39
3.2. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan November 2015 sampai April 2016
bertempat di gedung lantai IV Magister Pascasarjana Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3.3. Metode Pengujian
Kolektor surya ini nantinya sebagai pengganti pemanas heater pada desalinasi air laut dengan suhu yang dicari adalah ±50
C. Tujuannya untuk mendapatkan uap air murni yang dikondensasikan melalui evaporator sehingga
menghasilkan air murni dan konsentrat garam, juga mengurangi penggunaan arus listrik atau bahan bakar untuk memanaskan air laut. Oleh karena itu pertimbangan
yang perlu diperhatikan dalam pengujian ini, yaitu ekonomis, produktifitas tinggi, mudah pembuatan dan mudah dioperasikan.
Pengujian kolektor yang akan dibahas meliputi plat absorber, penutup transparan kaca dan isolasi pada kolektor. Adapun langkah pengujian terdiri dari
4 tahap atau fase, yakni : Pahl dan Beitz 1. Fase perumusan Formulation Phase
2. Fase fungsi Functional Phase 3. Fase pengujian Test Phase
4. Hasil Result
3.4. Prosedur Pengujian Kolektor Surya
Pengujian ini dilakukan dengan prosedur yang telah ditetapkan dalam merekam data pada alat pengukuran suhu agilent agar pada saat pelaksanaan
pengujian tidak kehilangan waktu optimum pengujian. Waktu pengujian dilakukan pada jam 9.00 wib sampai jam 17.00 wib. Prosedur pengujian disusun
sebagai berikut: 1. Hidupkan alat pengukur temperatur agilent
2. Buka kerudung kaca penutup kolektor surya 3. Hidupkan pompa air sirkulasi
4. Pasang titik-titik pengambilan suhu pada letak yang telah ditentukan 5. Tunggu agilent yang sedang merekam suhu selama 8 jam
Universitas Sumatera Utara
40
6. Stop perekeman data pada akhir jam 7. Matikan kembali semua yang berhubungan dengan arus listrik
8. Tutup kembali kolektor surya
3.5. Alat dan Bahan
Penelitian ini menggunakan alat dan bahan untuk pengukuran selama proses pengujian.
3.5.1. Alat
1. Pompa Pompa yang digunakan untuk mensirkulasikan air ke dalam pipa tembaga
adalah pompa aquarium yang memiliki daya cukup rendah. Dengan spesifikasi pompa sebagai berikut :
Merkmodel : Armada AR-1800
Frequence : 50 Hz
Teganganfrekuensi : 220-240 V Daya
: 28 Watt Total head
: 1.5 m Kapasitas maksimum : 1500 LH
Gambar 3.2 Pompa
Universitas Sumatera Utara
41
2. Agilent Termokopel Digunakan untuk mengukur suhu di setiap titik pada kolektor maupun
tangki air.
Gambar 3.3 Agilent termokopel Spesifikasi agilent :
a. Daya 35 Watt b. Jumlah saluran termokopel 20 buah
c. Tegangan 250 volt d. Mempunyai 3 saluran utama
e. Ketelitian termokopel 0,03 C
f. Dapat memindai data hingga 250 saluran per detik g. Mempunyai 8 tombol panel dan sistem kontrol
h. Fungsional antara lain pembacaan suhu termokopel, Resistence Temperature Detector RTD, termistor, dan arus listrik AC
3. Hobo Microstation Data Logger Digunakan untuk mengukur temperatur udara, kecepatan angin, intensitas
cahaya dan kelembaban.
Gambar 3.4 Hobo Microstation data logger
Universitas Sumatera Utara
42
Spesifikasi sebagai berikut : a. Skala pengoperasian
: 20 – 50
C dengan baterai alkalin 40
– 70 C dengan baterai litium
b. Input sensor : 3 sensor pintar multi channel monitoring
c. Dimensi : 8,9 cm x 11,4 cm x 5,4 cm
d. Berat : 0,36 kg
e. Memori : 512Kb penyimpanan data nonvolatile flash
f. Interval pengukuran : 1 detik
– 18 jam tergantung pengguna g. Akurasi waktu
: 0 - 2 detik
3.5.2. Bahan
1. Besi siku Bahan ini digunakan sebagai kerangka atau dudukan dari bagian isolator
pada kolektor surya, ukuaran dari kerangka ini adalah panjang 126 cm, lebar 66 cm dan tinggi 20,5 cm.
Gambar 3.5 Kerangka Besi 2. Kayu Triplek
Bahan ini digunakan sebagai bagian luar pada kolektor surya, juga digunakan sebagai isolator sehingga dapat meminimalkan panas yang hilang.
Konduktivitas termal kayu adalah 0,140 WmK. Ukurannya adalah dengan panjang 125 cm, lebar 64 cm. Ketebalan triplek yang digunakan adalah 7 mm.
Universitas Sumatera Utara
43
Gambar 3.6 Kayu Triplek 3. Rockwool
Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator, digunakan untuk mencegah panas dari kolektor hilang keluar. Jenis rockwool yang dipakai adalah wire mesh
yang memiliki konduktivitas 0, 042 Wmk. Pada rancang bangun ini ketebalan rockwool yang dirancang pada kolektor adalah 60 mm.
Gambar 3.7 Rockwool 4. Gabus Sterofoam
Bahan ini digunakan sebagai lapisan isolator, untuk mencegah kehilangan panas pada kolektor surya. Konduktivitas sterofoam adalah 0,036 Wm.K.
Ketebalan gabus yang dirancang adalah 50 mm.
Gambar 3.8 Gabus Sterofoam
Universitas Sumatera Utara
44
5. Kaca Bahan ini digunakan sebagai jalur masuknya radiasi matahari dan untuk
mengurangi udara panas yang berada didalam kolektor agar tidak keluar, dalam hal ini kaca penutup dibuat 2 lapis dengan ukuran sebagai berikut.
Kaca Penutup a. Panjang
= 1000 mm b. Lebar
= 500 mm c. Tebal
= 5 mm Konduktivitas termal kaca berbahan glass adalah 1,3 Wm.K, transmisivitas
= 0,85, refleksi
= 0,09 absorsivitas = 0,06 dan emisivitas = 0,88.
Gambar 3.9 Kaca
6. Plat Aluminium Bahan ini digunakan sebagai absorber. Plat aluminium ini memiliki
konduktivitas yang baik yaitu sebesar 237 Wm.K, emisivitas = 0,97 diberi cat
hitam agar radiasi yang masuk pada kolektor surya akan diserap sepenuhnya oleh plat.
Universitas Sumatera Utara
45
Gambar 3.10 Plat Alumunium
7. Pipa tembaga Bahan ini digunakan sebagai penukar kalor untuk sirkulasi air, pipa tembaga
memilki penyerap dan penghantar panas yang baik. Konduktivitas tembaga adalah 385 Wm.K. Ukuran pipa tembaga yang digunakan adalah dimater ¼ inchi 6,35
mm, panjang total 8 m.
Gambar 3.11 Pipa tembaga
8. Air murni dan air laut Air murni digunakan sebagai sirkulasi pada pipa penukar kalor untuk
memanaskan air laut, sedangkan air laut yang akan dipanasi untuk mendapatkan uap air murni pada desalinasi air laut.
9. Poros pejal Bahan ini digunakan sebagai penyangga kolektor yang akan disambungkan ke
bearing, untuk mengatur kemiringan dari kolektor surya.
Universitas Sumatera Utara
46
Gambar 3.12 Poros pejal
10. Bearing Bahan ini digunakan sebagai penyangga poros, untuk membantu dan
mempermudah pemasangan kabel termokopel agilent.
11. Tangki Air sirkulasi Tangki ini terbuat dari sterofoam. Digunakan sebagai tempat air sirkulasi yang
akan dipompakan ke dalam pipa tembaga pada pada kolektor, ukuran dari tangki ini adalah tinggi 30 cm, lebar 40 cm.
Gambar 3.13 Tangki Air sirkulasi 12. Tangki Air laut
Digunakan sebagai tempat air laut yang akan dipanasi oleh pipa penukar kalor, ukuran tangki ini yaitu 0,3 m x 0,3 m x 0,4 m.
Universitas Sumatera Utara
47
Gambar 3.14 Tangki air laut
13. Penyangga Kolektor surya. Digunakan sebagai penyangga atau dudukan pada kolektor surya. Ukurannya
adalah panjang 1,5 m x 1 m x 1,25 m.
Gambar 3.15 Penyangga kolektor surya
3.6. Set Up Experimental
Kategori