diajukan sebagai salah satu persyaratan · 2021. 1. 19. · hasil perhitungan absorber beralur...

i

HALAMAN JUDUL

EFEK ALIRAN BERKELOK PADA ABSORBER TERHADAP UNJUK

KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA JENIS KAIN

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan

Guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T)

Program Studi Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Filipus Neri Mosis Imanuel

NIM : 175214090

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2020

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

TITLE PAGE

THE EFFECT OF SWIVING FLOW IN ABSORBER ON THE

PERFORMANCE OF WICK TYPE SOLAR STILL

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirement

To Obtain the Engineering Degree

In Mechanical Engineering

Arranged by:

Filipus Neri Mosis Imanuel

Student Number: 175214090

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

UNIVERSITY OF SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2020


vii

INTISARI

Pertumbuhan penduduk merupakan penyebab utama munculnya tekanan atas

sumber daya terbarukan. Polusi air juga menjadi penyebab kelangkaan air bersih

yang terjadi di semua negara, diantaranya disebabkan oleh pestisida, pupuk yang

hanyut dari pertanian dan limbah industri sehingga air yang tersedia tidak bisa

dikonsumsi secara langsung karena mengandung zat-zat yang berbahaya bagi

tubuh manusia. Salah satu cara untuk mengatasi kelangkaan air bersih adalah

dengan cara melakukan penyulingan air dengan alat distilasi air energi surya.

Distilasi air energi surya jenis absorber kain merupakan salah satu pilihan utama.

Biaya yang murah dan pengaplikasian yang mudah, menjadikan alat distilasi jenis

absorber kain menjadi tujuan utama dalam penelitian ini. Penelitian ini bertujuan

untuk menganalisa pengaruh variasi debit aliran, memanfaatkan kerja kapiler pada

kain tisu yang diletakkan pada sekat absorber dan penambahan sirip yang

diletakkan diluar kaca penutup pada alat jenis absorber bersekat. Penelitian ini

dilakukan dilapangan terbuka dan dilakukan selama 8 jam. Luas absorber 0,51 m²,

sudut kemiringan 15° dan ketebalan kaca 3 mm. Variabel yang divariasikan dalam

penelitian ini adalah debit aliran air (1) dan penambahan sirip (2). Variasi debit

aliran yang digunakan dalam penelitian ini adalah 3,78 L/jam, 4,92 L/jam dan

7,58. Untuk mengetahui efek pada variasi laju aliran dan efek penambahan sirip

pada absorber bersekat, dilakukan perbandingan dengan data absorber rata tanpa

variasi. Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan, pada laju aliran 4,92 L/jam

menghasilkan air distilasi terbanyak dibandingkan dengan variasi laju aliran

lainnya yaitu sebesar 0,66 L/(m². hari). Pada variasi penambahan sirip diluar kaca

pada absorber beralur dengan aliran berkelok, menghasilkan air distilasi sebesar

0,59 L/(m². hari) dengan efisiensi sebesar 22%. Alat jenis absorber rata tanpa sirip

menghasilkan hasil distilasi sebesar 0,85 L/(m². hari) dengan efisiensi 32%.

Fungsi sirip pada alat absorber bersekat dengan aliran berkelok, tidak berhasil

membantu menaikkan efisiensi.

Kata Kunci : absorber bersekat dengan aliran berkelok, debit aliran, sirip kaca dan

efisiensi


viii

ABSTRACT

Population growth is a major cause of pressure on renewable resources. Water

pollution is also the cause of the scarcity of clean water that occurs in all

countries, among others, caused by pesticides, fertilizers that are washed away

from agriculture and industrial waste so that water cannot be used directly because

it contains substances that are harmful to the body. One way to overcome the

scarcity of clean water is by distilling the air using solar water distillation. Fabric

absorber type solar water distillation is one of the main choices. The low cost and

easy application made the cloth absorber type distillation tool the main objective

of this research. This study aims to analyze the effect of flow, utilize the capillary

action of the tissue cloth placed on the absorber bulkhead, and add fins that are

outside the cover glass on an insulated absorber type device. This research was

conducted in an open field and was carried out for 8 hours. The absorbent area is

0.51 m², the angle of inclination is 15 ° and the thickness of the glass is 3 mm.

The variables that varied in this study were the water flow rate (1) and the

addition of fins (2). The flow variations used in this study were 3.78 L / hour, 4.92

L / hour, and 7.58. To see the effect on the flow rate variation and the effect of

adding fins on the insulated absorber, a comparison was made with the average

absorber data without variation. Based on the research that has been done, the

flow rate of 4.92 L / hour produces the most air distillation compared to other

flow rate variations, namely 0.66 L / (m². Day). In the variation of the addition of

the outer glass fin to the grooved absorber with a winding flow, the resulting air

distillation is 0.59 L / (m². Day) with an efficiency of 22%. The flat absorber type

device without fins produces a distillation yield of 0.85 L / (m². Day) with an

efficiency of 32%. The function of the fin on the absorber device, which is sealed

with the flow of the winding, fails to help monitor.

Keywords : The absorber is insulated with winding flow, flow rate, glass fin, and

efficiency


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

TITLE PAGE .......................................................................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ................................. vi

INTISARI .............................................................................................................. vii

ABSTRACT ......................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2. Identifikasi Masalah ................................................................................. 5

1.3. Rumusan Masalah .................................................................................... 6

1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 6

1.5. Batasan Masalah ....................................................................................... 6

1.6. Manfaat Pnelitian ..................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 7

2.1. Penelitian Relevan .................................................................................... 7

2.2. Landasan Teori ....................................................................................... 10

2.3. Persamaan yang digunakan .................................................................... 15

2.4. Kerangka Penelitian ............................................................................... 17

2.5. Hipotensis ............................................................................................... 19

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 20

3.1. Metode Penelitian ................................................................................... 20


xii

3.2. Skema dan Spesifikasi Alat .................................................................... 22

3.3. Peralatan Pendukung .............................................................................. 24

3.4. Parameter yang Divariasikan .................................................................. 25

3.5. Langkah Analisis .................................................................................... 25

3.6. Variabel yang Diukur ............................................................................. 26

3.7. Langkah Penelitian ................................................................................. 26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 27

4.1. Data Penelitian ....................................................................................... 27

4.2. Hasil Perhitungan ................................................................................... 30

4.3. Pembahasan ............................................................................................ 33

4.3.1. Efek Debit Aliran Terhadap Efisiensi Alat Distilasi ....................... 34

4.3.2. Efek Penambahan Sirip Kaca Terhadap Unjuk Kerja Alat

Distilasi ............................................................................................ 41

BAB V KESIMPULAN DAN PEMBAHASAN .................................................. 49

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 49

5.2 Saran ....................................................................................................... 50

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 51

LAMPIRAN .......................................................................................................... 53


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.Alat distilasi air energi surya jenis absorber miring ................................................ 12

Gambar 2 . Mekanisme perpindahan panas pada alat distilasi................................................. 14

Gambar 3. Skema aksi kapilaritas pada tisu didalam skat absorber aliran

berkelok ............................................................................................ 18

Gambar 4. Skema proses kerja pada alat distilasi jenis absorber rata ...................................... 18

Gambar 5. Arah aliran air pada absorber rata (A) dan absorberdengan ali-

ran berkelok (B) .................................................................................................... 19

Gambar 6. Skema metode penelitian ....................................................................................... 21

Gambar 7. Skema alat distilasi air air energi surya jenis absorber rata dan

absorber bersekat aliran berkelok. ......................................................................... 22

Gambar 8. Skema absorber bersekat aliran berkelok (A) dan absorber rata

(B).......................................................................................................................... 23

Gambar 9. Pemasangan sirip pada absorber beralur saluran berkelok alat

distilasi .................................................................................................................. 24

Gambar 10. Perbandingan efisiensi berdasarkan variasi debit aliran 3,78

(L/jam), 4,92 (L/jam) dan 7,56 (L/jam) ................................................................ 34

Gambar 11. Perbandingan efisiensi berdasarkan variasi debit aliran 3,78

(L/jam), 4,92 (L/jam) dan 7,56 (L/jam) ................................................................ 34

Gambar 12. Perbandingan Tabsorber pada alat model (AR) dan alat model

(AZ) pada laju aliran 3,78 (L/jam), 492 (L/jam) dan 7,56 (L/-

jam) dalam diagram batang ................................................................................... 36

Gambar 13. Temperatur absorber terhadap variasi debit aliran. .............................................. 37

Gambar 14. Perbandingan hasil radiasi matahari pada alat absorber rata

dan absorber aliran berkelok pada variasi laju aliran 3,78 L-

/jam, 4,92 l ............................................................................................................. 38

Gambar 15. Perbandingan hasil rata-rata temperatur ∆T pada alat jenis a-

bsorber rata dan absorber aliran berkelok pada variasi laju ali-

ran 3,78 liter/jam, 4,92 liter/jam dan 7,56 liter/jam .............................................. 38

Gambar 16 Beda temperatur (∆T) rata-rata terhadap variasi debit aliran ................................ 39


xiv

Gambar 17. Perbandingan quap model AR dan model AZ terhadap vari-

asi debit aliran ....................................................................................................... 40

Gambar 18. Perbandingan qkonveksi model AR dan model AZ terhadap

variasi debit aliran ................................................................................................. 41

Gambar 19. Perbandingan efisiensi model AR tanpa sirip dengan AZ de-

ngan penambahan sirip ......................................................................................... 42

Gambar 20. Hasil air distilasi pada model AR tanpa sirip dan model AZ

penambahan sirip................................................................................................... 43

Gambar 21. Perbandingan nilai rata-rata ∆T pada alat model AR tanpa

sirip dan alat model AZ dengan penambahan sirip pada laju

aliran rata-rata 3,78 L/jam ..................................................................................... 44

Gambar 22. Beda temperatur ( ∆T ) model AR tanpa sirip dan Model AZ

dengan sirip ........................................................................................................... 45

Gambar 23. Nilai quap rata-rata model AR tanpa sirip dan model AZ


Gambar 24. Perbandingan qkonvksi model AR tanpa sirip dan model AZ



xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Data penelitian variasi rata dengan laju aliran 3,67 (L/jam) ................... 27

Tabel 2. Data penelitian variasi rata laju aliran 4,8 (L/jam) ................................. 27

Tabel 3. Data penelitianvariasi rata laju aliran 7,68 (L/jam) ................................ 28

Tabel 4. Data pembanding alat jenis absorber rata variasi laju aliran 3,67

(L/jam) .................................................................................................... 28

Tabel 5. Data penelitian absorber beralur variasi laju aliran 3,96 (L/jam) ........... 28



Tabel 8. Data penelitian variasi penambahan sirip pada absorber beralur

variasi laju aliran 3,96 (L/jam)................................................................ 30

Tabel 9. Hasil perhitungan absorber rata dengan variasi laju aliran 3,6 (L-

/jam) ........................................................................................................ 30

Tabel 10. Hasil perhitungan absorber rata variasi laju aliran 4,8 (L/jam) ............ 31

Tabel 11. Hasil perhitungan absorber rata variasi lau aliran 7,68 (L/jam) ........... 31

Tabel 12. Hasil perhitungan pembanding absorber rata variasi laju aliran 7,5

(L/jam) .................................................................................................... 31

Tabel 13. Hasil perhitungan absorber beralur variasi laju aliran 3,96 (L/jam) ..... 32



Tabel 16. Hasil perhitungan absorber beralur dengan sirip variasi laju aliran

3,96 (L/jam) ............................................................................................ 33


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ketersediaan air bersih merupakan masalah yang cukup pelik dan

selalu dihadapi oleh semua negara, termasuk negara-negara maju.

Pembangunan ekonomi maupun sosial sangat bergantung pada

ketersediaan air termasuk untuk memenuhi kebutuhan dasar manusia dan

lingkungan. Secara umum akses terhadap air merupakan hak dasar (asasi)

manusia. Konferensi internasional tentang air dan lingkungan (ICWE) di

Dublin pada tahun 1992 menegaskan bahwa “ it is vital to recognize first

the basic right of all human beings to have acces to clean water and

sanitation at an affordable price “(لٌی et al., 1396a). Pertumbuhan امچ

penduduk merupakan penyebab utama munculnya tekanan atas sumber

daya terbarukan air yang membutuhkan upaya pengembangannya untuk

memenuhi kebutuhan penduduk, baik secara langsung untuk memenuhi

berbagai kebutuhan maupun secara tidak langsung akibat pengaruh

migrasi penduduk. Ledakan jumlah penduduk didunia berkorelasi dengan

meningkatnya kebutuhan makanan yang mengakibatkan permintaan akan

air meningkat pesat. Badan PBB untuk air (UN-Water) dengan mengutip

hasil riset beberapa pakar menyebutkan bahwa diperlukan 3,500 liter air

untuk memproduksi 1 kg beras, 15,000 liter air untuk menghasilkan 1 kg

daging sapi dan bahkan untuk membuat segelas kopi bila ditelusuri

لٌی) (et al., 1396a امچ

Berdasarkan data sementara yang dihimpun Pusat Pengendali

Oprasi Badan Nasional Penanggulangan Bencana atau bisa disebut BNPB,

terdapat sekitar 105 kabupaten/kota, 715 kecamatan serta 2,726

kelurahan/desa di Pulau Jawa dan Nusa Tenggara mengalami kekeringan

akibat musim kemarau normal 2017. Saat ini, sekitar 3,9 juta jiwa

masyarakat terdampak kekeringan sehingga memerlukan bantuan air

bersih. Bukan hanya di ibu kota saja krisis air bersih terjadi, di Yogyakarta

contohnya sebagai daerah destinasi wisata sudah pasti Jogja dipenuhi


2

dengan hotel – hotel yang besar. Pengaruh dari pembangunan ini adalah

berkurangnya ketersediaan air bersih karena tercemar oleh limbah

pembangunan dalam proses pembuatan gedung – gedung besar di kota

pelajar ini. Faktor pengaruh dari manusia juga sangat mempengaruhi

penurunan ketersediaan dan kualitas dari sumber daya air itu sendiri.

Sebanyak 89% sumber air di Daerah Istimewa Yogyakarta ini telah

tercemari bakteri E.coli, sehingga sumber air layak minum sebesar 87,8%

dan sumber air lainya telah tercemari bakteri ini mencapai angka sebanyak

95,5% tercemar bakteri E.coli. Sementara itu, terkait air yang aman dan

sehat, Sultan Hamangkubuwono X mengakui bahwa DIY masih

menyimpan problem yang besar, menurutnya disebabkan minimnya

sumber mata air di provinsi ini akibat letusan gunung Merapi “Disamping

itu minimnya investasi disektor ini akibat mahalnya infrastuktur yang

harus dibangun, juga menjadi kendala penyediaan air baku yang

memenuhi syarat kesehatan terutama di daerah GunungKidul

(RizkiSandiLaksono-20160520050-D-EkologiPemerintahan, n.d.)

Potensi energi matahari yang tersedia baru sebagian kecil dapat

dimanfaatkan untuk kesejahtraan umat manusia, maka sebagai mahluk

yang berpikir kita diarahkan untuk bisa memanfaatkan energi matahari

secara maksimal baik secara langsung maupun tidak langsung (Suastaka et

al., 2015). Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18

lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan

berturut-turut sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia

dengan distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar

4,5 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan

Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan

sekitar 9%. Dengan demikian, potensi penyinaran matahari rata-rata

Indonesia sekitar 4,8 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Matahari adalah sumber energi utama yang memancarkan energi yang luar

biasa besarnya ke permukaan bumi. Pada keadaan cuaca cerah, permukaan

bumi menerima sekitar 1000 watt energi matahari per-meter persegi.


3

Kurang dari 30 % energi tersebut dipantulkan kembali ke angkasa, 47%

dikonversikan menjadi panas, 23 % digunakan untuk seluruh sirkulasi

kerja yang terdapat di atas permukaan bumi, sebagaian kecil 0,25 %

ditampung angin dan masih ada bagian yang sangat kecil 0,025 %

disimpan melalui proses fotosintesis di dalam tumbuh-tumbuhan yang

akhirnya digunakan dalam proses pembentukan batu bara dan minyak

bumi (bahan bakar fosil, proses fotosintesis yang memakan jutaan tahun)

yang saat ini digunakan secara ekstensif dan eksploratif bukan hanya

untuk bahan bakar tetapi juga untuk bahan pembuat plastik, formika,

bahan sintesis lainnya. (لٌی (et al., 1396b امچ

Oleh karena itu ilmuwan mencari inofasi baru untuk mengubah air

yang tidak layak dikonsumsi menjadi menjadi layak konsumsi yaitu

dengan cara membuat alat distilasi air energi surya. Distilasi merupakan

metode operasi pemisahan suatu campuran homogen berdasarkan

perbedaan titik didih atau perbedaan tekanan uap murni dengan

menggunakan sejumlah panas. Distilasi termasuk proses pemisahan

menurut dasar operasi difusi. Secara difusi, proses pemisahan terjadi

karena adanya perpindahan massa secara lawan arah, dari fasa uap ke fasa

cair atau sebaliknya, sebagai akibat adanya beda potensial diantara dua

fasa yang saling kontak, sehingga pada suatu saat pada suhu dari tekanan

tertentu, sistem berada dalam keseimbangan. (R.M Silverstein dan Moerill,

1986)

Permasalahan yang ada dalam destilasi air energi surya adalah

masih rendahnya unjuk kerja. Hal tersebut disebabkan karena kurang

efektifnya proses penguapan dan pengembunan. Jenis destilasi yang

banyak dipakai adalah jenis absorber bak dan jenis absorber kain. Jenis

absorber bak adalah jenis destilasi yang paling sederhana tetapi unjuk

kerja yang dihasilkan jenis ini termasuk yang terendah. Rendahnya unjuk

kerja destilasi jenis absorber bak disebabkan jumlah massa air yang cukup

banyak di bak mengakibatkan proses penguapan tidak cepat berlangsung.

Jenis absorber kain bersekat mempunyai unjuk kerja yang lebih baik


4

dibandingkan jenis absorber bak. Hal tersebut disebabkan pada jenis

absorber kain bersekat air yang akan di destilasi dialirkan pada kain dan

tertampung pada sekat sehingga akan menghasilkan lapisan air yang tipis

pada kain dan menyebabkan air lebih cepat menguap (Setyaji & Sambada,

2018). Unjuk kerja suatu alat destilasi surya dinyatakan oleh efisiensi dan

jumlah air bersih yang dapat dihasilkan per satuan waktu dan luas alat

distilasi. Banyak faktor yang mempengaruhi jumlah air destilasi yang

dapat dihasilkan diantaranya: keefektifan absorber dalam menyerap energi

surya, keefektifan kaca dalam mengembunkan uap air, ketinggian air yang

ada di alat destilasi, jumlah energi surya yang datang dan temperatur air

masuk ke dalam alat destilasi. Absorber harus terbuat dari bahan dengan

absorbtivitas energi surya yang baik. Untuk meningkatkan absorbtivitas

umumnya absorber dicat hitam. Kaca penutup tidak boleh terlalu tebal,

jika kaca terlalu tebal maka kaca akan menyimpan panas cukup banyak

sehingga uap air akan susah mengembun. Ketinggian air yang ada di

dalam alat destilasi tidak boleh tinggi (tebal) karena akan memperlama

proses penguapan air. Jika air dalam alat destilasi terlalu sedikit maka alat

destilasi dapat rusak karena terlalu panas (umumnya kaca penutup akan

pecah). Alat destilasi harus rapat sehingga kebocoran uap air sangat sedikit

atau tidak ada. Temperatur air masuk ke dalam destilator diusahakan

tinggi karena semakin tinggi temperatur air masuk alat destilasi maka air

jernih yang dihasilkan akan semakin banyak sehingga unjuk kerja alat

destilasi semakin meningkat. (Ketut Puja & Rusdi Sambada, 2012)

Alat distilasi absorber kain pada penelitian ini dimodifikasi dengan

aliran berkelok pada absorber, dengan cara bagian absorber dibuat sekat

sebagai tempat air mengalir secara berkelok. Penelitian ini juga memakai

tisu yang ditempatkan pada permukaan absorber dan sebagian tisu yang

tersisa dimasukkan kedalam sekat. Sebagian tisu yang masuk kedalam

sekat berfungsi untuk memanfaatkan kerja kapiler pada tisu. Tisu akan

meyerap air didalam sekat absorber dan kemudian semua permukaan tisu

akan terbasahi secara merata. Tujuannya untuk membantu mempercepat


5

penguapan dan memperluas area penguapan pada permukaan absorber.

Pada penelitian ini menggunakan variasi debit aliran air sebesar 3,78

L/jam, 4,92 L/jam dan 7,56 L/jam. Pada penelitian ini juga ditambahkan

sirip pada permukaan kaca penutup, yang bertujuan untuk membantu

membuang kalor pada permukaan kaca sehingga proses distilasi bekerja

secara maksimal.

1.2. Identifikasi Masalah

Alat distilasi air energi surya jenis absorber rata di Indonesia belum

banyak di buat sehingga perlu dilakukan penelitian yang lebih lanjut

karena dilihat dari unjuk kerja alat tersebut masih belum baik. Pada

dasarnya penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kenaikan efisiensi

antara alat jenis absorber rata dan jenis absorber dengan aliran berkelok

melewati sekat dan penambahan tisu pada masing-masing absorber. Pada

latar belakang dijelaskan untuk mendapatkan hasil distilasi yang banyak

maka perlu memperhatikan hal-hal ini, diantaranya, keefektifan absorber

dalam menyerap energi surya, keefektifan kaca dalam mengembunkan uap

air, jumlah massa/volume air yang terdapat pada absorber, tinggi kaca

dengan absorber dan luasan absorber sangat mempengaruhi hasil distilasi.

Temperatur kaca penutup semaksimal mungkin harus lebih rendah

dibandingkan dengan temperatur absorber, bertujuan agar proses

pengembunan pada kaca bekerja dengan baik. Penambahan sirip pada kaca

penutup pada penelitian sebelumnya belum pernah dilakukan itu sebabnya

pada penelitian ini ingin melihat unjuk kerja pada alat dengan penambahan

sirip. Maksud dari penambahan sirip pada kaca penutup yaitu bertujuan

untuk membantu proses pembuangan kalor pada kaca penutup sehingga

proses pengembunan pada kaca dapat bekerja dengan maksimal dan hasil

distilasi juga lebih banyak. Penelitian ini dengan penambahan sirip pada

kaca penutup, harapannya menghasilkan nilai efisiensi yang lebih baik

dibandingkan dengan alat yang tanpa sirip.


6

1.3. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penelitian ini adalah :

1. Bagaimana efek variasi laju aliran terhadap unjuk kerja pada masing-

masing alat ?

2. Bagaimana perbandingan hasil unjuk kerja dari kedua alat destilasi,

absorber rata dan absorber bersekat aliran berkelok ?

3. Bagaimana pengaruh penambahan sirip terhadap ujuk kerja alat

destilasi air energi surya ?

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menganalisis efek laju air terhadap unjuk kerja alat distilasi air.

2. Menganalisis efek aliran berkelok pada absorber bersekat terhadap

unjuk kerja alat distilasi air jenis kain.

3. Menganalisis efek penambahan sirip terhadap efisiensi alat distilasi.

1.5. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini meliputi :

1. Temperatur absorber dan kaca penutup diasumsikan merata.

2. Luasan alat distilasi 0,51 m², terbuat dari multipleks dan terdapat 10

buah sekat.

3. Rugi-rugi akibat gesekan pada aliran air masukan dan air keluaran

diabaikan.

4. Penelitian dilakukan selama 8 jam dilapangan terbuka

5. Sudut kemiringan absorber 15°

1.6. Manfaat Pnelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :

1. Diperoleh alat destilasi air energi surya jenis kain dengan aliran

berkelok, yang dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi prototype dan

bisa diterapkan dimasyarakat yang membutuhkan.


7

2. Menambah kepustakaan teknologi alat destilasi air energi surya jenis

absorber kain.

3. Harapannya pada penelitian ini dapat digunakan untuk meningkatkan

kesejahteraan masyarakat yang membutuhkan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penelitian Relevan

Alat desalinasi terdiri dari kotak distiller dengan plat penyerap

panas dan kain yang terdapat di dalamnya, serta akrilik sebagai

pentransmisian. Sistem kerja berawal dari air diteteskan melalui pipa dan

jatuh pada kain yang akan menyerap air. Radiasi matahari akan

memanaskan plat penyerap panas melalui akrilik kemudian panas plat

memanaskan air pada kain hingga menjadi uap dan menempel pada

permukaan dalam akrilik hingga terkonsensasi menjadi air suling.

Pengukuran volume alat sebesar 6 (L)dengan luasan plat penyerap panas

900 (mm) x 550 (mm). Melalui penelitian ini dapat disimpulkan bahwa

intensitas matahari telah ada pada pukul 08.00 pagi dan energi kalor

matahari dapat dimanfaatkan pada waktu tersebut. Untuk kinerja alat

desalinasi, alat ini memiliki effisiensi teoritis maksimum 25,10% dan

efisiensi aktual maksimum 14,33%. (Dewantara et al., 2018)

Menggunakan pakaian hitam dalam bentuk bergelombang yang

direndam dalam air tempat pakaian menyerap air dan menjadi jenuh oleh

efek kapiler. Seiring dengan jenis sumbu bergelombang yang diusulkan

solar still, tipe bak sederhana dibuat dan diuji untuk membandingkan

peningkatan yang dicapai oleh tenaga surya yang dikembangkan.

Reflektor miring digunakan untuk menambah insiden radiasi matahari di

pesawat dari solar stills yang dikembangkan. Keseimbangan energi dalam

model matematika yang dikembangkan diperhitungkan pertimbangan

penutup kaca, bahan berpori, bersama dengan bagian air yang terkena

radiasi matahari yang ditransmisikan serta bagian air yang dinaungi oleh

permukaan bergelombang. Yang berkembang model matematika


8

divalidasi dengan memabrikasi dan menguji dua model yang diusulkan

dan sederhana baskom solar masih dalam kondisi yang sama. Kesepakatan

yang baik antara simulasi dan eksperimental hasil telah terdeteksi. Dalam

penelitian ini telah ditemukan bahwa peningkatan sekitar 34% dalam

produktivitas solar tipe sumbu yang diusulkan masih diperoleh

dibandingkan dengan kasus bak sederhana. Juga, sudut kemiringan terbaik

untuk reflektor miring ditemukan sekitar 30° sehubungan dengan arah

vertikal pengaturan dalam pertimbangan. (Matrawy et al., 2015)

Pada proses destilasi hanya ada dua proses yang terjadi yaitu

proses penguapan dan pengembunan. Pada penelitian kali ini peneliti akan

memperbaiki proses penguapan pada alat destilasi kain bersekat yaitu

dengan menambahkan kolektor sebagai pemanasan awal air yang akan

didestilasi. Pada penelitian ini terdapat tiga alat yang akan digunakan yaitu

alat destilasi kain sebagai pembanding serta alat destilasi kain bersekat dan

alat destilasi kain bersekat menggunakan kolektor paralel sebagai alat

penelitian. Pada alat destilasi kain debit air masuk akan dibuat stabil 1,8

liter/jam dan pada alat destilasi kain bersekat serta alat destilasi kain

bersekat menggunakan kolektor akan divariasikan 1,2 liter/jam, 1,8

liter/jam, dan 2,4 liter/jam. Kenaikan hasil air alat destilasi kain bersekat

pada variasi debit 1,8 liter/jam adalah sebesar 0,05 liter atau sekitar 5,6 %,

sedangkan pada variasi debit 1,2 liter/jam dan 2,4 liter/jam hasil air alat

destilasi kain bersekat lebih rendah dibandingkan dengan alat destilasi

kain. Debit air yang dapat menghasilkan hasil air destilasi terbaik pada alat

destilasi kain bersekat menggunakan kolektor adalah 1,8 liter/jam yaitu

dengan hasil air destilasi sebesar 1,22 liter dan hasil air alat destilasi kain

adalah sebesar 0,96 liter, sehingga selisih hasil airnya adalah 0,28 liter atau

sekitar 27 %. Dengan ditambahkan kolektor pada alat destilasi kain

bersekat maka pada debit 1,8 liter/jam kenaikan hasil airnya menjadi 16,2

% dan pada debit 1,2 liter/jam menjadi 42,2 % (Setyaji & Sambada, 2018)

Banyak cara untuk menjernihkan air yang terkontaminasi, salah

satunya dengan cara destilasi. Proses destilasi air memerlukan energi


9

panas untuk menguapkan air yang terkontaminasi sebelum diembunkan

dan menghasilkan air jernih. Energi panas untuk proses destilasi dapat

berasal dari berbagai sumber, salah satunya adalah energi surya. Tujuan

penelitian ini adalah meneliti perberdaan unjuk kerja yang dihasilkan alat

destilasi air energi surya yang menggunakan reflektor dan menggunakan

kolektor parabola silinder dengan alat destilasi air energi surya tanpa

menggunakan reflektor dan kolektor parabola silinder (bentuk dasar). Air

hasil destilasi akan diuji di laboratorium untuk mengetahui apakah kualitas

air setelah didestilasi memenuhi syarat sebagai air minum atau tidak Alat

destilasi yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tangki air

terkontaminasi, destilator dan tangki penyimpanan air hasil destilasi.

Destilator berukuran panjang 1 meter dan lebar 0,5 meter. Destilator yang

digunakan sebanyak tiga buah, satu destilator dilengkapi reflektor, satu

destilator dilengkapi kolektor parabola silinder dan satu destilator tanpa

reflektor dan kolektor (bentuk dasar). Alat destilasi dilengkapi dengan

pengatur ketinggian air di dalam destilator, Ketinggian air di dalam

destilator divariasikan setinggi 5 mm, 7,5 mm, dan 10 mm.Hasil penelitian

menunjukkan air destilasi maksimum yang dihasilkan sebesar 0,850 liter

selama 2 jam dengan efisiensi rata-rata 49,2% dihasilkan destilator dengan

mengguakan reflektor dengan ketinggian air destilasi setinggi 5 mm. Hasil

air destilasi maksimum pada ketinggian air destilator 10 mm sebesar 0,20

liter selama 2 jam dihasilkan destilator dengan menggunakan kolektor

parabola silinder. Hasil uji laboratorium menyatakan kualitas air destilasi

sudah termasuk air yang layak sebagai air minum. (Ketut Puja & Rusdi

Sambada, 2012)

Untuk mempercepat proses destilasi, air terkontaminasi

sebelumnya dimasukkan ke dalam kolektor air energi surya untuk

dipanaskan. Dengan harapan, air yang sudah panas bila dimasukkan ke

dalam alat destilasi dapat mempercepat proses penguapan. Dalam

penelitian ini digunakan dua alat yaitu destilasi jenis absorber kain yang

diberi variasi dengan penambahan kolektor dan reflektor sebagai alat


10

penelitian dan destilasi jenis absorber kain tanpa kolektor dan reflektor

sebagai pembanding. Pada penelitian ini dilakukan 5 variasi. Diantara 3

variasi debit yang dilakukan, efisiensi dan hasil destilasi tertinggi

diperoleh oleh variasi 2 dengan debit 3 liter/jam yaitu dengan efisiensi

sebesar 16% dan hasil efisiensi 1,35 liter. Hal ini menunjukkan bahwa alat

destilasi ini mampu bekerja secara maksimal pada debit 3 liter/jam.

Efisiensi tertinggi dihasilkan oleh variasi 5 yaitu destilasi kain dengan

tambahan kolektor dan reflektor dengan luas reflektor 100% yaitu sebesar

20% diikuti dengan hasil destilasi tertinggi sebesar 1,4 liter. Jika pada

variasi yang dilakukan memiliki nilai hkonveksi.∆ yang tinggi maka

variasi tersebut memiliki nilai efisiensi dan hasil destilasi yang maksimal

akibat tingginya temperatur kaca absorber dan temperatur absorber.

Penambahan kolektor dan reflektor mengakibatkan hasil destilasi yang

diperoleh menjadi lebih banyak.

2.2. Landasan Teori

Energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat

dikembangkan saat ini oleh pemerintah Indonesia karena sebagai negara

tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar.

Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di

Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut

sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan

distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5

kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan Timur

Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar

9%. Dengan demikian, potesi penyinaran matahari rata-rata Indonesia

sekitar 4,8 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.Matahari

adalah sumber energi utama yang memancarkan energi yang luar biasa

besarnya ke permukaan bumi. Pada keadaan cuaca cerah, permukaan bumi

menerima sekitar 1000 watt energi matahari per-meter persegi. Kurang

dari 30 % energi tersebut dipantulkan kembali ke angkasa, 47%


11

dikonversikan menjadi panas, 23 % digunakan untuk seluruh sirkulasi

kerja yang terdapat di atas permukaan bumi, sebagaian kecil 0,25 %

ditampung angin, gelombang dan arus dan masih ada bagian yang sangat

kecil 0,025 % disimpan melalui proses fotosintesis di dalam tumbuh-

tumbuhan yang akhirnya digunakan dalam proses pembentukan batu bara

dan minyak bumi (bahan bakar fosil, proses fotosintesis yang memakan

jutaan tahun) yang saat ini digunakan secara ekstensif dan eksploratif

bukan hanya untuk bahan bakar tetapi juga untuk bahan pembuat plastik,

formika, bahan sintesis lainnya. (لٌی (et al., 1396a امچ

Destilasi atau penyulingan adalah metode pemisahan bahan kimia

berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas)

bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap,

dan uap ini kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat

yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu.

sedangkan zat yang memiliki titik didih yang lebih tinggi akan

mengembun dan akan menguap apabila telah mencapai titik didihnya.

Metode ini termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa.

Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan,

masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Tekanan uap

suatu cairan akan meningkat seiring dengan bertambanya temperatur, dan

titik dimana tekan uap sama dengan tekanan eksternal cairan disebut

sebagai titk didih. Proses pemisahan campuran cairan biner A dan B

menggunakan distilasi dapat dijelaskan dengan hukum Dalton dan Raoult.

(Fatimura, 2014)


12

Gambar 1. Alat distilasi air energi surya jenis absorber miring

Unjuk kerja suatu alat destilasi energi surya ditentukan oleh jumlah

air bersih yang dapat dihasilkan, unjuk kerja kolektor dan unjuk kerja

destilator. Banyak faktor yang mempengaruhi jumlah air destilasi yang di

hasilkan diantaranya: keefektifan absorber dalam menyerap energi surya,

keefektifan kaca dalam mengembunkan uap air, jumlah massa/volume air

yang terdapat pada alat destilasi, luas permukaan air yang akan didestilasi,

lama waktu pemanasan, dan temperatur air yang masuk kedalam alat

destilasi. Absorber harus terbuat dari bahan dengan absorbtivitas energi

surya yang baik, untuk meningkatkan absorbtivitas umumnya absorber

dicat dengan warna hitam. Kaca penutup tidak boleh terlalu panas karena

jika kaca terlalu panas maka uap akan sukar untuk mengembun. Jumlah

massa/volume air dalam alat destilasi tidak boleh terlalu banyak karena

akan memperlama proses penguapan. Tetapi jika massa/volume air dalam

alat destilasi terlalu sedikit maka alat destilasi akan mudah rusak karena

terlalu panas (umumnya kaca penutup akan pecah). Temperatur air yang


13

masuk alat destilasi harus di usahakan sudah tinggi. (Setyaji & Sambada,

2018)

Penguapan (quap) (evaporasi ) adalah perubahan suatu zat cair

menjadi uap pada beberapa suhu dibawah titik didihnya. Sebagai contoh,

air ketika ditempatkan pada wadah dangkal yang terbuka ke udara, tiba –

tiba menghilang, keceatan penguapan bergantung pada sejumlah

permukaan yang terbuka, kelembaban udara dan suhu. Penguapan

(evaporasi) terjadi dikarenakan diantara molekul– molekul yang dekat

dengan permukaan zat cair tersebut selalu terdapat cukup energy panas

untuk mengatasi gaya kohesi sesama molekul kemudian melepas.

Kecepatan penguapan bergantung pada suhu zat cair tersebut, seberapa

kuat ikatan antar molekul dalam zat cair tersebut, luas permukaan zat cair,

suhu, tekanan, dan pergerakan udara di sekitar hingga penguapan tersebut

dapat terjadi. Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan penguapan

zat cair. (1) Bertambahnya suhu, meningkatkan tekanan uap dan akibatnya

meningkatnya kecepatan penguapan (faktor lainnya dianggap sama). Maka

pada suhu 100°C, tekanan uap air adalah 760 mmHg atau 1 atmosfer. (2)

Adanya tekanan uap suatu larutan yang rendah atau dapat siabaikan akan

mengurangi kecepatan penguapan. Maka, sebagai contoh, kecepatan

penguapan air dari air garam akan menjadi berkurang dibandingkan dari

air bersih (faktor lainnya dianggap sama). (3) Pada kasus air, kelembaban

relative, dimana persen tekanan uap pada udara diatas zat cair

dibandingkan dengan tekanan uap pada suhu tertentu, mengurangi

kecepatan penguapan. Kecepatan penguapan air diperkirakan seperti

sebuah garis lurus dari titik maksimum pada 0% kelembaban relative

hingga pada titik 100 kelembaban relatif. · 4) Gerakan udara (angin) yang

lebih cepat akan memindahkan lebih banyak uap air dan lebih cepat

kecepatan penguapannya. Tapi terdapat faktor yang bertentangan, sebagai

contoh, kecepatan udara yang sangat cepat akan mendinginkan air, dimana

mengurangi tekanan uap dan kecepatan penguapan. (Assomadi et al., n.d.)


14

Gambar 2 . Mekanisme perpindahan panas pada alat distilasi

Proses pengembunan adalah proses perubahan wujud gas menjadi

wujud cair karena adanya perbedaan temperature. Temperatur

pengembunan berubah sejalan dengan tekanan uap. Oleh karena itu

temperatur pengembunan didefinisikan sebagai temperatur pada kondisi

jenuh akan dicapai bila udara didinginkan pada tekanan tetap tanpa

penambahan kelembaban. Untuk menghasilkan pengembunan dilakukan

dua cara, yaitu. (1) Menurunkan temperatur sehingga mereduksi kapasitas

dari uap air, (2) Menambah jumlah uap air . (Affandi et al., 2015).

Perpindahan panas (heat transfer) adalah proses berpindahnya energi kalor

atau panas (heat) karena adanya perbedaan temperatur. Dimana, energi

kalor akan berpindah dari temperatur media yang lebih tinggi ke

temperatur media yang lebih rendah. Proses perpindahan panas akan terus

berlangsung sampai ada kesetimbangan temperatur yang terjadi pada

kedua media tersebut. Proses terjadinya perpindahan panas dapat terjadi

secara konduksi, konveksi, dan radiasi.

Perpindahan panas secara konduksi adalah perpindahan panas yang

terjadi pada suatu media padat, atau pada media fluida yang diam.

Konduksi terjadi akibat adanya perbedaan temperatur antara permukaan


15

yang satu dengan permukaan yang lain pada media tersebut. Konsep yang

ada pada konduksi merupakan suatu aktivitas atomik dan molekuler.

Sehingga peristiwa yang terjadi pada konduksi adalah perpindahan energi

dari partikel yang lebih energetik (molekul yang lebih berenergi atau

bertemperatur tinggi) menuju partikel yang kurang energetik (molekul

yang kurang berenergi atau bertemperatur lebih rendah), akibat adanya

interaksi antara partikel-partikel tersebut. Perpindahan panas secara

konveksi adalah perpindahan panas yang terjadi dari suatu permukaan

media padat atau fluida yang diam menuju fluida yang mengalir atau

bergerak, begitu pula sebaliknya, yang terjadi akibat adanya perbedaan

temperatur. Perpindahan panas radiasi dapat dikatakan sebagai proses

perpindahan panas dari satu media ke media lain akibat perbedaan

temperatur tanpa memerlukan media perantara. Peristiwa radiasi akan

lebih efektif terjadi pada ruang hampa, berbeda dari perpindahan panas

konduksi dan konveksi yang mengharuskan adanya media perpindahan

panas. (YASA, 2015)

2.3. Persamaan yang digunakan

Efisiensi distilasi energi surya adalah perbandingan antara jumlah

energi yang digunakan selama proses penguapan dengan jumlah total

radiasi surya yang datang selama interval waktu tertentu. Efisiensi

distilator dapat dihitung dengan persamaan:

η =

(1)

dengan η adalah efisiensi (%), m adalah hasil air distilasi (kg),

adalah panas laten penguapan air (kJ/kg), adalah luasan absorber

(m2), dan adalah radiasi surya yang datang (W/m

2), adalah lama

waktu pemanasan (detik).


16

Adanya energi panas yang hilang melalui sisi absorber. Maka,

keseimbangan energi pada air menghasilkan (Arismunandar, 1995):

(τα)GT = 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 + 𝑞𝑟𝑎 + 𝑞𝑢𝑎𝑝 ⁄ (2)

Sebagian energi panas dari absorber akan dikonveksikan ke kaca.

Energi yang dikonveksikan ke kaca dihitung menggunakan

persamaan:

𝑞𝑘𝑜𝑛 ( 𝑤 𝑝𝑤 𝑝

𝑝𝑤 𝑤)

⁄ ( 𝑤 ) (3)

Dengan 𝑞𝑘𝑜𝑛 adalah sebagian energi matahari yang terjadi karena

konveksi (W/m²), 𝑤 adalah temperatur air air (absorber),

adalah temperatur kaca, 𝑝𝑤 adalah tekanan parsial uap pada

temperatur air (N/m²), dan 𝑝 adalah tekanan parsial uap pada

temperatur kaca (N/m2). Energi radiasi dari absorber menuju kaca

dihitung dengan persamaan :

𝑞𝑟𝑎 (

) (4)

dengan qrad adalah energi yang terbuang dari absorber ke kaca,

(W/m2), σ adalah konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10

-8

W/(m2.K

4)), Ta adalah temperatur absorber (oC), Tc adalah

temperatur kaca (oC), εa adalah emisivitas air (0,96). Energi untuk

penguapan dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞𝑢𝑎𝑝 𝑥 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣(

)W/ (5)


17

dengan quap adalah energi penguapan dari absorber ke kaca

(W/m2), hkonv adalah koefisien konveksi (W/m

2oC). Pa adalah

tekanan parsial uap pada temperatur air, Pc tekanan parsial uap

pada temperatur kaca. Energi yang digunakan selama proses

pemanasan (𝑞 ) dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞 (6)

dengan 𝑞 adalah energi berguna (W/m2), mc adalah massa fluida

(kg/s), adalah kalor spesifik pada tekanan konstan (kJ/kg. oC),

dan ΔT adalah selisih temperatur absorber dengan kaca. Hasil air

distilasi juga dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut :

𝑞

(7)

2.4. Kerangka Penelitian

Alat distilasi yang digunakan pada penelitian ini adalah destilasi

surya jenis absorber rata (AR) dan jenis absorber bersekat aliran berkelok

(AZ). Untuk meningkatkan efisiensi kedua alat ditambahkan tisu pada

absorber, bahan tisu yang begitu tipis dan memiliki sifat kapilaritas yang

baik sehingga kain tisu dipilh dalam penelitian ini. Tisu diletakan

dipermukaan absorber bertujuan memperkecil massa air yang akan

dipanaskan, sehingga proses penguapan menjadi lebih cepat akibatnya

hasil distilasi menjadi lebih banyak. Pada kedua alat dilakukan juga tiga

variasi debit air masukan, masing-masing sebesar 3,78 L/jam, 4,92 L/jam

dn 7,56 L/jam. Dari ke tiga variasi laju aliran tersebut tujuannya ingin

mengetahui unjuk kerja yang paling baik dari kedua alat tersebut. Sudut

kemiringan absorber ± 15° dan absorber dicat hitam yang bertujuan


18

meningkatkan kapasitas menyerap radiasi matahari sehingga diperoleh

hasil laju penguapan yang maksimal.

Gambar 3. Skema aksi kapilaritas pada tisu didalam skat absorber

aliran berkelok

Gambar 4. Skema proses kerja pada alat distilasi jenis absorber rata


19

Gambar 5. Arah aliran air pada absorber rata (A) dan absorber

dengan aliran berkelok (B)

2.5. Hipotesis

a. Semakin kecil debit air masukkan, maka akan meningkatkan unjuk

kerja pada alat distilasi air energi surya jenis absorber rata dan

absorber bersekat.

b. Penggunaan aliran berkelok pada absorber beralur akan meningkatkan

unjuk kerja alat distilasi.

c. Penambahan sirip diluar kaca penutup pada alat distilasi jenis absorber

dengan aliran berkelok, akan membantu mempercepat pendinginan

kaca penutup sehingga proses pengembunan menjadi maksimal.


20

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan 2 alat yaitu distilasi kain

absorber bersekat dengan menerapkan aliran berkelok dan distilasi kain

absorber rata. Sebelum alat dipakai penelitian, ke dua alat diuji kebocoran

terlebih dahulu. Jika ditemuakan kebocoran pada absororber dilakukan

perbaikan dan pemberian sealant berwarna hitam pada bagian yang terjadi

kebocoran. Tidak hanya kebocoran pada absorber saja tetapi pengujian

terhadap kekuatan tisu yang akan dipakai dalam penelitian, uji coba tisu

dilakukan dengan cara membasahi tisu setiap harinya sampai waktu tiga

hari. Selanjutnya dilakukan pengujian aliran air dengan bantuan pompa

paristaltik dengan menentukan variasi volume air yang akan dipakai. Jika

alat tidak ditemukan masalah proses selanjutnya adalah pemasangan kaca

penutup dan pengecekan semua sensor yang akan digunakan. Pengambilan

data dibagi menjadi 4 variasi. Pengambilan data dilakukan selama 8 jam

dari jam 8 pagi sampai 4 sore dilapangan terbuka dan dengan memakai

suhu lingkungan sekitar. Masing-masing alat ditambahkan dengan panel

surya, tujuannya supaya batrai yang digunakan dalam penelitian dapat

bekerja dengan maksimal. Pengecekan sensor dilakukan selama satu jam

sekali semakin sering dicek semakin baik, karena masalah yang dialami

selama pengambilan data banyak ditemui masalah pada sensor yang tidak

membaca hasil secara baik.


21

Gambar 6. Skema metode penelitian


22

3.2. Skema dan Spesifikasi Alat

Gambar 7. Skema alat distilasi air energi surya jenis absorber rata

dan absorber bersekat aliran berkelok.

Alat distilasi yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari : (1)

kerangka pendukung, (2) absorber bersekat aliran berkelok, (3) air

masukkan, (4) bak air, (5) botol penampung air distilasi, (6) botol

penampung air kotor, (7) absorber rata, (8) kaca penutup, (9) tisu dan

(10) pompa peristaltik.

Alat distilasi yang digunakan dalam penelitian ini merupakan

distilasi air energi surya jenis absorber kain bersekat dengan saluran

berkelok dan absorber rata Gambar 6. Kotak absorber terbuat dari

multiplek dengan ukuran 62 cm x 82 cm dengan ketebalan 6 cm, tebal

dinding adalah 25 mm. Kotak distilasi terdiri dari 10 buah sekat

dengan lebar 5 mm dan jarak ± 75 mm antara sekat. Absorber terbuat

dari aluminium, bahan aluminium memiliki sifat tahan karat yang baik

dan mempunyai sifat konduktivitas termal yang baik terhadap

menyarap panas. Absorber kemudian dicat hitam yang bertujuan untuk

meningkatkan absorbtivitas, seluruh sisi dinding absorber dilapisi

sealant bewarna hitam yang berfungsi untuk mencegah terjadi

kebocoran air. Kemiringan absorber alat distilasi sebesar 15°,


23

ketebalan kaca penutup sebesar 3 mm karena semakin tipis kaca

penutup maka semakin besar kemungkinan radiasi matahari yang

masuk ke absorber. Jarak kaca dengan absorber ±20 mm.

Gambar 8. Skema absorber bersekat aliran berkelok (A) dan absorber

rata (B)

Penelitian ini menggunakan variasi laju aliran dengan bantuan

pompa paristaltik yang dimaksudkan agar bisa diubah laju aliran air

yang masuk ke absorber. Penelitian ini juga ditambahkan tisu

dipermukaan absorber dikedua alat, tisu yang dipakai adalah tisu

gulungan. Penambahan tisu ini dimaksudkan agar mempercepat proses

penguapan dan memperluas area penguapan pada absorber. Pada alat

absorber bersekat, tisu dipasang memanjang disesuaikan dengan

panjang absorber dan sisanya dimasukkan dicelah-celah sekat,

tujuannya untuk memanfatkan kerja kapiler pada kain tisu dan seluruh

permukaan tisu akan terbashi secara merata.


24

Gambar 9. Pemasangan sirip pada absorber beralur saluran berkelok alat

distilasi

Variasi pada penelitian ini juga menggunakan sirip pada penutup

kaca dilihat pada Gambar 9. Sirip tersebut terbuat dari plat aluminium

yang dipasang pada bagian belakang kertas katron yang bertujuan untuk

mentransfer panas yang ada dikaca ke sirip dan bagian luar dilapisi kertas

karon. Kertas karton berfungsi untuk mencegah sirip aluminium dari sinar

matahari sehingga sirip berfungsi dengan baik dalam menyerap kalor pada

kaca penutup. Untuk membantu pemasangan sirip pada kaca penutup,

digunakan isolasi aluminium. Ukuran sirip bagian depan sekitar 62 cm x

60 cm, bagian belakang 62 cm x 30 cm dan bagian samping memiliki sisi

miring 82 cm dengan rusuk sejajar 41 cm x 56 cm.

Pengambilan data dilakukan dilapangan terbuka selama waktu 8

jam. Bak air diletakkan pada kerangka pendukung. Radiasi matahari

diukur menggunakan solarmeter. Hasil distilasi diukur menggunakan gelas

ukur.

3.3. Peralatan Pendukung

Peralatan pendukung pada penelitian ini meliputi:

1. Dalas Semiconductor Temperatur Sensor (TDS), untuk memonitor dan

mengukur temperatur dibeberapa titik alat penelitian.


25

2. Solar meter, yaitu alat untuk mengukur energi matahari yang datang ke

alat.

3. Microcontrol Arduino Uno, yaitu mikrokontroler yang digunakan

untuk membaca hasil sensor yang dipasang pada alat penelitian.

4. Pompa paristaltik, berfungsi untuk mengalirkan air dari bak

penampung ke dalam absorber.

5. Waterpass, untuk mengukur karataan alat distilasi.

3.4. Parameter yang Divariasikan

Terdapat beberapa jenis parameter yang akan divariasikan pada

penelitian ini, antara lain:

1. Variasi dengan laju aliran yang masuk ke absorber rata melewati sekat

sebesar 3,6 liter/jam ( variasi 1a), 4,8 liter/jam (variasi 1b) dan 7,68

liter/jam (variasi 1c) .

2. Variasi laju aliran air sebesar, 3,78 liter/jam (variasi 2a), 4,92 liter/jam

(variasi 2b) dan 7,56 liter/jam (variasi 2c) yang masuk ke dalam

absorber melewati tiap sekat secara zig-zag.

3. Variasi penambahan sirip pada absorber aliran berkelok (AZ) dengan

laju aliran 3,78 liter/jam.

3.5. Langkah Analisis

Penelitian ini akan menganalisis efek laju aliran air masukan dan

penambahan sirip terhadap unjuk kerja alat distilasi air jenis absorber rata

(AR) dan absorber aliran berkelok (AZ):

1. Untuk mengetahui efek laju aliran air masukan terhadap unjuk kerja

alat distilasi, akan dilakukan perbndingan terhadap jenis absorber

yang air masukan mengalir melewati sekat berkelok dengan jenis

absorber rata pada laju aliran rata-rata sebesar 3,78 liter/jam, 4,92

liter/jam dan 7,56 liter/jam.


26

2. Menganalisis efek penambahan sirip pada alat jenis absorber dengan

aliran berkelok dibandingkan dengan alat jenis absorber rata pada

variasi laju aliran yang sama sebesar 3,78 liter/jam.

3.6. Variabel yang Diukur

Pada penelitian ini, terdapat beberapa variable yang diukur

diantaranya:

1. Temperatur absorber, Ta (°C)

2. Temperatur kaca penutup, Tc (°C)

3. Temperatur air masuk, Tin (°C)

4. Temperatur air buangan, Tout (°C)

5. Volume air distilasi, (mL)

6. Energi matahari yang diterima oleh alat, G (watt/m²)

7. Lama waktu pengambilan data, t (menit)

3.7. Langkah Penelitian

Berikut adalah langkah-langkah penelitian sebagai berikut:

1. Sebelum penelitian dilakukan, persiapkan alat yang dipakai dalam

penelitian dan mengecek kebocoran alat distilasi jenis absorber rata

dan absorber jenis aliran berkelok dengan alat pendukung

pengambilan data.

2. Dilakukan pengambilan data pada setiap variasi yaitu:

a. Variasi debit aliran (3,78 L/jam, 4,94 L/jam dan 7,56 L/jam)

b. Variasi sirip pada alat absorber bersekat dan dibandingkan

dengan alat absorber rata.

3. Data yang dicatat meliputi : temperatur kaca (Tc), temperatur

absorber (Ta), temperatur air masuk (Tin), temperatur air buangan

(Tout) dan volume air (mL).

4. Dilakukan pengolahan data dan analisis data menggunakan

persamaan 1 sampai 7.


27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Penelitian

Pada penelitian ini, didapatkan hasil pengambilan data yang

dilakukan selama 8 jam dilapangan terbuka dengan temperatur sekitar.

Data yang diperoleh kemudian dirata-rata / jam, hasil distilasi merupakan

hasil akumulatif tiap jam.

Data penelitian alat model absorber jenis rata (AR) dan alat model

absorber aliran berkelok (AZ)

Tabel 1. Data penelitian alat absorber rata laju aliran 3,78 (L/jam)

Menit T1 (Absorber)

(°C)

T2 (Kaca)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 39,00 35,94 0,00 278,74

120 53,42 46,16 41,13 378,62

180 54,85 47,79 118,12 382,42

240 61,65 57,09 134,12 465,95

300 56,94 51,02 149,46 467,84

360 49,36 51,21 362,65 438,76

420 51,83 48,30 502,63 444,67

480 41,75 39,43 640,00 405,59


Menit T1 (Absorber)

(°C)

T2 (Kaca)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 48,25 42,60 0,08 409,77

120 54,29 47,91 59,06 441,41

180 59,62 52,65 135,37 503,40

240 58,24 53,64 193,17 550,51

300 63,26 59,07 322,01 598,34

360 52,37 48,33 496,15 583,79

420 48,73 44,67 574,40 554,86


28



Menit T1 (Absorber)

(°C)

T2 (Kaca)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 41,14 32,81 0,01 330,14

120 48,27 39,25 24,31 452,00

180 50,26 45,82 314,93 548,65

240 42,47 40,97 324,23 551,53

300 37,47 38,39 327,90 517,33

360 39,32 42,47 325,38 514,95

420 34,08 36,28 328,74 485,13

480 34,05 37,42 330,01 466,08

Tabel 4. Data pembanding alat absorber rata variasi laju aliran 3,78

(L/jam)

Menit T1 (Absorber)

(°C)

T2 (Kaca)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 40,84 33,03 0,00 313,40

120 47,72 41,87 -0,31 311,47

180 54,08 44,74 59,83 377,99

240 65,06 56,40 306,23 399,83

300 53,96 54,66 532,76 479,65

360 50,29 44,87 686,15 479,03

420 46,94 42,50 773,84 456,87

480 39,20 34,89 850,00 412,29

Tabel 5. Data penelitian absorber berkelok laju aliran 3,78 (L/jam)

Menit T1 (Kaca)

(°C)

T2 (Absorber)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 34,89 37,86 0,00 313,396


29



Menit T1 ( Kaca)

(°C)

T2 (Absorber)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 31,60 32,80 0,00 206,47

120 37,49 39,71 -0,04 298,66

180 42,11 45,23 22,10 315,78

240 38,26 39,98 58,61 340,30

300 40,86 42,95 122,66 328,16

360 43,31 46,24 173,58 336,27

420 32,63 35,27 269,96 295,81

480 32,23 32,41 270,00 278,65


Menit T1 (Kaca)

(°C)

T2 (Absorber)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 36,42 36,83 0,00 311,59

120 43,35 44,55 -0,06 440,98

180 50,74 63,83 49,12 512,64

240 47,57 54,26 147,24 504,75

300 42,35 47,34 216,60 478,29

360 44,73 47,07 245,24 465,88


30


Tabel 8. Data penelitian variasi penambahan sirip pada absorber

berkelok variasi laju aliran 3,78 (L/jam)

Menit T1 (Kaca)

(°C)

T2 (Absorber)

(°C)

Hasil

(ml)

G

(W/m²)

60 37,16 37,03 0,00 178,94

120 40,57 42,36 163,84 265,25

180 39,97 41,62 235,32 265,85

240 46,32 47,51 306,07 272,19

300 54,36 60,33 377,09 317,58

360 55,24 61,35 448,12 385,13

420 50,31 54,81 519,15 425,42

480 45,58 48,57 590,00 429,04

4.2. Hasil Perhitungan

Pada bagian ini disajikan hasil perhitungan berdasarkan data yang

sudah didapatkan, dilakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan

(1)

Tabel 9. Hasil perhitungan absorber rata dengan laju aliran 3,78 (L/jam)

Menit ∆T (°C)

Pw Pc hfg

(MJ/kg)

quap qkonv G md

(kg/m²) Efisiensi

(%) (KPa) (W/m²)

60 3,06 6,56 5,60 2408,60 0,00 0,00 282,02 0,00 0

120 7,26 14,08 9,60 2373,85 2,65 26,68 373,49 0,08 7

180 7,06 15,16 10,47 2370,39 4,71 50,99 365,24 0,23 13

240 4,56 21,32 17,00 2353,76 2,80 43,12 430,75 0,26 9

300 5,91 16,87 12,42 2365,29 3,16 38,63 431,42 0,29 8

360 -1,85 11,38 12,55 2383,70 7,67 78,72 410,72 0,71 17

420 3,53 12,96 10,76 2377,71 9,18 93,28 411,23 0,99 20

480 2,32 7,59 6,71 2402,02 17,18 105,32 375,02 1,26 25


31

Tabel 10. Hasil perhitungan absorber rata variasi laju aliran 4,92 (L/jam)

Menit ∆T

(°C)

Pw PC

hfg

(MJ/kg)

quap qkonv G

md

(kg/m²)

Efisiensi

(%) (KPa) (W/m²)

60 5,65 10,73 7,94 2109,06 0,18 0,03 409,77 0,00 0

120 6,38 14,73 10,54 2115,11 67,13 10,19 441,41 0,12 8

180 6,97 19,30 13,53 2121,07 102,86 11,83 503,40 0,27 11

240 4,60 18,01 14,24 2119,46 110,00 12,40 550,51 0,38 11

300 4,19 23,05 18,78 2125,46 147,11 14,10 598,34 0,63 14

360 4,03 13,33 10,77 2113,10 187,79 20,48 583,79 0,98 18

420 4,06 11,01 8,86 2109,52 186,03 24,09 554,86 1,13 19

480 3,04 8,26 7,03 2104,69 186,63 42,60 523,07 1,30 20

Tabel 11. Hasil perhitungan absorber rata variasi laju aliran 7,56 (L/jam)

Menit ∆T Pw Pc

hfg (KJ/kg)

quap qkonv G md

(kg/m²) Efisiensi

(%) (KPa) (W/m²)

60 8,33 7,35 4,79 2102,99 0,01 0,00 330,14 0,00 0

120 9,02 10,74 6,65 2109,22 14,01 1,90 452,00 0,05 3

180 4,43 11,93 9,43 2111,14 121,09 13,17 548,65 0,62 24

240 1,50 7,88 7,28 2104,07 93,19 14,25 551,53 0,64 18

300 -0,92 6,06 6,36 2100,17 75,25 14,37 517,33 0,64 16

360 -3,15 6,67 7,88 2101,56 62,27 9,97 514,95 0,64 13

420 -2,21 5,10 5,70 2097,79 53,83 12,16 485,13 0,65 12

480 -3,37 5,09 6,04 2097,77 47,28 10,31 466,08 0,65 11

Tabel 12. Hasil perhitungan pembanding absorber rata variasi laju aliran 3,78

(L/jam)

Menit ∆T

(°C)

Pw Pc hfg

(Mj/Kg

)

qkonv quap G md

(kg/m²)

Efisiens

i (%) (Kpa) (W/m²)

60 33,0

3 7,23 4,84

2405,5

7 0,00 0,00 313,40 0,00 0

120 41,8

7

10,4

3 7,64

2389,8

3 -0,03 -0,20 311,47 0,00 0

180 44,7

4

14,5

7 8,90

2375,4

2 2,62 25,88 377,99 0,12 7

240 56,4

0

25,1

1

16,4

2

2350,8

5 6,02 98,34 399,83 0,60 24

300 54,6

6

14,4

8

15,0

2

2375,6

9 11,16 138,31 479,65 1,05 28

360 44,8 11,9 8,96 2383,9 16,57 148,96 479,03 1,35 30


32

7 5 8

420 42,5

0

10,0

0 7,90

2391,6

2 18,68 144,46 456,87 1,52 30

480 34,8

9 6,63 5,31

2409,3

3 28,11 139,87 412,29 1,67 32

Tabel 13. Hasil perhitungan absorber berkelok variasi laju aliran 3,78 (L/jam)

Menit ∆T

(°C)

Pw Pc

hfg

(MJ/Kg)

quap qkonv G

md

(Kg/m²)

Efisiensi

(%) (Kpa) (W/m²)

60 2,97 6,19 5,31 2074,25 0,00 0,00 282,02 0,00 0

120 5,24 11,36 8,59 2082,03 4,74 0,55 373,49 0,02 1

180 4,23 10,91 8,70 2081,44 81,79 9,66 365,24 0,42 25

240 5,41 17,64 13,36 2089,44 121,77 9,46 430,75 0,84 31

300 4,51 13,62 10,74 2084,88 116,68 11,22 431,42 1,01 30

360 3,52 8,86 7,35 2078,57 103,98 14,85 410,72 1,08 28

420 5,79 11,70 8,60 2082,48 87,28 10,01 411,23 1,06 23

480 3,57 6,22 5,19 2074,32 77,92 16,51 375,02 1,08 23


Menit ∆T

(°C)

Pw Pc hfg

(MJ/Kg)

quap qkonv G md

(Kg/m²)

Efisiensi

(%) (Kpa) (W/m²)

60 1,20 53,15 47,79 2096,85 0,00 0,00 206,47 0,00 0

120 2,22 92,66 78,29 2101,74 -0,02 0,00 298,66 0,00 0

180 3,13 136,00 110,07 2106,31 8,48 0,06 315,78 0,04 3

240 1,72 94,47 83,06 2101,95 16,83 0,16 340,30 0,12 5

300 2,09 116,65 100,72 2104,35 28,21 0,23 328,16 0,24 9

360 2,92 145,12 119,62 2107,21 33,31 0,23 336,27 0,34 11

420 2,63 65,54 52,38 2098,49 44,22 0,54 295,81 0,53 16

480 0,18 51,35 50,53 2096,60 38,66 0,53 278,65 0,53 15


Menit ∆T

(°C)

Pw Pc hfg

(MJ/Kg)

quap qkonv G md

(Kg/m²)

Efisiensi

(%) (Kpa) (W/m²)

60 0,42 5,87 5,74 2099,70 0,00 0,00 311,59 0,00 0

120 1,20 8,81 8,26 2105,84 -0,04 0,00 440,98 0,00 0

180 13,09 23,69 12,24 2126,37 19,02 1,34 512,64 0,10 4


33

240 6,69 14,71 10,35 2115,24 42,54 4,01 504,75 0,29 9

300 4,99 10,22 7,83 2108,35 49,90 6,41 478,29 0,43 11

360 2,34 10,08 8,89 2108,11 47,08 5,72 465,88 0,48 11

420 2,61 7,34 6,40 2102,98 53,53 9,13 442,31 0,64 13

480 2,96 8,03 6,87 2104,37 58,93 9,20 421,72 0,81 15

Tabel 16. Hasil perhitungan absorber berkelok dengan sirip variasi laju aliran 3,78

(L/jam)

Menit ∆T

(°C)

Pw Pc

hfg

(MJ/Kg)

quap qkonv G

md

(Kg/m²)

Efisiensi

(%) (Kpa) (W/m²)

60

-

0,13 24,20 24,43 2099,73 0,00 0,00 178,94 0,00 0

120 1,78 35,19 31,17 2103,86 94,17 2,57 265,25 0,61 39

180 1,65 33,50 29,89 2103,26 90,14 2,54 265,85 0,54 37

240 1,19 48,91 45,45 2108,37 88,14 1,86 272,19 0,58 35

300 5,97 99,05 72,61 2121,90 87,44 1,21 317,58 0,48 30

360 6,11 104,13 76,17 2123,12 86,64 1,16 385,13 0,42 24

420 4,50 74,39 57,80 2115,66 85,73 1,43 425,42 0,42 22

480 2,98 52,15 43,41 2109,36 43,21 0,91 429,04 1,16 22

4.3. Pembahasan

Seluruh hasil perhitungan pada Tabel 9 sampai Tabel 16, kemudian

akan dipaparkan secara lebih detail pada subbab 4.3 berikut. Berdasarkan

persamaan hasil efisiensi distilasi berbanding lurus dengan hasil air alat

distilasi energi surya. Oleh karena itu, pada subbab ini pertama-tama

menganalisis efisiensi seluruh variasi yang dilakukan pada alat distilasi air

energi surya jenis absorber rata (AR) dan absorber aliran berkelok (AZ).


34

4.3.1. Efek Debit Aliran Terhadap Efisiensi Alat Distilasi

Gambar 10. Perbandingan efisiensi berdasarkan variasi debit aliran

3,78 (L/jam), 4,92 (L/jam) dan 7,56 (L/jam)

Gambar 10 menunjukan perbandingan efisiensi model AR dan model AZ

menggunakan variasi debit aliran 3,78 liter/jam, 4,92 liter/jam dan 7,56 liter/jam.

Model AR variasi 3,78 liter/jam dan 7,56 liter/jam mengalami penurunan

efisiensi. Berbeda dengan variasi debit aliran 4,92 liter/jam yang efisiensinya

lebih tinggi. Nilai efisiensi maksimal ditunjukan pada model AZ dengan variasi

debit aliran 3,78 liter/jam sebesar 31%. Pada model AZ variasi 4,92 liter/jam dan

7,56 liter/jam didapatkan efisiensi yang sama besar, tetapi hasil yang didaptkan

jauh berbeda bisa dilihat dari Gambar 11 sebesar 0,410 L.

Gambar 11 Perbandingan efisiensi berdasarkan variasi debit aliran 3,78

(L/jam), 4,92 (L/jam) dan 7,56 (L/jam)

25% 20%

11%

31%

15% 15%

0%

10%

20%

30%

40%

3.78 4.92 7.56

Efis

ien

si (

%)

Debit Aliran (L/jam)

AR( variasi 1a, 1b, 1c ) AZ (variasi 2a, 2b, 2c )

0.64 0.66

0.33

0.55

0.27

0.41

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

3.78 4.92 7.56

Has

il (l

iter

)


AR ( variasi 1a,1b, 1c ) AZ ( variasi 2a,2b,2c )


35

Gambar 11 menunjukan perbandingan hasil distilasi air energi surya

model AR dengan model AZ menggunakan variasi massa air 3,78 liter/jam, 4,92

liter/jam dan 7,56 liter/jam. Model AR pada variasi debit aliran 3,78 liter/jam dan

4,92 mengalami peningkatan hasil distilasi, tetapi pada variasi debit aliran 7,56

liter/jam terjadi penurunan hasil distilasi dibandingan dengan model AZ. Unjuk

kerja alat distilasi dipengaruhi oleh kecil / besarnya debit aliran yang masuk ke

dalam absorber, semakin kecil debit aliran yang masuk ke absorber maka proses

pemanasan air akan lebih baik sehingga proses penguapan akan lebih optimal.

Pada model AR variasi debit aliran 4,92 liter/jam hasil distilasi lebih tinggi

sebesar 1,298 liter/(m².hari) dibandingkan dengan laju aliran 3,78 liter/jam pada

alat model AR sebesar 1,258 liter/(m².hari) hanya selisih sedikit. Penyebab hasil

distilasi pada variasi laju aliran 4,92 liter/jam lebih banyak, dikarenakan pada hari

ke dua radiasi matahari lebih besar 521 W/m² sedangkan pada laju aliran 3,78

(L/jam) hanya sebesar 408 W/m² ditunjukan pada Gambar 14, sehingga

temperatur absorber rata-rata menjadi lebih tinggi dilihat dari nilai Tabsorber (°C)

pada Gambar 12, itu sebebnya hasil distilasi variasi laju aliran 4,92 liter/jam lebih

banyak.

Peningkatan hasil distilasi juga terjadi pada model AZ variasi debit aliran

7,56 liter/jam, yang hasilnya lebih tinggi sebesar 0,806 liter/(m².hari), hal tersebut

disebabkan karena hasil ( ∆T ) lebih besar dilihat pada Gambar 13, puncaknya jam

10 pagi dan sampai jam 4 sore. Sehingga memungkinkan hasil distilasi juga lebih

besar. Hasil yang serupa juga ditunjukan pada Gambar 12 (Tabsorber) pada alat

model AR variasi 4,92 liter/jam rata-rata hasil temperatur absorbernya lebih besar

sebesar 53,51 °C dibandingkan dengan hasil rata-rata temperatur absorber model

AZ pada laju aliran aliran 4,74 liter/jam hanya sebesar 39,33 °C.

Unjuk kerja alat distilasi air energi surya dipengaruhi oleh beberapa faktor

antara lain beda temperatur antara temperatur kaca dengan termeperatur absorber

(∆T), quap dan qkonvksi. Gambar 17 menunjukan nilai beda temperatur rata-rata

antara temperatur absorber dan temperatur kaca penutup selama 8 jam durasi

pengambilan data. Nilai (∆T) sangat mempengaruhi terhadap proses penguapan


36

dan pengembunan. Pada hasil (∆T) jika nilainya semakin besar maka temperatur

absorber lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur kaca penutup. Sehingga

laju penguapan meningkat dan mempengaruhi hasil distilasi yang lebih banyak.

Gambar 12 Perbandingan Tabsorber pada alat model (AR) dan alat model

(AZ) pada laju aliran 3,78 (L/jam), 492 (L/jam) dan 7,56 (L/jam) dalam

diagram batang

Gambar 12 menunjukan hasil temperatur absorber dalam diagram

batang sama dengan Gambar 13, tetapi pada Gambar 13 hasil yang disajikan

tidak terlalu jelas karena nilai temperature absorber dihitung selama 1 jam sekali

selama 8 jam dan disajikan dalam diagram garis. Gambar 12 merupakan hasil

rata-rata pada temperatur absorber, diamana nilai tertinggi dihasilkan pada alat

model AR pada laju aliran 3,78 L/jam dan 4,92 L/jam masing-masing sebesar

51,10 °C dan 53,51 °C. Pada alat model AZ dengan laju aliran 7,57 L/jam

menghasilkan nilai temperatur absorber yang paling tinggi yaitu sebesar 47,23

°C. Hasil rata-rata beda temperatur yang didapatkan pada Gambar 15 berbanding

lurus dengan hasil distilasi yang didapatkan pada Gambar 11. Semakin besar hasil

beda temperatur antara temperatur kaca dan temperatur absorber maka proses

penguapan dan proses pengembunan akan semakin maksimal sehingga hasil

distilasi yang didapatkan juga akan lebih banyak.

51.10 53.51

40.88

47.36

39.32

47.23

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

3.78 4.92 7.56

Tem

per

atu

r A

bso

rber

(˚C

)

Denit Aliran (L/jam) Absorber rata

Abaorber aliran berkelok


37

Gambar 13 Temperatur absorber terhadap variasi debit aliran.

Gambar 13 menunjukan nilai Tabsorber dengan variasi debit aliran yang

berbeda pada alat model AR dan model AZ. Hasil temperatur absorber sangat

mempengaruhi terhadap hasil air distilasi, karena panas yang diserap absorber

berfungsi untuk proses penguapan lewat perantara tisu. Tisu dipilih pada

penelitian ini karena tisu memiliki sifat kapilaritas atau daya serap terhadap zat

cair yang baik dan tipis sehingga mudah kering terhadap suhu lingkungan. Sifat-

sifat tersebut sangat baik untuk dipakai dalam membantu proses penguapan pada

alat distilasi. Bahan absorber yang diapakai juga harus memiliki sifat yang baik

dalam menyerap dan menyimpan kalor. Temperatur absorber pada alat distilasi air

energi surya harus memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingkan dengan

temperatur kaca penutup. Ada beberapa faktor yeng menyebabkan Tabsorber tinggi

yaitu, jika debit aliran air yang masuk ke absorber kecil maka proses pemanasan

yang terjadi pada air dan tisu berlangsung lebih cepat, kemudian tidak ada rugi-

rugi panas yang hilang didalam absorber. Pada Gambar 12 didaptkan hasil

temperatur absorber tertinggi dihasilkan pada alat model AR pada laju aliran 4,92

L/jam dan 3,78 L/jam pada alat yang sama. Hasil Tabsorber tersebut dibuktikan

dengan hasil air distilasi pada Gambar 11 yang lebih banyak.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0 100 200 300 400 500 600

T A

bso

rber

(˚C

)

Waktu (menit)

AR variasi debit aliran 3,78 L/jam AR variasi debit aliran 4,92 L/jam

AR variasi debit aliran 7,56 L/jam AZ variasi debit aliran 3,78 L/jam

AZ variasi debit aliran 4,92 L/jam AZ variasi debit aliran 7,56 L/jam


38

Gambar 14. Perbandingan hasil radiasi matahari pada alat absorber rata

dan absorber aliran berkelok pada variasi laju aliran 3,78 L/jam, 4,92 l

Pada Gambar 14 menunjukkan perbandingan hasil rata-rata radiasi

matahari (G) didapatkan nilai tertinggi didapatkan pada alat model AR pada

semua variasi laju aliran. Didapatkan nilai tertinggi pada variasi laju aliran 4,92

liter/jam sebesar 521W/m². Hasil distilasi dipengaruhi oleh radiasi matahari yang

ditangkap oleh kaca penutup dan masuk ke absorber, jika radiasi matahari rendah

akan mempengaruhi jumlah hasil distilasi. Semakin tinggi radiasi matahari yang

masuk kedalam absorber, semakin baik juga efisiensi yang dihasilkan oleh alat

tersebut.

Gambar 15. Perbandingan hasil rata-rata temperatur ∆T pada alat jenis

absorber rata dan absorber aliran berkelok pada variasi laju aliran 3,78

liter/jam, 4,92 liter/jam dan 7,56 liter/jam

408

521 483

404

300

447

0

100

200

300

400

500

600

3.78 4.92 7.56

G (

w/m

²)


Absorber rata variasi 1a, 1b, 1c Absorber aliran berkelok variasi 2a, 2b, 2c

3.98

4.87

1.70

4.40

2.01

4.29

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

3.78 4.92 7.56

∆T

(°C

)

Debit Aliran (liter/jam)

absorber rata absorber aliran berkelok


39

Gambar 15 menunjukan hasil rata-rata temperatur ∆T dalam diagram

batang pada variasi laju aliran yang berbeda. Hasil temperatur ∆T tertinggi

didapatkan pada alat model AR pada laju aliran 4,92 liter/jam sebesar 4,87 °C

kemudian hasil tertinggi yang ke dua diperoleh pada alat model AZ pada laju

aliran 3,78 liter/jam sebesar 4,40 °C. Hasil rata-rata ∆T yang sebenarnya

memperlihatkan alat model AZ memiliki nilai ∆T tertinggi pada variasi laju aliran

3,78 liter/jam dan pada laju aliran 7,56 liter/jam sebesar 4,29 °C, pada variasi laju

aliran 7,56 liter/jam dibuktikan dengan hasil distilasi tertinggi dibandingkan

dengan alat model AR pada variasi laju aliran yang sama dilihat pada Gambar 11.

Hasil yang berbeda terdapat pada variasi laju aliran 3,78 liter/jam dimana hasil ∆T

tidak berbanding lurus dengan hasil distilasi pada alat model AZ, alat model AR

memiliki hasil ∆T yang rendah tetapi mendapatkan hasil distilasi yang tinggi.

Gambar 16 Beda temperatur (∆T) rata-rata terhadap variasi debit aliran

Gambar 16 menunjukan nilai perbedaan suhu setiap alat pada model AR

dan AZ, dengan variasi laju aliran 3,78 liter/jam, 4,92 liter/jam dan 7,56 liter/jam.

Pada Gambar 16 dengan laju aliran sebesar 7,69 liter/jam merupakan variasi yang

memiliki nilai ( ∆T ) pada jam 9 pagi memiliki nilai yang paling tinggi

dibandingkan dengan variasi lainnya, tetapi setelah itu nilai ( ∆T ) menurun

seiring berjalannya waktu sampai akhir penelitian nilainya menjadi -3,00.

Tandanya jika nilai ( ∆T ) lebih kecil hingga negatif berarti nilai temperatur

absorber lebih kecil dibandingkan dengan temperatur kaca penutup, hal ini

disebabkan karena laju aliran air masuk lebih besar sehingga absorber sulit

-4.00-2.000.002.004.006.008.00

10.0012.0014.00

0 100 200 300 400 500 600

∆T

(˚C

)

Waktu (menit)

AR (1a) AR (1b) AR ( 1c )

AZ ( 2a ) AZ ( 2b ) AZ ( 2c )


40

54.55

62.77 58.37

74.27

21.21

33.87

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

3.78 4.92 7.56

qu

ap (

w/m

²)

Debit Aliran (L/jam) Absorber Rata ( variasi 1a, 1b, 1c )

Absorber Zig-zag ( variasi 2a, 2b, 2c )

menyerap panasitu sebabnya proses penguapan didalam absorber rata tidak

maksimal. Faktor yang menyebabkan temperatur absorber lebih kecil

dibandingkan dengan temperatur kaca penutup bisa juga karena embun yang

menempel pada kaca penutup menghalangi radiasi matahari yang akan masuk ke

absorber, sehingga menghambat proses penguapan.

Pada variasi laju aliran 4,92 liter/jam model AZ mengalami peningkatan

pada jam 11.00 kemudian dijam 12.00 mengalami penurunan sebesar 7°C hingga

setersusnya sampai akhir pengambilan data. Penyebab nilai ( ∆T ) turun,

disebabkan pada hari itu intensitas matahari menurun karena cuaca mendung

sehingga radiasi yang diserap oleh kaca yang masuk ke absorber tidak maksimal

sehingga mempengaruhi temperatur absorber.

Gambar 17. Perbandingan quap model AR dan model AZ terhadap

variasi debit aliran

Laju penguapan juga menjadi faktor penting dalam mempengaruhi hasil

distilasi terutama ke hasil qkonveksi. Semakin besar nilai quap, maka air distilasi

yang dihasilkan akan semakin banyak. Pada Gambar 17, terlihat nilai quap

tertinggi dihasilkan oleh alat model AZ pada debit aliran 3,76 berbanding lurus

dengan nilai qkonveksi pada Gambar 18. Alat model AZ ini menggunakan aliran

berkelok didalam sekat dan sebagian kain dicelupkan didalam sekat gunanya agar


41

kain dapat basah dengan merata dan memudahkan proses penguapan. Tetapi jika

debit air terlalu besar penguapan juga tidak maksimal, bisa dilihat dari variasi laju

aliran 3,78 liter/jam dan 4,92 liter/jam karena air yang masuk ke absorber belum

mengalami proses pemanasan oleh radiasi matahari dan absorber air sudah

terdorong terus oleh air yang masuk sehingga proses penguapan tidak efektif.

Gambar 18. Perbandingan qkonveksi model AR dan model AZ terhadap

variasi debit aliran

Pada model AR variasi laju aliran 3,78 liter/jam dan 4,92 liter/jam

menghasilkan nilai qkonveksi yang dominan tinggi tetapi pada variasi laju aliran

3,78 liter/jam lebih rendah, hasil ini juga berbanding lurus dengan hasil nilai quap.

Semakin tinggi nilai dari quap maka nilai qkonveksi juga semakin besar.

4.3.2. Efek Penambahan Sirip Kaca Terhadap Unjuk Kerja Alat Distilasi

Analisis kedua dilakukan berdasarkan pengaruh penambahan sirip pada

alat distilasi air energi surya jenis absorber aliran berkelok. Unjuk kerja alat

dengan penambahan sirip akan dibandingkan dengan hasil unjuk kerja dari alat

absorber jenis rata, sama-sama dengan variasi debit aliran 3,78 L/jam.

5.92

8.62 9.52 9.03

0.22 0.11 0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

10.00

3.78 4.92 7.56

qko

nv

(W/m

²)

Debit Aliran ( L/ jam) Absorber rata ( variasi 1a, 1b, 1c )

Absorber zig-zag ( variasi 2a,2b, 2c )


42

Gambar 19 Perbandingan efisiensi model AR tanpa sirip dengan AZ

dengan penambahan sirip

Gambar 19 menunjukan perbandingan efisiensi model AR tanpa sirip dan

model AZ dengan penambahan sirip sama – sama menggunakan debit aliran

masuk 3,78 L/jam selama proses pengambilan data dan dihari yang sama.

Pada model AR tanpa sirip memiliki efisiensi yang lebih baik yaitu sebesar

32% dibandingkan dengan model AZ dengan penambahan sirip hanya sebesar

22%, selisih 10% perbandingan efisiensinya. Hasil unjuk kerja dari alat model

AZ dengan penambahan sirip, dilihat dari grafik tersebut tidak ada efek sama

sekali pada hasil unjuk kerja. Diharapkan dengan penambahan sirip diluar

kaca penutup akan membantu proses pendinginan pada kaca penutup sehingga

proses kondensasi dapat bekerja dengan baik dan membantu menaikan hasil

distilasi pada alat tersebut. Kondensasi adalah proses pelepasan kalor dari

suatu sistem yang menyebabkan uap berubah menjadi cair . Untuk merubah

gas menjadi cair perlu menaikan tekanan atau dengan menurunkan

temperaturnya, sehingga bisa disimpulkan agar terjadi proses kondensasi

temperatur absorber harus lebih tinggi dibandingkan dengan temperature kaca.

Fatktor lain yang mempengaruhi hasil distilasi dari kedua alat tersebut

disebabkan karena alat model absorber aliran berkelok memiliki skat beralur

yang memiliki lebar ± 5 mm dan tinggi ± 3 mm,bertujuan untuk proses

mengalirnya air ke sumbu-sumbu tisu, sehingga tisu akan meresap air

32%

22%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

3.78

Efis

ien

si (

%)

Debit Aliran ( L/jam)

Absorber rata pembanding Absorber zigzag penambahan sirip


43

kemudian tisu dapat terbasahi secara merata. Masalah yang sebenarnya ada

pada skat beralur pada model AZ (berkelok) dimana pada model ini proses

penguapan didalam absorber tidak maksimal, karena air yang mengalir

melewati sekat akan mengakibatkan volume air yang tertampung didalam

sekat semakin besar sehingga waktu yang diperlukan untuk proses pemanasan

air hingga mendekati titik didih memerlukan waktu yang lama dan ditambah

dengan air yang masuk ke absorber memiliki temperature yang rendah, yang

mengakibatkan proses penguapan didalam absorber tidak berjalan dengan

baik.

Gambar 20. Perbandingan hasil air distilasi pada model AR tanpa sirip dan

model AZ penambahan sirip

Gambar 20 menunjukan perbandingan hasil air distilasi pada absorber rata

tanpa sirip dan absorber aliran berkelok dengan penambahan sirip pada variasi

debit aliran 3,78 L/jam. Absorber rata tanpa sirip lebih tinggi yaitu sebesar

1,671 liter/(m².hari) dibandingkan dengan absorber aliran berkelok dengan

penambahan sirip sebesar 1,160 liter/(m².hari) . Hasil distilasi berbanding

lurus dengan hasil efisiensi yang diketahui.

0.85

0.59

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

3.78

Has

il (l

iter

/m².

har

i)


Absorber rata pembanding sirip Absorber zigzag penambahan sirip


44

Gambar 21. Perbandingan nilai rata-rata ∆T pada alat model AR tanpa

sirip dan alat model AZ dengan penambahan sirip pada laju aliran rata-rata

3,78 L/jam

Pada Gambar 21 merupakan hasil rata-rata beda temperatur (∆T) pada alat

model AR dan AZ dengan penambahan sirip pada variasi laju aliran 3,78

liter/jam. Pada hasil rata-rata nilai beda temperatur tertinggi didapatkan pada

alat model AR tanpa sirip sebesar 5,64 °C, hasi ∆T tersebut berbanding lurus

dengan hasil distilasi yang didapatkan pada alat model AR tanpa sirip. Alat

yang diapkai keduanya memiliki ukuran yang sama yeng membedakan hanya

proses air yang masuk ke absorber. Pada alat model AR tidak ada aliran air

yang terjebak diantara absorber karena permukaan alat model AR dibuat rata

tanpa ada celah berbeda dengan alat model AZ yang memiliki sekat beralur,

faktor penyebab nilai beda temperatur pada alat model AZ lebih rendah karena

air didalam sekat tidak bisa mengalir secara sempurna karena air yang

mengalir melewati sekat, tertampung dan akhirnya meluap hingga keluar sekat

yang mengakibatkan absorber tidak maksimal dalam proses memanaskan air

dan tisu.

5.64

3.01

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

3.78

∆T

(°C

)

Debit aliran (L/jam)

AR tanpa sirip AZ dengan penambahan sirip


45

Gambar 22. Beda temperatur ( ∆T ) model AR tanpa sirip dan Model AZ

dengan sirip

Gambar 22 menunjukan nilai perbedaan suhu setiap alat pada variasi debit

aliran 3,78. Pada model AR tanpa sirip menghasilkan ( ∆T ) mengalami

kenaikan dan penuruanan pada tiap waktunya tetapi pada model AR tanpa

sirip rata – rata dominan lebih tinggi dibandingkan dengan model AZ

penambahan sirip. Pada pukul 10.00 terjadi penurunan temperatur ( ∆T ),

kemudian pada pukul 11.00 terjadi kenaikan kembali dan kemudian pada

pukul 12.00 – 13.00 terjadi penurunan kembali hingga nilai ∆T menjadi

negatif. Tandanya jika temperatur absorber lebih rendah dibandingkan dengan

temperatur kaca, masalah yang timbul ini disebabkan karena bagian dalam

kaca terdapat embun yang menghalangi radiasi masuk ke absorber. Jenis

embun ini dinamakan jenis film, kondensasi film ini terjadi ketika permukaan

kaca terbasahi dan kemudian terjadi pembentukan film pada permukan kaca

bagian dalam. Fenomena ini yang menyebabkan proses kondensasi tidak

bekerja dengan maksimal.

Pada alat model AZ dengan penambahan sirip pada Gambar 12, jam 9 pagi

terjadi penurunan temperatur ( ∆T ) kemudian dijam 10.00 – 11.00 terjadi

peningkatan temperature sebesar 1,78 °C, tidak lama kemudian dijam 12.00

temperatur kembali penurunan sekitar 1,19 °C, kemudian meningkat kembali

jam 13.00 – 14.00 dan setelah itu kembali menurun seiring terbenamnya

-2.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0 100 200 300 400 500 600

∆T

(˚C

)

Waktu (menit)

AR tanpa sirip AZ Penambahan Sirip


46

matahari. Pada jam 09.00 temperatur ( ∆T ) menurun diakibatkan oleh suhu

awal temperatur kaca lebih tinggi dibandingkan dengan temperaur absorber,

dikarenakan radiasi matahari pertama kali diterima oleh kaca penutup sebelum

diteruskan ke absorber dan didalam absorber membutuhkan waktu untuk

menyerap panas dari radiasi matahari, karena faktor air dan kain juga yang

menghambat proses pemanasan absorber menjadi lama.

Gambar 23. Nilai quap rata-rata model AR tanpa sirip dan model AZ

penambahan sirip

Gambar 23 menunjukkan perbandingan quap model AR tanpa sirip dan

model AZ penambahan sirip pada variasi debit aliran 3,78 liter/jam. quap adalah

bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan W/m². Proses

penguapan yang dihasilkan oleh alat model AR tanpa sirip menghasilkan nilai

quap yang paling tinggi, yaitu sebesar 62,02 W/m², sedangkan alat model AZ

dengan penambahan sirip menghasilkan nilai quap sebesar 43,21 W/m². Pada

penambahan sirip model AZ tidak memberikan efek peningkatan terhadap hasil

unjuk kerja, maksud dari penambahan sirip pada kaca penutup harapnnya agar

energi panas pada kaca penutup terserap atau terjadi rugi-rugi panas yang

terbuang melalui sirip tersebut , sehingga proses penguapan dapat berjalan dengan

baik akibat perbedaan suhu antara temperatur absorber dengan temperatur kaca

yang lebih rendah. Sehingga proses kondensasi dapat berjalan dengan baik pula.

Tetapi efek penambahan sirip pada model AZ tidak memberikan hasil yang baik

selisih 0,511 liter/(m².hari) dari alat model AR tanpa sirip. Efek penambahan sirip

62.02

43.21

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

3.78

qu

ap (

W/m

²


AR tanpa sirip AZ penambahan sirip


47

pada kaca penutup tidak berhasil dalam membantu pelepasan kalor kesuhu

lingkungan sekitar, sehingga menghasilkan unjuk kerja alat yang baik. Hasil

tersebut dibuktikan dengan hasil quap dan hasil qkonvksi yang lebih rendah

dibandingkan dengan hasil yang didapatkan pada alat model AR tanpa sirip. Jika

hasil qkonvksi dan hasil quap rendah, maka hasil air distilasi juga sedikit.

Gambar 24.Perbandingan qkonvksi model AR tanpa sirip dan model AZ

penambahan sirip

Gambar 24 menunjukan perbandingan qkonvksi model AR tanpa sirip dan

model AZ penambahan sirip. Nilai qkonvksi tertinggi dihasilkan oleh model AR

tanpa sirip yaitu sebesar 12,47 W/m², sebaliknya nilai qkonvksi model AZ dengan

penambahan sirip sebesar 0,91 W/m² selisih 11,56 W/m². Semakin besar nilai

qkonvksi maka nilai quap juga akan meningkat, hasil dari quap tersebut berbanding

lurus dengan hasil qkonvksi. Nilai qkonvksi adalah panas yang dipindahkan dari

absorber menuju kaca secara konveksi. Dilihat dari hasil qkonvksi pada alat model

AZ dengan penambahan sirip menghasilkan nilai yang rendah sebesar 0,91 W/m²,

itu berarti panas yang dipindahkan dari absorber menuju kaca tidak maksimal,

sehingga proses penguapan tidak bekerja secara optimal. Seperti yang sudah

dijelaskan pada Gambar 20 hasil air distilasi dan efisiensi alat model AZ dengan

penambahan sirip pada kaca penutup tidak membantu meningkatkan hasil

distilasi.

12.47

0.91

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

3.78

qko

nv

(W/m

²)

Debit Aliran (L/jam) Absorber rata pembanding Absorber Zig-zag penambahan sirip


48

Gambar 25. Perbandingan kerugian energi yang terbuang pada dan

pada alat model (AZ) dan (AR)

Pada Gambar 25 diketahui rugi kalor yang keluar dan rugi kalor yang

masuk. Berdasarkan Gambar alat pada model AR memiliki nilai rugi kalor yang

hampir sama pada aliran air masuk dan aliran air keluar. Rugi kalor terbesar

terjadi pada saluran air masuk bak yaitu pada menit ke 200 dengan besar nilai

kalor sebesar 45 wat, sedangkan rugi kalor pada saluran keluar sebesar 38 W.

Pada model AZ juga terjadi rugi kalor antara saluran air masuk dan saluran air

keluar. Pada model ini rugi kalor terbesar terjadi pada saluran air masuk pada

menit ke 300 dengan besar rugi kalor sebesar 43 watt. Sehingga dapat

disimpulkan pada model AR lebih bear terjadi kerugian kalor dibandingkan

dengan model AZ.

0

10

20

30

40

50

0 100 200 300 400 500 600

Qin

& Q

out

(wat

t)

Waktu (jam)

Rugi kalor masuk (az) Rudi kalor keluar (AZ)

Rugi kalor masuk (AR) Rugi Kalor kluar (AR)


49

BAB V

KESIMPULAN DAN PEMBAHASAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap variasi

debit aliran pada model (AR) dan (AZ) dan efek penambahan sirip pada

alat model (AZ), diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil pengujian kedua alat dengan model yang berbeda dan

dengan variasi debit aliran yang berbeda, didapatkan hasil air distilasi

tertinggi pada alat model AR pada debit aliran 4,92 (L/jam)

menghasilkan air bersih sebesar 1,298 liter/(m².hari). Hasil tertinggi

kedua diperoleh pada alat dengan model yang sama yaitu sebesar

1,262 liter/(m².hari) dengan variasi laju aliran 3,78 (L/jam). Laju aliran

yang kecil terbukti berpengaruh terhadap unjuk kerja alat distilasi.

2. Pada absorber beralur dengan aliran berkelok tidak berhasil membantu

menaikkan unjuk kerja alat. Dari hasil efisiensi dan hasil air bersih

distilasi, alat model AR ( absorber rata ) memiliki unjuk kerja yang

paling baik terhadap hasil yang didapatkan. Pada alat model AR tidak

ada sekat sehingga air yang masuk ke absorber tadak ada yang

tertampung, sehingga proses pemanasan tisu pada absorber bekerja

dengan baik dan proses penguapan dapat bekerja dengan maksimal.

3. Penambahan sirip pada alat model AZ yang dipasang pada kaca

penutup bagian luar tidak efektif, karena tidak membantu

menghasilkan air distilasi yang tinggi dan efisiensi yang sangat rendah.

Pada alat model AZ dengan penambahan sirip menghasilkan air

distilasi sebesar 1,160 liter/(m².hari) dengan efisiensi sebesar 22%,

berbeda jauh dengan hasil distilasi alat model AR tanpa sirip

menghasilkan air distiilasi sebesar 1,671 liter/(m².hari) dengan

efisiensi 32%.


50

5.2 Saran

Untuk dari penulis untuk penelitian yang akan datang, sebagai berikut :

a) Agar absorber dapat menyerap panas dengan baik, bahan

absorber harus memiliki sifat konduktivitas termal yang tinggi.

b) Agar proses pengembunan dapat bekerja dengan maksimal, kaca

penutup sebaiknya diberikan pendingin.

c) Agar proses penguapan didalam absorber dapat bekerja

maksimal, air yang masuk ke absorber memiliki temperatur yang

tinggi.


51

DAFTAR PUSTAKA

Affandi, K., Sutopo, & Baheramsyah, A. (2015). Studi Eksperimental Sistem

Kondensasi Uap Hasil Evaporasi pada Sistem Desalinasi Tenaga Matahari.

Teknik Sistem Perkapalan ITS, 1–6.

Arismunandar, W. (1995). Teknologi Rekayasa Surya. Jakarta : Pradnya.

Paramita.

Assomadi, A. F., Lathif, F. N., Sepuluh, T., & Surabaya, N. (n.d.). Model Alat

Desalinasi Dengan Evaporasi Dan Kondensasi Menjadi Satu Sistem

Ruangan Modeling Desalination With Evaporation and Condensation Be

One Room System.

Dewantara, I. G. Y., Suyitno, B. M., & Lesmana, I. G. E. (2018). Desalinasi Air

Laut Berbasis Energi Surya Sebagai Alternatif Penyediaan Air Bersih. Jurnal

Teknik Mesin, 7(1), 1. https://doi.org/10.22441/jtm.v7i1.2124

Fatimura, M. (2014). Jurnal Media Teknik. Pusat Penelitian Fakultas Teknik

Universitas Pgri Palembang, 11(1), 23–31.

Ketut Puja, I., & Rusdi Sambada, F. (2012). Unjuk Kerja Destilasi Air Energi

Surya. Jurna Energi Dan Manufaktur, 5(1), 82–88.

Matrawy, K. K., Alosaimy, A. S., & Mahrous, A. F. (2015). Modeling and

experimental study of a corrugated wick type solar still: Comparative study

with a simple basin type. Energy Conversion and Management, 105, 1261–

1268. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.09.006

RizkiSandiLaksono-20160520050-D-EkologiPemerintahan. (n.d.).

Setyaji, W., & Sambada, F. A. R. (2018). Destilasi Air Energi Surya Kain

Bersekat Dengan Kolektor Pipa Paralel. 2018(November), 368–376.

Suastaka, I. N., Mahardika, I. G., & Mahendra, M. S. (2015). Analisis Perputaran

Radiasi Surya Terhadap Kinerja Sel Fotolistrik Sebagai Energi Ramah

Lingkungan Di Nusa Penida Kabupaten Klungkung Provinsi Bali.

ECOTROPHIC : Jurnal Ilmu Lingkungan (Journal of Environmental

Science), 9(1), 46. https://doi.org/10.24843/ejes.2015.v09.i01.p06


52

Surya14_Lampiran.pdf. (n.d.).

YASA, I. N. W. P. (2015). Analisa Performasi Kolektor Surya Pelat

Bergelombang Untuk Pengering Bunga Kamboja Dengan Empat Sisi

Kolektor. 5–18.

لٌ بمچ لی ,.ش .ط ,ی ی کی & ,.خ ,اب ل رام عوNo Title .(1396a) .ف .ا ,ق نبخت مطبل ش

یت ع ض یت مٌجٌد ً ئٌل س تمبعی م گبه اج ش نی دان ت ب ر م گٌی ب س ال ر ًالای ب

سبس به ا دگ ضبی دی ئت اع ی لمی ى گبه:مٌرد) ع ش يران دان .1395 .(ت


53

LAMPIRAN

Proses pemasangan variasi sirip pada alat


54

Kerja kapiler pada kain tisu

Wadah hasil distilasi


55

Data yang tercatat oleh sensor Peroses pengembunan di

permukaan kaca

Proses pemasangan tisu pada absorber Pengecekan sensor

pada alat


56

Lampiran 2. Gambar Peralatan Pendukung

Gelas Ukur Sensor Level

(https://shopee.co.id/g

irils298-Jirifarm-

Gelas-Ukur-2-Liter-

2000-mL-Takaran-

Nutrisi-

i.93369888.75157228

54)

.(https://www.active-

robots.com/etape-

liquid-level-

sensor.html)

Dallas Semiconductor Thermocouple

Solar Meter

https://iot4beginners.com/arduino-

compatible-temperature-sensors/

Solarmeter

https://www.amazon.in/D

aystar-DS-05A-Solar-Digital-

Meter/dp/B00Y


https://shopee.co.id/girils298-Jirifarm-Gelas-Ukur-2-Liter-2000-mL-Takaran-Nutrisi-i.93369888.7515722854







https://www.active-/

https://www.active-/

https://www.amazon.in/Daystar-DS-05A-Solar-Digital-Meter/dp/B00Y



2

Lampiran 3. Tabel sifat air dan uap

jenuh


2

Lampiran 4 tabel sifat air (cairan jenuh)


diajukan sebagai salah satu persyaratan · 2021. 1. 19. · hasil perhitungan absorber beralur...

Documents