BAB IV PERHITUNGAN OPTIMASI SOLAR COLECTOR TYPE PARABOLIC TROUGH Perhitungan Akibat Gerakan Semu Harian Matahari

BAB IV

PERHITUNGAN OPTIMASI SOLAR COLECTOR TYPE PARABOLIC TROUGH

Dalam melakukan optimasi pada penulisan tugas akhir ini maka langkah pertama adalah melakukan perhitungan terhadap variabel yang telah ditentukan (Tanggal penelitian, jarak fokus dan sudut arah matahari). Sehingga, perhitungan efisiensi dan nilai berguna akan didapatkan atas pergabungan keiga variabel tersebut. Berikut adalah langkah – langkah perhitungan yang berhubungan dengan masing – masing variabel sampai dengan perhitungan akhir nilai efisiensi dan energy berguna

4.1. Perhitungan Akibat Gerakan Semu Harian Matahari

Perhitungan yang dipengaruhi dengan tanggal penelitian adalah perhitungan akibat gerakan semu harian matahari dimana hasil akhir yang akan didapatkan dari bagian perhitungan ini adalah nilai radiasi masukan (Gt). Berikut adalah persamaan perhitungan yang akan digunakan hingga mendapatkan nilai akhir radiasi masukan (Gt). Perhitungan Sudut Deklinasi δ = ( ( ) ) Dimana nilai dari sudut deklinasi akan digunakan untuk perhitungan persamaan waktu Sudut Matahari sebagai berikut E = 229,2{0,000075 + 0,001868 cos B – 0,032077 sin B - 0,014615

cos 2B - 0,04089 sin 2B} Nilai dari persamaan waktu sudut matahari akan digunakan untuk perhitungan waktu surya dimana persamaannya adalah sebagai berikut Solar Time = Standart Time + [4(Lst – Lloc) + E], Nilai dari persamaan waktu surya akan digunakan untuk perhitungan sudut jam dimana persamaannya adalah sebagai berikut = 15° (Standet Time – 12:00:00) Nilai dari perhitungan sudut jam akan digunakan untk perhitungan sudut zenith dimana persamaannya adalah sebagai berikut cos

z = cos cos cos + sin sin nilai dari perhitungan sudut zenith akan digunakan untuk Radiasi ekstraterrestrial yang akan menentukan nilai (Gt) tesebut

4.1.1 Perhitungan Sudut Deklinasi

Untuk mengetahui sudut deklinasi (δ) menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ]:

δ = ( ( ) ) ... Pers. 1 Dimana n adalah hari penilitian, dari jumlah hari adalah jumlah satu tahun (360 hari) dalam penelitian ini dipilih 3 hari yang dianggap hari terpanas pada hari di indonesia, yaitu pada hari ke 152, 158, dan 165 berikut perhitungannyan menggunkan persamaan [Wiliam A. Beckman ]. Persamaan (2.1)

pada tanggal 1 juni maka n = 152 δ = ( ( ) )

pada tanggal 7 juni maka n = 158 δ = ( ( ) )

= 22,74o

pada tanggal 14 juni maka n = 165 δ = ( ( ) )

= 23,27o

Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Sudut Deklinasi 3 Variabel NO TANGGAL PENGUJIAN Variabel (n) HASIL (δ)

1 tanggal 1 juni 152 22,04 o

2 tanggal 7 juni 158 22,74 o

3 tanggal 14 juni 165 23,27 o

Dari hasil perhitungan sudut Deklinasi (δ) yang di dapat deri waktu

pengujian, maka hasil sudut deklinasi tersebut akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan persamaan waktu (E)

4.1.2 Perhitungan Persamaan Waktu Putaran Sudut Matahari

Untuk mengetahui persamaan waktu (E) menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.6)

E = 229,2{0,000075 + 0,001868 cos B – 0,032077 sin B - 0,014615 cos 2B - 0,04089 sin 2B} ... Pers. 2

Dan sebelum menghitung persamaan waktu (E) maka kita harus mencari nilai B dengan rumus sebagai berikut ( ( ) ) dimana n adalah waktu pengujian berikut adalah perhitungan untuk mencari nilai B

Untuk mencari nilai B menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.7) Nilai B1 Dengan ( ( ) ) ( ( ) ) 148,9o Nilai B2 Dengan ( ( ) ) ( ( ) ) 154,85o Nilai B3 Dengan ( ( ) ) ( ( ) ) 161,8o

Tabel 4.2 Rekapitulasi Hasil Nilai B Untuk Mencari E 3 Variabel

No TANGGALPENGUJIAN Hari ke HASIL Variabel B

1 tanggal 1 juni 152 148,9 o

2 tanggal 7 juni 158 154,9 o

Setelah nilai B sudah di temukan, dari waktu pengujian yaitu pada 152, 158,dan 165 maka kita menghitung persamaan waktu (E) berikut adalah perhitungan peramaan waktu (E)

Maka persamaan waktu (E) variabel 1 dengan nilai dari B1 adalah :

E1 = 229,2{0,000075 + 0,001868 cos (148,90) – 0,032077 sin (148,90) - 0,014615 cos (2 x148,9) - 0,04089 sin (2 x148,9 0_{) }}

= 2,576 menit

Maka persamaan waktu(E) variabel 2 dengan nilai dari B2 adalah :

E2 = 229,2{0,000075 + 0,001868 cos (154,850_{) – 0,032077 sin (154,85}0_{) -} 0,014615 cos (2 x 154,850_{) - 0,04089 sin (2 x 154,85}0_{) }}

=1,576 menit

Maka persamaan waktu variabel 3 dengan nilai dari B3 adalah :

E3 = 229,2{0,000075 + 0,001868 cos (161,80) – 0,032077 sin (161,80) - 0,014615 cos (2 x161,8 0_{) - 0,04089 sin (2 x 161,8}0_{) }}

=0,189 menit

Tabel 4.3 Rekapitulasi Hasil Mencari Persamaan Waktu E 3 Variabel

No Hari ke Nilai B Persamaan Waktu (E)

1 152 148,9 o _{2,576 menit}

2 158 154,9 o _{1,576 menit}

Dari hasil perhitungan sudut Persamaan Waktu (E) yang didapat deriperhitungan nilai B, maka hasil Hasil Persamaan Waktu (E) tersebut akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan waktu surya (solar time)

4.1.3 Perhitungan waktu surya

Untuk mengetahui waktu surya (solar time) saat matahri tepat di atas kita bisa menggunkan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.8)

Solar Time = Standart Time + [4(Lst – Lloc) + E] ... Pers. 3

Standart time diambil jam tengah antara jam awal pengambilan data dan

jam akhir pengambilan data : penelitan ini mengambil waktu antara jam 09.00 wib – 14.00 wib

maka persamaan wakutu Solar Time perhitungan 1 :

Standart Time = 12:00:00 AM

Solar Time = Standart Time + [4 (255 – 253) + 2,576] ... Pers.4

=12:10:50

maka persamaan wakutu Solar Time perhitungan 2 :

Standart Time = 12:00:00 AM

Solar Time = Standart Time + [4 (255 – 253) + 2,576] ... Pers.4

=12:09:57

Tabel 4.4 Rekapitulasi Hasil Mencari Standart TIme 3 Variabel

No VARIABEL(n) Deklinasi (δ) PersamaanWaktu (E) waktu surya (solar time)

1 152 22,04 o 2,576 menit 12:10:50

2 158 22,74 o _{1,576 menit 12:09:57}

Dari hasil perhitungan waktu surya (solar time (ST)) yang di dapat dari prhitungan persamaan waktu, maka perhitungan waktu surya (solar time (ST)) tersebut akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan sudut jam ( )

4.1.4 Perhitungan Sudut Jam

Untuk mengetahui sudut jam ( ) dimana sudut jam itu kemiringan matahri pada setiap hari tersebut maka untuk menghitungnya kita bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.5)

= 15° (ST – 12:00:00) ... Pers.5 Dimana :

ST = Solar Time

Maka sudut jam perhitungan 1 : = 15° (ST – 12:00:00)

= 15° (12:10:50– 12:00:00) = 2,64°

Maka sudut jam perhitungan 2 : = 15° (ST – 12:00:00)

= 15° (12:09:57 – 12:00:00) = 2,48°

Tabel 4.5 Rekapitulasi Hasil Mencari sudut jam ( ) 3 Variabel

No variabel(n) Persamaan Waktu(E) Waktu surya(solar time) sudut jam ( )

1 152 2,576 menit 12:10:50 2,64°

2 158 1,576 menit 12:09:57 2,48°

Dari hasil peritungan sudut jam ( ) yang di penagruhi oleh waktu surya (solar time), maka perhitungan sudut jam ( ) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan Sudut zenit ( z)

4.1.5 Perhitungan Sudut Zenith

Untuk mengetahui sudut zenith ( z) kita bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.9)

cos z = cos cos cos + sin sin ... Pers.5 Dimana sudut Zenith ( z) dipengaruhi oleh variabel sudut deklinasi ( ) sehingga nilai sudut Zenith akan mempunyai 3 variabel dan berikut adalah perhitungan serta rekapitulasinya

Sudut zenith ( z) variabel 1

cos z = cos cos cos + sin sin

= cos 22,04 ° cos (–6,2°) cos 2,64°) + sin 22,04° sin (–6,2°) z = 28,34°

Sudut zenith ( z) variabel 2

cos z = cos cos cos + sin sin

= cos 22,74° cos (–6,2°) cos 2,48°) + sin 22,74° sin (–6,2°) z = 29,04°

Sudut zenith ( z) variabel 3

cos z = cos cos cos + sin sin

= cos 23,27° cos (–6,2°) cos 2,50°) + sin 23,27° sin (–6,2°) z = 29,56°

Tabel 4.6 Rekapitulasi Hasil Sudut zenith ( z) 3 Variabel

No Variabel (n) Sudut Deklinas (δ) sudut jam ( ) Sudut zenith ( z)

1 152 22,04° 2,64° 28,34°

2 158 22,74° 2,48° 29,04°

3 165 23,27° 2,5° 29,56°

Dari hasil peritungan Sudut zenith ( z) yang di penagruhi oleh sudut jam ( )dan Sudut Deklinas (δ) maka perhitungan akan berhubungan dan

digunakan untuk perhitungan altitude matahari (αs)

4.1.6 Perhitungan Sudut Altitute Matahari

Untuk mengetahui sudut altitude matahari (αs) yaitu dimana Sudut antara garis horisontal dengan garis matahari datang maka untuk menghitungnya kita bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.10)

Diman sudut altitude matahari (αs) dipengaruhi oleh Sudut zenith ( z) ) sehingga nilai sudut Altitute matahari akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

sudut altitude matahari (αs) 1 αs = 90° - z

= 90° - 28,34° = 61,65°

sudut altitude matahari (αs) 2 αs = 90° - z

= 90° - 29,04° = 60,96°

sudut altitude matahari (αs) 3 αs = 90° - z

= 90° - 29,56° = 60,43°

Tabel 4.7 Rekapitulasi Hasil sudut altitude matahari (αs) 3 Variabel

NO Variabel (n) Sudut Deklinas (δ) Sudut zenith ( z) sudut altitude matahari (αs)

1 152 22,04° 28,34 o _61,65 o

2 158 22,74° 29,04 o _60,96 o

3 165 23,27° 29,56 o _60,43 o

Dari hasil peritungan sudut altitude matahari (αs) yang di penagruhi oleh Sudut zenith ( z) maka perhitungan altitude matahari (αs) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan sudut azimuth matahari ( )

4.1.7 Perhitungan Sudut Azimuth Matahari

Untuk mengetahui sudut azimuth matahari ( ) bisa menggunakan persmaan [Wiliam A. Beckman ] (2.11)

Diman sudut azimuth matahari ( ) dipengaruhi oleh variabel sudut deklinasi ( ) dan Sudut zenith ( z) ) sehingga nilai sudut Altitute matahari akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Sudut Azimuth Matahari ( ) 1 Dengan

( ) ( ) _{( )}

= 4,846o

Sudut Azimuth Matahari ( ) 2 Dengan

( ) ( ) _{( )}

= 4,715o

Sudut Azimuth Matahari ( ) 3 Dengan

( ) ( ) _{( )}

= 4,620o

Tabel 4.8 Rekapitulasi Hasil Sudut Azimuth Matahari ( ) 3 Variabel

NO Variabel (n) Sudut Deklinas (δ) Sudut zenith ( z) Sudut Azimuth Matahari ( )

1 152 22,04° 28,34° 4,846 o

2 158 22,74° 29,04° 4,715 o

4.2. Komponen Radiasi Masukan Sistem 4.2.1. Perhitungan Radiasi Ekstraterrestrial

Untuk mengetahui Radiasi masukan (Gt) kita perlu mengetahui radiasi ekstraterrestrial pada bidang horizontal (G0) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.12)

Dimana perhitungan radiasi ekstraterrestrial (G0) dipengaruhi oleh (n) dimana ‘n’ adalah angaka hari pengujian dan perhitungan radiasi ekstraterrestrial dan juga di pengaruhi oleh Sudut zenith ( z) ) sehingga nilai sudut Altitute matahari akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Radiasi Ekstraterrestrial (G0) 1 G0 = Gsc ( ( ) ) = 1353 ( ( ) ( ) = 1318,99 W/m2 Radiasi Ekstraterrestrial (G0) 2 G0 = Gsc ( ( ) ) = 1353 ( ( ) ( ) = 1317,38 W/m2 Radiasi Ekstraterrestrial (G0) 3 G0 = Gsc ( ( ) ) = 1353 ( ( ) ( ) = 1315,91 W/m2

Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Radiasi Ekstraterrestrial (G0) 3 Variabel NO Variabel (n) Sudut zenith ( z) Radiasi Ekstraterrestrial (G0)

1 152 28,34° 1318,99 W/m2

2 158 29,04° 1317,38 W/m2

3 165 29,56° 1315,91 W/m2

Dari hasil peritungan Radiasi Ekstraterrestrial (G0) yang di penagruhi oleh Sudut zenith ( z) maka perhitungan Radiasi Ekstraterrestrial (G0) akan

berhubungan dan digunakan untuk perhitungan kecerahan langit (KT)

4.2.2 Perhitungan Indeks Kecerahan Langit

Untuk mengetahui indeks kecerahan langit (KT) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.13)

Diman perhitungan indeks keerahan langit (KT) dipengaruhi oleh radiasi ekstraterrestrial (G0) sehinggah indeks keerahan langit (KT) akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Indeks Kecerahan Langit (KT) 1

KT = = = 0,508

Indeks Kecerahan Langit (KT) 2 KT =

= = 0,508

Indeks Kecerahan Langit (KT) 3 KT =

= = 0,510

Tabel 4.10 Rekapitulasi Hasil kecerahan langit (KT) 3 Variabel

No Hari ke Sudut zenith( z) Radiasin Ekstraterrestrial (G0) kecerahan langit (KT)

1 152 28,34° 1318,99 W/m2 _0,508

2 158 29,04° 1317,38 W/m2 0,509

3 165 29,56° 1315,91 W/m2 0,510

Dari hasil peritungan kecerahan langit (KT) yang di penagruhi oleh) maka Radiasin Ekstraterrestrial (G0) maka perhitungan kecerahan langit (KT) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan Radiasi hambur (diffuse) (Gd)

4.2.3 Perhitungan Radiasi Hambur (Diffuse)

Untuk mengetahui Radiasi hambur (diffuse) (Gd) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.14)

Dimana Radiasi hambur (diffuse) (Gd) dipengaruhi oleh indeks kecerahan langit (KT) Radiasi hambur (diffuse) (Gd) akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) 1 Untuk : 0,22 kT 0,80

Maka Gd = G (0,9511 – 0,1604 kT + 4,388 kT2 _{– 16,638kT}3 _{+ 12,336 kT}4₎ = G (0,9511 – 0,1604 (0,508) + 4,388 (0,508)2 _{– 16,63 (0,508)}3 ₊ 12,336 (0,509)4₎

Gd = 430,23 W/m2

Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) 2 Untuk : 0,22 kT 0,80

Maka Gd = G (0,9511 – 0,1604 kT + 4,388 kT2 _{– 16,638kT}3 _{+ 12,336 kT}4₎ = G (0,9511 – 0,1604 (0,509) + 4,388 (0,509)2 _{– 16,63 (0,509)}3 ₊ 12,336 (0,509)4₎

Gd = 429,34 W/m2

Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) 3 Untuk : 0,22 kT 0,80

Maka Gd = G (0,9511 – 0,1604 kT + 4,388 kT2 – 16,638kT3 + 12,336 kT4) = G (0,9511 – 0,1604 (0,510) + 4,388 (0,510)2 _{– 16,63 (0,510)}3 ₊ 12,336 (0,510)4)

Tabel 4.11 Rekapitulasi Hasil Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) 3 Variabel

No Variabel (n) Radiasin E (G0) Kecerahan langit (KT) Radiasi Hambur (diffuse) (Gd)

1 152 1318,99 W/m2 _{0,508 430,23 W/m}2

2 158 1317,38 W/m2 _{0,509 429,34 W/m}2

3 165 1315,91 W/m2 _{0,510 428,54 W/m}2

Dari hasil peritungan Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) yang di pengaruhi oleh Kecerahan langit (KT) maka perhitungan Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan Radiasi Langsung (Beam) (Gb)

4.2.4 Perhitungan Radiasi Langsung (Beam) (Gb)

Untuk mengetahui Radiasi Langsung (Beam) (Gb) bisa menggunakan [Wiliam A. Beckman ] (2.15)

Gb = G – Gd

Diman Radiasi Langsung (Beam) (Gb) dipengaruhi oleh Radiasi hambur (diffuse) (Gd) akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Radiasi Langsung (Gb) 1 Gb = G – Gd

= (670,480 – 430,23) W/m2 = 240,25 W/m2

Radiasi Langsung (Gb) 2 Gb = G – Gd = (670,480 – 429,34) W/m2 = 241,14 W/m2 Radiasi Langsung (Gb) 3 Gb = G – Gd = (670,480 – 428,54) W/m2 = 241,94 W/m2

Tabel 4.12 Rekapitulasi Hasil Radiasi Langsung (Gb) 3 Variabel

No Variabel (n) Radiasin E (G0) Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) Radiasi Langsung (Gb)

1 152 1318,99 W/m2 _{430,32 W/m}2 _{240,25 W/m}2

2 158 1317,38 W/m2 _{429,34 W/m}2 _{241,14 W/m}2

3 165 1315,91 W/m2 _{428,54 W/m}2 _{241,94 W/m}2

Dari hasil peritungan Radiasi Langsung (Gb) yang di pengaruhi oleh Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) maka perhitungan Radiasi Langsung (Beam) (Gb) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan Radiasi Masukan (GT)

4.2.5 Perhitungan Radiasi Masukan

Dimana Radiasi masukan (GT) dipengaruhi oleh indeks Radiasi Langsung (Gb) danRadiasi hambur (diffuse) (Gd) akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Radiasi Masukan (GT) 1 GT = Gb.Rb + Gd ( ) + G. g ( ) = 240,25 x 1 + 430,32( ( )) + x 0.6 ( ( )) = W/m2 Radiasi Masukan (GT) 2 GT = Gb.Rb + Gd ( ) + G. g ( ) =241,14 x 1 + ( ( )) + x 0.6 ( ( )) = 670,48 W/m2 Radiasi Masukan (GT) 3 GT = Gb.Rb + Gd ( ) + G. g ( ) = 241,94 x 1 + ( ( )) + x 0.6 ( ( )) = W/m2

Tabel 4.13 Rekapitulasi Hasil Radiasi Masukan (GT) 3 Variabel

No Variabel (n) Radiasi Langsung (Gb) Radiasi Hambur (diffuse) (Gd) Radiasi Masukan (GT)

1 152 240,25 W/m2 _{430,32 W/m}2

2 158 241,14 W/m2 _{429,34 W/m}2

Table 4.14 Tabel Parabola Pada Titik Koordinat (X,Y) Dengan Titik Fokus 250

4.3. Bentuk Gambar Parabolic Trough

4.4. Perhitungan Pada System Parabolic Trough 4.4.1. Menetukan Dimensi Parabolic Trough

Untuk menentukan ukuran parabola kita bisa menggunakan parabola calculator agar kita bisa mengetahui garis fokus. program excel digunakan untuk mencari grafik/posisi titik-titik pada parabola dengan menggunakan persamaan parabola y = 4px2 dengan x dan y sebagai posisi titik-titik pada x dan sumbu-y,p adalah jarak titik focus dan parabola.posisi titik parabola bisa dilihat pada table 4.1 dan geometri parabola didapat dengan menggambarkan titik-titik koordinat ini seperti terlihat pada gambar 4.1 dibawah ini

. x (cm) y(cm) -500 250 -437.5 191.41 -375 140.63 -312 97.66 -250 62.5 -187 35.16 -125 15.63 -62.5 3.91 0 0 62.5 3.91 125 15.63 187.5 35.16 250 62.5 312.5 97.66 375 140.63 437.5 191.41

500 250 Diagram 4.2 Grafik Parabola Pada Koordinat (X,Y) Dengan Titik Fokus 250. Ms.Excel (atas) dan Parabola Calculator (Bawah)

Dalam pembuatan grafik parabola yang terdapat di atas menggunakan parabola calculator namun akan dijelaskan secara teoritis perhitungan manual dalam menentukan setiap titik koordinat untuk membuat grafik parabola tersebut. Berikut adalah perhitungan dalam menentukan titik koordinat (X,Y) :

( ) ( ) Dimana :

a : 0.001 b : 0

c : -5209 x 10-15

X : titik koordinat pada sumbu X

Dari persamaan di atas maka dapat yang harus ditentukan adalah nilai dari koordinat pada sumbu Y sedangkan pada sumbu X telah ditentukan berdasarkan variabel titik fokus yang akan dioptimasi yaitu titik fokus 200, 250 dan 300.

1. Nilai X untuk perhitungan grafik parabola dengan optimasi titik fokus pada nilai 200 memiliki nilai tertinggi adalah 400 dan nilai terendah adalah -400 dengan diferensial/perbedaan sebesar 50. sehingga dapat ditentukan nilai koordinat Y pada masing – masing titik koordinat X. Berikut adalah salah satu contoh perhitungan koordinat pada sumbu Y.

Koordinat X : -400 dimana titik fokus adalah 200

( ) ( )

( )

2. Nilai X untuk perhitungan grafik parabola dengan optimasi titik fokus pada nilai 250 memiliki nilai tertinggi adalah 500 dan nilai terendah adalah -500 dengan diferensial/perbedaan sebesar 62.5. sehingga dapat ditentukan nilai koordinat Y pada masing – masing titik koordinat X. Berikut adalah salah satu contoh perhitungan koordinat pada sumbu Y.

Koordinat X : -500 dimana titik fokus adalah 250

( ) ( )

( )

3. Nilai X untuk perhitungan grafik parabola dengan optimasi titik fokus pada nilai 300 memiliki nilai tertinggi adalah 600 dan nilai terendah adalah -600 dengan diferensial/perbedaan sebesar 75. sehingga dapat ditentukan nilai koordinat Y pada masing – masing titik koordinat X. Berikut adalah salah satu contoh perhitungan koordinat pada sumbu Y.

Koordinat X : -600 dimana titik fokus adalah 300

( ) ( )

( )

Tabel 4.15 Rekapitulasi Hail titik fokus dan Diamete parabola calculator 3 Variabel

Setelah kita menemukan titik fokus dengan menggunakan parabola calculator maka didapat diameter dari parabola calculator tersebut sehinggah diameter parabola itu berpengaruh pada luas Area Terkensontrasi Kalor (Ac) dan luas arperture area (Aa) berikut adalah perhitungan Area Terkensontrasi Kalor (Ac),

4.3.2 Luas Area Terkonsentrasi Kalor (Ac)

Dimana diameter pada komponen parabola yang menerima radiasi panas matahari hingga adanya radiositas yang di berikan kepada pipa, sebelum kita mencari niali konsentrasi kalor kita harus mencari nilai jari-jari terlebih dahulu yaitu 800/1000 = 0,8 1000/1000 = 1, dan 1200/1000 = 1,2.

0,8/2= 0,4 1/2= 0,5 dan 1,2/2 = 0,6

Tabel 4.16 Rekapitulasi Hail jari-jari (r) 3 Variabel

Dari hasil peritungan jari-jari (r) yang di pengaruhi diameter parabola, maka hasil No Titik fokus Diameter dari parabola calculator

1 200 800 mm

2 250 1000 mm

3 300 1200 mm

No Titik fokus Diameter dari parabola calculator jari-jari (r)

1 200 800 mm 0,4

2 250 1000 mm 0,5

Maka selanjutnya adalah Perihitungan Terkensontrasi Kalor (Ac) perhitungan ini akan di gunakan untuk mencari efisinsi energi pada keseluruhan. Untuk mencari nilai tersebut kita bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] .

Terkensontrasi Kalor (Ac) Ac 2

Terkensontrasi Kalor (Ac) 2 Ac 2

Tabel 4.17 Rekapitulasi Hasil Area Terkensontrasi Kalor (Ac) 3 Variabel

setelah kita menghitung Area Terkensontrasi Kalor (Ac) , maka selanjutnya perhitungan luas arperture area (Aa) dengan mengunakan diameter parabola, berikut dalah perhitungan luas arperture area (Aa),

4.3.3 Perhitungan Luas Arperture Area (Aa)

Untuk mengetahui luas arperture area (Aa) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.18)

Diman untuk menghitung arperture area (Aa) di perlukan diameter dari parabola tersebut yg telah dihitung oleh parabola calculator maka akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Arperture Area (Aa) Variabel 1

No Titik fokus Diameter parabola calculator Jari-jari (r) Terkensontrasi Kalor(Ac)

1 200 800 mm 0,4

2 250 1000 mm 0,5

= 800 x 800 = 640,000 mm = 0,64m2

Arperture Area (Aa) Variabel 2 Aa = P x L = 800 x 1000 = 800,000 mm = 0,8 m2 Arperture Area (Aa) Variabel 3

Aa = P x L = 800 x 1200 = 960,000 mm = 0,96 m2

Tabel 4.18 Rekapitulasi Hasil luas arperture area (Aa) 3 Variabel

No Titik fokus Diameter parabola calculator Hasil (Aa)

1 200 800 mm 0,64m2

2 250 1000 mm 0,80m2

3 300 1200 mm 0,96m2

Dari hasil peritungan luas arperture area (Aa) yang di pengaruhi oleh titik fokus dari parabola maka perhitungan luas arperture area (Aa) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan Rasio konsentrasi (Cr) , factor geometri (Af), dan Perhitungan radiasi bersih (I ).

Untuk mengetahui luas pipa receiver (Ar) bisa menggunakan persamaan[Wiliam A. Beckman ] (2.19)

Sebelum kita menghitung Rasio konsentransi (Cr) maka kita harus menghitung luas pipa absorber (Ar), berikut adalah perhitungan luas pipa absorber (Ar)

Dimensi Ukuran Pipa Receiver :

Panjang Pipa (m) = 900 mm = 0,9 m Diameter Luar (m) = 13 mm = 0,013m Diameter Dalam (m) = 10 mm = 0,01 m Ar = π.d.l = 3,14×0,013×0,9 = 0,0367 m^2 4.3.5 Rasio Konsentrasi (Cr)

Untuk mengetahui Rasio konsentrasi (Cr) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.20)

Diman untukdi Rasio konsentrasi (Cr) perlukan arperture area (Aa) maka akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Rasio konsentrasi (Cr) Variabel 1 Cr =

= = 21,8

Cr = = = 17,3

Tabel 4.19 Rekapitulasi Hasil Rasio konsentrasi (Cr) 3 Variabel

No Titik fokus Diameter parabola calculator Hasil (Aa) Rasio konsentrasi (Cr)

1 200 800 mm 0,64m2 _21,8

2 250 1000 mm 0,80m2 _17,3

3 300 1200 mm 0,96m2 _26,2

Dari hasil peritungan rasio konsentrasi (Cr) yang di pengaruhi oleh luas arpertur area (Aa) maka perhitungan Rasio konsentrasi (Cr) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan factor geometri (Af)

4.3.6 Perhitungan sudut rim ( r)

Untuk mengetahui sudut rim ( r) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.21) r = 2 tan-1 _{= 2 tan}-1 = 100o

Untuk mengetahui Factor Geometri (Af) bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.22)

Diman untuk mengetahui Factor Geometri (Af) di perlukan arperture area (Aa) maka akan mempunyai 3 variabel dan berikut adala perhitungan serta rekapitulasinya

Factor Geometri (Af) Variabel 1 Af = ( ) = ( ) = 0,50

Factor Geometri (Af) Variabel 2 Af = ( ) = ( ) = 0,63

Tabel 4.20 Rekapitulasi Hasil Factor Geometri (Af) 3 Variabel

No Titik fokus Diameter parabola calculator arperture area (Aa) Factor Geometri (Af)

1 200 800 mm 0,64m2 _0,5

2 250 1000 mm 0,80m2 _0,63

3 300 1200 mm 0,96m2 _0,75

Dari hasil peritungan fator Geometri (Af) yang di pengaruhi oleh luas arpertur area (Aa) maka perhitungan factor geometri (Af) akan berhubungan dan digunakan

4.3.7 Perhitungan Nilai Energi Netto (q)

Untuk mencari nilai energy radiasi bersih total yang akan di terima parabola dan akan di pantulkan dengan factor reflektifitas yang di pengaruhi oleh nilai emitansi material yang di gunakan pada alat PTSC. Kita bias menggunakan persamaan [ J.P HOLMAN]. 4.3.7.1 EnergiBerguna ⁄ 4.3.7.2 Reflektifitas 4.3.7.3 Radiositas ( ) ( ) ⁄ 4.3.7.4 Radiasi Bersih

Radiasi bersih perhitungan 1

qnet ⁄

Radiasi bersih perhitungan 2

qnet ⁄

Radiasi bersih perhitungan 3

qnet ⁄

Tabel 4.21 Rekapitulasi Hasil Radiasi Bersih ( ) 3 Variabel

No Titik fokus Diameter parabola calculator Arperture area (Aa) Radiasi Bersih ( ) 2

2 250 1000 mm 0,80m2 ⁄

3 300 1200 mm 0,94m2

⁄

Dari hasil peritungan Radiasi Bersih ( ) yang di pengaruhi oleh luas arpertur area (Aa) maka perhitungan Radiasi Bersih ( ) akan berhubungan dan digunakan untuk perhitungan efisiensi optic ( 0) efisiensi collector (F’)

4.3.8 Perhitungan efisiensi optic ( 0)

Untuk mengetahui efisiensi optic ( 0) kita bisa menggunakan persamaan [Wiliam A. Beckman ] (2.23)

0 = m c a [(1-Af tan ( )) cos ( ))] Nilai dari acuan :

m = 0,89 sputtered alumunium optical reflector

c = 1  _{tidak menggunakan cover}

a = 0,93  untuk tembaga dalam alumunium = 0,81  dari table

= -10 o _{/ 0}o_/10 o _{ tepat mengarah ke matahari}

Karena efisiensi optic concentrator dipengaruhi oleh variable sudut incident ( ) yang berubah-ubah tiap waktu maka efisiensi optic pun bisa berubah-ubah setiap saat.

Dengan sudut incident 0o berarti efisiensi pada perhitungan ini adalah efisiensi maksimum yang dapaat dicapai concentrator.

Maka di dapat efisiensi optic 1

0 = 0,89 x 1 x 0,93 x 0,81[(1- 0,27 tan (0o)) cos (0o))]

Tabel 4.22 Tabel Rekapitulasi Nilai Efisiensi Optic ( 0)

No Faktor Geometri Sudut mengarah Matahari Efisiensi Optic

perhitungan 1 0,27 -10 0,70 perhitungan 2 0,27 0 0,67 perhitungan 3 0,27 10 0,64 perhitungan 4 0,33 -10 0,71 perhitungan 5 0,33 0 0,67 perhitungan 6 0,33 10 0,63 perhitungan 7 0,4 -10 0,72 perhitungan 8 0,4 0 0,67 perhitungan 9 0,4 10 0,62

4.4 perhitungan dari nialai varaiabel yng terbaik

Setelah hasil optimasi kita telah ditemukan yaitu optimasi dari 3 varaiabel yaitu waktu pengujian, Titik fokus parabola, dan sudut arah matahari

Tabel 4.23 Variabel optimasi

Waktu penelitian (n) juni = n 152 1 juni = n 158 7 juni = n 165 14

Titik fokus parabolic 200 250 300

Sudut mengarah matahari

( ) -10 0 10

Maka selanjutnya perhitungan dari nilai efisiensi yang tertingi berikut dalah perhitungan dari nialai efisiensi yang tertinggi

Nilai optimasi

perhitungan 1 perhitungan 2 perhitungan 3 perhitungan 4 perhitungan 5 perhitungan 6 perhitungan 7 perhitungan 8 perhitungan 9

Hari ke

152

152

152

152

152

152

152

152

152

sudut mengarah

matahri

-10

0

10

-10

0

10

-10

0

10

titik fokus

200

200

200

250

250

250

300

300

300

luas arpeture (Aa)

0,64

0,64

0,64

0,8

0,8

0,8

0,96

0,96

0,96

luas terkonsentrasi

(Ac)

1,01

1,01

1,01

1,57

1,57

1,57

2,26

2,26

2,26

factor geometry (Af) 0,5

0,5

0,5

0,63

0,63

0,63

0,75

0,75

0,75

efisiensi optic (

h

0)

0,71

0,67

0,64

0,71

0,67

0,63

0,71

0,67

0,62

persamaan waktu (E) 2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

radiasi masukan (Gt) 673,54

673,54

673,54

673,54

673,54

673,54

673,54

673,54

673,54

Energi bersih (l Net) 310,78

310,78

310,78

248,63

248,63

248,63

207,19

207,19

207,19

overal het loss

coeffiien (UL)

322,603

323,603

324,603

325,603

326,603

327,603

328,603

329,603

330,603

rasio konsentrasi (Cr) 17,3

17,3

17,3

21,8

21,8

21,8

26,16

26,16

26,16

energy berguna (qu) 211,36

240,77

175,77

263,65

329,71

219,71

316,58

395,48

263,65

efisinsi termal (

h

)

hari ke 152

0,42

0,61

0,36

0,65

0,58

0,54

0,63

0,7

0,57

Sedangkan untuk radiasi yang terserap pipa receiver sebesar :

⁄

= ⁄ (Energi bersih) x 0,67w x 0,64 ⁄

4.4.2 Suhu Parabola

( )( ) ( )( _{)( )} ( ) ( ) ( ) √

4.4.3 Suhu Pipa Tembaga

⁄ ( ) = ( ) ( )( _{)( )} = ( ) = ( )

=

(

)

√

4.4.4 Perhitungan overall heat transfer coefficient terhadap pipa absorber

yaitu 0,05 m/s dan memiliki suhu air normal , dan beberapa nilai yang di pengaruhi oleh tabel sifai-sifat fluida.Untuk mencari nilai perpindahan panas rata-rata kita bisa menggunakan persamaan [J.P HOLMAN]

Re =

=

=882,9

Diketahui aliran dalam pipa memiliki nilai 882,9 yang di nyatakan sebagai aliran Laminar. Dalam perhitungan selanjutnya adalah mencari nilai Angka Nuselt sebelum mencari nilai koefisien panas dalam pipa tembaga yang telah di cat hitam.

Aliran fluida dalam pipa terkonsentrasi dengan kalor dan di pengaruhi oleh faktor perpindahan kalor konveksi secara paksa yang memiliki nilai suhu dinding pipa dari sumber kalor yaitu dengan nilai viskositas gesek terhadap fluida sebesar

( _{) ⁄ . Untuk mencari nilai Nud kita bisa menggunakan}

persamaan [J.P HOLMAN] ( ) [( )( )( )] [ ( ) ( )]

=

( ) *

( )( )( )

+

*

+

= ( )( )( ) =

Dengan nilai di atas yang sudah ada, kita dapat mencari nilai koefisien perpindahan panas rata-rata dalam pipa tersebut yang di alirkan fluida yang memiliki sifat aliran

laminar.Untuk mencari nilai koefisien perpindahan kalor rata-rata kita bisa menggunakan persamaan [J.P HOLMAN]

=

=

( )( )_{( )}

= _⁄

4.4.5 Perhitungan mencari nilai laju aliran massa dan temperatur suhu air yang keluar dari dalam pipa

Laju aliran rata-rata sangatlah penting untuk mencari nilai efisiensi alat PTSC. Untuk mencari nilai lajua liran massa yang terdapat pada pipa absorber mkita bisa menggunakan persamaan [J.P HOLMAN]

( )( )( )

_⁄

Mensubstitusikan nilai ħ ke dalam persamaan m dengan nilai temperatur awal air masuk Tb1 dan temperatur kalor tetap pada pipa Tw , untuk mencari nilai perubahan suhu air keluar pada pipa absorber. Untuk mencari nilai temperatur yang keluar dari dalam pipa dengan suhu air normal dan factor suhu ambient pada lingkungan kita bisa menggunakan persamaan [J.P HOLMAN].

( )( )( )( ) ( ) ( _{)( )( )} ( ) ( )( ) ( )

4.4.6 Perhitungan overall heat loss coefficient ( )

Untuk melakukan perhitungan overall heat loss coefficient (UL) kita diharuskan mencari bilangan Reynold terlebih dahulu dengan nilai suhu ambient dan untuk sifat-sifat fluida nilai tersebut di dapatkan, bisa menggunakan persamaan [J.P HOLMAN].

Re=

=

= 3312

Untuk aliran udara melewati pipa tunggal dengan mempunyai batasan nilai 1000<Re>50000, bilangan Nuselt sekitar 25% lebih besar dari pada persamaan Nu.

( )

( )

Untuk mengetahui hw kita bisa menggunakan persamaan[J.P HOLMAN].

= ⁄

Untuk mengetahui hr kita bisa menggunakan persamaan [ J.P HOLMAN ]

( )( ) ( )( ) . _{( )( )} ( ) ( ) _{( )( )} ⁄

Untuk mengetahui UL kita bisa menggunakan persamaan [ J.P HOLMAN ]

⁄

4.4.7 Perhitungan efisiensi collector (F’)

⁄

=

= Fr = [1 – e-( )] ( [1 – ( _{( )})] [ ( )_] ( )

Berdasarkan pada standard ASHRAE 93 (Duffie &Beckman,1982), performa concentrating collector yang beroprasi pada kondisi steady state dapat dituliskan dalam persamaan

qu = Fr Aa [ 0 ( )] = ( )

Dari persamaan ini,ruas kiri adalah rumus teoritis. Dengan asumsi-asumsi dan perhitungan yang telah dilakukan diatas didapat energy berguna dari kolektor concentrating. Energi berguna ini digunakan untuk memanaskan air/fluida yang mengalir dengan laju aliran tertentu sehingga menghasilkan perbedaan temperature masuk dan

temperature keluar fluida sebesar ( ). Mencari niali energi yang berguna

rata-rata, antara qu1 dan qu 2.

= ( )( ) * ( )+ = * ( )+ = ( ) _{( )( )}

=

= ( )

Jadi secara teoritis solar concentrator ini dapat menghasilkan perbedaan temperature masuk dan keluar sebesar 9,92oC dengan asumsi-asumsi dan perhitungan parameter diatas.

Efisiensi termal dari concentrating collector menurut 93 (Duffie &Beckman,1982),bisa menggunakan persamaan (2.32)

= Fr [ 0 ( )] = ( ) = = = 0,75

Maka energi berguna yang terpakai (qu) adalah 509,17 (Watt) Dan efisiensinya adalah 0,75 x 100 % = 75 %

Perhitungan diatas merupakan nilai energi berguna tertinggi yang mampu dicapai dalam proses penelitian dengan menggunakan beberapa variabel dan berikut kami sertakan tabel rekapitulasi nilai dari efisiensi thermal yang telah diperoleh selama penelitian.

4.5 Menentukan variabel percobaan

Dari perhitungan awal diatas maka kita dapat membuat berbagai macam optimasi guna mendapatkan hasil maksimal. Namun kali ini optimasi yang dilakukan adalah optimasi dari segi waktu pengujian, Titik fokus parabolic, sudut mengarah matahri dan masing-masing dibuat 3 variabel berbeda. Dan variabelnya sebagai berikut :

Tabel 4.24 Variabel percobaan

Waktu penelitian (n) juni = n 152 1 juni = n 158 7 juni = n 165 14

Titik fokus parabolic 200 250 300

Sudut mengarah

matahari ( ) -10 0 10

Dari variabel diatas maka dapat diurai kembali menjadi lebih variatif sehingga dapat diperoleh hasil yang lebih maksimal. Variabel diata terdiri dari 3 kolom dan 3 baris sehingga nilainya menjadi atau sama dengan 27 variabel. Data 27 variabel tersebut adalah seagai berikut :

parabolic matahari ( ) 1 1 juni = n 152 200 -10 2 1 juni = n 152 200 0 3 1 juni = n 152 200 10 4 1 juni = n 152 250 -10 5 1 juni = n 152 250 0 6 1 juni = n 152 250 10 7 1 juni = n 152 300 -10 8 1 juni = n 152 300 0 9 1 juni = n 152 300 10 10 7 juni = n158 200 -10 11 7 juni = n158 200 0 12 7 juni = n158 200 10 13 7 juni = n158 250 -10 14 7 juni = n158 250 0 15 7 juni = n158 250 10 16 7 juni = n158 300 -10 17 7 juni = n158 300 0 18 7 juni = n 15 300 10 19 14 juni = n 165 200 -10 20 14 juni = n 165 200 0 21 14 juni = n 165 200 10 22 14 juni = n 165 250 -10 23 14 juni = n 165 250 0 24 14 juni = n 165 250 10 25 14 juni = n 165 300 -10 26 14 juni = n 165 300 0 27 14 juni = n 165 300 10

Setelah didapat 27 variabel maka langkah selanjutnya adalah melakukan perhitungan berikut adalah variabel yang telah di hitung.

Nilai optimasi perhitungan 1 perhitungan 2 perhitungan 3 perhitungan 4 perhitungan 5 perhitungan 6 perhitungan 7 perhitungan 8 perhitungan 9

Hari ke

152

152

152

152

152

152

152

152

152

sudut mengarah

matahri

-10

0

10

-10

0

10

-10

0

10

titik fokus

200

200

200

250

250

250

300

300

300

luas arpeture (Aa) 0,64

0,64

0,64

0,8

0,8

0,8

0,96

0,96

0,96

luas terkonsentrasi

(Ac)

1,01

1,01

1,01

1,57

1,57

1,57

2,26

2,26

2,26

factor geometry (Af) 0,5

0,5

0,5

0,63

0,63

0,63

0,75

0,75

0,75

efisiensi optic (h0)

0,71

0,67

0,64

0,71

0,67

0,63

0,71

0,67

0,62

persamaan waktu (E) 2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

radiasi masukan (Gt) 673,54 673,54 673,54 673,54 673,54 673,54

673,54

673,54 673,54

Energi bersih (l Net) 310,78 310,78 310,78 248,63 248,63 248,63

207,19

207,19 207,19

overal het loss

coeffiien (UL)

322,603 323,603 324,603 325,603 326,603 327,603 328,603 329,603 330,603

rasio konsentrasi (Cr) 17,3

17,3

17,3

21,8

21,8

21,8

26,16

26,16

26,16

energy berguna (qu) 311,36 440,77 175,77 363,65 429,71 219,71

316,58

501,11 433,65

efisinsi termal (h)

hari ke 152

0,42

0,61

0,26

0,48

0,58

0,22

0,43

0,7

0,57

Tabel 4.26. Tabel Rekapitulasi nilai Energi berguna dan efisiensi thermal perhitungan 1 s/d 9

Grafik 4.1 rekap pitulasi perhitungan eisiensi 1 s/d 9

Berdasarkan rekapitulasi dari variabel 1 s/d variabel 9 maka diperoleh nilai tertinggi pada variabel 8 dengan data sebagai berikut:

- Nilai energi berguna sebesar 501,11 dan efisiensi thermal sebesar 70% - Penelitian dilakukan pada tanggal ke 152

- Penelitian dilakukan pada sudut matahari bernilai 00

- Titik Fokus Parabola berada pada nilai variabel 300 dengan luas arperture (Aa) adalah 0,96 m2 _{dan faktor geometri (Af) adalah 0,75}

- Efisiensi optik berada pada nilai variabel sebesar 0,67 42% 61% 26% 48% 58% 22% 43% 70% 57% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 152 152 152 152 152 152 152 152 152 -10 0 10 -10 0 10 -10 0 10 200 200 200 250 250 250 300 300 300

Eisiensi termal hari ke -152 perhitungan 1 s/d 9

nilai optimasi

perhitungan 10 perhitungan 11 perhitungan 12 perhitungan 13 perhitungan 14 perhitungan 15 perhitungan 16 perhitungan 17 perhitungan 18

Hari ke

158

158

158

158

158

158

158

158

158

sudut mengarah

matahri

-10

0

10

-10

0

10

-10

0

10

titik fokus

200

200

200

250

250

250

300

300

300

luas arpeture (Aa)

_0,64

_0,64

_0,64

_0,8

_0,8

_0,8

_0,96

_0,96

_0,96

luas terkonsentrasi

(Ac)

1,01

1,01

1,01

1,57

1,57

1,57

2,26

2,26

2,26

factor geometry (Af) 0,5

0,5

0,5

0,63

0,63

0,63

0,75

0,75

0,75

efisiensi optic (h0)

0,71

0,67

0,64

0,71

0,67

0,63

0,71

0,67

0,62

persamaan waktu (E) 2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

radiasi masukan (Gt) 670,48 671,48 673,48

674,48

675,48

675,48

676,48

677,48 678,48

Energi bersih (l Net) 311,78 310,78 312,78

248,63

249,63

250,63

207,19

208,19 209,19

overal het loss

coeffiien (UL)

322,603 322,603 324,603 325,603 326,603 327,603 328,603 329,603 330,603

rasio konsentrasi (Cr) 17,3

17,3

17,3

21,8

21,8

21,8

26,16

26,16

26,16

energy berguna (qu) 294,02 509,17 161,18

448,97

370,91

202,71

191,53

464,17 242,75

efisinsi termal (h) hari

ke 158

0,34

0,75

0,27

0,65

0,51

0,39

0,25

0,67

0,37

Tabel 4.27. Tabel Rekapitulasi nilai Energi berguna (qu) dan efisiensi thermal perhitungan 10 s/d 18

Grafik 4.2 rekap pitulasi perhitungan eisiensi 10 s/d 18

Berdasarkan rekapitulasi dari variabel 10 s/d variabel 18 maka diperoleh nilai tertinggi pada variabel 10 dengan data sebagai berikut:

- Nilai energi berguna sebesar 509,17 dan efisiensi thermal sebesar 75% - Penelitian dilakukan pada tanggal ke 158

- Penelitian dilakukan pada sudut matahari bernilai 00

- Titik Fokus Parabola berada pada nilai variabel 200 dengan luas arperture (Aa) adalah 0.64 m2 dan faktor geometri (Af) adalah 0.5

- Efisiensi optik berada pada nilai variabel sebesar 0.67

34%

75%

27%

65%

51%

39%

25%

67%

37%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

158

158

158

158

158

158

158

158

158

-10

0

10

-10

0

10

-10

0

10

200

200

200

250

250

250

300

300

300

Efisiensi termal hari ke-152

perhitungan 10 s/d 18

nilai optimasi

perhitungan 19 perhitungan 20 perhitungan 21 perhitungan 22 perhitungan 23 perhitungan 24 perhitungan 25 perhitungan 26 perhitungan 27

Hari ke

165

165

165

165

165

165

165

165

165

sudut mengarah

matahri

-10

0

10

-10

0

10

-10

0

10

titik fokus

200

200

200

250

250

250

300

300

300

luas arpeture (Aa)

0,64

0,64

0,64

0,8

0,8

0,8

0,96

0,96

0,96

luas terkonsentrasi

(Ac)

1,01

1,01

1,01

1,57

1,57

1,57

2,26

2,26

2,26

factor geometry (Af) 0,5

0,5

0,5

0,63

0,63

0,63

0,75

0,75

0,75

efisiensi optic (h0)

0,71

0,67

0,64

0,71

0,67

0,63

0,71

0,67

0,62

persamaan waktu (E) 2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

2,576

radiasi masukan (Gt) 670,28

671,28

672,28

673,28

674,28

675,28

676,28

677,28

678,28

Energi bersih (l Net) 311,78

310,78

311,78

248,63

249,63

250,63

207,19

208,19

209,19

overal het loss

coeffiien (UL)

322,603 323,603 324,603 325,603 326,603 327,603

328,603 329,603 330,603

rasio konsentrasi (Cr) 17,3

17,3

17,3

21,8

21,8

21,8

26,16

26,16

26,16

energy berguna (qu) 277,32

505,14

327,6

292,91

118,31

484,25

266,48

510,85

351,9

efisinsi termal (h) hari

ke 165

0,33

0,72

0,53

0,32

0,19

0,66

0,4

0,68

0,5

Tabel 4.28. Tabel Rekapitulasi nilai Energi berguna (qu) dan efisiensi thermal perhitungan 19 s/d 27

Grafik 4.3 rekap pitulasi perhitungan eisiensi 18 s/d 27

Berdasarkan rekapitulasi dari variabel 19 s/d variabel 27 maka diperoleh nilai tertinggi pada variabel 21 dengan data sebagai berikut:

- Nilai energi berguna sebesar 505,14 dan efisiensi thermal sebesar 72% - Penelitian dilakukan pada tanggal ke 165

- Penelitian dilakukan pada sudut matahari bernilai 100

- Titik Fokus Parabola berada pada nilai variabel 200 dengan luas arperture (Aa) adalah 0,64 m2 _{dan faktor geometri (Af) adalah 0,5}

- Efisiensi optik berada pada nilai variabel sebesar 0,64

Dari tabel 4.19 yang merupakan tabel akhir rekapitulasi dari keseluruhan perhitungan dalam penulisan tugas akhir ini maka dapat diambil kesimpulan bahwa :

33% 72% 53% 32% 19% 66% 40% 68% 50% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 165 165 165 165 165 165 165 165 165 -10 0 10 -10 0 10 -10 0 10 200 200 200 250 250 250 300 300 300

efesiensi termal hari ke 165 perhitungan 19 s/d 27

1. Diperoleh 1 nilai tertinggi dari setiap 27 perhitungan dimana dengan data sebagai berikut:

- Penelitian dilakukan pada tanggal yang berbeda (152, 158 dan 165). - Penelitian dilakukan pada sudut matahari bernilai 00

- Titik Fokus Parabola berada pada nilai variabel 200 dengan luas arpeture (Aa) adalah 0.64 m2 dan faktor geometri (Af) adalah 0.5.

- Efisiensi optik berada pada nilai variabel sebesar 0.65 Berikut adalah gambar dari paraboala tersebut

1. Lebar parabola dan panjang parabola adalah 800 mm maka titik focusnya adalah 200 mm dengan bahan reflector sputtered alumunium optical reflector yang memiliki tingkat pantulan sebesar 0,83.Sedangkan diameter luar pipa absorber adalah 127 mm dan diameter dalam pipa absorber adalah 105 mm.