BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data hasil pengujian
Adapun data temperatur adsorber yang diperoleh dari hasil pengujian dilampirkan pada lampiran A :
Data tekanan pada adsorber dapat dilihat pada tabel 4.1 dan tabel 4.2 sebagai berikut:
Tabel 4.1 tekanan adsorber pada proses desorpsi
waktu Temperatur
o
C Tekanan
CmHg Temperatur
o
C Tekanan
CmHg Temperatur
o
C Tekanan
CmHg hari I
hari I hari II
hari II hari III
hari III 9:00 AM
60 -50
42.89 -55
42.89 -55
10:00 AM 60
-50 70.85
-43 51.63
-49 11:00 AM
60.69 -50
89.78 -41
64.78 -47
12:00 PM 73.64
-48 90.93
-39 75.93
-46 1:00 PM
94.03 -42
99.21 -38
83.21 -44
2:00 PM 99.85
-39 102.06
-36 81.06
-45 3:00 PM
72.79 -41
66.9 -48
82.9 -44
4:00 PM 64.82
-46 56.86
-50 59.86
-50 5:00 PM
63.94 -47
60.63 -47
54.63 -47
Tabel 4.2 tekanan adsorber pada proses adsorpsi
waktu Temperatur
o
C Tekanan
CmHg temperatur
o
C Tekanan
CmHg Temperatur
o
C Tekanan
CmHg hari I
hari I hari II
hari II hari III
hari III 18:00:00
38.89 -55
41.58 -59
35.58 -57
19:00:00 33.49
-58 38.16
-55 32.39
-58 20:00:00
28.39 -60
36.08 -56
27.64 -59
21:00:00 27.43
-62 34.68
-57 26.68
-59 22:00:00
26.67 -62
33.43 -59
25.14 -60
23:00:00 26.00
-62 32.74
-60 25.11
-61 0:00:00
25.04 -63
30.56 -62
24.85 -64
1:00:00 24.35
-64 29.16
-63 24.23
-64
Universitas Sumatera Utara
2:00:00 24.05
-64 29.24
-63 23.89
-65 3:00:00
23.61 -66
29.32 -63
23.85 -65
4:00:00 23.35
-66 29.12
-63 23.19
-66 5:00:00
22.90 -67
27.10 -65
22.89 -67
6:00:00 22.78
-67 26.66
-66 22.88
-67 6:30:00
23.31 -67
26.66 -66
22.66 -67
4.2 Pengolahan data
Pada pengujian ini adsorber dipanaskan dengan radiasi matahari. Kolektor terbuat dari bahan stainless steel.
Pengujian pada hari pertama
Laju perpindahan panas antar kaca kolektor dan pelat penyerap dapat dihitung dengan :
q = =
= 318,13 Wm
2
Koefisien kerugian puncak pada kolektor dengan kemiringan 30
o
Ut = +
C = 250[1-0,0044 -90
o
] C = 250[1-0,004430-90] = 316
F = 1- 0,04 h
o
+ 0,0005h
o 2
1+0,091N h
o
= 5,7 + 3,8 1,28 = 10,56 F = 1- 0,04 10,56+ 0,000510,56
2
1+0,0912 = 0,64 =
+
Ut = 0,07 + 2,61 = 2,68 Wm
2
.K
1 1
1
2 1
4 2
4 1
− +
−
ε ε
σ
T T
A
Universitas Sumatera Utara
Maka, kerugian koefisien puncak adalah 2,68 Wm
2
.K Laju perpindahan kalor secara konduksi pada adsorber dapat ditentukan dengan :
Nilai k dapat dicari dari tabel sifat-sifat logam lampiran E. q
konduksi
= -kA Luas pelat A = 0,5 m x 0, 5 m = 0,25 m
2
Tebal pelat adalah 1 x 10
-3
m q
konduksi
= -kA = -16,5 Wm.K x 0,25 m
2
x = 197.587 Wm
2
Laju perpindahan kalor secara konveksi pada adsorber dapat ditentukan dengan : q = hA T
w
- T
s
Watt q = 10 Wm
2
0,25 351,9 K-304 K = 119,75 Wm
2
Perpindahan panas secara radiasi termal adalah: q =
Wattm
2
T
s
= 0,0552 Ta
32
= 0,0552 304
32
= 292,58 K q = 0,98 x
x 0,25 m
2
x 350,9 K
4
- 292,58 K
4
q = 109,62 Wm
2
Sehingga, energi panas total yang diserap oleh adsorber adalah : q
T
= – q
konduksi
q
radiasi
q
T
= 0,98 x 267.781,5 Wm
2
- 197.587 Wm
2
- 119,75 Wm
2
- 109,62 Wm
2
q
T
= 64.609,5 Wm
2
Maka, panas netto yang dibangkitkan adsorber adalah = 64.609,5 Wm
2
Effisiensi kolektor adalah :
Maka, effisiensi kolektor pada hari pertama adalah
Universitas Sumatera Utara
Pengujian hari kedua
Laju perpindahan panas antar kaca kolektor dan pelat penyerap dapat dihitung dengan : q =
1 1
1
2 1
4 2
4 1
− +
− ε
ε σ
T T
A =
= 309, 64 Wm
2
Koefisien kerugian puncak pada kolektor dengan kemiringan 30
o
Ut = +
C = 250[1-0,0044 -90
o
] C = 250[1-0,004430-90] = 316
F = 1- 0,04 h
o
+ 0,0005h
o 2
1+0,091N h
o
= 5,7 + 3,8 0,51 = 7,63 F = 1- 0,04 7,63+ 0,00057,63
2
1+0,0912 = 0,72 Kerugian puncak Ut adalah :
= +
Ut = 0,33 + 0,331 = 0,66 Wm
2
.K Maka, kerugian koefisien puncak adalah 0,66 Wm
2
.K Laju perpindahan kalor secara konduksi pada adsorber dapat ditentukan dengan :
Nilai k dapat dicari dari tabel sifat-sifat logam lampiran E.
q
konduksi
= -kA Luas pelat A = 0,5 m x 0, 5 m = 0,25 m
2
Tebal pelat adalah 1 x 10
-3
m q
konduksi
= -kA = -15,76 Wm.K x 0,25 m
2
x = 185.337 Wm
2
Universitas Sumatera Utara
Laju perpindahan kalor secara konveksi pada adsorber dapat ditentukan dengan : q = hA T
w
- T
s
Watt q = 10 Wm
2
0,25 350,64 K-303,6 K = 117,6 Wm
2
Perpindahan panas secara radiasi termal adalah: q =
wattm
2
T
s
= 0,0552 Ta
32
= 0,0552 303,6
32
= 292 K q = 0,98 x
x 0,25 m
2
x 350,64 K
4
– 292 K
4
q = 108,9 Wm
2
Sehingga, energi panas total yang diserap oleh adsorber adalah : q
T
= – q
konduksi
q
radiasi
q
T
= 0,98 x 234.990,6 Wm
2
– 185.337 Wm
2
- 117,6 Wm
2
- 108,9 Wm
2
q
T
= 44.727,2 Wm
2
Maka, panas netto yang dibangkitkan adsorber adalah 44.727,2 Wm
2
Effisiensi kolektor adalah :
Maka, effisiensi kolektor pada hari kedua adalah 0,19
Pengujian pada hari ketiga
Laju perpindahan panas antar kaca kolektor dan pelat penyerap dapat dihitung dengan : q =
= = 238,097 Wm
2
Tahanan termal kaca dinyatakan dengan Rkaca =
= = 3,846 x 10
-3
m
2 o
CW
1 1
1
2 1
4 2
4 1
− +
−
ε ε
σ
T T
A
k t
Universitas Sumatera Utara
Koefisien kerugian puncak pada kolektor dengan kemiringan 30
o
Ut = +
C = 250[1-0,0044 -90
o
] C = 250[1-0,004430-90] = 316
F = 1- 0,04 h
o
+ 0,0005h
o 2
1+0,091N h
o
= 5,7 + 3,8 0,51 = 7,63 F = 1- 0,04 7,63+ 0,00057,63
2
1+0,0912 = 0,77 =
+ Ut = 0,008 + 3,32 = 3,32 Wm
2
.K Maka, kerugian koefisien puncak adalah 3,32 Wm
2
.K Laju perpindahan kalor secara konduksi pada adsorber dapat ditentukan dengan :
Nilai k dapat dicari dari tabel sifat-sifat logam lampiran E.
q
konduksi
= -kA Luas pelat A = 0,5 m x 0, 5 m = 0,25 m
2
Tebal pelat adalah 1 x 10
-3
m q
konduksi
= -kA = -15,48 Wm.K x 0,25 m
2
x = 152.800 Wm
2
Laju perpindahan kalor secara konveksi pada adsorber dapat ditentukan dengan : q = hA T
w
- T
s
Watt q = 10 Wm
2
x 0,25 341 K-302,8 K = 95,5 Wm
2
Perpindahan panas secara radiasi termal adalah: q =
Wattm
2
T
s
= 0,0552 Ta
32
= 0,0552 302,88
32
= 290,96 K
Universitas Sumatera Utara
q = 0,98 x x 0,25 m
2
x 341,36 K
4
- 290,96 K
4
q = 89,06 Wm
2
Sehingga, energi panas total yang diserap oleh adsorber adalah : q
T
= – q
konveksi
q
radiasi
q
T
= 0,98 x 235.393,4 Wm
2
– 152.800 Wm
2
- 95,5 Wm
2
- 89,06 Wm
2
q
T
= 77.699,14 Wm
2
Maka, panas netto yang dibangkitkan adsorber adalah 77.699,14 Wm
2
Effisiensi kolektor adalah : 3
Maka, effisiensi kolektor pada hari ketiga adalah
Universitas Sumatera Utara
4.3 Temperatur lingkungan dan radiasi matahari
Kategori