Efek pendinginan kaca menggunakan sekat-sekat pada distilasi air jenis absorber kain

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. EFEK PENDINGINAN KACA MENGGUNAKAN SEKATSEKAT PADA DISTILASI AIR JENIS ABSORBER KAIN SKRIPSI Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin. Disusun Oleh : STEVEN AGUNG NIM : 155214024. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. THE EFFECT OF GLASS COOLING USING PARTITIONS ON WICK TYPE WATER DISTILLATION. FINAL PROJECT As Partial Fullfillment of the Requirement to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering. Presented By : STEVEN AGUNG Student Number : 155214024. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGI YOGYAKARTA 2018. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. v.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK Air bersih merupakan salah satu kebutuhan sehari-hari masyarakat terutama untuk masak dan minum. Sumber air yang ada seringkali kotor, sehingga dapat membahayakan kesehatan. Untuk itu, air tersebut harus dijernihkan terlebih dahulu. Diperlukan sebuah inovasi baru yang salah satunya dengan cara distilasi energi matahari (surya). Terdapat dua proses utama dalam distilasi, yaitu penguapan dan pengembunan. Pengembunan dapat ditingkatkan dengan menurunkan temperatur kaca. Spray merupakan salah satu metode dalam mendinginkan kaca. Metode ini tidak memberikan hasil yang maksimal, untuk itu digunakan metode sekat sebagai pendinginan yang lebih baik, karena pendinginan sekat memiliki luasan kontak air pada kaca lebih besar dan waktu kontak air pada kaca yang lebih lama. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa efek pendinginan pada kaca menggunakan fluida air (dengan metode sekat) dan udara. Terdapat beberapa parameter yang akan divariasikan, diantaranya: (1) tanpa menggunakan pendingin kaca, (2) menggunakan pendingin air 1 kg pada sekat dan tidak dialirkan, (3) menggunakan pendingin air 2 kg pada sekat dan tidak dialirkan, (4) menggunakan pendingin air 10 kg pada sekat dan tidak dialirkan, (5) menggunakan pendingin udara kecepatan 1,5 m/s. Parameter yang diukur adalah (1) temperatur air keluar absorber, (2) temperatur air masuk absorber, (3) temperatur absorber, (4) temperatur kaca, (5) temperatur sekitar, dan (6) massa hasil air distilasi. Hasil penelitian ini menunjukan dengan menggunakan pendingin air 1 kg dapat menghasilkan 0,51 kg hasil air distilasi dengan efisiensi 53%, sedangkan dengan pendingin kecepatan udara 1,5 m/s diperoleh 0,63 kg hasil air distilasi dengan efisiensi 66%. Kata kunci: efek pendinginan kaca, hasil air distilasi, efisiensi. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT Clean water is one of daily needs of the people, especially for cooking and drinking. The available water resources are dirty and endanger people’s health. For that purpose, water needs to be purified first. A new innovation is necessary; and it is distillation using solar energy. Two main processes are required in the distillation – evaporation and condensation. Condensation can be enhanced by decreasing the temperature of the glass. Spray is one of the methods in the cooling processes of the glass. However, it does not produce maximum results. Therefore, partitions are used to create better cooling processes. This is because cooling using partitions has larger contact surfaces and longer time of contact of the water against the glass. The research is aimed at analyzing the effects of glass cooling by using water (partition method) and air. There are several parameters to be varied: (1) no glass cooling, (2) using 1 kg water as the cooling on the partitions and not being flowed, (3) using 2 kg water as the cooling on the partitions and not being flowed, (4) using 10 kg water as the cooling on the partitions and not being flowed, (5) using air as the cooler with velocity of 1.5 m/s. The parameters being measured are (1) temperature of water flowing out of the absorber, (2) temperature of water flowing in the absorber and the glass, (3) temperature of the absorber, (4) temperature of the glass, (5) ambient temperature, and (6) mass of water distillation. The results of the research show that by using 1 kg cooling water, 0.51 kg of distilled water is produced with 53% efficiency; whereas by using cooling air speed 1,5 m/s, 0.63 kg of distilled water is produced with 66% efficiency. Keywords: effects of glass cooling, distilled water, efficiency. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik dan tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk memperoleh ijazah maupun gelar S1 Teknik Mesin. Berkat bimbingan, nasihat dan doa yang diberikan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan maksimal. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.. Tuhan Yang Maha Esa.. 2.. Keluarga tercinta, Yahya Kristiyanto (Ayah), Yulia Indrawati (Ibu), Stella Angelina C. K. (adik), yang selalu mendukung, mendoakan, semangat dan bantuan baik berupa moral dan materi kepada penulis.. 3.. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.. 4.. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.. 5.. Ir. Fransiscus Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen pembimbing dalam proses pembuatan alat dan penelitian Tugas Akhir ini.. 6.. Doddy Purwadianto S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Energi, Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, yang mengijinkan dan memfasilitasi dalam melakukan penelitian.. 7.. Dr. Eng. I Made Wicaksana Ekaputra, selaku Dosen Pembimbing Akademik.. 8.. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama kuliah.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL. i. TITLE PAGE. ii. LEMBAR PERSETUJUAN. iii. LEMBAR PENGESAHAN. iv. HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR. v. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI. vi. ABSTRAK. vii. ABSTRACT. viii. KATA PENGANTAR. ix. DAFTAR ISI. xi. DAFTAR TABEL. xiv. DAFTAR GAMBAR. xv. DAFTAR LAMPIRAN. xvii. BAB 1 PENDAHULUAN. 1. 1.1. Latar Belakang. 1. 1.2. Identifikasi Masalah. 2. 1.3. Rumusan Masalah. 2. 1.4. Batasan Masalah. 2. 1.5. Tujuan Penelitian. 3. 1.6. Manfaat Penelitian. 3. BAB 2 TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA. 4. 2.1. Landasan Teori. 4 xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.1.1 Distilasi. 4. 2.1.2 Distilasi Air Energi Matahari. 4. 2.1.3 Metode Pendinginan Kaca Menggunakan Air. 6. 2.1.4 Persamaan yang Digunakan. 8. 2.2. Penelitian Terdahulu. 9. 2.3. Hipotesis. 10. BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. 11. 3.1. Metode Penelitian. 11. 3.2. Skema dan Spesifikasi Alat. 12. 3.3. Alat Ukur yang Digunakan. 14. 3.4. Variabel yang Divariasikan. 15. 3.5. Parameter yang Diukur. 16. 3.6. Langkah Penelitian. 17. 3.7. Langkah Analisis Data. 17. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN. 19. 4.1. Data Penelitian. 19. 4.2. Hasil Penelitian. 21. 4.3. Analisa Data. 24. 4.3.1 Analisa Pengaruh Massa Air Pada Sekat Untuk Variasi 1, 2, 3 dan 4. 24. 4.3.2 Analisa Pengaruh Fluida Terhadap Pendinginan Kaca Untuk Variasi 2 dan Variasi 5 BAB V PENUTUP 5.1. 31 39. Kesimpulan. 39. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA. 40. LAMPIRAN. 41. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kecepatan Udara. 12. Tabel 4.1 Data penelitian Variasi 1. 19. Tabel 4.2 Data Penelitian Variasi 2. 19. Tabel 4.3 Data Penelitian Variasi 3. 20. Tabel 4.4 Data Penelitian Variasi 4. 20. Tabel 4.5 Data Penelitian Variasi 5. 20. Tabel 4.5 Data Penelitian Variasi 5 (Lanjutan). 21. Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Variasi 1. 21. Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Variasi 2. 22. Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Variasi 3. 22. Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Variasi 4. 23. Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Variasi 5. 23. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema Energi Panas Dalam Alat Distilasi .......................................... 5 Gambar 2.2 Bentuk Aliran Air Pendingin Spray .................................................... 7 Gambar 2.3 Bentuk Pendigninan Air Pada Sekat ................................................... 7 Gambar 3.1 Skema Posisi Lampu Distilasi ........................................................... 11 Gambar 3.2 Posisi Pengukuran Energi Panas Lampu. 12. Gambar 3.3 Alat Distilasi Air Jenis Absorber Kain dengan Kaca Bersekat ......... 13 Gambar 3.4 Skema Alat Distilasi Air Jenis Absorber Kain Bersekat ................... 14 Gambar 3.5 Ketinggian Air Pada Kaca ................................................................. 16 Gambar 3.6 Letak Sensor Pengukur Pada Alat Distilasi Gambar 4.1 Hasil Air Distilasi Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. ................................ 17 ........................... 24. Gambar 4.2 Hasil Air Distilasi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ......... 24 Gambar 4.3 Efisiensi Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ............................... 25 Gambar 4.4 Efisiensi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ....................... 26 Gambar 4.5 Beda Temperatur (ΔT) Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ........... 26 Gambar 4.6 Beda Temperatur (ΔT) Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 .. 27 Gambar 4.7 Koefisien Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ................ 27 Gambar 4.8 Koefisien Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ...... 28 Gambar 4.9 Energi Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ..................... 29 Gambar 4.10 Energi Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 ......... 29 Gambar 4.11 Qtotal Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 .................................... 30 Gambar 4.12 Qtotal Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 .......................... 30 Gambar 4.13 Hasil Air Distilasi Pada Variasi 2 dan 5.......................................... 32 Gambar 4,14 Hasil Air Distilasi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 ............... 32. xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.15 Efisiensi Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5 ........................................ 33 Gambar 4.16 Efisiensi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 ............................. 33 Gambar 4.17 Beda Temperatur (ΔT) Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5 ................ 34 Gambar 4.18 Beda Temperatur (ΔT) Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 ........ 34 Gambar 4.19 Koefisien Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5 ...................... 35 Gambar 4.20 Koefisien Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 ............ 35 Gambar 4.21 Energi Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5 ........................... 36 Gambar 4.22 Energi Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 ................. 36 Gambar 4.23 Qtotal Rata-Rata Variasi 2 dan 5..................................................... 37 Gambar 4.24 Qtotal Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 .................................. 37. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh. 41. Lampiran 2. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan). 42. xvii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Air bersih memiliki peranan yang sangat penting bagi setiap makhluk. hidup, terutama untuk minum. Sumber air yang ada seringkali kotor, sehingga akan mengganggu kesehatan jika dikonsumsi secara langsung. Air kotor tersebut harus dijernihkan terlebih dahulu. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan air kotor, dapat mengunakan distilasi air energi matahari. Penelitian ini menggunakan alat distilasi air energi matahari jenis absorber kain. Alat distilasi air memiliki dua komponen utama yakni absorber dan penutup kaca. Absorber berfungsi sebagai tempat air kotor yang akan didistilasi sekaligus sebagai penyerap energi matahari. Penutup kaca berfungsi sebagai tempat pengembunan uap air. Unjuk kerja alat distilasi dipengaruhi oleh dua faktor yaitu penguapan dan pengembunan. Penguapan dan pengembunan yang lebih baik akan menghasilkan unjuk. kerja. yang maksimal.. Pengembunan. dapat. ditingkatkan. dengan. mendinginkan kaca menggunakan air dan udara. Unjuk kerja tersebut dapat diukur dari efisiensi alat distilasi. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi, antara lain: tingkat absorbtivitas absorber dalam menyerap panas, temperatur pada kaca dalam mengembunkan uap air, jumlah massa air mengalir dan temperatur didalam alat distilasi. Spray merupakan salah satu metode dalam mendinginkan kaca menggunakan air. Diperoleh efisiensi sebesar 46,35 % dengan hasil air distilasi. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2. 2,39 L/m2 per hari (Damar, 2011). Efisiensi yang diperoleh tidak maksimal, karena pendinginan spray tidak dapat menurunkan temperatur kaca secara merata. Permasalahan dari alat distilasi air energi matahari jenis absorber kain saat ini adalah rendahnya efisiensi yang dihasilkan dan luasan kontak pendinginan air pada kaca yang kecil. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa efek pendinginan kaca terhadap unjuk kerja dengan fluida pendingin air (dengan metode sekat) dan udara. Agar pengamatan dan kontrol alat lebih mudah, maka dilakukan di dalam ruangan dengan memanfaatkan energi panas lampu inframerah. 1.2. Identifikasi Masalah Pada latar belakang telah dijelaskan tentang proses penguapan dan. pengembunan yang berpengaruh terhadap unjuk kerja. Dalam meningkatkan pengembunan, digunakan fluida pendingin kaca dengan air dan udara. Untuk pendingin kaca dengan air digunakan sekat agar luasan kontak air pada kaca menjadi lebih besar dan waktu kontak air pada kaca menjadi lebih lama. 1.3. Rumusan Masalah Adapun rumusan dari permasalahan pada penelitian ini yaitu, bagaimana. efek, metode pendingin sekat dan jenis fluida pendingin kaca terhadap unjuk kerja. 1.4. Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:. 1.. Luasan alat distilasi kain bersekat adalah 0,89 m2..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3. 2.. Proses penguapan dan pengembunan dalam penelitian ini, menggunakan persamaan Darcy Weisbach.. 3.. Nilai transmisivitas (τα) sebesar 0,841.. 4.. Laju aliran air masuk alat distilasi (debit kain) dianggap konstan.. 5.. Temperatur absorber dianggap sebagai temperatur air yang akan didistilasi.. 6.. Temperatur absorber – kaca, energi panas yang diterima dari lampu dan penguapan air pada kaca diasumsikan merata.. 1.5. Tujuan Penelitian Menganalisa efek pendinginan kaca terhadap unjuk kerja dengan fluida. pendingin air (dengan metode sekat) dan udara. 1.6. Manfaat Penelitian Menambah kepustakaan tentang efek pendinginan kaca pada distilasi air. jenis absorber kain yang dapat digunakan sebagai referensi bagi peneliti sejenis berikutnya..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 2 TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Landasan Teori. 2.1.1. Distilasi Distilasi merupakan proses penjernihan air kotor atau terkontaminasi. menjadi air bersih. Dalam distilasi, terdapat dua proses utama, yaitu penguapan dan pengembunan. Perbedaan temperatur menjadi faktor utama agar kedua proses tersebut dapat berlangsung. Berlangsungnya kedua proses tersebut, berawal dari energi panas yang masuk ke dalam alat distilasi dan memanaskan absorber, sehingga lapisan air kotor diatas absorber akan menguap kemudian berubah fase menjadi embun pada kaca penutup, sedangkan kontaminan tidak ikut menguap. Proses penguapan dan pengembunan yang meningkat akan menghasilkan unjuk kerja yang maksimal. 2.1.2. Distilasi Air Energi Matahari Distilasi. air. energi. matahari. memiliki. beberapa. faktor. yang. mempengaruhi, antara lain: radiasi, konveksi, penguapan dan pengembunan (Gambar 2.1). Radiasi merupakan perpindahan panas yang tidak memerlukan media penghantar (qrad). Pada alat distilasi air energi matahari, radiasi matahari berfungsi sebagai energi panas untuk memanasi absorber. Radiasi matahari 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 matahari yang. 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 5. sampai kepermukaan bumi, yaitu radiasi sorotan dan sebaran (Arismunandar, 1995).. Radiasi Matahari. Kondensasi (Pengembunan) Lapisan Air Diatas Absorber. Penguapan Konveksi. Gambar 2.1 Skema Energi Panas Dalam Alat Distilasi. Konveksi (qkonv) merupakan perpindahan panas yang disertai dengan berpindahnya zat penghantar. Perpindahan panas dapat terjadi karena perbedaan temperatur antara dua medium. Perpindahan panas antara lapisan air kotor diatas absorber dengan kaca penutup, terjadi secara konveksi, sehingga menaikkan temperatur udara di antara lapisan tersebut dan kaca penutup. Kenaikan temperatur ini akan meningkatkan proses penguapan air. Penguapan (quap) merupakan perpindahan panas yang terjadi karena terdapat ikatan molekul permukaan air yang melemah dan terlepas ke lingkungan (perubahan fase cair menjadi uap air). Penguapan dapat ditingkatkan dengan menaikkan temperatur fluida cair, memperbesar luas permukaan fluida cair,.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 6. mengalirkan udara kering di atas permukaan fluida cair dan memperkecil tekanan di atas permukaan fluida cair. Pengembunan atau kondensasi merupakan perubahan fase dari uap air menjadi embun (kondensat). Pengembunan dapat terjadi ketika uap air didinginkan dan atau ketika uap air diberikan tekanan. Pengembunan dapat ditingkatkan dengan menurunkan temperatur kaca. Untuk menurunkan temperatur kaca, dapat digunakan air atau udara Komponen utama distilator ini 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 absorbtivitas energi matahari, maka digunakan warna hitam, karena warna hitam memiliki absorbtivitas sebesar 0,97 untuk menyerap energi matahari (Cengel, 2000 : 589). Menggunakan kaca penutup agar energi matahari dapat masuk dengan mudah ke absorber kain, juga sebagai kondenser agar uap air di dalam distilator dapat mengembun atau berubah fase menjadi cair. Proses pengembunan akan terpengaruh oleh temperatur kaca. Temperatur kaca yang rendah, akan membuat proses pengembunan lebih baik. 2.1.3. Metode Pendinginan Kaca Menggunakan Air Pendinginan kaca dapat dilakukan dengan air atau udara. Pada. pendinginan air, dapat dilakukan dengan metode spray (Gambar 2.2). Metode spray, memiliki kelemahan yaitu luasan kontak air pada kaca yang kecil, sehingga waktu kontak air pada kaca menjadi lebih cepat. Hal ini mengakibatkan dalam mendinginkan kaca membutuhkan waktu yang lebih lama. Pendinginan yang lama.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 7. akan berdampak pada proses pengembunan yang rendah. Pendinginan kaca menggunakan air dapat lebih merata bila menggunakan metode sekat (Gambar 2.3).. spray Air. Air masuk spray. Kaca penutup. Gambar 2.2 Bentuk Aliran Air Pendingin Spray. Air. Sekat Kaca. Gambar 2.3 Bentuk Pendinginan Air Pada Sekat. Gambar 2.3 merupakan bentuk pendinginan air menggunakan sekat. Terlihat bahwa luasan kontak air pada sekat menjadi lebih besar, sehingga waktu kontak air pada kaca menjadi lebih lama. Waktu kontak air pada kaca yang lebih lama akan mempengaruhi proses pengembunan menjadi lebih baik..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 8. 2.1.4. Persamaan yang Digunakan Efisiensi alat distilasi (η) merupakan perbandingan antara jumlah energi. panas yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi panas yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar, 1995). (1). dengan m adalah hasil air distilasi (kg), hfg adalah panas laten air (J/kg), AC adalah luasan alat distilasi (m2), GT adalah energi panas lampu inframerah (W/m2) dan dt adalah waktu selama pemanasan (detik). Proses penguapan dari absorber menuju kaca dapat dicari dengan persamaan Darcy Weishbach: (2). ⁄. dengan quap adalah laju penguapan air ke permukaan kaca (W/m2), qkonv adalah laju perpindahan panas secara konveksi (W/m2), Pw adalah tekanan parsial uap (Pa), Pc adalah tekanan parsial udara (Pa), Tw adalah temperatur absorber (K), Tc adalah temperatur kaca (K). Laju perpindahan panas secara konveksi (qkonv) dapat dicari dengan persamaan: [. ]. ⁄. (3). dengan ΔT (delta T) adalah perbedaan temperatur absorber dengan kaca (°C). Laju perpindahan panas secara radiasi (qrad) dapat dihitung berdasar persamaan :. (. ). ⁄. (4).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 9. Laju perpindahan panas total (qtotal) merupakan penjumlahan dari qkonveksi, qradiasi dan quap dari air ke kaca (W/m2): (5). ⁄. Terdapat juga faktor yang mempengaruhi qkonv, yaitu hkonveksi, yang merupakan koefisien konveksi (W/m2°C), dapat dilihat pada persamaan : [. 2.2. ]. ⁄. (6). Penelitian Terdahulu Penelitian menggunakan pendingin udara dengan tipe kolektor plat datar,. dilakukan dengan cara simulasi. Efisiensi terbaik diperoleh dengan kecepatan udara 11,76 m/s sebesar 61% (Catur, 2014). Penelitian tanpa pendingin kaca jenis absorber bak, memperoleh hasil air distilasi sebesar 1,5 liter/6jam dilakukan di India (Prof. Alpesh, 2011). Penelitian serupa, menggunakan pendingin spray memperoleh hasil air distilasi sebesar 3,6 kg/m2 per hari (Agboola, 2016). Penggunaan jenis absorber kain dengan berpendingin spray akan memperoleh hasil air distilasi sebesar 1,7 kg/m2 per hari dilakukan di India (A.K. Rai, 2013) dan 2,39 kg/m2 per hari dilakukan di Indonesia (Damar, 2011). Penelitian mengenai peningkatan efisiensi dari sistem STEG (Solar Thermoelectric Generation) berpendingin spray, memperoleh efisiensi terbaik sebesar 31,3% dengan debit kain 0,35 L/min (M. Ge, 2018)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 10. 2.3. Hipotesis Penggunaan air dan udara sebagai pendingin kaca, akan meningkatkan. proses pengembunan, sehingga hasil air distilasi menjadi lebih banyak. Untuk pendinginan air, digunakan metode sekat agar luasan kontak air dengan kaca menjadi lebih besar dan waktu kontak air dengan kaca menjadi lebih lama..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan menggunakan alat distilasi air energi matahari. (surya) jenis absorber kain dengan kaca bersekat secara eksperimen. Energi panas yang digunakan adalah 6 buah lampu inframerah sebagai pengganti energi matahari, agar mempermudah dalam melakukan pengamatan dan kontrol alat.. 45 cm. 45 cm 35 cm. Lampu Inframerah. Gambar 3.1 Skema Posisi Lampu Distilasi. Skema lampu disusun seperti Gambar 3.1, agar energi panas lampu dapat secara merata memanaskan seluruh bagian alat distilasi. Lampu yang digunakan bermerk Philips 375 Watt dengan temperatur benda hitam 2450 K. Besarnya energi panas lampu yang dihasilkan, dapat dilihat pada Gambar 3.2. Hasil rata-rata energi panas lampu adalah 383,57 W/m2 dengan nilai transmisivitas (τα) 0,84 dan. 11.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 12. absorbtivitas absorber kain 0,96, sehingga total energi panas lampu yang masuk kedalam alat distilasi adalah 309,69 W/m2.. 1. 6. 7. 12. 13. 18. 19. 61W. 148 W. 148 W. 460 W. 196 W. 152 W. 102 W. Titik Pengukuran Energi Panas Yang Diterima. 2. 5. 8. 11. 14. 17. 20. 240 W. 950 W. 436 W. 715 W. 411 W. 870 W. 428 W. 3. 4. 9. 10. 15. 16. 21. 200 W. 835 W. 208 W. 224 W. 265 W. 732 W. 274 W. Gambar 3.2 Posisi Pengukuran Energi Panas Lampu. Kecepatan udara yang digunakan sebagai pendinginan pada kaca, dapat dilihat pada Tabel 3.1. Pengukuran dilakukan dengan merata-rata tiga titik permukaan kaca yang terkena aliran udara.. Tabel 3.1 Kecepatan Udara Titik Kecepatan (m/s) 1 2,78 2 0,94 3 0,78 Rata-Rata 1,50. 3.2. Skema dan Spesifikasi Alat Skema alat distilasi air jenis absorber kain dengan kaca bersekat adalah. sebagai berikut :.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 13. Tiang Lampu. Lampu Inframerah Kotak Distilasi dengan Pendingin Bersekat Bak Kotor Bak Hasil. Gambar 3.3 Alat Distilasi Air Jenis Absorber Kain dengan Kaca Bersekat. Penelitian ini menggunakan alat distilasi air jenis absorber kain yang terbuat dari mal triplek dengan ketebalan 12 mm. Absorber kain terbuat dari karet dan memiliki ukuran panjang x lebar sebesar 117 cm x 76 cm, sehingga luasan absorber sebesar 0,89 m2. Penutup kaca memiliki panjang 121 cm x lebar 82 cm dengan ketebalan 3 mm. Sekat yang digunakan terbuat dari plat aluminium berbentuk “L” dengan ukuran panjang x lebar x tinggi berturut-turut 117 cm x 1 cm x 1 cm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 14. 1 2. 3 4 5. 6. Gambar 3.4 Skema Alat Distilasi Air Jenis Absorber Kain Bersekat. Gambar 3.4 menunjukan bagian-bagian pada alat distilasi air energi matahari berpendingin sekat. Bagian-bagian alat distilasi terdiri dari: (1) saluran masuk alat distilasi, (2) sekat kaca, (3) saluran air sisa, (4) saluran hasil air distilasi, (5) air bak kotor, dan (6) air bak penampungan. 3.3. Alat Ukur yang Digunakan Berikut merupakan alat ukur yang digunakan: 1.. Solar Meter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besarnya energi panas matahari dalam satuan W/m2.. 2.. Dallas Semiconductor Temperature Sensor (TDS) digunakan untuk. mengukur. temperatur. absorber,. temperatur air masuk dan temperatur air keluar.. temperatur. kaca,.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 15. 3.. Microcontroller Arduino digunakan untuk pengambilan data selama penelitian dengan cara kerja menangkap sinyal dan mencatat dalam bentuk data.. 4.. Electrical Tape Sensor (E-tape) digunakan untuk membaca dan mengetahui kenaikan hasil air distilasi.. 3.4. Variabel yang Divariasikan Adapun variasi yang digunakan sebagai efek pendinginan kaca dengan. menggunakan debit aliran air (debit kain) 3 L/jam, yaitu : 1.. Variasi 1 adalah distilasi tanpa menggunakan pendinginan.. 2.. Variasi 2 adalah distilasi menggunakan air 1 kg pada sekat tidak dialirkan.. 3.. Variasi 3 adalah distilasi menggunakan air 2 kg pada sekat tidak dialirkan.. 4.. Variasi 4 adalah distilasi menggunakan air 10 kg pada sekat tidak dialirkan.. 5.. Variasi 5 adalah distilasi menggunakan pendinginan udara, kecepatan 1,5 m/s. Gambar 3.5 menggambarkan ketinggian air pada kaca dengan: A) variasi. 1, tanpa menggunakan pendingin. B) variasi 2, dengan ketinggian air 50% sekat. C) variasi 3, dengan ketinggian air 75% sekat. D) variasi 4, dengan ketinggian air 100% sekat..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 16. Sekat Sekat Air. Kaca. A). B) Sekat. Sekat. Air. Air. Kaca. Kaca C). D). Gambar 3.5 Ketinggian Air Pada Kaca. 3.5. Parameter yang Diukur Parameter yang diukur saat melakukan penelitian adalah: (Gambar 3.6). 1.. T1. = Temperatur air keluar absorber (°C).. 2.. T2. = Temperatur air masuk absorber (°C).. 3.. T3. = Temperatur absorber (Tw, °C).. 4.. T4. = Temperatur kaca (Tc, °C).. 5.. Ta. = Temperatur sekitar (°C) diukur dengan TDS.. 6.. m. = Massa hasil air distilasi (kg).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 17. 5. 2. 1 3. 8 4. Gambar 3.6 Letak sensor pengukur pada alat distilasi. 3.6. Langkah Penelitian. Secara rinci, langkah penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1.. Mengatur debit kain 3 L/jam dan mengecek sensor agar berfungsi dengan baik.. 2.. Melakukan pengambilan data untuk variasi pertama. Setelah itu dilanjutkan dengan variasi berikutnya dengan selang waktu 6 jam guna menurunkan temperatur absorber dan kaca ketemperatur awal.. 3.. Setelah selesai dilanjutkan dengan mengolah data.. 3.7. Langkah Analisis Data Analisis data penelitian dapat dilakukan dengan menghitung rata-rata. setiap 10 menit terhadap: 1. Analisa pengaruh massa air pada sekat untuk variasi 1, 2, 3 dan 4..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 18. 2. Analisa pengaruh fluida terhadap pendinginan pada kaca untuk variasi 2 dan variasi 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Penelitian Data penelitian untuk variasi 1 sampai 5, dapat dilihat pada tabel 4.1. sampai 4.5.. Tabel 4.1 Data penelitian variasi 1 Temperatur (°C) Menit T1 T2 T3 T4 10 28,83 25,75 47,44 44,35 20 34,84 25,75 61,94 57,34 30 38,15 25,95 68,14 62,92 40 40,53 26,00 71,67 65,21 50 42,35 26,23 73,73 66,83 60 43,64 26,32 74,67 66,95 70 44,51 26,50 75,94 67,13 80 45,27 26,64 76,30 68,04 90 45,84 26,76 76,86 68,08 100 46,01 26,99 77,44 68,93 110 46,54 27,06 77,14 69,03 120 46,65 27,25 77,44 68,38 Tabel 4.2 Data Penelitian Variasi 2 Temperatur (°C) Menit T1 T2 T3 T4 10 27,92 26,00 41,08 40,03 20 32,70 26,00 55,96 52,22 30 36,43 26,00 61,06 56,06 40 38,73 26,00 63,72 57,24 50 39,95 26,00 65,40 58,02 60 40,59 26,11 66,53 59,00 70 41,26 26,25 67,83 59,13 80 41,68 26,25 69,08 61,38 90 42,20 26,25 69,78 61,88 100 42,50 26,25 70,71 63,43 110 43,06 26,38 71,63 63,32 120 43,40 26,50 72,59 64,90. 19. Ta 27,06 27,02 28,48 26,42 27,00 27,52 27,98 28,03 27,87 28,72 28,98 28,97. Ta 27,00 27,00 27,00 26,97 26,03 26,35 27,07 27,04 27,25 27,98 28,02 28,00. m (kg) Hasil 0,000 0,000 0,003 0,054 0,064 0,112 0,147 0,211 0,259 0,307 0,413 0,435. m (kg) Hasil 0,000 0,000 0,007 0,062 0,077 0,128 0,167 0,200 0,263 0,299 0,369 0,452.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 20. Tabel 4.3 Data Penelitian Variasi 3 Temperatur (°C) Menit T1 T2 T3 T4 10 29,00 26,69 40,34 38,09 20 33,74 26,75 54,87 51,94 30 36,81 26,75 59,71 56,45 40 37,50 26,75 62,71 57,90 50 38,20 26,82 64,26 59,03 60 38,55 26,99 65,24 59,56 70 38,86 27,00 65,96 60,01 80 38,86 27,00 66,96 60,88 90 38,42 27,03 67,58 61,23 100 38,88 27,24 68,32 61,77 110 39,28 27,25 68,75 61,50 120 39,16 27,25 69,30 61,67. Tabel 4.4 Data Penelitian Variasi 4 Temperatur (°C) Menit T1 T2 T3 T4 10 26,23 26,19 31,85 31,12 20 28,31 26,25 40,67 38,44 30 30,04 26,25 45,64 42,71 40 31,29 26,25 48,69 45,13 50 32,30 26,28 50,64 46,17 60 33,09 26,48 51,84 46,94 70 33,59 26,50 52,89 47,37 80 33,68 26,50 53,60 47,46 90 34,22 26,50 54,24 48,20 100 34,91 26,56 54,61 48,13 110 35,38 26,75 54,93 48,84 120 35,59 26,75 55,25 48,50. Tabel 4.5 Data Penelitian Variasi 5 Temperatur (°C) Menit T1 T2 T3 T4 10 30,80 26,69 46,02 40,31 20 35,69 26,72 57,66 47,59 30 38,16 26,75 61,26 49,81 40 39,59 26,80 63,04 51,00 50 40,20 26,84 63,98 51,61 60 40,68 26,89 64,50 51,92. Ta 28,22 26,57 26,92 27,02 27,12 27,64 28,03 28,00 28,02 28,64 28,89 28,98. m (kg) Hasil 0,000 0,000 0,000 0,006 0,063 0,080 0,137 0,184 0,223 0,274 0,324 0,400. m (kg) Ta 27,00 26,98 27,02 27,00 27,02 26,22 26,00 26,87 27,00 26,92 27,22 27,98. 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,042 0,072 0,090. Ta 26,24 26,36 26,93 27,14 27,15 27,78. m (kg) Hasil 0,000 0,000 0,044 0,070 0,140 0,176. Hasil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 21. Tabel 4.5 Data Penelitian Variasi 5 (Lanjutan) Temperatur (°C) Menit T1 T2 T3 T4 Ta 70 41,09 26,94 65,01 52,28 27,98 80 41,37 26,99 65,50 52,60 27,94 90 41,46 27,04 65,86 52,76 28,13 100 41,30 27,07 66,00 52,82 28,02 110 41,20 27,12 66,01 52,75 28,02 120 41,36 27,17 66,16 52,83 28,04. 4.2. m (kg) Hasil 0,235 0,286 0,334 0,454 0,517 0,561. Hasil Penelitian Hasil perhitungan qkonv, quap, qrad, qtotal, hkonv, m dan energi konveksi pada. variasi 1 sampai 5 menggunakan Persamaan (1), (2), (3), (4), (5) dan (6) dapat dilihat pada Tabel 4.6 sampai 4.10.. Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Variasi 1 Menit. TW. TC. ΔT. m (kg). qkonv. quap. Rata-Rata Setiap 10 Menit Energi qrad qtotal hkonv Konv. W/m2°C kg/m2. W/m2. °C. m. η %. 10. 47,44. 44,35. 3,10. 0,00. 0,0. 0. 21. 0,00. 21. 0,00. 0,00. 0%. 20. 61,94. 57,34. 3,85. 0,00. 0,0. 0. 28. 0,00. 28. 0,00. 0,00. 0%. 30. 68,14. 62,92. 4,31. 0,00. 0,2. 5. 32. 0,23. 37. 0,04. 0,00. 1%. 40. 71,67. 65,21. 4,85. 0,06. 2,7. 59. 37. 2,74. 99. 0,43. 0,06. 19%. 50. 73,73. 66,83. 5,26. 0,07. 2,5. 56. 41. 2,55. 100. 0,40. 0,01. 18%. 60. 74,67. 66,95. 5,67. 0,13. 3,6. 81. 45. 3,59. 130. 0,52. 0,05. 26%. 70. 75,94. 67,13. 6,12. 0,17. 4,0. 91. 49. 3,98. 145. 0,55. 0,04. 30%. 80. 76,30. 68,04. 6,38. 0,24. 4,9. 115. 52. 4,88. 171. 0,65. 0,07. 37%. 90. 76,86. 68,08. 6,65. 0,29. 5,3. 125. 54. 5,26. 184. 0,68. 0,05. 40%. 100. 77,44. 68,93. 6,84. 0,34. 5,5. 133. 56. 5,55. 195. 0,71. 0,05. 43%. 110. 77,14. 69,03. 6,95. 0,46. 6,7. 163. 57. 6,67. 227. 0,85. 0,12. 53%. 120. 77,44. 68,38. 7,13. 0,49. 6,4. 157. 59. 6,43. 223. 0,81. 0,03. 51%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 22. Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Variasi 2 Menit. TW. TC. ΔT. m (kg). qkonv. quap. Rata-Rata Setiap 10 Menit Energi qrad qtotal hkonv Konv. W/m2°C kg/m2. W/m2. °C. m. η %. 10. 41,08. 40,03. 1,04. 0,00. 0,0. 0. 7. 0,05. 7. 0,05. 0,00. 0%. 20. 55,96. 52,22. 2,39. 0,00. 0,0. 0. 17. 0,02. 17. 0,02. 0,00. 0%. 30. 61,06. 56,06. 3,26. 0,01. 0,7. 11. 23. 0,73. 35. 0,16. 0,01. 3%. 40. 63,72. 57,24. 4,07. 0,07. 4,3. 68. 30. 4,27. 102. 0,69. 0,06. 22%. 50. 65,40. 58,02. 4,73. 0,09. 4,2. 67. 35. 4,17. 107. 0,66. 0,02. 22%. 60. 66,53. 59,00. 5,20. 0,14. 5,6. 93. 39. 5,59. 138. 0,83. 0,06. 30%. 70. 67,83. 59,13. 5,70. 0,19. 6,1. 104. 43. 6,13. 154. 0,86. 0,04. 34%. 80. 69,08. 61,38. 5,95. 0,22. 6,3. 110. 45. 6,30. 161. 0,88. 0,04. 35%. 90. 69,78. 61,88. 6,17. 0,30. 7,1. 128. 47. 7,15. 183. 0,98. 0,07. 41%. 100. 70,71. 63,43. 6,28. 0,34. 7,2. 131. 48. 7,18. 187. 0,98. 0,04. 42%. 110. 71,63. 63,32. 6,46. 0,41. 7,8. 147. 50. 7,85. 205. 1,05. 0,08. 47%. 120. 72,59. 64,90. 6,56. 0,51. 8,6. 165. 51. 8,56. 224. 1,14. 0,09. 53%. quap. Rata-Rata Setiap 10 Menit Energi qrad qtotal hkonv Konv. m. η. Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Variasi 3 Menit. TW. TC. ΔT. m (kg). qkonv. W/m2°C kg/m2. W/m2. °C. %. 10. 40,34. 38,09. 2,25. 0,00. 0,0. 0. 14. 0,01. 14. 0,00. 0,00. 0%. 20. 54,87. 51,94. 2,59. 0,00. 0,0. 0. 17. 0,00. 17. 0,00. 0,00. 0%. 30. 59,71. 56,45. 2,81. 0,00. 0,0. 0. 20. 0,00. 20. 0,00. 0,00. 0%. 40. 62,71. 57,90. 3,31. 0,01. 0,4. 7. 24. 0,41. 31. 0,09. 0,01. 2%. 50. 64,26. 59,03. 3,70. 0,07. 3,3. 56. 27. 3,30. 86. 0,64. 0,06. 18%. 60. 65,24. 59,56. 4,03. 0,09. 3,5. 59. 30. 3,47. 92. 0,66. 0,02. 19%. 70. 65,96. 60,01. 4,30. 0,15. 5,0. 86. 32. 4,98. 123. 0,90. 0,06. 28%. 80. 66,96. 60,88. 4,52. 0,21. 5,7. 101. 34. 5,73. 141. 1,01. 0,05. 33%. 90. 67,58. 61,23. 4,72. 0,25. 6,1. 109. 36. 6,12. 151. 1,06. 0,04. 35%. 100. 68,32. 61,77. 4,91. 0,31. 6,7. 120. 37. 6,67. 164. 1,13. 0,06. 39%. 110. 68,75. 61,50. 5,12. 0,36. 7,1. 129. 39. 7,09. 176. 1,17. 0,06. 42%. 120. 69,30. 61,67. 5,33. 0,45. 7,9. 146. 41. 7,91. 195. 1,26. 0,08. 47%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 23. Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Variasi 4 Menit. TW. TC. ΔT. m (kg). qkonv. quap. Rata-Rata Setiap 10 Menit Energi qrad qtotal hkonv Konv. W/m2°C kg/m2. W/m2. °C. m. η %. 10. 31,85. 31,12. 0,73. 0,00. 0,0. 0. 4. 0,00. 4. 0,00. 0,00. 0%. 20. 40,67. 38,44. 1,48. 0,00. 0,0. 0. 9. 0,00. 9. 0,00. 0,00. 0%. 30. 45,64. 42,71. 1,97. 0,00. 0,0. 0. 12. 0,00. 12. 0,00. 0,00. 0%. 40. 48,69. 45,13. 2,36. 0,00. 0,0. 0. 15. 0,00. 15. 0,00. 0,00. 0%. 50. 50,64. 46,17. 2,78. 0,00. 0,0. 0. 18. 0,00. 18. 0,00. 0,00. 0%. 60. 51,84. 46,94. 3,14. 0,00. 0,0. 0. 21. 0,00. 21. 0,00. 0,00. 0%. 70. 52,89. 47,37. 3,48. 0,00. 0,0. 0. 23. 0,00. 23. 0,00. 0,00. 0%. 80. 53,60. 47,46. 3,81. 0,00. 0,0. 0. 26. 0,00. 26. 0,00. 0,00. 0%. 90. 54,24. 48,20. 4,06. 0,00. 0,0. 0. 28. 0,00. 28. 0,00. 0,00. 0%. 100. 54,61. 48,13. 4,30. 0,05. 1,7. 19. 29. 1,72. 50. 0,27. 0,05. 6%. 110. 54,93. 48,83. 4,46. 0,08. 2,7. 29. 30. 2,65. 62. 0,42. 0,03. 9%. 120. 55,25. 48,50. 4,65. 0,10. 3,0. 33. 32. 3,03. 68. 0,47. 0,02. 11%. m. η. Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Variasi 5 Menit. TW. TC. ΔT. m (kg). qkonv. quap. Rata-Rata Setiap 10 Menit Energi qrad qtotal hkonv Konv. W/m2°C kg/m2. W/m2. °C. %. 10. 46,02. 40,31. 5,71. 0,00. 0,3. 2. 37. 0,26. 39. 0,05. 0,00. 1%. 20. 57,66. 47,59. 7,89. 0,00. 0,1. 1. 54. 0,13. 55. 0,02. 0,00. 0%. 30. 61,26. 49,81. 9,08. 0,05. 5,0. 65. 64. 4,99. 134. 0,44. 0,05. 21%. 40. 63,04. 51,00. 9,82. 0,08. 5,7. 77. 70. 5,75. 153. 0,50. 0,03. 25%. 50. 63,98. 51,61. 10,33. 0,16. 8,8. 123. 74. 8,81. 206. 0,74. 0,08. 40%. 60. 64,50. 51,92. 10,70. 0,20. 9,2. 129. 77. 9,16. 216. 0,76. 0,04. 42%. 70. 65,01. 52,28. 10,99. 0,26. 10,3. 147. 80. 10,29. 238. 0,84. 0,07. 48%. 80. 65,50. 52,60. 11,23. 0,32. 10,8. 157. 82. 10,84. 250. 0,88. 0,06. 51%. 90. 65,86. 52,76. 11,44. 0,37. 11,1. 163. 84. 11,13. 258. 0,90. 0,05. 53%. 100. 66,00. 52,82. 11,61. 0,51. 13,4. 200. 85. 13,43. 298. 1,07. 0,14. 64%. 110. 66,01. 52,75. 11,76. 0,58. 13,8. 206. 87. 13,81. 307. 1,09. 0,07. 67%. 120. 66,16. 52,83. 11,89. 0,63. 13,7. 205. 88. 13,69. 307. 1,08. 0,05. 66%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 24. 4.3. Analisa Data Dari hasil perhitungan unjuk kerja alat distilasi air energi matahari, dapat dianalisis menggunakan Gambar 4.1 sampai Gambar 4.24.. 4.3.1. Analisa Pengaruh Massa Air Pada Sekat Untuk Variasi 1, 2, 3 dan 4. 0,70 0,60. m (kg). 0,51. 0,49. 0,50. 0,45. 0,40 0,30 0,20 0,10 0,10 0,00 1. 2. 3. 4. Variasi. Gambar 4.1 Hasil Air Distilasi Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. 0,70 0,60. m (kg). 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 10. 20. 30 Variasi 1. 40. 50 Variasi 2. 60. 70. 80. Menit Variasi 3. 90. 100 110 120. Variasi 4. Gambar 4.2 Hasil Air Distilasi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 25. Gambar 4.1 menunjukan bahwa menggunakan pendinginan air terbaik diperoleh hasil air distilasi sebesar 0,51 kg pada variasi 2. Ini lebih besar dari variasi 1 (0,49 kg), variasi 3 (0,45 kg) dan variasi 4 (0,10 kg). Gambar 4.2 menunjukan bahwa variasi 1, 2 dan 3 sudah mendapatkan hasil air distilasi pada menit ke-40, sementara pada variasi 4 baru didapatkan hasil air distilasi pada menit ke-80.. 60% 51%. 53% 47%. Efisiensi (%). 50% 40% 30% 20%. 11% 10% 0% 1. 2. 3. 4. Variasi. Gambar 4.3 Efisiensi Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4 Gambar 4.3 menunjukan bahwa efisiensi terbaik menggunakan pendingin air adalah 53% lebih besar dari variasi 1 (51%), variasi 3 (47%) dan variasi 4 (11%). Gambar 4.4 menjelaskan bahwa efisiensi alat distilasi variasi 1, 2 dan 3 mulai meningkat pada menit ke-30, sedangkan efisiensi variasi 4 baru mulai meningkat pada menit ke-80..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 26. 70% 60% Efisiensi (%). 50% 40% 30% 20% 10% 0% 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Menit Variasi 1. Variasi 2. Variasi 3. Variasi 4. Gambar 4.4 Efisiensi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. 8,00. 7,13 6,56. 7,00 6,00. 5,33 4,65. ΔT (°C). 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 1. 2. 3. 4. Variasi. Gambar 4.5 Beda Temperatur (ΔT) Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. Perbedaan temperatur antara absorber dan kaca dapat dilihat pada Gambar 4.5. dan Gambar 4.6. Perbedaan temperatur terbaik adalah 7,13 °C diperoleh pada variasi 1 lebih besar dari variasi 2 (6,56 °C), variasi 3 (5,33 °C) dan variasi 4 (4,65 °C). Hal ini menjelaskan bahwa pendinginan dengan air, tidak dapat meningkatkan perbedaan temperatur. Terlihat juga dari Gambar 4.6, garis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 27. trendline variasi 2, 3 dan 4 berada dibawah variasi 1, hal ini menunjukan bahwa air pada kaca menghambat energi panas lampu dalam memanaskan absorber.. 8,00. ΔT (°C). 6,00 4,00 2,00 0,00 10. 20. 30 Variasi 1. 40. 50 Variasi 2. 60. 70. 80. Menit Variasi 3. 90. 100. 110. 120. Variasi 4. Gambar 4.6 Beda Temperatur (ΔT) Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. 1,40. 1,26 1,14. hkonveksi (W/m2 .°C). 1,20 1,00 0,81 0,80 0,60. 0,47. 0,40 0,20 0,00 1. 2. 3. 4. Variasi. Gambar 4.7 Koefisien Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. Gambar 4.7 menunjukan bahwa koefisien konveksi terbaik adalah 1,26 W/m2.°C diperoleh pada variasi 3. Ini menunjukan bahwa laju perpindahan panas antara absorber dengan kaca dapat berlangsung dengan baik, karena hambatan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 28. menurun. Pada variasi 4 koefisien konveksi menjadi 0,47 W/m2.°C. Ini menunjukan bahwa penggunaan air sebanyak 10 kg akan memperbesar hambatan laju perpindahan panas antara absorber dengan kaca.. 1,40 hkonveksi (W/m2 .°C). 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 10. 20. 30 Variasi 1. 40. 50 Variasi 2. 60. 70. 80. Menit Variasi 3. 90. 100 110 120. Variasi 4. Gambar 4.8 Koefisien Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. Hambatan yang membesar pada variasi 4, terlihat dari Gambar 4.8, di mana variasi 4 mulai meningkat pada menit ke-80, sedangkan variasi 1, 2 dan 3 sudah meningkat pada menit ke-30. Gambar 4.9 dan Gambar 4.10, menunjukan bahwa perkalian antara koefisien konveksi dengan perbedaan temperatur (energi konveksi) terbaik adalah 8,56 W/m2 diperoleh pada variasi 2 dan lebih besar dari variasi 1 (6,43 W/m2), variasi 3 (7,91 W/m2) dan variasi 4 (3,03 W/m2)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 29. 8,56. 9,00. 7,91. ΔT x hkonveksi (W/m2). 8,00 7,00. 6,43. 6,00 5,00 4,00. 3,03. 3,00 2,00 1,00 0,00 1. 2. 3. 4. Variasi. Gambar 4.9 Energi Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. ΔT x hkonveksi (W/m2). 15,00 12,50 10,00 7,50 5,00 2,50 0,00 10. 20. 30. Variasi 1. 40. 50 Variasi 2. 60. 70. 80. Menit Variasi 3. 90. 100 110 120. Variasi 4. Gambar 4.10 Energi Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. Terlihat pada Gambar 4.9 dan Gambar 4.10, energi konveksi variasi 3 lebih besar dari variasi 1, sedangkan hasil air distilasi variasi 1 lebih besar dari variasi 3 (Gambar 4.1), hal ini dikarenakan pada Gambar 4.7 koefisien konveksi variasi 3 lebih besar dari variasi 1. Ini juga menjelaskan laju perpindahan panas dapat berlangsung dengan baik, akan tetapi pada perbedaan temperatur absorber dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 30. kaca (Gambar 4.5), variasi 1 lebih besar dari variasi 3, hal ini menunjukan bahwa proses pengembunan tidak dapat berlangsung dengan baik.. 250. 224. 223. 195. qtotal (W/m2). 200 150 100. 68 50 0 1. 2. 3. 4. Variasi. Gambar 4.11 Qtotal Rata-Rata Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4. 224. 230. qtotal (w/m2). 184 195 223. 138 92. 68. 46 0 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Menit Variasi 1. Variasi 2. Variasi 3. Variasi 4. Gambar 4.12 Qtotal Setiap 10 Menit Pada Variasi 1, 2, 3 dan 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 31. Gambar 4.11 dan Gambar 4.12 menunjukan bahwa qtotal yang diperoleh pada variasi 1, 2, 3 dan 4 lebih rendah dari energi panas lampu yang masuk kedalam absorber. Pada variasi 1 memiliki selisih 86,69 W/m2, hal ini menjelaskan terdapat rugi-rugi panas ke lingkungan. Variasi 2 memiliki selisih 85,69 W/m2, ini menjelaskan bahwa air pada kaca menyerap energi panas dari lampu, sehingga temperatur air pada kaca akan meningkat dan menguap ke lingkungan. Terlihat juga dari sisa air pada kaca yang menjadi 0,266 kg. Penyerapan energi panas oleh air pada kaca juga terjadi pada variasi 3. Terlihat dari selisih energi panas yang menjadi 114,69 W/m2 dan sisa air pada sekat menjadi 0,920 kg. Penyerapaan enegi panas terbesar adalah pada variasi 4, dengan selisih 241,69 W/m2. Hal ini menunjukan bahwa, menggunakan air sebanyak 10 kg, akan menghambat energi panas untuk memanaskan absorber, sehingga hambatan membesar. Terlihat dari sisa air pada sekat menjadi 8,9 kg. Dengan demikian, distilasi menggunakan pendingin air membutuhkan massa air yang tertentu, karena massa air berlebih akan menjadi penghambat energi panas masuk untuk memanaskan absorber. Hambatan membesar akan memberikan dampak dalam menurunkan koefisien konveksi dan perbedaan temperatur. 4.3.2. Analisa Pengaruh Fluida Terhadap Pendinginan Kaca Untuk Variasi 2 dan Variasi 5 Gambar 4.13 dan Gambar 4.14, menunjukan bahwa variasi 5 memperoleh. hasil air distilasi terbaik sebagai bentuk pendinginan pada kaca, sebesar 0,63 kg. Pada Gambar 4.14 hasil air distilasi pada menit ke-30, variasi 5 sudah lebih tinggi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 32. dari variasi 2, ini berarti proses penguapan dan pengembunan dapat berlangsung dengan baik.. 0,80 0,63. m (kg). 0,60. 0,51. 0,40. 0,20. 0,00 2. 5 Variasi. Gambar 4.13 Hasil Air Distilasi Pada Variasi 2 dan 5. 0,70 0,60. m (kg). 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100 110 120. Menit Variasi 2 Variasi 5. Gambar 4.14 Hasil Air Distilasi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 menunjukan bahwa efisiensi alat distilasi variasi 5 lebih baik, yaitu sebesar 66% daripada variasi 2 yang sebesar 53%..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 33. Terlihat dari Gambar 4.16, efisiensi alat distilasi variasi 5 pada menit ke-30 lebih tinggi dari variasi 2.. 80% 66%. Efisiensi (%). 60%. 53%. 40%. 20%. 0% 2. 5 Variasi. Gambar 4.15 Efisiensi Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5 70% 60%. Efisiensi (%). 50% 40% 30% 20% 10% 0% 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100 110 120. Menit Variasi 2 Variasi 5. Gambar 4.16 Efisiensi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 Gambar 4.17 dan Gambar 4.18 menunjukan bahwa perbedaan temperatur absorber dan kaca yang diperoleh pada variasi 5 (11,89°C) lebih tinggi dari.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 34. variasi 2 (6,56°C). Perbedaan temperatur yang lebih tinggi ini, menjelaskan bahwa energi panas lampu dapat memanaskan absorber dengan lebih baik tanpa terhambat oleh pendinginan pada kaca. 14,00 11,89. ΔT (°C). 10,50. 6,56. 7,00. 3,50. 0,00 2. 5 Variasi. Gambar 4.17 Beda Temperatur (ΔT) Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5. 12,50. ΔT (°C). 10,00 7,50 5,00 2,50 0,00 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Menit Variasi 2 Variasi 5. Gambar 4.18 Beda Temperatur (ΔT) Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5 Gambar 4.19 menunjukan bahwa menggunakan pendingin udara, diperoleh koefisien konveksi variasi 5 sebesar 1,08 W/m2.°C lebih rendah dari.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 35. variasi 2 yang sebesar 1,14 W/m2.°C. Terlihat dari Gambar 4.20, garis trendline variasi 5 berada dibawah variasi 2. Hal ini menunjukan bahwa penggunaan pendingin air dapat meningkatkan koefisien konveksinya dengan lebih baik, karena hambatan lebih kecil.. 1,16 1,14 hkonveksi (W/m2 .°C). 1,14 1,12 1,10 1,08. 1,08 1,06 1,04 2. 5 Variasi. Gambar 4.19 Koefisien Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5 1,40 hkonveksi (W/m2 .°C). 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Menit Variasi 2 Variasi 5. Gambar 4.20 Koefisien Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 36. ΔT x hkonveksi (W/m2). 15,00. 13,69. 10,00. 8,56. 5,00. 0,00 2. 5 Variasi. Gambar 4.21 Energi Konveksi Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5. 15,00 ΔT x hkonveksi (W/m2). 12,50 10,00 7,50 5,00 2,50 0,00 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100. 110. 120. Menit Variasi 2. Variasi 5. Gambar 4.22 Energi Konveksi Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5. Gambar 4.21 dan Gambar 4.22 menunjukan bahwa energi konveksi pendinginan terbaik terdapat pada variasi 5, yaitu sebesar 13,69 W/m2. Hal ini menjelaskan bahwa proses penguapan dan pengembunan dapat berlangsung dengan baik. Proses penguapan yang lebih baik terlihat dari kenaikan temperatur absorber dan proses pengembunan yang lebih baik, terlihat dari penurunan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 37. temperatur kaca (Gambar 4.17). Gambar 4.18 menunjukan bahwa energi konveksi variasi 5 pada menit ke-30, lebih tinggi dari variasi 2 dan bertambah disetiap 10 menit. Hal ini dapat terjadi karena perbedaan temperatur variasi 5 pada Gambar 4.18 memiliki rentang yang besar antara variasi 2 dan 5, dengan selisih 5,33 °C.. 307. 320. 224. qtotal (W/m2). 240. 160. 80. 0 2. 5 Variasi. Gambar 4.23 Qtotal Rata-Rata Pada Variasi 2 dan 5. 330. qtotal (w/m2). 307 224. 220. 110. 0 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100 110 120. Menit Variasi 2. Variasi 5. Gambar 4.24 Qtotal Setiap 10 Menit Pada Variasi 2 dan 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 38. Gambar 4.23 dan Gambar 4.24 menunjukan bahwa qtotal yang diperoleh pada variasi 5 lebih kecil dari energi panas lampu dengan selisih 2,69 W/m2. Ini menjelaskan bahwa udara yang mengalir akan menurunkan temperatur kaca dan tidak menjadi penghambat energi panas lampu dalam memanaskan absorber. Dapat disimpulkan, menggunakan fluida udara dapat memberikan hasil air distilasi dan efisiensi yang maksimal daripada menggunakan fluida air. Ini terlihat dari koefisien konveksi dan perbedaan temperatur yang lebih baik pada pendingin udara..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB V PENUTUP. 5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap efek. pendinginan kaca menggunakan air dan udara, dapat disimpulkan bahwa: 1.. Penggunaan air sebagai pendingin pada kaca terbaik adalah menggunakan air sebanyak 1 kg dengan hasil air distilasi sebesar 0,51 kg (efisiensi 53%), diikuti dengan tanpa pendingin kaca memperoleh 0,49 kg (efisiensi 51%), menggunakan air sebanyak 2 kg sebagai pendingin kaca memperoleh 0,45 kg (efisiensi 47%) dan menggunakan air sebanyak 10 kg sebagai pendingin kaca memperoleh 0,10 kg (efisiensi 11%).. 2.. Perbandingan penggunaan fluida air dan udara sebagai pendingin pada kaca terbaik adalah menggunakan fluida udara. Hasil air distilasi yang diperoleh sebesar 0,63 kg dengan efisiensi alat distilasi yang meningkat sebesar 24,5%, dari 53% menjadi 66%.. 39.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA [1].. A. K. Rai, N. Singh, and V. Sachan, “Experimental Study of A Single Basin Solar Still With Water Cooling of The Glass Cover”, International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), vol.4, no.6, pp.01-07, 2013.. [2].. A. Mehta, A. Vyas, N. Bodar and D. Lathiya,“Design of Solar Distillation System”. International Journal of Advanced Science and Technology, vol. 20, pp. 67-74, 2011.. [3].. C. Catur E. M,, Sukmawaty, M. Sumarsono dan M. Rizkawati, “Karakterisasi Kolektor Tenaga Surya Tipe Pelat Datar”. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem, vol 2, no. 1, pp. 1-8, 2014.. [4].. D. Damar, “Membandingkan Unjuk Kerja Alat Destilasi Air Energi Surya Jenis Absorber Kain Menggunakan Kaca Tunggal Berpendingin Air Dengan Berpendingin Udara”. Skripsi. Sarjana Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, 2011.. [5].. M. Ge, Z.Wang, L.Liu dan J.Zhao, “Performance Analysis of A Solar Thermoelectric Generation (STEG) System With Spray Cooling”, Energy Conversion and Management, vol 177, pp. 661-670, 2018.. [6].. P. O. Agboola and Ibrahim S. Al-Mutaz, “Effect of Cooling The Glass Cover of an Inclined Solar Water Distillation Under The Climatic Condition of Riyadh, Saudi Arabia”, Desalination and Water Treatment, vol 76, pp. 1-18, 2016.. [7].. T. J. Jansen, Teknologi Rekayasa Surya. Bandung: PT Pradnya Paramita, 1995.. 40.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh. 41.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 42. Lampiran 2. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan).