DISTILATOR AIR ENERGI SURYA MENGGUNAKAN PRINSIP KAPILARITAS

(1)

DISTILATOR AIR ENERGI SURYA

MENGGUNAKAN PRINSIP KAPILARITAS

TUGAS AKHIR

Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana TEKNIK MESIN

di Teknik Mesin

Diajukan Oleh :

ANDRIYANTO SETYAWAN 065214061

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

WATER DISTILLER WITH SOLAR ENERGY

USING CAPILLARITY PRINCIPLE

A THESIS

Presented As Partial Fulfillment Of The Requirements To Obtain Sarjana Teknik Degree

In Mechanical Of Engineering

By :

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2008

(3)

Distilator Air Energi Surya

Menggunakan Prinsip Kapilaritas

Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajat Sarjana Teknik

di Teknik Mesin

Diajukan Oleh :

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, akhirnya penulis telah menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini merupakan mata kuliah wajib bagi mahasiswa Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam Tugas Akhir ini mahasiswa dituntut untuk bekerja merancang dan membuat mesin sendiri lengkap dengan perhitungan, pembahasan, serta gambar detailnya dibantu dosen pembimbing.

Tugas Akhir yang dikerjakan penulis ini adalah membuat alat Distilator Air Energi Surya Menggunakan Prinsip Kapilaritas.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis mengalami banyak kesulitan dari persiapan mencari data, mengkonsep, dan merancang denagan semaksimal mungkin, dan akhirnya penulis dapat menyelesaikannya. Dalam penyelesaian tugas ini penulis dibantu oleh banyak pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Ir. Gregorius Heliarko, S.J, S.S, B.S.T, M.A,M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Budi Sugiharto, S.T, M.T, selaku Kepala Prodi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

(9)

(10)

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah……….…………..………...…..2

1.2. Tinjauan Umum …………...……….2

1.3. Tinjauan Khusus ………...…………2

1.4. Tujuan Penelitian… .………...………..…3

1.5. Manfaat Penelitian ………...……….3

1.6. Batasan Masalah ……….……..……4

BAB II DASAR TEORI 2.1. Landasan Teori………...………..…..……6

2.2. Tinjauan Pustaka ………..…...…..8

2.3. RumusPerhitungan………10

(11)

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Peneliti……….……...12

3.2. Peralatan……….…….……….12

BAB IV ANALISIS DATA, PERHITUNGAN, DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengambilan Data………..……….………..…14

4.2. Perhitungan……….………..……15

4.3 Pembahasan……….………...57

BAB V KESIMPULAN, SARAN DAN PENUTUP 5.1 Kesimpulan………...………59

5.2 Saran………..59

5.3 Penutup……….…….…………60

DAFTAR PUSTAKA………...….62

LAMPIRAN………...63

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Skema alat distilasi energi surya yang umum………...……..7

Gambar 2.2. Skema alat distilasi energi surya yang menggunakan prinsip kapilaritas………..………7

Gambar 3.1. Skema alat distilasi energi surya yang menggunakan prinsip

kapilaritas………...……….12

kapilaritas dengan kondenser tambahan……….13

kapilaritas dengan kondenser tambahan dan reflector………13

(13)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Alat A dan alat B yang Diberi Pendingin pada Saluran Tangki

Penampung...15

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Alat A………..18

Tabel 4.3. Hasil Perhitungan Alat B dengan Pendingin Disaluran Tangki Penampung………..………...18

Tabel 4.4. Alat A dan alat B dengan Tabung Plastik………...………..27

Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Alat B dengan Tabung Plastik………28

Tabel 4.7. Alat A dan alat B yang Diberi reflektor………...…37

Tabel 4.9. Hasil Perhitungan aAlat B yang Diberi Reflektor………38

Tabel 4.10. Alat A dan alat B yang Diberi Reflektor dan Pendingin ………47

Tabel 4.11. Hasil Perhitungan Alat A pada………48

Tabel 4.12. Hasil Perhitungan Alat B yang Diberi Reflektor dan Pendingin…....48

Tabel 5.5. Sifat Air dan Uap Jenuh………..……….65

(14)

BAB I PENDAHULUAN

Air yang ada di bumi ini diuapkan oleh energi surya. Uap air tersebut kemudian dibawa oleh arus udara sehingga uap air menjadi dingin sampai temperatur embun sehingga terjadi pengembunan. Alat distilasi air energi surya yang dianalisis di bawah ini merupakan tiruan proses alamiah dalam ukuran kecil, yaitu dengan meniru prinsip kerja dari pohon. Air yang diserap akar akan naik sampai ke daun hingga terjadi proses fotosintesis. Dapat kita bayangkan kalau air yang ada pada proses fotosintesis itu kita tampung, maka kita akan mendapat air bersih dalam jumlah yang besar.

Air bersih merupakan keperluan sehari-hari masyarakat untuk minum dan memasak. Air yang tersedia pada sumber air belum tentu dalam kondisi bersih, sering air yang tersedia terkontaminasi dengan tanah, garam (air laut) atau bahan lain. Air dalam kondisi ini dapat mengganggu kesehatan jika digunakan. Untuk itu air yang terkontaminasi tersebut harus dijernihkan lebih dahulu.

Ada beberapa cara penjernihan air secara sederhana misalnya dengan penyaringan. Cara lain adalah dengan memanfaatkan energi surya yaitu menggunakan alat distilasi surya. Alat distilasi surya memiliki keuntungan dalam hal biaya yang murah, pemakaian dan perawatan yang mudah. Alat distilasi surya umumnya terdiri dari 3 (tiga) komponen penting yakni pelat absorber, penutup kaca dan pengatur ketinggian air (jumlah air) dalam alat. Absorber berfungsi

(15)

menyerap energi panas surya untuk menguapkan air sehingga air terpisah dari kotoran. Penutup kaca berfungsi untuk mencegah agar panas yang sudah diserap absorber tidak keluar lagi dari dalam alat ke lingkungan. Pengatur ketinggian air berfungsi untuk mengatur jumlah air yang ada dalam alat agar tidak terlalu banyak. Jika air dalam alat terlalu banyak maka proses penguapan air akan berjalan lambat sehingga air jernih yang dihasilkan sedikit.

Dewasa ini banyak penelitian dilakukan untuk mencari cara pengaturan ketinggian atau jumlah air pada alat distilasi air energi surya yang lebih murah dan mudah didapatkan diantaranya menggunakan prinip kapilaritas seperti sumbu pada kompor minyak tanah dalam rumah tangga. Sebagai sumbu dapat digunakan kain atau fiber. Kain atau fiber ini juga berfungsi sebagai absorber sehingga pelat absorber tidak diperlukan lagi. Informasi tentang unjuk kerja alat distilasi yang menggunakan prinsip kapilaritas di Indonesia belum banyak sehingga hal ini memerlukan penelitian untuk menjajagi kemungkinan penggunaan prinsip kapilaritas ini pada alat distilasi air energi surya.

1.1. Latar Belakang

Indonesia adalah negara yang sedang berkembang dan menjadi suatu negara industri, maka Indonesia masih membutuhkan peralatan pabrik yang canggih. Indonesia tidak boleh mengandalkan segmen perekonomian saja.

(16)

1.2. Tinjauan Umum

Dalam perancangan alat distilasi ini dipilih energi surya sebagai sumber energinya untuk menguapkan air yang ada di dalam tabung kaca. Alasan dipilihnya energi surya sebagai sumber energinya yaitu:

1. Mudah mendapatkannya.

2. Tidak mengeluarkan biaya untuk mendapatkannya. 3. Sangat efektif penggunaannya.

1.3. Tinjauan Khusus

Alat distilasi air ini adalah alat yang menyerap air dari bawah, dengan perantara kain kasa, disalurkan kedalam tabung kaca dan dipanaskan sehingga menghasilkan uap air yang menempel di tabung kaca ( kondensat ), dan uap air tersebut mengalir karena gaya beratnya kedalam penampung air. Air yang ada dalam penampung sangat jernih.

1.4. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui air distilasi dan efisiensi terbaik pada alat distilasi yang dapat dihasilkan.

2. Membandingkan hasil penelitian ini dengan hasil penelitian lain yang ada. 3. mendapatkan air bersih yang sebelumnya telah terkontaminasi.

1.5. Manfaat Penelitian

1. Menjajagi kemungkinan pembuatan alat distilasi air energi surya menggunakan prinsip kapilaritas.

(17)

3. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi alat distilasi dengan energi surya yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan. 4. Meningkatkan taraf kesehatan masyarakat.

1.6. Batasan Masalah

Pembatasan masalah ini mempunyai maksud agar dalam pembahasan nanti akan lebih terarah pada Tugas Akhir.

Pembahasan masalah ini akan berkisar tentang:

1. Perhitungan percepatan perpindahan panas konvektif. 2. Perhitungan perpindahan panas oleh penguapan. 3. Perhitungan perpindahan panas radiasi dari air ke tutup. 4. Perhitungan perpindahan panas total.

5. Perhitungan efisiensi seketika alat distilasi. 6. Perhitungan laju distilasi.

Unjuk kerja alat distilasi air energi surya tergantung pada lama waktu penguapan air dan lama waktu pengembunan uap. Waktu yang diperlukan untuk penguapan tergantung pada efisiensi absorber dalam mengumpulkan energi surya dan mengkonversikannya ke air, juga tergantung pada sifat-sifat dan jumlah air dalam sistem. Waktu yang diperlukan untuk pengembunan tergantung pada keefektifan kondenser (kaca penutup) dalam mendinginkan uap.

(18)

(19)

BAB II DASAR TEORI

2.1. Landasan Teori

Komponen utama yang terdapat pada sebuah alat distilasi energi surya pada umumnya (gambar 1) adalah kolektor. Bagian utama kolektor distilasi energi surya adalah pelat absorber dan kaca penutup. Absorber berfungsi sebagai penyerap energi surya untuk memanasi air yang akan didistilasi. Kaca penutup berfungsi sebagai kondenser yang berfungsi mengembunkan uap air. Bagian lain yang umum terdapat pada kolektor distilasi adalah saluran masuk air terkontaminasi, saluran keluar air distilasi dan permukaan reflektif untuk memantulkan energi surya yang datang ke absorber. Komponen penting diluar kolektor adalah pengatur ketinggian air yang mengatur jumlah air dalam alat agar tidak terlalu banyak.

Proses distilasi meliputi penguapan dan pengembunan air. Air yang terkontaminasi menguap karena mendapat kalor dari absorber, bagian yang menguap hanya air sedangkan bahan kontaminasi tertinggal di absorber. Uap naik keatas dan bersentuhan dengan kaca, karena temperatur kaca bagian luar lebih rendah dari temperatur bagian dalam kolektor maka air mengembun. Embun mengalir ke saluran keluar karena posisi kaca yang miring.

(20)

Gambar 2.1. Skema alat distilasi energi surya yang umum

Gambar 2.2. Skema alat distilasi energi surya yang menggunakan prinsip kapilaritas

(21)

menggunakan prinsip kapilaritas ini lebih sederhana dan murah. Proses yang terjadi secara umum pada alat distilasi air energi surya yang menggunakan prinsip kapilaritas ini sama dengan alat distilasi air energi surya pada umumnya.

Distilasi air dengan prinsip kapilaritas terdiri dari satu tabung kaca, satu tangki penampung. Dalam alat ini juga dapat ditambah reflektor yang dipasang disamping tabung kaca yang berfungsi untuk menambah dan memusatkan panas pada tabung kaca,dan juga bisa ditambah pendingin di saluran tangki penampung yang berfungsi untuk mendinginkan air yang mengalir pada saluran tangki penampung sebagai pencegahan penguapan kembali.

Radiasi yang diterima olek reflektor akan dipantulkan, diterima oleh absorber yang mengkonversikan menjadi panas. Sehingga kain kasa basah yang berada diantara plat absorber menjadi panas dan menguapkan air yang membasahi kain kasa, sehingga kain kasa dapat menyerap kembali air yang berada pada kotak penampung air yang terkontaminasi. Air yang diuapkan dari kain kasa akan menempel pada dinding tabung kaca,setelah beberapa lama air akan mengalir pada dinding kaca karena gaya berat air itu sendiri. Air akan mengalir melalui saluran tangki penampung dan menuju tangki penampung dalam keadaan yang sangat bersih.

2.2. Tinjauan Pustaka

(22)

adanya alat distilasi ini akan sangat berguna untuk melakukan penyaringan air payau ataupun air laut sehingga menjadi air tawar.

(23)

2.3. Rumus Perhitungan

Radiasi surya yang diserap oleh air sebagai panas (τα_{) G}_T_{, dipindahkan ke} tabung kaca dengan cara konveksi qkonv, qrad, dan penguapan quap.

Dalam analisis ini dimisalkan bahwa kehilangan panas melalui alas dan sisi-sisinya dapat diabaikan. Keseimbangan energi pada air menghasilkan:

( τα ) GT = q konv + q rad + q uap kW / m2 (2.1)

( sumber : Arismunandar, W., Teknologi Rekayasa Surya, Pradnya Paramita, Jakarta, 1995. hal 176)

Dimana komponen konvektif oleh Cooper ditentukan sebagai:

q konv = 8,84 ×10-4 Jakarta, 1995. hal 176)

dimana Pw dan Pc adalah tekanan parsial uap air (N/m2) yang diperoleh dari table

uap pada temperature (K) air (Tw) dan tabung kaca (Tc).

Persamaan komponen konvektif oleh Cooper didasarkan atas suatu modifikasi hubungan antara bilangan Nusselt dan dan bilangan Grashof untuk ruang udara yang horizontal dan tertutup.

Komponen penguapan dinyatakan dengan:

(24)

dimana qkonv diperoleh dari persamaan (2.3). Komponen radiasi adalah:

q rad = σεw

(

T_w4−T_c4

)

kW / m2 (2.4)

dengan emisifitas biasanya ε_y_{= 0,9} Laju distilasi ditentukan dari:

muap = fg uap

h q

liter / (jam.m2) (2.5)

hfg = energi penguapan ( kJ/kg)

Efisiensi harian dari sebuah penyuling dapat dinyatakan dalam panas laten dari produksi air harian sebagai fraksi radiasi harian yang masuk.

η =

T fg uap

H h m ×

(2.6)

HT = daya matahari yang masuk (W/m2)

(25)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat penelitian dilakukan di Kampus Universitas Sanata Dharma. Pengambilan data dilakukan selama tiga jam dalam sehari yaitu pada pukul 10.30-13.30 dan dilakukan selama empat hari yaitu pada tanggal 17 Juli – 19 Juli dan 21 Juli 2008.

3.2. Peralatan

Gambar 3.1. Skema alat distilasi energi surya yang menggunakan prinsip kapilaritas

(26)

Gambar 3.2. Skema alat distilasi energi surya yang menggunakan prinsip kapilaritas dengan kondenser tambahan

(27)

BAB IV

ANALISIS DATA, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

Sebelum kita menghitung perpindahan panas dan laju distilasi pada alat ini, kita harus menguji terlebih dahulu alatnya. Apabila alat sudah ada hasilnya, dalam arti sudah ada penguapan, pengembunan, penyerapan,dan penetesan uap air ( kondensat ), kita membuat reflektor, pendingin, dan menyediakan satu tabung plastik. Semua itu berguna untuk membandingkan variasi dalam alat tersebut, dan untuk mengetahui mana yang paling efisien.

Setelah itu kita membuat termokopel yang berfungsi untuk mengukur suhu. Setiap alat diberi tiga termokopel, yaitu untuk mengetahui suhu panas yang ada pada tabung kaca, absorber, dan kain kasa.

4.1. Pengambilan Data

Dua alat kita rangkai dengan variasi yang berbeda, termokopel kita pasang, terus letakkan di tempat yang selalu terkena sinar matahari. Kita juga harus mempersiapkan termometer yang dihubungkan pada termokopel, dan multimeter yang dihubungkan pada solarsel.

Setiap limabelas menit selama tiga jam kita ambil data, suhu pada tabung kaca, suhu absorber,suhu kain kasa, volume air yang menetes pada tangki penampung, dari dua alat yang berbeda variasi tersebut, dan energi surya yang masuk saat itu.

(28)

4.2. Perhitungan

Pengambilan data pada tanggal 17 Juli 2008 Dengan catatan:

• Alat A adalah alat yang tidak di tambah variasi apapun.

• Alat B adalah alat yang diberi pendingin pada saluran tangki penampung. Tabel 4.1. Alat A dan alat B yang Diberi Pendingin pada Saluran Tangki

(29)

Sebagai contoh kita mengambil data waktu limabelas menit pertama pada alat A: Pada waktu 15 menit, T kaca A ( Tc ) = 30,65 oC = 303, 65 oF

T kasa A ( Tw ) = 37,21 oC = 310,21 oF

( dari table 5.55. hal 65 ) Kaca 30,65 oC, pc = 0,0449 bar = 0,0449×105 pascal

Kasa 37,21 oC, pw = 0,0649 bar = 0,0649×105 pascal

Komponen konvektif oleh Cooper :

(30)

(31)

Untuk mengetahui hasil perhitungan seluruhnya ada pada tabel-tabel dibawah ini: Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Alat A.

pw A pc A qconv A

(32)

Grafik:

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari dan Komponen Konvektif Pada Alat A

(33)

0.00

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari dan Komponen Radiasi Pada Alat A.

(34)

0.00

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari dan Komponen Konvektif Pada Alat B dengan Pendingin Disaluran Tangki Penampung.

0,00

(35)

0.0

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Antara Suhu Air dan Laju Distilasi Alat A

0.0

(36)

0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020

MuapA (liter/jam.m2)

Gambar 4.9. Grafik Hubungan Antara Laju Distilasi dan Volume air Pada Alat A.

0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

uapB (liter/jam.m2)

(37)

0

Gambar 4.11. Grafik Hubungan Antara Waktu, Massa Uap dan Volume Air Pada Alat A. Volume Air Lebih Tinggi dari Massa Uap.

0

(38)

0%

Gambar 4.13. Grafik Hubungan Antara Suhu Air dengan Efisiensi Pada Alat A.

(39)

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

0 50 100 150 200

Waktu (menit)

M

u

a

p

A

,

M

u

a

p

B

(40)

• Alat A adalah alat yang tidak di tambah variasi apapun. • Alat B adalah alat yang tabung kaca diganti tabung plastik. Tabel 4.4. Alat A dan alat B dengan Tabung Plastik.

(41)

Hasil perhitungan:

Tabel 4.5. Hasil Perhitungan Alat A. pw A pc A qconv A

(42)

Grafik:

440 460 480 500 520 540 560 580 600

Gt (W/m2)

Gambar 4.16. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari dan Komponen Konvektif Pada Alat A.

0.00

440 460 480 500 520 540 560 580 600

Gt (W/m2)

(43)

0.00

440 460 480 500 520 540 560 580 600

Gt (W/m2)

440 460 480 500 520 540 560 580 600

Gt (W/m2)

(44)

0.00

440 460 480 500 520 540 560 580 600

Gt (W/m2)

Gambar 4.20. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari danKomponen PenguapanPada Alat B dengan Tabung Plastik.

0.00

440 460 480 500 520 540 560 580 600

Gt (W/m2)

(45)

0.0

Gambar 4.22. Grafik Hubungan Antara Suhu Air dan Laju Distilasi Alat A

(46)

0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040

Gambar 4.24. Grafik Hubungan Antara Laju Distilasi dan Volume air Pada Alat A

0

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

MuapB (liter/jam.m2)

(47)

-5

Gambar 4.26 Grafik Hubungan Antara Waktu, Massa Uap dan Volume Air Pada Alat A. Volume Air Lebih Tinggi dari Massa Uap.

0

(48)

0%

Gambar 4. 28. Grafik Hubungan Antara Suhu Air dengan Efisiensi Pada Alat A.

(49)

0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05

0 50 100 150 200

Waktu (menit)

M

u

a

p

A

,

M

u

a

p

B

(50)

• Alat A adalah alat yang tidak di tambah variasi apapun. • Alat B adalah alat yang diberi reflektor.

(51)

Hasil perhitungan:

Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Alat A. pw A pc A qconv A

(52)

Grafik:

200 250 300 350 400 450 500 550 600

Gt (W/m2)

0.00

200 250 300 350 400 450 500 550 600

Gt (W/m2)

(53)

0.00

200 250 300 350 400 450 500 550 600

Gt (W/m2)

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

(54)

0.0

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

Gambar 4.35. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari dan Komponen PenguapanPada Alat B yang Diberi Reflektor.

0,00

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

(55)

0.0

Gambar 4.37. Grafik Hubungan Antara Suhu Air dan Laju Distilasi Alat A.

0,0

(56)

0

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

0

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

(57)

0

(58)

0%

(59)

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050

0 50 100 150 200

Waktu (menit)

M

u

a

p

A

,

M

u

a

p

B

(60)

• Alat A adalah alat yang tidak di tambah variasi apapun. • Alat B adalah alat yang diberi reflektor dan pendingin. Tabel 4.10. Alat A dan alat B yang Diberi Reflektor dan Pendingin

(61)

Hasil perhitungan:

Tabel 4.11. Hasil Perhitungan Alat A pada.. pw A pc A qconv A

(62)

Grafik:

450 470 490 510 530 550 570 590 610 630

Gt (W/m2)

0.00

450 470 490 510 530 550 570 590 610 630

Gt (W/m2)

(63)

0.00

400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

(64)

0.0

400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

Gambar 4.50. Grafik Hubungan Antara Energi Matahari danKomponen PenguapanPada Alat B yang Diberi Reflektor dan Pendingin.

0.0

400 450 500 550 600 650

Gt (W/m2)

(65)

0.0

Gambar 4.52. Grafik Hubungan Antara Suhu Air dan Laju Distilasi Alat A.

0.0

(66)

0

0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035

0

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20

MuapB (liter/jam.m2)

(67)

0

(68)

0%

(69)

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18

0 50 100 150 200

Waktu (menit)

M

u

a

p

A

,

M

u

a

p

B

(70)

4.3. Pembahasan

Dalam perhitungan-perhitungan tersebut diatas masih terjadi banyak ketidakcocokan dengan perhitungan yang sebenarnya. Misalnya dalam perhitungan efisiensi pada alat yang menggunakan reflektor khususnya, tercatat lebih dari 100%, itu dikarenakan efisiensi adalah perbandingan antara penguapan dan energi surya yang masuk ke absorber, sedangkan reflektor yang sudah diketahui luasnyapun tidak semua sinar yang dipantulkannya masuk ke absorber, sehingga terjadi pengurangan sinar yang masuk ke absorber dan pengurangan itu tidak dapat diketahui besarnya.

Perbandingan yang digambarkan dengan grafik-grafik diatas sebagian besar menunjukkan bahwa:

• semakin besar energi surya yang masuk maka semakin besar pula komponen konvektif, penguapan, dan radiasi yang terjadi. Tapi itu tidak terjadi pada alat yang menggunakan tabung plastic ( Gambar 4.19, 4.20, 4.21 hal 30), karena bahan dari plastik bahan yang dapat menghantarkan panas, sehingga suhu didalam tabung plastik dapat dihantarkan keluar, begitupun sebaliknya. Itu juga terjadi pada alat A ( Gambar 4.6, 4.7, 4.8 hal 49), dimungkinkan itu terjadi saat pengambilan data cuaca sangat mendung, sehingga mengakibatkan temperatur absorber dan tabung kaca sangat sedikit selisihnya sehingga tidak memungkinkan terjadi radiasi. • Semakin besar suhu air yang ada pada kain kasa, maka semakin besar

(71)

• Semakin besar laju distilasi, semakin besar pula volume air yang masuk ke tangki penampung.

(72)

BAB V

KESIMPULAN, SARAN DAN PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Setelah semua data terkumpul dan dihitung maka penulis menyimpulkan bahwa:

• Efisiensi dari alat ini sangat baik, yaitu sekitar 56,67 % seperti yang tertera pada halaman 18.

• Pada alat ini variasi alat yang menggunakan reflektor hasilnya lebih baik. • Penggunaan pendingin dalam alat ini tidak berpengaruh besar.

5.2. Saran

setelah melakukan penelitian maka penulis dapat memberikan saran, antara lain:

1. Sebaiknya melakukan pengambilan data pada saat cuaca cerah.

2. Pengecekan alat seperti termokopel selalu dilakukan sebelum pengambilan data agar apabila ada termokopel yang rusak tidak mengganggu pengambilan data.

3. Untuk lebih akurat lagi sebaiknya pengambilan data dilakukan setiap lima menit sekali.

(73)

5.3. Penutup

Dalam Tugas Akhir ini yaitu pembuatan dan penghitungan alat distilasi disajikan dengan terperinci sesuai dengan judul penulis yaitu dalam batasan masalah distilasi.

Dalam pembuatan alat ini ada beberapa perhitungan yang digunakan dalam mengetahui ukuran yang nantinya bisa dipergunakan sebagai patokan dalam pemilihan jenis alat distilasi yang mau digunakan, dimana alat yang ada sangat sederhana dan mudah membuatnya sehingga pembuatan serta perhitungan akan lebih teliti berdasarkan batasan-batasan yang telah ditentukan. Hal ini bertujuan untuk dapat memilih alat yang efisien untuk pembuatan alat distilasi.

Pada pembuatan alat ini terjadi banyak kendala, selain keterbatasan manusia, juga alat pengukur suhu yaitu termokopel yang dibuat sendiri sehingga data yang didapat kurang akurat. Selain itu pada saat pengambilan data cuaca juga berpengaruh besar. Cuaca yang sering berubah-ubah akan mempersulit untuk melakukan pengambilan data, sehingga dalam perhitungan juga kurang akurat.

Tetapi dalam laporan Tugas Akhir ini penulis sudah berusaha maksimal untuk mendapatkan data dan menghitungnya, agar laporan ini berguna bagi para pembaca.

(74)

teknik mesin sebagai pengetahuan dalam bidang teknologi surya khususnya alat distilasi.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca, agar penyusunan laporan Tugas Akhir ini dapat lebih sempurna.

(75)

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, W., Teknologi Rekayasa Surya, Pradnya Paramita, Jakarta, 1995.

[email protected], Solar Water Still and Pump.

Badran, O.O., (2007), Experimental Study Of The Enhancement Parameters On A Single Slope Solar Still Productivity, Desalination, 209, pp 136–143

Kunze, H. H.,(2001), A New Approach To Solar Desalination For Small- And Medium-Size Use In Remote Areas, Desalination, 139, pp 35–41

Naim, M.M.; Mervat, A.; Kawi, A. E., (2002), Non-Conventional Solar Stills Part 1. Non-Conventional Solar Stills With Charcoal Particles As Absorber Medium, Desalination, 153, pp 55–64

Naim, M.M.; Mervat, A.; Kawi, A. E., (2002), Non-Conventional Solar Stills Part 2. Non-Conventional Solar Stills With Energy Storage Element, Desalination, 153, pp 71–80

Nijmeh, S.; Odeh, S.; Akash, B., (2005), Experimental And Theoretical Study Of A Single-Basin Solar Still In Jordan, International Communications in Heat and Mass Transfer, 32, pp 565–572

(76)

LAMPIRAN

Data asli sebelum dikalibrasi

Tabel 5.1. Alat A dan Alat B dengan pendingin. WAKTU

(77)

Tabel 5.3. Alat A dan Alat B dengan reflektor

(78)

Tabel 5.5. Sifat Air dan Uap Jenuh

T (oC) Ps (bar) Hfg (kJ/kg)

25 0.03166 2441.8

26 0.0336 2439.5

27 0.03564 2437.2