BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1 Perubahan Temperatur Air Tiap Menit
Proses yang dilakukan dalam pengujian ini yaitu pemanasan air dalam solar kolektor dengan memanfaatkan sinar dari bola lampu single spot light .
Panas yang dipancarkan bola lampu tersebut akan diterima solar kolektor yang kemudian akan memanaskan air yang mengalir dari pipa kolektor tersebut. Selama
proses pengujian, perubahan temperatur air di solar koletor tiap menit di catat untuk mengetahui rata rata perubahan temperatur air tersebut.
Dalam proses pengujian ini, perubahan temperatur air di solar kolektor tiap menit akan dipengaruhi oleh sudut penyinaran cahya dari bola lampu dan laju
aliran flow rate air yang menglir pada pipa kolektor, sehingga pada pengujian ini dibuat variasi laju aliran dan sudut penyinaran.
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 kolektor. 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 kolektor 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 kolektor.
Variasi dari laju aliran air flow rate yang digunakan adalah 3, 4, 5, 6, 7 LPM liter per menit. Penentuan laju aliran ini yang di mulai dari 3 LPM karena
laju aliran air yang paling kecil yang dapat digunakan pada alat solar energi demonstrator tipe LS 27015 adalah 3 LPM sebab jika laju aliran yang digunakan
dibawah 3 LPM atau mendekati 2 LPM maka alat ini akan menimbulkan getaran vibrasi pada bidang pipa – pipa kolektor. Getaran vibrasi ini timbul akibat dari
kecilnya laju aliran air sehingga volume air yang dipompakan dialirkan ke pipa – pipa kolektor tidak memenuhi luas penampang pipa kolektor, dimana luas
penampang dari pipa kolektor adalah 0.095 m
2
. Sedangkan laju aliran air yang
Universitas Sumatera Utara
paling besar yang dapat digunakan adalah 7 LPM karena apabila laju aliran air yang digunakan lebih dari 7 LPM atau mendekati 8 LPM maka pipa – pipa
kolektor tidak dapat menahan tumbukan dari molekul air disepanjang penampang pipa apalagi disetiap lekukan pipa kolektor. Pipa kolektor ini tidak mampu
menahan laju aliran air diatas 7 LPM akibat dari luas penampang pipa yang kecil. Perubahan temperatur air di storage tank tiap menit dengan sudut
penyinaran dan kecepatan aliran air yang berbeda, dapat dilihat pada keterangan berikut ini.
a.
Sudut Penyinaran 45
o
Pada sudut penyinaran 45
o
intensitas cahaya yang dipancarkan oleh bola lampu single spot light yang dapat diterima oleh solar kolektor adalah 19.300
lux. Penyinaran yang dilakukan secara terus menerus selama dua puluh lima menit membuat temperatur dibawah lampu penyinaran yang merupakan daerah di
sekitar solar kolektor T
2
cenderung meningkat, hal ini juga membuat terjadinya perindahan panas terhadap pipa solar kolektor, sehingga membuat temperatur air
meningkat selama mengalir pada pipa solar koolektor. Perubahan temperatur air pada storage tank tiap menit selama 25 menit
dengan sudut penyinaran single spot light sebesar 45 dapat dilihat pada grafik
4.1,berikut.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 grafik perubahan temperatur vs waktu untuk sudut penyinaran 45 Dari grafik 4.1 dapat ditentukan rata rata perubahan temperatur air pada
solar kolektor tiap menit selama 25 menit:
Pada sudut penyinaran 45 , dengan laju aliran 3 LPM mempunyai rata rata
kenaikan temperatur 0.24 Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada
storage tank sebesar 5.9 C.
Pada sudut penyinaran 45
, dengan laju aliran 4 LPM mempunyai rata rata kenaikan temperatur 0.26
Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada storage tank sebesar 6.5
C.
Pada sudut penyinaran 45 , dengan laju aliran 5 LPM mempunyai rata rata
kenaikan temperatur 0.26 Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada
storage tank sebesar 6.5 C.
Pada sudut penyinaran 45
, dengan laju aliran 6 LPM mempunyai rata rata kenaikan temperatur 0.27
Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada storage tank sebesar 6,9
C.
Universitas Sumatera Utara
Pada sudut penyinaran 45
, dengan laju aliran7 LPM mempunyai rata rata kenaikan temperatur 0.28
Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada storage tank sebesar 7.1
C. Dari data tersebut, maka diperoleh rata rata kenaikan temperatur air
terbesar pada storage tank yaitu sebesar 0.29 Cmenit pada laju aliran 7 LPM,
sedangkan rata rata kenaikan yang terkecil yaitu sebesar 0.24 Cmenit pada laju
aliran 3 LPM. Rata rata kenaikan temperatur air pada storage tank ini akan naik pada saat laju aliran diperbesar. Dari data data diatas, tampak bahwa bila laju
aliran divariasikan, berpengaruh pada kenaikan temperatur, dimana semakin besar laju aliran flow rate air makin rata - rata kenaikan temperatur air semakin
besar.
b. Sudut Penyinaran 60
o
Pada sudut penyinaran 60
o
intensitas cahaya yang dipancarkan oleh bola lampu single spot light yang dapat diterima oleh solar kolektor adalah 20.700
lux. Penyinaran yang dilakukan secara terus menerus selama dua puluh lima menit membuat temperatur dibawah lampu penyinaran yang merupakan daerah di
sekitar solar kolektor T
2
cenderung meningkat, hal ini juga membuat terjadinya perindahan panas terhadap solar kolektor, sehingga membuat temperatur air
meningkat selama mengalir pada pipa solar kolektor. Perubahan temperatur air pada solar kolektor tiap menit selama 25 menit
dengan sudut penyinaran single spot light sebesar 60 dapat dilihat pada grafik 4.2
berikut berikut.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 grafik perubahan temperatur vs waktu untuk sudut penyinaran 60 Dari grafik 4.2 dapat ditentukan rata rata perubahan temperatur air pada
solar kolektor tiap menit selama 25 menit:
Pada sudut penyinaran 45 , dengan laju aliran 3 LPM mempunyai rata rata
kenaikan temperatur 0.24 Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada
storage tank sebesar 6,2 C.
Pada sudut penyinaran 45
, dengan laju aliran 4 LPM mempunyai rata rata kenaikan temperatur 0.256
Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada storage tank sebesar 6,5
C.
Pada sudut penyinaran 45 , dengan laju aliran 5 LPM mempunyai rata rata
kenaikan temperatur 0.268 Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada
storage tank sebesar 6.7 C.
Universitas Sumatera Utara
Pada sudut penyinaran 45
, dengan laju aliran 6 LPM mempunyai rata rata kenaikan temperatur 0.28
Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada storage tank sebesar 7
C.
Pada sudut penyinaran 45 , dengan laju aliran7 LPM mempunyai rata rata
kenaikan temperatur 0.316 Cmenit, dan total kenaikan temperatur pada
storage tank sebesar 7.9 C.
Dari data tersebut, maka diperoleh rata rata kenaikan temperatur air terbesar pada storage tank yaitu sebesar 0.316
Cmenit pada laju aliran 7 LPM, sedangkan rata rata kenaikan yang terkecil yaitu sebesar 0.24
Cmenit pada laju aliran 3 LPM. Rata rata kenaikan temperatur air pada storage tank ini akan naik
pada saat laju aliran diperbesar. Dari data data diatas, tampak bahwa bila laju aliran divariasikan, berpengaruh pada kenaikan temperatur, dimana semakin besar
laju aliran flow rate air makin rata - rata kenaikan temperatur air semakin besar.
c. Sudut Penyinaran 75
Kategori