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 dari bulan
Februari sampai bulan Juni 2010.
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 27015 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 dua bola lampu
Tabel 3.1 Spesifikasi alat yang digunakan
Solar energi demonstrator tipe LS 27015
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
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
1000 Watt halogen double spot light penyinaran dua bola lampu
Energi listrik yang dibutuhkan : 230 VA, 50 Hz
Dimensi : panjang = 1200 mm, lebar = 800 mm, tinggi = 700 mm
Gambar alat uji yang digunakan:
12
1 2
3 4
5 6
7 11
10 9
8
Gambar 3.1. Solar Energi Demonstrator tipe LS 27015 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. Pompa
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
9. Overflow valve
10. Pressure gauge
11. Solar collector
12. Double spot light 1000 Watt halogen
Gambar 3.2. Lux Meter Spesifikasi lux meter :
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
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 Universitas Sumatera Utara
3.3 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada
unit instrumentasi dan alat ukur pada masing-masing pengujian.
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 menggunakan solar energi demonstrator tipe LS 27015.
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 T
1
, T
2
, T
3
4. Mengatur laju aliran air flow rate dengan memutar pressure gauge
sampai di dapat laju aliran yang diiginkan. 5.
Mengatur sudut kemiringan penyinaran dua bola lampu dengan menggunakan busur derajat
6. Mengukur intensitas cahaya bola lampu di permukaan pipa kolektor
dengan menggunakan lux meter 7.
Mencatat temperatur T
1
, T
2
, T
3
yang tertera di layar Flow Meter 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.
Diagram alir proses penelitian ini dapat dilihat dilihat pada Gambar 3.3
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 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 Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1 Parameter Pengukuran
Penelitian yang dilakukan di laboratorium solar energi Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU adalah dengan memvariasikan sudut
pencahayan penyinaran dan memvariasikan laju aliran air flow rate, sedangkan tinggi air water level yang digunakan adalah 12 cm volume = 7,02 Liter.
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 collector. 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 collector 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 collector.
Banyaknya radiasi yang dipancarkan oleh dua bola lampu double spot light ini disebut dengan intensitas cahaya. Intensitas cahaya ini akan diukur dengan lux
meter. Dengan menggunakan alat ini peneliti dapat mengetahui banyaknya intensitas cahaya pada tiap – tiap sudut penyinaran.
Intensitas cahaya yang dapat diterima kolektor surya digunakan untuk memanaskan air yang dipompakan melalui pipa – pipa collector secara sirkulasi
selama dua puluh lima menit, dan temperatur air sebelum dan sesudah masuk dicatat setiap menit.
Variasi dari laju aliran air flow rate yang digunakan adalah 3 LPM, 4 LPM, 5 LPM, 6 LPM, 7 LPM LPM = liter per menit. Penentuan laju aliran ini di
mulai dari 3 LPM sebab jika laju aliran yang digunakan dibawah 3 LPM maka alat ini akan menimbulkan getaran vibrasi pada bidang pipa – pipa collector.
Getaran vibrasi ini timbul akibat dari kecilnya laju aliran air sehingga volume air yang dipompakan dialirkan ke pipa – pipa collector tidak memenuhi luas
Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara
Kategori