BAB IV DATA DAN ANALISA DATA
Pengujian dilakukan selama bulan Maret-April di kota Medan, Indonesia dengan posisi lintang 3,43
o
LU dan 98,44
o
BT dengan solar box cooker dan vessel yang telah didesain Gambar 3.4 dan 3.5. Perbandingan hasil pengujian akan
dilakukan dengan Jurnal Energy Conversion and management 44 2003 oleh Buddhi D
Pengujian untuk membuktikan pengunaan storage material telah dilakukan. Dengan mengunakan vessel tahap ke dua, storage material dipanaskan secara manual
mengunakan gas, sampai meleleh sebagian. Setelah itu, vessel dimasukkan ke dalam container dan 0.5 kg0.3kg air + 0.2 kg beras dimasukkan ke dalam vessel, dan 1
jam kemudian nasi telah matang Gambar 4.1. Ini membuktikan bahwa jika storage material itu meleleh, berarti dimungkinkan untuk memasak hanya dengan
mengunakan storage material tersebut.
Gambar 4.1 Sesaat Sebelum dan Sesudah Pengujian
4.1 Analisa Pengujian tahap pertama
Pengujian tahap pertama ini dilakukan pada bulan Maret di Kota Medan, Indonesia. Untuk melakukan pengujian, maka di desain vessel khusus. Gambar 4.2
menunjukkan bentuk vessel tahap pertama.
Gambar 4.2 Vessel tahap pertama
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Keterangan Gambar : 1. PCM
2. Tutup luar vessel 3. Tutup dalam vessel
4. Vessel dalam 5. Vessel luar
Pada tanggal 15 Maret 2012, radiasi matahari aktual dan teoritis dari pukul 09:00 sampai pukul 16:00 ditunjukkan pada gambar 4.3.
Gambar 4.3 Radiasi Matahari Tanggal 15 Maret 2012
Rata-rata radiasi matahari pada tanggal 15 Maret 2012 adalah 618 Wm
2
. Pada jam 11:00 terjadi penurunan radiasi yang cukup signifkan karena mendung.
Sebanyak 4 kg Erythritol yang telah dimasukkan ke dalam vessel yang di desain khusus di uji. Pengujian di lakukan dari pukul 09:00 sampai 16:00. Waktu yang
diperlukan untuk mencapai titik leleh dari Erythritol sangat lama. Baru pada pukul 14:26 temperatur Erythritol mencapai 117
o
C. Gambar 4.4 memperlihatkan temperatur masing-masing titik yang diukur.
0,0 200,0
400,0 600,0
800,0 1000,0
1200,0
9: 01
9: 20
9: 39
9: 58
10: 17
10: 36
10: 55
11: 14
11: 33
11: 52
12: 11
12: 30
12: 49
13: 08
13: 27
13: 46
14: 05
14: 24
14: 43
15: 02
15: 21
15: 40
15: 59
R a
d ia
si [ W
m
2
Waktu [ Jam]
Radiasi Pengukuran tanggal 15 Maret 2012
Radiasi Pengukuran
Poly. Radiasi
Pengukuran
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 4.4 Grafik Time vs Temperatur Pengujian Tanggal 15 Maret 2012
Melalui pendekatan melalui rumus-rumus perpindahan panas dapat diperkirakan jumlah Erythritol yang meleleh. Diasumsikan konveksi pada plat
vertikal. Di hitung pada waktu dimana Erythritol mencapai 117
o
C yaitu pada pukul 14:28-15:05.
Sifat-sifat di evaluasi pada temperatur 397 K; β = 1Tr = 0.0025
T K
ρ kgm
3
v.10
6
m
2
s k.10
3
W.mK α .10
6
m
2
s Pr
g ms
2
L m
397 0.878
26.08 33.5
37.79 0.69
9.81 0.1
Menghitung Erythritol yang meleleh : • Menghitung bilangan Ra
L
: Ts = 404.5 K; Tr = 390.1 K Ra
L
=
� � �
�
−�
�
�
3
��
Dimasukkan nilai masing-masing didapatkan Ra
L
= 605118.4 karena Ra
L
10
9
, maka : • Menghitung Nusselt :
�� ���� = 0.68 +
0.67 ��
14
[1 + 0.492 ��
916
]
49
Dimasukkan nilai masing-masing didapatkan ��
���� = 15.04, maka :
15 032012
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
• Menghitung koefisien konveksi : dengan d
v
= l = 0.1 m
h =
�� ���� � �
�
Dimasukkan nilai masing-masing didapatkan h = 4.22 Wm
2
K, maka : • Menghitung �̇ dengan A
v
= 0.106 m
2
�̇ = h A Δ� x 60 s Dimasukan nilai masing-masing, didapatkan
�̇ = 457 J, maka : • Menghitung massa lebur
�̇ = � �
�
Didapatkan nilai massa Erythritol yang meleleh adalah 9.55 gr
Sedikitnya massa Erythritol yang meleleh, kemungkinan untuk memasak secara tidak langsung adalah kecil. Pengujian kedua dilakukan pada tanggal
17 Maret 2012. Pada tanggal 17 Maret 2012, radiasi matahari aktual dan teoritis dari pukul
09:00 sampai pukul 16:00 ditunjukkan pada gambar 4.5.
Gambar 4.5 Radiasi Matahari Tanggal 17 Maret 2012
Rata-rata radiasi pada tanggal 17 Maret 2012 adalah 685 Wm
2
, di lakukan pengujian dari pukul 09:15 sampai pukul 15:40, dengan intensitas radiasi
yang lebih tinggi dibandingkan 15 Maret 2012, pada sekitar pukul 13:00
0,0 200,0
400,0 600,0
800,0 1000,0
1200,0
9: 15
9: 34
9: 53
10: 12
10: 31
10: 50
11: 09
11: 28
11: 47
12: 06
12: 25
12: 44
13: 03
13: 22
13: 41
14: 00
14: 19
14: 38
14: 57
15: 16
15: 35
R a
d ia
si [W
m
2
]
Waktu [ Jam ]
Radiasi Pengukuran tanggal 17 Maret 2012
Radiasi Pengukuran
Poly. Radiasi
Pengukuran
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Erythritol sudah mencapai titik lelehnya. Gambar 4.6 memperlihatkan temperatur masing-masing titik yang diukur.
Gambar 4.6 Grafik Time vs Temperatur Pengujian Tanggal 17 Maret 2012
Melalui pendekatan melalui rumus-rumus perpindahan panas dapat diperkirakan jumlah Erythritol yang meleleh. Diasumsikan konveksi pada plat vertikal. Di hitung
pada waktu dimana Erythritol mencapai 117
o
C yaitu pada pukul 13:25-14:47. Menghitung massa Erythritol yang meleleh :
Sifat-sifat udara dievaluasi pada temperatur 400 K ; β = 1Tr = 0.0025
T K
ρ kgm
3
v.10
6
m
2
s k.10
3
W.m K α .10
6
m
2
s Pr
g ms
2
L m
400 0.871
26.4 33.8
38.3 0.69
9.81 0.1
• Menghitung bilangan Ra
L
: Ts = 410K; Tr =389.9K Ra
L
=
� � �
�
−�
�
�
3
��
Dimasukkan nilai masing-masing didapatkan Ra
L=
835286.5 karena Ra
L
10
9
, maka : • Menghitung Nusselt:
�� ���� = 0.68 +
0.67 ��
14
[1 + 0.492 ��
916
]
49
Dimasukkan nilai masing-masing didapatkan ��
���� = 16.02, maka :
17 032012
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
• Menghitung koefisien konveksi : dengan d
v
= l = 0.1 m
h =
�� ���� � �
�
Dimasukkan nilai masing-masing didapatkan h = 4.5 Wm
2
K, maka : • Menghitung �̇ : dengan A
v
=0.106 m
2
�̇ = h A Δ� x 60 s Dimasukkan nilai masing-masing, didapatkan
�̇ = 631 J, maka : • Menghitung massa lebur
�̇ = � �� Didapatkan nilai massa Erythritol yang melebur adalah 86.55 gr
Dengan lamanya pencapaian titik leleh dari Erythritol, maka dilakukanlah improvisasi yaitu pada desain vessel dan dilakukan pengurangan quantity
Erythritolnya. Dan dilakukanlah pengujian tahap ke dua.
4.2 Analisa Pengujian tahap kedua
Kategori