Rekayasa dan Uji Kinerja Kolektor Surya parabola Tipe Silinder untuk Sistem Pendinginan Jet Uap
Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah yang ielah rnenciptakan langit dan bumi dalam enam
rnasa, lalu Dia bersemayam di atas arasy. Diturup-Nya malam dengan siang yang
mengiringi peredarannya dengan cepat. Dan dicipiakan-Nya pula matahart, bulan dan
bintang. Masing-masing tunduk di bal.wah pengaturan-Nya. Ingatlah Sahwa mencipta dan
menata adalah wewen= ?g Tuhan. Maha suci Allah, Tuhan semesta a i m
(QS : Al-A'raaf ayat 54)
Tulisan ini kupersembahitan untuk aimarhumah ibunda dan aimarhum avahanda ?ercinta ,
yang dengan izin Allah SWT teiah memberi kesempatan kuhadir di alam fana in;.
kupersembahkanjuga iulisan ini untuk kaitakku dan adikku iercinta : mba Tuii, mba Em: mas
kiendra, mba Wati, mas 50,mas Eko , dik Herman dan dik Kiki. Yang telah banyak
nemoeriitan dorongan dan semangat daiam penyelesaian jtudiku.
RAVASA DAN lfJl RENERJA KOLEHTOR
PARABOLA TlPE
SIIINDER UNTUK SlSTEM PEWDlNGlN JET UWP
OIeh
EDWIN SUNARSONO
F 25. 1412
1 9 9 3
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
IBSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
EDWiFi SUNASSONO. F. 35.14!3. Rekayasa dan Uji kineja kolektor surya
paraboia tipe silinder untuk sistem pendingin jet uap. Di bawah bimbingan Dr. Fi.
Knmarnddin Abduiiah dan Ir. M a d Yamin.
i~onsumsi energi di Indonesia saat ini nasih didominasi oleh cnergi
77
konvensionai, sementara krisis energi yang rneianda dunia sejalc awn1 abad ke-20 telah
inendorong nanusia unruk inengelnbangkan sumber energi airernatif yang bertujuan
mengurangi ketergantungan pada pemakaian energi konvensional.
PemaniBatan energi surya daiam bentuk pemanasan secara lanqsung re!ah ia~na
dikenal seperti pada proses penjemuran, pengeringan dan pendinginan. Yamun suhu
yang dihasilkan rnasih di bawah 100°C. Untuk neningkatkan efekrivitas energ! s u y a
digunakan pengumpul panas atau koiektor surya.
Pendinginan inerupakan saiah satu !nata ranrai yang pentiny daiain ieknoioyi
pasta panen. Sisrem pendingin jet zap menggunakan air sebagai refrigeran penggerrik
dalzn~bentuk uap jenuh dan uap lewat jenuh yang dihasilkan koiekor surya praboia
tipe silinae:. Koiekor surya be.+ngsi
sebagai pengganti Soiier yany diharapkan ilapat
qenghasilkan ia!u penguapan sebesar 3 kg2am pada rekanan 10!.33 U a A.bs dan
sullu l a p 1 iO°C.
Tujuan penelitian ini adalan merekayasa dan uji kinerja koiektor iuTa ,~araboia
tipe silinder sebasai pembangkit uap untck mesin pendingin jet uap.
Kolektor yang digunakan adalah kolekror hasil rancangan yang dibuat tahun
1992. Prosedur pengujian dilakukan dalam dua bagian, yaitu pengujian tanpa
rnemvakumkan
sisiem dan pengujian dengan memvakumkan sistem sebelum
pengkuran.
Psngujian tanpa pemvalalman artinya tekanan daiam sistem 1colektor denyan
tekanan 1ing:kungan sama besar, yaitu 1 airnosfir. Pengujian ini menghasilkan suhu air
sebesar i00.2"C. suhu pipa 1 103"C,
SU~ILIuap
100.7"C. Iaju penguapan rata-rata 0.72
* 110,
kgijam pada iekanan 124.66 !@a .4Bs., efisiensi absorber antara 73.1 1% - SJ.L.-,O.
no/
efisiensi optik antara 21.337'0 - 40.159'0. erisiensi koiektor anrara 15. -/;,o
- 34.04?'0 aan
rasio konsentrasi aktual aniara 5.61 - 10.51.
Sedangkan pengujian dengan pemvakuman artinya tekanan daiam sistem dibuat
di bawah tekanan 1 atmosfir. Parameter yang dihasilkan, yaitu : suhu air 108. I'C, s ~ h u
pipa 110.9"C. suhu uap 107.6"C, laju penguapan iata-rata 1.33 kgijam pada tekanan
101.33 !@a Abs.. rfisiensi absorber antara 7!.27?'0 - 81.059'0. rfisiensi optik antara
33.22% - 3995%. efisiensi kolektor antara 26.52"'0 - 33.099'0 dan rasio konsenrrasi
aktual aniara 8.66 - 10.4:.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REKAYASA DAN UJI KINERJA KOLEKTOR SURYA PARABOLA TlPE
SlLlNDER UNTUK SISTEM PENDINGIN JET UAP
Sebagai salah satu syarat untuk rnernperoieh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANlSASl PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor
EDWIN SUNARSONO
F 25.1412
dilahirkan pada tanggal 3 Oktober 1969
di Jakarta
Tanggal lulus : 8 Juni 1993
Ir. Mad Yarnin
osen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT.. yang [elah
memberikan rahmat dan hidayan-Xya sellingga penulis dapat !nenye!esaikan skripsi ini
sesuai dengan yang diharapkan.
Skripsi ini disusun berdasaritan teiaah pustaica, percobaan, pengujian dan
saran-saran dari dosen pembimbing dan informasi dari berbagai pihak.
Penuiis mengucapkan terima kasih serta pengi~argaan setinggi-iingginya kepada:
i . Dr. H. Kamaruadin .Abdullan. PiSX seiaicu Dosen Pembimbing iLLadelnik atas
saran , pengarahan dan kesabarannya.
2. Ir. hiad. Yamin seiaku Dosen Pembimbing Akademik aras saran. pengaranan
dan kesabarannya.
3. Ir. john Kumendong, CIS atas kesediaannya rnenjadi dosen penguji.
4. Lembaga Peneiitian IPB atas bantuan dana peneiitian.
5. Departemen P dan K atas beasisna iunjangan ikatan dinasnya.
6. E m .Widartono, Kaiis Ragamuiu, .Man Sohib dan seiuruh warga Daiurung ams
semua banruan, dorongan dan hsiiitasnya.
Pznulis rnenyadari bahwa skiipsi ini inasih jauh dari kesempurnaan. oieh karena
iru saran dan !aitik yang inembangun sangat penulis harapkan untulc perbaikannya.
Penuiis berharap semoga tuiisan ini dapar bermanfaat untuk kita semua.
Penuiis
:JGtU\iTAR .. .. . . . . ...... . ... ...... ..................................
.
,
. ..
. .
,
. .,.
i
DAFTAX IS1
11
DiGTiW. TABEL
v
DAFTAR GiWJBAR
vi
DAFTAR L.LW1U.N
ix
NOME&:(LATLX
xii
I.
PENDAKULUAh'
1
A. LATAR BELAKAVG
i
B.TUJUAN .... .... ... .......
......... ... .... .. . ..
.. . .. .. . . ..... .... . . . . ....... . .
.. .
... . .
11. TWJAUAN PUSTAKA
5
6
A. D E R G I SCXYA
6
B. KOLEKTOR SURYA ........... ........ ...
,
.
... .
.
..
.....
7
1 . Prinsip kerja
7
3. r i p e kolekror surya
S
3, Kolekror surya untuk pemanas air ..................
..... . . . . ..
...
C. ENZRGI SI;RXIAiLIXTLK SISTEh'I PPENDINGI~JET UtLC . . . . . ........
3
3
G JET U , . . . .. . . .. . . ... . . ... ... .. . .... ... . ...... . . . .. . . . .
13
E. PE>FL!TIAAI TERDAliiZU ..... . .... ...... ... .. .... .. . .. . ... .. . .. . .. ... . . . ... . . . . ... .
16
9.
S
P
E
,
,,,
,
,,
111. XOLERTOR S-i.YA SEBAGH PE>dBAVGKIT U M ,.........................
a. ;.LuALrsrs
KESEIPB~VGAV ENERGI KOLEKTOR S ~ T R Y .........
A
3. ,&YXLISA PEbE:W&U
333UTLXAV UAP P E N C E E M ..........
C, iXADIASI SbXYA
D. .US10 KONSENTRASI
.......................
E. TEKI?LN.Qi UAP DAN LAJU PENGUAPAN
..... . .. ........
.........
.......................................
i;. EFISIENSI KOLEKTOR
6.
RASIO KONSENTRASI XKTUAL
IV. METODE PERCOBAAN
A. lNAYTU DAN TEMPAT PERCOB&\
5. B M A V DAN iiLAT
C . PROSEDUR PEIINGUJ1.M
.. ......... .. , . . . .
D. 2.WVfETER Y.AiVG DILXLX
........ ........ . . . . .. . . . . ... . . .. ....... .
. . .. . . . .
1. Pengukuran tekanan
3. Pengukuran suhu
3. Penekuran iaju penguapan
1
3 -"ngukuran
,
.
radiasi suwa
E. PENGOLrlIiAN DATA
V. EASIL DAY PEbD3XYASrL.V ........................
.
........... ..........................
F EFISIENSI B S O R 3 E R , OPTIK DAN KCLEKTOR
3.i'ERBtLNDING&V HASIL P E R C O B W SEK,Q.&UG D E X G M
DUA P E R C O B M SEBELC%INYA
I. PENGARCiIi PELRBAIKI-\NBAHAN UNTilK ZFLEKTOR DAY
. ABSORBER .......... . ... . ....... . .... ..... ....
VI. ES21'vIPULAY DAN SIULAJV
I . Produksi dan Konsumsi Enei3i ?rimer Tahun 1975 - 1989 ..........................
3. Radiasi S u v a di Tujuh Kota
.-
dl
indonesia
..............................................
2 Iiasil Pengujian Tanggal 33 Maret 1993 ....................................................
3
1
40
4. 8asii Perhitungan Data Pengujian Tanggal 33 ?darer 1093 .......................... 21
5. Xilai Reflektivitas Specuiai Normai Bahan Permukaan. (Beckman dan
DuEe, 1974) .........................................................................................
1 14
6. Nilai Konduktivitas Bahan Logam. (tieidinan, 1984) ..................................
.I l .i
,,
7. Nilai Absorbsivitas Bahan Permukaan (Beckman aan Dufile. 1974)............. l !i
Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah yang ielah rnenciptakan langit dan bumi dalam enam
rnasa, lalu Dia bersemayam di atas arasy. Diturup-Nya malam dengan siang yang
mengiringi peredarannya dengan cepat. Dan dicipiakan-Nya pula matahart, bulan dan
bintang. Masing-masing tunduk di bal.wah pengaturan-Nya. Ingatlah Sahwa mencipta dan
menata adalah wewen= ?g Tuhan. Maha suci Allah, Tuhan semesta a i m
(QS : Al-A'raaf ayat 54)
Tulisan ini kupersembahitan untuk aimarhumah ibunda dan aimarhum avahanda ?ercinta ,
yang dengan izin Allah SWT teiah memberi kesempatan kuhadir di alam fana in;.
kupersembahkanjuga iulisan ini untuk kaitakku dan adikku iercinta : mba Tuii, mba Em: mas
kiendra, mba Wati, mas 50,mas Eko , dik Herman dan dik Kiki. Yang telah banyak
nemoeriitan dorongan dan semangat daiam penyelesaian jtudiku.
RAVASA DAN lfJl RENERJA KOLEHTOR
PARABOLA TlPE
SIIINDER UNTUK SlSTEM PEWDlNGlN JET UWP
OIeh
EDWIN SUNARSONO
F 25. 1412
1 9 9 3
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
IBSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
EDWiFi SUNASSONO. F. 35.14!3. Rekayasa dan Uji kineja kolektor surya
paraboia tipe silinder untuk sistem pendingin jet uap. Di bawah bimbingan Dr. Fi.
Knmarnddin Abduiiah dan Ir. M a d Yamin.
i~onsumsi energi di Indonesia saat ini nasih didominasi oleh cnergi
77
konvensionai, sementara krisis energi yang rneianda dunia sejalc awn1 abad ke-20 telah
inendorong nanusia unruk inengelnbangkan sumber energi airernatif yang bertujuan
mengurangi ketergantungan pada pemakaian energi konvensional.
PemaniBatan energi surya daiam bentuk pemanasan secara lanqsung re!ah ia~na
dikenal seperti pada proses penjemuran, pengeringan dan pendinginan. Yamun suhu
yang dihasilkan rnasih di bawah 100°C. Untuk neningkatkan efekrivitas energ! s u y a
digunakan pengumpul panas atau koiektor surya.
Pendinginan inerupakan saiah satu !nata ranrai yang pentiny daiain ieknoioyi
pasta panen. Sisrem pendingin jet zap menggunakan air sebagai refrigeran penggerrik
dalzn~bentuk uap jenuh dan uap lewat jenuh yang dihasilkan koiekor surya praboia
tipe silinae:. Koiekor surya be.+ngsi
sebagai pengganti Soiier yany diharapkan ilapat
qenghasilkan ia!u penguapan sebesar 3 kg2am pada rekanan 10!.33 U a A.bs dan
sullu l a p 1 iO°C.
Tujuan penelitian ini adalan merekayasa dan uji kinerja koiektor iuTa ,~araboia
tipe silinder sebasai pembangkit uap untck mesin pendingin jet uap.
Kolektor yang digunakan adalah kolekror hasil rancangan yang dibuat tahun
1992. Prosedur pengujian dilakukan dalam dua bagian, yaitu pengujian tanpa
rnemvakumkan
sisiem dan pengujian dengan memvakumkan sistem sebelum
pengkuran.
Psngujian tanpa pemvalalman artinya tekanan daiam sistem 1colektor denyan
tekanan 1ing:kungan sama besar, yaitu 1 airnosfir. Pengujian ini menghasilkan suhu air
sebesar i00.2"C. suhu pipa 1 103"C,
SU~ILIuap
100.7"C. Iaju penguapan rata-rata 0.72
* 110,
kgijam pada iekanan 124.66 !@a .4Bs., efisiensi absorber antara 73.1 1% - SJ.L.-,O.
no/
efisiensi optik antara 21.337'0 - 40.159'0. erisiensi koiektor anrara 15. -/;,o
- 34.04?'0 aan
rasio konsentrasi aktual aniara 5.61 - 10.51.
Sedangkan pengujian dengan pemvakuman artinya tekanan daiam sistem dibuat
di bawah tekanan 1 atmosfir. Parameter yang dihasilkan, yaitu : suhu air 108. I'C, s ~ h u
pipa 110.9"C. suhu uap 107.6"C, laju penguapan iata-rata 1.33 kgijam pada tekanan
101.33 !@a Abs.. rfisiensi absorber antara 7!.27?'0 - 81.059'0. rfisiensi optik antara
33.22% - 3995%. efisiensi kolektor antara 26.52"'0 - 33.099'0 dan rasio konsenrrasi
aktual aniara 8.66 - 10.4:.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REKAYASA DAN UJI KINERJA KOLEKTOR SURYA PARABOLA TlPE
SlLlNDER UNTUK SISTEM PENDINGIN JET UAP
Sebagai salah satu syarat untuk rnernperoieh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANlSASl PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor
EDWIN SUNARSONO
F 25.1412
dilahirkan pada tanggal 3 Oktober 1969
di Jakarta
Tanggal lulus : 8 Juni 1993
Ir. Mad Yarnin
osen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT.. yang [elah
memberikan rahmat dan hidayan-Xya sellingga penulis dapat !nenye!esaikan skripsi ini
sesuai dengan yang diharapkan.
Skripsi ini disusun berdasaritan teiaah pustaica, percobaan, pengujian dan
saran-saran dari dosen pembimbing dan informasi dari berbagai pihak.
Penuiis mengucapkan terima kasih serta pengi~argaan setinggi-iingginya kepada:
i . Dr. H. Kamaruadin .Abdullan. PiSX seiaicu Dosen Pembimbing iLLadelnik atas
saran , pengarahan dan kesabarannya.
2. Ir. hiad. Yamin seiaku Dosen Pembimbing Akademik aras saran. pengaranan
dan kesabarannya.
3. Ir. john Kumendong, CIS atas kesediaannya rnenjadi dosen penguji.
4. Lembaga Peneiitian IPB atas bantuan dana peneiitian.
5. Departemen P dan K atas beasisna iunjangan ikatan dinasnya.
6. E m .Widartono, Kaiis Ragamuiu, .Man Sohib dan seiuruh warga Daiurung ams
semua banruan, dorongan dan hsiiitasnya.
Pznulis rnenyadari bahwa skiipsi ini inasih jauh dari kesempurnaan. oieh karena
iru saran dan !aitik yang inembangun sangat penulis harapkan untulc perbaikannya.
Penuiis berharap semoga tuiisan ini dapar bermanfaat untuk kita semua.
Penuiis
:JGtU\iTAR .. .. . . . . ...... . ... ...... ..................................
.
,
. ..
. .
,
. .,.
i
DAFTAX IS1
11
DiGTiW. TABEL
v
DAFTAR GiWJBAR
vi
DAFTAR L.LW1U.N
ix
NOME&:(LATLX
xii
I.
PENDAKULUAh'
1
A. LATAR BELAKAVG
i
B.TUJUAN .... .... ... .......
......... ... .... .. . ..
.. . .. .. . . ..... .... . . . . ....... . .
.. .
... . .
11. TWJAUAN PUSTAKA
5
6
A. D E R G I SCXYA
6
B. KOLEKTOR SURYA ........... ........ ...
,
.
... .
.
..
.....
7
1 . Prinsip kerja
7
3. r i p e kolekror surya
S
3, Kolekror surya untuk pemanas air ..................
..... . . . . ..
...
C. ENZRGI SI;RXIAiLIXTLK SISTEh'I PPENDINGI~JET UtLC . . . . . ........
3
3
G JET U , . . . .. . . .. . . ... . . ... ... .. . .... ... . ...... . . . .. . . . .
13
E. PE>FL!TIAAI TERDAliiZU ..... . .... ...... ... .. .... .. . .. . ... .. . .. . .. ... . . . ... . . . . ... .
16
9.
S
P
E
,
,,,
,
,,
111. XOLERTOR S-i.YA SEBAGH PE>dBAVGKIT U M ,.........................
a. ;.LuALrsrs
KESEIPB~VGAV ENERGI KOLEKTOR S ~ T R Y .........
A
3. ,&YXLISA PEbE:W&U
333UTLXAV UAP P E N C E E M ..........
C, iXADIASI SbXYA
D. .US10 KONSENTRASI
.......................
E. TEKI?LN.Qi UAP DAN LAJU PENGUAPAN
..... . .. ........
.........
.......................................
i;. EFISIENSI KOLEKTOR
6.
RASIO KONSENTRASI XKTUAL
IV. METODE PERCOBAAN
A. lNAYTU DAN TEMPAT PERCOB&\
5. B M A V DAN iiLAT
C . PROSEDUR PEIINGUJ1.M
.. ......... .. , . . . .
D. 2.WVfETER Y.AiVG DILXLX
........ ........ . . . . .. . . . . ... . . .. ....... .
. . .. . . . .
1. Pengukuran tekanan
3. Pengukuran suhu
3. Penekuran iaju penguapan
1
3 -"ngukuran
,
.
radiasi suwa
E. PENGOLrlIiAN DATA
V. EASIL DAY PEbD3XYASrL.V ........................
.
........... ..........................
F EFISIENSI B S O R 3 E R , OPTIK DAN KCLEKTOR
3.i'ERBtLNDING&V HASIL P E R C O B W SEK,Q.&UG D E X G M
DUA P E R C O B M SEBELC%INYA
I. PENGARCiIi PELRBAIKI-\NBAHAN UNTilK ZFLEKTOR DAY
. ABSORBER .......... . ... . ....... . .... ..... ....
VI. ES21'vIPULAY DAN SIULAJV
I . Produksi dan Konsumsi Enei3i ?rimer Tahun 1975 - 1989 ..........................
3. Radiasi S u v a di Tujuh Kota
.-
dl
indonesia
..............................................
2 Iiasil Pengujian Tanggal 33 Maret 1993 ....................................................
3
1
40
4. 8asii Perhitungan Data Pengujian Tanggal 33 ?darer 1093 .......................... 21
5. Xilai Reflektivitas Specuiai Normai Bahan Permukaan. (Beckman dan
DuEe, 1974) .........................................................................................
1 14
6. Nilai Konduktivitas Bahan Logam. (tieidinan, 1984) ..................................
.I l .i
,,
7. Nilai Absorbsivitas Bahan Permukaan (Beckman aan Dufile. 1974)............. l !i
rnasa, lalu Dia bersemayam di atas arasy. Diturup-Nya malam dengan siang yang
mengiringi peredarannya dengan cepat. Dan dicipiakan-Nya pula matahart, bulan dan
bintang. Masing-masing tunduk di bal.wah pengaturan-Nya. Ingatlah Sahwa mencipta dan
menata adalah wewen= ?g Tuhan. Maha suci Allah, Tuhan semesta a i m
(QS : Al-A'raaf ayat 54)
Tulisan ini kupersembahitan untuk aimarhumah ibunda dan aimarhum avahanda ?ercinta ,
yang dengan izin Allah SWT teiah memberi kesempatan kuhadir di alam fana in;.
kupersembahkanjuga iulisan ini untuk kaitakku dan adikku iercinta : mba Tuii, mba Em: mas
kiendra, mba Wati, mas 50,mas Eko , dik Herman dan dik Kiki. Yang telah banyak
nemoeriitan dorongan dan semangat daiam penyelesaian jtudiku.
RAVASA DAN lfJl RENERJA KOLEHTOR
PARABOLA TlPE
SIIINDER UNTUK SlSTEM PEWDlNGlN JET UWP
OIeh
EDWIN SUNARSONO
F 25. 1412
1 9 9 3
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
IBSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
EDWiFi SUNASSONO. F. 35.14!3. Rekayasa dan Uji kineja kolektor surya
paraboia tipe silinder untuk sistem pendingin jet uap. Di bawah bimbingan Dr. Fi.
Knmarnddin Abduiiah dan Ir. M a d Yamin.
i~onsumsi energi di Indonesia saat ini nasih didominasi oleh cnergi
77
konvensionai, sementara krisis energi yang rneianda dunia sejalc awn1 abad ke-20 telah
inendorong nanusia unruk inengelnbangkan sumber energi airernatif yang bertujuan
mengurangi ketergantungan pada pemakaian energi konvensional.
PemaniBatan energi surya daiam bentuk pemanasan secara lanqsung re!ah ia~na
dikenal seperti pada proses penjemuran, pengeringan dan pendinginan. Yamun suhu
yang dihasilkan rnasih di bawah 100°C. Untuk neningkatkan efekrivitas energ! s u y a
digunakan pengumpul panas atau koiektor surya.
Pendinginan inerupakan saiah satu !nata ranrai yang pentiny daiain ieknoioyi
pasta panen. Sisrem pendingin jet zap menggunakan air sebagai refrigeran penggerrik
dalzn~bentuk uap jenuh dan uap lewat jenuh yang dihasilkan koiekor surya praboia
tipe silinae:. Koiekor surya be.+ngsi
sebagai pengganti Soiier yany diharapkan ilapat
qenghasilkan ia!u penguapan sebesar 3 kg2am pada rekanan 10!.33 U a A.bs dan
sullu l a p 1 iO°C.
Tujuan penelitian ini adalan merekayasa dan uji kinerja koiektor iuTa ,~araboia
tipe silinder sebasai pembangkit uap untck mesin pendingin jet uap.
Kolektor yang digunakan adalah kolekror hasil rancangan yang dibuat tahun
1992. Prosedur pengujian dilakukan dalam dua bagian, yaitu pengujian tanpa
rnemvakumkan
sisiem dan pengujian dengan memvakumkan sistem sebelum
pengkuran.
Psngujian tanpa pemvalalman artinya tekanan daiam sistem 1colektor denyan
tekanan 1ing:kungan sama besar, yaitu 1 airnosfir. Pengujian ini menghasilkan suhu air
sebesar i00.2"C. suhu pipa 1 103"C,
SU~ILIuap
100.7"C. Iaju penguapan rata-rata 0.72
* 110,
kgijam pada iekanan 124.66 !@a .4Bs., efisiensi absorber antara 73.1 1% - SJ.L.-,O.
no/
efisiensi optik antara 21.337'0 - 40.159'0. erisiensi koiektor anrara 15. -/;,o
- 34.04?'0 aan
rasio konsentrasi aktual aniara 5.61 - 10.51.
Sedangkan pengujian dengan pemvakuman artinya tekanan daiam sistem dibuat
di bawah tekanan 1 atmosfir. Parameter yang dihasilkan, yaitu : suhu air 108. I'C, s ~ h u
pipa 110.9"C. suhu uap 107.6"C, laju penguapan iata-rata 1.33 kgijam pada tekanan
101.33 !@a Abs.. rfisiensi absorber antara 7!.27?'0 - 81.059'0. rfisiensi optik antara
33.22% - 3995%. efisiensi kolektor antara 26.52"'0 - 33.099'0 dan rasio konsenrrasi
aktual aniara 8.66 - 10.4:.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REKAYASA DAN UJI KINERJA KOLEKTOR SURYA PARABOLA TlPE
SlLlNDER UNTUK SISTEM PENDINGIN JET UAP
Sebagai salah satu syarat untuk rnernperoieh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANlSASl PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor
EDWIN SUNARSONO
F 25.1412
dilahirkan pada tanggal 3 Oktober 1969
di Jakarta
Tanggal lulus : 8 Juni 1993
Ir. Mad Yarnin
osen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT.. yang [elah
memberikan rahmat dan hidayan-Xya sellingga penulis dapat !nenye!esaikan skripsi ini
sesuai dengan yang diharapkan.
Skripsi ini disusun berdasaritan teiaah pustaica, percobaan, pengujian dan
saran-saran dari dosen pembimbing dan informasi dari berbagai pihak.
Penuiis mengucapkan terima kasih serta pengi~argaan setinggi-iingginya kepada:
i . Dr. H. Kamaruadin .Abdullan. PiSX seiaicu Dosen Pembimbing iLLadelnik atas
saran , pengarahan dan kesabarannya.
2. Ir. hiad. Yamin seiaku Dosen Pembimbing Akademik aras saran. pengaranan
dan kesabarannya.
3. Ir. john Kumendong, CIS atas kesediaannya rnenjadi dosen penguji.
4. Lembaga Peneiitian IPB atas bantuan dana peneiitian.
5. Departemen P dan K atas beasisna iunjangan ikatan dinasnya.
6. E m .Widartono, Kaiis Ragamuiu, .Man Sohib dan seiuruh warga Daiurung ams
semua banruan, dorongan dan hsiiitasnya.
Pznulis rnenyadari bahwa skiipsi ini inasih jauh dari kesempurnaan. oieh karena
iru saran dan !aitik yang inembangun sangat penulis harapkan untulc perbaikannya.
Penuiis berharap semoga tuiisan ini dapar bermanfaat untuk kita semua.
Penuiis
:JGtU\iTAR .. .. . . . . ...... . ... ...... ..................................
.
,
. ..
. .
,
. .,.
i
DAFTAX IS1
11
DiGTiW. TABEL
v
DAFTAR GiWJBAR
vi
DAFTAR L.LW1U.N
ix
NOME&:(LATLX
xii
I.
PENDAKULUAh'
1
A. LATAR BELAKAVG
i
B.TUJUAN .... .... ... .......
......... ... .... .. . ..
.. . .. .. . . ..... .... . . . . ....... . .
.. .
... . .
11. TWJAUAN PUSTAKA
5
6
A. D E R G I SCXYA
6
B. KOLEKTOR SURYA ........... ........ ...
,
.
... .
.
..
.....
7
1 . Prinsip kerja
7
3. r i p e kolekror surya
S
3, Kolekror surya untuk pemanas air ..................
..... . . . . ..
...
C. ENZRGI SI;RXIAiLIXTLK SISTEh'I PPENDINGI~JET UtLC . . . . . ........
3
3
G JET U , . . . .. . . .. . . ... . . ... ... .. . .... ... . ...... . . . .. . . . .
13
E. PE>FL!TIAAI TERDAliiZU ..... . .... ...... ... .. .... .. . .. . ... .. . .. . .. ... . . . ... . . . . ... .
16
9.
S
P
E
,
,,,
,
,,
111. XOLERTOR S-i.YA SEBAGH PE>dBAVGKIT U M ,.........................
a. ;.LuALrsrs
KESEIPB~VGAV ENERGI KOLEKTOR S ~ T R Y .........
A
3. ,&YXLISA PEbE:W&U
333UTLXAV UAP P E N C E E M ..........
C, iXADIASI SbXYA
D. .US10 KONSENTRASI
.......................
E. TEKI?LN.Qi UAP DAN LAJU PENGUAPAN
..... . .. ........
.........
.......................................
i;. EFISIENSI KOLEKTOR
6.
RASIO KONSENTRASI XKTUAL
IV. METODE PERCOBAAN
A. lNAYTU DAN TEMPAT PERCOB&\
5. B M A V DAN iiLAT
C . PROSEDUR PEIINGUJ1.M
.. ......... .. , . . . .
D. 2.WVfETER Y.AiVG DILXLX
........ ........ . . . . .. . . . . ... . . .. ....... .
. . .. . . . .
1. Pengukuran tekanan
3. Pengukuran suhu
3. Penekuran iaju penguapan
1
3 -"ngukuran
,
.
radiasi suwa
E. PENGOLrlIiAN DATA
V. EASIL DAY PEbD3XYASrL.V ........................
.
........... ..........................
F EFISIENSI B S O R 3 E R , OPTIK DAN KCLEKTOR
3.i'ERBtLNDING&V HASIL P E R C O B W SEK,Q.&UG D E X G M
DUA P E R C O B M SEBELC%INYA
I. PENGARCiIi PELRBAIKI-\NBAHAN UNTilK ZFLEKTOR DAY
. ABSORBER .......... . ... . ....... . .... ..... ....
VI. ES21'vIPULAY DAN SIULAJV
I . Produksi dan Konsumsi Enei3i ?rimer Tahun 1975 - 1989 ..........................
3. Radiasi S u v a di Tujuh Kota
.-
dl
indonesia
..............................................
2 Iiasil Pengujian Tanggal 33 Maret 1993 ....................................................
3
1
40
4. 8asii Perhitungan Data Pengujian Tanggal 33 ?darer 1093 .......................... 21
5. Xilai Reflektivitas Specuiai Normai Bahan Permukaan. (Beckman dan
DuEe, 1974) .........................................................................................
1 14
6. Nilai Konduktivitas Bahan Logam. (tieidinan, 1984) ..................................
.I l .i
,,
7. Nilai Absorbsivitas Bahan Permukaan (Beckman aan Dufile. 1974)............. l !i
Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah yang ielah rnenciptakan langit dan bumi dalam enam
rnasa, lalu Dia bersemayam di atas arasy. Diturup-Nya malam dengan siang yang
mengiringi peredarannya dengan cepat. Dan dicipiakan-Nya pula matahart, bulan dan
bintang. Masing-masing tunduk di bal.wah pengaturan-Nya. Ingatlah Sahwa mencipta dan
menata adalah wewen= ?g Tuhan. Maha suci Allah, Tuhan semesta a i m
(QS : Al-A'raaf ayat 54)
Tulisan ini kupersembahitan untuk aimarhumah ibunda dan aimarhum avahanda ?ercinta ,
yang dengan izin Allah SWT teiah memberi kesempatan kuhadir di alam fana in;.
kupersembahkanjuga iulisan ini untuk kaitakku dan adikku iercinta : mba Tuii, mba Em: mas
kiendra, mba Wati, mas 50,mas Eko , dik Herman dan dik Kiki. Yang telah banyak
nemoeriitan dorongan dan semangat daiam penyelesaian jtudiku.
RAVASA DAN lfJl RENERJA KOLEHTOR
PARABOLA TlPE
SIIINDER UNTUK SlSTEM PEWDlNGlN JET UWP
OIeh
EDWIN SUNARSONO
F 25. 1412
1 9 9 3
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
IBSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
EDWiFi SUNASSONO. F. 35.14!3. Rekayasa dan Uji kineja kolektor surya
paraboia tipe silinder untuk sistem pendingin jet uap. Di bawah bimbingan Dr. Fi.
Knmarnddin Abduiiah dan Ir. M a d Yamin.
i~onsumsi energi di Indonesia saat ini nasih didominasi oleh cnergi
77
konvensionai, sementara krisis energi yang rneianda dunia sejalc awn1 abad ke-20 telah
inendorong nanusia unruk inengelnbangkan sumber energi airernatif yang bertujuan
mengurangi ketergantungan pada pemakaian energi konvensional.
PemaniBatan energi surya daiam bentuk pemanasan secara lanqsung re!ah ia~na
dikenal seperti pada proses penjemuran, pengeringan dan pendinginan. Yamun suhu
yang dihasilkan rnasih di bawah 100°C. Untuk neningkatkan efekrivitas energ! s u y a
digunakan pengumpul panas atau koiektor surya.
Pendinginan inerupakan saiah satu !nata ranrai yang pentiny daiain ieknoioyi
pasta panen. Sisrem pendingin jet zap menggunakan air sebagai refrigeran penggerrik
dalzn~bentuk uap jenuh dan uap lewat jenuh yang dihasilkan koiekor surya praboia
tipe silinae:. Koiekor surya be.+ngsi
sebagai pengganti Soiier yany diharapkan ilapat
qenghasilkan ia!u penguapan sebesar 3 kg2am pada rekanan 10!.33 U a A.bs dan
sullu l a p 1 iO°C.
Tujuan penelitian ini adalan merekayasa dan uji kinerja koiektor iuTa ,~araboia
tipe silinder sebasai pembangkit uap untck mesin pendingin jet uap.
Kolektor yang digunakan adalah kolekror hasil rancangan yang dibuat tahun
1992. Prosedur pengujian dilakukan dalam dua bagian, yaitu pengujian tanpa
rnemvakumkan
sisiem dan pengujian dengan memvakumkan sistem sebelum
pengkuran.
Psngujian tanpa pemvalalman artinya tekanan daiam sistem 1colektor denyan
tekanan 1ing:kungan sama besar, yaitu 1 airnosfir. Pengujian ini menghasilkan suhu air
sebesar i00.2"C. suhu pipa 1 103"C,
SU~ILIuap
100.7"C. Iaju penguapan rata-rata 0.72
* 110,
kgijam pada iekanan 124.66 !@a .4Bs., efisiensi absorber antara 73.1 1% - SJ.L.-,O.
no/
efisiensi optik antara 21.337'0 - 40.159'0. erisiensi koiektor anrara 15. -/;,o
- 34.04?'0 aan
rasio konsentrasi aktual aniara 5.61 - 10.51.
Sedangkan pengujian dengan pemvakuman artinya tekanan daiam sistem dibuat
di bawah tekanan 1 atmosfir. Parameter yang dihasilkan, yaitu : suhu air 108. I'C, s ~ h u
pipa 110.9"C. suhu uap 107.6"C, laju penguapan iata-rata 1.33 kgijam pada tekanan
101.33 !@a Abs.. rfisiensi absorber antara 7!.27?'0 - 81.059'0. rfisiensi optik antara
33.22% - 3995%. efisiensi kolektor antara 26.52"'0 - 33.099'0 dan rasio konsenrrasi
aktual aniara 8.66 - 10.4:.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REKAYASA DAN UJI KINERJA KOLEKTOR SURYA PARABOLA TlPE
SlLlNDER UNTUK SISTEM PENDINGIN JET UAP
Sebagai salah satu syarat untuk rnernperoieh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANlSASl PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian, lnstitut Pertanian Bogor
EDWIN SUNARSONO
F 25.1412
dilahirkan pada tanggal 3 Oktober 1969
di Jakarta
Tanggal lulus : 8 Juni 1993
Ir. Mad Yarnin
osen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT.. yang [elah
memberikan rahmat dan hidayan-Xya sellingga penulis dapat !nenye!esaikan skripsi ini
sesuai dengan yang diharapkan.
Skripsi ini disusun berdasaritan teiaah pustaica, percobaan, pengujian dan
saran-saran dari dosen pembimbing dan informasi dari berbagai pihak.
Penuiis mengucapkan terima kasih serta pengi~argaan setinggi-iingginya kepada:
i . Dr. H. Kamaruadin .Abdullan. PiSX seiaicu Dosen Pembimbing iLLadelnik atas
saran , pengarahan dan kesabarannya.
2. Ir. hiad. Yamin seiaku Dosen Pembimbing Akademik aras saran. pengaranan
dan kesabarannya.
3. Ir. john Kumendong, CIS atas kesediaannya rnenjadi dosen penguji.
4. Lembaga Peneiitian IPB atas bantuan dana peneiitian.
5. Departemen P dan K atas beasisna iunjangan ikatan dinasnya.
6. E m .Widartono, Kaiis Ragamuiu, .Man Sohib dan seiuruh warga Daiurung ams
semua banruan, dorongan dan hsiiitasnya.
Pznulis rnenyadari bahwa skiipsi ini inasih jauh dari kesempurnaan. oieh karena
iru saran dan !aitik yang inembangun sangat penulis harapkan untulc perbaikannya.
Penuiis berharap semoga tuiisan ini dapar bermanfaat untuk kita semua.
Penuiis
:JGtU\iTAR .. .. . . . . ...... . ... ...... ..................................
.
,
. ..
. .
,
. .,.
i
DAFTAX IS1
11
DiGTiW. TABEL
v
DAFTAR GiWJBAR
vi
DAFTAR L.LW1U.N
ix
NOME&:(LATLX
xii
I.
PENDAKULUAh'
1
A. LATAR BELAKAVG
i
B.TUJUAN .... .... ... .......
......... ... .... .. . ..
.. . .. .. . . ..... .... . . . . ....... . .
.. .
... . .
11. TWJAUAN PUSTAKA
5
6
A. D E R G I SCXYA
6
B. KOLEKTOR SURYA ........... ........ ...
,
.
... .
.
..
.....
7
1 . Prinsip kerja
7
3. r i p e kolekror surya
S
3, Kolekror surya untuk pemanas air ..................
..... . . . . ..
...
C. ENZRGI SI;RXIAiLIXTLK SISTEh'I PPENDINGI~JET UtLC . . . . . ........
3
3
G JET U , . . . .. . . .. . . ... . . ... ... .. . .... ... . ...... . . . .. . . . .
13
E. PE>FL!TIAAI TERDAliiZU ..... . .... ...... ... .. .... .. . .. . ... .. . .. . .. ... . . . ... . . . . ... .
16
9.
S
P
E
,
,,,
,
,,
111. XOLERTOR S-i.YA SEBAGH PE>dBAVGKIT U M ,.........................
a. ;.LuALrsrs
KESEIPB~VGAV ENERGI KOLEKTOR S ~ T R Y .........
A
3. ,&YXLISA PEbE:W&U
333UTLXAV UAP P E N C E E M ..........
C, iXADIASI SbXYA
D. .US10 KONSENTRASI
.......................
E. TEKI?LN.Qi UAP DAN LAJU PENGUAPAN
..... . .. ........
.........
.......................................
i;. EFISIENSI KOLEKTOR
6.
RASIO KONSENTRASI XKTUAL
IV. METODE PERCOBAAN
A. lNAYTU DAN TEMPAT PERCOB&\
5. B M A V DAN iiLAT
C . PROSEDUR PEIINGUJ1.M
.. ......... .. , . . . .
D. 2.WVfETER Y.AiVG DILXLX
........ ........ . . . . .. . . . . ... . . .. ....... .
. . .. . . . .
1. Pengukuran tekanan
3. Pengukuran suhu
3. Penekuran iaju penguapan
1
3 -"ngukuran
,
.
radiasi suwa
E. PENGOLrlIiAN DATA
V. EASIL DAY PEbD3XYASrL.V ........................
.
........... ..........................
F EFISIENSI B S O R 3 E R , OPTIK DAN KCLEKTOR
3.i'ERBtLNDING&V HASIL P E R C O B W SEK,Q.&UG D E X G M
DUA P E R C O B M SEBELC%INYA
I. PENGARCiIi PELRBAIKI-\NBAHAN UNTilK ZFLEKTOR DAY
. ABSORBER .......... . ... . ....... . .... ..... ....
VI. ES21'vIPULAY DAN SIULAJV
I . Produksi dan Konsumsi Enei3i ?rimer Tahun 1975 - 1989 ..........................
3. Radiasi S u v a di Tujuh Kota
.-
dl
indonesia
..............................................
2 Iiasil Pengujian Tanggal 33 Maret 1993 ....................................................
3
1
40
4. 8asii Perhitungan Data Pengujian Tanggal 33 ?darer 1093 .......................... 21
5. Xilai Reflektivitas Specuiai Normai Bahan Permukaan. (Beckman dan
DuEe, 1974) .........................................................................................
1 14
6. Nilai Konduktivitas Bahan Logam. (tieidinan, 1984) ..................................
.I l .i
,,
7. Nilai Absorbsivitas Bahan Permukaan (Beckman aan Dufile. 1974)............. l !i