Persamaan yang digunakan - TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.3 Persamaan yang digunakan

(Arismunandar, W 1995) Efisisiensi alat distilasi energi surya (

𝜂)

didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi panas yang digunakan saat terjadinya proses penguapan air dengan jumlah radiasi surya yang datang selama proses pemanasan.

𝜂 =

^𝑚^𝑔^.ℎ^𝑓𝑔

𝐴𝑐.∫ 𝐺.𝑑𝑡₀^𝑡 (1)

Dengan mg adalah hasil air distilasi (kg), hfg merupakan panas laten penguapan (kJ/kg), Ac merupakan luasan alat distilasi (m²), G adalah jumlah energi surya yang datang (W/m²) dan dt merupakan lama waktu pemanasan (detik).

(Jansen, 1985) energi panas yang hilang melalui sisi absorber, sedangkan energi panas yang hilang pada alas dan sisi – sisinya diabaikan. sehingga keseimbangan energi pada air menghasilkan:

(τα)G_T = 𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖}+ 𝑞_{𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑠𝑖}+ 𝑞_𝑢𝑎𝑝 (W/m²) (2) dimana τ merupakan transmisivitas kaca (fraksi energi yang diteruskan), merupaka absortivitas kaca (fraksi energi yang diserap). Sebagian energi panas atau kalor dari absorber akan dipindahkan ke kaca dengan cara konveksi, radiasi dan penguapan. Proses perpindahan secara konveksi dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖} = 0,884 [𝑇_𝑎− 𝑇_𝑘× ^𝑝^𝑎^{− 𝑝}^𝑘

268,9 × 10³−𝑝_𝑤 × 𝑇_𝑎]

3 (W/m²) (3) 𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖}adalah energi yang terbuang dari kaca ke lingkungan (W/m²), Ta adalah temperatur air (⁰C), Tk adalah temperatur kaca (⁰C), kemudian untuk Pa adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m²). Pk

merupakan tekanan parsial uap air pada temperatur kaca (N/m²). Sementara itu untuk energi radiasi kaca ke lingkungan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

𝑞_{𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑠𝑖} = 𝜎 × 𝜀_𝑎 × [𝑇_𝑎⁴− 𝑇_𝑘⁴] (W/m²) (4) 𝑞_{𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑠𝑖} adalah energi yang terbuang dari absorber ke kaca (W/m²), 𝜎 merupakan konstanta Stefan Boltzman (5, 67 × 10⁻⁸ W/(m². K⁴)) , 𝜀_𝑎 adalah nilai emisivitas air. Untuk energi penguapan (𝑞_𝑢𝑎𝑝) dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞_𝑢𝑎𝑝 = 16,27 × 10⁻³. 𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖}^(𝑃^𝑎^{− 𝑃}^𝑘⁾

(𝑇_𝑎− 𝑇_𝑘) (W/m²) (5) 𝑞_𝑢𝑎𝑝 adalah energi penguapan dari absorber ke kaca (W/m²). Hasil air distilasi air energi surya dapat dihitung berdasarkan nilai yang diperoleh dari energi penguapan (𝑞_𝑢𝑎𝑝) . Laju distilasi (𝑚_𝑢𝑎𝑝) dapat dicari dengan hubungan :

12 dilakukan dengan tambahan variasi sekat kayu dan aluminium dimana alumunium sebagai aborber untuk meningkatkan laju penguapan pada alat distilasi pada permukaan sekat. Sekat kayu digunakan sebagai isolator untuk menahan panas dari plat absorber agar panas yang didapat tidak menyebar sampai di bawah permukaan bak yang berisi air dan panas tersebut tertahan pada plat absorber dimana cara ini akan mempercepat penguapan, sehingga memaksimalkan penguapan yang terjadi pada permukaan plat. Bahan sekat kayu terdiri dari multipleks yang disusun menjadi satu dan ditambahkan plat alumunium sebagai absorber ketebalan plat aluminium 2 mm sehingga total ketebalan dari sekat 18 mm.

Sekat kayu juga diberi lubang yang berjarak 4 cm pada plat dan berdiameter 1 cm. Lubang – lubang ini digunakan untuk menempatkan kain yang berfungsi sebagai sumbu. Kain yang dimasukkan akan dibentuk terlebih dahulu menjadi sebuah sumbu. kain yang digunakan dalam pengujian ini adalah jenis kertas bambu karena sifat dari kertas bambu yang akan meningkatkan kapilaritas yang timbul dari kertas bambu pada pengapung kayu, kertas bambu juga dipakai karena terdapat bagian berpori yang lebih cepat untuk menguapkan air. Kapilaritas merupakan peristiwa naik atau turunnya zat cair melalui celah sempit, naik turun suatu zat cair merupakan akibat dari gaya adhesi dan kohesi (Giancoli, 2014).

Proses kapilaritas dapat dilihat pada Gambar 2.2 yang terjadi pada kain pada sumbu yang ada pada lubang sekat membuat massa air yang tertampung dalam bak akan naik dan didistribusikan ke bagian yang lebih tinggi (permukaan atas plat absorber) akibat proses kapilaritas tersebut

massa air yang dipanaskan melalui radiasi dalam satu waktu akan lebih sedikit. Proses perpindahan air ke atas yang kecil akan mengurangi volume cairan yang dipindahkan, dengan akibat adanya gaya ke bawah yang tidak terimbangi, sehingga perpindahan ke bawah yang kecil menghasilkan gaya apung yang lebih besar, yang menyebabkan gaya ke atas tidak terimbangi (Cengel & Cimbala, 2008).

Gambar 2.4. Massa air total dalam bak absorber distilasi air energi surya

Gambar 2.5 Sekat kayu dan aluminium

Gambar 2.6 Sekat kayu dan aluminium dengan kertas bambu.

Pada penelitian ini dikembangkan menjadi 3 penelitian utama.

Penelitian pertama, yaitu menggunakan ketebalan kertas bambu 0,075 mm

dengan volume air yang digunakan pada bak absorber 2 liter. Pada Penelitian kedua menggunakan ketebalan kertas bambu 0,225 mm kertas bambu dengan volume air yang digunakan pada bak absorber 2 liter.

Penelitian ketiga adalah penelitian menggunakan ketebalan kertas bambu 0,375 mm volume air bak absorber yang digunakan 2 liter.

2.5 Hipotesis

1. Semakin sedikit massa air yang dipanaskan dalam suatu waktu akan meningkatkan efisiensi alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium.

2. Semakin tipis kertas bambu yang digunakan pada alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium, akan mempercepat proses penguapan serta pengembunan dan meningkatkan hasil serta efisiensi alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium.

15 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Skema dan Alat Penelitian

Pada penelitian ini digunakan alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium. Tujuan dilakukan modifikasi alat distilasi yaitu untuk meningkatkan efisiensi, dengan penambahan sekat kayu dan aluminium dengan variasi ketebalan kertas bambu. Kertas bambu memiliki tingkat penyerapan dan kapilaritas yang baik. Plat aluminium sebagai absorber pada bagian atas sekat. Plat aluminium memiliki ketebalan 2 mm sedangkan sekat kayu memiliki ketebalan 16 mm.

Sekat kayu berfungsi untuk menjaga kondisi temperatur bak agar tetap konstan dan temperatur panas tetap berada pada plat absorber. Plat aluminium diberi warna hitam sehingga sehingga nilai absortivitasnya menjadi lebih tinggi serta mempercepat proses penguapan, untuk sekat kayu pada alat distilasi ini terbuat dari multipleks dengan ukuran 33 cm X 30 cm dan ketebalan 3 cm. kemiringan kaca penutup bak 15⁰memiliki ketebalan 3 mm. Pada sekat kayu dan aluminium diberikan lubang sebanyak 42 lubang dengan diameter masing – masing lubang 1 cm seperti pada Gambar 2.5. Lubang tersebut digunakan untuk meletakkan sumbu. Sumbu terbuat dari kertas bambu yang dilapisi kain hitam.

Sumbu digunakan untuk menaikkan air dari bak ke permukaan plat absorber dengan proses kapilaritas. Ketika air naik keatas permukaan plat absorber yang sudah dilapisi kertas bambu, air akan terserap pada kertas bambu sehingga mempercepat proses penguapan.

Pada penelitian distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium dilakukan diruangan tertutup. Pengambilan data alat distilasi tidak dilakukan dibawah sinar matahari, sinar matahari

digantikan dengan lampu, lampu yang digunakan berjumlah 2 buah.

Pengambilan dilakukan selama 2 jam setiap variasi.

Gambar 3.1 Model alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium

Penelitian distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium dengan Variasi ketebalan kertas bambu yang digunakan dalam penelitian ini yaitu ketebalan 0,075 mm, 0,225 mm dan 0,375 mm. kertas bambu diletakkan pada permukaan plat absorber seperti pada Gambar 3.2. Pada pengujian pertama menggunakan konvensional atau distilasi air energi surya jenis bak tanpa menggunakan sekat kayu dan aluminium (lihat Gambar 3.3), pengujian distilasi air energi surya jenis bak konvensional dilakukan untuk membandingkan hasil dan efisiensi distilasi dengan menggunakan variasi sekat kayu dan aluminium dengan kertas bambu.

Gambar 3.2 Skema alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu & aluminium

Pada pengujian kedua distilasi air energi surya jenis bak digunakan sekat kayu dan aluminium dengan variasi ketebalan kertas bambu 0,075 mm. Pada pengujian ketiga distilasi air energi surya jenis bak digunakan sekat kayu dan aluminium dengan variasi ketebalan kertas bambu 0,225 mm. Pada pengujian keempat distilasi air energi surya jenis bak digunakan sekat kayu dan aluminium dengan variasi ketebalan kertas bambu 0,375 mm.

Gambar 3.3 Skema alat distilasi air energi surya jenis bak jenis konvensional

3.2 Peralatan Pendukung Pengambilan Data

Peralatan pendukung pada penelitian ini meliputi :

1. Solarmeter, yaitu alat untuk mengukur energi matahari yang datang ke alat pada satu saat.

2. Dallas Semiconductor Temperture Sensor (TDS) merupakan sensor untuk mengukur temperatur yang diletakkan pada beberapa titik alat penelitian.

3. Microcontroller Arduino Uno, yang merupakan mikrokontroler yang digunakan untuk membaca hasil sensor yang dipasang pada alat penelitian.

4. Etape Liquid Level Sensor, yaitu alat untuk mengukur ketinggian air hasil distilasi pada wadah bak hasil.

5. Gelas ukur digunakan untuk mengukur air hasil distilasi.

3.3 Parameter yang Divariasikan

Dengan volume air pada bak absorber 2 liter, variasi pada penelitian ini adalah :

1. Variasi ketebalan bambu 0,075 mm 2. Variasi ketebalan kertas bambu 0,225 mm 3. Variasi ketebalan kertas bambu 0,375 mm 3.4 Langkah Analisis

1. Menganalisis efek variasi ketebalan kertas bambu pada plat yaitu 0,075 mm dengan volume air yang digunakan pada bak absorber 2 liter.

2. Menganalisis efek variasi ketebalan kain jenis kertas bambu pada plat yaitu 0,225 mm dengan volume air yang digunakan pada bak absorber 2 liter.

3. Menganalisis efek variasi ketebalan kertas bambu pada plat yaitu 0,375 mm dengan volume air yang digunakan pada bak absorber 2 liter.

19 3.5 Variabel yang diukur

Pada penelitian ini, terdapat variabel yang diukur, di antaranya : 1. Temperatur Absorber, TA (⁰C).

2. Temperatur kaca penutup, TK (⁰C).

3. Volume air yang dihasilkan, m (kg) di dalam metode dijelaskan volume yang diukur.

4. Jumlah energi surya yang datang, G (Watt/m²).

5. Lama waktu pengambilan data, t (detik)

Massa air diukur berdasarkan volume air yang dihasilkan.

3.6 Langkah Penelitian

Pada penelitian ini diawali dengan pembuatan alat distilasi air tenaga surya jenis bak dengan pengapung kayu berkain dan berakhir pada analisis data. Secara rinci langkah penelitian sebagai berikut :

1. Menyiapkan alat distilasi air energi surya jenis bak dengan plat kayu berkain sesuai dengan Gambar 3.1 beserta peralatan pendukung pengambilan data.

2. Melakukan pengambilan data pada setiap variasi yang dilakukan yaitu:

• Variasi tanpa sekat kayu dan aluminium atau konvensional dengan massa air 2 liter pada bak absorber.

• Variasi dengan sekat kayu sebagai isolator dan aluminium sebagai lapisan absorber menggunakan massa air sebanyak 2 liter untuk ketebalan kertas bambu 0,075 mm, 0,225 mm dan 0,375 mm.

3. Pencatatan dan perekaman data penelitian dilakukan tiap 11 detik selama 2 jam dengan rata – rata data diambil tiap per 10 menit dalam temperatur ruangan. Data yang dicatat antara lain : Temperatur air (TA), temperatur kaca (Tk), energi surya menggunakan lampu pemanas yang diterima pada alat (G) serta jumlah air yang dihasilkan pada alat distilasi (m).

4. Sebelum melakukan penelitian pada alat, dilakukan pemeriksaan kondisi alat distilasi air energi surya serta dilakukan pembersihan pada kaca penutup, absorber dan bak absorber untuk memastikan tidak adanya kebocoran atau kerusakan pada sensor yang dipasang pada alat distilasi.

5. Setelah pengambilan data penelitian selesai, dilanjutkan dengan pengolahan dan analisis data menggunakan persamaan (2) hingga (6).

3.7 Diagram Penelitian

Penelitian distilasi air tenaga surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium diawali mempersiapkan alat distilasi dan bahan untuk variasi alat distilasi. Langkah selanjutya pembuatan alat distilasi dan dilakukan pengujian alat distilasi. Pengujian alat dilakukan untuk memastikan tidak ada kebocoran pada bak sebelum kaca penutup terpasang. Apabila tidak lulus dalam tes kebocoran alat tersebut akan dilakukan perbaikan supaya tidak bocor. Jika alat tersebut lulus pengujian kebocoran maka kaca penutup akan langsung dipasang pada bak absorber. Pengambilan data dilakukan di Lab Mekanika Fluida Universitas Sanata Dharma selama 8 jam dimulai dari pukul 08.00 WIB – 16.00 WIB. Setelah proses pengambilan data dilakukan pengolahan data dan penyusunan naskah tugas akhir. Alur proses penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Diagram alur penelitian

22 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Penelitian

Pada pengambilan data penelitian distilasi air energi surya dilakukan selama 2 jam, data direkam per 10 detik menggunakan sensor yang dipasang pada alat distilasi. Data yang sudah terekam pada sensor diambil nilai rata – rata tiap 10 menit. Intensitas energi surya (G) berasal dari radiasi 2 buah lampu pemanas yang digunakan dan dianggap konstan untuk setiap pengambilan data, massa air yang digunakan pada pengujian untuk setiap variasi yaitu 2 liter.

Tabel 1. Data distilasi air energi surya jenis bak Konvensional.

Konvensional

Tabel 2. Data distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium variasi ketebalan kertas bambu 0,075 mm.

Variasi Ketebalan kertas bambu 0,075 mm Waktu aluminium variasi ketebalan kertas bambu 0,225 mm.

Variasi Ketebalan kertas bambu 0,225 mm Waktu

Tabel 4. Data distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium variasi ketebalan kertas bambu 0,375 mm.

Variasi Ketebalan kertas bambu 0,375 mm Waktu

Tabel 5. Hasil perhitungan data distilasi air energi surya jenis bak Konvensional.

Tabel 6. Hasil perhitungan data distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium variasi ketebalan kertas bambu 0,075 mm.

Variasi Ketebalan kertas bambu 0,075 mm Waktu

Tabel 7. Hasil perhitungan data distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium variasi ketebalan kertas bambu 0,225 mm.

Variasi Ketebalan Kertas bambu 0,225 mm Waktu

Tabel 8. Hasil perhitungan data distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium variasi ketebalan kertas bambu 0,375 mm.

Variasi Ketebalan kertas bambu 0,375 mm Waktu

Gambar 4.1 Hasil air distilasi

Pada Gambar 4.1 menunjukkan hasil air distilasi. Pada grafik didapatkan hasil tertinggi pada variasi ketebalan kertas bambu 0,075 mm dengan hasil 100 ml selama 2 jam dengan massa air yang digunakan 2 liter pada bak. Sedangkan

Variasi ketebalan kertas bambu dalam waktu 120 menit Konvensional 0,075 mm 0,225 mm 0,375 mm

hasil terendah terjadi pada konvensional dengan hasil 47 ml selama 2 jam.

Pengaruh tingginya hasil variasi ketebalan kertas bambu 0,075 mm yaitu terdapat sekat kayu dan aluminium yang digunakan dalam pengujian variasi ketebalan tisu. Sekat kayu menjadi isolator ketika dipasang pada bak sehingga menjaga temperatur bak tetap konstan serta menjaga temperatur dari luar bak masuk kedalam bak, aluminium berfungsi sebagai plat absorber dimana radiasi dari energi surya tertahan dipermukaan plat absorber, pengaruh lain yaitu plat absorber diberi warna hitam yang membuat emisivitas menjadi tinggi sehingga membuat penyerapan air menjadi tinggi pada alat distilasi menjadi lebih optimal. Dipakainya variasi ketebalan kertas bambu memiliki peranan penting dalam meningkatkan hasil air, dimana pengaruh ketebalan kertas bambu juga menjadikan faktor yang meningkatkan hasil air, semakin tebal kertas bambu yang digunakan pada plat absorber membuat massa air yang tersimpan pada kertas bambu menjadi banyak.

Air berasal dari bak yang naik ke permukaan absorber melalui lubang pada plat absorber yang sengaja diberikan agar bisa diisi sumbu (sumbu terbuat dari kertas bambu) sehingga membuat air pada bak naik keatas permukaan plat karena adanya kapilaritas dari sumbu. Semakin tebal kertas bambu yang digunakan pada plat absorber membuat massa air yang ditampung semakin banyak. Namun tingginya massa air yang tersimpan pada kertas bambu membuat penguapan dan pengembunan menjadi lebih lama karena membutuhkan intensitas panas yang lebih banyak untuk membuat air pada kertas bambu menguap dan mengembun pada kaca penutup. Sehingga pada ketebalan kertas bambu 0,225 mm didapat hasil 89 ml selama 2 jam dengan massa air yang digunakan pada bak 2 liter dan 0,375 mm memiliki hasil 58 ml selam 2 jam dengan massa air yang digunakan pada bak 2 liter, lebih rendah dibandingkan dengan ketebalan 0,075 mm pada kertas bambu. Sedangkan apabila tidak menggunakan sekat kayu dan aluminium dan kertas bambu, hasil yang didapat juga lebih kecil (Konvensional). Penyebab rendahnya hasil air disebabkan radiasi lampu pada alat distilasi langsung mengenai bak distilasi yang terisi volume air, semakin banyak volume air pada bak distilasi semakin

lama air tersebut terpanasi sehingga membuat proses penguapan dan pengembunan menjadi lebih lama karena volume air pada bak harus terpanasi secara merata.

Gambar 4.2 Hasil efisiensi pada penelitian alat distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium.

Gambar 4.2 menunjukkan keseluruhan penelitian hasil tertinggi efisiensi terjadi pada ketebalan kertas bambu 0,075 mm didapat efisiensi 43% selam 2 jam dengan massa air yang digunakan 2 liter pada bak. Hal ini disebabkan pengaruh ketebalan kertas bambu semakin tebal tisu yang digunakan pada plat absorber membuat massa air yang tersimpan menjadi banyak namun ketika massa air yang banyak akan membuat laju penguapan dan pengembunan menjadi lebih lama karena panas dari energi surya membutuhkan waktu yang lebih lama dalam proses pemanasan efek lanjutan dari penguapan yang kurang efektif akan membuat pengaruh pada temperatur kaca rendah, sedangkan apabila ketebalan kertas bambu yang digunakan lebih tipis membuat massa air yang terserap lebih sedikit namun laju penguapan dan pengembunan menjadi lebih cepat karena fokus radiasi energi surya lebih optimal melakukan proses pemanasan air yang berada dikertas bambu. Efisiensi alat distilasi air energi surya dipengaruhi faktor – faktor penting yaitu beda temperatur antara

20%

Variasi ketebalan kertas bambu dalam waktu 120 menit

Konvensional 0,075 mm 0,225 mm 0,375 mm

temperatur kaca dan temperatur absorber (∆T), Q_uap, Q_konveksi serta massa air yang dipanaskan.

Pada (∆T) merupakan beda temperatur antara temperatur absorber dengan temperatur kaca. Beda temperatur merupakan hasil pengurangan temperatur absorber dengan temperatur kaca (Hayuningtyas & Sambada, 2018). Pada temperatur absorber akan selalu lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur kaca. Dengan beda temperatur membuat penguapan dan pengembunan pada alat distilasi menjadi lebih baik. Sehingga semakin besar perbedaan temperatur antara absorber dan kaca maka penguapan dan pengembunan pada alat distilasi menjadi baik.

Gambar 4.3 Hasil ∆T (°C) pada distilasi air energi surya rata – rata tiap 10 menit pada variasi jenis absorber

Pada nilai ∆T (°C) Gambar 4.3 menunjukkan kecenderungan yang selalu meningkat untuk seluruh variasi. Terlihat pada ∆T (°C) pada konvensional pada menit awal memiliki nilai negatif. Nilai negatif disebabkan temperatur kaca yang lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur absorber. Beda temperatur disebabkan pengurangan temperatur absorber dengan temperatur kaca (Hayuningtyas & Sambada, 2018). Pada temperatur absorber konvesional adalah temperatur air yang disekitar bak. Untuk mengukur temperatur air digunakan sensor yang diletakkan didalam air pada bak, sehingga untuk

memanaskan air memiliki waktu yang cukup lama agar temperatur seluruh air memiliki panas yang merata. Sehingga pada menit awal penelitian temperatur absorber lebih rendah dibandingkan temperatur kaca sehingga nilai negatif hingga menit 30. Pada ∆T (°C) mulai bernilai positif bisa dilihat pada tabel 5 dimana temperatur absorber memiliki nilai temperatur yang lebih panas dibandingkan dengan temperatur kaca. Nilai ∆T (°C) pada ketebalan kertas bambu 0,075 mm, 0,225 mm dan 0,375 mm hampir memiliki peningkatan yang hampir sama. Nilai ∆T (°C) yang yang besar pada ketebalan kertas bambu disebabkan nilai ∆T (°C) yang besar pada absorber disebabkan temperatur kaca yang telalu rendah, rendahnya temperatur ini dikarenakan sedikitnya pengembunan yang terjadi pada permukaan kaca (Setyaji & Sambada, 2018).

Pengembunan sedikit disebabkan penguapan yang kurang efektif karena adanya celah udara yang terjadi pada plat absorber yang diberi ketebalan kertas bambu.

Gambar 4.4 𝐐_{𝐤𝐨𝐧𝐯𝐞𝐤𝐬𝐢} rata – rata pada variasi distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium.

Pada Gambar 4.4 merupakan nilai Q_konveksi pada penelitian ini. Nilai konveksi yang diambil dari rata – rata per 10 menit selama 2 jam pada pengambilan data. Nilai Q_konveksi menggambarkan energi yang dipindahkan dari air panas yang tertampung dalam plat absorber ke permukaan kaca.

Gambar 4.4 juga menunjukkan bahwa Q_konveksi rata – rata terendah terjadi pada variasi jenis absorber tanpa sekat kayu dan aluminium (konvensional)

2,73

Variasi ketebalan kertas bambu dalam waktu 120 menit Konvensional 0,075 mm 0,225 mm 0,375 mm

dan yang terbesar menggunakan sekat kayu dan aluminium dengan variasi kertas bambu ketebalan 0,075 mm. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa pengaruh nilai Q_konveksi jenis variasi konvensional lebih rendah disebabkan karena jenis konvensional tidak menggunakan sekat kayu dan aluminium sebagai absorber, sehingga volume air yang diserap lebih banyak dan langsung menyerap air pada bak sehingga proses pemindahan energi dari air panas yang berada pada bak lebih lama memindahkan ke permukaan kaca.

Sebaliknya bila menggunakan sekat kayu dan aluminium dengan variasi ketebalan kertas bambu lebih mempercepat proses konveksi disebabkan adanya perbedaan temperatur permukaan sekat kayu dan aluminium. Sekat kayu berfungsi menjaga temperatur suhu bak sehingga yang panas tetap tertahan pada plat absorber (aluminium). Pada permukaan plat juga diberi kertas bambu, dimana kertas bambu berfungsi menyerap volume air, kapasitas volume air yang dapat diserap atau ditampung oleh kertas bambu tergantung ketebalan yang dipakai (0,075 mm, 0,225 mm dan 0,375 mm), semakin tebal kertas bambu maka air yang diserap semakin banyak, namun ketika banyaknya air yang terserap pada kertas bambu membuat laju penguapan semakin lama sedangkan semakin sedikit air yang terserap maka laju penguapan semakin cepat karena air yang dipanaskan sedikit sehingga laju penguapan lebih cepat.

Gambar 4.5 𝐐_𝐮𝐚𝐩 rata – rata pada variasi distilasi air energi surya jenis bak dengan sekat kayu dan aluminium.

32,0

Variasi ketebalan kertas bambu dalam waktu 120 menit Konvensional 0,075 mm 0,225 mm 0,375 mm

Faktor lainnya yang mempengaruhi hasil distilasi adalah Q_uap. Nilai Q_uap menunjukkan besarnya energi yang digunakan untuk proses penguapan air Q_uap yang merupakan fungsi hasil air distilasi per satuan luas. Sehingga nilai Q_uap menjadi salah satu indikator seberapa besar air yang dapat diuapkan tiap satu m². Q_uap merupakan fungsi dari Q_konveksi dimana semakin besar Q_konveksi maka Q_uap juga akan semakin besar maupun sebaliknya.

Pada Gambar 4.5 nilai Q_uap pada variasi absorber sekat kayu dan aluminium dengan variasi ketebalan kertas bambu 0,075 mm memiliki nilai

Dalam dokumen UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BAK DENGAN SEKAT KAYU DAN ALUMINIUM TUGAS AKHIR. Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan (Halaman 24-0)