Peningkatan efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. PENINGKATAN EFISIENSI DESTILASI AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN ENERGY RECOVERY DENGAN METODE KAPILARITAS. TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin. Diajukan oleh: YOSEF SUPRIADI NIM: 125214086. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016 i.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. INCREASING THE EFFICIENCY OF SOLAR WATER DISTILLATION USING RECOVERY ENERGY WITH CAPILARITY METHOD. FINAL PROJECT Presented as partitial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. Presented by: YOSEF SUPRIADI NIM: 125214086. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016 ii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. TUGAS AKHIR PENINGKATAN EFISIENSI DESTILASI AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN ENERGY RECOVERY DENGAN METODE KAPILARITAS. Disusun Oleh:. YOSEF SUPRIADI NIM: 125214086. Telah disetujui oleh:. Pembimbing,. A. Prasetyadi, S.Si, M.Si.. iii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. PENINGKATAN EFISIENSI DESTILASI AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN ENERGY RECOVERY DENGAN METODE KAPILARITAS. Yang dipersiapkan dan disusun oleh: YOSEF SUPRIADI NIM: 125214086 Telah dipertahankan di hadapan dewan penguji Pada tanggal Dan dinyatakan telah lulus memenuhi syarat. Susunan Dewan Penguji Nama lengkap. Ketua. Tanda Tangan. : RB Dwiseno Wihadi, ST, M.Si. ____________. Sekretaris : Doddy Purwadianto, ST, MT. _____________. Anggota. _____________. :. A. Prasetyadi, S.Si, M.Si. Yogyakarta, 18 Febuari 2016 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Dekan. Sudi Mungkasi, S. Si., M. Math. Sc., Ph.D.. iv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR. Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul : PENINGKATAN EFISIENSI DESTILASI AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN ENERGY RECOVERY DENGAN METODE KAPILARITAS Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari tugas ahir yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali bagian informasinya dicantumkan dalam daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.. Yogyakarta, 18 Febuari 2016 Penulis. Yosef Supriadi. v.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS. Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Nama. : Yosef Supriadi. Nomor Mahasiswa : 125214086 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah dengan judul :. PENINGKATAN EFISIENSI DESTILASI AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN ENERGY RECOVERY DENGAN METODE KAPILARITAS Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberi royalti kepada saya selama masih mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 18 Febuari 2016 Yang menyatakan. Yosef Supriadi. vi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. INTISARI. Salah satu cara mendapatkan air bersih adalah dengan menggunakan alat destilasi energi surya. Permasalahan yang dihadapi alat destilasi energi surya saat ini adalah tingkat efisiensi yang dihasilkan masih rendah. energy recovery dengan metode kapilaritas adalah salah satu cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat alat destilasi energi surya yang memanfaatkan energy recovery dengan metode kapilaritas, menganalisis pengaruh ketinggian air di bak destilator dan pengaruh penggunaan pendingin kaca maupun reflektor terhadap air yang dihasilkan setelah proses destilasi, menganalisis efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dan destilasi energi surya konvensional. Variasi yang diteliti adalah ketinggian air dalam bak 1 cm dan 0,5 cm sedangkan pada alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas ditambahkan variasi pendingin kaca dan reflektor. Secara keseluruhan hasil yang didapatkan alat destilasi menggunakan energy recovery lebih baik dari pada alat destilasi konvensional. Hasil terbaik dari semua variasi yang diteliti adalah ketika ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm tidak menggunakan pendingin kaca dan tidak menggunakan reflektor, efisiensi teoritis sebesar 53,36 %, efisiensi aktual sebesar 52,19 % dan air yang dihasilkan sebesar 4,16 kg dengan energi surya yang datang sebesar 573,01 W/m2. Faktor utama yang mempengaruhi hasil tersebut adalah energi surya yang datang pada saat penelitian paling tinggi. Kata kunci : destilasi air, efisiensi, energi surya, energy recovery, sifat kapilaritas.. vii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. ABSTRACT A way for getting clean water is to distillate using solar energy. One of the problems on solar water distillation equipment today is it’s low efficiency. Energy recovery with the capillary method is one way that can be done to improve the efficiency. The purpose of this study is to make solar energy distillation equipment that utilizes energy recovery with capillary method, to analyze the effect of the water level in the distillation tub, influence of the use of glass cooling, reflectors effect to water distillation process results, and to analyze the efficiency of solar energy water distillation using energy recovery with the capillary method, and distillation of conventional solar energy. Variations investigated were the water level in the tub that were 1 cm and 0.5 cm, while the distillation equipment using energy recovery capillarity methods varied by adding glass cooler and reflectors. Overall the results obtained using the energy recovery distillation equipment is better than conventional distillation equipment. The best results of all the examined variations are when the water level in the distillation tub was 0.5 cm, using no cooling glass and no reflector. The theoretical efficiency is 53.36 %, the actual efficiency is 52.19 %, the water produced is 4.16 kg and solar energy received is 573.01 W/m2. The main factors that influence these results is solar energy that comes on when the highest research. Keywords: water distillation, efficiency, solar energy, energy recovery, capillarity properties.. viii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan berkat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Peningkatan efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas” ini karena adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas segala bantuan berupa dorongan, dukungan baik dalam hal material, morial maupun spriritual antara lain kepada: 1. Sudi Mungkasi, S. Si., M. Math. Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik dan Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. 3. A. Prasetyadi, S.Si, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah mendampingi dan memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir. 4. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T., yang telah membimbing dalam proses pembuatan alat serta saat penelitian tugas akhir ini.. ix.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 5. Dr. Drs. Vet. Asan Damanik, M.Si., selaku dosen mata kuliah pra skripsi yang sudah memberikan pengetahuan dan masukan selama pembuatan Tugas Akhir. 6. Ag. Rony Windaryawan selaku Laboran yang telah membantu dan memberikan izin dalam penggunaan fasilitas yang diperlukan dalam penelitian ini. 7. Seluruh dosen pengajar Program Studi Teknik Mesin dan staff Fakulras Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas segala kerjasama, pelayanan dan bimbingan selama penulis menempuh kuliah dan proses penulisan tugas ahir. 8. Bapak Misdi dan Ibu Supriyati selaku orang tua penulis, Krismawati dan Kristiyanti selaku kakak dari penulis, yang selalu memberikan dukungan, mendoakan, memberi semangat, dan semua fasilitas yang penulis butuhkan selama menempuh kuliah sampai menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Raphael Retta, Selaku tim yang membantu dalam perancangan, pembuatan, perbaikan alat dan pengambilan data. 10. Teman-teman seperjuangan, Daniel Hutahaean, Karel Giovanni, Rio Christy B, Andrew William M, B. Morgan Wijayanto, Sigit Jalu P, Laurensius Praba, dan semua teman Teknik Mesin Angkatan 2012 dan teman-teman penulis lainnya, terima kasih. 11. Keluarga kos Griya Kanna, Jakataru David E, Prima Nugroho, Charisca Ekaputra Budiono, Malvin Choco, Sylviana Hesti P, Lucia Effelin. x.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Cindya D,. Bertha Nathania, Celly Brita, Blasius Filimon dan yang. lainnya, terima kasih 12. Sahabat sekaligus keluarga, Almer Rayhan, Stepanus Wijaya N, Adela Dela Tiara, Aisah Gita M, Anindita D, Mbak Atma dan Om Efran yang telah memberi semangat untuk menyelesaikan tugas akhir. 13. Pihak – pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan dorongan dan bantuan dalam wujud apapun selama penyusunan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam penyusunan tugas akhir ini karena keterbatasan pengetahuan yang belum diperoleh, oleh karena itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat positif dan membangun dalam penyempurnaan laporan ini. Semoga karya tulis ini berguna bagi pembaca. Apabila terdapat kesalahan dalam penulisan naskah ini penulis mohon maaf. Terima Kasih.. Yogyakarta, 18 Febuari 2016 Penulis. Yosef Supriadi. xi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. JUDUL ..................................................................................................................... i TITLE ..................................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN............................................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .....................................................v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................ vi INTISARI .............................................................................................................. vi ABSTRACT ......................................................................................................... viii KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................1 1.1.. Latar Belakang ......................................................................................1. 1.2.. Rumusan Masalah .................................................................................3. 1.3.. Tujuan ...................................................................................................4. 1.4.. Manfaat .................................................................................................4. 1.5.. Batasan Masalah....................................................................................5. BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................6 2.1. Pengertian Destilasi ...............................................................................6. 2.2. Landasan Teori ......................................................................................7. 2.3. Penelitian yang Pernah Dilakukan ...................................................11. BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................14 3.1. Skema Alat Penelitian .........................................................................14. 3.2. Variabel yang Divariasikan .................................................................17. 3.3. Parameter yang Diukur .......................................................................17. 3.4. Langkah Penelitian ..............................................................................18. 3.6.. Alat Pendukung Pengambilan Data ....................................................19. xii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 3.7.. Analisis Data .......................................................................................20. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................21 4.1. Data Penelitian ....................................................................................21. 4.2. Hasil Penelitian ...................................................................................33. 4.3. Pembahasan .........................................................................................37. BAB V PENUTUP ................................................................................................51 5.1. Kesimpulan .........................................................................................51. 5.2. Saran ....................................................................................................52. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................53 LAMPIRAN ...........................................................................................................54. xiii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR TABEL. Tabel 1. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, dan hanya menggunakan pendingin kaca pada hari pertama .................... 23. Tabel 2. Data pada Ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm, tidak menggunakan pendingin kaca dan tidak menggunakan reflektor pada hari kedua ................................................................................... 24. Tabel 3. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, hanya menggunakan reflektor hari ketiga ..................................................... 25. Tabel 4. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator. 0.5 cm,. menggunakan reflektor dan menggunakan pendingin kaca pada hari keempat ............................................................................................... 26 Tabel 5. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator. 1 cm,. menggunakan reflektor dan menggunakan pendingin kaca pada hari keempat .............................................................................................. 27 Tabel 6. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari pertama ........................................................................................ 28. Tabel 7. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari kedua............................................................................................ 29. Tabel 8. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari ketiga ........................................................................................... 30. Tabel 9. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari keempat........................................................................................ 31. xiv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 10. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 1 cm pada hari kelima .......................................................................................... 32. Tabel L.1 Sifat Air dan Uap Jenuh ...................................................................... 54. xv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. Gambar 1.. Prinsip kerja alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery. ....................................................................................... 8. Gambar 2.. Panjang kapilaritas kain ............................................................... 10. Gambar 3a.. Komponen alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery kondensor pasif ............................................................. 15. Gambar 3b.. Komponen alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery kondensor pasif tampak samping .................................. 15. Gambar 4.. Komponen alat destilasi energi surya konvensional standar ........ 16. Gambar 5.. Grafik rata-rata efisiensi teoritis rata-rata pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan alat destilasi konvensional . ............................................. 38. Gambar 6.. Grafik rata-rata efisiensi aktual pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan alat destilasi konvensional. ........................................................... 41. Gambar 7.. Grafik. (hasil air yang terdestilasi) dari kelima variasi. selama 10 jam pengambilan data pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas. ........... 44 Gambar 8.. Grafik perbandingan antara. (massa air yang terdestilasi). pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan. xvi. ( hasil air yang.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. terdestilasi) pada alat destilasi konvensional selama 10 jam pengambilan data. ......................................................................... 46 Gambar 9.. Grafik perbandingan antara massa uap air destilasi ( massa air yang terdestilasi (. ) dengan. pada alat destilasi air. menggunakan energy recovery metode kapilaritas dari kelima variasi selama 10 jam pengambilan data. ..................................... 48 Gambar 10.. Letak. ,. dan. pada alat destilasi air menggunakan energy recovery metode kapilaritas. ........................................................ 49 Gambar L.1. Alat destilasi Konvensional .......................................................... 56. Gambar L.2. Alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas 56. Gambar L.3. Alat destilasi bagian energy recovery dan kapilaritas kain .......... 57. Gambar L.4. Air pendingin kaca ...................................................................... 57. Gambar L.5. Penampung air terkontaminasi ..................................................... 58. Gambar L.6. Penunjuk ketingian air dalam bak ................................................ 58. Gambar L.7. Penampung air hasil destilasi ....................................................... 59. Gambar L.8. Sensor yang digunakan ................................................................. 59. Gambar L.9. Sensor yang digunakan ................................................................. 60. xvii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Air merupakan salah satu sumber utama kehidupan bagi makluk hidup tidak terkecuali bagi manusa. Di Indonesia kebutuhan akan air bersih seperti untuk. air minum. semakin hari semakin. dirasakan terbatas. akan. ketersediaannya baik itu masyarakat perkotaan maupun masyarakat di daerah-daerah terpencil. Ketersediaan air yang seringkali tidak mencukupi kebutuhan tersebut dikarenakan sumber air yang ada telah terkontaminasi oleh bahan tidak kesat mata seperti; bahan kimia, bakteri, kuman penyakit, tanah garam (air laut), dan bahan lain yang dapat membahayakan bila dikonsumsi secara langsung. Selain itu, air yang telah terkontaminasi dapat menimbulkan penyakit di dalam tubuh. Umumnya masyarakat akan membeli air minum untuk memenuhi kebutuhannya dan masyarakat daerah terpencil mereka menampung air hujan untuk dimanfaatkan sebagai air minum. Memenuhi kebutuhan akan air minum dengan cara membeli akan berdampak pada kesejahteraan masyarakat itu sendiri dan memanfaatkan air hujan sebagai air minum akan berdampak menimbulkan penyakit yang merugikan bagi kesehatan. Sehingga diperlukan tindakan untuk membersihkan air tersebut dari bahan kontaminan yang terkandung di dalamnya. Untuk memisahkan dan menjernihkan air dari bahan kontaminan, terdapat beberapa cara yang dapat dilakukan sendiri oleh masyarakat salah. 1.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 2. satunya dengan menggunakan destilasi tenaga surya. Saat ini potensi tenaga surya di Indonesia belum dimanfaatkan dengan baik, hal ini dikarenakan harga energi terbarukan masih terbilang kalah bersaing dibandingkan bahan bakar fosil akibat kurang dikuasainnya teknologi dan kebijakan harga energi. Alat destilasi air pada umumnya berbentuk kotak dan terdiri dari dua komponen utama, yaitu bak air dan kaca penutup. Fungsi dari bak air itu sendiri adalah menyerap energi surya untuk menguapkan air sehingga air terpisah dari zat yang mengkontaminasi. Kaca penutup berfungsi sebagai tempat mengembunnya uap air sehingga diperoleh air bersih yang dapat langsung untuk dikonsumsi. Permasalahan yang dihadapi alat destilasi energi surya saat ini adalah tingkat efisiensi yang dihasilkan masih rendah. Salah satu faktor penyebab rendahnya efisiensi tersebut adalah terjadinya kerugian kalor. Kerugian kalor terjadi akibat perbedaan temperatur. Temperatur dalam kotak destilator lebih tinggi dibandingkan temperatur lingkungan sekitar alat destilasi sehingga kalor mengalir keluar dari kotak destilator ke lingkungan sekitar. Terdapat dua jenis kerugian kalor yaitu kerugian kalor akibat kurang baiknya bahan isolasi atau kurang rapatnya kotak destilasor dan kerugian kalor akibat proses pengembunan uap air yang secara bersamaan melepaskan kalor ke lingkungan melalui kaca penutup. Salah satu cara meningkatkan efisiensi destilasi air tenaga surya adalah dengan memperkecil kerugian kalor pada saat pengembunan uap air dengan memanfaatkan panas yang dilepas pada.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 3. saat pengembunan untuk menguapkan pada tingkat berikutnya. Cara inilah yang disebut dengan energy recovery. Energy recovery memerlukan komponen tambahan pada alat destilasi yaitu berupa kondensor pasif yang umumnya berbentuk kotak dan terletak di bagian belakang kotak destilator. Penggunaan kondensor pasif pada alat destilasi menyebabkan sebagian uap air hasil proses penguapan dalam kotak destilator akan mengalir ke dalam kondensor pasif dan akan terjadi pengembunan pada dinding pengembun kondensor pasif. Pada saat terjadi pengembunan terjadi pula pelepasan panas. Panas yang dilepaskan itulah yang digunakan kembali untuk menguapkan air pada metode kapilaritas. Dalam hal ini penulis tertarik untuk membahas efisiensi dari alat destilasi dengan energy recovery menggunakan metode kapilaritas serta variabelvariabel lainnya yang mempengaruhi efisiensi, di antaranya jumlah massa air pada alat destilasi (jumlah massa air mempengaruhi temperatur air), jumlah masa air dalam kondensor pasif, perbandingan volume antara kotak destilator dengan kondensor pasif terhadap jumlah energi surya yang digunakan untuk proses penguapan.. 1.2 Rumusan Masalah Destilasi air tenaga surya merupakan salah satu cara untuk menjernihkan air yang mengandung zat kontaminan sehingga cara ini dapat digunakan untuk mengatasi masalah akan kekurangan air bersih. Dalam hal ini destilasi air tenaga surya masih bermasalah dengan rendahnya efisiensi yang.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 4. dihasilkan. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi adalah dengan energy recovery dengan metode kapilaritas. Dengan adanya hal tersebut, penulis tertarik untuk meneliti beberapa masalah yaitu 1. Mengetahui peningkatan efisiensi destilasi air tenaga surya dengan energy recovery metode kapilaritas, 2. Mengetahui efisiensi mana yang lebih baik antara destilasi air tenaga surya dengan kondensor pasif dan energy recovery metode kapilaritas dengan alat destilasi air konvensional, 3. Mengetahui pengaruh variasi ketinggian air maupun variasi penggunaan pendingin kaca dan reflektor.. 1.3 Tujuan Tujuan yang diperoleh dari penelitian ini adalah 1. Membuat prototipe alat destilasi energi surya dengan menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas, 2. Menganalisis pengaruh ketinggian air di kotak destilator, 3. Menganalisis pengaruh penggunaan pendingin kaca maupun reflektor terhadap air yang dihasilkan setelah proses destilasi, 4. Menganalisis efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dan destilasi energi surya konvensional. 1.4 Manfaat Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah 1. Menambah kepustakaan teknologi alat destilasi air energi surya,.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 5. 2. Hasil penelitian ini diharapkan mendapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi alat destilasi air energi surya yang dapat diterima dengan baik oleh masyarakat, 3. Memudahkan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih, 4. Meningkatkan kesehatan dan kesejahteraan masyarakat.. 1.5 Batasan Masalah Dalam penelitian yang akan dilakukan, penulis membatasi masalahmasalah yang akan dibahas yakni 1. Penulis membatasi penelitian khusus alat destilasi surya dengan memanfaatkan energy recovery dengan metode kapilaritas, 2. Ketinggian air di dalam bak destilasi divariasikan sebanyak 2 variasi yakni 1 cm dan 0,5 cm dan menggunakan variasi lain seperti penggunaan reflektor dan pendingin kaca, 3. Pada alat destilasi konvensional (tanpa menggunakan energy recovery metode kapilaritas) ketinggian air sama yakni 1 cm dan 0,5 cm tidak menggunakan reflektor maupun pendingin kaca, 4. Air yang masuk ke dalam kotak destilator tidak mengalami proses pemanasan terlebih dahulu, 5. Menambahkan satu variasi alat lagi berupa destilasi horizontal sederhana tanpa kondensor pasif dimana destilasi horizontal sederhana ini dijadikan sebagai pembanding, sehingga diperoleh hasil pemodelan yang lebih efektif untuk diterapkan pada penelitian selanjutnya..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Destilasi Destilasi air energi surya merupakan salah satu metode untuk memisahkan air dari bahan kontaminasi sehingga diharapkan mampu menghasilkan air yang jernih. Sedangkan kegunaan energy recovery sebagai pemanfaatan kembali dari sisa kalor pada kotak destilator yang dialirkan ke kondensor pasif sehingga dapat meningktkan jumlah efisiensi dari hasil pendestilasian air. Alat destilasi air dengan energi surya ini merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan masyarakat terhadap air bersih terutama untuk daerah yang tidak terjangkau sumber energi listrik ataupun daerah terpencil. Alat destilasi air pada umumnya berbentuk kotak dan terdiri dari dua komponen utama, yaitu bak air dan kaca penutup. Bak air digunakan untuk menyerap energi surya untuk menguapkan air sehingga air terpisah dari zat yang mengkontaminasi dan kaca penutup berguna sebagai tempat mengembunnya uap air sehingga diperoleh air bersih yang dapat langsung untuk dikonsumsi. Unjuk kerja alat destilasi energi surya tergantung pada beberapa variabel di antaranya, jumlah massa air yang ada dalam bak atau jumlah massa air yang masuk dan radiasi surya yang diterima. Metode yang dilakukan adalah pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan. 6.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 7. menguap (volatilitas) bahan. Proses destilasi air meliputi dua proses yaitu evaporasi dan kondensasi. Air terkontaminasi yang masuk akan menguap karena mendapat kalor dari absorber, bagian yang mengalami penguapan hanya air sedangkan zat kontaminan yang terkandung di dalam air tertinggal di absorber. Uap akan bergerak ke dinding kaca, karena temperatur bagian luar kaca lebih rendah dari temperatur bagian dalam maka uap akan mengembun.. 2.2 Landasan Teori Komponen utama alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery terdiri atas kotak destilator, kondensor pasif dan bagian energy recovery. Bagian energy recovery terletak di dalam kondensor pasif. Prinsip kerja destilasi air energi surya menggunakan energy recovery (Gambar 1) adalah proses penguapan air yang terkontaminasi dan proses pengembunan uap air sehingga dihasilkan air bersih yang layak untuk dikonsumsi. Pada proses penguapan hanya air. yang menguap sedangkan zat. yang. mengkontaminasinya tertinggal di bak air. Proses penguapan terjadi karena air di dalam bak air pada kotak destilator menerima energi surya melalui kaca penutup sedangkan proses pengembunan pada kotak destilator terjadi di kaca penutup karena temperatur kaca lebih rendah dari temperatur pengembunan uap air. Embun pada kaca penutup akan mengalir ke saluran air destilasi karena posisi kaca yang miring. Tidak semua uap air hasil penguapan air dari bak air di dalam kotak destilator mengembun di kaca penutup tetapi sebagian.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 8. uap air hasil penguapan air dari bak air di dalam kotak destilator mengalir masuk ke dalam kondensor pasif.. Gambar 1. Prinsip kerja alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery. (Gusti I Ketut Puja, 2014) Mengalirnya sebagian uap air ke dalam kondensor pasif disebabkan adanya perbedaan tekanan parsial uap air antara kotak destilator dengan kondensor pasif mekanisme ini disebut purging. Perbandingan massa uap air yang masuk ke dalam kondensor pasif dengan massa uap air yang dihasilkan pada kotak destilator sebanding dengan perbandingan volume kondensor pasif dengan jumlah volume kondensor pasif dan kotak destilator atau. (1).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 9. Uap air yang masuk ke dalam kondensor pasif akan mengembun karena melepaskan panas ke dinding kondensor pasif dan ke dinding pengembun pada bagian energy recovery. Energi panas yang diterima dinding pengembun pada bagian energy recovery digunakan untuk menguapkan air yang mengalir pada bahan porus (kain). Air yang mengalir pada kain berasal dari bak air terkontaminasi yang berada di bawah kemudian dipompakan ke atas menuju bak air. Mengalirnya air terkontaminasi dari atas ke bawah disebabkan adanya sifat kapilaritas kain. Laju aliran air pada kain dapat dihitung dengan persamaan. *. +(. (2) ), ρ adalah. Dengan A adalah luas penampang kain arah tegak lurus aliran ( massa jenis air terkontaminasi (kg/ adalah permeabilitas kain ( detik/. ),. ), g adalah gravitasi (m/. ), k. ), η adalah viskositas air terkontaminasi (N. adalah panjang kapilaritas kain (m) dan L adalah panjang kain. (m). Permeabilitas (k) pada prinsipnya hanya merupakan fungsi struktur keporusan media porus. Sebagai contoh katun dan fiber mempunyai permeabilitas yang berbeda karena mempunyai struktur keporusan yang berbeda. Panjang kapilaritas kain adalah kondisi kesetimbangan antara tekanan kapilaritas terlihat pada Gambar 2.. dengan tekanan hidrolis. atau. =. seperti.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 10. Gambar 2. Panjang kapilaritas kain (Gusti I Ketut Puja, 2014). (3) (4) Dengan. adalah tegangan permukaan,. adalah sudut kontak zat cair dan R. adalah radius kapilaritas efektif. Untuk mengetahui permeabilitas (k) dan panjang kapilaritas (. ) dari suatu bahan porus (kain) dapat dilakukan. eksperimen dengan prinsip seperti pada Gambar 2. Efisiensi alat destilasi energi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah radiasi surya yang datang selama waktu tertentu (Arismunandar, 1995):. ∫. (5).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Dengan. adalah luas alat destilasi (. ), dt adalah lama waktu pemanasan. (detik), G adalah energi surya yang datang (W/ air (J/(kg) dan. 11. ),. adalah panas laten. adalah massa uap air total (kg). Massa uap air (. ) dapat. diperkirakan dengan persamaan matematis berikut (Arismunandar, 1995):. (. ) ⁄. (6) (7). Dengan quap adalah bagian energi surya yang digunakan untuk proses penguapan (W/ konveksi (W/m2), air (N/ (N/. ), ),. ),. bagian energi surya yang digunakan untuk adalah adalah tekanan parsial uap air pada temperatur. adalah tekanan parsial uap air pada temperatur kaca penutup adalah temperatur air (. ) dan. ). adalah temperatur kaca. penutup ( ). 2.3 Penelitian yang Pernah Dilakukan Penelitian secara eksperimental destilasi air energi surya menggunakan energy recovery dapat meningkatkan efisiensi sebesar 94% jika dibandingkan destilasi air energi surya konvensional. Efisiensi yang dicapai sebesar 67% dengan hasil air destilasi sebanyak 4,86 L/m2.hari (Kalbasi, 2010). Analisis teoritis alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery tiga tingkat dengan metode difusi yang dihubungkan dengan pipa panas (heat pipe) memperkirakan hasil air destilasi sebanyak 21,8 kg/m2.hari dengan asumsi energi surya sebesar 22,4 MJ/m2.hari (Tanaka, 2004). Studi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 12. parametrik pada destilasi air energi surya vertikal jenis difusi dengan variasi tingkat difusi memperkirakan dapat menghasilkan air destilasi antara 18 sampai 21,5 kg/m2.hari hasil air destilasi secara eksperimental sangat bergantung pada kualitas pembuatan alat. Pembuatan yang kurang baik dapat menyebabkan kerugian panas dan menurunkan produksi air destilasi sampai 50% dari perkiraan secara teoritis (Tanaka, 2005). Analisis transien berdasarkan kesetimbangan energi tiap komponen pada destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode bak satu tingkat memperkirakan dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 10,7 kg/m2.hari (Hassan, 1995). Destilasi air energi surya menggunakan energy recovery dua tingkat metode bak air menghasilkan efisiensi 62% lebih tinggi jika dibandingkan destilasi air energi surya konvensional. Tingkat pertama memberikan kontribusi sebesar 22% sementara tingkat kedua 18% pada total air destilasi yang dihasilkan (Madhlopa, 2009). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 50% (Fath, 1993). 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). 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.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 13. 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 destilastor dengan kondensor dan sirkulasi alami (Fath, 2004). Penelitian secara teoritis dan eksperimental. menggunakan. kondensor. pasif. di. bagian. belakang. menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 48% sampai 70% jika kondensor mengalami pendinginan (El-Bahi, 1999). Penelitian eksperimental pada destilasi air energi surya vertikal di Aljasair menghasilkan air destilasi sebanyak 0,275 sampai 1,31 L/m2.hari dengan radiasi surya bervariasi antara 8,42 sampai 14,71 MJ/hari. Efisiensi yang dihasilkan bervariasi antara 7,85 sampai 21,19% (Boukar, 2005). Penelitian pada sebuah alat destilasi air energi surya vertikal jenis tak langsung di Aljasair dapat menghasilkan air destilasi antara 0,863 sampai 1,323 L/m2.hari dan efisiensi antara 47,69% sampai 57,85% dengan energi surya antara 19,15 sampai 26,08 MJ/m2.hari (Boukar, 2006). Penambahan kondensor pasif tanpa energy recovery dapat meningkatkan efisiensi dari 70% (tanpa kondensor pasif) menjadi 75% (dengan kondensor pasif). Kemiringan kaca yang digunakan 4o dan hasil air destilasi sebesar 7 L/m2.hari (El-Bahi, 1999). Penelitian secara eksperimental alat destilasi air energi surya vertikal tanpa energy recovery di Aljasair menghailkan air destilasi sebanyak 0,5 sampai 2,3 kg/m2.hari (Boukar, 2004)..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Skema Alat Penelitian Alat destilasi air tenaga surya yang dibuat berjumlah 2 alat, seperti yang ditunjukan pada gambar 3a, gambar 3b dan gambar 4. Terdapat bagianbagian penting pada alat destilasi tenaga surya yaitu bak destilator, kondesnor pasif, dan idikator ketinggian air dalam bak destilator. Karena fungsi dari alat destilasi konvensional adalah sebagai pembanding, maka ukuran bak destilator dibuat sama. Bahan yang digunakan untuk membuat bak destilator adalah kayu dengan ketebalan 2 cm yang dilapisi dengan logam seng dengan ketebalan 0,03 cm, panjang (P) = 118 cm, lebar (L) = 78 dan tinggi (T) = 6 cm. kondensor pasif juga terbuat dari kayu dengan ketebalan 2 cm yang dilapisi dengan logam seng dengan ketebalan 0,03 cm, panjang (P) = 118 cm, lebar (L) = 9 cm, dan tinggi (T) = 100 cm. Untuk pengaturan ketinggian air di dalam kotak destilator digunakan tempat air minum ayam, dikarenakan tempat air minum ayam dapat konstan untuk mempertahankan ketinggian air dalam bak destilator dengan laju aliran air yang rendah.. 14.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 15. Gambar 3a. Komponen alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery kondensor pasif.. Gambar 3b. Komponen alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery kondensor pasif tampak samping..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 16. Terdapat komponen komponen utama alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery berkondensor pasif seperti terlihat pada Gambar 3a dan Gambar 3b yaitu (1) bak air, (2) saluran air hasil destilasi, (3) kaca penutup, (4) kotak destilator, (5) air terkontaminasi, (6) kondensor pasif, (7) bagian energy recovery, (8) bak air terkontaminasi, (9) dinding pengembun, (10) saluran uap dari destilator ke kondensor pasif, (11) bahan porus (kain), (12) saluran air hasil destilasi kondensor pasif, (13) saluran air yang tidak menguap, (14) rangka pendukung, (15) reflektor.. Gambar 4. Komponen alat destilasi energi surya konvensional standar Komponen utama yang terdapat pada alat destilasi air energi surya konvensional standar terlihat seperti pada gambar 4 yaitu (1) bak air, (2).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 17. saluran air hasil destilasi,(3) kaca penutup, (4) kotak destilator, (5) air terkontaminasi, (6) sumber air terkontaminasi, (7) rangka pendukung. 3.2 Variabel yang Divariasikan Pada penelitian ini terdapat beberapa jenis variasi yang dilakukan sebagai berikut: 1. Jumlah massa air dalam bak destilator dengan metode kapilaritas dan dalam bak alat destilasi energi surya konvensional standar, 2. Variasi ketingian air dalam bak destilasi yakni 1 cm dan 0,5 cm, 3. Penggunaan reflektor pada alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas, 4. Penggunaan pendingin kaca pada alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas.. 3.3 Parameter yang Diukur Pada penelitian ini beberapa parameter yang diukur diantaranya sebagai berikut 1. Temperatur air di dalam bak (Tw) 2. Temperatur kaca pada bak (Tc) 3. Temperatur air yang masuk ke dalam bak 4. Temperatur kain pada kondensor pasif 5. Temperatur air pendingin kaca 6. Temperatur udara sekitar.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 18. 7. Kelembapan udara sekitar (RH) 8. Energi Surya yang datang (G) 9. Debit air hasil destilasi pada destilator (md1) 10. Debit air hasil destilasi pada kondensor pasif dan bagian energy recovery (md2, md3) 11. Lama waktu pengambilan data (t). 3.4 Langkah Penelitian Langkah penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut 1. Pada penelitian ini diawali dengan pembuatan alat seperti pada gambar 3a, gambar 3b dan gambar 4, 2. Kedua alat tersebut dijemur di bawah sinar matahari secara langsung, 3. Pengambilan data dilakukan dengan 2 (dua) cara, yaitu minggu pertama pengambilan data dilakukan secara manual dan minggu kedua pengambilan data dilakukan dengan bantuan sensor, 4. Pada saat pengambilan data dengan cara manual, setiap 2 jam alat dicek dan dicatat data pertambahan debit hasil destilasi. Pencatatan debit hasil destilasi dilakukan selama 10 jam, mulai dari jam 07:00 sampai jam 17:00 untuk setiap variasinya. Setiap variasi membutuhkan waktu 1 hari untuk pengambilan data, 5. Data yang dicatat saat pengambilan data secara manual adalah debit air hasil destilasi dan intensitas cahaya matahari,.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 19. 6. Pada saat pengambilan data dengan menggunakan sensor, data dicatat oleh sensor kurang lebih setiap 11 detik sekali selama 10 jam, dimulai dari jam 07:00 sampai jam 17:00 untuk setiap variasinya, 7. Data yang dicatat saat pengambilan data dengan menggunakan sensor adalah temperatur udara sekitar, temperatur air yang masuk ke dalam bak destilasi, temperatur air di dalam bak destilasi, tempetarur air pendingin kaca, temperatur kaca pada bak destilasi, kelembapan udara sekitar, debit air hasil destilasi dan lama waktu pencatatan data, 8. Sebelum melanjutkan pengambilan data pada hari berikutnya dengan variasi yang berbeda, kondisi alat destilasi harus diperiksa untuk memastikan kesiapan alat termasuk memastikan ketinggian air saat awal pengambilan data. Hal ini dilakukan agar meminimalisir masalah-masalah yang akan terjadi yang membuat terjadinya kegagalan saat pengambilan data... 3.6 Alat Pendukung Pengambilan Data 1. Pyranometer Pyranometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya pengaruh radiasi cahaya matahari dengan satuan. dan juga alat ini. berfungsi untuk mengkalibrasi radiasi cahaya matahari yang diterima oleh solarmeter agar hasil data yang didapat oleh solarmeter sama dengan hasil data yang didapat piranometer. 2. Solarmeter.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 20. Solarmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya matahari yang datang. 3. Hygrometer Hygrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udara disekitar alat destilasi dan untuk mengkalibrasi data yang didapat oleh alat destilasi. 4. Dallas Semiconductor Temperature Sensor (TDS) Dallas semiconductor temperature sensor (TDS) merupakan alat yang digunakan untuk mengukur temperatur pada alat destilasi. 5. Microcontroller Arduino Microcontroller arduino merupakan aplikasi softwere yang digunakan untuk membantu dan memudahkan pembacaan data hasil penelitian destilasi energi surya. 6. E-Tape E-Tape merupakan alat yang digunakan untuk membaca dan mengetahui ketinggian air hasil destilasi.. 3.7 Analisis Data Pengolahan dan analisis data diawali dengan melakukan perhitungan pada parameter-parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (1) sampai dengan (7). Analisis akan dilakukan dengan membuat grafik efesiensi alat destilasi..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Data Penelitian Berikut ini adalah data hasil penelitian dari alat destilasi air tenaga surya menggunakan energy recovery dengan metode kapilaritas yang divariasikan menjadi 5 variasi, yaitu 1. Ketinggian air dalam bak. 1 cm, menggunakan pendingin kaca dan. menggunakan reflektor. 2. Ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm, menggunakan pendingin kaca dan menggunakan Reflektor. 3. Ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, hanya menggunakan pendingin kaca. 4. Ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm, hanya menggunakan reflektor. 5. Ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm, tidak menggunakan pendingin kaca dan tidak menggunakan reflektor. Secara lengkap data hasil dari penelitian tersebut dapat dilihat secara berurutan pada tabel 1 sampai dengan tabel 10 dengan Tc. = Temperatur kaca penutup alat destilasi energi surya.. Tw. = Temperatur air di dalam bak dan di dalam kondensor pasif alat destilasi energi surya.. Pc. = Tekanan parsial uap air pada temperatur kaca penutup alat destilasi energi surya.. 21.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Pw. = Tekanan parsial uap air pada temperatur air di dalam bak dan di dalam kondensor pasif alat destilasi energi surya. = Massa air hasil destilasi.. Hfg. = Panas laten air. = Massa uap air total. = Bagian energi surya yang digunakan untuk proses penguapan. = Bagian energi surya yang digunakan untuk konveksi.. G. 22. = Rata-rata energi surya yang ditangkap oleh alat destilasi air energi surya..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 1. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, dan hanya menggunakan pendingin kaca pada hari pertama Menggunakan Energy Recovery Metode Kapilaritas 24 Oktober 2015 jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC. TW. G. Pc. Pw. hfg. qkonv. quap. mg. md. η teoritis. η aktual. (°C). (°C). (W/m2). (Pa). (Pa). (kJ/kg). (kW/m2). (kW/m2). (kg/jam.m2). (kg). (%). (%). 0.009 0.042 0.259 0.328 0.323 0.354 0.231 0.101 0.190 0.105. 0.00 0.01 0.20 0.29 0.60 0.76 0.52 0.36 0.24 0.11 3.11. 0.17 5.77 28.07 30.16 27.68 30.94 30.74 14.33 49.61 74.29. 0.00 1.78 22.15 26.72 51.74 66.05 69.29 51.46 62.69 81.21 41.30. 32.93 33.80 365.89 41.77 39.79 522.94 51.23 45.15 667.07 55.22 48.72 782.23 57.28 51.24 839.11 58.93 52.72 820.26 54.76 49.81 540.32 52.09 49.31 506.06 45.75 40.01 277.81 39.51 34.89 102.75 Rata-rata G 542.445. 3213.8 7805.6 15074.0 18861.9 20999.1 22787.6 18406.7 15848.6 10568.3 6430.4. 3570.35 2421.11 0.0008 0.006 6589.83 2406.74 0.0026 0.026 10122.68 2393.80 0.0124 0.164 12905.34 2385.15 0.0138 0.206 15081.67 2379.02 0.0127 0.203 16441.57 2375.41 0.0134 0.222 13828.11 2382.49 0.0096 0.145 13401.70 2383.71 0.0044 0.063 6720.33 2406.21 0.0111 0.121 4047.41 2418.50 0.0080 0.067 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. 82.87. 23.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 2. Data pada Ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm, tidak menggunakan pendingin kaca dan tidak menggunakan reflektor pada hari kedua. jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC. TW. (°C) (°C) 31.23 37.60 47.56 45.37 59.12 50.70 64.05 54.65 64.73 55.12 61.12 52.23 63.37 56.82 59.43 52.55 53.09 44.10 46.61 39.24 Rata-rata G. Menggunakan Energy Recovery Metode Kapilaritas 25 Oktober 2015 G Pc Pw hfg qkonv quap mg md 2. (W/m ) 381.07 587.00 751.30 839.27 777.17 638.32 747.40 555.37 314.05 139.21 573.016. (Pa) 2574.8 11960.2 22993.6 28807.4 29660.3 25269.3 27964.2 23335.6 16788.9 11218.7. 2. 2. 2. (Pa) (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ) 5376.10 2411.99 0.012 0.085857 0.13482 10283.30 2393.27 0.003 0.039068 0.06183 14603.40 2380.33 0.020 0.322544 0.51322 18301.32 2370.69 0.024 0.430560 0.68788 18770.58 2369.54 0.024 0.451103 0.72105 15984.69 2376.60 0.022 0.367386 0.58549 20511.82 2365.39 0.015 0.272562 0.43643 16279.99 2375.83 0.015 0.255537 0.40737 9365.52 2396.35 0.021 0.280153 0.44279 6272.55 2408.06 0.015 0.168347 0.26478 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. (kg) 0.00 0.00 0.58 0.82 0.66 0.33 0.25 0.69 0.58 0.25 4.16. η teoritis. η aktual. (%). (%) 0.00 0.17 55.24 69.53 60.29 37.45 24.27 89.21 134.10 131.57 52.19. 25.75 7.61 49.07 58.64 66.35 65.79 41.69 52.60 101.97 138.23 53.36. 24.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 3. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, hanya menggunakan reflektor hari ketiga jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC (°C). TW. Menggunakan Energy Recovery Metode Kapilaritas 26 Oktober 2015 quap mg G Pc Pw hfg qkonv 2. (°C). (W/m ). (Pa). 31.35 29.80 47.50 43.15 59.95 54.95 65.65 60.13 66.99 61.12 65.82 61.41 61.87 56.58 58.19 54.08 51.73 44.05 47.23 39.93 Rata-rata G. 370.35 569.99 718.88 823.43 840.54 738.81 573.58 467.38 248.98 178.93 553.088. 2617.3 11917.0 23930.2 30827.8 32591.2 31051.7 26151.8 21977.0 15519.5 11701.0. (Pa). 2. 2. 2. (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ). 2098.05 2430.64 0.002 0.009624 8715.63 2398.63 0.008 0.092993 18593.14 2369.98 0.010 0.175732 24128.58 2357.27 0.012 0.235689 25267.55 2354.84 0.013 0.264993 25608.78 2354.12 0.009 0.178692 20255.58 2365.99 0.011 0.199944 17735.45 2372.10 0.008 0.129836 9336.15 2396.45 0.017 0.220416 6674.46 2406.40 0.015 0.171272 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. 0.01500 0.14684 0.28084 0.37869 0.42621 0.28749 0.32007 0.20731 0.34836 0.26957. md. η teoritis. η aktual. (kg). (%). (%). 0.00 0.00 0.27 0.61 0.55 0.63 0.59 0.50 0.38 0.05 3.59. 2.97 18.65 27.94 32.72 36.04 27.65 39.85 31.75 101.19 109.41 34.74. 0.00 0.06 27.35 52.49 46.71 60.41 73.10 77.26 111.35 20.46 46.52. 25.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 4. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, menggunakan reflektor dan menggunakan pendingin kaca pada hari keempat. jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC. TW. (°C) (°C) 31.68 30.27 44.15 40.30 52.18 48.74 58.32 53.72 57.51 54.10 57.79 55.08 55.54 53.80 50.51 46.36 43.73 36.45 39.29 33.09 Rata-rata G. Menggunakan Energy Recovery Metode Kapilaritas 28 Oktober 2015 hfg mg G Pc Pw qkonv quap md 2. (W/m ) 355.16 578.74 694.76 841.37 755.70 776.27 637.19 429.43 194.76 99.39 536.277. (Pa) 2737.2 9404.2 15935.3 22114.9 21240.1 21539.1 19190.8 14433.2 9108.4 6299.4. 2. 2. 2. (Pa) (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ) 2250.36 2429.51 0.002 0.008765 0.01366 6894.26 2405.51 0.006 0.068566 0.10796 12921.82 2385.10 0.006 0.083800 0.13307 17386.15 2372.98 0.009 0.150084 0.23955 17753.02 2372.06 0.006 0.100121 0.15986 18721.55 2369.66 0.004 0.075269 0.12030 17463.57 2372.79 0.002 0.039397 0.06289 11023.85 2390.88 0.007 0.099583 0.15775 4786.81 2414.76 0.015 0.143639 0.22530 3277.04 2422.80 0.012 0.092649 0.14484 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. (kg) 0.00 0.01 0.26 0.51 0.54 0.46 0.51 0.43 0.10 0.08 2.89. η teoritis. η aktual. (%). (%) 0.00 1.52 26.74 43.09 50.81 42.63 57.61 72.37 36.11 55.83 38.84. 2.82 13.54 13.79 20.39 15.14 11.08 7.07 26.51 84.30 106.56 18.34. 26.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 5. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 1 cm, menggunakan pendingin kaca dan menggunakan reflektor pada hari kelima. jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC. TW. (°C) (°C) 29.67 29.46 38.53 38.90 49.06 50.11 55.61 54.30 55.74 52.84 55.00 51.54 49.20 44.73 44.44 40.28 41.28 38.06 38.62 34.61 Rata-rata G. Menggunakan Energy Recovery Metode Kapilaritas 29 Oktober 2015 quap mg G Pc Pw hfg qkonv md 2. (W/m ) 317.58 536.58 735.54 838.35 725.61 733.56 314.16 191.15 164.01 82.30 463.882. (Pa) 2057.7 5875.3 13185.0 19264.5 19397.6 18650.4 13306.3 9611.2 7496.9 5922.2. 2. 2. 2. (Pa) (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ) 1992.39 2431.46 0.000 0.000620 0.00097 6082.94 2408.87 0.000 0.002545 0.00400 14084.58 2381.77 0.001 0.016819 0.02675 17957.08 2371.55 0.002 0.027166 0.04339 16555.02 2375.11 0.005 0.076574 0.12211 15353.16 2378.28 0.006 0.093574 0.14902 9813.66 2394.83 0.008 0.103538 0.16375 6882.29 2405.56 0.007 0.076572 0.12056 5617.03 2410.90 0.005 0.047577 0.07474 3924.76 2419.15 0.007 0.053114 0.08316 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. (kg) 0.00 0.01 0.26 0.44 0.56 0.53 0.45 0.11 0.02 0.05 2.44. η teoritis. η aktual. (%) 0.22 0.54 2.61 3.70 12.06 14.58 37.67 45.79 33.16 73.77 12.28. (%) 0.00 1.35 25.59 37.33 55.46 51.83 104.21 43.44 8.87 47.77 38.0.1. 27.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 6. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari pertama jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC (°C). TW. G. Pc 2. (°C). (W/m ). (Pa). 34.78 30.56 41.40 42.06 48.92 56.01 55.34 66.72 58.58 68.81 56.97 67.63 53.77 66.40 50.22 64.02 43.13 57.22 37.84 49.58 Rata-rata G. 365.89 522.94 667.07 782.23 839.11 820.26 540.32 506.06 277.81 102.75 542.44. 3999.9 7568.9 13070.6 18990.7 22401.5 20670.4 17441.8 14177.0 8701.2 5502.1. Konvensional 24 Oktober 2015 quap Pw hfg qkonv (Pa). 2. mg 2. 2. (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ). 2344.70 2428.83 0.007 0.043516 7992.68 2401.26 0.001 0.006433 19664.47 2367.39 0.016 0.237933 32225.20 2341.01 0.031 0.593884 35047.44 2335.82 0.028 0.556960 33439.33 2338.76 0.029 0.565077 31802.68 2341.81 0.036 0.663700 28767.36 2347.69 0.040 0.681685 20927.59 2364.42 0.039 0.548603 13624.88 2383.07 0.029 0.327348 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. 0.06450 0.00964 0.36182 0.91327 0.85840 0.86981 1.02029 1.04531 0.83529 0.49451. md. η teoritis. η aktual. (kg). (%). (%). 0.00 0.03 0.07 0.20 0.29 0.19 0.45 0.20 0.39 0.19 2.01. 12.92 1.34 38.75 82.49 72.12 74.85 133.46 146.35 214.56 346.14 94.65. 0.00 4.55 7.84 18.49 24.35 15.95 58.80 28.18 99.33 133.22 29.44. 28.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 7. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari kedua jam ke-. TC. TW. (°C) (°C) 1 35.05 29.01 2 42.89 44.74 3 51.34 61.86 4 54.67 66.52 5 53.94 64.18 6 49.70 60.86 7 54.58 67.85 8 49.68 63.23 9 45.61 57.75 10 40.04 51.25 Rata-rata G. G. Pc 2. (W/m ) 381.07 587.00 751.30 839.27 777.17 638.32 747.40 555.37 314.05 139.21 573.02. (Pa) 4119.3 8539.4 15172.5 18315.0 17606.4 13732.4 18229.4 13713.9 10459.2 6737.4. Konvensional 25 Oktober 2015 quap Pw hfg qkonv 2. mg 2. 2. (Pa) (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ) 1858.80 2432.52 0.011 0.066592 0.09855 9821.22 2394.81 0.002 0.027765 0.04174 26145.79 2353.00 0.027 0.465494 0.71219 31967.99 2341.50 0.033 0.619636 0.95268 28964.75 2347.29 0.027 0.485169 0.74409 24969.95 2355.47 0.029 0.482105 0.73683 33729.58 2338.22 0.039 0.734268 1.13050 27796.88 2349.63 0.039 0.650953 0.99736 21492.04 2363.12 0.032 0.475376 0.72419 15091.17 2378.99 0.028 0.336083 0.50858 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. md. η teoritis. η aktual. (kg) 0.00 0.00 0.06 0.26 0.20 0.27 0.22 0.31 0.43 0.27 2.03. (%) 18.99 5.14 67.32 80.22 67.83 82.06 106.74 127.35 164.46 262.30 92.05. (%) 0.00 0.01 6.14 21.70 18.52 30.10 20.90 39.57 98.09 136.96 28.04. 29.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 8. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari ketiga jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC (°C). TW. G. Pc 2. (°C). (W/m ). (Pa). 34.55 33.04 44.04 47.76 52.23 65.10 54.53 66.98 55.14 72.22 54.98 70.79 52.40 68.15 50.07 64.64 43.66 57.53 37.68 50.00 Ratarata G. 370.35 569.99 718.88 823.43 840.54 738.81 573.58 467.38 248.98 178.93 553.087. 3896.7 9325.2 15980.9 18181.0 18784.6 18629.5 16138.1 14049.3 9059.6 5415.8. Konvensional 26 Oktober 2015 quap Pw hfg qkonv (Pa). 2. mg 2. 2. (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ). 3259.15 2422.91 0.002 0.012004 12119.89 2387.49 0.006 0.077645 30133.95 2345.01 0.036 0.652377 32576.26 2340.36 0.035 0.665175 39890.45 2327.35 0.055 1.110039 37817.96 2330.91 0.049 0.976910 34137.98 2337.47 0.048 0.899226 29539.87 2346.16 0.043 0.738485 21261.88 2363.65 0.038 0.546290 13985.92 2382.05 0.031 0.351436 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. 0.01784 0.11708 1.00151 1.02319 1.71703 1.50880 1.38492 1.13315 0.83204 0.53113. md. η teoritis. η aktual. (kg). (%). (%). 0.00 0.00 0.06 0.27 0.33 0.40 0.43 0.41 0.32 0.14 2.36. 3.52 14.80 98.60 87.77 143.48 143.66 170.33 171.67 238.38 213.39 132.43. 0.00 0.19 5.94 22.90 27.45 38.51 53.43 61.41 91.62 56.73 33.76. 30.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 9. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm pada hari keempat jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC (°C). TW. G. Pc 2. Konvensional 28 Oktober 2015 quap Pw hfg qkonv. (°C). (W/m ). (Pa). (Pa). 36.08 34.20 44.88 47.44 49.59 56.91 55.86 67.42 57.42 71.75 57.01 71.31 56.15 70.00 49.84 65.17 40.30 55.53 35.73 47.44 Rata-rata G. 355.16 578.74 694.76 841.37 755.70 776.27 637.19 429.43 194.76 99.39. 4607.7 9922.1 13640.6 19517.6 21149.1 20712.3 19813.5 13852.5 6890.6 4438.5. 3743.52 11865.84 20608.11 33150.55 39196.16 38572.01 36693.72 30220.77 19183.57 11867.39. 536.27. md. η teoritis. η aktual. (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ). (kg). (%). (%). 2420.14 2388.26 2365.16 2339.29 2328.54 2329.61 2332.88 2344.84 2368.54 2388.26. 0.00 0.01 0.12 0.19 0.30 0.37 0.36 0.48 0.32 0.17. 5.41 8.96 39.96 79.74 129.10 123.97 140.12 201.16 311.21 322.10. 0.00 0.63 12.24 16.26 27.90 33.09 39.91 79.88 117.13 122.56. 2.32. 117.62. 34.18. 2. 0.002 0.004 0.016 0.032 0.044 0.044 0.041 0.046 0.043 0.029. mg 2. 0.017690 0.047754 0.255518 0.617532 0.897981 0.885751 0.821782 0.795083 0.557867 0.294644. Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. 2. 0.02631 0.07198 0.38892 0.95034 1.38831 1.36877 1.26814 1.22068 0.84792 0.44414. 31.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. Tabel 10. Data pada variasi ketinggian air dalam bak destilator 1 cm pada hari kelima jam ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. TC (°C). TW. G. Pc 2. (°C). (W/m ). (Pa). 34.95 33.41 41.06 45.85 49.17 62.72 49.25 66.03 46.87 69.55 46.60 72.12 42.87 63.92 39.79 56.19 38.38 50.60 34.96 46.02 Rata-rata G. 317.58 536.58 735.54 838.35 725.61 733.56 314.16 191.15 164.01 82.30 463.88. 4077.0 7357.5 13285.2 13346.8 11415.8 11207.5 8526.7 6591.6 5790.5 4082.1. Konvensional 29 Oktober 2015 quap Pw hfg qkonv (Pa). 2. mg 2. 2. (kJ/kg) (kW/m ) (kW/m ) (kg/jam.m ). 3406.69 2422.04 0.002 0.012765 10641.88 2392.10 0.009 0.097700 27174.55 2350.89 0.038 0.639706 31330.39 2342.71 0.052 0.902288 36071.99 2333.99 0.078 1.380260 39738.51 2327.61 0.092 1.678917 28639.19 2347.94 0.068 1.060306 19850.76 2366.94 0.047 0.617325 14508.93 2380.59 0.031 0.358204 10770.11 2391.69 0.026 0.258127 Hasil Destilasi dan Rata-rata Efisiensi. 0.01897 0.14703 0.97961 1.38653 2.12895 2.59670 1.62572 0.93892 0.54169 0.38854. md. η teoritis. η aktual. (kg). (%). (%). 0.00 0.00 0.08 0.19 0.35 0.39 0.51 0.26 0.14 0.04 1.96. 4.37 19.78 94.49 116.93 206.67 248.67 366.70 350.89 237.30 340.78 183.67. 0.00 0.01 7.93 16.21 33.57 37.20 114.59 97.48 59.85 37.83 33.44. 32.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 33. 4.2 Hasil Penelitian Berikut ini adalah contoh perhitungan data penelitian pada jam ke-5 hari pertama pada alat destilasi air energi surya. 1. Perhitungan hasil data alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan variasi ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm dan hanya menggunakan pendingin kaca (tabel 1). Menghitung. pada destilator, diketahui:. Tc pada jam kelima. = 57,28 oC. = 330,28 K. Tw pada jam kelima. = 51,24 oC. = 324,24 K. Pc pada jam kelima. = 20999,1 Pa. Pw pada jam kelima. = 15081,67 Pa. pada jam kelima. = 0,60471 kg. pada jam kelima. = 2379,02 kJ/kg. G pada jam kelima. = 839,11 watt /m2. Ac pada alat destilasi. = 0,9204 m2. Volume destilator. = 1,932 m3. Volume kondensor pasif. = 1,062 m3. Maka energi surya yang dipindahkan secara konveksi (pers. 7) : ⁄. [. * ( 0,01275 kW/m2. ]. (. +. ⁄.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 34. Bagian energi surya yang digunakan untuk proses penguapan (pers.6) : (. ) (. 0,2031. ). ⁄. Massa uap air pada jam kelima pada kotak destilator dapat dihitung dengan persamaan:. 0,307. ⁄. Massa uap air pada jam kelima pada kondensor pasif (pers. 1) :. = = 0.01622. ⁄. Massa uap air total pada jam kelima dapat dihitung pengan persamaan: = = = 0.32344. ⁄.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 35. Menghitung efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas (pers. 5) : ∫. ∫. 51,74 % Dengan cara yang sama hasil penelitian destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas disajikan selengkapnya pada tabel 1 sampai tabel 5. 2. Perhitungan hasil data alat destilasi energi surya konvensional dengan variasi ketinggian air dalam bak destilator 0,5 cm (Tabel 6). Diketahui: Tc pada jam kelima. = 58,58 oC. = 331,58 K. Tw pada jam kelima. = 68,81 oC. = 341,81 K. Pc pada jam kelima. = 22401,5 Pa. Pw pada jam kelima. = 35047,44 Pa. pada jam kelima. = 0,29 kg. pada jam kelima. = 2335,82 kJ/kg.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. G pada jam kelima. = 839,11 watt /. Ac pada alat destilasi. = 0,9204 m2. 36. Maka energi surya yang dipindahkan secara konveksi (pers. 7) : ⁄. [. ]. (. *. +. ⁄. ( 0,028. ⁄. Bagian energi surya yang digunakan untuk proses penguapan (pers.6) : (. ) (. 0.5569. ). ⁄. Massa uap air pada jam kelima pada alat destilasi dapat dihitung dengan persamaan:. 0,8584. ⁄. Menghitung efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi energi surya konvensional (pers. 5) :.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 37. ∫. ∫. 24,35 % Dengan cara yang sama hasil penelitian destilasi air energi surya konvensional disajikan selengkapnya pada tabel 6 sampai tabel 10. 4.3 Pembahasan Efisiensi teoritis adalah efisiensi yang didapatkan dari perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan dibagi dengan luasan alat destilasi air energi surya dikalikan dengan radiasi surya yang datang selama waktu tertentu. Efisiensi aktual adalah efisiensi yang didapatkan dari perbandingan antara massa air hasil destilasi dalam proses penguapan dikalikan dengan panas laten air kemudian dibagi dengan luasan bak destilator dikalikan dengan jumlah radiasi surya yang datang selama waktu tertentu. Hasil dari efisiensi semua variasi dan efisiensi masing masing alat destilasi akan dilakukan pembahasan dari gambar 5 sampai dengan gambar 9..

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0. 38. 700 600 500 400 300 200 100. G watt/m2. η Teoritis (%). PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 0 ketinggian air ketinggian air ketinggian air ketinggian air ketinggian air 0,5 cm, 0,5 cm, tanpa 0,5 cm, 0,5 cm, 1 cm, menggunakan pendingin menggunakanmenggunakanmenggunakan pendingin kaca dan reflektor reflektor dan reflektor dan kaca reflektor pendingin pendingin kaca kaca. alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas. konvensional. G. Gambar 5. Grafik efisiensi teoritis rata-rata pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan alat destilasi konvensional. Pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan variasi ketinggian air dalam bak destilator 0,5 dan hanya menggunakan pendingin kaca menghasilkan efisiensi teoritis rata-rata sebesar 28,72 % dengan energi surya yang datang sebesar 542.44 watt/. .. Pada alat destilasi konvensional dengan ketinggian air dalam bak destilator 0,5 menghasilkan efisiensi teoritis lebih tinggi dari pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery yaitu sebesar 94,65 %. Pada variasi kedua, ketiga, keempat, dan kelimapun terjadi hal yang sama, dimana efisiensi teoritis rata-rata alat destilasi konvensional lebih tinggi dari pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery. Faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya efisiensi teoritis adalah energi surya yang.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 39. datang pada saat pengambilan data dan massa uap air. Penyebab lebih rendahnya alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery dikarenakan massa uap air yang bekerja terbagi ke dalam dua bagian, yaitu massa uap air pada bagian bak destilator dan sebagian uap air mengalir ke dalam kondensor pasif. Pada alat destilasi konvensional massa uap air hanya bekerja pada bak destilator sehingga massa uap air tinggi dan mengakibatkan efisiensi teoritis tinggi.. Pada alat destilasi konvensional sedikit terjadi. masalah dimana ketinggian air dalam bak destilasi seringkali berubah-ubah (tidak setabil). Hal ini jugalah yang mempengaruhi tingginya efisiensi teoritis pada alat destilasi konvensional dibandingkan dengan alat destilasi menggunakan energy recovery. Pada grafik (Gambar 5) menunjukkan bahwa rata-rata efisiensi teoritis paling besar pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas terjadi pada variasi kedua yaitu saat variasi ketinggian air dalam bak destilator 0.5 cm, tidak menggunakan pendingin kaca dan tidak menggunakan reflektor yaitu sebesar 53,36 % dengan energi surya yang datang sebesar 573,016 watt/. . Faktor utama yang mempengaruhi tingginya. efisiensi teoritis tersebut adalah energi surya yang datang paling besar dari pada saat variasi lain dilakukan penelitian. Faktor lain adalah ketinggian air dalam bak destilator dimana dapat dilihat pada variasi kelima saat ketinggian air 1 cm, efisiensi teoritis yang dihasilkan sangatlah rendah yaitu sebesar 12,28 % dibandingkan dengan saat variasi pertama sampai keempat saat.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 40. ketinggian air 0,5 cm yaitu sebesar: variasi pertama 28,72 %, variasi kedua 53,36 %, variasi ketiga 34,74 %, variasi keempat 18,34 %. Pada alat destilasi konvensional sebenarnya hanya memiliki dua variasi ketinggian air dalam bak yaitu 0,5 cm dan 1 cm, pada variasi pertama sampai keempat memiliki variasi ketinggian air dalam bak yang sama yaitu 0,5 cm dan pada variasi kelima ketinggian air dalam bak 1 cm. tujuan utama dilakukan penelitian alat destilasi konvensional adalah dijadikan pembanding. Sehingga ketinggian air dalam bak alat destilasi konvensional mengikuti ketinggian air dalam bak alat destilasi menggunakan energy recovery. Pada alat destilasi konvensional variasi pertama sampai keempat memiliki variasi ketinggian air yang sama yaitu 0.5 cm namun efisiensi teoritis yang dihasilkan berbeda-beda. Efisiensi teoritis terendah saat variasi kedua yaitu sebesar 92,05 % dengan energi surya yang datang sebesar 573,01 watt/ dan efisiensi teoritis tertinggi pada saat variasi ketiga yaitu sebesar 132,43 % dengan energi surya yang datang sebesar 553,088 watt/. . Efisiensi teoritis. tertinggi pada saat variasi ketinggian air dalam bak 0,5 cm masih kalah tinggi dengan efisiensi teoritis saat ketinggian air dalam bak 1 cm yaitu sebesar 183,67% dengan energi surya yang datang sebesar 463,882 watt/. .. Efisiensi mencapai lebih dari 100 % dikarenakan bak air destilator kering sehingga menyebabkan temperatur tinggi. Temperatur tinggi menyebabkan tekanan parsial uap air pada temperatur kaca dan tekanan parsial uap air pada temperatur air tinggi karena sifat dalam mencari tekanan parsial adalah kuadratik..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 41. Perbedaan hasil efisiensi teoritis dengan variasi ketinggian air yang sama dan lebih tingginya efisiensi teoritis pada saat ketinggian air dalam bak 1 cm dari pada saat ketinggian air dalam bak 0,5 cm disebabkan oleh perbedaan energi surya yang datang saat pengambilan data. Faktor lain yang sangat mempengaruhi efisiensi teoritis alat destilasi konvensional adalah terjadinya ketidakstabilan ketinggian air dalam bak destilasi yaitu seringkali air di dalam bak destilasi mengalami kenaikan ataupun penurunan ketinggian dan harus di atur kebali agar ketinggian air sesuai dengan yang diinginkan. Hal inilah yang mempengaruhi besarnya efisiensi teoritis pada variasi kelima. Walaupun energi surya yang datang itu rendah, ketidakstabilan ketinggian air dalam bak. 60. 700. 50. 600 500. 40. 400. 30. 300. 20. G watt/m2. η aktual (%). destilasi itulah yang berpengaruh besar terjadinya efisiensi yang tinggi.. 200. 10. 100. 0. 0 ketinggian air ketinggian air ketinggian air ketinggian air ketinggian air 0,5 cm, 0,5 cm, tanpa 0,5 cm, 0,5 cm, 1 cm, menggunakan pendingin menggunakanmenggunakanmenggunakan pendingin kaca dan reflektor reflektor dan reflektor dan kaca reflektor pendingin pendingin kaca kaca. alat destilasi menggunakan energy recovery metode kapilaritas. konvensional. G. Gambar 6. Grafik efisiensi aktual rata-rata pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan alat destilasi konvensional..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 42. Pada gambar 6 menunjukan rata-rata efisiensi aktual pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery maupun efisiensi aktual alat destilasi konvensional dengan kelima variasinya. Pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas dengan variasi ketinggian air dalam bak destilator 0,5 dan hanya menggunakan pendingin kaca menghasilkan efisiensi aktual rata-rata sebesar 41,30 % dengan energi surya yang datang sebesar 542.44 watt/. Pada alat destilasi konvensional. dengan ketinggian air dalam bak destilator 0,5 menghasilkan efisiensi aktual lebih rendah dari pada alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery yaitu sebesar 29,44 %. Pada variasi kedua, ketiga, keempat, dan kelimapun terjadi hal yang sama, dimana efisiensi aktual rata-rata pada alat destilasi menggunakan energy recovery lebih tinggi dari pada alat destilasi kovensional. Salah satu faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya efisiensi aktual dipengaruhi energi surya yang datang. Semakin besar energi surya yang datang saat pengambilan data, semakin tinggi hasil air yang terdestilasi sehingga efisiensi aktual semakin tinggi pula. Rata-rata efisiensi aktual alat destilasi menggunakan energy recovery lebih tinggi dari pada alat destilasi konvensional dikarenakan debit air hasil destilasi yang dihasilkan oleh alat destilasi energy recovery lebih banyak dari pada konvensional. Efisiensi aktual sangat bergantung dari jumlah debit yang dihasilkan. Pada gambar 6 juga menunjukan rata-rata efisiensi aktual terbesar dari kelima variasi pada alat destilasi menggunakan energy recovery adalah pada saat variasi kedua yaitu pada saat variasi ketinggian air dalam bak destilator.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 43. 0.5 cm, tidak menggunakan pendingin kaca dan tidak menggunakan reflektor. Variasi tersebut menghasilkan efisiesnsi sebesar 52,19 % dengan energi surya yang datang sebesar 573,016 watt/. . Paling rendah ditunjukan saat variasi. kelima yaitu sebesar 38,01 % dengan energi surya yang datang sebesar 463,88 watt/. Faktor utama yang mempengaruhi tingginya efisiensi aktual. tersebut adalah energi surya yang datang pada saat dilakukannya penelitian variasi kedua paling besar dari pada saat variasi lain. Faktor lain adalah ketinggian air dalam bak destilator dimana dapat dilihat pada variasi kelima saat ketinggian air 1 cm, efisiensi aktual yang dihasilkan sangatlah rendah. Pada alat destilasi konvensional yang memiliki variasi ketinggian air yang sama dari variasi pertama sampai keempat yaitu 0,5 cm dan pada variasi kelima ketinggian air dalam bak 1 cm. Dapat dilihat pada alat destilasi konvensional variasi pertama sampai keempat memiliki variasi ketinggian air yang sama yaitu 0.5 cm namun efisiensi aktual yang dihasilkan berbeda-beda. Pada saat dilakukan penelitian variasi kedua, energi surya yang datang adalah paling besar dari pada saat dilakukan penelitian variasi yang lainnya, namun efisiensi aktual rata-rata yang diperoleh alat destilasi variasi kedua menunjukan paling rendah dari pada variasi lainnya. Hal ini menunjukan bahwa bukan hanya faktor energi surya yang datang yang mempengaruhi efisiensi aktual, tetapi ketinggian air dalam bak dan masalah pada alat destilasi konvensional itu sendiri yaitu ketidakstabilannya air di dalam bak destilator itu juga faktor yang mempengaruhi efisisiensi aktual..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 44. 4,50 4,00 3,50. massa (kg). 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00. variasi ketinggian air 0,5 cm, menggunakan pendingin kaca ketinggian air 0,5 cm, tanpa pendingin kaca dan reflektor ketinggian air 0,5 cm, menggunakan reflektor ketinggian air 0,5 cm, menggunakan reflektor dan pendingin kaca ketinggian air 1 cm, menggunakan reflektor dan pendingin kaca. Gambar 7. Grafik. (hasil air yang terdestilasi) dari kelima variasi selama. 10 jam pengambilan data pada alat destilasi air energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas. Pada gambar 7 menunjukan hasil air yang diperoleh dari alat destilasi energi surya menggunakan energy recovery metode kapilaritas. Air yang terdestilasi pada saat variasi ketinggian air dalam bak 0,5 cm dan hanya menggunakan pendingin kaca adalah 3,11 kg dengan rata-rata energi surya yang datang sebesar 542,44 watt/. . Pada saat variasi ketinggian air dalam. bak 0,5 cm, tanpa menggunakan pendingin kaca dan tanpa menggunakan reflektor menghasilkan air destilasi sebesar 4,16 kg dengan rata-rata energi surya yang datang sebesar 573,01 watt/. Pada saat variasi ketinggian air. dalam bak 0,5 cm dan hanya menggunakan reflektor menghasilkan air.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 45. destilasi sebesar 3,59 kg dengan rata-rata energi surya yang datang sebesar 553,08 watt/. Pada variasi selanjutnya yaitu saat ketinggian air dalam bak. 0,5 cm, menggunakan pendingin kaca dan menggunakan reflektor menghasilkan air destilasi sebesar 2,89 kg dengan rata-rata energi surya yang datang sebesar 534,27 watt/. dan ketika variasi ketinggian air dalam bak 1. cm, mengguakan pendingin kaca dan menggunakan refektor menghasilkan air destilasi sebesar 2,44 kg dengan rata-rata energi surya yang datang sebesar 463,88 watt/ Dari kelima variasi yang telah dilakukan penelitian, variasi ketinggian air dalam bak 0,5 cm tanpa menggunakan pendingin kaca dan tanpa menggunakan reflektor menghasilkan air destilasi paling tinggi dari pada variasi yang lainnya, dikarenakan pada saat variasi kedua dilakukan penelitian pada saat itu rata-rata energi surya yang datang paling tinggi dari pada saat variasi yang lainnya dilakukan penelitian. Efisiensi air yang terdestilasi setiap satu kilogramnya juga menunjukan bahwa variasi kedua paling tinggi karena setiap satu kilogramnya hanya menggunakan energi sekitar 24 % dari rata-rata energi surya yang datang..