29 38,8
o
C. Rak kanan bagian bawah lebih rendah suhu yang bisa dicapai dikarenakan penerimaan dari radiasi surya langsung rendah. Suhu rerata ruangan pengering sebesar 40,4
o
C pada suhu rerata lingkungan yang dapat dicapai sebesar 31,8
o
C. Selisih suhu pada suhu ruang pengering dan suhu lingkungan sebesar 8,6
o
C. Dalam sisi pemanasan suhu air pada bak penampung dari hasil sirkulasi pengujian VII lebih tinggi dari pengujian VI karena
menggunakan heater tetapi selisih ruangan pada pengujian VI dan pengujian VII memiliki nilai yang sama sebesar 8,6
o
C. Hal itu mungkin disebabkan karena pada pengujian VI suhu lingkungan rerata lingkungan lebih tinggi yang disebabkan karena intensitas radiasi sebesar
742,6 Wm
2
lebih tinggi sedangkan pengujian VII sebesar 494,5 Wm
2
. Faktor yang lain yang diduga mempengaruhi suhu air yang hangat pada pengujian VI dan pemakaian heater
yang dapat meningkatkan suhu pada sirkulasi air di bak penampung, bagaimanapun penerimaan radiasi surya yang berpengaruh dalam proses pengeringan pada siang hari.
4.3. Simulasi perubahan suhu air dalam sistem konsentrator surya
Simulasi menggambarkan replika data yang diperoleh dari perhitungan di lapang dengan terhadap hasil percobaan di lapang menggunakan persamaan keseimbangan energi. Dalam hal ini
simulasi yang dilakukan baru sebatas memodelkan perubahan suhu air dalam suhu air pada kondisi tertentu. Simulasi ini nantinya akan berguna untuk memodifikasi bagian komponen yang bekerja
kurang efisien. Pengujian simulasi ini dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi dengan hasil percobaan yang dilakukan.
4.3.1. Simulasi perubahan suhu air pada Konsentrator
Simulasi perubahan suhu air pada konsentrator menggunakan pendekatan Persamaan 3 dan Persamaan 4. Data simulasi distribusi suhu air direplika terhadap data percobaan distribusi suhu air
pada pengujian I dan II. Parameter Input Simulasi dapat dilihat pada Tabel 5. Gambar 24. memperlihatkan perbandingan suhu air di bak antara pengukuran pada
pengujian II dengan hasil simulasi berdasarkan parameter yang telah didapat. Dari hasil pengukuran, perubahan suhu air bak penampung selama proses pemanasan air selama 480 menit
kisaran 33,3
o
C sampai 44,3
o
C sedangkan perubahan suhu hasil simulasi adalah 33,6
o
C sampai 44,6
o
C. Nilai ketepatan pada perbandingan suhu kali ini sebesar 0,964 dan faktor error terukur 5,4 .
Gambar 24. Perbandingan Perubahan Suhu Air di Bak Hasil Pengukuran dan Simulasi pada Pengujian II saat Uji Konsentrator
30 35
40 45
50
Suhu
o
C
Waktu menit
Tb Hitung Tb Ukur
30 Tabel 5. Parameter input simulasi
Parameter Nilai
Satuan Keterangan
Beda Waktu Δt 2,5
detik Diukur
Massa air di bak m 25
kg Diukur
Masa air di konsentrator m 0,3
kg Diukur
Cp
air
4,18 kJkg.
o
C Culp 1979
Cp
udara
1 kJkg.
o
C Culp 1979
Laju aliran massa air m
air
0,228 kgs
Diukur Suhu awal air di bak T
w
33,3
o
C Diukur
Suhu awal air masuk bak T
w 1
33,3
o
C Diukur
Koeff. PP Konsentrator U
L
0,2 kWm
2
.
o
C Agung2008
Koeff. Pindah panas Bak U
L
0,0005 kWm
2
.
o
C Agung2008
Luasan PP Bak A
b
0,84 m
2
Diukur Luasan konsentrator A
k
1,29 m
2
Diukur Transimivitas
0,9 -
Gupta1986 Absorsivitas
0,9 -
Gupta1986 Intensitas Radiasi Rerata
762,8 Wm
2
Diukur Suhu lingkungan rerata T
a
34,6
o
C Diukur
Pemaparan perbandingan suhu air dalam pipa absorber konsentrator pada pegukuran dan perhitungan menggunakan simulasi perubahan suhu air pada pengujian II dapat dilihat pada
Gambar 25. menunjukkan bahwa suhu air pada konsentrator selama proses sirkulasi air selama 480 menit antara kisaran 33,3
o
C sampai 44,7
o
C sedangkan hasil simulasi perubahan suhunya dari 33,6
o
C sampai 44,6
o
C. Dengan nilai ketepatan pengukuran sebesar 0,942 dan error sebesar 5,8. Pada simulasi ini dapat dilihat dari grafik bahwa pada menit terakhir terdapat perbedaan disebabkan
karena faktor pemilihan asumsi koefisien kehilangan panas pada parameter. Nilai R
2
pada uji konsentrator sebesar 0,5787 dan nilai persamaan gradien pada simulasi kali ini y = 1,9974x -
37,23 memiliki nilai error yang cukup besar pada pengambilan sampel data dan pengujian dapat dilihat pada Gambar 26, yang diduga dipengaruhi oleh perubahan parameter suhu lingkungan dan
radiasi setelah kondisi lingkungan berawan.
Gambar 25. Perbandingan Suhu Air pada Konsentrator Surya Hasil Pengukuran dan Simulasi pada Pengujian II saat Uji Konsentrator
30 35
40 45
50
Suhu
o
C
Waktu Menit
Tk Hitung Tk Ukur
o
31 Gambar 26. Keeratan hubungan antara data dan hasil perhitungan suhu air dalam konsentrator di
pengujian II
4.3.2. Simulasi distribusi suhu air dalam pipa Heat Exchanger
