81
4.8. Pengolahan Data Tahap III Sudut 30
o
4.8.1. Energi yang sampai ke Kolektor Q
incident
Energi ini dapat dihitung sebagai berikut:
2 1
Idt A
Q
incident
dimana: A
= =
Luas penampang dari pelat absorber m
2
0,2 m
2
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
Universitas Sumatera Utara
82
Berikut grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat penelitian
700 700
650 650
600 600
550 550
500 500
450 450
400 400
350 350
300 300
250 250
200 200
150 150
100 100
50 50
In te
n si
ta s
R a
d ia
si w
m
2
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
Gambar 4.22. Grafik Intensitas Matahari Vs Waktu
4.8.1.1.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 1 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 24,4 Wm
2
dan intensitas tertinggi 733,1 Wm
2
pada pukul 14.12 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
6 ,
25 4
, 24
1
X L
2 1
1500 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah 1500 Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 14.34 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
395 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
6878691
L
Universitas Sumatera Utara
83
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
6878691 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
1375,738 1375738
4.8.1.2.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 2 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 24,4 Wm
2
dan intensitas tertinggi 733,1 Wm
2
pada pukul 14.12 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
6 ,
25 4
, 24
1
X L
2 1
1500 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah
1500
Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 14.15 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
376 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
6174594
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
6174594 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
1234,918 1234918
4.8.1.3.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 3 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 24,4 Wm
2
dan intensitas tertinggi 733,1 Wm
2
pada pukul 14.12 WIB
Universitas Sumatera Utara
84
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
6 ,
25 4
, 24
1
X L
2 1
1500 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah
1500
Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 14.12 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
373 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
6048369
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
6048369 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
1209,673 1209673
4.8.2. 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
Universitas Sumatera Utara
85
4.8.2.1.Energi yang diserap air di Tangki 1 Vakum 45 cmHg
25,78 -
51,20 18
, 4
4 x
x Qu
= 425,022 kJ 4.8.2.2.Energi yang diserap air di Tangki 2 Vakum 40 cmHg
25,68 50,72
18 ,
4 4
x x
Qu
= 418,668 kJ 4.8.2.3.Energi yang diserap air di Tangki 3 Vakum 35 cmHg
71 ,
25 34
, 5
18 ,
4 4
x x
Qu
= 411,81 kJ Berikut Grafik jumlah energi yang diserap air pada pegujian tahap III sudut 30
o
:
400 400
360 360
320 320
280 280
240 240
200 200
160 160
120 120
80 80
40 40
kJ
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 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 3 Sudut 30 Derajat
Gambar 4.23. Grafik Jumlah Energi yang Diserap Air pada Pengujian Tahap III Sudut 30
o
4.8.3. 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
Universitas Sumatera Utara
86
4.8.3.1.Efesiensi Kolektor 1 pada tekanan vakum 45 cmHg
1375,738 425,022
η
= 0,3089 = 30,89 4.8.3.2.Efesiensi Kolektor 2 pada tekanan vakum 40 cmHg
1234,918 418,668
η
= 0,339 = 33,9 4.8.3.3.Efesiensi kolektor 3 pada tekanan vakum 35 cmHg
1209,673 411,81
η
= 0,3404 = 34,04
Berikut Grafik efesiensi kolektor per satuan waktu:
2.6 2.6
2.4 2.4
2.2 2.2
2.0 2.0
1.8 1.8
1.6 1.6
1.4 1.4
1.2 1.2
1.0 1.0
0.8 0.8
0.6 0.6
0.4 0.4
0.2 0.2
0.0 0.0
E fe
si e
n si
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 Kolektor 1 Pada Tekanan Vacum 45 cmHg
Kolektor 2 Pada Tekanan Vacum 40 cmHg Kolektor 3 Pada Tekanan Vacum 35 cmHg
Efesiensi Kolektor sudut 30 Derajat Tahap 3
Gambar 4.24. Grafik Efesiensi Kolektor per Satuan Waktu pada Pengujian Tahap III Sudut 30
o
Universitas Sumatera Utara
87
4.9. Pengaruh Kemiringan Terhadap Efisiensi
Kategori