Efek pengapung kain pada efisiensi distilasi air energi surya jenis bersekat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. EFEK PENGAPUNG KAIN PADA EFISIENSI DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BERSEKAT. TUGAS AKHIR. Untuk memenuhi sebagian presyara tan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin. Disusun Oleh :. ANTANASIUS TRI SULISTIYO NIM: 165214042. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. FLOATING WICK EFFECT ON EFFICIENCY OF PARTITION TYPE SOLAR STILL FINAL PROJECT. As partial fullfilment of requirement To obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By :. ANTANASIUS TRI SULISTIYO STUDENT NUMBER : 165214042. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2019.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Kebutuhan terhadap air minum terus meningkat setiap harinya. Namun sumber air yang ada terkadang mengandung zat-zat yang berbahaya sehingga tidak layak untuk dikonsumsi. Diperlukan alat yang dapat menjernihkan air yang terkontaminasi. Alat distilasi air energi surya merupakan salah satu alternatif untuk memperoleh air minum dari air yang terkontaminasi. Distilasi jenis bak dan jenis absorber kain adalah alat distilasi yang sederhana, namun masih memiliki nilai efisiensi yang rendah. Rendahnya efisiensi distilasi jenis ini disebabkan karena proses penguapan yang lambat. Penelitian ini menggunakan alat distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat. Ini merupakan penggabungan dari kedua alat distilasi jenis bak dan jenis kain. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan skala laboratorium, panas matahari digantikan dengan lampu pemanas. Variasi penelitian yang dilakukan adalah luas kain sebagai absorber, jenis absorber, dan jumlah massa air. Variasi pertama memvariasikan luas absorber kain, dengan luas 0 m2 (tanpa pengapung), 0,12 m2 (3 pengapung), dan 0,24 m2 (6 pengapung). Variasi kedua menggunakan jenis absorber kayu dengan ketebalan 0,8 cm, 2,8 cm, dan jenis absorber kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium. Variasi ketiga membandingkan jumlah massa air pada tiap sekat sebanyak 250 gram dan 520 gram . Hasil terbaik diperoleh pada variasi luas absorber 0,24m2 dengan hasil sebanyak 0,48 l/(jam.m2)dengan efisiensi sebesar 77%. Pada variasi jenis absorber hasil terbaik diperoleh pada variasi jenis absorber kayu dengan ketebalan 0,8 cm sebesar 0,48 l/(jam.m2) dan efisiensi 77%. Pada variasi volume air, jumlah massa air menunjukan nilai terbaik baik pada konvensional maupun distilasi yang divariasikan dengan 6 pengapung. Hasil pada distilasi sebanyak 0,42 l/(jam.m2) dengan efisiensi sebesar 67 % dan 0,48 l/(jam.m2) dengan nilai efisiensi sebesar 77%.. Kata Kunci : distilasi, efisiensi, absorber kain, jumlah massa air.. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT The need for drinking water continues to increase every day. However, existing water sources sometimes contain substances that are dangerous so it is not suitable for consumption. Tools that can purify contaminated water are needed. Solar energy water distillation is an alternative to get drinking water from contaminated water. The tub type distillation and the fabric absorber type are simple distillation devices, but still have low efficiency values. The low efficiency of this type of distillation is due to the slow evaporation process. This research uses a solar energy absorber type distillation device. This is a combination of both the tub type and fabric type distillation devices. The study was carried out experimentally with a laboratory scale, solar heat replaced by heating lamps. Variations of research conducted are the area of the fabric as an absorber, type of absorber, and the amount of mass of water. The first variation varies the area of the fabric absorber, with an area of 0 m2 (without float), 0.12 m2 (3 floats), and 0.24 m2 (6 floats). The second variation uses a type of wood absorber with a thickness of 0.8 cm, 2.8 cm, and a type of wood absorber with a thickness of 0.8 cm with an aluminum plate. The third variation compares the mass of water in each bulkhead of 250 grams and 520 grams. The best results were obtained in the variation of 0.24m2 absorber area with a yield of 0,48 l/(hour.m2) with an efficiency of 77%. In the variation of absorber types the best results were obtained in variations in the type of wood absorber with a thickness of 0.8 cm by 0,48 l/(hour.m2) and an efficiency of 77%. In the variation of water volume, the amount of water mass shows the best value in both conventional and distillation which is varied with 6 floats. The results of distillation were 0,48 l/(hour.m2) with an efficiency of 67% and 0,48 l/(hour.m2) with an efficiency value of 77%. Keyword : distillation, efficiency, evaporation, fabric absorber, amount of water. mass. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia yang telah dilimpahkan-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelsaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Univertas Sanata Dharma, untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin. Penulisan Skripsi ini dapat berjalan baik tidak lain juga karena berkat, bimbingan, nasihat, motivasi, dan doa yan diberikan oleh banyak pihak kepada penulis. Oleh karena itu, dengan segala hormat dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada : 1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 3. Ir. F. A. Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen pembimbing skripsi. 4. Wibowo Kusbandono S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Ir. Rines, M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma 6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 7. Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas kerjasama diberikan kepada penulis selama menempuh perkuliahan. 8. Kedua orang tua penulis, Paulus Semi dan Cicilia Sri Suharni yang telah memberi bantuan semangat, motivasi dan doa kepada penulis. 9. Anik Yulianik dan Viknensia Dina Pranatalia, selaku kakak penulis yang telah memberi bantuan semangat, motivasi dan doa kepada penulis. 10. Teman- teman seperjuangan tugas akhir energi surya yang telah berjuang Bersama hingga akhir.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL. ............................................................................................. i TITLE PAGE…... ................................................................................................. ii LEMBAR PERSETUJUAN. ............................................................................... iii LEMBAR PENGESAHAN. ................................................................................ iv LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR. .............................. v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI. ........................... vi ABSTRAK………. .............................................................................................. vii ABSTRACT..….. ................................................................................................ viii KATA PENGANTAR. ......................................................................................... ix DAFTAR ISI……. ................................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR. ......................................................................................... xiii DAFTAR TABEL. ............................................................................................. xiv BAB I PENDAHULUAN. ..................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang. ....................................................................................... 1. 1.2. Identifikasi Masalah. .............................................................................. 2. 1.3. Rumusan Masalah. ................................................................................. 2. 1.4. Batasan Masalah. .................................................................................... 3. 1.5. Tujuan Penelitian. ................................................................................... 3. 1.6. Manfaat Penelitian. ................................................................................. 3. BAB II TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... 4 2.1. Penelitian yang Pernah Dilakukan. ......................................................... 4. 2.2. Landasan Teori. ...................................................................................... 5. 2.3. Kerangka Penelitian. ............................................................................... 9. 2.4. Hipotesis. .............................................................................................. 10. BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 11 3.1. Skema dan Spesifikasi Alat. ................................................................. 11. 3.2. Parameter yang Divariasikan. ............................................................... 12. 3.3. Langkah Analisis. ................................................................................. 13. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.4. Variabel yang Diukur. .......................................................................... 13. 3.5. Peralatan Pendukung Pengambilan Data. ............................................. 14. 3.6. Langkah penelitian. .............................................................................. 14. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 16 4.1. Data Penelitian. ..................................................................................... 16. 4.2. Hasil Perhitungan. ................................................................................ 20. 4.3. Pembahasan .......................................................................................... 24 4.3.1. Efek Luas Absorber Kain Terhadap Unjuk Kerja Alat Distilasi. ... 24. 4.3.2. Efek Jenis Absorber Terhadap Unjuk Kerja Alat distilasi. ............ 30. 4.3.1. Efek Jumlah Massa Air Terhadap Unjuk Kerja Alat Distilasi. ...... 36. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 43 5.1. Keimpulan. ........................................................................................... 43. 5.2. Saran…... .............................................................................................. 43. DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 44 LAMPIRAN……. ................................................................................................ 46 Lampiran 1 Foto Alat Penelitian. ..................................................................... 46 Lampiran 2 Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh. ..................................................... 47 Lampiran 3 Tabel Sifat Air (Cair Jenuh).......................................................... 48. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17 Gambar 4.18 Gambar 4.19. Alat distilasi air energi surya jenis bak. ..................................... 5 Aat distilasi air energi surya jenis absorber kain. ..................... 6 Distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat. ............. 9 Distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat dengan variasi pengapung. ....................................................... 10 Skema alat distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat. ................................................................................... 11 Skema pengapung kain. ........................................................... 12 Efisiensi air distilasi variasi luas absorber. ............................. 24 Hasil air distilasi variasi luas absorber. ................................... 25 Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada variasi luas absorber. .................................................................................. 27 Temperatur absorber pada variasi luas absorber. ................... 28 Temperatur kaca pada variasi luas absorber. .......................... 28 Nilai energi penguapan rata-rata pada variasi luas absorber. .................................................................................. 29 Nilai qkonveksi rata-rata pada variasi luas absorber. .................. 30 Efisiensi air distilasi Variasi Jenis Absorber. ......................... 31 Hasil air distilasi Variasi Jenis Absorber. ............................... 32 Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada Variasi Jenis Absorber................................................................................... 33 Temperatur absorber pada Variasi Jenis Absorber. ............... 34 Nilai energi penguapan rata-rata pada Variasi Jenis Absorber................................................................................... 35 Nilai qkonveksi rata-rata pada Variasi Jenis Absorber. .............. 36 Efisiensi air distilasi variasi jumlah massa air. ........................ 37 Hasil air distilasi variasi jumlah massa air............................... 38 Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada variasi Jumlah massa air. ................................................................................. 39 Temperatur absorber pada variasi Jumlah massa air............... 40 Nilai energi penguapan rata-rata pada variasi Jumlah massa air. ................................................................................. 41 Nilai qkonveksi rata-rata pada variasi Jumlah massa air. ............. 41. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL. Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13 Tabel 4.14. Data penelitian distilasi konvensional (tanpa pengapung) dengan massa air 250 gram. ......................................................... 16 Data penelitian distilasi konvensional (tanpa pengapung) massa air 520 gram. ...................................................................... 17 Data penelitian variasi 3 pengapung dengan massa air 250 ml. .......................................................................... 17 Data penelitian variasi 6 pengapung dengan massa air 520 gram. ...................................................................... 18 Data penelitian variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium dengan massa air 250 gram. ................................ 18 Data penelitian variasi 6 pengapung dan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan jumlah massa air 250 gram. ................ 19 Data penelitian variasi jenis kayu tebal 2,8 cm dengan jumlah massa air 250 gram........................................................... 19 Hasil perhitungan distilasi konvensional massa air 250 gram. ................................................................................ 20 Hasil perhitungan distilasi konvensional massa air 520 gram. ................................................................................ 20 Hasil perhitungan variasi 3 pengapung dengan massa air 250 gram. ...................................................................... 21 Hasil perhitungan variasi 6 pengapung dengan massa air 520 gram. ...................................................................... 21 Hasil perhitungan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium dengan massa air 250 gram. ............................... 22 Hasil perhitungan variasi 6 pengapung dan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan massa air 250 gram. ............................ 22 Hasil perhitungan variasi jenis kayu tebal 2,8 cm dengan massa air 250 gram. ...................................................................... 23. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1. Latar Belakang Air merupakan hal yang paling penting bagi kehidupan saat ini. Setiap hari. kita membutuhkan air bersih untuk minum, memasak, mandi, mencuci dan sebagainya. Menurut Sekretaris Jenderal PBB Antonio Guterres (2017) mengangkat isu tentang air bersih dihadapan para anggota Dewan keamanan PBB, menyebutan pada tahun 2050 permintaan terhadap air bersih diproyeksikan meningkat sebanyak lebih dari 40%. Dijelaskan bahwa saat itu, setidaknya seperempat populasi dunia akan hidup di negara-negara dengan krisis air bersih yang sangat kronis. Air bersih membuat kita terhindar dari berbagai penyakit. Namun air yang ada seringkali tidak layak untuk konsumsi karena air tersebut sudah terkontaminasi zat-zat yang berbahaya jika dikonsumsi secara langsung. Untuk menghilangkat zat-zat tersebut perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Salah satu solusi yang ada yaitu dengan distilasi air energi surya. Distilasi air energi surya ini cocok diterapkan di Indonesia karena memiliki iklim tropis dengan potensi energi surya yang besar. Distilasi air energi surya adalah alat yang pada dasarnya memiliki prinsip kerja penguapan dan pengembunan. Distilasi sendiri seperti alat penyuling biasanya yaitu memisahkan air dengan kotoran yang ada, sehingga air yang dihasilkan menjadi layak untuk dikonsumsi. Distilasi air energi surya umumnya terdiri dari bak distilasi dengan kaca transparan yang berfungsi sebagai tempat masuknya energi surya sekaligus tempat pengembunan uap air. Proses penguapan dan pengembunan terjadi di satu tempat yaitu di bak distilasi. Pada prakteknya distilasi air energi surya masih memiliki masalah yaitu masih rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi alat distilasi air energi surya diantaranya efektifitas penguapan, jumlah massa air yang dipanasi pada suatu saat dan faktor luar lainnya adalah jumlah massa air di sekitar absorber. Melihat faktor. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. tersebut dibuatlah alat distilasi yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi distilasi air energi surya. Distilais air energi surya jenis absorber kain bersekat adalah salah satu jenis distilasi yang ada, namun efisiensi yang dihasilkan jenis ini masih rendah. Efisiensi yang rendah ini terjadi akibat jumlah massa air yang cukup banyak pada saat pemanasan, hal tersebut mengakibatkan proses penguapan menjadi lambat. Maka pada penelitian ini akan ditambahkan pengapung kain yang akan membantu proses penguapan distilasi energi surya. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan proses penguapan. Penguapan tersebut meningkat karena jumlah massa air yang dipanasi pada satu saat sedikit. Dalam penelitian ini juga menggunakan variasi jenis absorber untuk memaksimalkan efisiensi distilasi energi surya. 1.2. Identifikasi Masalah Dijelaskan pada latar belakang bahwa efisiensi distilasi masih rendah, salah. satu faktor yang mempengaruhi adalah jumlah massa air pada distilasi kain bersekat. terlalu besar. Ini berdampak pada proses penguapan. Penguapan. merupakan salah satu proses dari distilasi energi surya. Pada penelitian ini akan digunakan pengapung kain untuk membantu proses penguapan. Penggunaan pengapung menyebabkan jumlah massa air yang dipanasi pada suatu saat menjadi lebih sedikit. 1.3. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah, perumusan masalah pada penelitian ini. adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana efek luas absorber terhadap efisiensi distilasi? 2. Bagaimana efek jenis absorber kain terhadap efisiensi distilasi? 3. Bagaimana efek jumlah massa air tiap sekat pada absorber terhadap efisiensi distilasi?.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. 1.4. Batasan Masalah Batasan masalah pada penelitian ini adalah : 1. Pengambilan data dilakukan selama 2 jam menggunakan lampu pemanas dan dilakukan di dalam ruangan. Energi panas yang diterima absorber dari lampu pemanas diasumsikan merata dan konstan. 2. Temperatur absorber, dan kaca diasumsikan merata. 3. Pengapung kayu dan plat aluminium diselimuti kain. 4. Luasan alat distilasi air jenis absorber kain bersekat adalah 0,40 m2, terbuat dari multipleks dengan tebal 12 mm, terdapat 6 buah sekat.. 1.5. Tujuan Penelitian 1. Menganalisis efek luas absorber terhadap efisiensi distilasi. 2. Menganalisis efek jenis absorber kain terhadap efisiensi distilasi. 3. Menganalisis efek jumlah massa air absorber terhadap efisiensi distilasi.. 1.6. Manfaat Penelitian 1. Didapatkan alat distilasi air jenis absorber kain bersekat yang dapat dikembangkan agar dapat diterapkan pada masyarakat. 2. Berkontribusi dalam kasanah ilmu pengetahuan terutama tentang penjernih air tenaga surya, yang dapat ditempatkan di Perpustakaan atau dipublikasaikan pada kalayak ramai..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1. Penelitian yang Pernah Dilakukan Salah satu penelitian yang pernah dilakukan yaitu menggunakan multi. lereng kaca dan bak absorber terbuat dari kaca transparan. Lereng kaca dihadapkan ke arah barat dan timur. Pengambilan data ini juga membandingkan antara variasi pengapung kain goni dan kain katun, kain digantung sehingga hanya bagian ujung yang menyentuh air. (Piyush, dkk, 2017). Pada penelitian tersebut, variasi dengan pengapung kain katun memperoleh hasil paling baik dengan hasil air distilasi sebanyak 9012 ml / hari atau 4,5 kg/m2 dengan efisiensi sebesar 23%. Penelitian selanjutnya masih secara teoritis dengan memvariasikan distilasi bak energi surya dengan variasi lereng ganda. Lereng kaca diarahkan ke utara dan selatan untuk memperoleh energi surya yang maksimal setiap harinya. Penelitian ini juga membandingkan variasi 6 jenis pengapung absorber yaitu, kain perca, katun hitam, aluminium, spons, kain goni, dan potongan sabut. (Kalidasa Murugavel dan K. Srithar, 2010). Pada hasil melalui perhitungan secara teoritis, kain katun hitam akan memiliki efisiensi yang paling baik. Penelitian lainnya yaitu distilasi air energi surya jenis bak dengan menggunakan kain katun hitam berisi pasir, pasir tersebut akan berfungsi sebagai penyimpan panas ketika distilasi tidak mendapat energi surya. Pengambilan data juga membandingkan volume air pada bak distilasi sebanyak 30 kg dan 40 kg. Hasil penelitian tersebut memberikan hasil efisiensi sebesar 28,96% dan 31,31% untuk masing-masing volume air. (Dumka, dkk, 2019). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi efisiensi distilasi air energi surya diantaranya, material absorber ini dapat berpengaruh terhadap temperatur dan hasil yang dicapai (Mohan, dkk, 2017). Kemiringan kaca pada alat distilasi juga merupakan faktor penting (Grag dan Mann, 1977). Dilihat dari penelitian yang ada banyak penelitian menggunakan variasi pengapung kain. Hal tersebut bertujuan agar nilai kapilaritas membantu menaikkan air kebagian yang terkena panas. umumnya bagian yang terkena panas ini, dapat menguap lebih cepat karena. 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. menampung massa air yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan massa air yang tertampung di dalam bak distilasi.. 2.2. Landasan Teori Distilasi adalah teknologi penyulingan air untuk mendapatkan air tawar dari. air kotor atau dari air laut (Linsley dan Franzini, 1995). Distilasi merupakan metode untuk memenuhi kebutuhan manusia akan air bersih yang layak konsumsi (Velmurugan & Srithar, 2007). Distilasi sendiri merupakan solusi alternatif yang ramah lingkungan dan memanfaatkan energi yang tidak akan habis yaitu energi surya. Alat distilasi air energi surya merupakan salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan air bersih terutama untuk daerah-daerah terpencil. Prinsip kerja sederhana dari distilasi air energi surya (Gambar 2.1). Air kotor diletakan pada bak absorber di bawah kaca tembus pandang pada jarak tertentu. Energi surya akan menembus kaca dan memanasi air. Air yang terpanasi akan menguap dan menggembun pada kaca. Embun akan mengalir ke bak penampungan hasil air distilasi.. Gambar 2.1 Alat distilasi air energi surya jenis bak Distilasi air energi surya jenis bak (Gambar 2.1), dan distilasi air energi surya jenis absorber kain (Gambar 2.2). Kedua jenis distilasi ini merupakan jenis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. distilasi air energi surya yang sering digunakan untuk memperoleh air yang layak konsumsi dari air yang terkontaminasi. Pada alat distilasi air energi surya jenis bak tidak diperlukan pengaturan laju aliran air masukan. Kelemahan dari jenis bak ini adalah kontruksi dinding yang tinggi, dan absorber dalam posisi yang tidak sejajar dengan penutup kaca. Kondisi ini dapat menimbulkan efek bayangan pada rentang waktu tertentu, sehingga luas permukaan yang terpapar energi surya akan berkurang (Sodha et al., 1981). Keunggulan pada alat distilasi air energi surya jenis absorber kain kontruksi dinding yang rendah, dan posisi absorber yang sejajar dengan kemiringan kaca penutup. Hal tersebut dapat meminimalisir kerugian yang ditimbulkan oleh bayangan selama waktu pemanasan. Menurut Bhattacharyya, 2017. Alat distilasi jenis absorber kain lebih efektif dibandingkan jenis bak. Hal ini disebabkan jumlah massa air per satuan luas absorber jauh lebih rendah dibandingkan jenis bak.. Gambar 2.2 Alat distilasi air energi surya jenis absorber kain Penguapan dan pengembunan merupakan faktor penting dari distilasi air energi surya. Penguapan merupakan perpindahan panas dan massa yang terjadi karena ikatan molekul permukaan air yang melemah akan terlepas ke lingkungan. Sedangkan pengembunan adalah perubahan fase dari uap air menjadi embun.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. (kondensat). Pada alat distilasi, masalah yang sering muncul yaitu rendahnya penguapan dan pengembunan yang terjadi. Untuk meningkatkan keduanya perlu dilakukan modifikasi pada alat distilasi. Pengembunan dapat ditingkatkan dengan menurunkan temperatur kaca. Penurunan temperatur kaca dapat dilakukan menggunakan air atau udara. Untuk meningkatkan penguapan, dapat dilakukan dengan menaikan temperatur fluida cair, dan memperluas luasan permukaan fluida cair. Pada alat distilasi, absorber kain dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan proses penguapan. Kain absorber menggunakan bahan yang mudah menyerap air dan merambatkan air seperti pipa kapiler keseluruh bagian kain. Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair melalui celah sempit ketika dimasukkan sebagian ke dalam zat cair ( Anonim, 2016). Prinsip dari kapilaritas sendiri zat cair naik ke pipa kapiler, dikarenakan adanya tegangan permukaan pada dinding-dinding pipa yang bekerja kearah atas. Selain sifat kapilaritas ada sifat lainnya yang harus dimiliki oleh absorber yaitu absorptivitas. Absorptivitas merupakan kemampuan suatu bahan untuk menyerap energi panas. Untuk memperbesar absortivitas, absorber diberi warna hitam. Warna hitam memiliki nilai absortivitas sebesar 0,97 (Cengel, 2000). Dengan melkukan modifikasi pada absorber kain diharapkan dapat meningkatkan laju penguapan. Efisiensi alat distilasi (η) merupakan perbandingan antara jumlah energi panas yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi panas yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar, 1995). η. (1). dengan m adalah hasil air distilasi (kg), hfg adalah panas laten air (kJ/kg), AC adalah luasan alat distilasi (m2), G adalah energi panas yang datang (W/m2) dan dt adalah waktu selama pemanasan (detik). Adanya energi panas. yang hilang melalui sisi. absorber. Maka. keseimbangan energi pada air (Jansen, 1985) menghasilkan : qtot = quap + qkonv + qrad. (W/m2). (2).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Sebagian energi panas dari absorber akan dipindahkan ke kaca dengan cara konveksi, radiasi, dan penguapan. Proses perpindahan secara konveksi dapat dihitung dengan persamaan (Arismunandar, 1995). (. ). (W/m2). (3). dengan Ta adalah temperatur absorber (K), Tc adalah temperatur kaca (K), Pw, dan Pc adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air, dan kaca (N/m2). Sementara itu, energi radiasi dari kaca ke lingkungan dihitung dengan persamaan : ( dengan. ) (W/m2). adalah konstanta Stefan Boltzmann (5,67 x 10-8 W/(m2.K4)),. (4) adalah. nilai emisivitas air (0,96). Energi untuk penguapan (quap) dapat dihitung dengan persamaan : (. ). (. ). (W/m2). (5). Hasil air distilasi dapat dihitung berdasarkan nilai yang diperoleh dari energi penguapan (quap). Laju distilasi (muap) dapat dicari dengan hubungan : (kg/s). (6). Energi yang digunakan selama proses pemanasan (qc) dapat dihitung menggunakan persamaan (7) : (kJ/s). (7). dengan mc adalah laju aliran massa air (kg/s), Cp adalah kalor spesifik air pada tekanan konstan (kJ/kg°C), dan ΔT merupakan selisih temperatur air sebelum pemanasan dengan setelah pemanasan (°C)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. 2.3. Kerangka Penelitian Alat distilasi yang digunakan pada penelitian ini adalah distilasi air energi. surya jenis absorber kain bersekat. Alat distilasi ini memadukan antara alat distilasi jensi bak, dan jenis absorber kain. Ditambahkannya sekat agar air yang tertampung pada sekat terpanasi secara optimal. Untuk memperoleh efisiensi, dan hasil terbaik dari penelitian distilasi jenis absorber kain bersekat, divariasikan pada luas absorber. Air yang diserap kain menyebabkan jumlah massa air per satuan luas absorber menjadi kecil. Hal tersebut akan meningkatkan efisiensi dari alat distilasi. Selain faktor luas absorber, jenis absorber yang digunakan akan mempengaruhi efisiensi yang dihasilkan. Penelitian ini menggunakan absorber dengan sifat kapilaritas dan absorptivitas yang lebih baik. sehingga meningkatkan keefektifitasan pada proses penguapan.. Gambar 2.3 Distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Gambar 2.4 Distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat dengan variasi pengapung Faktor lainnya yaitu jumlah massa air pada tiap sekat. Gambar 2.3 menggabarkan jumlah massa air yang dipanaskan memiliki massa air yang besar, sehingga membutuh waktu yang cukup lama untuk memanaskan air yang tertampung pada tiap sekat. Gambar 2.4 menggambarkan massa air yang ada pada tiap sekat dengan massa air yang tertampung pada pengapung berkain. 2.4. Hipotesis 1. Semakin luas absorber kain yang digunakan akan meningkatkan efisiensi distilasi. 2. Sifat kapilaritas dan absorptivitas mempengaruhi penguapan. 3. Jumlah massa air di sekitar kain berpengaruh terhadap efisiensi distilasi air..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODE PENELITIAN. 3.1. Skema dan Spesifikasi Alat Alat yang digunakan pada penelitian ini merupakan distilasi air energi surya. jenis absorber kain bersekat. Distilasi pada penelitian ini terbuat dari multipleks, dengan ukuran 73 cm x 55 cm dan ketebalan 3,6 cm. Absorber terbuat dari aluminium dengan ukuran 69 cm x 51 cm. pada plat aluminium dilapisi karet hitam dengan ketebalan 3 mm yang berfungsi sebagai isolator. Dinding absorber terbuat dari multipeks setebal 3 cm, pada bagian dalam, dan luar dinding dilapisi karet hitam setebal 3 mm. sekat terbuat dari plat aluminium yang dibentuk sikusiku sejumlah 6 buah. Sekat ditempatkan pada absorber dengan jarak antarsekat yaitu 11,6 cm, dan tinggi sekat 2,5 cm. Kaca transparan memiiki ketebalan 3 mm.. Gambar 3.1 Skema alat distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat. 11.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. Model distilasi yang digunakan pada penelitian ini (Gambar 3.1) terdiri dari : (1) kaca, (2) saluran air masuk, (3) lampu, (4) kerangka pendukung, (5) sekat, (6) absorber, dan (7) penampung air hasil.. Gambar 3.2. Skema pengapung kain Penelitian ini menggunakan pengapung kain sebagai variasinya (Gambar 3.2). Ukuran pengapung yang digunakan adalah 50 cm x 8 cm. Jenis absorber kain yang divariasikan adalah jenis absorber kayu dengan ketebalan 0,8 cm, 2,8 cm, dan jenis absorber kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium. Jumlah massa air yang dipanasi pada suatu saat dipresentasikan dengan memvariasikan luas absorber kain, konvensional memanasi air sebesar 0 gram (tanpa pengapung), 0,12 m2 memanasi air sebesar 140 gram (3 pengapung), dan 0,24 m2 memanasi air sebesar 280 gram (6 pengapung). Pengambilan data dilakukan di dalam ruangan dengan bantuan lampu pemanas. Daya lampu sebesar 375 W dan lampu dipasang sebanyak 6 buah. Lampu diposisikan 50 cm di atas penutup kaca dengan dipasang pada rangka besi yang diposisikan sejajar dengan kemiringan absorber. 3.2. Parameter yang divariasikan Pada penelitian ini terdapat beberapa parameter yang akan divariasikan,. diantaranya sebagai berikut: 1. Variasi luas absorber kain (konvensional atau tanpa pengapung, 0,12 m2 atau 3 pengapung, 0,24 m2.atau 6 pengapung).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. 2. Variasi jenis absorber kain (pengapung kayu tebal 0,8 cm, pengapung kayu tebal 2,8 cm dan pengapung kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium). 3. Variasi jumlah massa air yang tertampung pada tiap sekat 250 gram (250 ml) dan 520 gram (520 ml). 3.3. Langkah Analisis Penelitian ini akan menganalisis efek variasi luas absorber kain, variasi. jenis absorber kain dan variasi jumlah massa air. Secara rinci, analisis yang dilakukan dibagi dalam tiga kelompok sebagai berikut : 1. Untuk mengalisi efek variasi luas absorber kain dengan memvariasikan jumlah pengapung kain, konvensional (tanpa pengapung), 3 buah pengapung kain, dan 6 buah pengapung kain. Massa air yang digunakan sebanyak 250 gram pada setiap sekat. 2. Untuk menganalisa efek variasi jenis absorber kain, digunakan jenis pengapung kayu tebal 0,8 cm, pengapung kayu tebal 2,8 cm dan pengapung kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium. 3. Untuk mengalisi efek variasi jumlah massa air membandingkan distilasi konvensional dan variasi 6 buah pengapung kain. Perbandingan antara jumlah massa air yang digunakan pada penelitian ini (variasi massa air 250 gram dan 520 gram). 3.4. Variabel yang Diukur Pada penelitian ini terdapat beberapa variable yang di ukur, diantaranya. sebagai berikut: 1. Temperatur kaca transparan , Tc (°C) 2. Temperatur absorber, Ta (°C) 3. Volume air yang dihasilkan, hasil (ml) 4. Jumlah energi surya yang datang, G (watt/m2) 5. Lama waktu pengambilan data, t (detik).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. 3.5. Peralatan Pendukung Pengambilan Data Pada penelitian ini, digunakan beberapa peralatan untuk mendukung proses. pengambilan data di antaranya : 1. Mikrokontroler Arduino, aplikasi software yang digunakan untuk memonitor dan merekam pembacaan sensor-sensor yang digunakan pada penelitian. 2. Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS), untuk mengukur temperatur di beberapa titik alat penelitian. 3. Sensor Level, untuk mengukur ketinggian air hasil distilasi dalam wadah penampung. 4. Solarmeter, untuk mengukur intensitas energi lampu pemanas. 3.6. Langkah Penelitian Penelitian diawali dengan pembuatan alat distilasi energi surya jenis. absorber kain bersekat, dan berakhir pada analisis data. Secara rinci, langkahlangkah penelitian adalah sebagai berikut : 1. Mempersiapkan alat distilasi jenis absorber kain bersekat sesuai dengan Gambar 3.1 beserta lampu pemanas. 2. Melakukan pengambilan data untuk setiap variasi yang dilakukan yaitu : a) Variasi luas absorber kain (konvensional atau tanpa pengapung, 0,12 m2 atau 3 pengapung, 0,24 m2.atau 6 pengapung). b) Variasi jenis absorber (pengapung kayu tebal 0,8 cm, pengapung kayu tebal 2,8 cm dan pengapung kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium). c) Variasi jumlah massa air yang tertampung pada tiap sekat (250 gram dan 520 gram). 3. Pencatatan data dilakukan tiap 10 detik selama 2 jam dalam temperatur ruangan. Data yang dicatat antara lain : temperatur absorber (Ta), temperatur kaca transparan (Tc), energi surya (lampu pemanas) yang diterima alat (G), dan jumlah air yang dihasilkan (ml)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. 4. Sebelum melakukan pengambilan data untuk setiap variasi, kondisi alat distilasi harus diperiksa dan sisa embun pada kaca transparan harus dibersihkan. Bagian yang perlu diperiksa sebelum melakukan pengambilan data adalah bagian bak absorber, sisi-sisi dinding alat distilasi, dan sisi-sisi kaca transparan. Pemeriksaan ini untuk memastikan tidak adanya kebocoran, bagian lain yang perlu diperiksa adalah sensor, pemeriksaan ini untuk memastikan sensor tidak rusak. 5. Melakukan pengolahan, dan analisis data menggunakan persamaan (1) sampai (7)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1. Data Penelitian Berikut ini, dipaparkan hasil pengambilan data yang dilakukan selama 2 jam. menggunakan lampu pemanas dalam ruangan. Data tersebut dicatat menggunakan sensor tiap 10 detik selama pengambilan data. Selanjutnya, data yang tercatat dalam sensor diambil nilai rata-rata tiap 10 menit. Data yang dicatat antara lain : Temperatur absorber (Ta), temperatur kaca transparan (Tc), dan jumlah air yang dihasilkan (ml), Efisiensi alat distilasi (η), panas laten air (hfg), Pw dan Pc adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air, dan kaca, energi panas yang datang (G) berasal dari radiasi 6 buah lampu yang digunakan, dan dianggap konstan.. Table 4.1 Data penelitian distilasi konvensional (tanpa pengapung) dengan massa air 250 gram Ta Menit ke 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. Tc. Hasil (ml). 33,9 39,1 41,5 43,3 44,2 45,0 45,8 46,4 46,8 47,4 47,9 48,2. 0 0 0 3 35 47 71 121 196 235 267 336. (°C) 35,8 47,4 54,3 58,6 61,6 63,7 65,3 66,5 67,6 68,4 69,2 69,7. 16. Nilai G lampu (W/m2) 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. Table 4.2 Data penelitian distilasi konvensional (tanpa pengapung) massa air 520 gram Menit ke 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. Ta. Tc. Hasil (ml). 32,1 37,3 38,8 40,1 41,4 42,4 43,3 44,2 44,8 45,2 45,7 45,9. 0 0 0 0 0 6 32 49 53 94 164 255. (°C) 28,03 35,44 41,58 46,57 50,57 53,84 56,53 58,66 60,32 61,67 62,79 63,77. Nilai G lampu (W/m2) 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. Tabel 4.3 Data penelitian variasi 3 pengapung dengan massa air 250 gram. 10. 39,2. 36,3. 0. Nilai G lampu (W/m2) 400,46. 20. 49,3 54,7 58,3 61,0 63,1 64,5 65,3 65,9 66,4 67,1 67,5. 41,7 44,1 45,5 47,2 48,1 49,0 49,6 50,0 50,5 50,7 51,0. 0 4 21 38 49 83 153 190 219 257 336. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. Menit ke. Ta. Tc. Hasil (ml). (°C). 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. Tabel 4.4 Data penelitian variasi 6 pengapung dengan massa air 520 gram Ta. Tc. Menit ke (°C). Hasil (ml). Nilai G lampu (W/m2). 10. 41,93. 36,7. 0. 400,46. 20. 52,51 56,38 58,95 61,51 63,43 64,80 66,02 66,99 67,85 68,48 68,92. 41,6 43,1 44,2 45,4 46,3 47,3 47,9 48,4 48,8 49,2 49,5. 7 25 38 38 55 88 122 184 220 246 317. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. Tabel 4.5 Data penelitian variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium dengan massa air 250 gram. Menit ke. Ta. Tc. Hasil (ml). Nilai G lampu (W/m2). (°C) 10. 39,1. 35,9. 0. 400,46. 20. 48,1 52,4 55,5 57,9 59,6 60,9 61,9 62,9 63,4 64,1 64,6. 41,2 43,8 45,4 47,0 47,1 48,4 48,2 47,5 47,7 48,1 48,4. 0 0 15 33 35 62 83 174 245 272 313. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. Tabel 4.6 Data penelitian variasi 6 pengapung dan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan massa air 250 gram Ta. Tc. Menit ke (°C). Hasil (ml). Nilai G lampu (W/m2). 10. 42,9. 38,1. 0. 400,46. 20. 54,0 58,4 61,8 64,1 65,7 66,8 67,4 68,3 68,4 68,8 69,8. 43,8 45,7 47,1 48,2 48,8 49,0 49,6 50,2 50,5 50,7 50,9. 2 22 34 47 85 161 200 232 279 354 384. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. Tabel 4.7 Data penelitian variasi jenis kayu tebal 2,8 cm dengan massa air 250 gram Ta. Tc. Menit ke (°C). Hasil (ml). Nilai G lampu (W/m2). 10. 45,9. 38,1. 0. 400,46. 20. 57,4 60,5 62,3 63,7 64,7 65,6 66,2 66,8 67,5 68,1 68,5. 42,9 44,3 45,2 46,0 46,5 46,8 47,1 47,4 47,9 48,4 48,4. 0 4 24 28 43 76 139 169 190 216 332. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. 4.2. Hasil Perhitungan Berdasarkan data-data yang sudah dipaparkan sebelumnya, dilakukan. perhitungan dengan menggunakan persamaan (1) hingga persamaan (7), Secara rinci, hasil perhitungan tersebut adalah sebagai berikut : Table 4.8 Hasil perhitungan distilasi konvensional (tanpa pengapung) massa air 250 gram Menit Ke. ΔT (°C). Pw. Pc. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. 1,9 8,3 12,8 15,4 17,4 18,7 19,5 20,1 20,7 21,0 21,3 21,6. 5552 10260 14755 18380 21265 23535 25425 26891 28223 29327 30343 31158. (Pa) 5054 6588 7503 8219 8643 9039 9432 9742 9942 10249 10507 10680. hfg (kJ/kg). qkonv. 2416,3 2388,4 2371,7 2361,1 2353,9 2348,7 2344,7 2341,7 2339,1 2337,1 2335,2 2333,7. 0,0 0,0 0,0 1,1 11,6 14 ,6 20,9 33,9 53,2 61,9 68,6 84,6. quap. qrad. G. md (kg/m2). η (%). 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 0,00 0,00 0,00 0,01 0,09 0,12 0,18 0,30 0,49 0,59 0,67 0,84. 0 0 0 2 17 19 24 36 52 56 58 67. (W/m2) 0,0 0,0 0,0 11,7 137,4 184,4 279,2 471,0 762,9 914,5 1038,9 1306,3. 11,2 53,9 86,4 107,0 123,2 133,9 141,4 147,0 152,8 155,8 158,8 161,5. Table 4.9 Hasil perhitungan distilasi konvensional (tanpa pengapung) massa air 520 gram Menit Ke. ΔT (°C). 10 20 30 40 50 60 70 80. -4,1 -1,8 2,8 6,4 9,1 11,4 13,3 14,5. Pw. Pc. (Pa) 3822 4627 5463 5995 7517 6489 9810 6969 12131 7461 14395 7850 16523 8221 18402 8625. hfg (kJ/kg). qkonv. 2434,7 2417,1 2402,4 2390,4 2380,8 2372,8 2366,3 2361,1. 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,7 12,5 17,5. quap. qrad. G. 2. (W/m ) 0,0 -23,1 0,0 -11,0 0,0 17,5 0,0 41,5 0,0 60,5 25,5 77,4 127,5 91,2 192,0 101,1. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. md η 2 (kg/m ) (%) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,08 0,12. 0 0 0 0 0 3 11 15.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Table 4.9 Hasil perhitungan distilasi konvensional (tanpa pengapung) massa air 520 gram.(lanjutan) Menit Ke. ΔT (°C). 90 100 110 120. 15,5 16,5 17,1 17,8. Pw. Pc. (Pa) 19980 8926 21344 9107 22540 9341 23622 9489. hfg (kJ/kg). qkonv. 2357,0 2353,7 2350,9 2348,5. 18,1 30,5 51,3 77,4. quap. qrad. (W/m2) 209,6 109,4 367,8 117,1 643,1 122,7 998,1 128,3. G. md η 2 (kg/m ) (%). 400,46 400,46 400,46 400,46. 0,13 0,23 0,41 0,64. 14 22 36 51. Tabel 4.10 Hasil perhitungan variasi 3 pengapung dengan massa air 250 gram Menit Ke. ΔT (°C). 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. 2,9 7,5 10,5 12,8 13,9 15,0 15,5 15,7 15,9 15,9 16,4 16,5. Pw. Pc. (Pa) 6617 5705 11332 7582 15010 8619 18078 9285 20704 10141 22853 10648 24398 11158 25390 11497 26161 11769 26795 12094 27640 12234 28113 12382. hfg (kJ/kg). qkonv. 2408,2 2383,9 2370,9 2361,9 2355,2 2350,2 2346,8 2344,8 2343,2 2341,9 2340,3 2339,3. 0,00 0,00 1,70 7,39 12,06 14,32 23,29 41,70 50,62 56,88 65,63 84,58. quap. qrad. G. 2. (W/m ) 0 17,57 0 49,83 17 71,97 83 89,55 150 99,15 190 108,62 324 113,34 599 116,13 744 118,16 854 118,70 1004 122,55 1310 123,93. md η 2 (kg/m ) (%). 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 0,00 0,00 0,01 0,05 0,10 0,12 0,21 0,38 0,48 0,55 0,64 0,84. 0 0 3 13 18 19 28 46 51 52 56 67. Tabel 4.11 Hasil perhitungan variasi 6 pengapung dengan massa air 520 gram Menit Ke. ΔT (°C). 10 20 30 40 50 60 70 80. 5,3 10,9 13,3 14,8 16,1 17,1 17,5 18,1. Pw. Pc. hfg (kJ/kg). qkonv. 7660 5817 2401,6 13434 7538 2376,1 16395 8152 2366,7 18668 8639 2360,4 21179 9198 2354,1 23238 9683 2349,4 24809 10179 2346,0 26265 10538 2343,0. 0,00 3,02 9,91 13,40 12,22 16,69 25,31 33,80. (Pa). quap. qrad. G. 2. (W/m ) 2402 2376 2367 2360 2354 2349 2346 2343. 33 73 91 103 115 123 128 133. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. md η 2 (kg/m ) (%) 0,00 0,02 0,06 0,09 0,09 0,14 0,22 0,31. 0 8 20 23 18 22 30 37.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Tabel 4.11 Hasil perhitungan variasi 6 pengapung dengan massa air 520 gram (lanjutan) Menit Ke. ΔT (°C). Pw. 90 100 110 120. 18,6 19,1 19,3 19,4. 27481 28587 29427 30016. Pc (Pa) 10803 11027 11272 11456. hfg (kJ/kg). qkonv. 2340,6 2338,4 2336,9 2335,8. 49,28 57,20 62,57 79,41. quap. qrad. G. md (kg/m2). η (%). 400,46 400,46 400,46 400,46. 0,46 0,55 0,61 0,79. 49 53 53 63. 2. (W/m ) 2341 2338 2337 2336. 138 142 144 146. Tabel 4.12 Hasil perhitungan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium dengan massa air 250 gram Menit Ke. ΔT (°C). Pw. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. 3,2 6,9 8,6 10,2 10,9 12,5 12,5 13,7 15,4 15,7 16,0 16,2. 6595 10649 13324 15693 17681 19313 20577 21606 22623 23213 24023 24572. Pc (Pa) 5603 7367 8452 9196 10037 10087 10810 10692 10306 10430 10649 10823. hfg (kJ/kg). qkonv. 2408,4 2386,7 2376,4 2368,8 2363,0 2358,7 2355,5 2353,1 2350,7 2349,4 2347,7 2346,5. 0,00 0,00 0,00 5,65 11,29 11,39 19,07 25,29 52,40 72,30 78,39 88,56. quap. qrad. G. 2. (W/m ) 0 0 0 59 129 136 242 327 683 959 1065 1224. 19,32 45,31 58,04 70,27 76,56 89,14 90,10 99,14 111,13 113,78 116,75 118,43. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. md η 2 (kg/m ) (%) 0,00 0,00 0,00 0,04 0,08 0,09 0,15 0,21 0,44 0,61 0,68 0,78. 0 0 0 9 16 14 21 25 46 59 59 62. Tabel 4.13 Hasil perhitungan variasi 6 pengapung dan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan massa air 250 gram Menit Ke. ΔT (°C). Pw. Pc. 10 20 30 40. 4,8 10,1 12,6 14,7. 8059 14493 18130 21429. (Pa) 6258 8483 9374 10069. hfg (kJ/kg). qkonv. 2399,3 0,00 2372,5 0,97 2361,8 7,66 2353,5 10,49. quap. qrad. G. 2. (W/m ) 0 9 86 132. 30,22 69,05 88,80 105,43. 400,46 400,46 400,46 400,46. md η 2 (kg/m ) (%) 0,00 0,01 0,05 0,08. 0 3 17 20.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Tabel 4.13 Hasil perhitungan variasi 6 pengapung dan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan massa air 250 gram (lanjutan) Menit Ke. ΔT (°C). Pw. 50 60 70 80 90 100 110 120. 15,9 17,0 17,8 17,8 18,1 17,9 18,2 18,9. 23988 25928 27283 28041 29218 29290 29903 31243. Pc (Pa) 10674 11032 11185 11533 11903 12068 12200 12326. hfg (kJ/kg). qkonv. 2347,7 2343,7 2341,0 2339,5 2337,3 2337,1 2336,0 2333,6. 13,41 23,33 42,75 51,81 58,10 69,54 86,90 91,86. quap. qrad. G. md (kg/m2). η (%). 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. 0,12 0,21 0,40 0,50 0,58 0,70 0,89 0,96. 22 34 55 60 62 67 77 77. 2. (W/m ) 182 333 629 781 904 1088 1378 1493. 116,21 124,99 131,95 132,77 135,93 134,56 136,84 143,44. Tabel 4.14 Hasil perhitungan variasi jenis kayu tebal 2,8 cm dengan massa air 250 gram Menit Ke. ΔT (°C). Pw. Pc. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120. 7,8 14,5 16,2 17,1 17,7 18,2 18,8 19,1 19,4 19,6 19,7 20,1. 9460 17241 20144 22032 23522 24668 25798 26535 27283 28110 28945 29451. (Pa) 6269 8052 8706 9139 9496 9750 9947 10092 10269 10521 10814 10816. hfg (kJ/kg). qkonv. quap. qrad. 2392,1 2364,2 2356,6 2352,1 2348,7 2346,3 2343,9 2342,4 2341,0 2339,3 2337,8 2336,8. 0,00 0 0,00 0 1,28 15 7,54 93 8,44 109 12,57 167 21,65 297 38,88 544 46,17 659 50,67 740 56,20 841 85,70 1293. G. 2. (W/m ) 49,64 100,01 113,83 121,89 127,70 132,25 137,27 140,25 142,84 144,98 146,64 149,71. 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46 400,46. md (kg/m2 ) 0,00 0,00 0,01 0,06 0,07 0,11 0,19 0,35 0,42 0,47 0,54 0,83. η (%) 0 00 3 14 13 17 26 42 45 45 47 66.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. 4.3. Pembahasan Setelah dilakukan pengambilan data dan dicari hasil perhitungannya maka. seluruh hasil perhitungan pada Tabel 4.8 sampai Tabel 4.15 kemudian akan dipaparkan. Oleh karena itu, pada subbab ini pertama-tama menganalisis efisiensi seluruh variasi yang dilakukan pada alat distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat 4.3.1. Efek Luas Absorber Kain Terhadap Unjuk Kerja Alat Distilasi. 90% 77%. 80%. Efisiensi (%). 70%. 67%. 67%. 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%. Luas Absorber Konvensional (Tanpa Pengapung). Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Luas 0,24 m2 (6 Pengapung) Gambar 4.1 Efisiensi air distilasi variasi luas absorber Analisis pertama mengenai variasi luas absorber kain. Gambar 4.1 menunjukan bahwa efisiensi distilasi dengan luas absorber yang lebih luas, menunjukan efisiensi yang lebih baik. Pada distilasi tanpa pengapung nilai efisiensi sebesar 67%, pada variasi penambahan 3 pengapung atau luas absorber 0,12 m2 efisiensi sebesar 67%, tidak terjadi perubahan pada efisiensi yang dicapai. Pada distilasi dengan variasi 6 buah pengapung atau luas absorber 0,24 m2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. efisiensi menunjukan hasil yang paling optimal sebesar 77%. Menunjukan bahwa penambahan jumlah pengapung kain pada tiap sekatnnya, akan menambah efisiensi yang dihasilkan. Penggunaan pengapung bertujuan untuk menambah luas absorber pada alat distilasi air energi surya. Permukaan absorber kain akan menampung air akibat efek kapilaritas kain. Air yang berada pada absorber akan berbeda pada tiap variasinya itulah yang menyebabkan jumlah hasil setiap variasi berbeda. Hal inilah yang menjadi dasar dari jumlah massa air yang dipanasi pada suatu saat. Pada penelitian alat distilasi memiliki 6 buah sekat dengan setiap sekat berisi air sebanyak 0,25 kg sehingga jumlah massa air total sebanyak 1,5 kg. Pada variasi konvensional (tanpa pengapung) mempresentasikan massa air 1,5 kg, variasi 3 pengapung mempresentasikan massa air 1,36 kg, dan variasi 6 pengapung mempresentasikan massa air 1,20 kg.. 450 384. 400 350. 336. 336. Hasil (ml). 300 250 200 150 100 50 0. Luas Absorber Konvensional (Tanpa Pengapung). Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Luas 0,24 m2 (6 Pengapung). Gambar 4.2.Hasil air distilasi variasi luas absorber.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 26. Gambar 4.2 menunjukan pada variasi 6 pengapung memperoleh hasil paling besar dibanding variasi lainnya. Hasil air yang dihasilkan pada distilasi konvensional dan variasi 3 pengapung sebesar 336 ml. ini menandakan pada penambahan 3 pengapung dengan luasan 0,12 m2 belum berpengaruh terhadap proses penguapan, sedangkan pada variasi 6 pengapung dengan luasan 0,24 m2 dihasilkan air sebanyak 384 ml sehingga selisih airnya adalah 48 ml atau terjadi kenaikan sebesar 14,3 %. Semakin besar luas absorber, maka semakin banyak juga air yang tertampung pada pengapung. Inilah yang menyebabkan penguapan semakin bertambah, dan hasil air distilasi semakin baik. Faktor lain yang berpengaruh yaitu lain beda temperatur kaca dengan temperatur absorber (ΔT), quap, dan qkonveksi. Gambar 4.3 menunjukan nilai ΔT dengan kecenderungen yang selalu meningkat pada keseluruan variasi. Nilai temperatur absorber selalu lebih tinggi dibandingkan temperatur kaca. Hal ini dibuktikan dengan nilai ΔT yang selalu berada di atas garis horizontal. Pada awal pengambilan data nilai ΔT konvensional merupakan yang paling rendah tetapi selama durasi pengambilan data nilai ΔT beranjak naik dan menjadi nilai yang paling optimum. Hal ini karena ketika proses berlangsung, panas dari lampu telah memanasi seluruh air pada distilasi konvensional sedangkan pada varisai penambahan pengapung hanya memanasi sebagian dari air yang ada. Nilai ΔT yang tinggi memang memberikan potensi akan baiknya proses penguapan dan pengembunan, yang akan memiliki potensi yang baik juga pada hasil distilasi. Akan tetapi, pada penelitian ini nilai ΔT tinggi pada distilasi konvensional, tidak berbanding lurus dengan hasil yang baik. Salah satu indikator yang menandai rendahnya pengemembunan adalah rendahnya temperatur kaca. Ketika proses pengembunan, uap akan melepas panas ke kaca yang mengakibatkan temperatur kaca naik. Pada distilasi konvensional menunjukan temperatur kaca yang rendah. Hal inilah yang mengakibatkan hasil distilasi yang diperoleh kurang baik..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. 25.0. ΔT ((°C). 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Waktu (menit) Konvensional (Tanpa Pengapung). Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Luas 0,24 m2 (6 Pengapung) Gambar 4.3 Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada variasi luas absorber Ditinjau dari nilai rata-rata temperatur absorber semua variasi menunjukan kecenderungan yang hampir sama. Artinya panas absorber selama waktu pemanasan hampir sama pada tiap variasinya (Gambar 4.4). Sedangkan pada Gambar 4.5, nilai temperatur kaca pada distilasi konvensional menunjukan nilai terendah. Hal ini menunjukkan ada atau tidak adanya embun yang terbentuk. Apabila laju penguapan rendah maka embun sulit terbentuk. Hal ini disebabkan oleh adanya tegangan permukaan pada kaca, sehingga apabila embun belum memiliki massa yang lebih besar dari tegangan permukaan tersebut, embun tidak dapat mengalir dan tertahan di kaca yang akan menghambat proses masuknya energi panas..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. Temperatur Absorber ((°C). 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Waktu (menit) Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Konvensional (Tanpa Pengapung) Luas 0,24 m2 (6 Pengapung). Gambar 4.4 Temperatur absorber pada variasi luas absorber 60. Temperatur Kaca (°C). 50. 51. 48. 51. 40 30 20 10 0. Luas Absorber Konvensional (Tanpa Pengapung). Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Luas 0,24 m2 (6 Pengapung) Gambar 4.5 Temperatur kaca pada variasi luas absorber.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. Faktor lain yang mengakibatkan rendahnya hasil air pada distilasi konvensional adalah nilai quap. Dinyatakan bahwa laju penguapan yang tinggi, akan meningkatkan hasil distilasi. Laju penguapan tersebut dapat dilihat dari nilai quap yang merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi hasil distilasi. Nilai quap menunjukkan besarnya energi rata-rata yang digunakan untuk proses penguapan air, yang merupakan fungsi dari hasil air distilasi. Oleh karena itu, nilai quap dapat menjadi indikator seberapa besar air yang dapat diuapkan. Gambar 4.6 menunjukan bahwa pada variasi penambahan 6 buah pengapung menunjukan nilai quap yang paling optimum. Ini terjadi karena luasan untuk memansai massa air pada suatu saat akan semakin bertambah.. 1600 1400. 1493 1310. 1306. 1200. quap (W/m2). 1000 800 600 400 200 0. Luas Absorber Konvensional (Tanpa Pengapung). Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Luas 0,24 m2 (6 Pengapung) Gambar 4.6 Nilai energi penguapan rata-rata pada variasi luas absorber Gambar 4.7 menunjukan kecenderungan yang mirip seperti Gambar 4.6 , bahwa nilai qkonveksi pada variasi penambahan pengapung selalu menunjukan hasil terbaik. Rendahnya nilai qkonveksi pada distilasi konvensional disebabkan karena proses penguapan pada variasi dengan penambahan pengapung terjadi lebih cepat ini terjadi karena adanya pengapung tersebut. Hal lainnya karena jarak permukaan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. air dengan permukaan kaca yang jauh pada distilasi konvensional, sehingga proses perpindahan panas dari absorber ke kaca kurang optimal. Pada pengamatan ketika pengambilan data embun yang terbentuk ketika awal pengembunan adalah jenis droplet baik pada konvensional maupun pada variasi. Akan tetapi perubahan embun pada distilasi konvensional lebih cepat terjadi. Embun droplet berubah menjadi embun film. Embun film berupa aliran air yang sangat tipis sehingga tidak begitu nampak. Hal ini tentu mempengaruhi hasil akhir dari proses distilasi, dimana permukaan kaca akan selalu tertutup oleh embun dan embun tersebut akan menjadi isolator panas yang masuk sehingga air tidak bisa terpapar panas secara maksimal.. 100 90. 92 85. 85. 80. qkonv (W/m2). 70 60 50 40 30 20 10 0. Luas Absorber Konvensional (Tanpa Pengapung). Luas 0,12 m2 (3 Pengapung). Luas 0,24 m2 (6 Pengapung) Gambar 4.7 Nilai qkonveksi rata-rata pada variasi luas absorber 4.3.2. Efek Variasi Jenis Absorber Terhadap Unjuk Kerja Alat Distilasi Analisis kedua membandingkan efek variasi jenis absorber terhadap unjuk. kerja alat distilasi. Gambar 4.8 dan 4.9 menunjukan efisiensi dan hasil pada variasi jenis absorber kayu tebal 0,8 cm dan 2,8 cm, dan kayu tebal 0,8 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. dengan plat aluminium. Pada tiap variasi menggunakan 6 buah kain pengapung. Efisiensi terbaik diperoleh pada varisai jenis kayu tebal 0,8 cm sebesar 77%. Ini dikarenakan efek dari kapilaritas kain pada ketebalan 0,8 cm lebih baik dibandingkan dengan variasi lainnya. Air akan lebih cepat terserap ke bagian atas absorber yang mengakibatkan massa air yang terpanasi pada permukaan absorber akan lebih cepat menguap. Sedangkan pada ketebalan 2,8 cm, massa air yang terpanasi cepat menguap tetapi karena efek kapilaritasnya rendah, maka air yang terpanasi hanya sedikit.. 90% 80%. Efisiensi (%). 70%. 77% 66%. 62%. 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%. Jenis Absorber Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm Pengapung Kayu Tebal 2,8 cm Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm dengan Plat Alumunium Gambar 4.8 Efisiensi air distilasi Variasi Jenis Absorber Pada kasus pengapung plat yang pada asumsi akan mendapat hasil yang optimum dikarenakan efek absorptivitas dari plat, malah dihasilkan hasil terendah sebesar 313 ml. Hal ini disebabkan karena posisi plat yang tertutup kain sehingga efek yang ingin dihasilkan dari plat tidak berjalan secara optimal. Ketika pengamatan plat berada di dalam air yang berakibat temperatur plat akan rendah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. karena tergenang air. Temperatur yang rendah akan merugikan, sehingga proses penguapan akan berjalan lambat dan berakibat pada hasil yang rendah.. 450 400 350. 384 332. 313. Hasil (ml). 300 250 200 150 100 50 0. Jenis Absorber Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm Pengapung Kayu Tebal 2,8 cm Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm dengan Plat Alumunium Gambar 4.9 Hasil air distilasi Variasi Jenis Absorber Gambar 4.10 menunjukan nilai ΔT setiap 10 menit selama 2 jam. Grafik menunjukan semua nilai ΔT setiap variasi bernilai positif. Hal ini terjadi karena temperatur absorber lebih panas dibandingkan temperatur kaca. Cepat panasnya temperatur absorber bisa disebabkan karena jumlah massa air yang dipanasi sedikit yaitu 250 gram. Pada variasi jenis kayu tebal 2,8 cm diperoleh nilai ΔT tertinggi, nilai ΔT tinggi seharusnya meningkatkan nilai penguapan dan pengembunan, namun hasil yang diperoleh pada variasi jenis kayu tebal 2,8 cm memperoleh hasil lebih sedikit dibandingkan dengan variasi jenis kayu tebal 0,8 cm tetapi masih lebih baik dari variasi jenis kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium. Tingginya nilai ΔT pada variasi jenis kayu tebal 2,8 cm, karena sensor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. suhu berada pada permukaan pengapung sehingga jarak pada kaca lebih dekat sehingga akan lebih cepat panas.. 25.0. ΔT ((°C). 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Waktu (menit) Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm Pengapung Kayu Tebal 2,8 cm Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm dengan Plat Alumunium Gambar 4.10 Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada Variasi Jenis Absorber Besar kecilnya massa air yang dipanaskan dalam suatu waktu akan mempengaruhi tingginya temperatur absorber. Agar panas yang diterima air pada suatu waktu sedikit maka ditambahkan pengapung kain. Pengapung kain diharapkan dapat memberikan efek kapilaritas sehingga air dapat merambat melalui pori-pori kain. Selain sifat kapilaritas ada sifat lainnya yang harus dimiliki oleh absorber yaitu absorptivitas. Absorptivitas merupakan kemampuan suatu bahan untuk menyerap energi panas. Untuk memperbesar absortivitas, absorber diberi warna hitam. Warna hitam memiliki nilai absortivitas sebesar 0,97 (Cengel, 2000). Plat aluminium ditambahkan agar nilai absorptivitas surya meningkat. Faktor absorptivitas plat sendiri mendekati satu..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. Temperatur Absorber ((°C). 60 50 40 30 20 10 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Waktu (menit) Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm Pengapung Kayu Tebal 2,8 cm Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm dengan Plat Alumunium Gambar 4.11 Temperatur absorber pada Variasi Jenis Absorber Pada gambar 4.10 dan 4.11, nilai ΔT dan nilai temperatur rata-rata absorber pada jenis kayu tebal 0,8 dengan plat aluminium, menujukan nilai terendah dibanding temperatur jenis variasi lain. Disebutkan bahwa penambahan plat guna menambah efek absorptivitas surya. Pada prakteknya efek tersebut tidak terlalu berpengaruh. Hal ini dapat disebabkan karena plat ditutupi oleh kain sehingga energi panas tidak langsung mengenai plat karena tertutup kain. Nilai quap memiliki nilai yang berbanding lurus dengan hasil air distilasi. Nilai quap yang tinggi membuktikan tingginya laju penguapan. Variasi jenis kayu tebal 0,8 cm menunjukan hasil paling baik (Gambar 4.12). Menandakan penguapan yang terjadi berjalan optimal, ini bisa terjadi karena faktor kapilaritas kain yang berjalan dengan baik. Sedangkan pada jenis kayu tebal 2,8 cm malah menunjukan hasil lebih rendah dibandingkan jenis kayu tebal 0,8, padahal ditinjau dari nilai ΔT menujukan hasil yang terbaik. Hal ini karena adanya rugi-rugi panas pengapung lari ke air dan rugi-rugi dari kurang optimalnya proses kapilaritas kain..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. 1600 1400. 1493 1293. 1224. quap (W/m2). 1200 1000 800 600 400 200 0. Jenis Pengapung Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm. Pengapung Kayu Tebal 2,8 cm Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm dengan Plat Alumunium Gambar 4.12 Nilai energi penguapan rata-rata pada Variasi Jenis Absorber Nilai qkonveksi merupakan energi panas yang berpindah secara konveksi dari absorber ke kaca. Energi panas ini dianggap sebagai rugi rugi pada alat distilasi. Perpindahan energi panas dari absorber ke kaca akan membuat temperatur kaca semakin tinggi, tingginya temperatur kaca akan menyebabkan uap menjadi sulit untuk mengembun. Diketahui bahwa nilai konveksi terendah terjadi pada variasi jenis kayu tebal 2,8 cm. Artinya pada variasi ini penguapan yang terjadi rendah. Ini bisa disebabkan karena jarak permukaan air terhadap permukaan pengapung kain cukup besar, sehingga proses kapilaritas kurang berjalan dengan baik. Tetapi pada variasi ini hasil yang diperoleh masih lebih baik dibandingkan variasi jenis kayu dengan plat. Hal ini terjadi karena nlai ΔT pada variasi jens kayu tebal 2,8 lebih besar. Nilai qkonveksi akan terbantu apabila terjadi perpindahan panas dari absorber ke kain. Pada jenis kayu tebal 0,8 cm dengan plat aluminium proses ini tidak berjalan baik karena plat ditutupi kain dan ketika pengambilan data sebagian plat berada di bawah permukaan air. Nilai qkonveksi merupakan fungsi dari quap, sehingga semakin besar quap makan qkonveksi juga akan semakin besar. Pada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. penelitian ini, Hasil air yang didapat dan nilai qkonveksi terbaik diperoleh pada variasi jenis kayu tebal 0,8 cm. Artinya hasil paling optimum karena. qkonv (W/m2). penguapannya besar.. 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82. 92. 89. 86. Jenis Absorber Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm Pengapung Kayu Tebal 2,8 cm Pengapung Kayu Tebal 0,8 cm dengan Plat Alumunium Gambar 4.13 Nilai qkonveksi rata-rata pada Variasi Jenis Absorber 4.3.3. Efek Jumlah Massa Air Terhadap Unjuk Kerja Alat Distilasi Gambar 4.14 menunjukan efisiensi pada variasi jumlah massa air di tiap. sekat. Ditunjukan bahwa efisiensi maksimum diperoleh pada jumlah massa air di tiap sekat sebanyak 250 gram dengan efisiensi 77%, dengan peningkatan efisiensi antara konvensional dengan variasi 6 buah pengapung adalah 14%. Dengan penambahan jumlah massa air menjadi 520 gram, efisiensi yang dicapai menurun baik pada alat distilasi konvensional maupun alat distilasi dengan penambahan pengapung, tetapi terjadi peningkatan efisiensi antara konvensional dengan variasi 6 buah pengapung menjadi 40%. Hal ini terjadi ketika pemanasan berlangsung distilasi dengan jumlah massa air lebih banyak, ada potensi panas yang tersimpan dalam air yang membantu proses penguapan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. 90% 77%. 80%. Efisiensi (%). 70%. 67%. 63%. 60%. 51%. 50% 40% 30% 20% 10% 0% 250. 520. Jumlah massa air tiap sekat (ml) Konvensional. Variasi 6 Pengapung. Gambar 4.14 Efisiensi air distilasi variasi jumlah massa air Alat distilasi dengan variasi penambahan pengapung pada tiap jumlah massa air menunjukan hasil paling optimal untuk alat distilasi energi surya jenis absorber bersekat. Hal tersebut dibuktikan dengan hasil air distilasi pada variasi penambahan pengapung 6 buah dengan jumlah massa air 250 gram merupakan yang paling besar dibanding dengan variasi lainnya (Gambar 4.15). Tingginya nilai tersebut disebabkan karena kecilnya jumlah massa air tiap sekat, hal ini mengakibatan energi yang digunakan untuk memanasi air tersebut lebih sedikit. Sedangkan energi yang digunakan untuk memanasi setiap variasi sama jumlahnya karena memanfaatkan energi panas dari lampu. Sehingga proses pemanasan pada jumlah massa air yang lebih sedikit akan berlangsung lebih cepat, dan proses penguapan lebih optimal yang mengakibatkan hasil yang diperoleh lebih banyak..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. 450 384. 400. Hasil (ml). 350. 336. 317. 300 225. 250 200 150 100 50 0 250. 520. Jumlah massa air tiap sekat (ml) Konvensional. Variasi 6 Pengapung. Gambar 4.15 Hasil air distilasi variasi jumlah massa air Efisiensi alat distilasi air energi surya sendiri dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain beda temperatur kaca dengan temperatur absorber (ΔT), quap, dan qkonveksi. Pada Gambar 4.16 disajikan perbandingan ΔT dengan waktu selama 2 jam durasi pengambilan data. Nilai ΔT sangat berpengaruh terhadap proses penguapan, dan pengembunan yang akan berdampak pada hasil yang dicapai. Pada 10 menit pertama, distilasi konvensional dengan jumlah massa air tiap sekat 520 gram menunjukan ΔT bernilai negatif (Gambar 4.16). Hal ini terjadi karena belum semua air terpanasi karena jumlah massa air lebih banyak dibandingkan variasi lainnya. Ini mengakibatkan temperatur kaca akan lebih tinggi daripada temperatur absorber. Sedangkan pada variasi lainnya ΔT bernilai positif yang menunjukan temperatur absorber lebih tinggi dibanding temperatur kaca. Pada dasarnya temperatur absorber yang lebih tinggi daripada temperatur kaca akan meningkatkan laju penguapan distilasi sehingga hasil yang dicapai akan meningkat (Abdenacer dan Nafila, 2007)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. 25 20. ΔT ((°C). 15 10 5 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. -5 -10. Waktu (menit) Konvensional 250 ml. Pengapung jumlah 6 (250 ml). Konvensional 520 ml. Pengapung Jumlah 6 (520 ml). Gambar 4.16 Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada variasi Jumlah massa air Dari gambar 4.16 ditunjukan bahwa ΔT bernilai lebih besar tidak menunjukan hasil distilasi yang besar pula, ΔT maksimum terjadi pada distilasi konvensional dengan jumlah massa air 250 gram padahal hasil distilasi optimum diperoleh dari distilasi variasi penambahan 6 buah pengapung dengan jumlah massa air 250 gram. Hal ini menandakan nilai beda temperatur rata-rata tidak terlalu berpengaruh terhadap hasil yang dicapai tetapi nilai ΔT dapat dilihat sebagai potensi pada proses penguapan dan pengembunan yang akan sejalan dengan hasil distilasi. Namun jika dilihat pada gambar 4.17 nilai tempetatur absorber rata-rata untuk distilasi yang divariasikan lebih besar dibanding distilasi konvensional. Ini yang mengakibatkan nilai ΔT tinggi pada distilasi konvensional tidak menunjukan hasil yang yang tinggi pula, karena nilai temperatur absorber rata-ratanya lebih rendah dibanding dengan nilai temperatur absorber rata-rata distilasi yang divariasikan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. Temperatur Absorber ((°C). 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Waktu (menit) Konvensional 250 ml. Pengapung jumlah 6 (250 ml). Konvensional 520 ml. Pengapung Jumlah 6 (520 ml). Gambar 4.17 Temperatur absorber pada variasi Jumlah massa air Faktor yang berpengaruh terhadap hasil distilasi selanjutnya yaitu quap. Bahwa laju penguapan tinggi, akan meningkatkan hasil distilasi. Nilai quap menunjukan besarnya nilai rata-rata untuk proses penguapan selama proses distilasi berlangsung. Sehingga nilai quap dapat menjadi indikator seberapa besar air yang dapat diuapkan. Pada gambar 4.18 , nilai quap paling tinggi terjadi pada variasi penambahan 6 buah pengapung dengan jumlah massa air 250 gram. nilai terbaik selalu dihasilkan pada jumlah massa air 250 gram, baik pada distilasi konvensional maupun distilasi yang divariasikan. Variasi dengan jumlah massa air 520 gram selalu menunjukan nilai quap lebih rendah dibanding variasi lainnya. Rendahnya nilai quap ini disebabkan karena volume air yang harus dipanasi lebih besar dibanding variasi lainnya. Sehingga beban pemanasan akan lebih besar dan penguapan akan lebih rendah. Inilah yang mengakibatkan nilai quap nya rendah..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. 1600 1400. 1493 1306. 1234. quap (W/m2). 1200 998. 1000 800 600 400 200 0 250. 520. Jumlah Massa Air Tiap sekat (gram). Konvensional. Variasi 6 buah pengapung. Gambar 4.18. Nilai energi penguapan rata-rata pada variasi Jumlah massa air 95 92. qkonv. (W/m2). 90. 85. 85. 79. 80 77 75. 70 250. 520. Jumlah Massa Air Tiap sekat (gram) Konvensional. Variasi 6 buah pengapung. Gambar 4.19 Nilai qkonveksi rata-rata pada variasi Jumlah massa air.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. Nilai qkonveksi merupakan rugi-rugi pada alat detilasi, rugi-rugi yang dimaksud disini adalah energi yang dipindahkan dari air panas yang tertampung dalam absorber ke permukaan kaca bagian dalam secara konveksi. Gambar 4.19 menunjukan variasi pengapung kain mendapat nilai qkonveksi lebih tinggi dibandingkan konvensional. Bahwa peningkatan jumlah massa air pada penelitian ini justru menurunkan nilai qkonveksi. Hal ini menunjukan, perpindahan panas ketika jumlah massa air lebih sedikit akan lebih baik dibanding jumlah massa air banyak..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN. 5.1. Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang dilakukan mengenai efek pengapung kain pada. alat distilasi air jenis absorber kain bersekat, diperoleh kesimpulan sebangai berikut: 1. Peningkatan luas absorber karena penambahan jumlah pengapung mengakibatkan Semakin kecilnya massa air yang dipanasi dalam suatu waktu. Hal ini dapat meningkatkan efisiensi alat distilasi. Nilai terbaik diperoleh pada variasi 6 buah pengapung kain dengan luas absorber sebesar 0,24 m2 ,dan massa air 250 ml pada tiap sekatnya. Hasil 0,48 l/(jam.m2) dan nilai efisiensi sebesar 77%. 2. Pengapung plat aluminium pada penelitian ini tidak memberikan efek absorptivitas seperti yang diharapkan, sehingga hasil terbaik diperoleh pada jenis variasi pengapung dengan ketebalan 0,8 cm. Hasil 0,48 l/(jam.m2) dan nilai efisiensi sebesar 77%. 3. Jumlah massa air yang makin sedikit akan lebih banyak menghasilkan air distilasi, pada variasi jumlah massa air 250 ml menunjukan hasil paling optimal. Baik pada distilasi konvensional maupun distilasi yang divariasikan dengan pengapung. Hasil pada distilasi sebanyak 0,42 l/(jam.m2) dengan efisiensi sebesar 67 % dan 0,48 l/(jam.m2) dengan nilai efisiensi sebesar 77%. 5.2. Saran Saran dari penulis untuk memperbaiki penelitian-penelitian berikutnya,. antara lain : 1. Sebelum melakukan proses pengambilan data sebaiknya dilakukan pengecekan terhadap alat distilasi. 2. Pada penelitian selanjutnya alat ukur yang digunakan sebaiknya lebih valid dan presisi sehingga meminimalisir kesalahan.. 43.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA Abdenacer, P. K., & Nafila, S. (2007) ‘Impact of temperature difference ( watersolar collector ) on solar-still global efficiency’, Desalination, 209(1-3 SPEC. ISS.), pp. 298–305. Doi : 10.1016/j.desal.2007.04.043. Anonim. (2016). General Matter Banking. Arismunandar, W. (1995) Teknologi Rekayasa Surya. Jakarta: Pradnya Paramita. Bhattacharyya, A. (2017) ‘Solar Still for DESALINATION OF Water in Rural Househilds’, International Journal of Environment and Sustainability, 2(1), pp. 21-30. Doi :10.24102/ijes.v2i.326. Boukar, M., Harmin, A., (2004) Parametric study of a vertical solar still under desert climatic conditions, Desalination 168, 21-28. Cengel, Yunus A., (1998) Heat Transfer: A Practical Approach Boston: McGraw Hill Dumka, P., Sharma, A., Kushwah, Y., Raghav, A. S., & Mishra, D. R. (2019) ‘Performance evaluation of single slope solar still augmented with sandfilled cotton bags’, Journal of Energi Storage, 25(August), 100888. Grag, H. P. dan Mann, H. S. (1977) ‘Thechnical Note’, European Social Policy, Today and Tomorrow, pp. ix-xi. Doi : 10.1016/B978-0-08-021444-3.500057. Hadi, CB. Winarno (2007) ‘Pembuatan Permukaan Selektif Radiasi Surya Pada Pelat Alumunium Dengan Pencelupan Larutan NaOH 40%’, Skripsi pada Teknik Mesin USD Yogyakarta : tidak diterbitkan. I Gusti Ketut Puja, F. R. S., & 1. (2012) ‘Unjuk Kerja Destilasi Air Energi Surya’, Energi Dan Manufaktur, 5(1), 83. Malick, M.A.S., Tiwari, G.N., Sodha, M.S.(1982) Solar Distilation. Pergamon Press. Mohan, I., Yadav, S., dkk. (2017) ‘A review on solar still : A Simple Desalination Technology to obtain Potable Water’, India : International Journal of Ambient Energi.. 44.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. Murugavel, K. Kalidasa., Srithar K. (2010) ‘Performance study on basin type double slope solar still with different wick materials and minimum mass of water’, Renewable Energi 36, 612e620 Pal Piyush, Yadav Pankaj, Dev RahulSingh, Dhananjay (2017) ‘Performance analysis of modified basin type double slope multi–wick solar still’, Desalination 422, 68–82. Purwadianto ,D,.& Sambada ,R. (2012) ‘Unjuk Kerja Destilasi Air Energi Surya’, Energi Dan Manufaktur, 5(1), 83. Velmurugan, V. Dan Srithar, K. (2007) ‘Solar Stills integrated with a mini solar pond – analytical simulation and experimental validation’, Desalination, 216(1-3),pp.232-241. Doi: 10.1016/j.desal.2006.12.012. Setyaji, Wahyu, dan Sambada, F. A. Rusdi. (2018) ‘Distilasi Air Energi Surya Kain Bersekat Dengan Kolektor Pipa Pararel’, Prosiding Nasional Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi XIII Tahun 2018 (ReTII). Sodha, M. S. et al. (1981) ‘Simple multiple wick sollar still; Analysis and performance’, Solar Energi, 26(2), pp 127-131. Doi: 10.101/0038092X(81)90075-X..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LAMPIRAN Lampiran 1. Foto Alat Penelitian. Foto alat distilasi saat pengambilan data.. 46.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. Lampiran 2. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh. (Sumber : Jansen, 1995).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. Lampiran 3 . Tabel Sifat Air (Cair Jenuh). (Sumber : Jansen, 1995).