DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
ABSTRAK iii
ABSTRACT iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR SIMBOL x
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Batasan Masalah
1
1.3 Tujuan Penelitian
1
1.4 Manfaat Penelitian
2
1.5 Sistematika Penulisan
2 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1 Radiasi Surya
4 2.1.1 Teori Dasar Radiasi
4 2.1.2 Pemanfaatan Energi Surya
6
2.2 Konveksi Natural
12
2.3 Solar Cooker
13 2.3.1 Sejarah Solar Cooker
13 2.3.2 Tipe-tipe Solar Cooker
14 2.3.3 Bagian-Bagian Utama Solar Cooker
19
2.4 Penyimpanan Panas Pada Phase Change Material
22 2.4.1 Klasifikasi Phase Change Material
22
2.4.2 Solar Cooker dengan Material Penyimpan Panas Thermal
Storage material 27
BAB III METODOLOGI
29
3.1 Peralatan Pengujian
29
3.2 Bahan
39
3.3 Experimental Setup
35
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
3.4 Prosedur Pengujian
37 BAB IV
DATA DAN ANALISA DATA 39
4.1 Analisa Pengujian Tahap pertama
39
4.2 Analisa Pengujian Tahap kedua
44
4.3 Perbandingan Pengujian dengan Jurnal Internasional
49
4.4 Analisa perhitungan biaya
50 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
52
5.2 Saran
52 DAFTAR PUSTAKA
53 LAMPIRAN
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Material paraffin 24
Tabel 2.2 Material nonparaffin 24
Tabel 2.3 Material Metallics 25
Tabel 2.4 Material Salt Hydrates 26
Tabel 3.1 Properties of Erythritol 35
Tabel 4.1 Perbandingan Pengujian dengan Jurnal Internasional 49
Tabel 4.2 Perhitungan biaya mengunakan storage material 49
Tabel 4.3 Perhitungan biaya mengunakan rice cooker 49
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Hubungan Matahari dan Bumi 4
Gambar 2.2 Solar Water Heater 6
Gambar 2.3 Solar Cooker 7
Gambar 2.4 Solar Dries 8
Gambar 2.5 Solar Ponds 9
Gambar 2.6 Solar Architecture 9
Gambar 2.7 Solar Air-Conditioning 10
Gambar 2.8 Solar Chimney 11
Gambar 2.9 Solar Distilation Water 11
Gambar 2.10 Solar Power Plant 12
Gambar 2.11 Solar Cooker Bentuk Box 15
Gambar 2.12 Solar Cooker Bentuk Panel 16
Gambar 2.13 Solar Cooker Bentuk Ketel 16
Gambar 2.14 Solar Cooker Bentuk Parabola 17
Gambar 2.15 Solar Cooker Bentuk Sceffler 18
Gambar 2.16 Vessel a Model Buddhi and Sahoo b Model Domanski et al
c Model Sharma et al, dan
d Model Buddhi dan Sharma 20
Gambar 2.17 Rancangan Narashima Rao 21
Gambar 2.18 Klasifikasi Phase Change Material 23
Gambar 3.1 Komputer 29
Gambar 3.2 Agilent 34972a 30
Gambar 3.3 Hobo Microstation data logger 30
Gambar 3.4 Vessel 32
Gambar 3.5 Box Solar Cooker 32
Gambar 3.6 Air dan Beras 33
Gambar 3.7 Plat alumunium 34
Gambar 3.8 Erythritol 34
Gambar 3.9 Experimental Set-up pada saat Charging 35
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 3.10 Expermental Set-up pada saat Discharging 36
Gambar 3.11 Diagram Blok Proses Pengerjaan Skripsi 38
Gambar 4.1 Sesaat, Sebelum, dan Sesudah pengujian
39
Gambar 4.2 Vessel Tahap Pertama
39
Gambar 4.3 Perbandingan Radiasi Matahari Aktual dan Teoritis 15 Maret 2012 40
Gambar 4.4 Grafik Time vs Temperatur Pengujian Tanggal 15 Maret 2012 41
Gambar 4.5 Perbandingan Radiasi Matahari Aktual dan Teoritis 17 Maret 2012 42 Gambar 4.6 Grafik Time vs Temperatur Pengujian Tanggal 17 Maret 2012
43 Gambar 4.7 Vessel Tahap Kedua
45 Gambar 4.7 Perbandingan Radiasi Matahari Aktual dan Teoritis 28 Maret 2012 45
Gambar 4.8 Grafik Time vs Temperatur Pengujian Tanggal 28 Maret 2012
46
Gambar 4.9 Perbandingan Radiasi Matahari Aktual dan Teoritis 2 April 2012 46
Gambar 4.10 Grafik Time vs Temperatur Pengujian Tanggal 02 April 2012 47
Gambar 4.11 Perbandingan Radiasi Matahari Aktual dan Teoritis 23 April 2012 47 Gambar 4.12 Grafik Time vs Radiasi vs Temperatur Pengujian 23 April 2012 48
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
DAFTAR SIMBOL
Simbol Arti
Satuan
A
k
Luas penampang kolektor m
2
A
v
Luas Penampang vessel m
2
c
air
Panas Jenis air kJkg
o
C c
beras
Panas Jenis beras kJkg
o
C c
p
Panas Jenis kJkg
o
C c
pcm
Panas Jenis pcm kJkg
o
C d
v
Diameter vessel m
g gravitasi bumi
ms
2
G
sc
Daya radiasi rata-rata yang diterima atmosfer bumi Wm
2
Gaa Rata-rata radiasi matahari selama proses charging Wm
2
h Koefisien Perpindahan Panas Konveksi
Wm
2
K I
Intensitas Radiasi Wm
2
k Konduktivitas Bahan Termal
Wm K
k
u
Kalor Uap kJkg
kl Kalor latent
kJkg L
Panjang m
Nu Bilangan Nusselt
- Pr
Prandatl -
�̇ Laju Perpindahan Panas
MJ Q
pcm
Energi PCM MJ
Q
radiasi
Energi Radiasi MJ
Q
nasi
Energi untuk memasak nasi J
Ra Bilangan Rayleigh
- r
Jari-jari vessel cm
T
s
Temperatur permukaan
o
C T
r
Temperatur lingkungan
o
C T
pcmmax
Temperatur maximum PCM
o
C T
abmax
Temperatur maximum Plat absorber
o
C T
fo in
Temperatur dimana makanan dimasukkan
o
C
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
T
fo out
Temperatur dimana makanan dikeluarkan
o
C t
fo in
Waktu dimana makanan dimasukkan Jam
t
fo out
Waktu dimana makanan dimasukkan Jam
v Viskositas kinematik
m
2
s
Huruf Yunani Simbol
Arti Satuan
� Koefisien Udara
1 K ∆�
Perbedaan Temperatur awal dan akhir
o
C ∆�
Selang waktu perhitungan s
� Massa Jenis
kgm
3
α Diffusivitas termal
m
2
s η
Effisiensi -
π Konstanta
-
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
ABSTRAK
Dunia sedang mengalami krisis energi karena bahan bakar minyak dan gas berkurang tajam akibat penggunaan secara besar-besaran oleh manusia. Sebelum
terjadi krisis energi di dunia, harus dicari energi alternatif yang dapat diperbaharui. Salah satunya adalah energi surya. Fokus kajian ini adalah Solar Cooker. Tujuannya
adalah mengatasi kelemahan Solar Cooker tipe kotak yaitu tidak dapat memasak secara tidak langsung. Memasak secara tidak langsung sebenarnya mungkin, apabila
memakai storage material yang disebut PCM. PCM yang digunakan adalah Erythritol titik leleh 117
o
C. Energi yang telah disimpan selama siang hari, digunakan untuk memasak secara tidak langsung. Hasil pengujian didapat bahwa, 0.3
kg beras dan 0.6 kg air yang dimasak secara tidak langsung telah masak dalam waktu 2 jam. Kesimpulan dari hasil pengujian menunjukkan memasak secara tidak
langsung itu memungkinkan. Lokasi pengujian ada pada kota Medan, Indonesia dengan 3,43
o
LU 98,44
o
BT. .
Kata kunci : Storage material, PCM, Erythritol
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
ABSTRACT
The world unrenewable energy such as petroleum and gases have decrease dramatically because of the massive use for humanity using. Before facing crisis
energy, developing another alternative energy such as renewable energy was needed. One of box solar cooker weakness is cannot use for evening cooking.
Actually evening cooking with box solar cooker is possible, if we use storage material which called as PCM. PCM used is Erythritol melting Temperatur 117
o
C. The stored energy during the sunshine hours is use for indirect cooking. The
experimental results showed, food 0.3 kg rice and 0.6 kg water was found well- cooked within 2 hours. This means, indirect cooking is possible using storage
material. Experiment location at Medan, Indonesia, which is the latitude 3,43 ‘ north – longitude 98,44’ east
Key Word : Storage material, PCM, Erythritol
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
BAB I PENDAHULUAN
