BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di laboratorium solar energi Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Waktu penelitian dilakukan
sekitar 4 bulan.
3.2 Parameter dan Alat 3.2.1 Parameter
Parameter yang menjadi objek pengujian ini adalah : 1.
Temperatur air 2.
Laju aliran air 3.
Sudut penyinaran.
3.2.2 Alat
Alat yang dipakai dalam eksperimental ini terdiri dari : 1.
Solar Energi Demonstrator tipe LS 17055-2 2.
lux meter digunakan untuk mengukur intensitas cahaya bola lampu 3.
Stopwatch digunakan untuk menentukan waktu selama proses pengujian 4.
Penggaris digunakan untuk mengukur level air pada storage tank 5.
Busur derajat untuk mengukur sudut kemiringan penyinaran bola lampu
3.3 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam pengujian ini adalah data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada
unit instrumentasi dan alat ukur pada masing-masing pengujian.
Universitas Sumatera Utara
3.4 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari data primer diolah ke dalam rumus empiris, kemudian data dari perhitungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik
3.5. Proses Penelitian
Proses penelitian ini dilakukan dengan menggunakan solar energi demonstrator . Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Mengisi air kedalam storage tank dengan level ketinggian air 12 cm
2. Menghidupkan solar energi demonstrator dan pompa
3. Mencatat temperatur awal T1, T2, T3
4. Mengatur laju aliran air flow rate dengan memutar pressure gauge
sampai di dapat laju aliran yang diiginkan. 5.
Mengatur sudut kemiringan pencahayaan bola lampu dengan menggunakan busur derajat
6. Mengukur intensitas cahaya bola lampu dengan menggunakan lux meter
7. Mencatat temperatur T1, T2, T3 yang tertera
8. Menganalisa data yang diperoleh dari hasil pengujian dan menghitung
efisiensi termal 9.
Mengulangi pengujian dengan laju aliran dan sudut pencahayaan bola lampu yang berbeda
Universitas Sumatera Utara
Diagram alir proses penelitian ini dapat dilihat dilihat pada gambar 3.1
Gambar 3.1 Diagram alir proses penelitian
Mulai
Mengisi air ke dalam storage tank dengan
level air 12 cm
Mencatat temperatur temperatur awal T
1
, T
2
, T
3
• Mengatur laju aliran air
flow rate : a Lmenit •
Mengatur sudut pencahayaan lampu angle
spot light : b
Mengukur intensitas cahaya dua bola lampu double spot light
Mencatat temperatur T
1
, T
2
, T
3
setiap menit selama 25 menit
Menganalisa data menghitung efisiensi termal
Mengulangi pengujian dengan laju aliran dan sudut penyinaran yang
berbeda
Selesai
Universitas Sumatera Utara
Gambar alat uji yang digunakan ;
12
1 2
3 4
5 6
7 11
10 9
8
Gambar 3.2 solar energy demonstrator type LS – 17055-2 Keterangan gambar diatas :
1. storage tank
2. Flow meter
3. temperatur meter
4. temperatur selector switch
5. Spot light selector switch
6. main onof switch
7. pump ONOFF switch
8. pump
9. overflow valve
10. pressure gauge
11. solar collector
12. single spot light. 500 W
Universitas Sumatera Utara
Adapun spesifikasi pada alat uji ini adalah: Tabel 3.1 Spesifikasi Peralatan
Solar Energy Demonstration
Type LS 17055-2
Electrical requirements 230 VAV, 50 Hz
Gross weight 60 KG
Overall dimensions 1200 x 800 x 700 mm L x W x H
Origin Made In Malaysia
Gambar alat ukur intensitas luxmeter
Gambar 3.3 Lux meter
Spesifikasi luxmeter : Tampilan : LCD dengan indikasi LUX, fc, lobat, MAX, HOLD,
Polaritas : automatis Indikasi pengukuran di luar rentang : akan muncul “1”
Tingkat pengukuran : 1,5 kali per detik Rentang pengukuran : 200, 2000, 20000, 50000 luxfc 1 fc = 10,76 lux
Universitas Sumatera Utara
Temperatur penyimpanan : -10 C - 60
C Akurasi : ± 5 rdg ± 10 digit 10000 luxfc
± 10 rdg ± 10 digit 10000 luxfc Kemampuan pengulangan : ± 2
Karakteristik temperatur : ± 0,1 C
Baterai : 12V, A23 Unit akan mati dengan sendirinya setelah 15 menit tidak aktif
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1 Perubahan Temperatur Air Tiap Menit
Proses yang dilakukan dalam pengujian ini yaitu pemanasan air dalam solar kolektor dengan memanfaatkan sinar dari bola lampu single spot light .
Panas yang dipancarkan bola lampu tersebut akan diterima solar kolektor yang kemudian akan memanaskan air yang mengalir dari pipa kolektor tersebut. Selama
proses pengujian, perubahan temperatur air di solar koletor tiap menit di catat untuk mengetahui rata rata perubahan temperatur air tersebut.
Dalam proses pengujian ini, perubahan temperatur air di solar kolektor tiap menit akan dipengaruhi oleh sudut penyinaran cahya dari bola lampu dan laju
aliran flow rate air yang menglir pada pipa kolektor, sehingga pada pengujian ini dibuat variasi laju aliran dan sudut penyinaran.
Variasi sudut penyinaran yang digunakan adalah 45
o
, 60
o
, 75
o
, 90
o
. Sudut tersebut diukur dari bidang horizontal kearah sumbu vertikal koordinat
sumbu Y negatif, dimana dua bola lampu tersebut berada diatas bidang kolektor. Penentuan sudut penyinaran tersebut dimulai dari sudut 45
o
karena sudut penyinaran radiasi yang dipancarkan oleh dua bola lampu yang paling kecil yang
dapat terbentuk terhadap bidang pipa – pipa kolektor adalah sudut 45
o
, sedangkan sudut yang terbentuk paling besar adalah sudut 90
o
dimana radiasi dari dua bola lampu double spot light tegak lurus pada bidang pipa – pipa kolektor.
Variasi dari laju aliran air flow rate yang digunakan adalah 3, 4, 5, 6, 7 LPM liter per menit. Penentuan laju aliran ini yang di mulai dari 3 LPM karena
laju aliran air yang paling kecil yang dapat digunakan pada alat solar energi demonstrator tipe LS 27015 adalah 3 LPM sebab jika laju aliran yang digunakan
dibawah 3 LPM atau mendekati 2 LPM maka alat ini akan menimbulkan getaran vibrasi pada bidang pipa – pipa kolektor. Getaran vibrasi ini timbul akibat dari
kecilnya laju aliran air sehingga volume air yang dipompakan dialirkan ke pipa – pipa kolektor tidak memenuhi luas penampang pipa kolektor, dimana luas
penampang dari pipa kolektor adalah 0.095 m
2
. Sedangkan laju aliran air yang
Universitas Sumatera Utara
Kategori