Performansi Concentrated Solar Power Tipe Parabolic Trough Collector dengan Variasi Material pada Reflector - UNS Institutional Repository

(1)

i

PERFORMANSI CONCENTRATED SOLAR POWER TIPE PARABOLIC TROUGH COLLECTOR DENGAN VARIASI

MATERIAL PADA REFLECTOR

SKRIPSI

Oleh: AYUB SETYAJI

K2514013

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertandatangan di bawah ini,

Nama : Ayub Setyaji

NIM : K2514013

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin

Menyatakan bahwa skripsi yang saya buat dengan judul “PERFORMANSI CONCENTRATED SOLAR POWER TIPE PARABOLIC TROUGH COLLECTOR DENGAN VARIASI MATERIAL PADA REFLECTOR” ini merupakan benar-benar hasil karya saya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 7 Juni 2018 Mahasiswa

(3)

iii

PERFORMANSI CONCENTRATED SOLAR POWER TIPE PARABOLIC TROUGH COLLECTOR DENGAN VARIASI

MATERIAL PADA REFLECTOR

Oleh: AYUB SETYAJI

K2514013

Skripsi

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(4)

(5)

(6)

vi MOTTO

“Allah akan menaikan derajat bagi orang-orang yang berilmu dan beriman”

“Tantangan hanya akan menjadi beban, jika hanya dipikirkan. Cita-cita juga akan menjadi beban, jika itu hanya angan-angan.”

“Jangan pernah menganggap mudah hal yang sepele, kerjakan apa yang bisa dikerjakan. Jangan menunda-nunda pekerjaanmu hingga waktumu hampir habis!”

“Beranilah berekspektasi dalam hidup, tetapi jangan gila akan ekpektasimu sendiri. Sesuaikan ekspektasi dengan melihat realita hidup.”

“Semua yang hidup pasti akan mati, So..jangan terlalu ambisius mengejar dunia, utamakan kehidupan akhirat kelak.”

(7)

vii

PERSEMBAHAN Skripsi ini saya persembahkan untuk:

1. Bapak Susilo dan Ibu Suwarlin sekeluarga.

2. Tim parabolic: Adhi Susanto dan Setyo Pranoto.

3. Jamaah At-Taqwa.

4. Tim sukses, orang-orang yang membantu proyek skripsi ini Imam Muttaqin, Rusdi Feb, Pak Budi Bengkel Produksi, Dwi Noor Cahyo, Heri Juwantono, Mas Nova, Mas Haziz, Rusdan, Tim Turbin, Aji N.

5. Teman-teman PTM dan warga kampus Pabelan UNS. 6. Warga kontrakan Syariah dan kontrakan Jamur.

7. Tim KKN Sukobubuk Pati: Amels, Aziz, Beldins, Dimma, Fauziah, Kariszsa, Iims dan masyarakat setempat.

8. UKM Mahasiswa: Hima Kompresi, SIM UNS, UPKD, Brahmahardika, Voxmagistra, UKM Bulutangkis UNS.

9. Member of group Bolo Kentel

(8)

viii ABSTRAK

Ayub Setyaji. K2514013. PERFORMANSI CONCENTRATED SOLAR POWER TIPE PARABOLIC TROUGH COLLECTOR DENGAN VARIASI MATERIAL PADA REFLECTOR. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, Juni 2018.

Concentrated Solar Power (CSP) merupakan teknologi yang memakai

cermin pemantul untuk memfokuskan sinar matahari ke suatu bagian penerima. Bagian penerima tersebut mengubah sinar matahari menjadi energi panas. Penelitian ini membahas mengenai sistem pengumpul panas Parabolic Trough

Collector (PTC). Desain parabola memiliki panjang 1,5 m, lebar aperture 0,5 m

dan pipa absorber tembaga dengan diameter 0,5 inch. Sistem PTC yang digunakan dalam penelitian memakai dua variasi material reflector. PTC1 menggunakan material reflector aluminium sheet sedangkan PTC2 menggunakan material

aluminium solar concentrator. Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian

eksperimental. Tempat penelitian dilaksanakan di kampus V UNS Pabelan. Pengujian dilakukan pukul 11.00 WIB – 14.00 WIB dalam kondisi cuaca yang cerah dengan nilai intensitas matahari di atas 700 W/m2_{. Pengujian sistem memakai}

laju aliran massa fluida 0,25 L/min. Hasil pengujian menunjukan suhu yang keluar dari PTC1 tertinggi mencapai 46,4 o_{C pada intensitas 811,33W/m}2_yang

menghasilkan efisiensi sistem sebesar 45,67%. Sedangkan pada PTC2 suhu tertinggi yang dihasilkan 41,7 o_{C pada intensitas 882.43W/m}2_{yang menghasilkan}

efisiensi sistem sebesar 30,36%. Performa sistem PTC yang memakai reflector aluminium sheet lebih baik dibandingkan sistem PTC yang memakai reflector aluminium solar concentrator.

(9)

ix ABSTRACT

Ayub Setyaji. K2514013. PERFORMANCE CONCENTRATED SOLAR POWER PARABOLIC TROUGH COLLECTOR TYPE WITH VARIATION OF MATERIAL CHANGE ON REFLECTOR. Thesis, Surakarta: Teacher Training and Education Faculty, Sebelas Maret University, June 2018.

Concentrated Solar Power (CSP) is a technology that uses reflective mirrors that focuses sunlight onto a receiving part. The receiver converts sunlight into heat energy. This study discusses the Parabolic Trough Collector (PTC) heat collector system. The Parabolic design has a length of 1.5 m, 0.5 m wide aperture and the copper absorber tube with a 0.5 inch diameter. There are two PTC system. PTC1 uses aluminum sheet reflector material while PTC2 uses aluminum solar concentrator. The method used is an experimental research. The research is conducted in campus V UNS Pabelan. Testing is done at 11.00 am - 14.00 pm in bright weather conditions with the sun intensity values above 700 W / m2_{. The mass} fluid flow rate at rate of 0.25 L/min. The test results showed that the highest temperature coming out of PTC1 is 46.4 o_{C at an intensity of 811.33 W/m}2_resulting

efficiency system of 45.67%. While at PTC2 the highest temperature produced is

41.7 o_{C at an intensity of 882.43 W/m}2_{resulting in a system efficiency of 30.36%.} An aluminum sheet reflector is better than aluminum solar concentrator.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur peneliti panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya berupa akal budi, ilmu pengetahuan, kesehatan dan keselamatan, sehingga karena kehendak dan perkenanannya pula peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Performansi Concentrated Solar Power Tipe Parabolic Trough Collector dengan Variasi Material pada Reflector”

Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Peneliti menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak lepas dari doa, bantuan, bimbingan dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti ingin menyampaikan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Dr. Suharno, S.T., M.T. Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Dr.Eng. Nugroho Agung P, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing I, yang selalu

memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

4. Dr.Eng. Nyenyep S W, M.T. selaku Dosen Pembimbing II, yang selalu memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

5. Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan selama kuliah di PTM.

6. Teman-teman mahasiswa PTM FKIP UNS angkatan 2014 yang selalu saling menguatkan dan saling mendukung untuk terus semangat dalam mengerjakan dan menyelesaikan skripsi ini.

(11)

xi

agar penelitian berikutnya menjadi lebih baik. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan tambahan wawasan dan ilmu pengetahuan bagi pembaca sekalian. Amin.

Surakarta, 7 Juni 2018

(12)

xii

HALAMAN PERSEMBAHAN... vii

HALAMAN ABSTRAK... viii

F. Manfaat Penelitian... BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR, DAN HIPOTESIS 4 A. Kajian Pustaka... 5

B. Kerangka Berpikir... 16

C. Hipotesis... 18

BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian... 19

(13)

xiii

C. Teknik Pengumpulan Data... 20

D. Teknik Analisis Data... 25

(14)

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Tipe Solar Collector ... 5

Tabel 3.1. Ukuran Parabola pada Desain ... 21

Tabel 3.2. Spesifikasi Solar Water Heater ... 22

Tabel 4.1. Nilai Intensitas Matahari Daerah ... 30

Tabel 4.2. Evaluasi Panas PTC1 ... 33

(15)

xv

Gambar 2.12. Kerangka Berpikir ... 17

Gambar 3.1. Aluminium Sheet ... 20

Gambar 3.2. Aluminium Solar Concentrrator ... 20

Gambar 3.3. Solar Water Heater Tipe PTC ... 21

Gambar 3.4. Penutup Kolam Air Inlet ... 22

Gambar 3.5. Termometer Air Digital ... 24

Gambar 3.6. Termokopel ... 24

Gambar 3.7. Lux Meter ... 24

Gambar 3.8. Diagram Alir Penelitian ... 26

Gambar 4.1. Intensitas Matahari... 30

Gambar 4.2. Suhu Fluida PTC1 ... 31

Gambar 4.3. Suhu Fluida PTC2 ... 32

(16)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Hasil Pengujian Ke-1 PTC1 ... 41