25 Gambar 19. Perubahan Suhu Penukar Panas pada Malam hari pengujian IV
Pengujian IV memfokuskan pada kerja penukar panas didalam ruang pengering dengan bantuan pemanas tambahan. Suhu awal air dalam bak adalah 28,9
o
C setelah disirkulasikan dalam pipa terinsulasi selama 480 menit suhu menjadi 61,8
o
C lebih tinggi dibandingkan pengujian III pada kondisi lingkungan yang sama. Suhu rata-rata ruang
pengering yang bisa dicapai dalam ruang pengering sebesar 28,9
o
C pada suhu lingkungan rata-rata 22,7
o
C. Selisih suhu antar pengering dan suhu lingkungan sebesar 6,3
o
C. Selisih suhu pada ruang pengering dalam pengujian IV lebih besar dari pengujian III salah satu
faktornya diduga karena pengujian III sirkulasi air melewati pipa absorber pada konsentrator melepas panas ke lingkungan.
Perbandingan pengujian untuk melihat penukar panas pada malam hari saat cuaca tidak hujan dengan menggunakan bantuan pemanas tambahan berupa heater secara garis
besar dari data yang didapat berjalan baik. Perbandingan pada Gambar 20. menunjukkan bahwa rerata suhu ruang pada pengujian IV lebih tinggi dari pengujian III.
Perlakuan dengan cara ini bisa digunakan sebagai alternatif apabila radiasi surya tidak memadai untuk memanasi air di bak penampung, baik karena faktor cuaca hujan ataupun
saat pengujian malam Agung, 2008. Pada pengujian ini air tidak diputarkan melewati pipa konsentrator melainkan melalui saluran tambahan yang digunakan untuk bypass masuk ke
bak penampung.
4.2.3. Pengujian Bak Penampung
Pada perlakuan V untuk menguji penurunan suhu air di bak penampung. Bak penampung diinsulasi dengan menggunakan armaflex yang terbuat dari polimer buatan
sehingga bak penampung lebih sedikit mengalami kehilangan panas adiabatik. Pengamatan pengujian bak penampung pada pengujian tanpa aliran sirkulasi dapat dilihat pada Gambar
21.
25,0 30,0
35,0 40,0
45,0 50,0
55,0 60,0
65,0
Suhu
o
C
Waktu Menit
In Bak Out Bak
Bak In HE
Out HE Suhu Ruang
Suhu air di konsentrator
26 Gambar 20. Perbandingan Suhu Ruang terhadap Suhu Lingkungan menggunakan
heater pada pengujian III dan IV
Pada gambar 21 dapat dilihat penurunan suhu membentuk garis eksponensial. Bak penampung telah diinsulasi oleh armaflex sehingga penurunan suhunya lama. Suhu air awal
saat setelah dipanaskan adalah 62,4
o
C diuji selama 67 jam suhu mencapai tren suhu yaitu 25,7
o
C. Pada pengujian ini dilihat tiga titik pengukuran bak di dinding bagian bawah, dinding bak bagian tengah, dan dinding bak bagian atas. Ketiga titik pengukuran itu suhu
rerata dari ketiga itu dinding tengah meghasilkan suhu tertinggi sebesar 36
o
C diikuti dinding atas sebesar 35
o
C dan dinding bawah sebesar 32,8
o
C. Hal Ini disebabkan karena dinding bawah insulasi tidak mampu menahan konduksi panas menuju lantai. Pada dinding tengah
suhu air lebih tinggi, hal itu dikarenakan titik pengukuran tengah lebih sedikit potensi kehilangan panas terkonduksi dangan lantai ataupun yang berhubungan dengan udara pada
penguapan. Dari data pengujian V koefisien kehilangan panas pada bak dapat dipakai dalam mengasumsi persamaan simulasi bak penampung di semua perlakuan.
4.2.4. Pengujian Pada Sistem Konsentrator Surya
Pengujian VI dilakukan pada saat air masih hangat setelah proses pengujian ke III dilakukan. Gambar 22. memperlihatkan perubahan distribusi suhu saat pengujian.
Pengujian VI untuk melihat kerja sistem dalam proses distribusi sirkulasi air. Air yang digunakan dalam pengujian VI ini masih hangat sebesar 42,4
o
C, bertujuan untuk melihat perbedaan dengan air saat dingin. Cuaca yang terjadi pada saat pengujian cerah berawan.
Radiasi rerata pengujian yaitu 745,2 Wm
2
. Pada pukul 12.00 WIB saat surya tepat diatas alat pengering, didapatkan data radiasi tertinggi sebesar 1090 Wm
2
sehingga menaikkan parameter pengujian dan dapat dimanfaatkan untuk mengeringkan.
20,0 25,0
30,0 35,0
Suhu
o
C
Waktu Menit
Suhu Ruang P.III BK P.III
Suhu Ruang P.IV BK P.IV
27 Gambar 21. Penurunan Suhu pada pengujian Bak tanpa aliran pada Pengujian V
Gambar 22. Perubahan distribusi suhu air pada pengujian ke VI Radiasi surya pada pukul 12.45 WIB tertutup awan sehingga energi surya yang
diterima sebesar 368,4 Wm
2
mengakibatkan parameter pengukuran menurun. Suhu air awal pengujian 42,4
o
C setelah dilakukan proses pemanasan melalui pemanfaatan surya selama 420 menit menjadi 44,6
o
C selisih suhu pemanasan yang dapat dicapai sebesar 1,8
o
C. Suhu maksimal yang bisa dicapai pada pukul 12.00 WIB sebesar 46,5
o
C dan turun sampai
250,0 450,0
650,0 850,0
1050,0
20,0 30,0
40,0 50,0
60,0
Ra dia
si Wm
2
suhu
o
C
Waktu menit
IB OB
B IHE
OHE SUHU RUANG
IK OK
KONSENTRATOR BK
Radiasi 23,0
23,5 24,0
24,5 25,0
25,5 26,0
25,0 30,0
35,0 40,0
45,0 50,0
55,0 60,0
65,0
suhu
o
C suhu
o
C
Waktu menit
T Air T Air di Dinding Atas
T Air di Dinding Tengah T Air di Dinding Bawah
suhu lingkungan skala kanan
28 mencapai 44,6
o
C.. Pengujian VI mengukur suhu ruang pengering dengan rerata yang dihasilkan pada rak atas bagian kanan sebesar 42,2
o
C , rak atas bagian kiri sebesar 42,4
o
C, rak bawah bagian kanan sebesar 40,6
o
C, dan rak atas bagian kanan sebesar 42,0
o
C. Suhu rerata ruangan pengering sebesar 41,8
o
C dan suhu rerata lingkungan sebesar 33,2
o
C sehingga selisih distribuasi suhu pada suhu ruang pengering dan suhu lingkungan sebesar 8,6
o
C. Selisih ruangan tersebut lebih besar daripada pengujian yang dilakukan dengan menggunakan heater sebesar 6,3
o
C pada pengujian IV dan 5,6
o
C pada pengujian III. Pengujian ketujuh merupakan pengulangan dari pengukuran sistem konsentrator surya
ditambahkan pemanas tambahan berupa heater supaya bisa dilihat perbedaan pada pengujian VI sehingga mendapatkan pembanding dalam proses pengeringan.
Gambar 23. Perubahan Suhu Air pada pengujian ke VII Sama seperti pengujian VI, pengujian VII melihat perubahan distribusi suhu yang
terjadi pada alat pengering dengan menggunakan panas tambahan. Cuaca saat melakukan pengujian berawan sehingga beberapa kali pada pengukuran tertutup awan. Suhu awal air
pengujian sebesar 32,6
o
C setelah dilakukan proses sirkulasi air melalui pemanfaatan surya dan tambahan pemanas selama 420 menit suhunya menjadi 62,5
o
C. Selisih Pemanasan distribuasi suhu air sebesar 29,9
o
C. Pengujian ini mengukur suhu ruang pengeringan dengan rerata yang dihasilkan pada rak atas bagian kanan sebesar 41,3
o
C, rak atas bagian kiri sebesar 41,2
o
C, rak bawah bagian kiri sebesar 40,1
o
C, dan rak atas bagian kanan sebesar
100,0 300,0
500,0 700,0
900,0 1100,0
30 40
50 60
70
Ra dia
si Wm
2
suhu
o
C
Waktu menit
inlet bak outlet bak
bak inlet HE
oulet HE konsentrator
outlet konsentrator suhu ruang
Radiasi
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
