52
76 76
72 72
68 68
64 64
60 60
56 56
52 52
48 48
44 44
40 40
36 36
32 32
28 28
T e
m p
e ra
tu r
° C
09:00 11042015
09:00 11042015
10:00 10:00
11:00 11:00
12:00 12:00
13:00 13:00
14:00 14:00
15:00 15:00
16:00 16:00
Waktu WIB Tangki_1 45 cmHg
Tangki_2 40 cmHg Tangki_3 35 cmHg
Absorber 1 Absorber 2
Absorber 3 Pengujian 30 Derajat
Gambar 4.6. Grafik Temperatur Pelat Absorber, Air padaVakum 45 cmHg, 40cmHg dan 35 cmHg Vs Waktu pada Sudut 30
o
Gambar di atas menunjukkan hubungan temperatur pelat absorber, temperatur air yang menggunakan refrigeran R-718 pada vakum 45 cmHg
Tangki 1, vakum 40 cmHg Tangki 2 dan vakum 35 cmHg Tangki 3 terhadap waktu. Dari grafik itu ditunjukkan bahwa tangki 1 memiliki suhu maksimum
tertinggi, yaitu 51,20
o
C, diikuti dengan tangki 2 dan tangki 3 masing masing memiliki suhu maksimum 50,72
o
C dan 50,34
o
C. Besaran panas maksimum yang terdapat di absorber 1, 2 dan 3 yang memiliki suhu maksimum masing masing
bernilai 72,50
o
C 77,07
o
C dan 76,34
o
C
4.3. Pengolahan Data Tahap I Sudut 20
o
4.3.1. Energi yang sampai ke Kolektor Q
incident
Energi ini dapat dihitung sebagai berikut:
ð
2 1
Idt A
Q
incident
dimana: A
= =
Luas penampang dari pelat absorber m
2
0,2 m
2
Universitas Sumatera Utara
53
Untuk menyelesaikan persamaan:
2 1
Idt A
Q
incident
Harga
2 1
Idt
dapat dihitung dari luas dibawah kurva dengan
menggunakan metode travesium. Dimana setiap 1 menit 60 detik
kita menghitung luas dibawah kurva sbb:
X y
y L
2
1 1
Dimana
1
L : Luas daerah dibawah kurva intensitas dalam 1 menit 60 detik
y
: Intensitas saat awal penelitian pukul :08.00 WIB
1
y : Intensitas 1 menit kemudian
X
: Waktu 1 menit 60 detik Berikut grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat penelitian
920 880
840 800
760 720
680 640
600 560
520 480
440 400
360 320
280 240
200 In
te n
si ta
s R
a d
ia si
w m
2
08:45 18032015
10:00 11:15
12:30 13:45
15:00 Waktu WIB
Besaran Radiasi Matahari
Gambar 4.7. Grafik Intensitas Matahari Vs Waktu
Universitas Sumatera Utara
54
4.3.1.1.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 1 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 201,9 Wm
2
dan intensitas tertinggi 920,6 Wm
2
pada pukul 11.51 WIB Dengan memperhatikan grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat
penelitian ini maka dapat kita hitung besarnya energi berguna kolektor Alat pemanas air tenaga surya sebagai berikut
60 2
4 ,
204 9
, 201
1
X L
2 1
12189 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah 12189 Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 13.51 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
352 2
1
........ L
L L
L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
11537166
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
11537166 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
2307,43 2307433
4.3.1.2.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 2 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 201,9 Wm
2
dan intensitas tertinggi 920,6 Wm
2
pada pukul 11.51 WIB Dengan memperhatikan grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat
penelitian ini maka dapat kita hitung besarnya energi berguna kolektor Alat pemanas air tenaga surya sebagai berikut
60 2
4 ,
204 9
, 201
1
X L
2 1
12189 m
Joule L
Universitas Sumatera Utara
55
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah 12189 Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 13.45 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
346 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
11251788
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
11251788 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
2250,358 2250358
4.3.1.3.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 3 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 201,9 Wm
2
dan intensitas tertinggi 920,6 Wm
2
pada pukul 11.51 WIB Dengan memperhatikan grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat
penelitian ini maka dapat kita hitung besarnya energi berguna kolektor Alat pemanas air tenaga surya sebagai berikut
60 2
4 ,
204 9
, 201
1
X L
2 1
12189 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah 12189 Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 13.13 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
314 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
9882387
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
9882387 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
1976,477 1976477
Universitas Sumatera Utara
56
4.3.2. Energi yang Diserap Air Q
u
Energi ini dapat dihitung sebagai berikut:
1 2
w w
pw w
u
T T
C m
Q
Dimana: m
w
= =
Massa air kg 4kg
C
pw
= =
Panas jenis dari air kJkg. C
4,18 kJkg C
T
w1
= Temperatur awal air sebelum dipanaskan oleh kolektor
C T
w2
= Temperatur aktual air setelah dipanaskan oleh kolektor
C 4.3.2.1.Energi yang diserap air di Tangki 1 Vakum 45 cmHg
27,44 57,39
18 ,
4 4
x x
Qu
= 500,764 kJ 4.3.2.2.Energi yang diserap air di Tangki 2 Vakum 40 cmHg
27,80 54,81
18 ,
4 4
x x
Qu
= 451,60kJ 4.3.2.3.Energi yang diserap air di Tangki 3 Vakum 35 cmHg
24 ,
7 2
53,00 18
, 4
4
x
x Qu
= 430,71 kJ Berikut Grafik jumlah energi yang diserap air pada pegujian tahap I sudut 20
o
:
480 440
400 360
320 280
240 200
160 120
80 40
kJ
08:45 18032015
10:00 11:15
12:30 13:45
15:00 Waktu WIB
Energi yang di Serap air di Tangki_1 45 cmHg Energi yang di Serap air di Tangki_2 40 cmHg
Energi yang di Serap air di Tangki_3 35 cmHg Energi Yang diserap Air Pada Pengujian Tahap 1 Sudut 20 Derajat
Gambar 4.8. Grafik Jumlah Energi yang Diserap Air pada Pengujian Tahap I Sudut 20
o
Universitas Sumatera Utara
57
4.3.3. Efisiensi Kolektor Saat Suhu Air Maksimum Efisiensi kolektor untuk memanaskan air dengan menggunakan
Refrigeran R-718 pada tekanan vakum 45 cmHg, 40 cmHg, dan 35 cmHg dapat dihitung sebagai berikut:
incident
Q Qu
η
4.3.3.1.Efesiensi Kolektor 1 pada tekanan vakum 45 cmHg
2307,43 500,764
η
= 0,217 = 21,7 4.3.3.2.Efesiensi Kolektor 2 pada tekanan vakum 40 cmHg
2250,358 451,60
η
= 0,2006 = 20,06 4.3.3.3.Efesiensi kolektor 3 pada tekanan vakum 35 cmHg
1976,477 430,71
η
= 0,2179 = 21,79
Berikut Grafik efesiensi kolektor per satuan waktu:
0.90 0.85
0.80 0.75
0.70 0.65
0.60 0.55
0.50 0.45
0.40 0.35
0.30 0.25
0.20 0.15
0.10 0.05
0.00 E
fe si
e n
si
08:45 18032015
10:00 11:15
12:30 13:45
15:00 Waktu WIB
Kolektor 1 Pada Tekanan Vacum 45 cmHg Kolektor 2 Pada Tekanan Vacum 40 cmHg
Kolektor 3 Pada Tekanan Vacum 35 cmHg Efesiensi Kolektor 20 Derajat tahap 1
Gambar 4.9. Grafik Efesiensi Kolektor per Satuan Waktu pada Pengujian Tahap I Sudut 20
o
Universitas Sumatera Utara
58
4.4. Pengolahan Data Tahap I Sudut 30
