TUGAS AKHIR Untuk memenuhi sebagai persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik di Teknik Mesin

(1)

i

KOMPOR SURYA DENGAN PENYIMPAN PANAS SENSIBEL

TUGAS AKHIR

Untuk memenuhi sebagai persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik

di Teknik Mesin

Diajukan oleh : PRIHARTANTO UTOMO

045214020

Kepada :

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

(2)

ii

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Mechanical of Engineering

By:

PRIHARTANTO UTOMO 045214020

To :

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERCITY

(3)

(4)

(5)

(6)

vi

berkembang lain adalah jenis kotak dan jenis parabola. Tetapi di beberapa negara atau

daerah, kedua jenis kompor surya ini sulit diterima masyarakat karena cara memasak

dengan kedua jenis kompor surya ini berbeda dengan kebiasaan memasak masyarakat.

Kebiasaan memasak masyarakat diantaranya memasak dilakukan di dalam ruangan, cara

memasak dengan mengukus atau menggoreng dan waktu memasak pagi, siang dan

malam. Penelitian ini bermaksud untuk membuat model kompor surya pelat datar untuk

memasak di dalam ruangan dan mengetahui unjuk kerja kompor tersebut.

Kompor surya pelat datar ini terdiri dari kolektor (pipa seri dan paralel), kotak

penyimpan panas yang sekaligus berfungsi sebagai kompor, panci pemasak, katup

pengatur, kolom ekspansi dan lubang udara. Variabel yang diukur pada penelitian ini

adalah radiasi surya yang datang, temperatur udara sekitar, temperatur fluida kerja yang

masuk dan keluar kolektor, temperatur panci pemasak, dan temperatur air dalam panci

pemasak.

Unjuk kerja kompor ini adalah nilai efisiensi maksimum pada kolektor pipa seri

adalah 1,25 %, sedangkan nilai efisiensi pada kolektor pipa paralel adalah 1,05 %, nilai

efisiensi sensibel maksimum pada kolektor pipa seri adalah 1,11 %, sedangkan nilai

efisiensi sensibel pada kolektor pipa paralel adalah 0,95 % dan temperatur air maksimum

pada kolektor pipa paralel adalah 51,65

o

C, sedangkan temperatur air maksimum pada

kolektor pipa seri adalah 50,25

o

C.

(7)

(8)

viii

telah dilimpahkan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas Tugas Akhir ini

sebagai syarat dalam memperoleh gelar sarjana.

Penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tugas Akhir ini adalah berkat dukungan

dari banyak pihak, maka pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima

kasih kepada :

1.

Ir Gregorius Heliarko SJ., SS., B.ST., MA., M.Sc., selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2.

Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan bimbingan, dorongan serta meluangkan waktu untuk

membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

3.

Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan , serta fasilitas yang

diberikan selama masa kuliah.

4.

Bapak, Ibu (alm), dan adik penulis yang telah memberikan doa, dorongan

semangat, motivasi, fasilitas dan curahan kasih sayang yang tak pernah

berhenti diberikan kepada penulis.

5.

Seluruh teman-teman Teknik Mesin ’04 yang serta semua pihak yang telah

membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis

(9)

(10)

x

LEMBAR PENGESAHAN

...iii

DAFTAR DEWAN PENGUJI

...iv

LEMBAR PERNYATAAN

...v

INTISARI

...vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

………vii

KATA PENGANTAR

...viii

DAFTAR ISI

...x

DAFTAR GAMBAR

...xiii

DAFTAR TABEL

...xv

BAB I : PENDAHULUAN

...1

1.1.

Latar Belakang ...1

1.2.

Perumusan Masalah ...3

1.3.

Tujuan Penelitian ...3

1.4.

Batasan Masalah ...4

BAB II : DASAR TEORI

...5

2.1.

Landasan Teori...5

2.2.

Tinjauan Pustaka...7

2.3.

Rumus Perhitungan...9

BAB III : METODE PENELITIAN

...13

(11)

xi

3.2.

Variabel yang Divariasikan...18

3.3.

Variable yang Diukur...18

3.4.

Langkah Penelitian...19

3.5.

Pengolahan dan Analisis Data ...19

BAB IV : PERHITUNGAN DATA

...20

4.1.

Tabel Hasil Pengambilan Data...21

4.2.

Fluida yang Dipergunakan ...26

4.2.1

Massa Fluida (

m

f

) ...26

4.2.2

Panas Jenis Fluida Kerja ( C

PF

) ...26

4.3.

Radiasi Surya (G) ...27

4.4.

Analisis Pada Kolektor Seri ...28

4.4.1

Temperatur Fluida (T

f

) ...28

4.4.2

Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida (

Q

f

)...29

4.4.3

Laju Energi Surya yang Diserap oleh Kolektor ...30

4.4.4

Faktor Pelepas Panas (

F

R

) ...31

4.4.5

Efisiensi Kolektor Seri (

η

) ...32

4.4.6

Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air ( Daya Sensibel ) ...33

4.4.7

Efisiensi Sensibel ...34

4.5.

Analisis Pada Kolektor Paralel ...35

4.5.1

Temperatur Fluida (T

f

) ...35

4.5.2

Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida (

Q

f

) ...35

4.5.3

Laju Energi yang Diserap oleh Kolektor ...37

(12)

xii

BAB V : PEMBAHASAN

...52

5.1.

Efisiensi Kolektor ...52

5.2.

Daya Sensibel...53

5.3.

Efisiensi Sensibel ...54

5.4.

Temperatur Air ...55

5.5.

Perbandingan Dengan Percobaan Sebelumnnya ...55

BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN

...57

6.1.

Kesimpulan ...58

6.2.

Saran ...59

(13)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar...5

Gambar 2.2. Bagian bagian Kolektor Datar...6

Gambar 2.3. Susunan Pipa Kolektor Pararel dan Seri ...7

Gambar 3.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar...13

Gambar 3.2. Dua Kolektor Datar (Ukuran 1m x 0,5m) dengan Susunan Pipa

Kolektor Seri dan Pararel...14

Gambar 3.3. Dua Buah Kotak Penyimpan Panas (Ukuran 20cm x 20cm x 4cm)

dan Dua Panci Pemasak Masing-masing Berisi 0,5 Liter Air ...14

Gambar 3.4. Panci Pemasak Berisi 0,5 Liter Air...15

Gambar 3.5. Katup atau Kran Pengatur Berfungsi Untuk Mengatur Laju Aliran

Fluida Antara Kotak Penyimpan Panas dan Kolektor ...15

Gambar 3.6. Kolom Ekspansi Berfungsi Untuk Menjaga Tekanan Fluida Kerja

Saat Temperatur Tinggi ...16

Gambar 3.7. Lubang Udara Berfungsi Untuk Keluarnya Udara Saat Minyak

Dipompa ke Dalam Kompor Surya...16

Gambar 3.8. Sel Surya yang Telah Dikalibrasi Untuk Mengukur Radiasi

Surya ...17

Gambar 3.9. Termokopel dan Displainya ...17

Gambar 3.10. Posisi-posisi Pengukuran pada Peralatan/Model Penelitian ...18

(14)

xiv

Gambar 5.4. Grafik Hubungan Efisiensi Sensibel dengan Radiasi Surya yang

Masuk... 54

Gambar 5.5. Grafik Hubungan Temperatur Air dengan Radiasi Surya yang

Masuk...55

Gambar 5.6. Grafik Efisiensi Kolektor Dari Tiga Variasi Ketinggian ...55

Gambar 5.7. Grafik Efisiensi Sensibel Dari Tiga Variasi Ketinggian ...56

(15)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data pada Tanggal 25 September 2007, Jenis Kolektor Seri... 21

Tabel 4.2. Data pada Tanggal 25 September 2007, Jenis Kolektor Paralel ... 21

Tabel 4.7. Data pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis Kolektor Seri... 24

Tabel 4.8. Data pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis Kolektor Paralel ... 24

Tabel 4.9. Data pada Tanggal 3 Oktober 2007, Jenis Kolektor Seri... 25

Tabel 4.10. Data pada Tanggal 3 Oktober 2007, Jenis Kolektor Paralel ... 25

Tabel 4.11. Data Besar Radiasi yang Diterima Kolektor... 28

Tabel 4.12. Temperatur Fluida Seri ... 29

Tabel 4.13. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida pada Kolektor Seri .... 30

Tabel 4.14. Faktor Pelepas Panas pada Kolektor Seri ... 31

Tabel 4.15. Efisiensi Kolektor Seri pada Pengambilan Data Hari ke Tiga... 32

Tabel 4.16. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air pada Kolektor Seri... 33

Tabel 4.17. Temperatur Fluida Paralel... 35

Tabel 4.18. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida pada Kolektor Paralel... 36

Tabel 4.18. Faktor Pelepas Panas pada Kolektor Paralel... 38

(16)

xvi

Tabel 4.22. Hasil Perhitungan pada Tanggal 26 September 2007, Jenis

Kolektor Seri ... 43 Tabel 4.23. Hasil Perhitungan pada Tanggal 28 September 2007, Jenis

Kolektor Seri ... 44 Tabel 4.24. Hasil Perhitungan pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis

Kolektor Seri ... 45 Tabel 4.25. Hasil Perhitungan pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis

Kolektor Seri ... 46 Tabel 4.26. Hasil Perhitungan pada Tanggal 25 September 2007, Jenis

Kolektor Paralel ... 47 Tabel 4.27. Hasil Perhitungan pada Tanggal 26 September 2007, Jenis

Kolektor Paralel ... 48 Tabel 4.28. Hasil Perhitungan pada Tanggal 28 September 2007, Jenis

Kolektor Paralel ... 49 Tabel 4.29. Hasil Perhitungan pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis

Kolektor Paralel ... 50 Tabel 4.30. Hasil Perhitungan pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis

(17)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ketergantungan masyarakat akan minyak bumi sebagai bahan bakar untuk memasak semakin besar. Telah banyak penelitian dilakukan untuk mencari sumber energi alternatif untuk memasak, salah satunya adalah kompor surya. Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup dengan radiasi harian rata-rata 4,8 kWh/m2 . Cara kerja dari kompor surya adalah dengan memanfaatkan energi surya dari matahari dan mengkonversikan radiasi surya yang terserap menjadi panas. Panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk memasak baik secara langsung (dengan kompor surya jenis kotak atau parabola) maupun tidak langsung (dengan kompor surya jenis kolektor datar). Penggunaan kompor ini juga sejalan dengan target pengurangan emisi karbondioksida di atmosfer (berdasarkan Protokol Kyoto).

(18)

Untuk kompor surya jenis parabola hanya dapat dipakai di luar ruangan saja, sehingga kurang nyaman karena orang yang memasak harus berjemur di bawah radiasi surya. Kompor surya jenis kotak hanya dapat memanggang dan mengukus tetapi tidak dapat digunakan untuk menggoreng. Kelemahan lain dari kedua jenis kompor surya tersebut adalah hanya dapat dipakai pada saat radiasi surya cukup banyak (pada siang hari dan cuaca tidak mendung). Selain itu, umur pemakaian kedua jenis kompor surya umumnya ini tidak lama.

Beberapa negara seperti India, Mali, Chili, Argentina dan Jerman mengembangkan kompor surya jenis kolektor datar yang cara pemakaiannya lebih sesuai dengan kebiasaan memasak di masyarakat. Proses memasak dengan kompor surya jenis kolektor datar ini dapat dilakukan di dalam ruangan. Jika dilengkapi dengan penyimpan panas dengan kapasitas yang memadai maka proses memasak dapat dilakukan pada pagi, siang dan malam hari. Cara memasak dengan mengukus, memanggang dan menggoreng dapat dilakukan dengan kompor surya jenis ini. Keuntungan lain dari kompor surya jenis kolektor datar ini adalah keandalan, kenyamanan pemakaian, perawatan yang mudah dan umur pakai yang lama. Kelemahan dari kompor surya jenis kolektor datar adalah pembuatannya yang memerlukan biaya yang lebih mahal dan teknologi yang lebih tinggi dibandingkan kompor surya jenis kotak dan parabola.

(19)

3

kolektor datar. Pemanfaatan bahan dan teknologi yang terdapat di pasar dan industri lokal akan mempengaruhi unjuk kerja kompor surya jenis kolektor datar ini.

1.2. Perumusan Masalah

Pada penelitian ini akan dibuat model kompor surya jenis kolektor datar dengan penyimpan panas menggunakan bahan dan teknologi yang tersedia di pasar dan industri lokal untuk mengetahui kemungkinan penerapannya di Indonesia. Kemungkinan penerapan kompor surya jenis kolektor datar di Indonesia ditentukan oleh unjuk kerja yang dihasilkan. Unjuk kerja kompor surya ditunjukkan oleh temperatur maksimal, efisiensi kolektor dan efisiensi sensibel yang dapat dihasilkan.

1.3. Tujuan Penelitian

a. Membuat model kompor surya pelat datar dengan memanfaatkan suberdaya lokal yang ada.

b. Mengetahui efisiensi kolektor, efisiensi sensibel dan temperatur air maksimum yang dapat dihasilkan kompor surya pelat datar tipe seri dan paralel.

(20)

Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat :

a. Menambah kepustakaan teknologi kompor tenaga surya.

b. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi kompor surya yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.

c. Mengurangi ketergantungan penggunaan kayu bakar dan minyak bumi sehingga kelestarian hutan dan alam dapat terjaga.

1.4. Batasan Masalah

a. Unjuk kerja kompor surya ditunjukkan oleh temperatur maksimal, efisiensi kolektor dan efisiensi sensibel yang dapat dihasilkan.

b. Fluida kerja yang digunakan minyak goreng sebagai penyimpan panas. c. Beda ketinggian antara fluida keluar kolektor dengan fluida masuk kompor:

(21)

5 BAB II

DASAR TEORI

2.1. Landasan Teori

Kompor surya jenis kolektor datar (Gambar 2.1.) umumnya terdiri dari satu atau lebih kolektor datar, satu atau lebih panci pemasak dan dapat ditambahkan sebuah tangki penyimpan panas sehingga proses memasak dapat dilakukan pada malam hari. Pada bagian sisi kolektornya ditambahkan reflektor yang berfungsi untuk memperbanyak jumlah radiasi surya yang masuk ke dalam kolektor.

Gambar 2.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar Radiasi surya yang masuk ke dalam kolektor diterima oleh pelat absorber

(22)

fluida kerja tersebut naik. Kenaikan temperatur fluida kerja ini menyebabkan rapat massanya turun sehingga fluida kerja dapat mengalir secara alami ke panci pemasak yang berada di sebelah atas kolektor. Di dalam panci pemasak terjadi perpindahan sebagian energi sensibel ke dalam bahan makanan yang dimasak sehingga temperatur fluida kerja yang telah memberikan panas ke makanan turun. Turunnya temperatur menyebabkan rapat massa fluida kerja di sekitar panci akan naik sehingga secara alami akan mengalir ke bawah (ke arah kolektor) dan tempatnya digantikan fluida kerja yang bertemperatur lebih tinggi (dari kolektor). Dengan demikian sirkulasi fluida kerja terjadi secara alami tanpa bantuan pompa. Kemampuan fluida kerja bersirkulasi secara alami tergantung pada kekentalan fluida, kemiringan kolektor dan beda ketinggian antara kolektor dengan tangki penyimpan.

(23)

7

Gambar 2.3. Susunan Pipa Kolektor Pararel dan Seri

Kolektor merupakan bagian kompor surya yang menerima energi surya (Gambar 2.2.). Susunan pipa di dalam kolektor dapat berupa susunan pararel atau susunan seri (Gambar 2.3.).

2.2. Tinjuan Pustaka

(24)

(25)

9

kompor 5 cm menghasilkan nilai efisiensi kolektor pada jenis kolektor paralel (2,32 %) lebih besar dibandingkan jenis kolektor seri (0,96 %) dan juga nilai temperatur air dalam panci pada jenis kolektor paralel (58,65 ºC) lebih besar dibandingkan jenis kolektor seri (51,95 ºC). Nilai efisiensi sensibel pada jenis kolektor seri (2,32 %) lebih besar dibandingkan jenis kolektor paralel (0,96 %) (Yulyanto, 2008). Penelitian kompor surya jenis kolektor datar dengan ketinggian kompor 7.5 cm menghasilkan nilai efisiensi kolektor pada jenis kolektor paralel (1 %) lebih besar dibandingkan jenis kolektor seri (1,38 %) dan juga nilai efisiensi sensibel pada jenis kolektor seri (1,15 %) lebih besar dibandingkan jenis kolektor paralel (1,03 %).Temperatur air dalam panci pada jenis kolektor paralel (52,4 ºC) lebih besar dibandingkan jenis kolektor seri (51,8 ºC) (Thomas Angga Surya Indarto, 2008).

2.3. Rumus Perhitungan

Efisiensi kolektor sangat menentukan unjuk kerja kompor secara keseluruhan. Efisiensi kolektor merupakan fungsi temperatur fluida kerja masuk kolektor, semakin rendah temperatur fluida kerja masuk kolektor efisiensi kolektor akan semakin tinggi, efisiensi sebuah kolektor dapat dinyatakan dengan persamaan :

( )

⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛ − −

=

G T T U F

F i a

L R R

c τα

(26)

dengan :

FR : faktor pelepasan panas

G : radiasi yang datang (W/m2) Ta : temperatur sekitar (oC)

Ti : temperatur fluida kerja masuk kolektor (oC)

UL : koefisien kerugian (W/(m2.oC))

(τα) : faktor transmitan-absorpan kolektor

Faktor pelepasan panas kolektor (FR) dihitung dengan persamaan :

(

)

[

L i a

]

C f Pf f R T T U G A t T C m F − − Δ Δ = ) ( / . . .

τα

(2.2)

dengan :

AC : luasan kolektor (m2)

CPF : panas jenis fluida kerja (J/(kg.oC))

G : radiasi yang datang (W/m2)

mF : massa fluida kerja dalam pipa di kolektor (kg)

Ta : temperatur sekitar (oC)

TO : temperatur fluida kerja keluar kolektor (oC)

t

Δ : selang waktu (detik)

UL : koefisien kerugian (W/(m2.oC))

(27)

11

Koefisien kerugian UL tergantung dari beberapa parameter diantaranya

kualitas pelat absorber, isolasi kolektor dan jumlah tutup kaca. Untuk perancangan praktis harga UL sebesar 8 W/(m2. oC) adalah khas untuk bahan isolasi biasa (serat

kaca, sabut kelapa dan serbuk gergaji), pelat absorber yang dicat hitam dan jumlah tutup kaca satu sampai dua buah.

Efisiensi sensibel didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa air dalam panci pemasak dari temperatur awal sampai 95OC dengan jumlah energi surya yang datang selama interval waktu tertentu. Pemilihan temperatur akhir 95OC dimaksudkan agar tidak terjadi pendidihan pada kondisi akhir air.

∫

Δ

= _t

C

w pw w S

dt G A

T C m

0

. . . η

(2.3)

dengan :

CP : panas jenis air (J/(kg.oC))

dt : lama waktu pemanasan (detik) G : radiasi surya yang datang (W/m2) mW : laju aliran massa air (kg)

ΔT : kenaikan temperatur air (oC)

(28)

t T C m

Q_w w pw w Δ

Δ

= . .

.

(2.4)

dengan :

mW : laju aliran massa air (kg)

ΔT : kenaikan temperatur air (oC)

(29)

13 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Peralatan

Gambar 3.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar Kompor surya kolektor datar (Gambar 3.1) terdiri dari :

1. Dua kolektor datar (ukuran 1m x 0,5m) dengan susunan pipa kolektor seri dan parallel (Gambar 3.2).

2 6

5 1

3

(30)

Gambar 3.2. Dua Kolektor Datar (Ukuran 1m x 0,5m) dengan Susunan Pipa Kolektor Seri dan Paralel

2. Dua buah kotak penyimpan panas (ukuran 20cm x 20cm x 4cm) (Gambar 3.3).

(31)

15

3. Dua panci pemasak masing-masing berisi 0.5 liter air (Gambar 3.4).

Gambar 3.4. Panci Pemasak Berisi 0,5 Liter Air

4. Katup atau kran pengatur berfungsi untuk mengatur laju aliran fluida antara kotak penyimpan panas dan kolektor (Gambar 3.5).

(32)

5. Kolom ekspansi berfungsi untuk menjaga tekanan fluida kerja saat bertemperatur tinggi agar tidak terjadi tekanan berlebih dan berfungsi memasukkan minyak (Gambar 3.6).

Gambar 3.6. Kolom Ekspansi Berfungsi Untuk Menjaga Tekanan Fluida Kerja Saat Temperatur Tinggi

6. Lubang udara berfungsi untuk keluarnya udara saat minyak dipompa ke dalam kompor surya (Gambar 3.7).

(33)

17

Dalam pengambilan data, peralatan yang digunakan meliputi:

1. Sel surya yang telah dikalibrasi untuk mengukur radiasi surya (Gambar 3.8).

Gambar 3.8. Sel Surya yang Telah Dikalibrasi Untuk Mengukur Radiasi Surya

2. Termokopel dan displai (Gambar 3.9).

(34)

3.2. Variabel yang Divariasikan

Susunan pipa kolektor : seri atau paralel

3.3. Variabel yang Diukur

1. Temperatur udara sekitar (Ta)

2. Radiasi surya yang datang pada permukaan miring kolektor (G) 3. Temperatur fluida kerja masuk kolektor (Ti)

4. Temperatur fluida kerja keluar kolektor (To)

5. Temperatur panci pemasak (Tp)

6. Temperatur air dalam panci pemasak (Tw)

Untuk pengukuran temperatur digunakan termokopel dan untuk pengukuran radiasi surya digunakan solar sel yang telah dikalibrasi. Posisi termokopel pada alat dapat dilihat pada Gambar 3.10.

(35)

19

3.4. Langkah Penelitian

1. Menyiapkan kompor menggunakan kolektor dengan susunan pipa seri dan paralel yang telah diisi fluida kerja minyak goreng.

2. Menyiapkan sel surya yang telah dikalibrasi untuk mengukur radiasi surya. 3. Mengisi panci pemasak dengan 0,5 liter air.

4. Membuka katup atau kran pengatur agar fluida kerja bersirkulasi antara kolektor dan kotak penyimpan.

5. Mencatat G, Ta, Ti, To, Tp, dan Tw tiap 15 menit dari pukul 10.00 WIB

sampai dengan pukul 14.00 WIB. 6. Pengambilan data dilakukan 5 kali. 3.5. Pengolahan dan Analisis Data

Setelah pengambilan data maka dilakukan pengolahan data sebagai berikut : 1. Menghitung faktor pelepasan panas kolektor (FR) dengan persamaan (2.2)

2. Menghitung efisiensi kolektor (ηc) dengan persamaan (2.1)

3. Menghitung daya sensibel (Qh) dengan persamaan (2.4)

4. Menghitung efisiensi sensibel (ηS) dengan persamaan (2.3)

Analisis akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik-grafik berikut : 1. Grafik hubungan efisiensi kolektor dengan Ti-Ta/G.

2. Grafik daya sensibel dengan G (τα ).

3. Grafik histogram daya sensibel rata-rata pada tiap variasi susunan pipa kolektor.

(36)

20

Data-data yang digunakan dalam perhitungan kolektor seri maupun paralel yaitu:

Fluida

kerja

=

Minyak

Panjang

kolektor =

1

m

Lebar

kolektor

=

0,5

m

Luas

Kolektor

=

0,5

m

2

Diameter dalam pipa

=

0,01 m

Panjang pipa didalam kolektor:

Kolektor

seri

=

2,2

m

Kolektor

paralel

=

4,4

m

Luas penampang pipa

=

0,0000785 m

2

Volume pipa dalam kolektor:

Kolektor

seri

=

0,17

liter

Kolektor

paralel

=

0,35

liter

Volume air dalam panci

=

0,5 liter

Massa jenis fluida

kerja

=

0,833

kg/liter

Massa jenis air

=

1

kg/liter

(37)

21

4.1 Tabel Hasil Pengambilan Data

Tabel 4.1. Data pada Tanggal 25 September 2007, Jenis Kolektor Seri

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

kolektor Tp Tw (air)

No Pukul

Volt Celcius Celcius Celcius Celcius Celcius 1 10:00 3,10 29,4 32,1 69,9 25,5 25,6 2 10:15 3,89 30,7 33,8 77,3 35,6 35,8 3 10:30 3,29 31,2 35,8 83,3 38,9 38,7 4 10:45 3,79 31,2 37,5 90,8 40,8 41,8 5 11:00 3,64 30,1 39,3 98,1 44,4 45,4 6 11:15 3,84 31,9 39,4 95,8 45,5 46,7 7 11:30 3,42 32,8 38,5 84,9 46,0 48,6 8 11:45 3,60 32,8 39,1 89,7 45,5 47,3 9 12:00 3,44 33,8 40,7 94,5 45,8 48,0 10 12:15 3,50 32,7 40,5 92,0 46,2 48,0 11 12:30 2,66 32,2 37,2 76,1 44,1 47,0 12 12:45 1,16 32,8 35,8 72,5 42,0 44,3 13 13:00 0,71 28,6 34,6 64,3 40,0 41,9 14 13:15 2,58 30,8 32,1 60,6 38,1 38,9 15 13:30 0,84 29,6 35,6 63,8 38,0 39,0 16 13:45 1,74 31,0 35,1 59,4 37,1 37,2 17 14:00 1,13 31,3 34,1 52,0 35,8 36,3

Tabel 4.2. Data pada Tanggal 25 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

(38)

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

(39)

23

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

(40)

Tabel 4.7. Data pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis Kolektor Seri

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

Tabel 4.8. Data pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis Kolektor Paralel

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

(41)

25

Tabel 4.9. Data pada Tanggal 3 Oktober 2007, Jenis Kolektor Seri

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

Tabel 4.10. Data pada Tanggal 3 Oktober 2007, Jenis Kolektor Paralel

Radiasi Ta (link)

Ti kolektor

To

No Pukul

(42)

4.2 Fluida yang Dipergunakan 4.2.1 Massa Fluida ( mf )

Massa fluida yang dipakai dalam perhitungan adalah massa fluida seluruhnya yaitu fluida di dalam kolektor dan di dalam kotak penyimpan panas.

f f

f V

m =

ρ

⋅

Untuk seri

(

0,17 1,6

)

833

,

0 ⋅ +

=

f

m = 1,47 kg

Untuk paralel

(

0,35 1,6

)

833

,

0 ⋅ +

=

f

m = 1,62 kg

4.2.2 Panas Jenis Fluida Kerja (C_PF)

Untuk mengetahui panas jenis minyak goreng dapat diketahui dari percobaan. Berikut ini adalah langkah-langkah untuk mengetahui panas jenis minyak goreng.

a. Memberi energi kalor yang sama pada air dan minyak dengan cara:

Memanaskan air dan minyak dengan massa dan waktu yang sama yaitu 0,97 kg selama 5 menit.

b. Dari hasil percobaan didapat:

Temperatur air mengalami kenaikan sebesar 25,3 oC, air yang mulanya 28,2 oC menjadi 53,5 oC. Temperatur minyak naik dari 29 oC menjadi 64,6

o

C sehingga kenaikan temperatur minyak sebesar 35,6 oC.

(43)

27

t T C m

Q_w w pw w

Δ Δ ⋅ ⋅ = 03 , 346 300 3 , 25 4230 97 ,

0 ⋅ ⋅ ₌

=

w

Q watt

w f Q Q = 03 , 346 = f Q watt f f f pf T m t Q C Δ ⋅ Δ ⋅ = 15 , 3006 6 , 35 97 , 0 300 03 , 346 = ⋅ ⋅ = pf

C J/kgoC

dengan:

w

m : Massa air (kg)

F

m : Massa minyak (kg)

t

Δ : Lama Pemanasan (s): 5 menit

w

T

Δ : Beda temperatur air sebelum dan sesudah dipanaskan (oC)

F

T

Δ : Beda temperatur minyak sebelum dan sesudah dipanaskan (oC)

4.3 Radiasi Surya ( G )

Besarnya radiasi yang diterima kolektor dapat dihitung dari tegangan yang terukur pada solarcell

(44)

1000 4 , 0 ×

= I

G

200 1000 4

, 0

08 ,

0 _× ₌

=

G W/m2

Tabel 4.11. Data Besar Radiasi yang Diterima Kolektor

Tegangan Hambatan Arus Radiasi

No Pukul

Volt Ω V/R (A) W/m2

1 10:00 0,80 10 0,08 200,00

2 10:15 2,43 10 0,24 607,50

3 10:30 4,20 10 0,42 1050,00

4 10:45 1,51 10 0,15 377,50

5 11:00 3,88 10 0,39 970,00

6 11:15 3,80 10 0,38 950,00

7 11:30 0,86 10 0,09 215,00

8 11:45 2,40 10 0,24 600,00

9 12:00 0,67 10 0,07 167,50

10 12:15 0,74 10 0,07 185,00

11 12:30 3,69 10 0,37 922,50

12 12:45 0,75 10 0,08 187,50

13 13:00 3,34 10 0,33 835,00

14 13:15 3,38 10 0,34 845,00

15 13:30 0,87 10 0,09 217,50

16 13:45 2,43 10 0,24 607,50

17 14:00 1,68 10 0,17 420,00

Besarnya radiasi rata-rata yang diterima oleh kolektor selama pengambilan data hari ke tiga pada tanggal 28 September 2007 adalah 550,44 W/m2.

4.4 Analisis Pada Kolektor Seri 4.4.1 Temperatur Fluida ( Tf )

(45)

29

Tabel 4.12. Temperatur Fluida Seri

Ti kolektor

To

kolektor Tp TF

No

Celcius Celcius Celcius Celcius 1 25,3 50,6 26,8 25,63 2 28,2 51,8 27,8 27,33 3 30,6 60,4 28,3 31,33 4 32,1 68,5 31,7 34,87 5 32,9 80,9 32,7 39,60 6 32,6 92,7 35,8 43,77 7 34,7 87,1 39,7 42,93 8 31,6 70,5 38,6 36,70 9 32,0 71,6 38,6 37,53 10 32,5 59,2 37,3 33,90 11 33,8 77,6 35,6 40,80 12 36,2 86,3 39,1 44,83 13 33,7 83,7 39,7 43,47 14 36,7 86,3 41,3 45,67 15 39,3 84,3 44,5 46,20 16 37,9 73,2 44,5 42,37 17 35,7 67,3 43,5 40,00

4.4.2 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida ( Qf )

Laju energi kalor yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa fluida pada kolektor seri adalah:

Qf =

t T C m_f _pf _f

Δ Δ ⋅ ⋅

Qf =

(

)

(

15 60

)

23 , 34 93 , 35 15 , 3006 47 , 1 ⋅ − ⋅ ⋅

= 8,36 watt

dengan:

f

Q : energi kalor yang diserap oleh fluida (watt)

PF

C : panas jenis fluida kerja (J/kg.oC)

f

m : massa fluida kerja dalam pipa di kolektor (kg)

i

(46)

O

T : temperatur fluida kerja kaluar kolektor (oC)

t

Δ : waktu (detik)

Tabel 4.13. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida pada Kolektor Seri

Waktu TF Qf

No

(menit) (Celcius) (watt)

1 0 34,23

2 15 35,93 8,36

3 30 39,77 18,86

4 45 44,10 21,32

5 60 48,83 23,29

6 75 53,70 23,94

7 90 53,83 0,66

8 105 46,90 -34,11

9 120 47,40 2,46

10 135 43,00 -21,65

11 150 49,00 29,52 12 165 53,87 23,94 13 180 52,37 -7,38 14 195 54,77 11,81 15 210 56,03 6,23

16 225 51,87 -20,50

17 240 48,83 -14,92

Rata-rata besar laju energi kalor yang diserap oleh fluida pada kolektor seri selama pengambilan data pada hari ke tiga tanggal 28 September 2007 adalah 4,49 watt.

4.4.3 Laju Energi Surya yang Diserap oleh Kolektor (Qc)

Besarnya laju energi surya yang diserap oleh kolektor seri adalah:

Qc = Ac ⋅

[

G⋅

( )

τα −UL ⋅

(

Ti −Ta

)

]

Qc = 0,5⋅

[

550,44⋅

( )

0,7 −8⋅

(

33,28−30,34

)

]

Qc = 180,89 watt

dengan:

(47)

31

G : radiasi yang datang (W/m2)(tabel 4.2) Ti : temperatur fluida kerja masuk kolektor (oC)

(τα) : faktor transmitan-obsorpan kolektor (ditentukan sebesar 0,7) UL : koefisien kerugian (W/m2.oC)(ditentukan 8(W/m2.oC))

4.4.4 Faktor Pelepas Panas ( FR )

Besarnya faktor pelepas panas untuk kolektor seri pada pengambilan data hari pertama adalah:

( )

(

)

[

L i a

]

c f pf f R T T U G A t T C m F − ⋅ − ⋅ ⋅ Δ Δ ⋅ ⋅ = τα 89 , 180 49 , 4 = R F 025 , 0 = R F

Tabel 4.14. Faktor Pelepas Panas pada Kolektor Seri

Pengambilalan data Fr

1 0,002

2 0,016

3 0,025

4 0,004

5 0,036

Besarnya FR yang dipakai untuk kolektor seri selama pengambilan data adalah

(48)

4.4.5 Efisiensi Kolektor Seri (η)

Besarnya efisiensi kolektor seri pada tanggal 28 September 2007 adalah,

( )

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⋅ ⋅ − ⋅ = G T T U F

F i a

L R R τα η η=

( )

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⋅ ⋅ − ⋅ 75 , 403 4 , 28 75 , 26 8 017 , 0 7 , 0 017 ,

0 = 0,0125 = 1,25 %

dengan:

UL : koefisien kerugian (W/m2.oC)

(τα) : faktor transmitan-obsorpan kolektor

Tabel 4.15. Efisiensi Kolektor Seri pada Pengambilan Data Hari ke Tiga

Ta (link) Ti kolektor No G

Celcius Celcius η

1 200,00 29,0 25,3

2 607,50 27,8 28,2 1,25%

3 1050,00 29,3 30,6 1,18%

4 377,50 30,0 32,1 1,16%

5 970,00 29,7 32,9 1,14%

6 950,00 30,0 32,6 1,15%

7 215,00 30,4 34,7 1,11%

8 600,00 30,5 31,6 1,10%

9 167,50 29,6 32,0 1,13%

(49)

33

4.4.6 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air (Daya Sensibel) Besar laju energi kalor yang diserap oleh air pada kolektor seri :

Qw =

t T C

m_w _pw _w

Δ Δ ⋅ ⋅

Qw =

(

)

(

15 60

)

40 , 27 05 , 27 4230 5 , 0 ⋅ − ⋅ ⋅

= -0,82 watt

Qw : energi kalor yang diserap oleh air (watt)

mw : laju aliran massa air (kg) jumlah massa yang berada dalam panci

ΔT : kenaikan temparatur air

Δt : lama waktu pemanasan (detik)

Tabel 4.16. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air pada Kolektor Seri Qw

No Waktu Tw

(Celsius) (watt)

1 10:00 27,40

2 10:15 27,05 -0,82

3 10:30 28,30 2,94

4 10:45 31,90 8,46

5 11:00 33,15 2,94

6 11:15 36,45 7,75

7 11:30 41,25 11,28

8 11:45 40,00 -2,94

9 12:00 39,90 -0,23

10 12:15 38,65 -2,94

11 12:30 35,95 -6,34

12 12:45 39,90 9,28

13 13:00 41,10 2,82

14 13:15 42,15 2,47

15 13:30 44,95 6,58

16 13:45 44,75 -0,47

(50)

Rata-rata besarnya laju energi kalor yang diserap oleh air pada kolektor seri selama pengambilan data pada hari ke tiga tanggal 28 September 2007 adalah 2,62 watt.

4.4.7 Efisiensi Sensibel

Efisiensi sensibel adalah perbandingan antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa air dalam panci pemasak dengan jumlah energi surya yang datang selama interval waktu tertentu.

s

η =

G A

t T C m

c

w pw w

⋅ Δ

Δ ⋅ ⋅

s

η =

44 , 550 5 , 0

62 , 2

⋅ = 0,0095 = 0,95 %

s

η : efisiensi sensibel (%)

Cpw : panas jenis air (J/(kg.oC))

Δt : lama waktu pamanasan (detik)

G : radiasi surya yang datang (W/m2)

(51)

35

4.5 Analisis Pada Kolektor Paralel 4.5.1 Temperatur Fluida ( Tf )

Untuk menghitung jumlah energi yang diperlukan untuk menaikkan temperatur sejumlah massa fluida dibutuhkan nilai dari temperatur fluida rata-ratanya. Berikut ini adalah tabel temperatur fluida rata-rata pada pengambilan data hari ke tiga tanggal 28 September 2007.

Tabel 4.17. Temperatur Fluida Paralel

Ti kolektor To kolektor Tp Tf

No

Celcius Celcius Celcius Celcius

1 29,0 52,9 29,6 37,17

2 28,2 56,1 29,5 37,93

3 29,1 62,9 30,6 40,87

4 31,6 52,3 33,9 39,27

5 32,7 79,5 35,5 49,23

6 36,4 86,2 38,6 53,73

7 38,7 72,9 40,0 50,53

8 36,3 60,8 39,4 45,50

9 36,4 64,3 39,4 46,70

10 33,4 53,7 39,2 42,10

11 34,3 78,6 37,3 50,07

12 39,9 77,2 41,3 52,80

13 39,0 81,1 41,7 53,93

14 39,4 78,5 43,3 53,73

15 42,8 80,1 43,7 55,53

16 39,9 68,8 44,1 50,93

17 40,1 69,3 44,9 51,43

4.5.2 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida ( Qf )

(52)

Qf =

t T C m_f _pf _f

Δ Δ ⋅ ⋅

Qf =

(

)

(

15 60

)

17 , 37 93 , 37 15 , 3006 62 , 1 ⋅ − ⋅ ⋅

= 4,16 watt

dengan:

Qf : energi kalor yang diserap oleh fluida (watt)

CPF : panas jenis fluida kerja (J/(kg.oC))

mF : massa kerja fluida kerja dalam pipa di kolektor (kg)

Ti : temperature fluida kerja masuk kolektor (oC)

TO : temperature fluida kerja keluar kolektor (oC)

Δt : waktu (detik)

Tabel 4.18. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida pada Kolektor Paralel Qf

No Waktu Tf

(Celsius) (watt)

1 10:00 37,17

2 10:15 37,93 4,16

3 10:30 40,87 15,90

4 10:45 39,27 -8,67

5 11:00 49,23 54,02

6 11:15 53,73 24,39

7 11:30 50,53 -17,35

8 11:45 45,50 -27,28

9 12:00 46,70 6,50

10 12:15 42,10 -24,93

11 12:30 50,07 43,18

12 12:45 52,80 14,82

13 13:00 53,93 6,14

14 13:15 53,73 -1,08

15 13:30 55,53 9,76

16 13:45 50,93 -24,93

(53)

37

Rata-rata besar laju energi kalor yang diserap oleh fluida pada kolektor paralel selama pengambilan data pada hari ke tiga tanggal 28 September adalah 4,83 watt.

4.5.3 Laju Energi yang Diserap oleh Kolektor (Qc)

Besarnya laju energi surya yang diserap oleh kolektor paralel adalah

Qc = A_c⋅

[

G⋅

( )

τα −U_L ⋅

(

T_i −T_a

)

]

Qc = 0,5⋅

[

550,44⋅

( )

0,7 −8⋅

(

35,72−30,32

)

]

Qc = 171,078 watt

dengan:

Qc : energi kalor yang diserap oleh fluida (watt)

G : radiasi yang datang (W/m2)(tabel 4.2) Ti : temperatur fluida kerja masuk kolektor (oC)

(τα) : faktor transmitan-obsorpan kolektor (ditentukan sebesar 0,7) UL : koefisien kerugian (W/m2.oC)(ditentukan 8 (W/m2.oC))

4.5.4 Faktor Pelepas Panas ( FR )

Besarnya faktor pelepas panas untuk kolektor paralel pada pengambilan data hari pertama:

( )

(

)

[

L i a

]

(54)

078 , 171 83 , 4 = R

F = 0,028

dengan:

Tabel 4.18. Faktor Pelepas Panas pada Kolektor Paralel

Pengambilan data FR

1 0,005 2 0,002 3 0,028 4 0,008 5 0,034

Besarnya FR yang dipakai untuk kolektor paralel selama pengambilan data

adalah rata-rata dari kelima FR tersebut yaitu 0,015.

4.5.5 Efisiensi Kolektor Paralel (

η

)

Besarnya efisiensi kolektor paralel pada pengambilan data hari pertama:

( )

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⋅ ⋅ − ⋅ = G T T U F

F_R τα _R _L i a

η η=

( )

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⋅ ⋅ − ⋅ 75 . 403 4 , 28 6 , 28 8 015 , 0 7 , 0 015 ,

0 = 0,0104 = 1,04 %

(55)

39

η : efisiensi kolektor paralel (5) FR : faktor pelepasan panas

Tabel 4.19. Efisiensi Kolektor Paralel pada Pengambilan Data Hari Pertama

Ta (link) Ti kolektor

No G

Celcius Celcius η

1 200.00 29,0 29,0 2 607.50 27,8 28,2 1,04%

3 1050.00 29,3 29,1 1,05%

4 377.50 30,0 31,6 1,04% 5 970.00 29,7 32,7 1,01% 6 950.00 30,0 36,4 0,99% 7 215.00 30,4 38,7 0,90% 8 600.00 30,5 36,3 0,84% 9 167.50 29,3 36,4 0,85%

10 185.00 29,7 33,4 0,68%

11 922.50 29,8 34,3 0,96%

12 187.50 31,5 39,9 0,91%

13 835.00 30,8 39,0 0,86%

14 845.00 31,8 39,4 0,94%

15 217.50 32,8 42,8 0,85%

16 607.50 31,9 39,9 0,79%

17 420.00 31,2 40,1 0,85%

4.5.6 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air (Daya Sensibel) Besar laju energi kalor yang diserap oleh air pada kolektor paralel:

Qw =

t T C

m_w _pw _w

(56)

Qw =

(

)

(

15 60

)

35 , 29 20 , 29 4230 5 , 0 ⋅ − ⋅ ⋅

= -0,35 watt

dengan:

Qw : energi kalor yang diserap oleh air (watt)

ΔT : kenaikan temparatur air (oC)

Δt : lama waktu pemanasan (detik)

Tabel 4.20. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air pada Kolektor Paralel Qw

No Waktu Tw

(Celsius) (watt)

1 10:00 29,35

2 10:15 29,20 -0,35

3 10:30 30,35 2,70

4 10:45 33,60 7,64

5 11:00 35,00 3,29

6 11:15 40,35 12,57

7 11:30 43,40 7,17

8 11:45 41,50 -4,47

9 12:00 41,40 -0,24

10 12:15 40,85 -1,29

11 12:30 39,05 -4,23

12 12:45 43,35 10,11

13 13:00 43,50 0,35 14 13:15 44,80 3,05 15 13:30 46,90 4,94 16 13:45 46,90 0,00

17 14:00 46,85 -0,12

(57)

41

4.5.7 Efisiensi Sensibel

Efisiensi sensibel adalah perbandingan antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa air dalam panci pemasak dengan jumlah energi surya yang datang selama interval waktu tertentu.

s

η =

G A

t T C m

c

w pw w

⋅ Δ

Δ ⋅ ⋅

s

η =

44 , 550 5 , 0

57 , 2

⋅ = 0,0093 = 0,93 %

dengan:

s

η : efisiensi sensibel (%)

Cpw : panas jenis air (J/(kg.oC))

Δt : lama waktu pamanasan (detik)

G : radiasi surya yang datang (W/m2)

(58)

42

2 10:15 972,50 30,7 33,8 77,3 35,6 48,90 35,8 35,70 31,48 1,14% 23,85

3 10:30 822,50 31,2 35,8 83,3 38,9 52,67 38,7 38,80 18,53 1,13% 7,28

4 10:45 947,50 31,2 37,5 90,8 40,8 56,37 41,8 41,30 18,20 1,11% 5,88

5 11:00 910,00 30,1 39,3 98,1 44,4 60,60 45,4 44,90 20,83 1,08% 8,46

6 11:15 960,00 31,9 39,4 95,8 45,5 60,23 46,7 46,10 -1,80 1,07% 2,82

7 11:30 855,00 32,8 38,5 84,9 46,0 56,47 48,6 47,30 -18,53 1,09% 2,82

8 11:45 900,00 32,8 39,1 89,7 45,5 58,10 47,3 46,40 8,04 1,10% -2,12

9 12:00 860,00 33,8 40,7 94,5 45,8 60,33 48,0 46,90 10,99 1,09% 1,18

10 12:15 875,00 32,7 40,5 92,0 46,2 59,57 48,0 47,10 -3,77 1,07% 0,47

11 12:30 665,00 32,2 37,2 76,1 44,1 52,47 47,0 45,55 -34,93 1,08% -3,64

12 12:45 290,00 32,8 35,8 72,5 42,0 50,10 44,3 43,15 -11,64 1,08% -5,64

13 13:00 177,50 28,6 34,6 64,3 40,0 46,30 41,9 40,95 -18,69 0,93% -5,17

14 13:15 645,00 30,8 32,1 60,6 38,1 43,60 38,9 38,50 -13,28 1,07% -5,76

15 13:30 210,00 29,6 35,6 63,8 38,0 45,80 39,0 38,50 10,82 1,07% 0,00

16 13:45 435,00 31,0 35,1 59,4 37,1 43,87 37,2 37,15 -9,51 0,98% -3,17

17 14:00 282,50 31,3 34,1 52,0 35,8 40,63 36,3 36,05 -15,91

0,017

1,06% -2,59

0,51%

Rata-rata 706,25 31,35 36,69 41,49 0,45 1,82

(59)

43 Tabel 4.22. Hasil Perhitungan pada Tanggal 26 September 2007, Jenis Kolektor Seri

Radiasi Ta

(link)

Ti Kolektor

To Kolektor

Tp

(panci) Tf

Tw (air)

Tw

rata2 Qf Qw

No Waktu

W/m2 Celcius Celcius Celcius Celcius Celcius Celcius Celcius Watt

FR ηc

Watt

ηs

1 10:00 760,00 28,0 29,4 33,5 27,6 30,17 26,8 27,20

2 10:15 650,00 29,7 33,3 50,8 27,2 37,10 28,1 27,65 34,11 1,14% 1,06

3 10:30 187,50 31,5 33,7 71,6 29,2 44,83 29,3 29,25 38,04 1,10% 3,76

4 10:45 862,50 32,5 34,6 81,2 31,7 49,17 31,2 31,45 21,32 1,13% 5,17

5 11:00 892,50 31,2 35,8 92,8 35,4 54,67 35,8 35,60 27,06 1,14% 9,75

6 11:15 322,50 30,8 36,4 80,5 40,3 52,40 42,9 41,60 -11,15 1,08% 14,10

7 11:30 160,00 30,8 35,0 67,3 41,6 47,97 43,8 42,70 -21,81 0,91% 2,59

8 11:45 820,00 29,0 34,9 79,2 39,1 51,07 41,1 40,10 15,25 1,05% -6,11

9 12:00 217,50 32,4 37,5 73,3 41,7 50,83 43,6 42,65 -1,15 1,05% 5,99

10 12:15 792,50 29,7 34,8 82,4 38,6 51,93 41,1 39,85 5,41 1,05% -6,58

11 12:30 75,00 30,0 35,8 79,2 39,2 51,40 44,6 41,90 -2,62 1,02% 4,82

12 12:45 737,50 31,3 35,3 72,2 40,0 49,17 43,5 41,75 -10,99 1,03% -0,35

13 13:00 60,00 32,5 37,6 72,3 42,2 50,70 44,8 43,50 7,54 1,03% 4,11

14 13:15 575,00 28,6 33,7 58,6 41,1 44,47 40,7 40,90 -30,66 0,97% -6,11

15 13:30 15,00 30,5 35,7 54,9 39,3 43,30 41,7 40,50 -5,74 0,95% -0,94

16 13:45 30,00 31,6 33,3 47,0 35,2 38,50 37,3 36,25 -23,61 -0,90% -9,99

17 14:00 52,50 29,6 31,6 45,7 34,2 37,17 36,7 35,45 -6,56

0,017

0,58% -1,88

0,57%

(60)

44

2 10:15 607,50 27,8 28,2 51,8 27,8 35,93 26,3 27,05 8,36 1,25% -0,82

3 10:30 1050,00 29,3 30,6 60,4 28,3 39,77 28,3 28,30 18,86 1,18% 2,94

4 10:45 377,50 30,0 32,1 68,5 31,7 44,10 32,1 31,90 21,32 1,16% 8,46

5 11:00 970,00 29,7 32,9 80,9 32,7 48,83 33,6 33,15 23,29 1,14% 2,94

6 11:15 950,00 30,0 32,6 92,7 35,8 53,70 37,1 36,45 23,94 1,15% 7,75

7 11:30 215,00 30,4 34,7 87,1 39,7 53,83 42,8 41,25 0,66 1,11% 11,28

8 11:45 600,00 30,5 31,6 70,5 38,6 46,90 41,4 40,00 -34,11 1,10% -2,94

9 12:00 167,50 29,6 32,0 71,6 38,6 47,40 41,2 39,90 2,46 1,13% -0,23

10 12:15 185,00 29,7 32,5 59,2 37,3 43,00 40,0 38,65 -21,65 0,99% -2,94

11 12:30 922,50 29,8 33,8 77,6 35,6 49,00 36,3 35,95 29,52 1,11% -6,34

12 12:45 187,50 31,5 36,2 86,3 39,1 53,87 40,7 39,90 23,94 1,08% 9,28

13 13:00 835,00 30,8 33,7 83,7 39,7 52,37 42,5 41,10 -7,38 1,09% 2,82

14 13:15 845,00 31,8 36,7 86,3 41,3 54,77 43,0 42,15 11,81 1,13% 2,47

15 13:30 217,50 32,8 39,3 84,3 44,5 56,03 45,4 44,95 6,23 1,04% 6,58

16 13:45 607,50 31,9 37,9 73,2 44,5 51,87 45,0 44,75 -20,50 0,98% -0,47

17 14:00 420,00 31,2 35,7 67,3 43,5 48,83 47,0 45,25 -14,92

0,017

1,05% 1,18

0,95%

(61)

45 Tabel 4.24. Hasil Perhitungan pada Tanggal 2 Oktober 2007, Jenis Kolektor Seri

Radiasi Ta

(link)

Ti Kolektor

To Kolektor

Tp

(panci) Tf

Tw (air)

Tw

rata2 Qf Qw

No Waktu

FR ηc

Watt

ηs

1 10:00 780,00 30,2 27,0 63,7 28,0 39,57 27,7 27,85

2 10:15 855,00 30,1 32,8 83,8 32,9 49,83 31,0 31,95 50,51 1,19% 9,64

3 10:30 892,50 30,0 31,4 78,7 36,3 48,80 35,0 35,65 -5,08 1,16% 8,70

4 10:45 205,00 30,8 34,4 72,2 38,5 48,37 40,2 39,35 -2,13 1,13% 8,70

5 11:00 962,50 31,6 29,9 74,8 38,8 47,83 39,5 39,15 -2,62 1,17% -0,47

6 11:15 935,00 30,0 34,0 70,5 38,5 47,67 40,5 39,50 -0,82 1,17% 0,82

7 11:30 937,50 32,4 39,4 93,4 44,9 59,23 45,1 45,00 56,90 1,11% 12,93

8 11:45 965,00 31,1 41,0 99,0 48,0 62,67 50,7 49,35 16,89 1,07% 10,22

9 12:00 207,50 33,2 44,1 92,3 51,1 62,50 52,2 51,65 -0,82 0,95% 5,41

10 12:15 890,00 30,3 40,9 86,9 48,6 58,80 49,2 48,90 -18,20 0,92% -6,46

11 12:30 820,00 32,0 40,8 92,3 48,4 60,50 48,5 48,45 8,36 1,04% -1,06

12 12:45 845,00 33,1 42,5 90,4 49,1 60,67 49,9 49,50 0,82 1,04% 2,47

13 13:00 827,50 30,6 41,4 90,2 48,0 59,87 49,2 48,60 -3,94 1,03% -2,12

14 13:15 752,50 31,3 38,1 86,0 48,5 57,53 50,5 49,50 -11,48 1,04% 2,12

15 13:30 650,00 32,5 40,3 83,1 48,7 57,37 49,2 48,95 -0,82 1,05% -1,29

16 13:45 647,50 32,0 39,3 70,6 46,0 51,97 46,2 46,10 -26,56 1,03% -6,70

17 14:00 577,50 30,3 34,8 59,2 32,9 42,30 45,3 39,10 -47,55

0,017

1,06% -16,45

0,44%

(62)

46

2 10:15 502,50 27,8 29,1 38,5 26,7 31,43 26,5 26,60 27,38 1,18% 3,29

3 10:30 807,50 32,7 34,8 64,7 29,8 43,10 28,6 29,20 57,39 1,15% 6,11

4 10:45 202,50 31,0 34,6 70,3 33,8 46,23 30,2 32,00 15,41 1,11% 6,58

5 11:00 162,50 31,2 29,2 63,8 33,7 42,23 32,8 33,25 -19,68 1,13% 2,94

6 11:15 812,50 31,1 32,6 65,0 33,8 43,80 36,0 34,90 7,71 1,20% 3,88

7 11:30 180,00 27,5 38,7 87,6 39,5 55,27 40,2 39,85 56,41 1,02% 11,63

8 11:45 822,50 32,9 37,1 82,4 41,3 53,60 42,2 41,75 -8,20 0,98% 4,47

9 12:00 812,50 31,3 41,2 95,1 46,0 60,77 47,2 46,60 35,26 1,07% 11,40

10 12:15 152,50 30,3 43,3 89,5 48,9 60,57 52,0 50,45 -0,98 0,87% 9,05

11 12:30 760,00 32,0 36,8 69,9 45,8 50,83 48,5 47,15 -47,88 0,92% -7,76

12 12:45 182,50 31,9 38,4 78,5 47,0 54,63 47,4 47,20 18,69 1,03% 0,12

13 13:00 127,50 30,0 37,1 64,5 44,8 48,80 45,8 45,30 -28,70 0,59% -4,47

14 13:15 142,50 31,2 37,9 58,1 43,0 46,33 42,8 42,90 -12,13 0,49% -5,64

15 13:30 155,00 31,8 34,6 55,8 38,7 43,03 40,6 39,65 -16,23 0,76% -7,64

16 13:45 137,50 25,6 30,3 48,4 37,9 38,87 36,7 37,30 -20,50 0,84% -5,52

17 14:00 260,00 30,3 31,8 47,9 38,8 39,50 33,2 36,00 3,12

0,017

0,98% -3,05

0,83%

(63)

47 Tabel 4.26. Hasil Perhitungan pada Tanggal 25 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

Radiasi Ta

(link)

Ti Kolektor

To Kolektor

Tp

(panci) Tf

Tw (air)

Tw

rata2 Qf Qw

No Waktu

FR ηc

Watt

ηs

1 10:00 775,00 29,4 34,7 63,3 29,3 42,43 30,7 30,00

2 10:15 972,50 30,7 35,7 78,1 33,6 49,13 35,0 34,30 36,32 0,98% 10,11

3 10:30 822,50 31,2 37,8 83,9 36,1 52,60 37,9 37,00 18,79 0,97% 6,35

4 10:45 947,50 31,2 39,8 89,9 39,7 56,47 42,8 41,25 20,96 0,95% 9,99

5 11:00 910,00 30,1 43,0 92,5 42,5 59,33 46,3 44,40 15,54 0,91% 7,40

6 11:15 960,00 31,9 44,5 89,9 42,7 59,03 48,3 45,50 -1,63 0,89% 2,59

7 11:30 855,00 32,8 42,9 83,2 43,6 56,57 48,9 46,25 -13,37 0,90% 1,76

8 11:45 900,00 32,8 42,7 87,9 43,6 58,07 48,7 46,15 8,13 0,91% -0,23

9 12:00 860,00 33,8 42,9 89,8 45,6 59,43 49,1 47,35 7,41 0,92% 2,82

10 12:15 875,00 32,7 44,6 84,2 45,2 58,00 50,3 47,75 -7,77 0,90% 0,94

11 12:30 665,00 32,2 41,2 75,0 43,7 53,30 48,1 45,90 -25,48 0,89% -4,35

12 12:45 290,00 32,8 38,7 72,9 41,5 51,03 45,4 43,45 -12,29 0,86% -5,76

13 13:00 177,50 28,6 37,6 63,0 39,9 46,83 43,6 41,75 -22,77 0,67% -4,00

14 13:15 645,00 30,8 32,5 69,5 36,9 46,30 40,4 38,65 -2,89 0,89% -7,29

15 13:30 210,00 29,6 38,0 63,7 38,9 46,87 41,9 40,40 3,07 0,91% 4,11

16 13:45 435,00 31,0 36,8 60,6 38,2 45,20 40,6 39,40 -9,03 0,79% -2,35

17 14:00 282,50 31,3 32,4 54,6 35,7 40,90 39 37,35 -23,31

0,015

0,93% -4,82

0,42%

Rata-rata 681,32 31,35 39,16 41,84 1,00 1,08

(64)

48

2 10:15 650,00 29,7 32,6 64,1 30,2 42,30 31,0 30,60 26,02 1,02% 5,76

3 10:30 187,50 31,5 33,6 71,0 33,7 46,10 35,9 34,80 20,60 0,98% 9,87

4 10:45 862,50 32,5 34,4 78,1 35,1 49,20 38,2 36,65 16,80 1,00% 4,35

5 11:00 892,50 31,2 38,4 86,9 39,7 55,00 44,4 42,05 31,44 0,99% 12,69

6 11:15 322,50 30,8 39,9 72,5 44,1 52,17 47,1 45,60 -15,36 0,89% 8,34

7 11:30 160,00 30,8 38,2 61,5 42,8 47,50 47,4 45,10 -25,30 0,64% -1,18

8 11:45 820,00 29,0 37,7 81,8 40,8 53,43 45,9 43,35 32,16 0,85% -4,11

9 12:00 217,50 32,4 37,9 68,8 42,0 49,57 46,8 44,40 -20,96 0,89% 2,47

10 12:15 792,50 29,7 37,8 81,9 40,8 53,50 46,6 43,70 21,32 0,89% -1,64

11 12:30 75,00 30,0 39,8 67,2 43,3 50,10 49,1 46,20 -18,43 0,80% 5,88

12 12:45 737,50 31,3 36,6 77,4 41,0 51,67 45,3 43,15 8,49 0,83% -7,17

13 13:00 60,00 32,5 40,1 61,4 42,4 47,97 47,8 45,10 -20,06 0,86% 4,58

14 13:15 575,00 28,6 35,8 59,1 39,3 44,73 44,8 42,05 -17,53 0,77% -7,17

15 13:30 15,00 30,5 36,7 52,8 46,2 45,23 44,2 45,20 2,71 0,78% 7,40

16 13:45 30,00 31,6 32,1 52,5 37,3 40,63 41,3 39,30 -24,93 -0,74% -13,87

17 14:00 52,50 29,6 32,5 46,4 35,5 38,13 39,5 37,50 -13,55

0,015

0,56% -4,23

0,65%

(65)

49 Tabel 4.28. Hasil Perhitungan pada Tanggal 28 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

Radiasi Ta

(link)

Ti Kolektor

To Kolektor

Tp

(panci) Tf

Tw (air)

Tw

rata2 Qf Qw

No Waktu

FR ηc

Watt

ηs

1 10:00 200,00 29,0 29,0 52,9 29,6 37,17 29,1 29,35

2 10:15 607,50 27,8 28,2 56,1 29,5 37,93 28,9 29,20 4,16 1,04% -0,35

3 10:30 1050,00 29,3 29,1 62,9 30,6 40,87 30,1 30,35 15,90 1,05% 2,70

4 10:45 377,50 30,0 31,6 52,3 33,9 39,27 33,3 33,60 -8,67 1,04% 7,64

5 11:00 970,00 29,7 32,7 79,5 35,5 49,23 34,5 35,00 54,02 1,01% 3,29

6 11:15 950,00 30,0 36,4 86,2 38,6 53,73 42,1 40,35 24,39 0,99% 12,57

7 11:30 215,00 30,4 38,7 72,9 40,0 50,53 46,8 43,40 -17,35 0,90% 7,17

8 11:45 600,00 30,5 36,3 60,8 39,4 45,50 43,6 41,50 -27,28 0,84% -4,47

9 12:00 167,50 29,6 36,4 64,3 39,4 46,70 43,4 41,40 6,50 0,85% -0,24

10 12:15 185,00 29,7 33,4 53,7 39,2 42,10 42,5 40,85 -24,93 0,68% -1,29

11 12:30 922,50 29,8 34,3 78,6 37,3 50,07 40,8 39,05 43,18 0,96% -4,23

12 12:45 187,50 31,5 39,9 77,2 41,3 52,80 45,4 43,35 14,82 0,91% 10,11

13 13:00 835,00 30,8 39,0 81,1 41,7 53,93 45,3 43,50 6,14 0,86% 0,35

14 13:15 845,00 31,8 39,4 78,5 43,3 53,73 46,3 44,80 -1,08 0,94% 3,05

15 13:30 217,50 32,8 42,8 80,1 43,7 55,53 50,1 46,90 9,76 0,85% 4,94

16 13:45 607,50 31,9 39,9 68,8 44,1 50,93 49,7 46,90 -24,93 0,79% 0,00

17 14:00 420,00 31,2 40,1 69,3 44,9 51,43 48,8 46,85 2,71

0,015

0,85% -0,12

0,93%

(66)

50

2 10:15 855,00 30,1 33,7 78,5 34,4 48,87 34,9 34,65 27,82 1,03% 14,22

3 10:30 892,50 30,0 35,1 79,0 34,7 49,60 35,7 35,20 3,97 0,99% 1,29

4 10:45 205,00 30,8 37,6 64,7 36,2 46,17 38,3 37,25 -18,61 0,92% 4,82

5 11:00 962,50 31,6 39,4 74,5 34,0 49,30 37,8 35,90 16,98 0,90% -3,17

6 11:15 935,00 30,0 42,8 86,4 41,7 56,97 39,9 40,80 41,56 0,92% 11,52

7 11:30 937,50 32,4 44,4 91,4 41,5 59,10 41,7 41,60 11,56 0,89% 1,88

8 11:45 965,00 31,1 46,6 91,1 41,1 59,60 44,0 42,55 2,71 0,88% 2,23

9 12:00 207,50 33,2 46,8 78,2 44,5 56,50 51,5 48,00 -16,80 0,75% 12,81

10 12:15 890,00 30,3 38,6 85,6 45,8 56,67 52,0 48,90 0,90 0,81% 2,12

11 12:30 820,00 32,0 44,2 85,6 42,5 57,43 51,6 47,05 4,16 0,91% -4,35

12 12:45 845,00 33,1 45,0 79,9 44,4 56,43 51,8 48,10 -5,42 0,88% 2,47

13 13:00 827,50 30,6 44,6 82,7 43,6 56,97 49,7 46,65 2,89 0,86% -3,41

14 13:15 752,50 31,3 42,7 74,2 45,8 54,23 49,7 47,75 -14,82 0,86% 2,58

15 13:30 650,00 32,5 43,2 74,6 42,5 53,43 48,5 45,50 -4,34 0,86% -5,29

16 13:45 647,50 32,0 42,4 66,2 41,5 50,03 45,4 43,45 -18,43 0,85% -4,82

17 14:00 577,50 30,3 41,9 68,1 37,7 49,23 42,5 40,10 -4,34

0,015

0,83% -7,87

0,45%

Rata-rata 750,00 31,26 41,10 41,89 1,86 1,69

(67)

51 Tabel 4.30. Hasil Perhitungan pada Tanggal 3 Oktober 2007, Jenis Kolektor Paralel

Radiasi Ta

(link)

Ti Kolektor

To Kolektor

Tp

(panci) Tf

Tw (air)

Tw

rata2 Qf Qw

No Waktu

FR ηc

Watt

ηs

1 10:00 257,50 27,0 30,5 45,9 26,3 34,23 26,1 26,20

2 10:15 502,50 27,8 31,7 58,5 27,6 39,27 27,4 27,50 27,28 0,93% 3,05

3 10:30 807,50 32,7 33,0 78,8 31,0 47,60 31,6 31,30 45,17 1,01% 8,93

4 10:45 202,50 31,0 35,9 71,8 32,3 46,67 34,3 33,30 -5,06 0,99% 4,70

5 11:00 162,50 31,2 35,4 63,2 33,5 44,03 34,6 34,05 -14,27 0,75% 1,76

6 11:15 812,50 31,1 36,1 78,8 34,1 49,67 35,9 35,00 30,54 0,94% 2,23

7 11:30 180,00 27,5 41,2 78,3 38,2 52,57 44,0 41,10 15,72 0,82% 14,34

8 11:45 822,50 32,9 42,7 87,5 41,8 57,33 47,4 44,60 25,84 0,77% 8,22

9 12:00 812,50 31,3 45,2 92,2 44,6 60,67 50,9 47,75 18,07 0,88% 7,40

10 12:15 152,50 30,3 48,5 85,5 45,3 59,77 55,2 50,25 -4,88 0,65% 5,88

11 12:30 760,00 32,0 41,8 76,1 45,0 54,30 53,3 49,15 -29,63 0,68% -2,59

12 12:45 182,50 31,9 45,5 78,2 44,8 56,17 54,8 49,80 10,12 0,75% 1,53

13 13:00 127,50 30,0 43,2 64,9 45,8 51,30 53,5 49,65 -26,38 0,01% -0,35

14 13:15 142,50 31,2 39,6 65,4 42,3 49,10 50,2 46,25 -11,92 0,09% -7,99

15 13:30 155,00 31,8 38,4 64,7 40,1 47,73 50,1 45,10 -7,41 0,44% -2,70

16 13:45 137,50 25,6 37,2 60,5 39,5 45,73 45,2 42,35 -10,84 0,30% -6,46

17 14:00 260,00 30,3 31,1 62,2 39,2 44,17 42,0 40,60 -8,49

0,012

0,68% -4,11

1,11%

(68)

52

0.00% 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.20% 1.40%

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

(TI-TA)/G

nc

SERI PARALEL

Gambar 5.1.Grafik Hubungan Efisiensi Kolektor Seri dan Paralel dengan (Ti-Ta/G).

Pada Gambar 5.1 dapat dilihat bahwa kolektor seri mempunyai efisiensi dan kemiringan garis lebih tinggi dari pada kolektor paralel, hal ini dikarenakan kolektor seri mempunyai FR lebih besar dari FR pada kolektor paralel dimana

dalam persamaan (2.1) FR sebagai faktor pengali sehingga sangat mempengaruhi

efisiensi. Dalam penelitian ini FR seri (0,017) lebih besar dari FR paralel (0,015),

(69)

53

5.2 Daya Sensibel

0.00% 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.20%

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00

GTa EF IS IEN S I SE N S IB E L ( w a tt ) SERI PARALEL

Gambar 5.2. Grafik Hubungan Daya Sensibel dengan Radiasi Surya yang Masuk

1.74 1.76 1.78 1.80 1.82 1.84 1.86 seri paralel DAY A S E NS IBE L RAT A-RAT A ( w a tt )

s eri paralel

Gambar 5.3. Daya Sensibel Rata-rata

Gambar 5.2 adalah Gambar yang menjelaskan pengaruh radiasi surya yang masuk kolektor terhadap daya sensibel. Dari Gambar 5.2 terlihat bahwa pada kolektor seri semakin besar radiasi surya yang masuk ke kolektor maka semakin

(70)

tinggi daya sensibelnya, tetapi pada kolektor paralel semakin besar radiasi yang masuk ke kolektor maka daya sensibelnya semakin kecil.

Dari Gambar 5.3 dapat kita lihat bahwa daya sensibel pada kolektor paralel lebih tinggi dari seri. Bila dilihat dari persamaan (2.4), perbedaan ini disebabkan oleh beda ΔT_wdi antara dua kolektor tersebut. ΔT_w pada kolektor paralel lebih besar dari kolektor seri.

5.3 Efisiensi Sensibel

0.00% 0.20% 0.40% 0.60% 0.80% 1.00% 1.20%

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00

EF

IS

IEN

S

I SEN

SIB

E

L

GTa

SERI PARALEL

Gambar 5.4. Grafik Hubungan Efisiensi Sensibel dengan Radiasi Surya yang Masuk.

Efisiensi sensibel adalah perbandingan antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa air dalam panci pemasak dengan jumlah radiasi surya yang datang selama waktu tertentu. Maka, efisiensi sensibel adalah perbandingan antara daya sensibel dengan radiasi surya yang datang.

Pada Gambar 5.4 di atas menjelaskan pengaruh radiasi surya yang masuk kolektor terhadap efisiensi sensibel. Dapat kita lihat bahwa efisiensi paralel lebih tinggi dari seri. Hal ini disebabkan daya sensibel paralel lebih tinggi dari seri.

(71)

55

5.4 Temperatur Air

36.00 37.00 38.00 39.00 40.00 41.00 42.00 43.00 44.00

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00

GTa T E M P E R AT U R AI R (C e lc iu s ) SERI PARALEL

Gambar 5.5. Grafik Hubungan Temperatur Air dengan Radiasi Surya yang Masuk Pada Gambar 5.5 terlihat bahwa temperatur paralel lebih tinggi dari seri. Hal ini disebabkan temperature awal air pada paralel lebih tinggi dari seri sehingga menyebabkan temperatur rata-rata air pada paralel lebih tinggi dari seri. 5.5 Perbandingan Dengan Percobaan Sebelumnya

Berikut ini merupakan grafik pebandingan efisiensi kolektor, efisiensi sensibel, dan temperatur air pada setiap variasi ketinggian dari 5cm, 7.5cm, dan 10cm.

GRAFIK EFISIENSI KOLEKTOR DARI TIGA VARIASI KETINGGIAN 0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50%

5 Cm 7.5 Cm 10 Cm

E F IS IE N SI K O LE K TO R

Efisiensi Kolektor Seri Efisiensi Kolektor Paralel

Gambar 5.6. Grafik Efisiensi Kolektor Dari Tiga Variasi Ketinggian

(72)

GRAFIK EFISIENSI SENSIBEL DARI TIGA VARIASI KETINGGIAN 0.00% 0.50% 1.00% 1.50% 2.00% 2.50%

5 Cm 7.5 Cm 10 Cm

D A Y A S E N S IB E L (w a tt)

Efisiensi Sensibel Seri Efisiensi Sensibel Paralel

Gambar 5.7. Grafik Efisiensi Sensibel Dari Tiga Variasi Ketinggian

GRAFIK TEMPERATUR AIR PADA TIGA VARIASI KETINGGIAN 46 48 50 52 54 56 58 60

5 Cm 7.5 Cm 10 Cm

T E M P E RAT UR AI R (CE L CI U S)

Temperatur Air Seri Temperatur Air Paralel

Gambar 5.8. Grafik Temperatur Air Dari Tiga Variasi Ketinggian

(73)

57 BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan analisis data, perhitungan dan pembahasan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Telah berhasil dibuat model kompor surya tipe kolektor pelat datar dengan memanfaatkan sumberdaya lokal yang ada.

2. Dari pengolahan data yang ada didapatkan perbandingan nilai efisiensi kolektor, efisiensi sensibel dan temperatur air maksimum yang dapat dihasilkan kompor surya pelat datar tipe seri dan paralel, seperti yang ada di bawah ini:

a. Nilai efisiensi pada kolektor seri lebih besar yaitu 1,25 %, sedangkan nilai efisiensi pada kolektor paralel adalah 1,05 %. b. Nilai efisiensi sensibel pada kolektor paralel lebih besar yaitu

1,11 %, sedangkan nilai efisiensi sensibel pada kolektorseri adalah 0.95 %.

c. Temperatur air pada kolektor seri lebih besar yaitu 51.65 oC, sedangkan temperatur air pada kolektor paralel adalah 50.25 oC. 3. Bila dibandingkan antara penelitian ini dengan penelitian

(Yulyanto,2008) dengan ketinggian antara fluida keluar kolektor dengan