EFEK ABSORBER ANTAR MUKA PADA EFISIENSI DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BAK
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin
Disusun oleh:
ARYA NUGRAHA NIM: 165214093
HALAMAN JUDUL
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
THE EFFECT OF INTERFACE ABSORBER ON THE EFFICIENCY OF BASIN TYPE SOLAR WATER DISTILLATION
FINAL PROJECT
TITLE PAGE
Presented as Partial Fulfillment of the Requirement To Obtain the Engineering Degree
In Mechanical Engineering
Arranged by:
ARYA NUGRAHA Student Number: 165214093
DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
UNIVERSITY OF SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iii
LEMBAR PERSETUJUAN
Mengesahkan skripsi dengan judul:
EFEK ABSORBER ANTAR MUKA PADA EFISIENSI DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BAK
Yang dipersiapkan, dan disusun oleh:
ARYA NUGRAHA NIM: 165214093
Menyetujui, Dosen Pembimbing,
iv
EFEK ABSORBER ANTAR MUKA PADA EFISIENSI DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BAK
LEMBAR PENGESAHAN
Telah dipertahankan di hadapan tim penguji pada tanggal 08 Juni 2020
dan dinyatakan telah lulus memenuhi syarat
Susunan tim penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Stefan Mardikus., S.T., M.T. ...
Sekretaris : Doddy Purwadianto., S.T., M.T. ...
Anggota : Ir. Franciscus Asisi Rusdi Sambada., M.T. ...
Tugas akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Yogyakarta, 08 Juni 2020 Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Dekan,
v
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:
EFEK ABSORBER ANTAR MUKA PADA EFISIENSI DISTILASI AIR
ENERGI SURYA JENIS BAK
dibuat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Strata 1, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Sejauh yang saya ketahui, penelitian ini bukan merupakan tiruan dari tugas akhir maupun penelitian yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma atau di Perguruan Tinggi manapun, kecuali bagian informasi yang dicantumkan dalam Daftar Pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 08 Juni 2020 Penulis,
Arya Nugraha 165214093
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Arya Nugraha
Nomor Mahasiswa : 165214093
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah dengan judul:
EFEK ABSORBER ANTAR MUKA PADA EFISIENSI DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BAK
Dengan demikian, saya memberikan hak kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola dalam bentuk pangkalan data, mempublikasikan di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin kepada saya selama masih mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Yogyakarta, 08 Juni 2020 Penulis
Arya Nugraha 165214093
vii
INTISARI
Kelangkaan air bersih menjadi faktor permasalahan disebabkan kontaminasi oleh limbah industri. Langkah alternatif untuk mendapatkan air bersih layak konsumsi adalah dengan distilasi air energi surya. Alat distilasi air energi surya jenis
absorber bak memiliki kelebihan tidak adanya kerugian energi panas yang keluar
dari alat distilasi namun memiliki efisiensi yang tinggi dibandingkan distilasi konvesional lainnya. Penelitian ini bertujuan meningkatkan efisiensi distilasi air energi surya dengan konfigurasi keunggulan. Metode eksperimental dengan distilasi air energi jenis interface absorber tipe bak. Interface absorber terbuat dari karet tanpa lubang tanpa foil, karet berlubang tanpa foil, alumunium, dan triplek. Luas absorber yaitu 0,40 m2 dengan kemiringan 15°. Variable yang divariasikan pada penelitian adalah (1) jenis absorber, (2) ketinggian absorber, dan (3) ketebalan absorber untuk mengetahui efek jenis interface absorber terhadap efisiensi alat distilasi, diberikan variasi interface absorber karet, alumunium dan triplek untuk mengetahui efek ketinggian interface absorber terhadap efisiensi alat distilasi, diberikan variasi interface absorber dengan karet berlubang serta sumbu 4 cm dan 10 cm. Sementara untuk mengetahui efek ketebalan absorber diberikan variasi dengan tisu yang mempunyai tebal 0,07mm, 0,14 mm, dan 0,56 mm. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, hasil terbaik diperoleh pada variasi ketinggian absorber dengan sumbu 10 cm. variasi tersebut menghasilkan air distilasi sebesar 0,65 l/(jam.m2) dan efisiensi 61 %. Sedangkan untuk variasi ketebalan absorber dengan absorber tebal 0,14 mm hasil terbaik sebesar 0,47 l/(jam.m2) dengan efisiensi 44 %, dan variasi jenis absorber dengan alumunium menghasilkan air distilasi sebesar 0,58 l/(jam.m2) dengan efisiensi 54 %.
viii
ABSTRACT
The scarcity of clean water is a factor due to contamination by industrial waste. An alternative step to get clean water suitable for consumption is by distillation of solar energy water. The absorber type of solar energy water distiller has the advantage that there is no loss of heat energy coming out of the distillate but has a high efficiency compared to other conventional distillations. This study aims to improve the efficiency of a distillation of solar energy water with a configuration of excellence an experimental method with a distillation water energy type basin type absorber interface. Interface absorber is made of rubber without holes without foil, perforated rubber without foil, aluminum, and triplek. The area of the absorber is 0.40 m2 with a slope of 15°. Variables that varied in this study are (1) absorber type, (2) absorber height, and (3) absorber thickness. To find out the effect of the kind of interface absorber on the efficiency of the disti llation apparatus, variations of the rubber, aluminum, and plywood absorber interface are given. To find out the effect of the height of the interface absorber on the efficiency of the distillation tool, given a variation of the interface absorber with perforated rubber and 4 cm and 10 cm axes. Meanwhile, to determine the effect of the thickness of the absorber is given variation with a tissue that has a width of 0.07mm, 0.14 mm, and 0.56 mm. Based on research conducted, the best results obtained on variety in the height of the absorber with an axis of 10 cm. This variation produces distilled water of 0.65 l / (hour.m2) and an efficiency of 61%. As for the variety of absorber thickness with 0.14 mm thick absorber, the best results are 0.47 l / (hour.m2) with an efficiency of 44%, and variations of the type of absorber with aluminum produce distilled water of 0.58 l /(hour.m2) with an efficiency of 54%.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Mahe Esa, atas berkat, dan kasih yang telah Ia berikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian, dan penulisan naskah Skripsi yang berjudul “EFEK ABSORBER ANTAR
MUKA PADA EFISIENSI DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS BAK”
Penulisan Skripsi ini dilakukan sebagai salah satu syarat bagi mahasiswa Program Studi Teknik Mesin di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta untuk mendapat gelar Sarjana Teknik. Penyusunan Skripsi ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan berbagai pihak, baik material maupun spiritual. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Sudi Mungkasi, S. Si, M.Math.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Bapak Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah banyak memberikan bimbingan, dan dukungan kepada penulis.
4. Bapak Ir. F. A. Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk membantu, memberikan bimbingan, dukungan, dan masukan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan naskah skripsi ini. 5. Papa (Asmidi) dan Mama (Tri Santi) yang telah mendukung penulis
dengan memberikan perhatian, semangat, dan doa.
6. Kakak-kakak saya (Astridyanti Prinasari, Euis Indriyani Dyah Saputri, Reipisa Ririh Madawati) dan seluruh sanak saudara penulis
x
yang dengan penuh perhatian memberikan perhatian, semangat, dan dukungan kepada penulis.
7. Teman-teman yang memotivasi saya (Aprilina, Aldy, Rizky Palopo, Ananta, Regita, Cece, Komang, Rey, dan semua teman yang pernah berdinamika dengan saya.
8. Romo Paulus Bambang.S.J., Romo Angga Indraswara.S.J., Br. Sarju dan Badan Eksekutif Mahasiswa Universitas Sanata Dharma Periode 2018/2019 Kabinet Kolaborasi Kerja Nyata “Gaungkan Karya-mu Nyatakan Aksi-mu” yang telah membimbing, mengingatkan dan memberikan perhatian, dukungan moral, dan spiritual.
9. Segenap teman-teman angkatan 2016 dan keluarga besar Teknik Mesin yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.
10. Segenap dosen, dan laboran Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, yang telah membagikan pengalaman, dan ilmu yang berharga selama perkuliahan.
11. Staff karyawan Sekertariat Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi yang telah membantu memudahkan proses administrasi, dan kesuksesan penulis. Serta semua pihak dengan tidak mengurangi rasa terima kasih yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Akhir kata penulis memohon maaf jika masih terdapat banyak kekurangan dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan penyusunan skripsi ini. Semoga naskah ini dapat menambah informasi pembaca dan membawa kemajuan di bidang teknologi Yogyakarta, 08 Juni 2020
xi
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
INTISARI... vii
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ...1 1.1. Latar Belakang ...1 1.2. Identifikasi Masalah ...4 1.3. Rumusan Masalah ...5 1.4. Tujuan Penelitian ...5 1.5. Batasan Masalah ...5 1.6. Manfaat Penelitian ...6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...7
2.1. Penelitian Relevan...7
2.2. Landasan Teori...10
2.3. Kerangka Penelitian ...16
2.4. Hipotesis ...18
BAB III METODE PENELITIAN ...19
3.1. Skema Spesifikasi Alat Penelitian ...19
3.2. Parameter Penelitian ...25
3.3. Peralatan Pendukung Penelitian ...25
xii
3.5. Variabel yang Diukur ...26
3.6. Langkah Penelitian...27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...28
4.1. Data Penelitian ...28
4.2. Hasil Pengolahan Penelitian...33
4.3. Pembahasan...37
4.3.1. Efek Jenis Absorber Terhadap Efisiensi Alat Distilasi ...37
4.3.2. Efek Ketinggian Absorber Terhadap Efisiensi Alat Distilasi ...46
4.3.3. Efek Ketebalan Absorber Terhadap Efisiensi Alat Distilasi...54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...61
5.1. Kesimpulan ...61
5.2. Saran ...62
DAFTAR PUSTAKA ...63
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Data penelitian variasi jenis absorber alumunium ...28
Tabel 2 Data penelitian variasi jenis absorber triplek ...29
Tabel 3 Data penelitian variasi jenis absorber karet ...29
Tabel 4 Data penelitian variasi ketinggian absorber sumbu 10 cm ...30
Tabel 5 Data penelitian variasi ketinggian absorber sumbu 4 cm ...30
Tabel 6 Data penelitian variasi ketebalan absorber 0,07 mm ...31
Tabel 7 Data penelitian variasi ketebalan absorber 0,14 mm ...31
Tabel 8 Data penelitian variasi ketebalan absorber 0,56 mm ...32
Tabel 9 Hasil perhitungan variasi jenis absorber alumunium ...33
Tabel 10 Hasil perhitungan variasi jenis absorber triplek...33
Tabel 11 Hasil perhitungan variasi jenis absorber karet ...34
Tabel 12 Hasil perhitungan variasi ketinggian absorber sumbu 10 cm ...34
Tabel 13 Hasil perhitungan variasi ketinggian absorber sumbu 4 cm ...34
Tabel 14 Hasil perhitungan variasi ketebalan absorber 0,07 mm ...35
Tabel 15 Hasil perhitungan variasi ketebalan absorber 0,14 mm ...36
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Alat distilasi air energi surya jenis absorber bak ... 10 Gambar 2 Proses-proses pada alat distilasi energi surya ... 11 Gambar 3 Tegangan permukaan yang bekerja pada dinding pipa
kapiler ... 13 Gambar 4 Aksi kapilaritas pada alat distilasi jenis absorber bak ... 14 Gambar 5 Faktor yang mempengaruhi penelitian interface
absorber ... 17
Gambar 6 Konsep penelitian interface absorber... 18 Gambar 7 Skema alat distilasi air energi surya jenis bak yang
digunakan dalam penelitian ... 19 Gambar 8 Skema alat distilasi dan distilasi energi surya
konvesional yang digunakan dalam penelitian ... 20 Gambar 9 Skema absorber yang digunakan pada variasi ketinggian
absorber ... 21
Gambar 10 Skema absorber yang digunakan pada variasi jenis
absorber ... 22
Gambar 11 Skema absorber yang digunakan pada variasi ketebalan
absorber ... 23
Gambar 12 Skema keseluruhan alat distilasi energi surya jenis bak
beserta lampu pemanas dan kipas angin ... 24 Gambar 13 Effisiensi alatdistilasi pada variasi jenis absorber ... 37 Gambar 14 Hasil air distilasi pada variasi jenis absorber ... 38 Gambar 15 Skema penelitian jenis absorber (a. Triplek b.
Alumunium c. Karet) ... 39 Gambar 16 Perubahan beda temperatur (ΔT) rata-rata tiap 10 menit
Gambar 17 Nilai rata-rata temperatur absorber, temperatur kaca dan nilai beda temperatur (ΔT) berdasarkan variasi interface
jenis absorber ... 41
Gambar 18 Qua p rata-rata pada variasi jenis absorber ... 43
Gambar 19 Qkonveksi rata-rata pada variasi jenis absorber ... 44
Gambar 20 Efisiensi alat distilasi pada variasi ketinggian absorber ... 46
Gambar 21 Hasil air distilasi pada variasi ketinggian absorber... 47
Gambar 22 Skema penelitian ketinggian absorber (a. sumbu 4 cm dan b. Sumbu 10 cm) ... 48
Gambar 23 Beda temperatur (ΔT) rata-rata berdasarkan variasi interface ketinggian absorber dengan konvesional. ... 49
Gambar 24 Nilai rata-rata temperatur absorber, temperatur kaca dan nilai beda temperatur (ΔT) berdasarkan variasi interface ketinggian absorber ... 49
Gambar 25 Qua p rata-rata pada variasi ketinggian absorber... 52
Gambar 26 Qkonveksi rata-rata pada variasi ketinggian absorber ... 53
Gambar 27 Efisiensi alat distilasi pada variasi ketinggian absorber ... 54
Gambar 28 Hasil air distilasi variasi ketebalan absorber... 55
Gambar 29 Skema penelitian ketebalan absorber a. absorber 0,07 mm b. absorber 0,14 mm c. absorber 0,56 mm ... 56
Gambar 30 Nilai rata-rata temperatur absorber, temperatur kaca dan nilai beda temperatur (ΔT) variasi interface ketebalan absorber ... 57
Gambar 31 Beda temperatur (ΔT) rata-rata tiap 10 menit pada variasi ketebalan absorber ... 58
Gambar 32 Qua p rata-rata pada variasi ketebalan absorber ... 58
1
BAB I
PENDAHULUAN
BAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam yang pokok dan kebutuhan pokok manusia. Tidak dipungkiri air bersih menjadi kebutuhan yang sangat penting bagi manusia. Permasalahan air salah satu penyumbang isu yang ada di dunia masuk kedalam trending pembicaraan tiap dekade. Indonesia sendiri ikut menyumbang isu ketersediaan air bersih disetiap daerah. Kelangkaan air bersih ini disebabkan oleh beberapa faktor seperti tercemarnya sumber mata air dari limbah industri. Salah satu kasus kelangkaan banyak manusia harus mencari air bersih dengan berjalan kaki berkilometer untuk mendapatkan air bersih. Menurut Sekretaris Jenderal PBB Antonio Guterres (2017:5) mengangkat isu tentang air bersih di hadapan para anggota Dewan keamanan PBB, menyebut pada 2050 permintaan terhadap air bersih diproyeksikan meningkat sebanyak lebih dari 40 persen. Ia menambahkan bahwa saat itu, setidaknya seperempat populasi dunia akan hidup di negara-negara dengan krisis air bersih yang sangat kronis.
Didaerah jawa barat sering sekali isu kelangkaan air bersih ini muncul karena tidak menutup kemungkinan propinsi ini salah satu pusat industri berdiri sehingga penyebab dari kelangkaan mendapatkan air bersih disebabkan oleh air bersih yang terkontaminasi oleh bahan tak kasat mata, seperti bahan kimia, bakteri, tanah garam, dan komponen lainnya yang membahayakan dan menimbulkan penyakit jika dikonsumsi. Selain itu ada faktor lain yakni musim kemarau yang panjang membuat sumber mata air seperti sungai kering dan berwarna coklat keruh akibat air sungai ini bercampur dengan tanah yang kering. Setiap hari kita membutuhkan air bersih untuk minum, memasak, mandi, mencuci untuk memenuhi kebutuhan kita yang tak lepas dari air. Ketersediaan air bersih ini juga
mempengaruhi kesehatan. Namun air yang ada seringkali tidak layak untuk konsumsi karena air tersebut sudah terkontaminasi limbah industri dan zat alam yang berbahaya jika dikonsumsi secara langsung.
Dengan ini perlu adanya teknologi yang dapat menjadi alternatif penyelamatan dalam keadaan ini untuk menghilangkan pencemaran tersebut perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu. Salah satu pengolahan air yang terkontaminasi ialah dengan metode distilasi. Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan kemudahan penguapan bahan. Cara yang bisa digunakan contohnya seperti distilasi dengan tenaga surya. Letak Indonesia secara astronomis berada antara 6o Lintang Utara -11o Lintang Selatan dan 95o Bujur Timur - 141o Bujur Timur, Indonesia cocok untuk menggunakan metode ini karena memiliki iklim tropis menerima intensitas radiasi surya sebesar 4,80 kWh/m2 (Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, 2016) dengan demikian potensi pemanfaatan panas energi surya sangat memungkinkan untuk alat distilasi. Alat distilasi air energi surya konvensional umumnya berbentuk kotak disebut kotak destilator. Alat distilasi surya banyak keuntungan dalam pembuatan alat ini tidak begitu susah, pemakaian yang tidak memerlukan energi fosil, perawatan mudah dan biaya ekonomis.
Efisiensi yang dihasilkan oleh alat distilasi air energi surya berdampak pada unjuk kerja alat tersebut. Faktor yang mempengaruhi efisiensi alat yakni keefektifan absorber dalam menyerap radiasi surya, keefektifan kaca dalam mengembunkan uap air, jumlah massa air di alat distilasi, dan temperatur awal air yang terkontaminasi masuk kedalam alat destilator. Bak absorber harus terbuat bahan dengan absorptivitas energi surya yang baik untuk meningkatkan absorptivitas umumnya bak abosrber dicat hitam, dikarenakan warna hitam mempunyai nilai absorptivity sebesar 0,97 (Cengel,1998). kaca penutup tidak boleh terlalu panas, karena menyebabkan kaca sulit mengembunkan air. Air pada alat distilasi diusahakan memiliki temperatur yang tinggi supaya memudahkan
3
penguapan, maka jumlah air bersih yang dihasilkan akan meningkat sehingga efisiensi alat meningkat. Alat distilasi air energi surya memiliki beberapa jenis, diantaranya horizontal. Pada proses distilasi air energi surya, energi surya digunakan untuk mempercepat proses penguapan, dan pengembunan. Untuk itu, agar kedua proses tersebut dapat berjalan optimal, berbagai variasi alat distilasi telah dibuat (Sodha et al., 1981).
Pada dasarnya memiliki prinsip kerja seperti alat penyuling biasanya yaitu memisahkan air dengan kotoran yang ada, sehingga air yang dihasilkan menjadi layak untuk dikonsumsi. Destilator air energi surya konvensional umumnya terdiri dari bak destilator dengan kaca penutup yang berfungsi sebagai jalur masuknya sinar matahari sekaligus tempat pengembunan uap air. Proses penguapan dan pengembunan terjadi disatu ruangan yaitu di bak destilator. Dari semua variasi alat distilasi air energi surya, jenis absorber bak, dan jenis absorber kain adalah yang paling umum digunakan. Distilasi jenis bak merupakan jenis distilasi yang memiliki konstruksi paling sederhana namun nilai efisiensinya lebih rendah dibandingkan distilasi jenis kain (Udhayabharathi et al., 2015). Penelitian berikutnya mengupayakan peningkatan nilai efisiensi tersebut dengan memodifikasi konstruksi alat agar dapat mengoptimalkan proses penguapan, dan pengembunan yang merupakan dua proses utama dalam distilasi air energi surya.
Permasalahan umum yang terjadi pada bak destilator konvensional energi surya adalah masih rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Banyak faktor yang mempengaruhi efisiensi alat distilasi air energi diantarnya sifat kapilaritas absorber. Dari penelitian alat distilasi air energi surya jenis bak horizontal, belum ada penelitian mengenai kapilaritas terhadap efisiensi yang dihasilkan. Penelitian ini akan meneliti pengaruh variasi kombinasi jenis interface absorber dengan variasi plat yang di beri sumbu tisu agar proses penguapan berjalan lebih maksimal dengan memanfaatkan kapilaritas tisu sehingga membran tipis air ini bisa berkelanjutan membasahi permukaan yang kering akibat proses penguapan. Selain pengaruh variasi
absorber, penelitian ini juga meneliti hasil efisiensi tiap variasi.
Pengembangan interface absorber ini menjadikan permukaan absorber dengan kaca sangat dekat jaraknya sehingga memungkinkan penguapan akan cepat dan dibantu dengan sifat kapilaritas dari sumbu tisu, apabila sistem efektifan kapilaritas berjalan dengan optimal maka nilai efisiensi meningkatkan.
1.2. Identifikasi Masalah
Penelitian ini mengenai penguapan karena proses ini paling utama di sistem kerja distilasi air energi surya tipe bak. Proses penguapan yang dipengaruhi luas permukaan zat, ketebalan absorber, ketinggian absorber, jenis absorber dan temperatur zat cair yang divariasikan dengan sifat kapilaritas dari tisu untuk mengoptimalkan efisiensi dari faktor diatas yang mempengaruhi efisiensi dari distilasi air energi surya jenis bak. Rugi-rugi panas yang terdapat pada proses distilasi dapat diabaikan karena penelitian ini terfokus pada efisiensi dan hasil. Penelitian tentang absorber antarmuka dengan kapilaritas tisu ini belum ada dilakukan sebelumnya. Dari sini akan melihat efisiensi kerja distilasi air tenaga surya menggunakan absorber antar muka dengan variasi plat serta tisu yang dimanfaatkan sifat kapilaritas agar dapat memaksimalkan penguapan. Penguapan merupakan proses utama dalam distilasi air energi surya. Penelitian ini diharapkan mempunyai prospek terhadap penguapan yang lebih cepat karena jenis absorber semakin absorptivitas akan semakin baik dalam penguapan. Dari data yang diperoleh menghasilkan nilai efisiensi yang akan dibandingkan dengan nilai efisiensi distilasi air tenaga surya yang konvensional.
5
1.3. Rumusan Masalah
Dari penelitian ini, didapatkan rumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana efek jenis absorber terhadap efisiensi alat distilasi air tipe bak dengan absorber triplek, karet dan plat alumunium?
2. Bagaimana efek ketebalan absorber terhadap efisiensi alat distilasi air tipe bak dengan absorber karet menggunakan tisu?
3. Bagaimana efek ketinggian absorber terhadap efisiensi alat distilasi air tipe bak dengan absorber karet tanpa foil menggunakan sumbu tisu?
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menganalisis efek jenis absorber terhadap efisiensi alat distilasi air tipe bak dengan absorber triplek, karet, dan plat alumunium.
2. Menganalisis efek ketebalan absorber terhadap efisiensi alat distilasi air tipe bak dengan absorber karet menggunakan tisu.
3. Menganalisis efek ketinggian absorber terhadap efisiensi alat distilasi air tipe bak dengan absorber karet tanpa foil menggunakan sumbu tisu.
1.5. Batasan Masalah
Agar topik penelitian tidak meluas, dalam penelitian ini penulis membuat batasan-batasan yaitu:
1. Penelitian khusus distilasi air energi surya dengan variasi interface plat-plat yang dipadukan tisu
2. Membandingkan pengaruh distilasi air energi surya konvensional dengan alat distilasi air energi surya jenis bak menggunakan interface absorber. 3. Penelitian dilakukan selama 2 jam menggunakan alat simulasi surya pada
temperatur ruangan. Energi panas yang diterima interface absorber dari lampu pemanas diasumsikan merata dan konstan.
4. Proses penguapan dan pengembunan dianalisis menggunakan persamaan Darsey-Weisbach.
5. Dimensi distilasi 32 x 32 cm, Sudut kemiringan kaca 15o dan Ketebalan kaca 3 mm.
6. Variasi pada penelitian ini menggunakan plat berbahan karet, alumunium dan triplek dengan dipadukan tisu serta sumbu yang terbuat dari tisu.
1.6. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini yaitu:
1. Dapat mengatasi permasalahan masyarakat akan kebutuhan air bersih khususnya pada daerah yang mengalami kelangkaan air bersih.
2. Menambah kepustakaan teknologi alat distilasi air energi surya jenis
Interface absorber yang dapat dikembangkan untuk dapat menjadi
inovasi baru dimasyarakat.
3. Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1. Penelitian Relevan
Penelitian yang relevan sebagai pendukung penelitian ini. Indonesia sebagai negara tropis mempunyai potensi radiasi matahari rata-rata 4,8 kWh/m2. (Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral,2003). Distilasi atau penyulingan adalah metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. (Muhrinsyah Fatimura, 2014). Kebutuhan akan air bersih akan semakin meningkat setiap tahun, dan pencemaran air juga semakin besar akibat dari industri, maka diperlukan alternatif solusi yang tepat. Oleh karena itu, penelitian ini berfokus pada distilasi air energi surya jenis bak dan interface absorber dengan variasi yang dilakukan. Penelitian ini menggunakan sumber panas dari lampu yang dipresentasikan sebagai energi surya.
Peningkatan produktivitas dan efisiensi distilasi surya tipe bak mencapai lebih 23% dari variasi sumbu-sumbu. (W.M. Alaian.,Dkk., 2015) . Selain itu, penelitian dengan memberi variasi sumbu kain bersirip pada permukaan absorber. W.M. Alaian dkk melakukan penelitian pada unjuk kerja distilasi yang dimodifikasi dengan pin/paku sebagai tempat penguapan yang lebih cepat. Paku tersebut divariasikan dengan pembungkus kain katun dan tanpa kain katun. Hasil menunjukan peningkatan produktivitas distilasi terbukti ketika paku dibungkus oleh kain katun, sekitar 23% dicatat pada peningkatan efisiensi jika dibandingkan tanpa kain katun. Hasil air distilatnya sebesar 4,695 liter/m2.hari (Alaian, Elnegiry, & Hamed, 2016)
Produktivitas distilasi terbukti ketika sumbu kain bersirip diterapkan dengan kenaikan efisiensi sistem sekitar 55% dari konvensional. Salah satu penelitian menghasilkan distilasi air bak dengan menggunakan sumbu katun 21,46 % lebih baik dari kain katun hitam 18,36%. (Kalpesh. V. Modi, Jensih. G. Modi., 2019).
R Samuel Hansen menyatakan dalam hasil penelitiannya distilasi menggunakan sumbu yang berbeda bahan pada konfrigurasi plat absorber yang berbeda. Pada penelitiannya bahan dikarakterisasikan untuk kenaikan
capiller, keunggulan air, penyerapan, dan porositas perpindahan panas
secara efisien. Penelitian distilasi dibandingkan dengan bahan sumbu seperti wood pulp paper wick, wicking water coral fleece fabric, and
polystyrene sponge serta plat absorber-nya terbuat dari flat absorber, stepped absorber, and stepped absorber with wire mesh). Dari ini
didapatkan hasil distilasi maksimum yakni 4,28 L/hari dengan menggunakan coral fleece dengan weir mesh-stepped absorber
plate.(Hansen, Narayanan, & Murugavel, 2015).
Penelitian ini menyajikan studi ekperimen pada distilasi air energi surya tipe bak yang memiliki kemiringan kaca ganda dan diletakkan secara vertikal yang terdiri dari dua pelat yang berdekatan di dinding belakang. Pelat ditutupi oleh sumbu yang dialiri air untuk memacu penguapan. Hal ini menghasilkan peningkatan produktifitas efisiensi 10-15 % lebih tinggi dari distilasi air konvesional(A.K. Kaushal.,dkk., 2016).
Pengembangan model termal multi-wick pada distilasi tipe bak dengan menganalisis pada temperatur air, sumbu, dinding, dan penutup kaca. Hasil distilasi yakni efisiensi yang signifikan dengan mempertimbangkan energi dan eksergi yaitu energy payback time (EPBT), life cycle conversion efficiency (LCCE), energy production factor (EPF), enviroeconomic and exergoeconomic analysis untuk distilasi energi surya dengan sumbu dan
kapas hitam. Dari hasil penelitian ini dengan sumbu goni dan kapas hitam pada kedalam air 1 cm rata-rata meningkat produktifitas efisiensi sebesar 4%. (Piyush Pal., dkk, 2018)
Menurut K. Kalidasa Murugavel pada penelitian mengungkapkan variasi distilasi dengan persegi Panjang alumunium yang diatur dalam konfigurasi tertentu dan ditutup kain ditemukan tingkat produksi terbaik pada kain katun hitam yang paling efektif dalam menghasilkan produksi lebih tinggi sekitar 3,58 kg/hari.
9
Menurut A. Safwat Nafey pada penelitian mengungkapkan penggunaan pelat hitam berlubang pada proses produktivitas distilasi. Di hasil eksperimen bahwa penggunaan pelat aluminium hitam pada distilasi surya meningkatkan produktivitas hasil destilat sebesar 15% (pada kedalaman air garam dari 3 cm) dan 40% (pada kedalaman air garam 6 cm.)
Hasil distilasi air energi surya ini berbanding lurus dengan intensitas radiasi matahari, kecepatan angin serta temperatur udara sekitar. Tekanan uap atmosfer tidak mempengaruhi produktivitas alat distilasi. Menurut beberapa penelitian Faktor yaitu pengaruh kemiringan kaca penutup, dan ketebalan air (Garg dan Mann, 1977). Faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi efisiensi alat distilasi air energi surya di antaranya yaitu pengaruh bahan, dan bentuk absorber (Naim dan Abd El Kawi, 2003). Pengaruh ketebalan kaca penutup (Panchal dan Shah, 2012). Dijelaskan bahwa peningkatan efisiensi alat distilasi berbanding lurus dengan semakin tipisnya ketebalan kaca. Pada penelitian tersebut, dilakukan pengujian dengan variasi ketebalan kaca sebesar 4 mm, 8 mm, dan 12 mm.
Hasil efisiensi optimum diperoleh pada ketebalan kaca penutup 4 mm. Keempat, faktor perbedaan temperatur absorber, dan kaca penutup. Penelitian mengenai perbedaan temperatur absorber, dan kaca penutup (Pal,
Dev, Singh, & Ahsan, 2018) menghasilkan efisiensi yang semakin optimum
bila temperatur permukaan absorber semakin tinggi, dan sebaliknya temperatur permukaan embun (kaca penutup) semakin rendah.
Berdasarkan laju penguapan pada distilasi air jenis bak masih terbilang rendah. Rendahnya laju penguapan ini berdampak pada efisiensi dan hasil alat distilasi. Karena faktor rendahnya laju penguapan tersebut, pada penelitian-penelitan sebelumnya bertujuan untuk meningkatkan laju penguapan pada alat distilasi air jenis bak. Modifikasi yang dilakukan berupa meningkatkan penyimpanan panas pada alat distilasi, menambah luas penguapan pada absorber, dan mengecilkan massa air yang dipanaskan
pada suatu waktu. Pada modifikasi tersebut mengandalkan kapilaritas untuk membantu meningkatkan efisiensi dan hasil alat distilasi (Purwadianto, Sambada, & Ketut Puja, 2017). Kapilaritas membantu menaikkan air kebagian yang terkena panas. umumnya bagian yang terkena panas ini, dapat menguap lebih cepat karena menampung massa air yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan massa air yang masih tertampung di dalam bak distilasi.
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Energi Surya
Energi surya merupakan energi yang bersinar dari matahari. Pemanfaatan energi surya ini dapat dilakukan menggunakan beberapa teknologi seperti pemanas surya, fotovoltaik surya, dan fotosintesis buatan. Teknologi energi surya secara umum dikategorikan menjadi dua kelompok, yakni teknologi pemanfaatan pasif dan aktif. Pengelompokan ini tergantung pada proses penyerapan, pengubahan, dan penyaluran energi surya. Contoh pemanfaatan energi surya secara aktif adalah penggunaan panel fotovoltaik dan panel penyerap panas. Contoh pemanfaatan energi surya secara pasif meliputi mengarahkan bangunan ke arah matahari, memilih bangunan dengan massa termal atau kemampuan dispersi cahaya yang baik, dan merancang ruangan dengan sirkulasi udara alami.
11
Radiasi (qrad) adalah energi yang dipancarkan oleh materi dalam bentuk gelombang elektromagnetik (atau foton) sebagai akibat dari perubahan konfigurasi elektronik atom atau molekul. Tidak seperti konduksi dan konveksi, transfer energi oleh radiasi tidak memerlukan media penghantar. Faktanya, transfer energi oleh radiasi adalah yang tercepat (dengan kecepatan cahaya) dan tidak ada redaman dalam ruang hampa, sehingga energi matahari mencapai bumi (Cengel, 2004) .
Pada distilasi air energi surya, radiasi surya berfungsi sebagai energi panas untuk memanasi absorber. Radiasi surya yang dipancarkan dan diterima pada atmosfir bumi bagian luar adalah 1353 W/m2. Energi panas tersebut tidak semuanya dapat masuk sampai ke permukaan bumi. Radiasi khususnya ultraviolet akan diserap ozon dan radiasi inframerah akan diserap karbon dioksida dan uap air. Terdapat dua macam radiasi surya yang sampai kepermukaan bumi, yaitu radiasi sorotan dan sebaran (Arismunandar, 1995).
Gambar 2 Proses-proses pada alat distilasi energi surya Konveksi (qkonv) merupakan perpindahan panas yang disertai dengan berpindahnya zat penghantar. Perpindahan panas dapat terjadi karena perbedaan temperatur antara dua medium. Perpindahan panas secara konveksi terjadi antara absorber dengan air, sehingga menaikkan temperatur air. Kenaikan temperatur ini akan meningkatkan proses penguapan air (Agung, 2018).
Penguapan (quap) adalah perubahan suatu zat cair menjadi uap pada beberapa suhu dibawah titik didihnya. Sebagai contoh, air ketika ditempatkan pada wadah dangkal yang terbuka ke udara, kemudian menghilang. Penguapan (evaporasi) terjadi dikarenakan diantara molekul - molekul permukaan zat cair terdapat cukup energi panas untuk mengatasi gaya kohesi sesama molekul kemudian molekul - molekul saling melepas. Kecepatan penguapan bergantung pada suhu zat cair tersebut, seberapa kuat ikatan antar molekul dalam zat cair tersebut, luas permukaan zat cair, suhu, tekanan, dan pergerakan udara di sekitar hingga penguapan tersebut dapat terjadi (Assomadi & Lathif, 2010).
Pengembunan atau kondensasi merupakan perubahan fase dari uap air menjadi embun (kondensat). Pengembunan dapat terjadi ketika uap air didinginkan dan atau ketika tekanan parsial uap membesar. Pengembunan dapat ditingkatkan dengan menurunkan temperatur kaca. Untuk menurunkan temperatur kaca, dapat digunakan air atau udara. Kondensasi memiliki 2 tipe yaitu kondensasi film dan kondensasi tetesan (droplet). Pada kondensasi film uap yang mengembun sangat tipis dan merata membentuk lapisan seperti film pada permukaan, serta akan turun karena pengaruh gravitasi. Pada kondensasi droplet uap yang terkondensasi membentuk butiran tetesan pada lapisan permukaan dan permukaan ditutupi oleh tetesan yang tak terhitung jumlahnya dengan diameter yang bervariasi (Cengel, 2004) .
Komponen utama alat distilasi adalah kain absorber dan kaca penutup. Kain absorber menggunakan bahan yang mudah menyerap air, karena memiliki fungsi sebagai media air yang akan didistilasi . Untuk memperbesar absorptivitas, absorber diwarnai hitam, karena warna hitam memiliki kemampuan yang besar dalam menyerap energi surya (Cengel, 2004 : 589). Alat distilasi menggunakan kaca penutup agar energi surya dapat masuk dengan mudah ke absorber, juga sebagai tempat pengembunan (kondensasi). Proses pengembunan dipengaruhi oleh temperatur kaca. Temperatur kaca yang rendah membuat proses pengembunan lebih baik,
13
sebaliknya kaca penutup tidak boleh terlalu panas, jika kaca terlalu panas maka uap akan sukar mengembun. (Doddy Purwadianto, FA. Rusdi Sambada, 2015) .
2.2.2. Kapilaritas
Kapilaritas atau gejala kapiler adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair melalui celah sempit atau pipa rambut yang dimasukkan sebagian ke dalam zat cair. Celah sempit atau pipa rambut ini disebut sebagai pipa kapiler. Kapilaritas ini terjadi karena pengaruh gaya adhesi dan kohesi. Pada Gambar 3 dapat diamati bahwa zat cair akan naik melalui pipa kapiler apabila zat cair membasahi tabung yaitu ketika gaya adhesi zat cair lebih besar dibandingkan gaya kohesi. Hal ini disebabkan gaya tegangan permukaan sepanjang dinding tabung bekerja ke arah atas. Ketinggian maksimum terjadi pada saat gaya tegangan permukaan setara atau sama dengan berat zat cair yang berada dalam pipa kapiler. Permukaan zat cair akan turun apabila zat cair tidak membasahi tabung yaitu pada saat gaya kohesi lebih besar daripada gaya adesi. Kohesi merupakan gaya tarik menarik antara molekul-molekul dalam zat sejenis, sedangkan adhesi merupakan gaya tarik menarik antara molekul-molekul zat yang tidak sejenis (Bahri, 2016)
Gambar 3 Tegangan permukaan yang bekerja pada dinding pipa kapiler
Kapilaritas merupakan fungsi tegangan permukaan, jika tegangan permukaan semakin besar maka kapilaritas semakin baik. Tegangan
permukaan rendah disebabkan temperatur air yang rendah. Air dapat membasahi seluruh bagian kain dan tisu karena adanya tegangan permukaan pada aksi kapilaritas pada bahan yang berpori. Kecepatan mengalirnya air dari bak ke kain absorber sangat ditentukan oleh sifat kapilaritas bahan
absorber, hal ini tergantung dari bahan, jumlah serat bahan, dan ketinggian
permukaan air dalam bak ke bagian tertinggi (Doddy Purwadianto, FA. Rusdi Sambada, 2015). Selain itu ketebalan bahan juga berpengaruh pada massa air yang dapat tertampung pada bahan. Ketebalan bahan ini mirip dengan ketahanan basahnya. Secara umum, semakin tipis bahan kapilaritas (nomor 3), semakin kecil ketahanan kelembaban. Ini karena semakin tipis bahan, maka massa air yang berada di bahan kapilaritas lebih sedikit, maka air lebih mudah menguap (nomor 1) dibandingkan dengan massa air yang berada didalam bak distilasi. Gambar 4 skema benda di dalam bak distilasi yang sudah diselubungi bahan kapilaritas, sehingga air akan naik ke permukaan benda tersebut melalui aksi kapilaritas (nomor 4).
Gambar 4 Aksi kapilaritas pada alat distilasi jenis absorber bak 2.2.3. Persamaan yang digunakan
Efisiensi distilasi energi surya adalah perbandingan antara jumlah energi yang digunakan selama proses penguapan dengan jumlah total radiasi surya yang datang selama interval waktu tertentu. Efisiensi distilator dapat dihitung dengan persamaan:
η = 𝑚 ∙ ℎ𝑓𝑔
15
dengan η adalah efisiensi distilasi, m adalah hasil air distilasi (kg), hfg = panas laten penguapan air (kJ/kg), AD adalah luasan alat distilasi (m2), dan G adalah radiasi surya yang datang (W/m2), t adalah lama waktu pemanasan (detik). Adanya energi panas yang hilang melalui sisi absorber. Maka, keseimbangan energi pada air menghasilkan (Arismunandar, 1995):
(τα)GT = 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 + 𝑞𝑟𝑎𝑑 + 𝑞𝑢𝑎𝑝 𝑊 𝑚⁄ 2 (2) Sebagian energi panas dari absorber akan dikonveksikan ke kaca. Energi yang dikonveksikan ke kaca dihitung menggunakan persamaan:
𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 = ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 𝑥 (𝑇𝑤− 𝑇𝑔) 𝑊 𝑚⁄ 2 (3)
dengan qkonv adalah bagian energi surya yang terjadi karena konveksi
(W/m2), Tw adalah temperatur air (K), Tg adalah temperatur kaca penutup (K), dengan kata lain selisih Tw dan Tg disebut ∆T (oC). Koefisien konveksi ini dapat dihitung dengan:
ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 = 88.84𝑥10−3∙ (𝑇 𝑤− 𝑇𝑔+ 𝑃𝑤 − 𝑃𝑔 268.9 𝑥 10−3 − 𝑃𝑤𝑥 𝑇𝑤) 1 3 𝑊 𝑚2 ⁄ oC (4)
dengan hkonv adalah koefisien konveksi (Watt/m2. oC). Pw adalah tekanan
parsial uap pada temperatur air, Pg adalah tekanan parsial uap pada temperatur kaca (N/m2). Energi penguapan (𝑞
𝑒𝑣𝑎𝑝 ) dapat dihitung dengan
persamaan:
𝑞𝑢𝑎𝑝 = 16,27 𝑥 10−3 𝑥 ℎ
𝑘𝑜𝑛𝑣 ∙ (𝑃𝑤 − 𝑃𝑔) 𝑊⁄𝑚2 (5)
dengan qua p adalah konveksi ke lingkungan, (W/m2), hkonv adalah koefisien
konveksi (W/m2o
C). Pw adalah tekanan parsial uap pada temperatur air, Pg tekanan parsial uap pada temperatur kaca. Energi radiasi kaca ke lingkungan dihitung menggunakan
𝑞𝑟𝑎𝑑 = 𝜎
[(𝑇1+273)4−(𝑇2+273)4] ( 1 ∈1+ 1 ∈2−1 )𝑊⁄𝑚2
(6)
dengan qra adalah radiasi ke lingkungan, (W/m2), σ adalah konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-2 W/(m2.K4)), T
1 adalah temperatur kaca, Tg (oC), T2 adalah temperatur langit, Tsky (oC), ε1 adalah emisivitas air , ε2 adalah emisivitas langit, εsky (εsky = 1). Untuk menghitung energi berguna dapat menggunakan persamaan: 𝑞𝑐= ( 𝑚𝑐 ∙ 𝐶𝑃 ∙ ∆𝑇 ∆𝑡 )
𝑊 𝑚2 ⁄
(7)
dengan qc adalah energi berguna (W/m2), m
c adalah massa fluida (kg), CP adalah kalor spesifik pada tekanan konstan (kJ/kg. oC), dan ΔT adalah selisih temperatur absorber dengan kaca.
2.3. Kerangka Penelitian
Alat distilasi yang digunakan pada penelitian ini adalah distilasi surya jenis absorber bak. Secara rinci, untuk meningkatkan efisiensi akan dilakukan tiga variasi sebagai upaya mengefektifkan proses penguapan sehingga didapat hasil air distilasi yang maksimal. Penggunaan interface
absorber ini dimaksudkan untuk pengganti absorber bak, interface absorber
ini akan diselubungkan oleh bahan kapilaritas. Bahan tersebut dimaksudkan untuk menampung air yang memiliki massa yang lebih sedikit dengan mempergunakan aksi kapilaritas. Melalui sifat kapilaritas, maka air yang tertampung pada bak absorber akan didistribusikan ke bagian yang lebih tinggi. Air yang diserap bahan kapilaritas menyebabkan jumlah massa air per satuan luas absorber menjadi kecil. Kecilnya jumlah massa air per satuan luas
absorber menyebabkan lebih cepat menaikan temperatur air sehingga proses
penguapan air berlangsung lebih cepat. Hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi alat distilasi. Penggunaan kaki pada absorber dimaksudkan agar
absorber tidak bersentuhan dengan air sekitar bak. Sehingga rugi-rugi panas
yang terjadi dari interface absorber ke air sekitar bak dapat diminimalisir. Pada efek variasi jenis absorber akan dilakukan perbandingan antara tiga jenis absorber yang memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Pada variasi jenis absorber mengimplementasikan absorptivitas dan kapilaritas
17
dari bahan kapilaritas, dengan tingkat absorptivitas yang berbeda akan mempengaruhi kecepatan penguapan. Begitu juga pada sifat kapilaritas yang berbeda akan berpengaruh pada naiknya massa air hingga dibagian atas
absorber untuk diuapkan. Pada penelitian ini juga akan mempergunakan
variasi ketinggian dan ketebalan absorber. di dalam bak distilasi (Gambar 5), perbedaan penggunaan absorber pada variasi ini dimaksudkan untuk mengetahui keefektifan pengaruh penggunaan absorber dengan bahan kapilaritas pada efisiensi yang dihasilkan berupa peningkatan maupun penurunannya.
Gambar 5 Faktor yang mempengaruhi penelitian interface absorber Adanya sifat kapilaritas pada bahan menyebabkan air naik kebagian atas permukaan absorber. Massa air yang tertampung pada permukaan akan lebih cepat menguap dikarenakan massa air yang berada diatas absorber hasil kapilaritas memiliki kandungan air yang sedikit sehingga yang dipanasi pada satu saat lebih kecil dibanding dengan massa air dalam bak. Gambar 6 menunjukkan proses panas dari energi surya yang terkonveksi memapar permukaan absorber. Air yang tertampung dari kapilaritas absorber ini akan menguap hingga tertangkap oleh penutup kaca di alat distilasi.
Gambar 6 Konsep penelitian interface absorber
2.4. Hipotesis
Dari penelitian ini dapat ditarik hipotesis sebagai berikut:
1. Jenis absorber yang baik dalam menyerap energi panas akan semakin meningkatkan penguapan dan berdampak pada efisiensi dan hasil tinggi.
2. Ketinggian absorber akan berdampak meningkatkan efisiensi dan hasil dimana semakin baik siklus kapilaritas bersirkulasi dapat memaksimalkan penguapan.
3. Ketebalan absorber mempengaruhi penyerapan dimana semakin rapat dan sempit ruang penyerapan akan berdampak pada menurunnya efisiensi dan hasil.
19
BAB III
METODE PENELITIAN
BAB III METODE PENELITIAN3.1. Skema Spesifikasi Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini merupakan distilasi air energi surya jenis bak yang berukuran lebih kecil bila dibandingkan dengan distilasi surya jenis bak. Tujuan pembuatan alat distilasi bak yang lebih kecil ini adalah sebagai model alat distilasi yang lebih besar. Model alat distilasi ini dibuat agar mudah untuk memodifikasinya sehingga bila model alat distilasi menghasilkan nilai efisiensi yang baik maka akan berbanding lurus dengan alat distilasi yang lebih besar. Distilasi pada penelitian ini (1) terbuat dari multipleks, dengan ukuran 32 cm x 32 cm dan ketebalan 1,2 cm. (2) Bak distilasi yang juga berfungsi sebagai absorber terbuat dari alumunium dengan ukuran 30 cm x 30 cm. (3) Seluruh sisi-sisi dinding pada distilasi dilapisi dengan silikon hitam, yang berfungsi sebagai isolator. Kemiringan kaca distilasi 15⁰ dengan ketebalan 3 mm. (4) alas alat destilasi ukuran 40 cm x 40 cm.
Gambar 7 Skema alat distilasi air energi surya jenis bak yang digunakan dalam penelitian
Pengambilan data dilakukan di dalam ruangan menggunakan lampu pemanas. Terdiri dari 3 buah lampu pemanas dengan masing-masing lampu memiliki daya secara total setara dengan 375 W. Lampu dipasang dalam rangka besi yang diposisikan sejajar dengan kemiringan
absorber.
Gambar 8 Skema alat distilasi dan distilasi energi surya konvesional yang digunakan dalam penelitian
Secara rinci, skema alat pada gambar 8 dan gambar 10 terdiri dari: (1) kaca penutup, (2) alat distilasi jenis bak, (3) bak absorber, (4) dudukan alat distilasi, (5) saluran keluar air distilasi, (6) penampung air bersih, (7) rangka pendukung, (8) lampu. Sebagai pembanding dari penelitian ini, digunakan distilasi air energi surya konvesional karena distilasi konvesional ini bak air sebagai absorber yang menyerap panas sehingga air
21
akan menguap sehingga membentuk uap air yang mengembun ditangkap oleh penutup kaca. Distilasi air konvesional ini menggunakan absorber dari bak sebagai penampung air, dasar bak ini yang menjadi absorber untuk menerima qkonveksi sehingga dapat menguapkan air. Pada konvesional tidak ada variasi yang dikonfigurasi untuk dapat berpengaruh terhadap efisiensi dan hasil dikarenakan akan melihat kemurnian efisiensi dan hasil sehingga dapat dibandingkan dengan efek interface absorber pada distilasi air surya tipe bak. Efisiensi konvesional secara teoritis sebesar 32%. Absorber yang berbentuk persegi memiliki ukuran absorber 30 x 30 cm yang digunakan dalam penelitian ini.
Skema penelitian ini menggunakan tiga variasi interface yaitu 1. Variasi ketinggian absorber menggunakan (1) satu absorber
karet berlubang dengan dua jenis sumbu yang memiliki panjang 4 cm dan 10 cm.
Gambar 9 Skema absorber yang digunakan pada variasi ketinggian absorber
Pada variasi ketinggian menggunakan absorber yang berlubang 1 cm yang tertata dengan jarak 2cm – 4cm, lubang ini diisi dengan sumbu yang terbuat dari bahan kapilaritas seperti tisu yang digulung sebesar 4 cm dan 10 cm. setelah ditata sumbu itu permukaan dilubungi dengan tisu dengan tujuan penampungn air
1
2
hasil kapilaritas dapat tertampung dipermukaan mempermudahkan penguapan. Gambar 9 merupakan (1) penampang absorber, (2) lubang 1 cm, dan (3) kaki absorber. Ketinggian absorber merupakan variasi dengan konfrigurasi ketinggian absorber menggunakan sumbu 4 cm dan sumbu 10 cm. Absorber diletakkan pada bak air absorber konvesional. Pada prinsipnya menggunakan interface absorber yang terpisah dari air yang ada di bak. Absorber pada variasi ini akan lebih dengan dekat kaca sehingga absorber akan lebih cepat menerima qkonveksi. Dalam pendistribusian air ke permukaan untuk diuapkan dibantu sumbu yang ada. Air yang terserap didalam sumbu akan disirkulasikan ke permukaan memanfaatkan kapilaritas dari tisu. Air yang tertampung pada permukaan
absorber diuapkan secara cepat akan digantikan dengan air yang
sudah terserap dalam sumbu.
2. Variasi jenis absorber menggunakan tiga absorber karet, triplek dan alumunium dengan tisu yang memiliki tebal 0,7 mm.
Gambar 10 Skema absorber yang digunakan pada variasi jenis absorber
Pada variasi jenis ini menggunakan tiga macam absorber yakni alumunium, karet, dan triplek setelah itu permukaan diselubungi satu player tisu agar air merambat ke permukaan untuk diuapkan. Gambar 10 merupakan (1) penampang absorber, (2) kaki
1
23
absorber. Jenis Absorber merupakan variasi dengan konfrigurasi absorber menggunakan triplek, karet, dan alumunium. Absorber
diletakkan pada bak air absorber konvesional. Jadi, dapat dikatakan dalam variasi interface jenis absorber ini dipasang dua
absorber diantara air yakni absorber sebagai bak air dan absorber dari beberapa jenis yang diletakan pada permukaan air
yang memiliki jarak antara air dengan struktur absorber jenis. Pendistribusian menggunakan tisu yang diletakkan diatas permukaan interface absorber untuk mengkapilaritaskan air dari bak ke permukaan agar menerima qkonveksi diubah menjadi qua p.
3. Variasi ketebalan absorber menggunakan satu absorber karet dengan ketebalan absorber tisu 1 cm 0,07 mm, 0,14 mm dan 0,56 mm.
Gambar 11 Skema absorber yang digunakan pada variasi ketebalan absorber
Pada variasi ketebalan absorber, penelitian akan membandingkan ketebalan absorber dengan efisiensi. Semakin tipis absorber akan semakin baik penguapan karena semakin tebal absorber membuat hambatan bisa muncul akibat lambatnya kapilaritas air dalam menggantikan air yang menguap. Gambar 11 merupakan (1) penampang absorber, (2) kaki absorber. Ketebalan absorber merupakan variasi dengan
1
konfrigurasi ketebalan dari absorber tisu dengan ketebalan 0,07 mm, 0,14mm dan 0,56 mm. Absorber diletakkan pada bak air
absorber konvesional. Pada prinsipnya menggunakan interface absorber yang terpisah dari air yang ada di bak. Absorber pada
variasi menggunakan plat karet dan diberi tisu dengan beberapa ketebalan. Tisu yang diberikan pada permukaan karet hingga menyelubungi absorber. Tisu akan mendistribusikan air kepermukaan absorber dengan kapilaritas bahan untuk diserap, terpapar qkonveksi dan diuapkan menjadi qua p. Jika laju penguapan cepat maka tidak ada celah untuk hambatan seperti tisu kering. Pengambilan data dilakukan di dalam ruangan menggunakan lampu pemanas. Terdiri dari 3 buah lampu pemanas dengan masing-masing lampu memiliki daya secara total setara dengan 375 W. Lampu dipasang dalam rangka besi yang diposisikan sejajar dengan kemiringan kaca penutup. Penggunaan kipas angin untuk menciptakan aliran angin diatas permukaan kaca, sehingga suhu kaca tidak terlalu panas.
Gambar 12 Skema keseluruhan alat distilasi energi surya jenis bak beserta lampu pemanas dan kipas angin
25
Secara rinci, skema alat distilasi pada Gambar 11 terdiri dari: (1) Rangka alat distilasi, (2) kipas angin, (3) rangka kipas angin dan lampu, (4) lampu pemanas, (5) alat distilasi, (6) base alat distilasi, (7) wadah penampung air bersih.
3.2. Parameter Penelitian
Pada penelitian ini terdapat beberapa parameter yang akan divariasikan, diantaranya sebagai berikut:
1. Variasi dengan jenis absorber di dalam bak distilasi, jenis absorber yang digunakan karet, alumunium, dan triplek dengan tisu sebagai
absorber.
2. Variasi dengan ketinggian absorber di dalam bak distilasi, ketinggian absorber yang digunakan karet berlubang tanpa foil dengan sumbu 4 cm dan sumbu 10 cm.
3. Variasi dengan ketebalan absorber pada tisu, karet sebagai
absorber tetap dan tisu sebagai ketebalan yang berukuran 0,07 mm,
0,14 mm, dan 0,56mm)
3.3. Peralatan Pendukung Penelitian
Pada penelitian ini, digunakan beberapa peralatan untuk mendukung proses pengambilan data diantaranya:
1. Aplikasi software yang digunakan untuk melihat hasil pembacaan
sensor-sensor yang digunakan pada penelitian.
2. Dallas Semiconductor Temperatur Sensors (TDS), untuk mengukur temperatur dibeberapa titik alat penelitian.
3. Sensor Level untuk mengukur ketinggian air hasil distilasi dalam wadah penampung.
4. Solarmeter, untuk mengukur intensitas energi yang dipancarkan lampu pada alat simulasi surya.
3.4. Langkah Analisis
Penelitian ini terdapat jenis parameter yang akan divariasikan pada penelitian ini, analisis yang dilakukan dibagi dalam tiga kelompok sebagai berikut:
1. Untuk menganalisis efek jenis interface absorber yang dipanaskan di dalam bak distilasi dikecilkan dalam suatu waktu, akan dilakukan perbandingan antara jenis absorber yang digunakan (variasi jenis
absorber yang menggunakan karet, triplek, dan alumunium).
2. Untuk menganalisis efek ketinggian interface absorber, akan dilakukan perbandingan antara ketinggian absorber yang digunakan dalam penelitian (variasi ketinggian absorber yang menggunakan karet berlubang dengan sumbu 4 cm dan sumbu 10 cm).
3. Untuk menganalisis efek ketebalan interface absorber yang akan dilakukan perbandingan antara ketebalan absorber yang digunakan dalam penelitian (variasi ketebalan absorber yang menggunakan karet dengan absorber tisu 0,07 mm, 0,14mm, dan 0,56mm).
3.5. Variabel yang Diukur
Pada penelitian ini, terdapat beberapa variabel yang diukur, di antaranya
1. Temperatur absorber, Tw (°C) 2. Temperatur kaca penutup, Tg (°C) 3. Volume air yang dihasilkan, m (liter) 4. Jumlah energi surya yang datang, G (W/m2) 5. Lama waktu pengambilan data, t (detik)
27
3.6. Langkah Penelitian
Penelitian diawali dengan pembuatan alat distilasi energi surya jenis bak, dan berakhir pada analisis data. Secara rinci, langkah-langkah penelitian adalah sebagai berikut:
1. Mempersiapkan alat distilasi jenis bak sesuai dengan gambar 10 beserta lampu pemanas.
2. Melakukan pengambilan data untuk setiap variasi yang dilakukan yaitu: a. Variasi jenis absorber menggunakan tiga absorber karet, triplek dan
alumunium dengan tisu yang memiliki tebal 0,7 mm.
b. Variasi ketinggian absorber menggunakan satu absorber karet berlubang dengan dua jenis sumbu yang memiliki panjang 4 cm dan 10 cm.
c. Variasi ketebalan absorber menggunakan satu absorber karet dengan variasi ketebalan absorber tisu 1 cm 0,07 mm, 0,14 mm dan 0,56 mm
3. Pencatatan data dilakukan tiap 10 detik selama 2 jam dalam temperatur ruangan. Data yang dicatat antara lain: temperatur absorber (Tw), temperatur kaca transparan (Tg), energi surya (lampu pemanas) yang diterima alat (G), dan jumlah air yang dihasilkan (m).
4. Sebelum melakukan pengambilan data untuk setiap variasi, kondisi alat distilasi harus diperiksa dan sisa embun pada kaca penutup 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).
28
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN4.1. Data Penelitian
Pada penelitian ini didapatkan 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. Energi panas lampu yang masuk alat (G), berasal dari radiasi lampu pemanas yang digunakan dan dianggap konstan untuk setiap pengambilan data.
Tabel 1 Data penelitian variasi jenis absorber alumunium Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 54,36 28,56 42,12 0,0 20 66,00 31,42 50,35 2,23 30 69,44 34,97 52,47 6,48 40 71,07 38,66 53,40 17,23 50 72,16 42,13 54,36 26,77 60 73,05 45,27 55,52 34,02 70 73,57 48,03 55,92 53,67 80 74,26 50,42 56,05 69,61 90 74,57 52,48 56,44 77,34 100 74,89 54,25 56,60 94,66 110 75,11 55,77 56,77 113,11 120 75,48 56,96 56,88 128,98
29
Tabel 2 Data penelitian variasi jenis absorber triplek Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 42,16 25,62 35,10 0,01 20 59,12 28,90 47,25 2,65 30 62,73 32,76 49,68 3,29 40 64,52 36,70 51,21 5,96 50 66,22 40,41 52,34 14,87 60 67,89 43,80 53,02 25,35 70 68,76 46,90 53,60 37,16 80 69,63 49,63 54,35 49,33 90 70,19 51,97 54,43 60,83 100 70,60 54,00 54,75 74,43 110 71,23 55,75 55,07 88,14 120 71,68 57,18 55,22 106,01
Tabel 3 Data penelitian variasi jenis absorber karet Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 47,11 26,94 39,48 0,01 20 61,27 27,80 47,73 0,20 30 64,50 28,17 50,35 1,09 40 66,95 28,18 51,78 2,67 50 68,67 28,55 52,53 12,90 60 69,67 28,88 52,76 22,89 70 70,66 29,21 53,29 33,44 80 71,36 28,94 54,04 45,46 90 72,12 28,68 54,26 58,39 100 72,64 28,89 54,55 70,31 110 72,90 29,12 54,70 89,42 120 73,30 29,32 54,73 104,99
Tabel 4 Data penelitian variasi ketinggian absorber sumbu 10 cm Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 43,71 26,59 37,48 0,02 20 67,25 28,09 52,88 1,94 30 70,30 30,27 55,75 4,48 40 71,46 32,87 56,97 15,86 50 71,97 35,66 57,56 28,28 60 72,39 38,43 57,97 43,31 70 72,63 41,02 58,13 55,44 80 72,87 43,35 58,46 70,98 90 73,15 45,45 58.59 90,14 100 73,59 47,31 58,72 104,40 110 73,80 48,97 59,02 126,72 120 74,07 50,31 59,26 145,03
Tabel 5 Data penelitian variasi ketinggian absorber sumbu 4 cm
Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 28,10 27,11 27,70 0,00 20 47,41 27,65 39,40 2,74 30 64,12 29,85 49,39 2,64 40 67,65 33,27 51,85 4,62 50 69,39 37,00 53,20 13,57 60 70,60 40,55 53,95 25,20 70 71,47 43,75 54,15 35,95 80 72,19 46,64 54,56 51,26 90 72,81 49,14 54,51 61,75 100 73,35 51,34 54,86 80,16 110 73,87 53,23 55,08 95,47 120 74,29 54,74 55,54 111,00
31
Tabel 6 Data penelitian variasi ketebalan absorber 0,07 mm Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 47,11 26,94 39,48 0,00 20 61,27 27,80 47,73 0,20 30 64,50 28,17 50,35 1,09 40 66,95 28,18 51,78 2,67 50 68,67 28.55 52,53 12,90 60 69,67 28,88 52,76 22,89 70 70,66 29,21 53,29 33,44 80 71,36 28,94 54,04 45,46 90 72,12 28,68 54,26 58,39 100 72,64 28,89 54,55 70,31 110 72,90 29,12 54,70 89,42 120 73,30 29,32 54,73 105
Tabel 7 Data penelitian variasi ketebalan absorber 0,14 mm Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 42,16 25,62 35,10 0,0 20 59,12 28,90 47,25 2,7 30 62,73 32,76 49,68 3,3 40 64,52 36,70 51,21 6,0 50 66,22 40,41 52,34 14,9 60 67,89 43,80 53.,02 25,4 70 68,76 46,90 53,60 37,2 80 69,63 49,63 54,35 49,3 90 70,19 51,97 54,43 60,8 100 70,60 54,00 54,75 74,4 110 71,23 55,75 55,07 88,1 120 71,68 57,18 55,22 106
Tabel 8 Data penelitian variasi ketebalan absorber 0,56 mm Menit ke Temperatur absorber atas Temperatur absorber bawah Temperatur Kaca Hasil (ml) Tw (°C) Tw (°C) Tc (°C) 10 28,10 27,11 27,70 0,00 20 47,41 27,65 39,40 2,14 30 64,12 29,85 49,39 2,06 40 67,65 33,27 51,85 3,62 50 69,39 37,00 53,20 10,63 60 70,60 40,55 53,95 19,75 70 71,47 43,75 54,15 28,17 80 72,19 46,64 54,56 40,17 90 72,81 49,14 54,51 48,40 100 73,35 51,34 54,86 62,83 110 73,87 53,23 55,08 74,82 120 74,29 54,74 55,54 86,99
33
4.2. Hasil Pengolahan Penelitian
Berdasarkan data-data pada Tabel 1 sampai 8, hasil penelitian terhadap ΔT, Pw, Pc, hfg, qkonv, qua p, qra d, Nilai G Lampu, md, dan ƞ dilakukan perhitungan dengan menggunakan Persamaan (1) Sampai Persamaan (7). Secara rinci, hasil perhitungan tersebut adalah sebagai berikut:
Tabel 9 Hasil perhitungan variasi jenis absorber alumunium
Tabel 10 Hasil perhitungan variasi jenis absorber triplek Menit
ke
ΔT Pw Pc hfg qkon quap qrad G Md η
(%) (°C) (Pascal) (kJ/kg) (W/m2) (kg/m2) 10 7,05 7753 5372 2401 0,07 0,39 43,65 712,55 0,00 0,00 20 11,87 18825 10169 2360 8,30 9846 84,25 712,55 0,03 6,76 30 13,05 22473 11575 2351 1,74 23,61 95,21 712,55 0,03 5,59 40 13,31 24481 12546 2347 6,80 99,12 98,61 712,55 0,06 7,60 50 13,88 26512 13313 2342 21,29 32,39 104,11 712,55 0,14 15,16 60 14,87 28643 13792 2338 23,83 387,22 112,77 712,55 0,24 21,54 70 15,16 29806 14219 2336 26,04 435,6 115,71 712,55 0,35 27,06 80 15,29 30999 14775 2334 25,97 448,42 117,51 712,55 0,47 31,43 90 15,76 31787 14837 2333 24,21 423,52 121,53 712,55 0,58 34,45 100 15,85 32367 15083 2332 28,23 500,80 122,69 712,55 0,71 37,94 Menit ke
ΔT Pw Pc hfg qkon quap qrad G md η
(%) (°C) (Pascal) (kJ/kg) (W/m2) (kg/m2) 10 12,25 14789 7736 2372 0,00 0,00 83,01 712,55 0,00 0,00 20 15,65 26238 11991 2343 5,58 82,72 116,22 712,55 0,02 5,68 30 16,97 30734 13402 2334 9,43 156,66 129,29 712,55 0,06 11,01 40 17,67 33054 14069 2330 22,63 395,69 136,15 712,55 0,16 21,96 50 17,80 34690 14789 2328 19,28 350,68 138,43 712,55 0,25 27,29 60 17,52 36050 15697 2325 14,10 266,37 137,51 712,55 0,32 28,90 70 17,65 36883 16018 2324 37,49 720,98 139,12 712,55 0,51 39,08 80 18,21 37996 16130 2322 29,92 584,61 144,02 712,55 0,66 44,35 90 18,13 38495 16451 2322 14,33 283,45 143,81 712,55 0,73 43,80 100 18,29 39028 16588 2321 31,80 634,88 145,39 712,55 0,90 48,25 110 18,34 39400 16730 2320 33,62 676,78 146,08 712,55 1,07 52,41 120 18,60 40016 16820 2319 28,65 581,28 148,47 712,55 1,22 54,79
110 16,16 33294 15335 2330 27,92 504,66 125,56 712,55 0,84 40,84 120 16,45 33958 15459 2329 35,92 657,11 128,16 712,55 1,10 45,03
Tabel 11 Hasil perhitungan variasi jenis absorber karet
Tabel 12 Hasil perhitungan variasi ketinggian absorber sumbu 10 cm Menit
ke
ΔT Pw Pc hfg qkon quap qrad G md η
(%) (°C) (Pascal) (kJ/kg) (W/m2) (kg/m2) 10 7,63 10095 6730 2389 0,00 0,00 49,34 712,55 0,00 10 20 13,54 20936 10436 2355 0,63 7,58 97,27 712,55 0,00 0,51 30 14,15 24460 11994 2347 2,32 33,31 104,39 712,55 0,01 1,86 40 15,17 27428 12929 2341 3,74 58,23 113,89 712,55 0,03 3,40 50 16,14 29677 13443 2336 23,07 377,47 122,55 712,55 0,12 13,15 60 16,91 31057 13610 2334 21,93 368,19 129,11 712,55 0,22 19,45 70 17,37 32465 13989 2331 22,44 388,27 133,56 712,55 0,32 24,35 80 17,32 33482 14544 2330 24,85 442,19 134,04 712,55 0,43 28,96 90 17,85 34620 14712 2328 26,21 475,55 138,76 712,55 0,55 33,07 100 18,09 35414 14928 2327 23,76 437,84 141,11 712,55 0,67 35,84 110 18,20 35816 15044 2326 37,84 701,84 142,22 712,55 0,85 41,44 120 18,57 36447 15070 2325 30,51 571,49 145,39 712,55 0.99 44,60 Menit ke
ΔT Pw Pc hfg qkon quap qrad G md η
(%) (°C) (Pascal) (kJ/kg) (W/m2) (kg/m2) 10 6,23 8420 6065 2397 0,12 0,74 39,26 712,55 0,00 0,00 20 14,37 27805 13691 2340 4,43 70,86 108,55 712,55 0,02 4,94 30 14,56 31949 15877 2332 5,21 93,59 112,96 712,55 0,04 7,61 40 14,53 33637 16897 2329 22,28 418,58 113,66 712,55 0,15 20,21 50 14,41 34393 17409 2328 23,81 456,54 113,54 712,55 0,27 28,82 60 14,42 35029 17772 2327 28,38 552,65 114,03 712,55 0,41 36,80 70 14,53 35404 17917 2327 22,72 445,42 114,88 712,55 0,53 40,37 80 14,44 35774 18219 2326 28,79 570,79 114,41 712,55 0,67 45,22 90 14,55 36207 18336 2325 35,22 703,65 115,81 712,55 0,85 51,05 100 14,86 36905 18457 2324 25,91 523,22 118,57 712,55 0,99 53,21 110 14,78 37254 18735 2324 40,19 819,21 118,19 712,55 1,28 58,72 120 14,81 37684 18958 2323 32,64 671,35 118,69 712,55 1,37 61,60
