Kompor surya tipe kolektor pelat datar untuk memasak di dalam ruangan - USD Repository

  

KOMPOR SURYA TIPE KOLEKTOR PELAT DATAR UNTUK

MEMASAK DI DALAM RUANGAN

TUGAS AKHIR

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

mencapai derajat Sarjana Teknik

di Teknik Mesin

  

Diajukan oleh :

THOMAS ANGGA SURYA INDARTO

045214075

  

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

FLAT PLATE COLLECTOR TYPED SOLAR COOKER FOR

  INDOOR COOKING A THESIS Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree In Mechanical of Engineering By: THOMAS ANGGA SURYA INDARTO 045214075 FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2008

  

INTISARI

  Kompor surya yang paling umum di masyarakat di Indonesia dan negara berkembang lain adalah jenis kotak dan jenis parabola. Tetapi di beberapa negara atau daerah, kedua jenis kompor surya ini sulit diterima masyarakat karena cara memasak dengan kedua jenis kompor surya ini berbeda dengan kebiasaan memasak masyarakat. Kebiasaan memasak masyarakat diantaranya memasak dilakukan di dalam ruangan, cara memasak dengan mengukus atau menggoreng dan waktu memasak pagi, siang dan malam. Penelitian ini bermaksud untuk membuat model kompor surya pelat datar untuk memasak di dalam ruangan dan mengetahui unjuk kerja kompor tersebut.

  Kompor surya pelat datar ini terdiri dari kolektor (pipa seri dan paralel), kotak penyimpan panas yang sekaligus berfungsi sebagai kumpor, panci pemasak, katup pengatur, kolom ekspansi dan lubang udara. Variabel yang diukur pada penelitian ini adalah radiasi surya yang datang, temperatur udara sekitar, temperatur fluida kerja yang masuk dan keluar kolektor, temperatur panci pemasak, dan temperatur air dalam panci pemasak.

  Unjuk kerja kompor ini adalah nilai efisiensi maksimum pada seri adalah 1,38 %, sedangkan nilai efisiensi pada paralel adalah 1 %, nilai efisiensi sensibel maksimum pada seri adalah 1,15 %, sedangkan nilai efisiensi sensibel pada paralel

  o

  adalah 1,03 % dan temperatur air maksimum pada paralel adalah 52,40

  C,

  o

  sedangkan temperatur air maksimum pada seri adalah 51,80 C.

  Kata Kunci: Kompor Surya, Kolektor Pelat Datar, Kolektor Seri, Kolektor Paralel

KATA PENGANTAR

  Terimakasih kepada kebesaran Tuhan yang telah selalu setia memberikan berkat, rahmat, dan karunia-Nya kepada penulis sehingga atas ijin-Nya, Tugas Akhir dalam mencapai gelar sarjana pun akhirnya dapat diselesaikan. Terimakasih pula penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, dorongan, fasilitas dan bantuan yang sangat berarti bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

  1. Ir Gregorius Heliarko SJ., SS., B.ST., MA., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, dorongan serta meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

  3. Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan , serta fasilitas yang diberikan selama masa kuliah.

  4. Bapak’e, Ibu’e, dan mas Angger yang telah memberikan doa,dorongan, motivasi, pengertian, fasilitas, laptop dan dan curahan kasih sayang yang tak pernah berhenti diberikan kepada penulis.

  5. Mochiku yang selalu memberikan semangat, dukungan, fasilitas, pengertian dan kasih sayang dari awal kuliah hingga saat ini.

  6. Seluruh teman-teman Teknik Mesin ’04 yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu, serta

  7. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  Dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, kekeliruan, dan jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kemajuaan yang akan datang.

  Yogyakarta, 25 Februari 2008 Penulis

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

TITLE PAGE

  ii

  LEMBAR PENGESAHAN

  iii

  i

DAFTAR DEWAN PENGUJI

  LEMBAR PERNYATAAN PUBLIKASI vi

  INTISARI

  vii

  viii

  v

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

  DAFTAR GAMBAR

  xiii

  DAFTAR TABEL

  xv

  DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN xvii

  iv

LEMBAR PERNYATAAN

  x

BAB I : PENDAHULUAN

  3

  1.4. Batasan Masalah

  4 BAB II : DASAR TEORI

  5

  2.1. Landasan Teori

  5

  2.2. Tinjauan Pustaka

  7

  2.3. Rumus Perhitungan

  9

  1.3. Tujuan Penelitian

  3

  1.2. Perumusan Masalah

  1.1. Latar Belakang

  1

  1

BAB III : METODE PENELITIAN

  11

  3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

  11

  3.2. Peralatan

  11

  3.3. Variabel yang Divariasikan

  16

  3.4. Variable yang Diukur

  16

  3.5. Langkah Penelitian

  17

  3.6. Pengolahan dan Analisis Data

  18 BAB IV : ANALISIS DATA, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

  19

  4.1. Tabel Hasil Pengambilan Data

  20

  4.2. Fluida yang Dipergunakan

  25

  4.2.1 Massa Fluida ( m f )

  25

  4.2.2 Panas Jenis Fluida Kerja ( C )

  25 PF

  4.3. Radiasi Surya (G)

  26

  4.4. Analisis Pada Kolektor Seri

  27

  4.4.1 Temperatur Fluida (T )

  27

  f

  4.4.2 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida ( Q f )

  28

  4.4.3 Laju Energi Surya yang Diserap oleh Kolektor

  29

  4.4.4 Faktor Pelepas Panas ( F R )

  29

  4.4.5 Efisiensi Kolektor Seri ( η )

  30

  4.4.6 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air ( Daya Sensibel )

  31

  4.4.7 Efisiensi Sensibel

  31

  4.5. Analisis Pada Kolektor Paralel

  32

  4.5.1 Temperatur Fluida (T f )

  32

  4.5.2 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida ( Q f )

  33

  4.5.3 Laju Energi yang Diserap oleh Kolektor

  33

  4.5.4 Faktor Pelepas Panas ( F )

  34 R

  4.5.5 Efisiensi Kolektor Paralel ( η )

  34

  4.5.6 Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air ( Daya Sensibel )

  35

  4.5.7 Efisiensi Sensibel

  36

  4.6. Pembahasan

  47

  4.6.1 Efisiensi Kolektor

  47

  4.6.2 Daya Sensibel

  48

  4.6.3 Efisiensi Sensibel

  49

  4.6.4 Temperatur Air

  50 BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

  52

  5.1. Kesimpulan

  52

  5.2. Saran

  53

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar

  5 Gambar 2.2. Bagian bagian Kolektor Datar

  6 Gambar 2.3. Susunan Pipa Kolektor Pararel dan Seri

  7 Gambar 3.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar

  11 Gambar 3.2. Dua Kolektor Datar (Ukuran 1m x 0,5m) dengan Susunan Pipa Kolektor Seri dan Pararel

  12 Gambar 3.3. Dua Buah Kotak Penyimpan Panas (Ukuran 20cm x 20cm x 4cm) dan Dua Panci Pemasak Masing-masing Berisi 0,5 Liter Air

  13 Gambar 3.4. Panci Pemasak Berisi 0,5 Liter Air

  13 Gambar 3.5. Katup atau Kran Pengatur Berfungsi Untuk Mengatur Laju Aliran Fluida Antara Kotak Penyimpan Panas dan Kolektor

  14 Gambar 3.6. Kolom Ekspansi Berfungsi Untuk Menjaga Tekanan Fluida Kerja Saat Temperatur Tinggi

  14 Gambar 3.7. Lubang Udara Berfungsi Untuk Keluarnya Udara Saat Minyak Dipompa ke Dalam Kompor Surya

  15 Gambar 3.8. Sel Surya yang Telah Dikalibrasi Untuk Mengukur Radiasi Surya

  15 Gambar 3.9. Termokopel dan Displainya

  16 Gambar 3.10. Posisi-posisi Pengukuran pada Peralatan/Model Penelitian

  17 Gambar 4.1. Grafik Hubungan Efisiensi Kolektor Seri dan Paralel dengan (Ti-Ta/G)

  47

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Daya Sensibel dengan Radiasi Surya yang Masuk

  48 Gambar 4.3. Daya Sensibel Rata-rata

  48 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Efisiensi Sensibel dengan Radiasi Surya yang Masuk

  49 Gambar 4.5. Grafik Hubungan Temperatur Air dengan Radiasi Surya yang Masuk 50

  

DAFTAR TABEL

  27 Tabel 4.12. Temperatur Fluida Seri

  35 Tabel 4.20. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air pada Kolektor Paralel

  34 Tabel 4.19. Efisiensi Kolektor Paralel pada Pengambilan Data Hari Pertama

  33 Tabel 4.18. Faktor Pelepas Panas pada Kolektor Paralel

  32 Tabel 4.18. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida pada Kolektor Paralel

  31 Tabel 4.17. Temperatur Fluida Paralel

  30 Tabel 4.16. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Air pada Kolektor Seri

  30 Tabel 4.15. Efisiensi Kolektor Seri pada Pengambilan Data Hari Pertama

  28 Tabel 4.14. Faktor Pelepas Panas pada Kolektor Seri

  27 Tabel 4.13. Laju Energi Kalor yang Diserap oleh Fluida pada Kolektor Seri

  24 Tabel 4.11. Data Besar Radiasi yang Diterima Kolektor

Tabel 4.1. Data pada Tanggal 19 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  24 Tabel 4.10. Data pada Tanggal 23 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  23 Tabel 4.9. Data pada Tanggal 23 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  23 Tabel 4.8. Data pada Tanggal 22 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  22 Tabel 4.7. Data pada Tanggal 22 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  22 Tabel 4.6. Data pada Tanggal 21 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  21 Tabel 4.5. Data pada Tanggal 21 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  21 Tabel 4.4. Data pada Tanggal 20 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  20 Tabel 4.3. Data pada Tanggal 20 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  20 Tabel 4.2. Data pada Tanggal 19 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  35

Tabel 4.21. Hasil Perhitungan pada Tanggal 19 September 2007, Jenis

  Kolektor Seri

  37 Tabel 4.22. Hasil Perhitungan pada Tanggal 20 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  38 Tabel 4.23. Hasil Perhitungan pada Tanggal 21 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  39 Tabel 4.24. Hasil Perhitungan pada Tanggal 22 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  40 Tabel 4.25. Hasil Perhitungan pada Tanggal 23 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  41 Tabel 4.26. Hasil Perhitungan pada Tanggal 19 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  42 Tabel 4.27. Hasil Perhitungan pada Tanggal 20 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  43 Tabel 4.28. Hasil Perhitungan pada Tanggal 21 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  44 Tabel 4.29. Hasil Perhitungan pada Tanggal 22 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  45 Tabel 4.30. Hasil Perhitungan pada Tanggal 23 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  46

  

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A C

  o

  C)

  T w

  : temperatur air (

  o

  C) T f : kenaikan temperatur fluida kerja (

  

o

  C) T w : kenaikan temperatur air (

  C) t

  C)

  : lama waktu pemanasan (s)

  F R : faktor pelepasan panas

   : faktor transmitan-absorpan kolektor

  U L : koefisien kerugian (W/(m

  2 . o

  C))

  m f

  : massa fluida kerja (kg)

  T p : temperatur panci ( o

  T f : temperatur rata-rata fluida kerja (

o

  : luas kolektor (m

  )

  2

  ) C Pf : panas jenis fluida kerja (J/(kg.

  o

  C))

  C pw : panas jenis air (J/(kg. o

  C))

  G : radiasi surya yang datang (W/m

  2

  I : arus ( A ) R : hambatan (  ) V : tegangan (Volt) T a

  C)

  : temperatur sekitar (

  o

  C)

  T i : temperatur fluida kerja masuk kolektor ( o

  C)

  T o

  : temperatur fluida kerja keluar kolektor (

  o

  m w : massa air (kg)

  f : massa jenis fluida kerja (kg/liter) V f : volume total fluida kerja (liter)

  Q w : laju energi kalor yang diserap oleh air (watt) Q f : laju energi kalor yang diserap oleh fluida (watt) : efisiensi kolektor s

  : efisiensi sensibel

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Dalam rangka mengurangi ketergantungan minyak bumi untuk memasak telah banyak penelitian dilakukan untuk meningkatkan efisiensi tungku kayu tradisional dan mencari sumber energi alternatif untuk memasak. Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup dengan radiasi harian rata-

  2

  rata 4,8 kWh/m (Sumber dari Kementrian Energi Republik Indonesia). Cara pemanfaatan energi surya untuk memasak adalah dengan menggunakan kompor energi surya yang mengkonversikan radiasi surya yang datang menjadi panas. Panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk memasak baik secara langsung (dengan kompor surya jenis kotak atau parabola) maupun tidak langsung (dengan kompor surya jenis kolektor datar). Penggunaan kompor ini juga sejalan dengan target pengurangan emisi karbondioksida di atmosfer (berdasarkan Protokol Kyoto).

  Kompor surya yang paling umum di masyarakat di Indonesia dan negara berkembang lain adalah jenis kotak dan jenis parabola, hal ini disebabkan pembuatan kedua jenis kompor surya ini relatif mudah dan murah. Masyarakat di beberapa negara atau daerah sulit menerima kedua jenis kompor surya ini karena cara memasak dengan kedua jenis kompor surya ini berbeda dengan kebiasaan memasak mereka. Kebiasaan memasak masyarakat diantaranya : (1) memasak dilakukan di dalam ruangan, (2) waktu memasak pagi, siang dan malam, (3) cara memasak dengan mengukus atau menggoreng.

  2 Cara memasak dengan kompor surya jenis parabola dilakukan di luar ruangan sehingga kurang nyaman karena orang yang memasak harus berjemur di bawah radiasi surya. Kompor surya jenis kotak hanya dapat memanggang dan mengukus tetapi tidak dapat digunakan untuk menggoreng. Kelemahan lain dari kedua jenis kompor surya tersebut adalah hanya dapat dipakai pada saat radiasi surya cukup banyak (pada siang hari dan cuaca tidak mendung). Selain itu, umur pemakaian kedua jenis kompor surya umumnya ini tidak lama.

  Beberapa negara seperti India, Mali, Chili, Argentina dan Jerman mengembangkan kompor surya jenis kolektor datar yang cara pemakaiannya lebih sesuai dengan kebiasaan memasak di masyarakat. Proses memasak dengan kompor surya jenis kolektor datar ini dapat dilakukan di dalam ruangan. Jika dilengkapi dengan penyimpan panas dengan kapasitas yang memadai maka proses memasak dapat dilakukan pada pagi, siang dan malam hari. Cara memasak dengan mengukus, memanggang dan menggoreng dapat dilakukan dengan kompor surya jenis ini. Keuntungan lain dari kompor surya jenis kolektor datar ini adalah keandalan, kenyamanan pemakaian, perawatan yang mudah dan umur pakai yang lama.

  Kelemahan dari kompor surya jenis kolektor datar adalah pembuatannya yang memerlukan biaya yang lebih mahal dan teknologi yang lebih tinggi dibandingkan kompor surya jenis kotak dan parabola.

  Pemanfaatan bahan dasar yang tersedia di pasar lokal merupakan cara untuk menekan biaya pembuatan kompor surya jenis kolektor datar. Penyederhanaan teknik pembuatan sampai tingkat teknologi yang dapat dikerjakan oleh industri lokal merupakan cara mengatasi kendala teknologi pembuatan kompor surya jenis kolektor

  3 datar. Pemanfaatan bahan dan teknologi yang terdapat di pasar dan industri lokal akan mempengaruhi unjuk kerja kompor surya jenis kolektor datar ini.

  1.2. Perumusan Masalah

  Pada penelitian ini akan dibuat model kompor surya jenis kolektor datar dengan penyimpan panas menggunakan bahan dan teknologi yang tersedia di pasar dan industri lokal untuk mengetahui kemungkinan penerapannya di Indonesia. Kemungkinan penerapan kompor surya jenis kolektor datar di Indonesia ditentukan oleh unjuk kerja yang dihasilkan. Unjuk kerja kompor surya ditunjukkan oleh temperatur maksimal, efisiensi kolektor dan efisiensi sensibel yang dapat dihasilkan.

  1.3. Tujuan Penelitian a. Membuat model kompor surya pelat datar.

  b. Mengetahui dan membandingkan efisiensi kolektor, efisiensi sensibel dan temperatur air maksimum yang dapat dihasilkan kompor surya pelat datar tipe seri dan paralel.

  c. Membandingkan hasil penelitian dengan penelitian lain.

  Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat : a. Menambah kepustakaan teknologi kompor tenaga surya.

  b. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototipe dan produk teknologi kompor surya yang dapat diterima masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.

  4 c. Mengurangi ketergantungan penggunaan kayu bakar dan minyak bumi sehingga kelestarian hutan dan alam dapat terjaga.

1.4. Batasan Masalah

  a. Unjuk kerja kompor surya ditunjukkan oleh temperatur maksimal, efisiensi kolektor dan efisiensi sensibel yang dapat dihasilkan.

  b. Fluida kerja yang digunakan minyak goreng sebagai penyimpan panas.

  c. Beda ketinggian antara fluida keluar kolektor dengan fluida masuk kompor: 7,5 cm.

BAB II DASAR TEORI

2.1. Landasan Teori

  Kompor surya jenis kolektor datar (gambar 2.1.) umumnya terdiri dari satu atau lebih kolektor datar, satu atau lebih panci pemasak dan dapat ditambahkan sebuah tangki penyimpan panas sehingga proses memasak dapat dilakukan pada malam hari. Pada sistem ini juga dapat ditambahkan reflektor pada bagian sisi kolektor yang berfungsi untuk memperbanyak jumlah radiasi surya yang masuk ke dalam kolektor.

Gambar 2.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar

  Radiasi surya yang masuk ke dalam kolektor diterima oleh pelat absorber yang mengkonversikannya menjadi panas. Panas yang terjadi diambil oleh fluida kerja di

  6 dalam pipa-pipa yang direkatkan pada pelat absorber sehingga temperatur fluida kerja tersebut naik. Kenaikan temperatur fluida kerja ini menyebabkan rapat massanya turun sehingga fluida kerja dapat mengalir secara alami ke panci pemasak yang berada di sebelah atas kolektor. Di dalam panci pemasak terjadi perpindahan sebagian energi sensibel ke dalam bahan makanan yang dimasak sehingga temperatur fluida kerja yang telah memberikan panas ke makanan turun. Turunnya temperatur menyebabkan rapat massa fluida kerja di sekitar panci akan naik sehingga secara alami akan mengalir ke bawah (ke arah kolektor) dan tempatnya digantikan fluida kerja yang bertemperatur lebih tinggi (dari kolektor). Dengan demikian sirkulasi fluida kerja terjadi secara alami tanpa bantuan pompa. Kemampuan fluida kerja bersirkulasi secara alami tergantung pada kekentalan fluida, kemiringan kolektor dan beda ketinggian antara kolektor dengan tangki penyimpan.

Gambar 2.2. Bagian bagian Kolektor Datar

  7

Gambar 2.3. Susunan Pipa Kolektor Pararel dan Seri

  Kolektor merupakan bagian kompor surya yang menerima energi surya (gambar 2.2.). Susunan pipa di dalam kolektor dapat berupa susunan pararel atau susunan seri (gambar 2.3.).

2.2. Tinjuan Pustaka

  Nusa Tenggara Timur merupakan propinsi termiskin di Indonesia disusul Lampung, Jawa Timur, Nusa Tenggara Barat dan Sulawesi Tenggara. Masyarakat di daerah-daerah ini umumnya memanfaatkan kayu bakar untuk memasak. Penggunaan kompor surya merupakan salah satu cara untuk mencegah kerusakan hutan (Suharta dkk, 2005). Penggunaan kompor surya jenis kotak dan parabola di India masih di bawah biogas. Hal ini disebabkan cara memasak dengan kompor surya jenis kotak dan parabola berbeda dengan kebiasaan memasak masyarakat India (Jagadeesh, 2000). Kelemahan kompor surya jenis kotak dan parabola adalah pada saat radiasi surya yang ada berlebih kompor surya jenis ini tidak dapat menyimpan energi surya

  2

  yang berlebih (Doraswami, 1994). Kompor surya jenis kolektor datar (1,97 m ) menggunakan dua panci pemasak (8 liter) menghasilkan efisiensi sensibel antara 0,3

  8 sampai 0,36 dan efisiensi laten sekitar 0,49 (Silva dkk, 2005). Penelitian kompor

  2

  surya jenis kolektor datar (4 m ) di Brazil menggunakan satu tangki penyimpan panas (50 liter), 5 katup kontrol, 3 panci pemasak dan satu oven menghasilkan efisiensi sensibel antara 0,34 sampai 0,38 dan efisiensi laten sekitar 0,30 (Silva dkk, 2002). Kompor surya jenis kolektor datar dengan fluida kerja minyak tumbuhan diperkenalkan ke beberapa negara (India, Mali, Chili dan Argentina). Fluida kerja

  O

  dapat mencapai temperatur 240 C pada tekanan udara sekitar (Schwarzer dan

  2 Krings, 1996). Oven surya jenis kolektor datar (0,95 m ) dengan 6 pipa vakum

  (panjang 1,8 m, diameter 27,2 mm dan lebar reflektor 0,63 m), fluida kerja minyak

  O

  tumbuhan dan satu panci pemasak (5 liter) menghasilkan temperatur 252 C (Balzar et al, 1996). Kompor surya jenis kolektor datar di India menggunakan panci masak bertekanan, 12 pipa vakum (panjang 1,8 m dan diameter 63,5 mm), dapat mendidihkan air 4 sampai 8 kg dalam waktu 100 menit dan 140 menit untuk massa air 14 kg. Temperatur yang dapat dicapai lebih tinggi dari kompor surya jenis

  O

  kolektor datar tanpa pipa vakum (250

  C) (Kumar dkk, 2001). Kompor surya jenis kolektor datar dengan penyimpan panas dan kolektor yang dilengkapi tabung vakum

  O O

  dan reflektor menghasilkan temperatur antara 130 C sampai dengan 160 C (Morrison dkk, 1993). Di Jepang penelitian kompor surya jenis kolektor datar menggunakan tabung vakum dan bahan penyimpan panas yang dapat berubah fasa

  O O

  (erythritol) menghasilkan temperatur 110 C sampai 130

  C. Temperatur tangki

  O

  penyimpan panas setelah melewati malam dapat dipertahankan sekitar 75 C (Sharma dan Sagara, 2004). Penelitian kompor surya jenis kolektor datar dengan ketinggian kompor 5 cm menghasilkan nilai efisiensi kolektor pada jenis kolektor paralel (2,32

  9 %) lebih besar dibandingkan jenis kolektor seri (0,96 %) dan juga nilai temperatur air dalam panci pada jenis kolektor paralel (58,65 ºC) lebih besar dibandingkan jenis kolektor seri (51,95 ºC). Nilai efisiensi sensibel pada jenis kolektor seri (2,32 %) lebih besar dibandingkan jenis kolektor paralel (0,96 %) (Yulyanto, 2008).

2.3. Rumus Perhitungan Efisiensi kolektor sangat menentukan unjuk kerja kompor secara keseluruhan.

  Efisiensi kolektor merupakan fungsi temperatur fluida kerja masuk kolektor, semakin rendah temperatur fluida kerja masuk kolektor efisiensi kolektor akan semakin tinggi, efisiensi sebuah kolektor dapat dinyatakan dengan persamaan :

  TT

   i a

  F   F U (2.1)

c R R L  

G

    Faktor pelepasan panas kolektor (F R ) dihitung dengan persamaan : .

  m f . C .  T /  t Pf f

  F(2.2)

  R A G ( )  U TT   

  

 

C L i a

  Koefisien kerugian U L tergantung dari beberapa parameter diantaranya kualitas pelat absorber, isolasi kolektor dan jumlah tutup kaca. Untuk perancangan praktis

  2 o harga U sebesar 8 W/(m .

  C) adalah khas untuk bahan isolasi biasa (serat kaca,

  L

  sabut kelapa dan serbuk gergaji), pelat absorber yang dicat hitam dan jumlah tutup kaca satu sampai dua buah.

  Efisiensi sensibel didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa air dalam panci pemasak

  10

  O

  dari temperatur awal sampai 95 C dengan jumlah energi surya yang datang selama

  O

  interval waktu tertentu. Pemilihan temperatur akhir 95 C dimaksudkan agar tidak terjadi pendidihan pada kondisi akhir air.

  

m . C .  T

w pw w

  S

t

  (2.3)

  

A G . dt

C

  

  Daya sensibel adalah laju energi sensibel yang digunakan untuk memanaskan air dan dinyatakan dengan persamaan :

  .

m . C .  T

w pw w

  (2.4)

  Qw

  

t

BAB III METODE PENELITIAN

  3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

  Tempat penelitian dilakukan di Kampus Sanata Dharma. Pengambilan data dilakukan selama empat jam dalam sehari yaitu pada pukul 10.00 – 14.00 dan dilakukan selama lima hari yaitu pada tanggal 19 September – 23 September 2007.

  3.2. Peralatan

  6

  3

  5

  1

  2

  4 Gambar 3.1. Bagian-bagian Kompor Surya Jenis Kolektor Datar

  12 Kompor surya kolektor datar (gambar 3.1) terdiri dari :

  1. Dua kolektor datar (ukuran 1m x 0,5m) dengan susunan pipa kolektor seri dan paralel.

  2. Dua buah kotak penyimpan panas (ukuran 20cm x 20cm x 4cm).

  3. Dua panci pemasak masing-masing berisi 0.5 liter air.

  4. Katup atau kran pengatur berfungsi untuk mengatur laju aliran fluida antara kotak penyimpan panas dan kolektor.

  5. Kolom ekspansi berfungsi untuk menjaga tekanan fluida kerja saat bertemperatur tinggi agar tidak terjadi tekanan berlebih dan berfungsi memasukkan minyak.

  6. Lubang udara berfungsi untuk keluarnya udara saat minyak dipompa ke dalam kompor surya.

Gambar 3.2. Dua Kolektor Datar (Ukuran 1m x 0,5m) dengan Susunan Pipa

  Kolektor Seri dan Paralel

  13

Gambar 3.3. Dua Buah Kotak Penyimpan Panas (Ukuran 20cm x 20cm x 4cm) dan Dua Panci Pemasak Masing-masing Berisi 0,5 Liter AirGambar 3.4. Panci Pemasak Berisi 0,5 Liter Air

  14

Gambar 3.5. Katup atau Kran Pengatur Berfungsi Untuk Mengatur Laju Aliran Fluida Antara Kotak Penyimpan Panas dan Kolektor.Gambar 3.6. Kolom Ekspansi Berfungsi Untuk Menjaga Tekanan Fluida Kerja

  Saat Temperatur Tinggi

  15

Gambar 3.7. Lubang Udara Berfungsi Untuk Keluarnya Udara Saat Minyak

  Dipompa ke Dalam Kompor Surya Dalam pengambilan data, peralatan yang digunakan meliputi: 1. Sel surya yang telah dikalibrasi untuk mengukur radiasi surya.

  2. Termokopel dan displainya.

Gambar 3.8. Sel Surya yang Telah Dikalibrasi Untuk Mengukur Radiasi Surya

  16

Gambar 3.9. Termokopel dan Displainya

  3.3. Variabel yang Divariasikan

  1. Susunan pipa kolektor : seri atau paralel

  3.4. Variabel yang Diukur 1.

  Temperatur udara sekitar (T a )

  2. Radiasi surya yang datang pada permukaan miring kolektor (G) 3.

  Temperatur fluida kerja masuk kolektor (T i )

  4. Temperatur fluida kerja keluar kolektor (T

  o

  ) 5. Temperatur panci pemasak (T p ) 6. Temperatur air dalam panci pemasak (T w )

  17 Untuk pengukuran temperatur digunakan termokopel dan untuk pengukuran radiasi surya digunakan solar sel yang telah dikalibrasi. Posisi termokopel pada alat dapat dilihat pada gambar 3.10.

Gambar 3.10. Posisi-posisi Pengukuran pada Peralatan/Model Penelitian

3.5. Langkah Penelitian

  1. Menyiapkan kompor menggunakan kolektor dengan susunan pipa seri dan paralel yang telah diisi fluida kerja minyak goreng.

  2. Menyiapkan sel surya yang telah dikalibrasi untuk mengukur radiasi surya.

  3. Mengisi panci pemasak dengan 0,5 liter air.

  4. Membuka katup atau kran pengatur agar fluida kerja bersirkulasi antara kolektor dan kotak penyimpan.

  5. Mencatat G, T a , T i , T o , T p , dan T w tiap 15 menit dari pukul 10.00 WIB sampai dengan pukul 14.00 WIB.

  6. Pengambilan data dilakukan 5 kali.

  18

3.6. Pengolahan dan Analisis Data

  Setelah pengambilan data maka dilakukan pengolahan data sebagai berikut :

  1. Menghitung faktor pelepasan panas kolektor (F ) dengan persamaan (2.2)

  R

  2. Menghitung efisiensi kolektor ( c ) dengan persamaan (2.1)

  3. Menghitung daya sensibel (Q ) dengan persamaan (2.4)

  h

  4. Menghitung efisiensi sensibel ( S ) dengan persamaan (2.3) Analisis akan lebih mudah dilakukan dengan membuat grafik-grafik berikut : 1. Grafik hubungan efisiensi kolektor dengan Ti-Ta/G.

   2. Grafik daya sensibel dengan G ( ).

  3. Grafik histogram daya sensibel rata-rata pada tiap variasi susunan pipa kolektor.

  4. Grafik efisiensi sensibel dengan G (  ).

  5. Grafik temperatur air dengan G (  ).

BAB IV ANALISIS DATA, PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Data-data yang digunakan untuk perhitungan kolektor jenis seri maupun paralel

  yaitu: Fluida kerja = Minyak Panjang kolektor = 1 m Lebar kolektor = 0,5 m Luas Kolektor = 0,5 m

  2 Diameter dalam pipa = 0,01 m

  Panjang pipa didalam kolektor: Kolektor seri = 2,2 m Kolektor paralel = 4,4 m

  Luas penampang pipa = 0,0000785 m

  2 Volume pipa dalam kolektor:

  Kolektor seri = 0,17 liter Kolektor paralel = 0,35 liter

  Volume air dalam panci = 0,5 liter Massa jenis fluida kerja = 0,833 kg/liter Massa jenis air = 1 kg/liter Massa air dalam panci = 0,5 kg

  20

  4.1 Tabel Hasil Pengambilan Data

Tabel 4.1. Data pada Tanggal 19 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  Tp Tw Ta To

  Ti Radiasi

  No. Waktu (lingkungan) kolektor (panci) (air) kolektor

  (Volt) Celsius Celsius

  Celsius Celsius Celsius 1 10:00 3,02 27,00 27,90 38,40 21,30 19,00

  2 10:15 3,17 27,00 28,40 43,10 21,50 19,10 3 10:30 1,20 30,70 32,20 66,10 25,40 27,60 4 10:45 3,41 30,60 35,80 57,10 32,50 32,10 5 11:00 2,44 31,10 30,70 81,40 40,70 42,20 6 11:15 3,33 32,60 35,20 88,50 39,20 41,80 7 11:30 3,34 32,10 38,80 90,50 43,30 44,00 8 11:45 3,44 31,00 38,20 83,40 43,50 40,20 9 12:00 2,72 28,60 37,70 85,70 41,10 36,10

  10 12:15 3,24 31,60 36,30 93,40 45,70 37,40 11 12:30 3,19 31,20 26,50 68,60 31,50 31,50 12 12:45 3,05 34,00 40,40 70,90 39,90 39,40 13 13:00 2,91 31,30 43,10 79,10 45,30 47,40 14 13:15 2,71 31,70 41,40 85,40 47,20 46,80 15 13:30 2,42 32,00 38,80 82,20 51,10 52,50 16 13:45 2,05 32,70 40,30 77,60 46,80 51,80 17 14:00 2,13 32,20 38,30 75,70 45,40 49,80

Tabel 4.2. Data pada Tanggal 19 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  Tp Tw Ta To

  Ti Radiasi

  No. Waktu (lingkungan) kolektor (panci) (air) kolektor

  (Volt) Celsius Celsius

  Celsius Celsius Celsius 1 10:00 3,02 27,00 32,80 53,40 23,20 21,20 2 10:15 3,17 27,00 34,60 61,60 24,60 21,90 3 10:30 1,20 30,70 35,40 73,60 32,10 23,40 4 10:45 3,41 30,60 41,20 82,00 31,80 23,20 5 11:00 2,44 31,10 38,60 69,00 41,20 39,50 6 11:15 3,33 32,60 43,50 79,40 40,90 42,50 7 11:30 3,34 32,10 45,30 79,10 42,50 44,00 8 11:45 3,44 31,00 38,90 71,10 40,50 43,50 9 12:00 2,72 28,60 43,50 7910 42,40 44,70

  10 12:15 3,24 31,60 45,00 85,70 43,70 45,50 11 12:30 3,19 31,20 39,80 78,70 43,50 44,40 12 12:45 3.05 34,00 40,50 84,00 46,50 46,90 13 13:00 2,91 31,30 51,30 78,50 47,70 48,30 14 13:15 2,71 31,70 53,60 84,30 50,10 50,70 15 13:30 2,42 32,00 48,30 78,10 50,00 51,00 16 13:45 2,05 32,70 36,40 78,10 48,40 51,10 17 14:00 2,13 32,20 44,10 76,40 44,90 49,00

  21

Tabel 4.4. Data pada Tanggal 20 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  2 10:15 3,14 27,30 42,00 83,70 39,70 41,50 3 10:30 2,45 33,00 41,90 84,00 42,30 43,90 4 10:45 2,43 32,40 42,20 78,10 41,40 48,50 5 11:00 1,43 28,80 41,20 78,10 40,30 46,30 6 11:15 2,01 29,10 43,50 79,60 41,20 47,40 7 11:30 2,95 29,30 45,30 80,30 42,90 49,00 8 11:45 2,50 33,30 40,10 89,80 44,10 48,50 9 12:00 2,57 28,50 38,30 88,50 42,00 49,00

  Celsius Celsius Celsius 1 10:00 3,16 27,30 29,30 85,90 37,90 42,40

  Celsius To kolektor

  Celsius Ti kolektor

  Ta (lingkungan)

  Radiasi (Volt)

  Tp Tw (panci) (air) No. Waktu

  11 12:30 2,74 30,50 33,60 91,30 34,90 50,60 12 12:45 0,72 25,70 36,10 86,20 30,80 48,60 13 13:00 3,01 29,70 35,30 62,50 30,00 49,70 14 13:15 0,63 26,90 30,40 60,30 41,60 42,10 15 13:30 2,72 29,80 31,30 66,20 41,20 44,00 16 13:45 2,92 29,10 28,70 65,90 41,40 45,60 17 14:00 1,47 30,20 29,80 56,30 40,70 45,20

Tabel 4.3. Data pada Tanggal 20 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  3 10:30 2,45 33,00 35,30 63,40 32,80 47,60 4 10:45 2,43 32,40 35,80 77,00 33,60 48,00 5 11:00 1,43 28,80 35,80 70,90 34,50 49,40 6 11:15 2,01 29,10 35,80 74,50 34,60 48,90 7 11:30 2,95 29,30 35,80 78,20 34,90 48,70 8 11:45 2,50 33,30 36,70 93,90 36,10 51,80 9 12:00 2,57 28,50 36,00 81,60 34,20 50,00 10 12:15 2,63 30,50 36,90 75,60 33,60 50,60

  Celsius Celsius 1 10:00 3,16 27,30 30,70 81,50 24,70 39.10 2 10:15 3,14 27,30 30,70 75,60 31,00 43,50

  To kolektor Celsius

  Ti kolektor Celsius

  (lingkungan) Celsius

  (Volt) Ta

  No. Waktu Radiasi

  Tp Tw (panci) (air)

  10 12:15 2,63 30,50 35,60 87,30 42,90 47,70 11 12:30 2,74 30,50 42,60 87,90 43,70 47,40 12 12:45 0,72 25,70 46,30 81,30 44,60 46,90 13 13:00 3,01 29,70 43,60 68,80 42,00 48,50 14 13:15 0,63 26,90 43,00 72,10 39,30 49,50 15 13:30 2,73 29,80 42,30 75,90 41,80 46,40 16 13:45 2,92 29,10 35,90 78,00 40,10 49,90 17 14:00 1,47 30,20 34,50 66,00 40,30 50,10

  22

Tabel 4.6. Data pada Tanggal 21 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  2 10:15 3,26 25,60 35,10 65,70 33,90 31,90 3 10:30 3,57 27,40 37,90 70,10 35,10 35,60 4 10:45 3,98 29,20 40,10 88,50 36,50 39,80 5 11:00 3,66 32,50 39,50 96,10 35,20 40,60 6 11:15 1,22 30,40 46,40 79,20 46,90 48,80 7 11:30 3,96 31,50 40,30 89,50 48,50 49,50 8 11:45 4,09 28,40 56,80 71,80 49,90 47,20 9 12:00 0,86 27,90 44,10 68,30 49,80 55,00

  Celsius Celsius Celsius 1 10:00 3,12 25,30 30,40 50,40 30,40 27,10

  Celsius To kolektor

  Celsius Ti kolektor

  Ta (lingkungan)

  Radiasi (Volt)

  Tp Tw (panci) (air) No. Waktu

  10 12:15 3,85 31,00 29,60 90,10 42,30 48,30 11 12:30 1,09 32,20 37,10 74,60 48,20 50,00 12 12:45 1,04 29,50 33,70 72,60 46,90 50,00 13 13:00 1,03 26,30 36,80 75,00 40,90 38,40 14 13:15 3,65 30,10 30,90 86,40 45,40 47,80 15 13:30 0,95 32,50 35,30 67,90 43,70 45,00 16 13:45 1,87 28,30 29,10 60,30 44,00 44,70 17 14:00 2,87 27,70 28,00 66,00 44,70 43,70

Tabel 4.5. Data pada Tanggal 21 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  Celsius Celsius 1 10:00 3,12 25,30 25,10 37,20 27,50 21,50 2 10:15 3,26 25,60 25,30 41,20 29,40 24,10 3 10:30 3,57 27,40 27,10 48,30 31,00 27,80 4 10:45 3,98 29,20 28,30 54,80 32,60 32,20 5 11:00 3,66 32,50 34,10 85,20 44,00 45,30 6 11:15 1,22 30,40 33,30 80,10 40,10 46,20 7 11:30 3,96 31,50 35,30 87,30 44,00 50,80 8 11:45 4,09 28,40 37,00 90,30 47,30 50,60 9 12:00 0,86 27,90 40,30 89,30 47,90 54,10

  To kolektor Celsius

  Ti kolektor Celsius

  (lingkungan) Celsius

  (Volt) Ta

  No. Waktu Radiasi

  Tp Tw (panci) (air)

  10 12:15 3,85 31,00 47,30 80,60 49,00 40,10 11 12:30 1,09 32,20 39,70 70,30 45,00 49,30 12 12:45 1,04 29,50 39,00 70,90 45,20 45,40 13 13:00 1,03 26,30 33,00 61,70 41,20 47,80 14 13:15 3,65 30,10 47,90 71,30 39,80 45,50 15 13:30 0,95 32,50 36,70 62,10 44,70 38,70 16 13:45 1,87 28,30 33,20 60,40 44,30 44,80 17 14:00 2,87 27,70 36,10 57,20 40,90 43,30

  23

Tabel 4.8. Data pada Tanggal 22 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  2 10:15 1,30 28,90 31,90 57,70 38,10 39,90 3 10:30 0,89 27,60 28,00 54,50 36,60 38,00 4 10:45 0,95 27,90 30,70 48,70 36,50 37,50 5 11:00 3,83 29,10 28,60 74,80 37,70 39,10 6 11:15 3,82 30,90 26,40 75,10 40,50 44,30 7 11:30 1,08 29,60 26,60 71,80 40,90 50,90 8 11:45 1,38 30,70 25,10 66,70 44,40 47,60 9 12:00 1,01 29,20 45,20 73,00 44,90 48,40

  Celsius Celsius Celsius 1 10:00 2,77 29,40 35,50 45,30 36,70 38,50

  Celsius To kolektor

  Celsius Ti kolektor

  Ta (lingkungan)

  Radiasi (Volt)

  Tp Tw (panci) (air) No. Waktu

  10 12:15 3,69 31,70 39,40 89,30 46,20 46,30 11 12:30 0,95 31,00 40,50 92,30 50,50 48,60 12 12:45 1,07 31,20 38,20 83,00 49,50 49,00 13 13:00 1,06 30,40 39,50 81,50 48,00 47,30 14 13:15 3,24 31,10 36,90 68,00 46,40 45,90 15 13:30 2,77 31,60 39,40 75,60 49,60 46,60 16 13:45 0,72 30,50 28,30 80,10 41,70 47,00 17 14:00 0,70 29,90 34,70 72,10 42,70 45,60

Tabel 4.7. Data pada Tanggal 22 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  Celsius Celsius 1 10:00 2,77 29,40 27,60 52,60 33,30 33,20 2 10:15 1,30 28,90 31,20 57,40 30,70 34,80 3 10:30 0,89 27,60 27,00 49,10 37,40 35,50 4 10:45 0,95 27,90 29,90 52,40 34,20 34,80 5 11:00 3,83 29,10 25,20 62,10 36,50 35,40 6 11:15 3,82 30,90 31,80 90,70 40,70 39,10 7 11:30 1,08 29,60 26,50 83,70 45,10 45,10 8 11:45 1,38 30,70 27,50 77,00 44,00 46,10 9 12:00 1,01 29,20 31,70 73,60 48,70 45,40

  To kolektor Celsius

  Ti kolektor Celsius

  (lingkungan) Celsius

  (Volt) Ta

  No. Waktu Radiasi

  Tp Tw (panci) (air)

  10 12:15 3,69 31,70 51,40 85,90 43,80 48,00 11 12:30 0,95 31,00 53,90 82,90 46,30 50,40 12 12:45 1,07 31,20 53,50 79,00 45,60 50,70 13 13:00 1,06 30,40 51,70 79,50 47,10 49,30 14 13:15 3,24 31,10 32,30 73,90 43,40 48,40 15 13:30 2,77 31,60 29,10 71,00 46,50 48,70 16 13:45 0,72 30,50 33,40 62,20 43,30 51,90 17 14:00 0,70 29,90 31,20 55,20 45,80 48,40

  24

Tabel 4.10. Data pada Tanggal 23 September 2007, Jenis Kolektor Paralel

  2 10:15 1,20 28,50 25,30 67,50 34,30 38,80 3 10:30 3,96 31,50 38,60 75,60 36,50 39,70 4 10:45 3,38 29,30 27,60 73,10 39,00 43,60 5 11:00 2,20 28,20 33,70 70,20 38,50 44,20 6 11:15 0,67 28,70 36,40 64,10 38,00 46,00 7 11:30 0,88 29,10 38,00 64,80 42,50 45,20 8 11:45 0,91 29,50 36,20 65,10 40,60 44,50 9 12:00 1,12 30,40 34,70 66,40 39,90 43,90

  Celsius Celsius Celsius 1 10:00 3,11 26,50 27,30 65,40 33,50 34,10

  Celsius To kolektor

  Celsius Ti kolektor

  Ta (lingkungan)

  Radiasi (Volt)

  Tp Tw (panci) (air) No. Waktu

  10 12:15 1,75 31,90 32,40 72,20 36,50 38,40 11 12:30 0,71 29,90 31,60 67,10 36,90 42,60 12 12:45 0,74 29,20 31,50 58,90 36,70 39,50 13 13:00 1,05 28,60 33,80 56,00 36,10 39,10 14 13:15 0,80 29,00 27,30 60,30 37,20 36,50 15 13:30 0,47 29,60 34,30 55,40 37,50 36,20 16 13:45 1,92 28,10 32,00 49,30 32,90 30,60 17 14:00 0,86 28,90 33,80 48,70 31,30 35,80

Tabel 4.9. Data pada Tanggal 23 September 2007, Jenis Kolektor Seri

  Celsius Celsius 1 10:00 3,11 26,50 27,30 64,40 28,30 29,90 2 10:15 1,20 28,50 28,60 83,40 31,00 31,50 3 10:30 3,96 31,50 27,20 80,30 31,10 31,20 4 10:45 3,38 29,30 32,90 79,10 35,70 38,60 5 11:00 2,20 28,20 28,00 81,00 32,30 38,40 6 11:15 0,67 28,70 35,80 74,70 35,60 41,60 7 11:30 0,88 29,10 30,30 67,40 38,80 41,10 8 11:45 0,91 29,50 31,40 68,20 38,20 40,90 9 12:00 1,12 30,40 32,10 70,10 37,40 39,20

  To kolektor Celsius

  Ti kolektor Celsius

  (lingkungan) Celsius

  (Volt) Ta

  No. Waktu Radiasi

  Tp Tw (panci) (air)

  10 12:15 1,75 31,90 33,40 67,10 39,50 42,10 11 12:30 0,71 29,90 27,20 56,50 34,00 45,00 12 12:45 0,74 29,20 34,40 47,70 39,50 42,30 13 13:00 1,05 28,60 30,10 53,00 39,10 42,30 14 13:15 0,80 29,00 36,50 52,90 39,70 41,10 15 13:30 0,47 29,60 36,60 51,90 37,70 41,20 16 13:45 1,92 28,10 30,30 54,40 38,40 38,70 17 14:00 0,86 28,90 30,10 52,60 39,60 39,20

  25

4.2 Fluida yang Dipergunakan

  Massa fluida yang dipakai dalam perhitungan adalah massa fluida seluruhnya yaitu fluida di dalam kolektor dan di dalam kotak penyimpan panas.

  b. Dari hasil percobaan didapat: Temperatur air mengalami kenaikan sebesar 25,3

  c. Karena laju energi kalor yang diterima air dan minyak sama, maka besar panas jenis minyak dapat diketahui dengan perhitungan:

  o C.

  C sehingga kenaikan temperatur minyak sebesar 35,6

  o

  C menjadi 64,6

  o

  C. Temperatur minyak naik dari 29

  o

  C menjadi 53,5

  o

  C, air yang mulanya 28,2

  o

  a. Memberi energi kalor yang sama pada air dan minyak dengan cara: Memanaskan air dan minyak dengan massa dan waktu yang sama yaitu 0,97 kg selama 5 menit.

  f f f V m  

  4.2.1 Massa Fluida ( m f )

  4.2.2 Panas Jenis Fluida Kerja ( PF C ) Untuk mengetahui panas jenis minyak goreng dapat diketahui dari percobaan.

  m = 1,62 kg

  1 , 833 35 ,    f

  6 ,

   

  Untuk paralel

  m = 1,47 kg

  1 , 833 17 ,    f

  6 ,

   

  Untuk seri

  Berikut ini adalah langkah-langkah untuk mengetahui panas jenis minyak goreng.

  26

  mC   T w pw w Qw

   t , 97 4230 25 ,

  3  

  Q   346 , w 03 watt

  300

  QQ f w Q  346 , f 03 watt Q   t f Cpf m   T f f

  346 , 03  300 o

  C   3006 , pf

  15 J/kg C ,

  97 35 ,

  6 

  ( G )

4.3 Radiasi Surya

  Besarnya radiasi yang diterima kolektor dapat dihitung dari tegangan yang terukur pada solarcell

  V IR

  3 ,

  02 I   , 302 A

  10 I

  G   1000

  ,

  4 , 302

2 G 1000 755 W/m

     ,

  4

  27

Tabel 4.11. Data Besar Radiasi yang Diterima Kolektor

  No Waktu Tegangan

  (V) Hambatan

  (  ) Arus

  (A) Radiasi