BAB III METODE PENELITIAN
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 dibutuhkan untuk menaikan temperatur air berbanding lurus dengan jumlah massa air. Semakin banyak massa air, maka jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk memanaskan air semakin besar (Persamaan 7). Besar radiasi matahari (G) yang diterima alat juga mempengaruhi hasil distilasi. Semakin
910
besar radiasi matahari yang diterima alat maka hasil distilasi akan semakin banyak. Dari grafik dapat dilihat bahwa variasi massa air 6 kg mendapatkan hasil distilasi tertinggi dibandingkan dengan variasi lainnya. Dapat dijelaskan bahwa jumlah massa air yang sedikit dengan radiasi matahari yang besar, menyebabkan air akan lebih cepat panas dan lebih cepat menguap. Faktor lain yang mempengaruhi tinggi atau rendahnya nilai unjuk kerja alat distilasi adalah beda temperatur kaca dan air didalam bak (ΔT), h konveksi, q konveksi, dan q uap.
Dari gambar 9 juga didapatkan bahwa pada model Mdw, peningkatan hasil disitilasi terjadi pada variasi massa air 11 kg. Sedangkan penurunan hasil distilasi pada model Mdw terjadi pada variasi massa air 6 kg dan 8 kg.
Penurunan ini terjadi karena radiasi matahari yang diterima absorber (silinder tisu putih) lebih banyak yang dipantulkan dari pada yang diserap, sehingga radiasi matahari yang diterima untuk memanaskan air tidak optimal.
Sedangkan peningkatan hasil distilasi model Mdw pada variasi massa air 11 kg terjadi karena massa air yang dipanaskan pada model Kv lebih banyak dari pada model Mdw, ditambah radiasi matahari yang datang kecil sehingga membuat waktu pemanasan air menjadi lama dan membuat laju penguapannya menjadi rendah. Hal tersebut membuat hasil distilasi model Kv lebih sedikit.
Gambar 10. Perbandingan efisiensi alat distilasi model Mdw dengan Kv
30.46 29.76
Gambar 10 menunjukan perbandingan efisiensi alat distilasi model silinder bertisu putih (Mdw) dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Dari gambar tersebut menunjukan bahwa terjadi peningkatan efisiensi model Mdw pada variasi massa air 11 kg sebesar 11,10 %. Sedangkan model Mdw pada variasi massa air 6 kg dan 8 kg mengalami penurunan efisiensi. Pada variasi massa air 6 kg efisiensi menurun sebesar 2,15 % dan pada variasi massa 8 kg efisiensi menurun sebesar 6,17 %.
Gambar 11. Beda temperatur alat distilasi model Mdw dan Kv
Gambar 11 menunjukkan perbedaan temperatur (ΔT) rata-rata setiap jam alat model Mdw dan Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Grafik diatas menunjukan bahwa perbedaan temperatur pada variasi alat konvensional (Kv) dengan variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg mendapatkan nilai negatif pada jam pertamanya. Nilai negatif ΔT tersebut terjadi karena temperatur kaca lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur absorber. Tingginya temperatur kaca dibandingkan temperatur absorber ini disebabkan karena volume air yang dipanaskan pada alat model Kv lebih banyak dibandingkan model Mdw. Pada jam pertama radiasi matahari yang diterima alat belum seluruhnya dapat memanaskan air didalam bak sehingga membutuhkan waktu. ΔT yang bernilai
-3 -2 -10123456789 10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6 7 8
ΔT (°C)
Waktu (jam)
Kv 6 kg air Mdw 6 kg air Kv 8 kg air Mdw 8 kg air Kv 11 kg air Mdw 11 kg air
negatif ini juga dipengaruhi oleh nilai kapasitas panas dari kaca dan air.
Kapasitas panas adalah besaran terukur yang menggambarkan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat sebesar jumlah tertentu.
Nilai kapasitas panas yang dimiliki air lebih besar dibandingkan kaca. Karena mempunyai kapasitas panas yang lebih besar, air dapat menyimpan panas lebih banyak dari kaca, akibatnya temperatur air naik lebih lambat dibanding kaca (Doddy Purwadianto & F.A. Rusdi Sambada, 2013). Temperatur air yang naik lebih lambat dibandingkan kaca tersebut menyebabkan temperatur kaca lebih tinggi dibanding temperatur air pada jam pertama sehingga ΔT yang didapat bernilai negatif.
Gambar 12. Beda temperatur (ΔT) rata-rata model Mdw dan Kv
Gambar 12 menunjukan perbedaan temperatur (ΔT) rata-rata yang didapat alat model Mdw dan Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Perbedaan temperatur kaca dan temperatur absorber (ΔT) merupakan salah satu faktor tinggi atau rendahnya unjuk kerja alat distilasi yang didapat. Nilai ΔT yang tinggi mempercepat proses perpindahan uap dari absorber ke kaca sehingga proses distilasi akan mendapatkan hasil yang baik. Semakin tinggi perbedaan temperatur, maka proses penguapan akan lebih mudah. Pada Gambar 11 dapat dilihat bahwaΔT tiap jam pada model Kv selalu mengalami peningkatan yang besar dibandingkan dengan model Mdw dan pada Gambar 12 juga menunjukan
7.76 7.48
model Kv mendapatkan nilai ΔT rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan model Mdw pada setiap variasi massa air. Hal ini disebabkan karena pada model silinder bertisu putih (Mdw) radiasi matahari yang diterima absorber ada yang di pantulkan oleh tisu sehingga tidak terserap secara maksimal oleh absorber. Nilai ΔT yang tinggi tersebut menyebabkan hasil distilasi yang didapat pada model konvensional lebih banyak dibandingkan model Mdw pada variasi massa air 6 kg dan 8 kg sehingga hasil yang didapat berbanding lurus dengan nilai ΔT. Namun, nilai ΔT yang tinggi pada model konvensional belum tentu mendapatkan hasil yang baik, hal tersebut dapat dilihat pada variasi massa air 11 kg. Pada variasi massa air 11 kg, tinggi temperatur absorber model Kv tidak setinggi temperatur absorber model Mdw. Temperatur absorber yang semakin tinggi akan mempercepat laju penguapan air. Laju penguapan yang tinggi tersebut menyebabkan hasil distilasi yang di dapat banyak.
Gambar 13. Perbandingan quap model Mdw dan model Kv
Gambar 13 menunjukan perbandingan nilai quap pada alat distilasi model Mdw dan model Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Laju penguapan yang tinggi akan meningkatkan hasil distilasi. Nilai laju penguapan ini dapat dilihat pada nilai quap. Nilai quap menunjukan besarnya energi rata-rata yang digunakan untuk proses penguapan air. Nilai quap tertinggi hingga nilai terendah masing-masing didapatkan pada massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg.
168.00
Gambar 14. Perbandingan q konveksi model Mdw dengan model Kv Gambar 14 menunjukan perbandingan nilai qkonveksi pada alat distilasi model Mdw dan model Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Qkonveksi
merupakan rugi-rugi pada alat distilasi. Rugi-rugi yang dimaksud adalah energi yang berpindah dari air yang tertampung dalam absorber ke permukaan kaca bagian dalam secara konveksi. Dari grafik diatas nilai tertinggi hingga nilai terendah qkonveksi didapatkan masing-masing pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Nilai qkonveksi yang didapat berbanding lurus dengan nilai quap, dikarenakan quap merupakan fungsi dari qkonveksi.
4.32 Efek Jumlah Massa Air dalam Bak Alat Distilasi Model Silinder Bertisu Hitam (Mdb) dan Model Konvensional (Kv).
Gambar 15 menunjukan perbandingan hasil distilasi pada alat model silinder bertisu hitam (Mdb) dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Dari grafik didapatkan hasil distilasi meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah massa air didalam bak.
Peningkatan hasil distilasi tersebut disebabkan oleh nilai radiasi matahari yang didapat. Pada pernyataan sebelumnya dijelaskan bahwa semakin besar radiasi matahari yang diterima alat maka hasil distilasi akan semakin banyak.
Sehingga hasil distilasi yang didapat berbanding lurus dengan nilai radiasi matahari yang diterima alat.
Gambar 15. Perbandingan hasil distilasi alat model Mdb dengan Kv Dari grafik juga didapatkan bahwa pada alat model silinder bertisu hitam (Mdb) mendapatkan nilai hasil distilasi lebih tinggi dibandingkan dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air 6 kg dan 11 kg. Sedangkan nilai hasil distilasi model Mdb dan Kv pada variasi 8 kg tidak terjadi peningkatan. Besarnya nilai hasil distilasi pada model Mdb yang lebih tinggi ini disebabkan oleh penggunaan tisu berwarna hitam pada silinder. Tisu berwarna hitam dapat menyerap radiasi matahari lebih baik dibandingkan dengan tisu berwarna putih. Hal ini dikarenakan warna hitam memiliki nilai absorbtivitas yang tinggi dibandingkan warna putih. Faktor lain yang mempengaruhi besarnya nilai hasil distilasi pada model Mdb adalah daya serap tisu yang nantinya juga berdampak pada kemampuan kapilaritas tisu tersebut.
Gambar 16. Ilustrasi pori-pori tisu (a) putih dan (b) berwarna (Alfathy dkk, 2017)
Gambar 16 menunjukan ilustrasi pori-pori yang berbeda pada tisu putih dan tisu yang berwarna. Menurut Alfathy dkk (2017) penggunaan colourant (tinta, pewarna, atau pigmen yang mampu menanamkan warna)mampu mengubah struktur pori menjadi lebih sempit sehingga menurunkan daya serap tisu.
Sehingga pada model silinder bertisu hitam (Mdb) dapat dikatakan bahwa tisu yang digunakan memiliki struktur pori yang kecil dan daya serapnya rendah.
Daya serap yang rendah ini memudahkan kandungan air pada tisu lebih cepat menguap. Hal ini disebabkan daya serap tisu yang rendah membuat kemampuan kapilaritas dari tisu juga menurun sehingga air yang naik ke atas untuk dipanaskan menjadi lebih sedikit. Sehingga massa air yang terkandung dalam tisu juga menjadi lebih sedikit. Massa air yang sedikit ini membuat air lebih mudah dan cepat untuk dipanaskan. Semakin mudah dan cepat pemanasan air tersebut mengakibatkan penguapan yang terjadi semakin cepat, sehingga nilai hasil distilasi yang didapat besar.
Gambar 17. Perbandingan efisiensi alat distilasi model Mdb dengan Kv Gambar 17 menunjukan perbandingan efisiensi alat distilasi model silinder bertisu hitam (Mdb) dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air dalam bak 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Dari gambar tersebut menunjukan bahwa
model Mdb pada variasi massa air 8 kg mendapatkan nilai efisiensi yang sama dikarenakan hasil distilasi yang diperoleh sama besar. Sedangkan terjadi peningkatan efisiensi model Mdb pada variasi massa air 6 kg dan 11 kg masing-masing sebesar 19,99 % dan 21,54 %. Jika dibandingkan dengan model Mdw, efisiensi yang didapat oleh model Mdb lebih baik dibandingkan dengan model Mdw sehingga model Mdb lebih menguntungkan. Dapat dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 17, ditunjukan efisiensi model Mdw mengalami penurunan efisiensi pada variasi massa air 6 kg dan 8 kg, sedangkan pada model Mdb malah mengalami kenaikan. Pada variasi massa air 11 kg model Mdb kenaikan efisiensinya lebih besar 7,74% dibandingkan model Mdw. Hal tersebut disebabkan penggunaan warna hitam pada model Mdb. Warna hitam pada tisu membuat radiasi matahari dapat diserap dengan baik. Dibandingkan dengan tisu berwarna putih, radiasi matahari yang diterima tisu berwarna putih ada yang dipantulkan sehingga tidak terserap dengan baik oleh absorber.
Gambar 18. Beda temperatur alat distilasi model Mdb dan Kv
Gambar 18 menunjukkan nilai perbedaan temperatur (ΔT) rata-rata setiap jam alat Mdb dan Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Grafik diatas menunjukan bahwa perbedaan temperatur pada variasi alat konvensional (Kv)
-3 -2 -10123456789 10 11 12 13 14 15
1 2 3 4 5 6 7 8
ΔT (°C)
Waktu (jam)
Kv 6 kg air Mdb 6 kg air Kv 8 kg air Mdb 8 kg air Kv 11 kg air Mdb 11 kg air
dengan variasi massa air 11 kg mendapatkan nilai negatif pada jam pertamanya. Perbedaan temperatur yang bernilai negatif tersebut terjadi karena temperatur kaca lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur absorber.
Tingginya temperatur kaca dibandingkan temperatur absorber ini disebabkan karena massa air yang dipanaskan pada alat model Kv lebih banyak dibandingkan model Mdb sehingga membutuhkan waktu untuk memanaskan air pada jam pertamanya. Nilai kapasitas panas air yang lebih besar dibandingkan kaca juga menjadi faktor ΔT bernilai negatif. Kapasitas panas air yang lebih besar menyebabkan air dapat menyimpan panas lebih banyak dari kaca sehingga temperatur air naik lebih lambat dibanding kaca. Faktor lain yang mempengaruhi nilai ΔT bernilai negatif adalah radiasi matahari yang datang ke alat distilasi tidak semuanya dapat diterima oleh absorber. Radiasi matahari yang datang diterima terlebih dahulu oleh kaca. Radiasi yang diterima oleh kaca ini tidak semuanya dapat diteruskan ke absorber, melainkan sebagian radiasi diserap oleh kaca, sebagian dipantulkan oleh kaca, dan sisanya diteruskan ke absorber. Hal tersebut membuat kaca dapat dipanaskan dengan cepat pada jam pertama, sedangkan air di dalam absorber yang tidak menerima semua radiasi masih membutuhkan waktu untuk dipanaskan pada jam pertama.
Gambar 19. Beda temperatur (ΔT) rata-rata model Mdb dan Kv
6.70
Gambar 19 menunjukan perbedaan temperatur (ΔT) rata-rata yang didapat alat model Mdb dan Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Pada umumnya nilai ΔT yang didapat akan berbanding lurus dengan hasil distilasinya. Semakin tinggi ΔT maka hasil distilasi juga semakin banyak.
Namun, pada hasil penelitian didapatkan bahwa nilai ΔT yang besar tidak menjamin akan mendapatkan hasil yang besar juga. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 18 dan Gambar 19. Pada jam ke 4 hingga jam ke 8 yang ada pada grafik (Gambar 18), dapat diketahui bahwa nilai ΔT yang didapat alat model konvensional selalu lebih tinggi dibandingkan alat model Mdb. Pada Gambar 19 juga menunjukan alat model Konvensional mendapatkan nilai ΔT rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan alat model Mdb pada setiap variasi massa air.
Namun, hasil distilasi yang didapat pada model konvensional lebih rendah dibandingkan model Mdb pada variasi massa air 6 dan 11 kg. Menurut Murugavel dkk (2009) hal tersebut dapat terjadi karena pada temperatur pengoperasian yang tinggi, laju produksi akan meningkat seiring dengan penurunan perbedaan temperatur air dan kaca sampai perbedaan temperatur kaca dan atmosfir meningkat.
Gambar 20. Perbandingan q uap model Mdb dengan model Kv
78.44
Gambar 20 menunjukan perbandingan nilai quap pada alat distilasi model Mdb dan model Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Laju penguapan yang tinggi akan meningkatkan hasil distilasi. Nilai laju penguapan ini dapat dilihat pada nilai quap. Grafik diatas menunjukan nilai quap yang didapat pada model Mdb lebih besar dari pada model Kv, nilai quap yang lebih besar menunjukkan bahwa uap air yang diembunkan pada kaca lebih banyak sehingga hasil distilasi yang didapat pada model Mdb juga lebih banyak dari pada model Kv. Pada variasi massa air 8 kg, hasil distilasi model Mdb dan Kv memiliki hasil distilasi yang sama dikarenakan nilai quap yang didapat tidak berbeda jauh. Nilai quap terbesar didapatkan pada model Mdb dengan variasi massa air 11 kg yaitu sebesar 145,59 W/m2. Quap yang besar ini membuat variasi Mdb dengan massa air 11 kg mendapatkan hasil paling baik.
Gambar 21. Perbandingan q konveksi model Mdb dengan model Kv Gambar 21 menunjukan perbandingan nilai qkonveksi pada alat distilasi model Mdb dan model Kv pada variasi massa air 6 kg, 8 kg, dan 11 kg. Qkonveksi adalah panas yang dipindahkan dari absorber menuju kaca secara konveksi. Dari grafik, nilai qkonveksi tertinggi didapatkan pada model Mdb variasi massa air 6 kg sebesar 13,97 W/m2. Sedangkan nilai qkonveksi terendah didapat pada model Kv variasi massa air 11 kg sebesar 9,76 W/m2.
4.33 Efek Penggunaan Reflektor Pada Model Silinder Bertisu Hitam (Mdbr)
Gambar 22. Perbandingan hasil distilasi alat model Mdbr dengan model Kv Gambar 22 menunjukan perbandingan hasil distilasi alat model silinder bertisu hitam menggunakan reflektor (Mdbr) dengan model konvensional (Kv) pada variasi massa air dalam bak 6 kg. Dari hasil yang didapat, alat model Mdbr mendapatkan hasil distilasi terbaik yaitu sebesar 1290 ml. Sedangkan pada model Kv mendapatkan hasil terendah yaitu sebesar 1080 ml.
Peningkatan hasil distilasi yang terjadi pada model Mdbr didapatkan sebesar 19,44 %. Peningkatan hasil distilasi ini disebabkan penggunaan reflektor pada alat distilasi. Kedua alat distilasi yang diteliti memang menerima radiasi matahari yang sama, namun jumlah energi matahari yang diterima absorber kedua alat berbeda. Jumlah energi matahari yang diterima alat menggunakan reflektor lebih besar dibandingkan alat konvensional. Hal ini dikarenakan penggunaan reflektor pada alat distilasi mampu menambah energi panas pada absorber. Tambahan energi panas ini membuat temperatur absorber meningkat dibandingkan model konvensional. Dapat dilihat pada Tabel 13 dan Tabel 14, peningkatan temperatur absorber terbesar alat model Mdbr dibandingkan alat model Konvensional terjadi pada jam ke 1 (pertama) yaitu
Peningkatan hasil distilasi yang terjadi pada model Mdbr didapatkan sebesar 19,44 %. Peningkatan hasil distilasi ini disebabkan penggunaan reflektor pada alat distilasi. Kedua alat distilasi yang diteliti memang menerima radiasi matahari yang sama, namun jumlah energi matahari yang diterima absorber kedua alat berbeda. Jumlah energi matahari yang diterima alat menggunakan reflektor lebih besar dibandingkan alat konvensional. Hal ini dikarenakan penggunaan reflektor pada alat distilasi mampu menambah energi panas pada absorber. Tambahan energi panas ini membuat temperatur absorber meningkat dibandingkan model konvensional. Dapat dilihat pada Tabel 13 dan Tabel 14, peningkatan temperatur absorber terbesar alat model Mdbr dibandingkan alat model Konvensional terjadi pada jam ke 1 (pertama) yaitu