan pilihan paling tepat sebagai bahan perancangan.

5. Harga yang relatif murah

Harga alumunium composite panel alias ACP terbilang lebih terjangkau jika dibandingkan dengan material lainnya menjadi salah satu alasan memilih ACP sebagai material perancangan.

Material : Alumunium Composite Panel (ACP)

Tebal : 3 mm

Tinggi bawah : 200 mm

Tinggi atas : 458 mm

Panjang evaporator : 1932 mm Lebar evaporator : 1000 mm Tinggi basin dari tanah : 625 mm

Gambar 4.2 Evaporator

4.1.2 Desain Kaca Penutup Evaporator

Kaca penutup evaporator berfungsi sebagai tempat terjadinya kondensasi air pada alat desalinasi. Kaca yang dipasang pada sisi timur dan sisi barat alat dengan kemiringan 15^o.

Untuk pemilihan ketebalan kaca yaitu 3 mm didukung oleh penelitian sebelumnya oleh (Hitesh Panchal)[35] dengan kajian ketebalan kaca penutup dengan ketebalan bervariasi dari 4 mm, 5 mm dan 6 mm. Dari hasil penelitian yang dilakukan kaca penutup dengan ketebalan 4 mm memiliki nilai transmitansi (cahaya yang diteruskan) lebih tinggi, mendapatkan panas atau energi surya yang lebih banyak, memiliki efisiensi yang lebih tinggi, dan dapat disimpulkan semakin kecil ketebalan kaca penutup, maka semakin baik. Maka dengan itu, pada perancangan ini dipilih kaca dengan ketebalan 3 mm guna meningkatkan energi matahari yang akan diserap oleh basin. Alasan lain pemilihan kaca dengan ketebalan 3 mm yaitu mempertimbangkan ketahanan kaca penutup terhadap sinar matahari dan aliran air pendingin serta produk yang tersedia dipasaran yaitu dengan ketebalan 3 mm, 4 mm, 5 mm dan dengan ketebalan yang lain.

 Ukuran kaca : (1000 x 1000) mm

 Tebal : 3 mm

Gambar 4.3 Desain Kaca 4.1.3 Desain pipa pvc

Pipa pvc berfungsi sebagai penyalur air pendingin dari bak air ke seluruh permukaan kaca bagian luar. Pipa yang digunakan berukuran ½ inchi. di sepanjang kedua pipa horizontal, dibuat lubang sebagai saluran air ke permukaan kaca dan di ujung pipa di berikan sekat penutup pipa guna menghambat aliran air dari ujung pipa sehingga air pendingin dapat mengalir ke seluruh permukaan kaca.

Gambar 4.4 Pipa PVC

4.1.4 Desain Pipa Penampung Air pendingin

Setelah air pendingin dialirkan ke kaca, maka perlu ditampung kembali supaya air dapat disirkulasikan dan digunakan kembali.

Gambar 4.5 Pipa penampung

4.1.5 Desain Bak Penampung

Bak penampung berfungsi sebagai tempat dan penampungan air pendingin setelah melalui kaca. Dengan adanya bak penampung maka air pendingin akan terus menerus disikluskan ke seluruh permukaan kaca tanpa air harus di isi secara terus menerus.

Gambar 4.6 Bak Penampung

4.2 Perhitungan daya pompa air pendingin

Dalam perancangan model pompa dan pipa air pendingin, perlu dilakukan perhitungan head pompa untuk mengetahui berapa daya minimal pompa yang diperlukan serta permukaan kaca luar dapat teraliri air pendingin secara keseluruhan. Pompa yang digunakan adalah pompa DC. Adapun parameter yang diperlukan yaitu :panjang total pipa ,diameter pipa (d),viskositas kinematis air pada suhu air 30^oC ialah 0.000802 N/m² (𝜇),densitas air (𝜌) adalah 997 kg/m³. Pipa PVC yang digunakan memiliki diameter ¾ inci atau 1,905 cm dan total panjang pipa yang digunakan 313 cm dimana terdapat 3 buah elbow 90^o. Untuk mendapatkan berapa daya minimal pompa yang dibutuhkan maka perlu dicari head pompa terlebih dahulu.

Diketahui:

D = 1.905 cm (0.01905 m)

` L = 313 cm (3.13 m) 𝜌 = 997 kg/m³

𝜇 = 0.000802 N/m² (nilai viskositas kinematis air pada suhu 30^o)

Hp + ^𝑃1

P1=P2=0 (tekanan sama)

Untuk mendapatkan nilai f perlu dicari bilangan Reynolds, dengan membuat asumsi kecepatan aliran air sebesar 2m/s

Re = ^𝜌𝑣𝑑

Dengan menggunakan diagram Moody didapat nilai f= 0.038 Maka nilai Hf = 0.038 ^3.13

0.01905 2² 2(9.81)

=1.27 meter

Kemudian nilai H minor dengan adanya perancangan menggunakan elbow 90^o sebanyak 3 buah, dengan nilai k untuk pipa elbow ¾ inchi standart 90^o = 0.75 H_m = 𝛴k^𝑣2

Maka untuk HL= Hf(mayor)+ Hm(minor)

= 1.27 + 0.458 = 1.72 meter

Jadi nilai dari Head pompa didapat, Hp = Z2-Z1 + HL

= 1.11 + 1.72 = 3.44 meter

Selanjutnya untuk mengetahui berapa daya pompa yang dibutuhkan unutk mengalirkan air pendingin perlu dicari daya pompa dengan rumus:

P = Hp 𝛾Q

Sebelumnya perlu dicari debit dari aliran air dengan menggunakan asumsi kecepatan aliran sebesar 2 m/s, maka

Q= v A = (2) (^𝜋

4 0.01905²)

` = 5.67x10^-4 m³/s

Maka daya pompa untuk mengalirkan air ke permukaan kaca didapat:

P = (3.44) (9800) (5.67x10^-4)

= 19.207 watt

Dengan mendapat perancangan nilai Head pompa (H_p) = sebesar 3.44 meter dan daya pompa (P) sebesar 19.207 watt maka spesifikasi pompa yang digunakan harus memenuhi nilai minimal dari hasil perhitungan. Oleh karena itu, setelah melakukan survey dan pompa yang tersedia dipasaran memiliki spesifikasi Head Pompa sebesar 4 meter dan daya 45 watt dimana telah memenuhi dari

perancangan. Pompa DC yang digunakan dapat beroperasi meskipun daya yang diterima tidak mencapai 45 W, sehingga ketika sinar matahari redup sekalipun pompa tetap beroperasi untuk mendinginkan kaca.

Spesifikasi dari pompa yang digunakan adalah sebagai berikut:

 Daya : DC 12 V

 Kuat Arus : 5.4 A

 Putaran : Continuous

 Daya Motor : 45 W/ 5400 rpm

 Diameter Luar : 25 mm

 Max Head : 4 m

 Max Rate : 70 L/m

 Suhu Air : 0-60^oC

 Ukuran : (135 x 110 x 185) mm

 Massa : 1.3 kg

Untuk mensuplay daya untuk pompa, digunakan photovoltaic dengan spesifikasi 100 WP yang telah memenuhi daya minimal untuk pompa yang digunakan.

4.3 Rancang Bangun Alat

4.3.1 Tahap Awal Pembuatan Basin dan Rangka

Tahap pertama dalam rancang bangun alat merupakan pembuatan basin dan rangka dari keseluruhan alat. Dimensi keseluruhan dari basin dan kerangka mengikuti rancangan yang telah di hitung sebelumnya. Pada tahap ini, basin dicat dengan cat minyak hitam pekat guna mendapatkan daya serap energi matahari yang maksimal.

Gambar 4. 7 pembuatan basin dan rangka

4.3.2 Tahap Memasang tangki air laut

Tahap selanjutnya yaitu memasang tangki air laut sebagai saluran air laut masuk ke area basin, dengan adanya tangki ini, maka air laut dapat masuk kedalam basin tanpa ada yang terbuang dan dapat dialirkan perlahan dengan adanya keran pada pipa saluran air laut ke basin.

Gambar 4.8 pemasangan tangki air laut

4.3.3 Tahap Isolasi Basin

Basin diisolasi dengan menggunakan sterofoam dan kemudian dilapisi menggunakan alumunium foil guna untuk mencegah panas keluar dari area evaporator.

Gambar 4.9 Tahap isolasi basin

4.3.4 Tahap Pengisian Air Laut ke Dalam Basin

Air laut diisi ke dalam basin yang disalurkan dari pipa yang berasal dari tangki air laut.

Gambar 4.10 pengisian air laut

4.3.5 Tahap Pemasangan Kaca Evaporator

Kaca penutup evaporator yang digunakan yaitu kaca dengan ketebalan 3 mm dan dimensi 100 cm x 100 cm.

Gambar 4.11 pemasangan kaca evaporator

4.3.6 Tahap Pemasangan Agilent

Gambar 4.12 Pemasangan Agilent

Agilent digunakan untuk mengukur temperatur pada titik titik sistem, dimana alat ini bekerja secara otomatis dan mencatat hasil pengukuran per menitnya dalam bentuk file Ms Excel. Pada percobaan ini kabel agilent atau yang disebut dengan kabel thermokopel yang digunakan berjumlah 12 titik yang dipasang pada alat penelitian tersebut.

4.3.7 Instalasi Pompa Dan Pipa Air Pendingin

Dalam penelitian ini, akan di kaji perbandingan produksi air bersih alat desalinasi dari dua alat, maka dengan itu, satu alat akan dipasang pendingin kaca luar yaitu air mengalir yang dialirkan oleh pompa DC tenaga surya.

Dalam penelitian ini, akan di kaji perbandingan produksi air bersih alat desalinasi dari dua alat, maka dengan itu, satu alat akan dipasang pendingin kaca luar yaitu air mengalir yang dialirkan oleh pompa DC tenaga surya.