PENGARUH BENTUK COVER TERHADAP PRODUKTIFITAS DAN EFISIENSI SOLAR STILL

70 Nova , Pengaruh Bentuk Cover Terhadap Produktifitas Dan Efisiensi Solar Still

PENGARUH BENTUK COVER TERHADAP

PRODUKTIFITAS DAN EFISIENSI SOLAR STILL

Nova R. Ismail Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Widyagama Malang

novarislampung@yahoo.co.id

ABSTRACT

Various distillation technology has been developed, but the technology of distillation with solar energy sources are experiencing various obstacles, so that the necessary technology and advanced research. In order to develop these technologies, a research with the aim to investigate the influence of cover roof forms on productivity and efficiency of solar still.

This research method is carried out experimentally, ie comparing the angle of the cover 350 with cover the roof shape on productivity and efficiency of solar still.

Research yields; form the cover 350 can increase productivity and efficiency of solar still, compared with a roof cover forms.

Key word : solar still, roof cover, productivity, efficiency

INTISARI

Berbagai teknologi distilasi telah dikembangkan, namun teknologi distilasi dengan sumber energi matahari tersebut masih mengalami berbagai kendala, sehingga diperlukan teknologi dan penelitian lanjutan. Dalam rangka mengembangkan teknologi tersebut, maka dilakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh bentuk cover terhadap produktifitas dan efisiensi solar still.

Metode penelitian ini dilakukan secara eksperimen, yaitu membandingkan bentuk cover sudut 350 dengan cover bentuk atap terhadap produktifitas dan efisiensi solar still. Penelitian dilakukan langsung dibawah sinar matahari.

Penelitian menghasilkan; bentuk cover 350 dapat meningkatkan produktifitas air kondensat dan efisiensi solar still, dibandingkan dengan cover bentuk atap.

Kata kunci: solar still, bentuk cover, produktifitas, efisiensi.

PENDAHULUAN

Air bersih sangat dibutuhkan untuk masyarakat yang tinggal didaerah pantai dan kepulauan, dimana hampir sebagian besar sumber air tanah yang didapat adalah air payau. Permasalahan air bersih tersebut dapat diberikan solusi yaitu dengan melakukan penyulingan air laut menjadi air tawar menggunakan energi matahari.

Berbagai teknologi distilasi telah dikembangkan, namun teknologi distilasi dengan sumber energi matahari tersebut masih mengalami berbagai kendala, sehingga diperlukan teknologi dan penelitian lanjutan. Dalam rangka mengembangkan teknologi tersebut, maka dilakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh bentuk cover terhadap produktifitas dan efisiensi solar still.

KAJIAN PUSTAKA Penelitian Terdahulu

Penelitian solar still telah dilakukan oleh banyak peneliti, masing-masing mempunyai karakteristik dan tujuan yang berbeda. Beberapa diantaranya digunakan sebagai dasar untuk mendukung pelaksanaan penelitian ini.

EPSEA (1995), Penelitian yang dilakukan disepanjang Texas dan Mexico menghasilkan suatu teknologi solar still dengan ukuran 34” x 76” dapat menghasilkan air bersih sebanyak 3 galon perhari pada musim panas dan 1,5 galon per hari pada musim dingin. Gambar dibawah ini adalah tipe solar still yang dikembangkan oleh EPSEA.

Jurnal Ga Sum Ism diarahk jenis k jarak d satu ru konden konden konden kuning konden Su dikemb jarak membe konden dan ef dari e produk solar s Ari dikemb bentuk of cap efisiens metode 150, 3 pendin pendin mengg mempe sebesa still se bentuk pendin mengg mempu lebih t efisiens diband Ism dengan Teknologi, V mbar 1. Tipe mber : http://w mail (Septem kan untuk me kuningan, je dinding konde uang heat re nsasi jenis nsasi 30 cm m nsat yang leb

an dan pe nsasi 10 cm d uyatno dan bangkan den dan jumlah erikan pend nsasi untuk m fisiensi solar eksperimen ktifitas sebes still menjadi 78 if, dkk bangkan untu k dan media p pillary film te si solar still. e eksperimen 00, 350, dan gin kaca gin air. gunakan ben eroleh produk ar 5.4 liter/ha ebesar 27.9 k 300, 350 da gin air gunakan m unyai produk tinggi sebesa si solar s ingkan tanpa mail (2009) P n penamba Volume 3 Nom Solar Still da www.epsea.or mber 2006) enguji dinding nis kaca da ensasi pada ecovery. Has kaca dan ja menghasilkan bih baik diban

nggunaan ja dan 20 cm. Putra (2007 ngan membe h ruang pe ingin air p meningkatkan still. Hasil ya ini dapat sar 5.58 liter 8.71 %. (2007), uk mengetah pendingin den erhadap prod Penelitian m n dengan va n 600, sedan penutup m Hasil yang ntuk pelat p

ksi air konde ari/m2 dan e % dibanding an 600. Pad pada kaca media pen ksi dan efisie ar 5.60 liter still sebesa a pendingin. Pelat penyera ahan refle mor 1 , Juni 2 ari EPSEA rg/still.html ), penelitian g kondensasi an pengujian penambahan ilnya dinding arak dinding n produksi air dingkan jenis arak dinding 7), Penelitian erikan variasi enyerap dan ada dinding n produktifitas ang diperoleh ditingkatkan dan efisiensi Penelitian hui pengaruh ngan principle duktifitas dan menggunakan ariasi bentuk ngkan media menggunakan g diperoleh enyerap 150 nsat tertinggi efisiensi solar gkan dengan da pengujian a penutup ndingin air nsi solar still r/hari/m2 dan r 51.1 % p gelombang ktor dapat 2010, 70-74 n i n n g g r s g n i n g s h n i n h e n n k a n h 0 i r n n p r l n % g t meni efisie deng reflek I dapa kond diban I mem meng pena prod still, tanpa C unive meng deng kaca dima meng liter/h R meng laut. pene dilap koefi 0,82. peng ukura kerik peng deng mem didap dalam seba E penu desti meng agar terbe pene temp menj akan sebe deng kaca pere pada Peng deng adala samp ketim ingkatkan pro ensi solar sti gan pelat pe ktor. smail (2010). at meningk densat dan ef ndingkan den smail (20 mbandingkan ghasilkan; s ambahan refl uktifitas air ko dibandingkan a maupun de Caddet (20 ersitas Ry ggunakan ga gan multiple a. Peralatan d ana total lua

ghasilkan a hari (10 liter/m Rahmat (200 genai plat pe Dari bebe elitian ini, did pisi dengan c sien penyera . Pada pen gamatan pada an 1 x 1 m kil diatasnya d gujian menu gan penamba mpunyai efisi pat efisiensi m setengah h anyak 2,425 m Erdian (200 utup dan isol

lasi air laut. P gkondisikan turun, sehin entuk akan elitian ini peratur kaca jadi 49,12 0C n meningkat esar 20,3% gan tanpa m a penutup seb Catur ncanaan ter a solar st gamatan dil gan luasan 1 ah timur-bara pai pukul 12 mur, dan pad

oduktifitas air ill lebih tingg enyerap gelo . Pelat penye katkan pro fisiensi solar ngan pelat pen

10), mene sudut cover sudut cover lektor dapat ondensat dan n dengan su ngan penamb 001), pada yukyu Jepa abungan pa effect still da dengan nama asan adalah air bersih m2.hari). 01), melaku enyerap untu erapa baha dapat bahan at hitam jeni apan panas y nelitian ini j a kinerja sol dengan pen diatas pelat p unjukan pe ahan batu ke iensi yang harian seb hari menghas ml. 01), menga lasi pada s Penelitian dila temperatur ngga air kon

lebih cepa didapatkan a penutup C, penurunan tkan effisien dari effisiens mengkondisika besar 9,98%. (2002), rmal dan uj till untuk akukan pad m2, dengan at, dimana p 2.00 solar st a pukul 12.0 7 kondensat da i dibandingka ombang tanp rap gelomban duktifitas a still lebih ting nyerap datar. eliti denga r 350 dan 17 350 denga meningkatka n efisiensi sol udut cover 1 bahan reflekto ujicoba ang mene ada basin s alam satu un a aqua kids s 4,5 m2dap sebanyak 4 kan penelitia uk destilasi a an uji dala tembaga yan s doff memil yang baik, yai uga dilakuka lar still denga nambahan ba penyerap, ha elat penyera erikil diatasny baik, diman esar 0,38 da silkan air bers

analisa kac solar still untu akukan denga kaca penutu ndensasi yan at. Dari ha n penuruna dari 56,3 0 temperatur nsi solar s si sebelumny an permukaa menghitun ji laboratoriu destilasi a da solar s arah orienta pada pagi ha till menghada 00 sampai so 1 an an pa ng air ggi an 70, an an lar 70 or di liti till nit, till pat 48 an air am ng iki itu an an atu sil ap ya na an sih ca uk an up ng sil an 0 C ini still ya an ng um air. till asi ari ap ore

72 Nova , Pengaruh Bentuk Cover Terhadap Produktifitas Dan Efisiensi Solar Still hari solar still menghadap ke barat, didapat

produktifitas solar still rata-rata sebesar 2.721 ml/hari/m2. Efisiensi efektif maksimal yang dicapai adalah 35% dengan intensitas radiasi matahari sebesar 998 W/m2.

Monintja (2004), melakukan usaha-usaha untuk meningkatkan efisiensi dan produktifitas solar still dengan memberikan variasi pada pelat penyerap yang menghasilkan produktifitas air kondensat dan efisiensi menggunakan pelat penyerap dari coran beton lebih banyak dibandingkan dengan menggunakan pelat penyerap dari tembaga, variasi kaca penutup yang menghasilkan air kondensat dan efisiensi kaca penutup dua sisi dengan orientasi timur-barat menghasilkan lebih banyak dibandingkan dengan kaca penutup satu sisi dengan orientasi utara, dan penambahan batu kerikil dengan diameter 1 cm menghasilkan air kondensat lebih banyak dibandingkan tanpa batu kerikil.

Efisiensi Solar Still

Efisiensi solar still dapat di definisikan sebagai perbandingan antara perpindahan panas pada alat distilasi dengan evaporasi kondensasi terhadap besarnya radiasi matahari, dinyatakan dengan persamaan berikut:

G

q

_e

i

=

η

…(Duffie 1980:635)

Untuk efisiensi harian yang dihasilkan oleh solar still, sebagai berikut:

GAt

h

m

_{p fg} i .

=

η

(Duffie 1980:646) dengan: . p

m

= Laju aliran masa produk destilasi persatuan luas (kg/m2s)

hfg = Panas laten penguapan (J/kg)

G = Radiasi matahari ( W/m2) A = Luasan dari basin (m2)

Qe = Panas yang dibutuhkan untuk

evaporasi (J)

T = Interval waktu pengambilan data (s)

METODE PENELITIAN Pengukuran Peubah

Variabel bebas : Bentuk Cover 350 dan bentuk Cover 170 (pembanding) Variabel terikat : Temperatur kaca

penutup (Tk), Temperatur air diatas

pelat penyerap (Ta), Temperatur

basin/pelat penyerap (Tb),

Temperatur lingkungan (TL), Radiasi

total matahari (Gt) dan produktifitas

air tawar (Qat) Peralatan Penelitian 5 cm 15 cm Kaca Penutup Air laut 150 Capilary film Kondensasi Evaporasi Saluran air kondensat Reservoar Air laut Kain Air Tawar Isolator Sisa Air Laut Pelat Penyerap Gelombang Saluran Keluar Reflektor

Gambar 2. Skema alat percobaan bentuk cover 170

Prosedur pengujian

Pengujian dilakukan untuk mendapatkan data pada variabel terikat yang mulai pada jam 07.00 sampai 17.00 WIB dan langsung berada dibawah sinar matahari dengan durasi pencatatan data dilakukan setiap 5 menit pada titik yang telah ditentukan. Lokasi pembuatan dan pengujian di Laboratorium Tenaga Surya dan Energi Alternatif Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Widyagama Malang.

Adapun pengambilan data dilakukan pada waktu yang sama dalam rangka membandingkan bentuk cover sudut 350 dan Cover bentuk atap untuk meningkatkan produktifitas dan efisiensi solar still.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Pengujian membandingkan bentuk

cover 350 dengan cover bentuk atap

terhadap produktifitas solar still

Dari data hasil penelitian dan perhitungan dapat dibuat grafik sebagai berikut:

Jurnal Teknologi, Volume 3 Nomor 1 , Juni 2010, 70-74 73 Gambar 3. Hubungan bentuk cover terhadap

produktifitas solar still.

Dari gambar 3, hubungan bentuk cover terhadap produktifitas solar still diperoleh hasil produktifitas tertinggi pada bentuk cover sudut 350, hal demikian terjadi pada pengujian pertama yaitu tanggal 12-9-2009 sebesar 3,250 liter tanpa penambahan reflektor, sedangkan produktifitas terendah pada pengujian ketiga dengan penambahan reflektor tanggal 15-9-2009 sebesar 2,693 liter. Pada cover bentuk atap produktifitas tertinggi terjadi pada pengujian pertama tanggal 12-9-2009 sebesar 3,225 liter tanpa penambahan, sedangkan produktifitas terendah pada pengujian ketiga dengan penambahan reflektor pada tanggal 15-9-2009 sebesar 2,623 liter.

2. Pengujian membandingkan bentuk

cover 350 dengan cover bentuk atap

terhadap efisiensi solar still.

Dari data hasil penelitian dan perhitungan dapat dibuat grafik sebagai berikut:

Gambar 4. Hubungan bentuk permukaan pelat penyerap terhadap efisiensi solar still.

Dari gambar 4, diperoleh hasil efisiensi tertinggi pada bentuk cover sudut 350 pada

pengujian ketiga dengan penambahan reflektor tanggal 15-9-2009 sebesar 76,4 %, sedangkan efisiensi terendah pada pengujian kedua tanggal 13-9-2009 sebesar 73,0 %. Pada cover bentuk atap efisiensi tertinggi pada pengujian ketiga dengan penambahan reflektor tanggal 15-9-2009 sebesar 73,6 %, sedangkan efisiensi terendah pada tanggal 13-9-2009 tanpa penambahan reflektor sebesar 69,8 %.

Pembahasan

Dari hasil penelitian dapat dilakukan pembahasan sebagai berikut:

1. Dari gambar 3 dapat di analisa bahwa sudut cover 350 menghasilkan produktifitas air kondensat lebih tinggi dibandingkan dengan cover bentuk atap. Kondisi demikian disebabkan oleh;

• Sudut cover 350 mempunyai permukaan lebih luas, sehingga uap air yang menempel pada permukaan cover bagian bawah lebih banyak, menyebabkan temperatur cover lebih rendah, sehingga uap air yang menempel pada permukaan cover bagian bawah lebih cepat berubah menjadi air kondensat dibandingkan dengan cover bentuk atap.

• Pada tanggal 15 september dan 16 september 2009 pengujian dilakukan dengan penambahan reflektor, hasil yang diperoleh produkifitas air kondensat menurun. Kondisi demikian disebabkan radiasi matahari yang rendah.

2. Efisiensi solar still menggunakan sudut cover 350 lebih tinggi dibandingkan cover bentuk atap. Kondisi demikian disebabkan oleh;

• Produksi air kondensat

menggunakan bentuk cover 350 lebih tinggi dibandingkan dengan cover bentuk atap, sehingga efisiensi solar still menggunakan sudut cover 350 lebih tinggi dibandingkan dengan cover bentuk atap.

• Temperatur air laut pada bentuk cover 350 lebih rendah dibandingkan dengan cover bentuk atap. Pada temperatur air laut yang rendah, jika dilihat pada tabel enthalpi penguapan (hfg) nilainya menjadi

tinggi, begitu pula sebaliknya, sehingga efisiensi solar still menggunakan sudut cover 350 lebih tinggi dibandingkan dengan cover bentuk atap.

Grafik Produksi Air Laut pada Pengujian Penambahan Sudut Cover dan Reflektor

2500 2700 2900 3100 3300 9/12/09 9/13/09 9/14/09 9/15/09 9/16/09 Tanggal Pengambilan Data

Pr od uk s i Ai r Lau t ( m l) 35000 40000 45000 50000 R a d . T o ta l Ma ta h a ri (W /m 2 ) Prod.35 Prod.atap Gt

Grafik Efisiensi Solar Still pada Pengujian Penambahan Sudut Cover dan Reflektor

65 69 73 77 81 85 9/12/09 9/13/09 9/14/09 9/15/09 9/16/09 Tanggal Pengambilan Data

Ef f. Sol a r S till ( % l) 35000 45000 55000 R a d . T o ta l M a ta har i (W /m 2 ) Eff.35 Eff.atap Gt

74 Nova , Pengaruh Bentuk Cover Terhadap Produktifitas Dan Efisiensi Solar Still

• Pada penambahan reflektor, hasil yang diperoleh dapat lebih meningkatkan efisiensi solar still. Kondisi demikian disebabkan oleh penambahan energi radiasi matahari yang berasal dari pantulan reflektor, sehingga meningkatkan energi yang diterima pelat penyerap, selanjutnya dapat meningkatkan penguapan, produktifitas air kondensat dan efisiensi solar still.

KESIMPULAN

Dari pembahasan dapat disimpulkan bahwa sudut cover 350 dan dengan penambahan reflektor dapat meningkatkan produktifitas air kondensat dan efisiensi solar still lebih tinggi dibandingkan dengan cover bentuk atap.

DAFTAR PUSTAKA

Arif, dkk (2007), Penelitian dikembangkan untuk mengetahui pengaruh bentuk dan media pendingin dengan principle of capillary film terhadap produktifitas dan efisiensi solar still. PKMP. DIKTI.

Caddet, (2001), ”A simple, low cost solar desalination still”. Http://www.cadet.co.uk/html/contjapa.ht m

Catur W. T. (2002). “ Perencanaan thermal dan uji laboratorium terhadap solar still untuk distilasi air”. Skripsi. Malang: Jurusan Teknik Mesin FT Unibraw Malang.

Duffie J.A. dan Beckman W.A. (1980). Solar Engineering Of Thermal Processes. New York : John Willey & Sons.

Ismail N. R. (Juli 2006), Pemanfaatan panas konduksi untuk meningkatkan produktifitas dan efisiensi solar still, PDM DIKTI

Ismail N. R. (September 2006), Studi eksperimen pengaruh jenis dan jarak dinding kondensasi terhadap efisiensi dan produktifitas solar still, Thesis. Malang: Program Pascasarjana Jurusan Teknik Mesin Unibraw Malang.

Ismail N. R. (Oktober 2009), Pengaruh penambahan reflektor terhadap produktifitas dan efisiensi solar still, Jurnal Proton, Volume 1 No. 1 Jurusan Teknik Mesin Univ. Widyagama Malang. Ismail N. R. (Maret 2010), Pengaruh pelat

penyerap gelombang terhadap produktifitas dan efisiensi solar still, Jurnal Proton, Volume 2 No. 1 Jurusan Teknik Mesin Univ. Widyagama Malang. Ismail N. R. (Maret 2010), Pengaruh

perbandingan sudut cover terhadap produktifitas dan efisiensi solar still, Jurnal Widya Teknika, Volume 18 No. 1 Jurusan Teknik Mesin Univ. Widyagama Malang.

Monintja N. C. V. (2004). “Usaha-usaha untuk meningkatkan efisiensi dan produktifitas solar still”. Thesis. Malang: Program Pascasarjana Jurusan Teknik Mesin Unibraw Malang.

Rahmad S, (2001), “Penelitian absorber solar still untuk distilasi air laut”, Skripsi, Malang: Jurusan Teknik Mesin FT Unibarw Malang

Suyatno A. dan Putra T. D. (2007), Pengaruh penambahan ruang penyerap terhadap produktifitas dan efisiensi harian solar still. PDM DIKTI

Solar Water Purification Project (2000) “Solar water distillation-still”