i
UNJUK KERJA DESTILATOR AIR ENERGI SURYA DENGAN KONDENSER PASIF BELAKANG ATAS
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
Oleh:
Irvan Prakoso Aji NIM 105214036
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2014
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
PERFORMANCE OF SOLAR WATER DISTILLATION CONSISTING FACING UPWARDS PASSIVE CONDENSOR
ON REAR SIDE
Final Project
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements To Obtain The Sarjana Teknik Degree
Presented by:
Irvan Prakoso Aji NIM 105214036
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2014
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
vii
ABSTRAK
Air merupakan sumber kehidupan. Air yang digunakan seringkali tidak layak konsumsi karena terkontaminasi dengan garam, bakteri dan logam berat. Air tersebut akan mengganggu kesehatan jika dikonsumsi sehingga perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi. Salah satu cara pengolahan air terkontaminasi adalah destilasi.
Penelitian ini bertujuan mengetahui dan membandingkan unjuk kerja (efisiensi) pada destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif. Variasi yang digunakan adalah variasi ketinggian air 3 cm, variasi ketinggian air 2 cm, variasi ketinggian air 1 cm, variasi kondenser ditutup terpal dan variasi reflektor.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketinggian air 1 cm memberikan efisiensi aktual siang tertinggi sebesar 55% dan efisiensi aktual total tertinggi sebesar 59% dengan G 479,3 Watt/m2. Pemberian tutup terpal pada kondenser menghasilkan efisiensi aktual total lebih tinggi daripada efisiensi aktual total destilator air energi surya konvensional. Hal yang sama juga terjadi pada variasi dengan penambahan reflektor.
Kata kunci: destilasi, kondenser pasif, energi surya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
Water is important for living. However, raw water is often contaminated by salt, bacteria and heavy metal. Consuming it will increase health risk, therefore it is consecutive for water processing. One of the ways to process contaminated water is distillation.
This research aimed at knowing and comparing the efficiency of the conventional solar water distillator and solar water distillator consisting facing upwards passive condenser on rear side. Variations were applied on water level of 3 cm, 2 cm and 1 cm. To cover the condenser with tarpaulin and add the reflectors were also done as variation of 1 cm water level.
The result of this research showed that water level 1 cm variation had the highest day actual efficiency 55% and highest total actual efficiency 59% with G 479,3 Watt/m2. Condenser covered with tarpaulin variation had the total actual efficiency highest then the solar water distillator conventional. Same result also happened in reflector variation.
Keywords: distillation, passive condenser, solar energy
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xix
DAFTAR LAMPIRAN ... xxii
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Perumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 4
D. Batasan Masalah ... 4
xiii
E. Manfaat Penelitian ... 6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Dasar Teori Destilasi ... 7
B. Penelitian Yang Pernah Dilakukan ... 13
BAB III. METODE PENELITIAN A. Skema Alat Penelitian ... 16
B. Variabel yang Divariasikan ... 17
C. Parameter yang Diukur ... 20
D. Langkah Penelitian ... 21
E. Langkah Pengolahan Data ... 23
BAB IV. DATA DAN PEMBAHASAN A. Data yang Diperoleh ... 26
B. Pengolahan Data ... 42
C. Pembahasan ... 79
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 88
B. Saran ... 89
DAFTAR PUSTAKA ... 91
LAMPIRAN ... 93
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel Pengambilan Data ... 22 Tabel 3.2 Tabel Sifat Uap Air dan Uap Jenuh ... 24 Tabel 4.1 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 27 Tabel 4.2 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 27 Tabel 4.3 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 28 Tabel 4.4 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 28 Tabel 4.5 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 29 Tabel 4.6 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 29 Tabel 4.7 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 30 Tabel 4.8 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 30
xv
Tabel 4.9 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 31 Tabel 4.10 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 31 Tabel 4.11 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 32 Tabel 4.12 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 32 Tabel 4.13 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 33 Tabel 4.14 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 33 Tabel 4.15 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 34 Tabel 4.16 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 34 Tabel 4.17 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 35 Tabel 4.18 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Tabel 4.19 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 36 Tabel 4.20 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 36 Tabel 4.21 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 37 Tabel 4.22 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 37 Tabel 4.23 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 38 Tabel 4.24 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 38 Tabel 4.25 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 39 Tabel 4.26 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 39 Tabel 4.27 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 40 Tabel 4.28 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 40
xvii
Tabel 4.29 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 41 Tabel 4.30 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 41 Tabel 4.31 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 42 Tabel 4.32 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 47 Tabel 4.33 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 49 Tabel 4.34 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 55 Tabel 4.35 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 57 Tabel 4.36 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-2 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 62 Tabel 4.37 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 64 Tabel 4.38 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 70
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
Tabel 4.39 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 72 Tabel 4.40 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-2 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 77
xix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Posisi Kondenser Pasif Belakang Atas... 5 Gambar 2.1 Destilator ... 8 Gambar 2.2 Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas ... 10 Gambar 2.3 Proses Kerja Destilator Air Energi Surya Konvensional ... 11 Gambar 2.4 Proses Kerja Destilator Air Energi Surya dengan
Kondenser Pasif Belakang Atas ... 11 Gambar 3.1 Destilator Air Energi Surya Konvensional... 16 Gambar 3.2 Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas ... 17 Gambar 3.3 Ketinggian Air Terkontaminasi yang Didestilasi ... 18 Gambar 3.4 Destilator Air Energi Surya Konvensional
dengan Reflektor ... 19 Gambar 3.5 Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser
Belakang Atas Ditutup Terpal ... 19 Gambar 3.6 Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas dan Reflektor ... 20 Gambar 4.1 Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian
Air 3 cm ... 48
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xx
Gambar 4.2 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual (ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 48
Gambar 4.3 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ... 49 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian
Air 2 cm ... 55 Gambar 4.5 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 56 Gambar 4.6 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ... 56 Gambar 4.7 Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian
Air 1 cm ... 63 Gambar 4.8 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 63 Gambar 4.9 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ... 64 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser
Ditutup Terpal ... 70 Gambar 4.11 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 71
xxi
Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ... 71 Gambar 4.13 Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada
Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 78 Gambar 4.14 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Reflektor ... 78 Gambar 4.15 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ... 79
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh ... 93
Lampiran 2. Foto Alat Penelitian ... 94
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Air merupakan sumber kehidupan. Setiap makhluk hidup membutuhkan air, tidak terkecuali manusia. Manusia sangat memerlukan air untuk berbagai kepentingan seperti untuk minum, masak, mencuci, mandi dll. Berdasarkan sumber air, terdapat dua jenis air yaitu air tawar dan air asin. Air tawar adalah air yang berasal dari sumber mata air yang berada di bawah tanah atau dari air hujan. Air asin adalah air yang berasal dari laut dengan kandungan garam yang tinggi. Air asin tidak dapat dikonsumsi oleh manusia secara langsung karena kandungan garam tersebut. Menurut Kusnaedi (2010:5) air yang digunakan harus memenuhi syarat dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Secara kualitas, air harus tersedia pada kondisi yang memenuhi syarat kesehatan. Kualitas air dapat ditinjau dari segi fisika, kimia, dan biologi. Air yang dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari harus memenuhi standar baku air rumah tangga.
Permasalahan ketersediaan air sekarang ini sangat beragam.
Permasalahan tersebut antara lain terbatasnya sumber air dan pencemaran air. Terbatasnya sumber air adalah kondisi dimana sumber air yang tersedia tidak mencukupi kebutuhan air yang digunakan. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu musim kemarau yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
berkepanjangan, daerah yang menurut letak geogafisnya memungkinkan sulitnya ditemui sumber air, dan berkurangnya sumber air karena ulah manusia. Selain itu, permasalahan air yang lain adalah pencemaran air.
Menurut Effendi (2003:12), pencemaran air adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan tidak lagi berfungsi sesuai peruntukannya. Pencemaran air berdampak pada banyak hal. Menurut A World Bank Country Study dalam buku yang berjudul Indonesia:
Environment and Development (1994:29), air yang tidak bersih untuk diminum langsung adalah salah satu sumber utama dari penyakit di Indonesia, dan keterbatasan fasilitas sanitasi adalah penyebab utama dari pencemaran tinja pada sumber-sumber air perkotaan.
Destilator air energi surya adalah alat yang pada dasarnya memiliki prinsip kerja seperti alat penyulingan pada umumnya yaitu memisahkan air dari zat pengotor. Prinsip kerja destilator air energi surya adalah menguapkan air terkontaminasi dengan bantuan panas matahari dan memindahkan uap air tersebut ke tempat lain untuk selanjutnya dikondensasi kembali. Air terkontaminasi yang diuapkan dapat terpisah dari unsur lainnya karena perbedaan titik didih sehingga diperoleh air murni. Alat tersebut dapat digunakan untuk memisahkan air dari bakteri, logam berat, mineral, dan garam. Destilator air energi surya konvensional umumnya terdiri dari bak destilator dengan kaca penutup yang berfungsi
3
sebagai jalur masuknya sinar matahari sekaligus tempat pengembunan uap air. Proses penguapan dan pengembunan pada destilator air jenis ini terjadi di satu ruangan yaitu di bak destilator. Permasalahan pada destilator air energi surya konvensional adalah terbatasnya ruangan pada bak destilator.
Hal tersebut membuat proses penguapan pada air terkontaminasi tidak berjalan dengan cepat karena konsentrasi uap air di dalam ruangan bak destilator menjadi terlalu tinggi dan berakibat pada kuantitas produk hasil destilasi yang kurang maksimal. Untuk itu diperlukan ruangan tambahan berupa kondenser pasif agar konsentrasi uap air dapat berpindah sebagian menuju kondenser sehingga proses penguapan dapat berjalan lebih cepat dan produk hasil destilasi meningkat. Kondenser pasif ini dirancang agar memiliki volume yang sama dengan volume bak destilator dan dipasang di bagian belakang bak destilator.
Destilator energi surya dengan kondenser atas sangat cocok untuk diterapkan dalam mengatasi permasalahan keterbatasan air di Indonesia karena memiliki prinsip kerja yang relatif sederhana, menggunakan energi yang mudah dan murah untuk didapat dan terbuat dari bahan yang telah tersedia di pasaran sehingga proses pembuatannya relatif mudah.
Keuntungan alat destilator energi surya sebagai penjernih air di antaranya tidak memerlukan biaya tinggi dalam pembuatannya, pengoperasian dan perawatannya mudah (Kunze, 2001). Selain itu, destilator yang telah dilengkapi dengan kondenser pasif ini adalah solusi dari permasalahan pada destilator air energi surya konvensional.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
B. Perumusan Masalah
Bagaimana efisiensi destilator air energi surya dengan penambahan kondenser pasif atas yang terletak di bagian belakang bak destilator menghadap ke atas yang selanjutnya disebut sebagai kondenser pasif belakang atas dengan volume bak 281,25 liter dan perbandingan volume bak destilator dengan kondenser 1:1?
C. Tujuan Penelitian
1. Membuat alat destilasi air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas
2. Meneliti efisiensi alat destilasi air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas
3. Membandingkan efisiensi alat destilasi air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dengan alat destilasi energi surya konvensional tanpa kondenser pasif
D. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini terdapat batasan masalah yang perlu dijelaskan agar tidak menimbulkan pengertian yang berbeda-beda. Istilah tersebut adalah :
1. Bak destilator
Bak destilator adalah bak destilasi jenis horizontal dengan kaca yang terletak dibagian atas. Bak destilator yang digunakan memiliki volume 281,25 liter dengan kemiringan kaca penutup 15˚.
5
2. Kondenser pasif belakang atas
Kondenser pasif belakang memiliki dimensi dan volume yang sama dengan bak destilator. Bagian penutup kondenser menggunakan bahan pelat alumunium dengan ketebalan 0,3 mm. Kondenser terpasang di bagian belakang bak destilator dan dipasang dengan posisi seperti pada gambar:
Gambar 1.1. Posisi Kondenser Pasif Belakang Atas
3. Ketinggian air terkontaminasi pada bak destilator yang diteliti sebanyak 3 variasi :
a. 10 mm b. 20 mm c. 30 mm
4. Variasi kondenser pasif ditutup dengan terpal plastik menggunakan ketinggian air terkontaminasi pada bak destilator dengan ketinggian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10 mm. Kondenser ditutup dengan terpal plastik dengan asumsi kondenser tidak menerima energi matahari atau kalor dari luar.
5. Variasi penambahan reflektor pada bak destilator menggunakan ketinggian air terkontaminasi pada bak destilator 10 mm.
6. Air yang digunakan adalah air sumur Universitas Sanata Dharma dan tidak dipanaskan terlebih dahulu sebelum didestilasi.
7. Rugi-rugi akibat gesekan pada saluran masuk air terkontaminasi dan saluran keluar air hasil destilasi diabaikan.
8. Energi pantulan (ρ) dan energi serapan (α) pada air terkontaminasi saat dipanaskan diabaikan.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk menambah kepustakaan tentang destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas yang selanjutnya dapat digunakan sebagai referensi bagi peneliti yang akan melakukan penelitian serupa.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori Destilasi
Destilator energi surya adalah alat yang pada dasarnya memiliki prinsip kerja seperti alat penyulingan yaitu untuk memisahkan air dari zat yang tidak diinginkan atau zat kontaminan. Komponen utama destilator adalah bak destilator dengan kaca penutup pada bagian atas. Bak destilator memiliki fungsi sebagai tempat penampung air yang akan didestilasi dan sebagai absorber energi surya. Untuk memperbesar absorpsivitas energi surya maka bak dicat dengan warna hitam. Menurut Cengel (2000:589) cat hitam memiliki absorpsivitas sebesar 0,97 sehingga dapat menyerap energi surya dengan baik. Kaca penutup pada bagian atas memiliki fungsi sebagai penutup bak agar uap air di dalam bak air tidak keluar. Penggunaan kaca sebagai penutup dimaksudkan agar energi surya dapat masuk dengan mudah ke dalam bak air. Selain itu, kaca penutup juga berfungsi sebagai kondenser agar uap air di dalam bak air dapat mengembun atau berubah fase menjadi cair. Bak air umumnya juga dilengkapi dengan saluran masuk air terkontaminasi yang akan didestilasi, saluran keluar air hasil destilasi dan sistem pengatur volume air yang akan didestilasi. Sistem pengatur tersebut berfungsi mengatur volume air yang akan didestilasi sesuai dengan keinginan. Jumlah volume air yang terlalu banyak dapat mengakibatkan proses penguapan berjalan lambat sedangkan jumlah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
volume air yang terlalu sedikit dapat mengakibatkan suhu di dalam bak destilator terlalu tinggi dan kaca penutup menjadi pecah. Pengaturan volume perlu dilakukan untuk mendapatkan hasil destilasi yang maksimal.
Gambar 2.1 Destilator
Proses destilasi menggunakan proses penguapan dan pengembunan.
Energi surya yang datang memanasi bak destilator dan diserap oleh air terkontaminasi yang didestilasi. Akibatnya air tersebut berubah fase dari cair menjadi gas berupa uap air. Pada proses ini, bahan-bahan yang mengkontaminasi air tidak dapat berubah fase dan terpisah dari air yang telah menjadi gas. Uap air yang bersentuhan dengan kaca akan mengembun. Pengembunan tersebut diakibatkan suhu lingkungan di bagian kaca luar lebih rendah dibandingkan suhu bak air di bagian kaca dalam sehingga panas mengalir dari uap air menuju lingkungan. Embun mengalir ke saluran keluar karena posisi kaca yang miring.
9
Kondensor pasif adalah suatu volume yang dapat ditambahkan pada alat destilasi air energi matahari, misalnya berbentuk kotak. Penggunaan kondensor pasif diharapkan meningkatkan efisiensi alat destilasi air energi surya karena:
1. Dapat meningkatkan kecepatan proses pengembunan (temperaturnya dapat diupayakan rendah),
2. Dapat meningkatkan kapasitas pengembunan karena pengembunan tidak hanya terjadi di kaca tetapi juga di kondensor pasif,
3. Dapat mempercepat proses penguapan. Berpindahnya sejumlah massa uap air dari bak destilator ke kondensor menyebabkan massa uap air di bak destilator berkurang sehingga penguapan dapat lebih cepat,
4. Dengan kondensor energi panas dalam uap air dapat digunakan untuk penguapan air pada tingkat berikutnya atau disimpan dalam penyimpan panas untuk proses destilasi air pada malam hari. Tanpa kondensor energi uap air hanya akan dibuang di kaca.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2.2. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif Belakang Atas
Mekanisme perpindahan massa uap air dari bak air ke kaca penutup pada alat destilasi air terjadi secara: konveksi alami, purging dan difusi.
Sebagian besar massa uap air berpindah secara konveksi alami dan hanya sebagian kecil yang berpindah secara purging dan difusi. Mekanisme perpindahan massa uap air dari destilator ke dalam kondensor pasif pada alat destilasi air dengan kondensor pasif terjadi secara: purging dan difusi.
Sebagian besar massa uap air berpindah secara purging dan hanya sebagian kecil yang berpindah secara difusi.
11
Gambar 2.3. Proses kerja destilator air energi surya konvensional
Gambar. 2.4 Proses kerja destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Konveksi alami adalah mekanisme berpindahnya massa uap air karena perbedaan temperatur. Molekul air yang mempunyai temperatur lebih tinggi akan mempunyai energi kinetik yang lebih besar dan dapat lepas dari permukaan air (menguap). Purging adalah mekanisme berpindahnya massa uap air yang disebabkan adanya perbedaan tekanan. Uap air akan mengalir dari tempat yang mempunyai tekanan lebih tinggi ke tempat yang mempunyai tekanan lebih rendah. Difusi adalah mekanisme berpindahnya massa uap air yang disebabkan perbedaan konsentrasi uap air. Uap air akan mengalir dari tempat dengan konsentrasi uap tinggi ke tempat dengan konsentrasi uap rendah. Menurut Fath (1993), besar perpindahan massa uap air dari destilator ke kondensor pasif dengan mekanisme purging sebanding dengan perbandingan antara volume kondensor pasif dengan jumlah volume kondensor pasif dan destilator.
𝑚𝑚𝑝𝑢𝑟𝑔𝑖𝑛𝑔
𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑝𝑎𝑛 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑘𝑜𝑛𝑑𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟
𝑘𝑜𝑛𝑑𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 +𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 (2.1)
Efisiensi alat destilasi energi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah radiasi surya yang datang selama waktu tertentu (Arismunandar, 1995):
𝜂 = 𝑚𝑔.𝑓𝑔
𝐴𝐶 𝐺.𝑑𝑡0𝑡 (2.2)
13
dengan AC adalah luas alat destilasi (m2), dt adalah lama waktu pemanasan (detik), G adalah energi surya yang datang (W/m2), hfg adalah panas laten air (kJ/(kg)) dan mg adalah massa uap air (kg). Massa uap air (mg) dapat diperkirakan dengan persamaan matematis berikut (Arismunandar, 1995):
𝑚𝑔.𝑓𝑔 = 𝑞𝑢𝑎𝑝 = 16,27. 10−3. 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣. 𝑃𝑊−𝑃𝐶
𝑇𝑊−𝑇𝐶 (2.3)
𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 = 8,84. 10−4 𝑇𝑊− 𝑇𝐶+ 𝑃𝑊−𝑃𝐶
268,9.103−𝑃𝑊. 𝑇𝑊 13. 𝑇𝑊− 𝑇𝐶 (2.4)
Dengan quap adalah bagian dari energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan (kW/m2), qkonv adalah bagian dari energi matahari yang berpindah karena konveksi (kW/m2), PW adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2), PC adalah tekanan parsial uap air pada temperatur kaca penutup (N/m2), TW adalah temperatur air (K) dan TC
adalah temperatur kaca penutup (K).
B. Penelitian Yang Pernah Dilakukan
Alat destilasi air laut energi surya menggunakan arang sebagai absorber sekaligus sebagai sumbu menghasilkan efisiensi 15% di atas alat destilasi jenis sumbu. Pada penelitian ini alat destilasi diposisikan miring dan air laut dialirkan dari satu sisi alat kesisi lain yang lebih rendah (Naim et. al., 2002a). Penelitian alat destilasi energi surya menggunakan penyimpan panas dengan material berubah fase menghasilkan air destilasi 4,536 L/m2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dalam 6 jam atau setara dengan efisiensi 36,2%. Material penyimpan panas yang digunakan adalah air lilin parafin dan minyak parafin. Dengan menggunakan bahan penyimpan panas alat destilasi ini dapat bekerja siang dan malam (Naim et. al., 2002b). Penelitian alat destilasi surya satu tingkat menggunakan aspal sebagai penyimpan panas dapat bekerja siang dan malam. Efisiensi yang dihasilkan sampai 51%. Proses destilasi pada malam hari memberikan kontribusi sebanyak 16% dari total air destilasi yang dihasilkan. Alat destilasi ini dilengkapi dengan penyembur air (Badran, 2007). Penelitian alat destilasi energi surya jenis kolam tunggal seluas 3m2 di Amman, Jordania menggunakan campuran garam, pemberian warna lembayung dan arang untuk meningkatkan daya serap air terhadap energi surya menghasilkan peningkatan efisiensi sebesar 26%
(Nijmeh et. al., 2005). Penelitian destilasi energi surya dengan posisi kondensor di bagian bawah destilator dan posisi destilator miring menghasilkan kenaikan efisiensi yang cukup baik sehingga dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 5,1 kg/(m2.hari). Posisi alat destilasi yang miring menyebabkan terjadinya sirkulasi alami udara yang mendorong uap air ke kondensor di bagian bawah. Pada alat destilasi dengan posisi miring berpindahnya uap air disebabkan oleh beda tekanan destilator dengan kondensor dan sirkulasi alami (Fath et. al.,2004).
Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 50% (Fath et.
al., 1993). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan
15
kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 48% sampai 70% jika kondensor mengalami pendinginan (Bahi et.
al., 1999). Penelitian destilasi air energi surya dengan kondensor pasif menghasilkan efisiensi yang berbeda pada posisi kondensor yang berbeda.
Posisi kondensor di bagian atas alat destilasi menghasilkan efisiensi 15,1%
sementara pada posisi di bawah dihasilkan efisiensi 30,54%. (Ahmed, 2012)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Skema Alat Penelitian
Alat destilator air energi surya pada penelitian ini terdiri dari :
1. Alat destilator air energi surya konvensional atau destilator air energi surya tanpa kondenser pasif belakang atas (Gambar 3.1).
2. Alat destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas (Gambar 3.2).
Gambar 3.1. Destilator Air Energi Surya Konvensional
17
Gambar 3.2. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif Belakang Atas
B. Variabel yang Divariasikan
Variabel yang divariasikan antara lain :
1. Ketinggian air terkontaminasi di dalam bak destilator (Gambar 3.3) a. 10 mm
b. 20 mm c. 30 mm
2. Konfigurasi alat destilator air energi surya : a. Destilator air energi surya konvensional
b. Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor (Gambar 3.3)
c. Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas ditutup terpal plastik (Gambar 3.4).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
d. Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dan reflektor (Gambar 3.5).
(a)
(b)
(c)
Gambar 3.3. Ketinggian Air Terkontaminasi yang Didestilasi
19
Gambar 3.4. Destilator Air Energi Surya Konvensional dengan Reflektor
Gambar 3.5. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Belakang Atas Ditutup Terpal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.6. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif Belakang Atas dan Reflektor
C. Parameter yang Diukur
Parameter yang diukur antara lain :
1. Temperatur air terkontaminasi di dalam bak destilator (TW) 2. Temperatur kaca penutup (TC)
3. Temperatur kondenser pasif belakang atas (TK)
4. Volume air hasil destilasi yang dihasilkan oleh bak destilator (VBak) 5. Volume air hasil destilasi yang dihasilkan oleh kondenser pasif
belakang atas (VKond)
6. Energi surya yang datang (G) 7. Lama waktu pengambilan data (t)
Pengukuran temperatur pada air terkontaminasi, udara pada kondenser pasif dan kaca penutup menggunakan sensor temperature TDS (Dallas
21
Semiconductor Temperature Sensor), pengukuran pertambahan volume air hasil destilasi menggunakan level kapasitif dan pengukuran energi surya yang datang menggunakan Solar Meter yang telah dikalibrasi terlebih dahulu dengan Pyranometer. Pemeriksaan atau monitoring kinerja alat ukur dan data yang telah didapat menggunakan software microcontroller Arduino 1.5.2. Pengambilan data setiap 1 skema penelitian adalah 6 hari dan dalam 1 hari pengambilan data dilakukan selama 8 jam dimulai pukul 08.00 WIB sampai dengan 16.00 WIB.
D. Langkah Penelitian
Langkah penelitian antara lain:
1. Persiapan dan penyusunan alat.
Penyusunan alat dilakukan sesuai dengan masing-masing skema alat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 3.1. Tabel Pengambilan Data
No Destilator acuan Variasi konfigurasi destilator
Variasi ketinggian
air
1 Destilator air energi surya konvensional
Destilator air energi surya dengan kondenser
pasif atas
10 mm 20 mm 30 mm Destilator air energi
surya dengan kondenser pasif atas ditutup terpal
plastik
10 mm
2
Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor
Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dan
reflektor
10 mm
2. Pemasangan soket TDS dan level, soket baterai pada Stalker.
Pemasangan soket baterai adalah awal pengambilan data.
Pengambilan data dilakukan pada masing-masing skema destilator secara bergantian dan bersamaan dengan destilator air energi surya konvensional sebagai acuan pembanding.
3. Pemeriksaan dalam pengambilan data.
Pemeriksaan dilakukan dengan cara menghubungkan logger dengan perangkat laptop dan pemeriksaan data menggunakan software Arduino. Pengambilan data dilakukan selama 8 jam perhari selama 6 hari berturut-turut untuk masing-masing variabel yang divariasikan.
4. Pencatatan data.
Pencatatan data yang dilakukan secara otomatis oleh stalker antara lain TW, TK, TC, G, t dilakukan setiap 6 detik dan pencatatan manual
23
yang dilakukan peneliti antara lain VBak, VKond dilakukan sebelum pengambilan data dan sesudah pengambilan data.
5. Pemeriksaan alat setelah pengambilan data.
Pemeriksaan dilakukan untuk memastikan kesiapan alat jika digunakan pada pengambilan data pada hari berikutnya. Kesiapan alat yang dimaksud adalah tidak terjadi kebocoran pada alat dan tidak terjadi error pada instrumen alat ukur.
E. Langkah Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dalam beberapa langkah yang harus dilakukan:
1. Memilah data yang akan digunakan yaitu mencari data pada kondisi TW lebih besar dibandingkan TC karena persamaan 2.2, 2.3 dan 2.4 hanya dapat digunakan dengan syarat TW >TC.
2. Interpolasi tekanan parsial uap air pada temperatur air (PW) dengan fungsi TW, tekanan parsial pada kaca penutup (PC) dengan fungsi TC, dan panas laten air (hfg) dengan fungsi TW. Interpolasi dilakukan berdasar pada Tabel 3.2. Sifat Air dan Uap Jenuh.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 3.2. Tabel Sifat Uap Air dan Uap Jenuh
T
(˚C) P (bar) hfg
(kJ/kg) T
(˚C) P (bar) hfg
(kJ/kg) 0,01 0,006112 2500,8 26 0,033600 2439,5
1 0,006566 2498,3 27 0,035640 2437,2 2 0,007054 2495,9 28 0,037780 2434,8 3 0,007575 2493,6 29 0,040040 2432,4 4 0,008129 2491,3 30 0,042420 2430,0 5 0,008719 2488,9 32 0,047540 2425,3 6 0,009346 2486,6 34 0,053180 2420,5 7 0,010010 2484,3 36 0,059400 2415,8 8 0,010720 2481,9 38 0,066240 2411,0 9 0,011470 2479,6 40 0,073750 2406,2 10 0,012270 2477,2 42 0,081980 2401,4 11 0,013120 2474,9 44 0,091000 2396,6 12 0,014010 2472,5 46 0,100900 2391,8 13 0,014970 2470,2 48 0,111600 2387,0 14 0,015970 2467,8 50 0,123300 2382,1 15 0,017040 2465,5 55 0,157400 2370,1 16 0,018170 2463,1 60 0,199200 2357,9 17 0,019360 2460,8 65 0,250100 2345,7 18 0,020630 2458,4 70 0,311600 2333,3 19 0,021960 2456,0 75 0,385500 2320,8 20 0,023370 2453,7 80 0,473600 2308,3 21 0,024860 2451,4 85 0,578000 2295,6 22 0,026420 2449,0 90 0,701100 2282,8 23 0,028080 2446,6 95 0,845300 2269,8 24 0,029820 2444,2 100 1,013250 2256,7
25 0,031660 2441,8
3. Menghitung panas yang berpindah ke tutup dengan cara konveksi (qkonveksi) menggunakan persamaan (2.4)
4. Menghitung panas yang berpindah ketutup dengan cara penguapan (quap) menggunakan persamaan (2.3)
5. Menghitung massa uap air (mg) menggunakan persamaan (2.3)
25
6. Menghitung efisiensi (η) menggunakan persamaan (2.2) dengan luas bidang penerima energi surya adalah luas alas destilator (AC) sebesar 1,125 m2. Khusus variasi reflektor luasan bidang penerima energi surya adalah luas alas destilator ditambah luas reflektor (AC reflektor) sebesar 2,2375 m2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
A. Data yang Diperoleh
Pengambilan data berdasarkan variasi skema alat:
1. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.
2. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 2 cm.
3. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 3 cm.
4. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas ditutup terpal plastik. Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.
5. Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor dan destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dan reflektor.
Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.
Pengambilan data mendapatkan hasil sebagai berikut :
27
Tabel 4.1. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 25 November 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW Vbak TC TKond TW Vbak VKond (watt/m2)
(°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 31,1 33,2 0,00 41,5 40,0 33,6 0,00 0,00 524,2 2 34,0 36,5 0,03 33,9 36,3 37,9 0,25 0,15 282,7 3 38,3 41,9 0,04 37,5 39,7 42,2 0,26 0,16 503,1 4 38,7 45,4 0,13 37,4 41,5 45,5 0,27 0,17 449,6 5 36,3 45,9 0,34 35,0 40,3 45,1 0,33 0,18 306,1 5 34,1 43,6 0,49 32,5 37,0 42,0 0,34 0,19 95,8 6 31,8 40,7 0,59 29,6 33,8 38,6 0,39 0,22 114,6 8 31,2 39,4 0,61 29,3 32,9 37,2 0,40 0,23 66,7
Total 0,61 Total 0,64
Tabel 4.2. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 26 November 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2)
(°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 42,0 31,1 0,0 40,9 36,2 30,2 0,0 0,0 553,0 2 47,1 41,0 0,0 46,0 43,9 40,2 0,05 0,03 678,9 3 46,1 50,5 0,04 43,8 47,6 48,6 0,07 0,03 564,7 4 45,0 52,0 0,20 42,5 47,7 49,7 0,14 0,03 449,5 5 40,7 51,5 0,42 37,7 32,0 48,5 0,22 0,05 342,0 6 35,7 47,0 0,63 33,0 40,1 43,1 0,29 0,09 178,7 7 33,1 42,8 0,78 30,7 35,7 39,0 0,35 0,12 99,6
8 - - - -
Total 0,78 Total 0,46
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.3. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 27 November 2013
Ja
m Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2)
(°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 24,0 28,5 0,00 25,3 26,1 27,5 0,00 0,00 0,0 2 27,8 26,7 0,00 27,0 26,6 25,6 0,00 0,00 0,0 3 30,4 26,9 0,00 29,4 28,5 26,2 0,00 0,00 102,2 4 32,8 29,9 0,00 33,7 32,1 29,3 0,00 0,00 305,1 5 30,0 36,4 0,00 30,5 33,3 35,8 0,00 0,00 83,5 6 31,6 36,5 0,00 31,8 33,4 35,5 0,00 0,00 196,7 7 30,3 37,5 0,00 31,4 34,3 36,4 0,00 0,00 249,0 8 30,7 38,1 0,29 31,8 34,5 36,9 0,03 0,12 241,2
Total 0,29 Total 0,15
Tabel 4.4. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 28 November 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2)
(°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 38,1 33,3 0,02 39,7 36,8 32,6 0,01 0,00 463,9 2 34,7 37,3 0,02 34,0 37,0 39,2 0,01 0,02 247,2 3 41,2 45,0 0,02 40,5 43,0 46,3 0,02 0,02 438,7 4 42,8 50,4 0,12 43,5 46,4 51,4 0,08 0,02 460,4 5 42,2 51,2 0,32 43,0 46,6 51,2 0,22 0,02 528,6 6 43,8 51,9 0,51 40,5 45,5 50,1 0,41 0,16 344,0 7 37,8 50,7 0,74 35,7 42,9 46,8 0,58 0,31 233,6 8 35,3 47,8 0,87 33,3 39,1 44,6 0,66 0,38 158,8
Total 0,87 Total 1,04
29
Tabel 4.5. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 29 November 2013
Ja
m Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond
(watt/m2 ) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 31,6 41,3 0,07 31,2 32,7 35,9 0,03 0,01 168,6 2 31,3 42,8 0,47 30,5 32,9 37,3 0,05 0,01 92,5 3 31,1 42,9 0,64 31,7 33,3 37,1 0,06 0,08 261,1 4 35,1 47,1 0,64 37,1 39,3 41,9 0,08 0,08 353,3 5 34,7 48,8 0,85 35,7 38,8 42,9 0,13 0,10 251,9 6 35,5 48,9 1,07 35,7 38,4 42,5 0,20 0,14 204,6 7 35,1 48,4 1,40 35,5 37,8 42,1 0,26 0,21 198,3 8 34,3 47,9 1,62 34,6 37,2 41,6 0,29 0,23 164,2
Total 1,62 Total 0,52
Tabel 4.6. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 30 November 2013
Ja
m Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2 ) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 37,8 34,4 0,12 39,9 36,2 32,7 0,0 0,0 565,8 2 35,4 40,5 0,05 34,6 36,9 41,0 0,05 0,01 275,1 3 40,0 43,9 0,08 39,9 41,8 44,9 0,09 0,01 442,6 4 35,9 45,1 0,20 36,0 40,0 45,6 0,18 0,01 368,7 5 36,1 45,1 0,31 35,9 40,3 45,5 0,30 0,02 401,1 6 34,6 43,5 0,40 33,8 37,8 43,8 0,40 0,13 187,4 7 33,1 41,1 0,54 32,0 35,7 41,5 0,51 0,24 81,0 8 30,5 39,0 0,58 29,5 33,4 39,4 0,55 0,29 47,1
Total 0,58 Total 0,84
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.7. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm
Tanggal 3 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 36,3 38,3 0,01 35,6 37,3 35,1 0,00 0,00 324,1 2 42,0 47,2 0,01 38,9 43,2 43,4 0,00 0,00 289,1 3 39,3 45,2 0,10 35,5 39,0 42,4 0,07 0,01 98,4 4 38,7 45,9 0,14 36,4 40,1 42,5 0,09 0,01 172,6 5 32,5 40,2 0,31 29,0 35,5 37,2 0,16 0,03 0,0 6 41,3 44,9 0,32 38,3 41,8 41,6 0,22 0,02 379,4 7 36,1 43,4 0,39 33,1 37,9 41,9 0,28 0,06 92,3 8 32,8 39,8 0,43 30,4 34,9 39,8 0,32 0,12 48,1
Total 0,43 Total 0,43
Tabel 4.8. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm
Tanggal 4 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 40,7 43,2 0,01 38,0 41,3 42,6 0,0 0,0 328,8 2 43,3 48,7 0,06 39,4 43,4 45,0 0,03 0,02 334,5 3 48,1 54,2 0,13 44,1 47,7 52,1 0,11 0,06 465,5 4 49,7 56,7 0,36 45,7 50,0 54,8 0,25 0,06 469,4 5 51,6 59,2 0,61 49,3 53,2 57,5 0,43 0,14 558,2 6 55,1 63,3 0,95 53,6 60,3 59,3 0,66 0,29 617,6 7 50,5 60,9 1,33 48,0 57,3 60,2 0,91 0,48 359,0 8 43,5 53,8 1,62 40,7 62,9 54,0 1,04 0,58 160,2
Total 1,62 Total 1,62
31
Tabel 4.9. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm
Tanggal 5 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 39,9 41,7 0,60 39,7 38,5 32,2 0,12 0,09 457,5 2 44,0 48,2 0,60 39,9 43,8 45,8 0,15 0,11 339,9 3 50,7 54,7 0,66 45,3 46,9 50,1 0,19 0,11 486,0 4 54,9 62,9 0,80 50,9 53,4 58,5 0,32 0,12 589,7 5 54,8 64,8 0,93 51,9 54,9 60,1 0,50 0,23 557,8 6 45,0 57,2 1,11 40,2 47,8 55,4 0,74 0,37 143,8 7 36,3 45,7 1,28 31,4 37,3 46,1 0,95 0,50 33,0 8 33,9 40,5 1,33 31,4 35,1 41,6 1,04 0,55 7,1
Total 1,33 Total 1,59
Tabel 4.10. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm
Tanggal 6 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 50,2 52,7 0,01 49,6 47,0 40,5 0,01 0,00 739,8 2 52,5 58,8 0,06 49,1 51,4 54,1 0,03 0,02 618,6 3 58,8 66,2 0,16 55,5 56,1 60,4 0,16 0,07 709,5 4 62,0 70,0 0,31 58,6 58,7 64,2 0,38 0,20 746,4 5 60,8 71,5 0,46 56,8 61,0 66,8 0,62 0,38 514,3 6 58,9 68,0 0,61 57,5 59,6 64,6 0,87 0,57 613,2 7 46,7 60,4 0,78 44,2 52,8 59,8 1,18 0,77 249,7 8 42,5 52,4 0,78 38,7 45,2 53,5 1,45 0,90 158,9
Total 0,78 Total 2,34
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.11. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm
Tanggal 7 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 43,3 47,9 0,00 40,5 43,5 47,3 0,00 0,00 357,4 2 47,2 52,7 0,07 45,6 46,7 51,3 0,01 0,00 565,7 3 49,2 56,8 0,27 46,5 49,4 55,7 0,13 0,01 479,7 4 45,6 56,1 0,52 44,6 49,2 56,5 0,31 0,07 404,7 5 41,8 48,8 0,79 36,2 41,7 50,7 0,55 0,25 22,4 6 38,7 43,1 0,87 32,8 36,0 44,1 0,67 0,38 0,0 7 35,4 39,2 0,90 30,6 33,0 40,1 0,73 0,43 0,0 8 33,8 37,5 0,92 29,5 31,5 38,4 0,75 0,46 0,0
Total 0,92 Total 1,21
Tabel 4.12. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm
Tanggal 9 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 34,9 36,0 0,01 33,8 34,6 31,7 0,02 0,00 303,8 2 40,2 42,3 0,03 40,1 42,3 43,3 0,04 0,01 359,2 3 44,9 49,6 0,09 41,8 43,9 46,6 0,09 0,00 435,4 4 47,5 54,2 0,23 44,0 46,9 50,9 0,19 0,02 458,9 5 44,2 52,1 0,44 40,5 44,2 50,1 0,32 0,06 352,3 6 41,8 49,4 0,64 38,5 42,2 48,5 0,47 0,12 291,5 7 42,8 49,5 0,80 40,8 43,0 48,4 0,57 0,19 320,7 8 39,8 47,9 0,90 36,9 41,3 47,4 0,64 0,23 177,7
Total 0,90 Total 0,87
33
Tabel 4.13. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm
Tanggal 11 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 50,4 57,0 0,00 47,3 51,2 53,7 0,00 0,00 655,1 2 55,2 64,2 0,23 50,8 54,9 60,8 0,10 0,04 700,6 3 55,2 65,4 0,53 51,5 55,7 62,3 0,32 0,16 614,3 4 55,5 63,0 0,80 50,2 55,5 61,6 0,54 0,34 305,6 5 65,1 56,4 0,83 56,7 54,8 53,0 0,60 0,45 0,0 6 49,3 51,0 0,92 44,1 47,9 51,8 0,62 0,48 0,0 7 39,5 43,0 1,09 32,2 37,5 44,6 0,71 0,59 0,0 8 31,9 34,5 1,16 26,9 29,7 36,7 0,84 0,72 0,0
Total 1,16 Total 1,56
Tabel 4.14. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm
Tanggal 12 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 39,4 45,1 0,00 34,9 38,7 42,3 0,1 0,0 195,5 2 34,0 37,7 0,14 29,9 33,0 38,6 0,15 0,00 21,6 3 32,6 33,6 0,14 29,7 30,7 35,2 0,18 0,00 0,0 4 36,6 41,6 0,14 35,3 37,4 40,7 0,18 0,00 335,3 5 40,8 48,4 0,18 38,6 40,5 44,9 0,18 0,00 408,1 6 36,4 44,6 0,38 34,2 38,8 44,3 0,42 0,20 191,2 7 32,2 37,9 0,49 30,8 34,2 39,9 0,42 0,20 131,8 8 29,3 33,3 0,55 28,4 31,4 37,0 0,43 0,20 74,4
Total 0,55 Total 0,64
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.15. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm
Tanggal 13 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 47,1 52,7 0,00 45,3 49,0 50,5 0,00 0,00 544,0 2 52,7 60,0 0,19 49,9 52,2 56,8 0,15 0,07 696,1 3 56,3 66,8 0,51 52,9 56,9 62,7 0,34 0,14 659,2 4 45,8 54,7 0,81 43,2 50,6 56,8 0,58 0,25 270,7 5 39,9 46,9 0,96 39,1 43,7 49,5 0,75 0,31 266,8 6 35,2 38,0 1,16 32,3 36,2 41,9 0,89 0,37 43,4 7 31,2 32,7 1,22 28,2 30,6 35,6 0,98 0,43 0,0 8 28,1 29,0 1,24 26,4 27,6 31,6 1,04 0,46 0,0
Total 1,24 Total 1,50
Tabel 4.16. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm
Tanggal 16 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 54,0 59,1 0,15 50,8 53,4 58,5 0,10 0,02 744,7 2 58,7 67,1 0,44 55,1 58,5 61,8 0,32 0,34 758,2 3 60,6 72,0 0,81 57,8 61,7 66,3 0,59 0,87 755,6 4 52,0 62,7 1,22 49,6 57,0 60,8 0,89 1,46 443,8 5 42,2 44,7 1,60 36,0 41,6 45,3 1,17 2,05 0,0 6 45,2 52,6 1,60 43,5 44,3 46,0 1,21 2,05 379,3 7 48,1 59,1 1,65 47,9 51,2 52,5 1,28 2,05 452,1 8 44,4 54,9 1,79 41,7 47,8 50,9 1,39 2,20 301,0
Total 1,79 Total 3,58
35
Tabel 4.17. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm
Tanggal 17 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 46,9 52,4 0,00 44,3 47,9 49,5 0,00 0,00 453,8 2 43,2 49,3 0,13 40,7 44,4 48,6 0,05 0,04 316,0 3 47,1 55,5 0,25 46,2 48,0 53,0 0,17 0,04 565,8 4 40,9 45,5 0,61 35,8 42,4 48,3 0,39 0,16 23,7 5 41,7 44,8 0,66 35,2 37,0 41,6 0,50 0,16 37,5 6 45,7 54,9 0,67 43,5 46,1 50,3 0,56 0,19 368,0 7 40,6 47,8 0,81 38,9 42,6 47,5 0,67 0,25 228,9 8 42,5 49,0 0,81 41,1 43,3 47,1 0,72 0,26 348,1
Total 0,81 Total 0,98
Tabel 4.18. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm
Tanggal 18 Desember 2013
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 48,7 52,6 0,02 46,6 49,0 51,1 0,0 0,0 597,4 2 49,1 56,0 0,20 46,2 50,6 54,6 0,17 0,04 424,4 3 47,3 54,0 0,37 45,0 48,6 52,9 0,32 0,12 402,5 4 41,6 49,3 0,61 40,5 45,2 51,0 0,49 0,19 333,9 5 39,5 46,1 0,74 38,8 41,7 47,3 0,63 0,25 322,4 6 44,1 52,7 0,83 43,4 45,8 50,9 0,74 0,27 342,0 7 39,9 47,0 0,95 39,5 42,7 47,7 0,85 0,31 246,4 8 39,6 47,9 1,01 41,2 44,8 48,5 0,90 0,32 205,7
Total 1,01 Total 1,21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.19. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal
Tanggal 2 Januari 2014
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 39,2 43,8 0,24 33,2 34,2 34,8 0,00 0,00 237,5 2 49,4 55,9 0,27 45,1 45,6 48,3 0,00 0,02 383,8 3 51,0 60,3 0,51 48,4 50,7 56,1 0,08 0,02 633,5 4 47,4 57,6 0,74 46,3 50,4 55,4 0,28 0,03 574,8 5 51,4 63,8 0,96 51,1 54,1 60,6 0,54 0,05 486,5 6 51,8 64,6 1,18 52,7 56,4 62,6 0,83 0,06 618,8 7 44,8 55,6 1,38 47,0 52,0 56,8 1,10 0,09 610,4 8 43,1 53,2 1,45 45,8 50,6 55,0 1,21 0,09 398,4
Total 1,45 Total 1,30
Tabel 4.20. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal
Tanggal 3 Januari 2014
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 - - - -
2 52,2 57,7 0,07 48,9 50,0 51,7 0,07 0,01 671,8 3 51,5 59,9 0,33 50,2 53,4 57,0 0,22 0,01 551,8 4 49,4 58,1 0,57 49,9 53,3 57,6 0,46 0,01 525,2 5 55,2 66,9 0,79 54,8 57,4 63,3 0,73 0,03 682,5 6 54,9 67,4 1,19 54,8 58,8 64,1 1,08 0,11 603,3 7 49,1 61,4 1,50 50,2 55,1 60,0 1,37 0,15 493,2 8 44,0 55,3 1,71 45,8 51,3 55,4 1,65 0,18 347,6
Total 1,71 Total 1,83
37
Tabel 4.21. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal
Tanggal 4 Januari 2014
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
0 39,2 41,3 0,00 38,8 40,0 40,1 0,00 0,00 351,0 1 43,6 49,9 0,03 40,2 42,7 44,1 0,00 0,00 352,4 2 43,2 49,4 0,11 42,2 43,6 46,1 0,06 0,00 389,0 3 45,2 53,9 0,28 44,8 46,4 50,8 0,16 0,00 512,0 4 49,1 58,7 0,46 48,6 49,4 54,8 0,30 0,00 629,6 5 56,5 70,2 0,73 54,8 56,9 63,5 0,51 0,01 667,6 6 49,7 62,3 1,10 50,3 53,2 58,7 0,81 0,12 559,2 7 43,3 52,6 1,33 46,3 51,1 55,6 1,09 0,21 323,5
Total 1,33 Total 1,30
Tabel 4.22. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal
Tanggal 6 Januari 2014
Jam Konvensional Menggunakan Kondensor G
ke- TC TW VBak TC TKond TW VBak VKond (watt/m2) (°C) (°C) (liter) (°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
1 39,4 43,6 0,00 37,0 36,9 39,5 0,0 0,0 368,4 2 47,8 53,9 0,00 46,2 46,0 50,8 0,00 0,00 520,5 3 50,1 57,8 0,09 47,5 48,0 53,3 0,06 0,00 544,4 4 54,1 64,8 0,30 51,9 53,6 60,1 0,18 0,00 552,1 5 46,5 49,5 0,62 38,6 45,2 49,2 0,44 0,06 0,0 6 42,1 41,4 0,63 35,9 39,3 41,7 0,53 0,08 0,0 7 34,1 36,0 0,74 30,5 34,0 36,7 0,65 0,11 0,0 8 31,2 32,9 0,78 28,1 31,1 34,0 0,69 0,12 0,0
Total 0,78 Total 0,81