UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA DENGAN KOLEKTOR PIPA SERI SKRIPSI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA DENGAN
KOLEKTOR PIPA SERI

SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T)

Disusun oleh :
GREGORIUS WIDYATMOKO
NIM : 155214064

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PERFORMANCE OF WATER DISTILLATION WITH A
SERIES PIPE OF COLLECTOR

FINAL PROJECT
Presented as partitial fulfillment of the requirement
to obtain Sarjana Teknik (S.T) in mechanical engineering

Presented by :
GREGORIUS WIDYATMOKO
NIM : 155214064

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2019

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRAK
Masih banyak daerah di Indonesia yang kekurangan air bersih. Distilasi merupakan
salah satu solusi untuk mendapatkan air bersih. Distilasi adalah proses pemisahan
air bersih dan air kotor dengan cara diuapkan. Alat distilasi memiliki efisiensi yang
berbeda-beda dan tergantung dari bentuk alat distilasi. Permasalahan yang ada yaitu
unjuk kerja dari alat distilasi jenis bak masih rendah yaitu dengan efisiensi sekitar
35%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan unjuk kerja alat
distilasi jenis bak dengan menggunakan kolektor pipa seri. Penggunaan kolektor
berupa pipa seri dapat menambah unjuk kerja dari alat distilasi. Alat distilasi pada

penelitian ini menggunakan absorber berupa bak penampung air sebanyak dua
buah, yaitu alat distilasi yang menggunakan kolektor dan reflektor (alat 1) dan alat
distilasi tanpa menggunakan kolektor dan reflektor (alat 2). Ada dua proses utama
pada proses distilasi, yaitu penguapan dan pengembunan. Faktor yang
mempengaruhi laju penguapan air adalah temperatur absorber dan luas penampang.
Kolektor berguna untuk menaikkan temperatur air yang akan mengalir ke absorber
sehingga proses penguapan terjadi lebih cepat. Reflektor yang diletakkan pada sisi
luar kolektor dapat membantu penambahan energi panas matahari yang akan
diterima oleh kolektor. Variasi yang dilakukan adalah volume air yang akan
didistilasi dan luasan reflektor pada kolektor. Dari penelitian ini didapatkan
efisiensi harian rata-rata sebesar 43% pada alat distilasi yang tidak menggunakan
kolektor dan reflektor dengan volume air kotor sebesar 8 liter (alat 2), dan hasil air
total terbanyak sebesar 0,95 liter (0,75 kg/m2.hari) pada alat distilasi yang
menggunakan kolektor dan reflektor berluasan 1,26 m2 (alat 1), serta 1,92 kg/m2.hari pada alat distilasi tanpa kolektor dan reflektor berluasan 1,26 m2 pada volume
air kotor sebesar 8 liter (alat 2).
Kata kunci: air bersih, energi, matahari

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
There are still many areas in Indonesia that lack clean water. Distillation is an effort
to solve the problem. Distillation device has a variety of efficiency and depends on
the shape of the device itself. The problem is the performance of a type of
distillation device that is still low, with an efficiency of around 35%. This study
aims to determine the efficiency and yield of water distillation devices by using a
series pipe collector. The use of collector in the form of series pipes can increase
the efficiency of distillation devices. This study uses two devices, distillation device
with collector and reflector (device 1) and distillation device without collector and
reflector (device 2). There are two main processes in the distillation process,
evaporation and condensation. Factors that affect the rate of evaporation of water
are temperature absorber and cross-sectional area. Collectors are useful for
increasing the temperature of the water that will flow to the absorber so that the
evaporation process occurs more quickly. The reflector placed on the outside of the
collector can help increase the solar heat energy that the collector will receive. The
variation in this case is the volume of water to be distilled and the area of the
reflector on the collector. From this study obtained an average daily efficiency of
43% in distillation devices that do not use collectors and reflectors with a volume
of dirty water of 8 liters (device 2), and the highest total water yield of 0.95 liters

(0.75 kg/m2.day) on a distillation device that uses a collector and reflector with an
area of 1.26 m2 (device 1), and 1.92 kg/m2.day in a distillation device without
collector and reflector with 1.26 m2 at a volume of dirty water of 8 liters (device 2).
Keywords: clean water, energy, sun

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas karuniaNya sehingga tugas
akhir ini dapat terlaksana dengan lancar serta penulis dapat menyelesaikan naskah
skripsi. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin pada
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. Penulis dapat
menyelesaikan skripsi yang berjudul “UNJUK KERJA DISTILASI AIR
ENERGI SURYA DENGAN KOLEKTOR PIPA SERI” tentu tidak terlepas dari
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Sudi Mungkasi , S.Si., M.Math. Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma
2. Ir. PK. Purwadi, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Doddy Purwadianto, M.T., selaku dosen pembimbing akademik yang telah
memberikan dukungan selama proses pengerjaan tugas akhir ini.
4. Ir. F.A. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktu, tenaga, dan pemikiran-pemikiran baru kepada penulis
dengan sangat sabar sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
dengan lancar.
5. Keluarga tercinta Laurent S., Sylvia M.M., Antonius Dwicky, Yohanes
Agung, dan Ayu Dian Pratiwi yang telah memberi dukungan selama masa
kuliah.
6. Seluruh dosen dan laboran Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma, yang telah memberikan pengetahuan selama
kuliah.
7. Teman dan sahabat : Dimas Hanung Pamungkas, Natan Andang Pratiwan,
Joshua Abimukti Yogarino, Winih Arga Christian, Wahyu Setyaji, Sekar
Widhi, teman-teman kelas surya, serta teman-teman seluruh angkatan
Teknik Mesin 2015 yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................ iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iv
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ...............................................................v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................... vi
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
ABSTRACT ........................................................................................................ viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xviii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................xx
BAB I .......................................................................................................................1
1.1

Latar Belakang ...........................................................................................1

1.2

Identifikasi Masalah ...................................................................................3

1.3

Rumusan Masalah ......................................................................................3

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

1.4

Batasan Masalah ........................................................................................4

1.5

Tujuan dan Manfaat Penelitian ..................................................................4

BAB II .................................................................................................................6
2.1

Tinjauan Pustaka ........................................................................................6

2.2

Landasan Teori...........................................................................................7

BAB III .............................................................................................................10
3.1

Metodologi Penelitian ..............................................................................10

3.2

Variabel yang Divariasikan......................................................................11

3.3

Langkah Penelitian...................................................................................11

3.4

Skema dan Spesifikasi Alat .....................................................................12

3.5

Parameter yang Diukur ............................................................................15

3.6

Alat Pendukung Pengambilan Data .........................................................15

3.7

Langkah Analisis Data .............................................................................16

BAB IV ..................................................................................................................17
4.1

Data Penelitian .........................................................................................17

4.2

Hasil Perhitungan .....................................................................................22

4.3

Analisis

Pengaruh

Volume

Air

terhadap

Unjuk

Kerja

Variasi 3, 4 dan 5 .....................................................................................28
4.3.1 Volume air pada alat 1 dengan kolektor dan alat 2 tanpa kolektor
sebesar 10 liter (variasi 3) ...................................................................31

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

4.3.2 Volume pada alat 1 dengan kolektor dan alat 2 tanpa kolektor sebesar
8 liter (variasi 4) ..................................................................................34
4.3.3 Volume pada alat 1 dan 2 sebesar 6 liter (variasi 5)............................37
4.4

Analisis Pengaruh Luasan Absorber terhadap Unjuk Kerja pada Variasi 1,
2 dan 3 .............................................................................................................. 40

4.4.1 Luasan alat 1 dengan reflektor berluasan 1,6 m2 dan alat 2 tanpa
reflektor berluasan 0,42 m2 (variasi 1) ................................................43
4.4.2 Luasan alat 1 dengan reflektor berluasan 1,26 m2 dan alat 2 tanpa
reflektor berluasan 0,42 m2 (variasi 2) ................................................46
4.4.3 Luasan alat 1 tanpa reflektor berluasan 1,03 m2 dan alat 2 tanpa
reflektor berluasan 0,42 m2 (variasi 3) ................................................49
BAB V....................................................................................................................52
5.1

Kesimpulan ..................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................54
LAMPIRAN ..........................................................................................................56

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1

Bagian-bagian alat distilasi bak .................................................12

Gambar 3.2

Kolektor pipa seri ......................................................................13

Gambar 3.3

Alat distilasi air jenis bak menggunakan kolektor pipa seri dengan
reflektor ......................................................................................14

Gambar 4.1

Perbandingan energi berguna pada penggunaan alat 1 terhadap qc
pada volume 10 liter, 8 liter, dan 6 liter (variasi 3, 4 dan 5) ......28

Gambar 4.2

Perbandingan variasi volume terhadap efisiensi alat distilasi
dengan

volume

10

liter,

8

liter,

dan

6

liter

(variasi 3, 4 dan 5) .....................................................................29
Gambar 4.3

Perbandingan variasi volume terhadap hasil air alat distilasi
dengan

volume

10

liter,

8

liter,

dan

6

liter

(variasi 3, 4 dan 5) .....................................................................30
Gambar 4.4

Perbandingan variasi volume air yang akan didistilasi terhadap
quap

dengan

volume

10

liter,

8

liter,

dan

6

liter

(variasi 3, 4 dan 5) .....................................................................31
Gambar 4.5

Perbandingan variasi volume terhadap hkonv dengan volume 10
liter (variasi 3) ............................................................................32

Gambar 4.6

Perbandingan variasi volume terhadap ∆T dengan volume 10
liter (variasi 3) ............................................................................33

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.7

Perbandingan variasi volume terhadap ∆T.hkonv dengan volume
10 liter (variasi 3) .......................................................................34

Gambar 4.8

Perbandingan variasi volume terhadap hkonv dengan volume 8
liter (variasi 4) ............................................................................35

Gambar 4.9

Perbandingan variasi volume terhadap ∆T dengan volume 8 liter
(variasi 4) ...................................................................................36

Gambar 4.10 Perbandingan variasi volume air yang akan didistilasi terhadap
∆T.hkonv dengan volume 8 liter (variasi 4) .................................37
Gambar 4.11 Perbandingan variasi volume terhadap hkonv dengan volume 6 liter
(variasi 5) ...................................................................................38
Gambar 4.12 Perbandingan variasi volume terhadap ∆T dengan volume 6 liter
(variasi 5) ...................................................................................38
Gambar 4.13 Perbandingan variasi volume air yang akan didistilasi terhadap
∆T.hkonv dengan volume 6 liter (variasi 5) .................................39
Gambar 4.14 Perbandingan energi berguna pada penggunaan alat 1 terhadap qc
dengan luasan 1,6 m2, 1,26 m2, 1.03 m2 (variasi 1, 2, dan 3) ....40
Gambar 4.15 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap efisiensi alat
distilasi

dengan

luasan

1,6

m 2,

1,26

m2,

1.03

m2

(variasi 1, 2, dan 3) ....................................................................41
Gambar 4.16 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap hasil air dengan
luasan 1,6 m2, 1,26 m2, 1.03 m2 (variasi 1, 2, dan 3) .................42

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.17 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap quap dengan luasan
1,6 m2, 1,26 m2, 1.03 m2 (variasi 1, 2, dan 3) ............................43
Gambar 4.18 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap hkonv dengan alat 1
berluasan

1,6

m2

dan

alat

2

berluasan

0,42

m2

(variasi 1) ..................................................................................44
Gambar 4.19 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap ∆T dengan alat 1
berluasan 1,6 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2 (variasi 1) .........45
Gambar 4.20 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap ∆T.hkonv dengan
alat 1 berluasan 1,6 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2
(variasi 1) ...................................................................................46
Gambar 4.21 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap hkonv dengan alat 1
berluasan 1,26 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2 (variasi 2) .......47
Gambar 4.22 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap ∆T dengan alat 1
berluasan 1,26 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2 (variasi 2) .......47
Gambar 4.23 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap ∆T.hkonv dengan
alat 1 berluasan 1,26 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2
(variasi 2) ...................................................................................48
Gambar 4.24 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap hkonv dengan alat 1
berluasan 1,03 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2 (variasi 3) .......49
Gambar 4.25 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap ∆T dengan alat 1
berluasan 1,03 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2 (variasi 3) .......50

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.26 Perbandingan variasi luasan absorber terhadap ∆T.hkonv dengan
alat 1 berluasan 1,03 m2 dan alat 2 berluasan 0,42 m2
(variasi 3) ...................................................................................51

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1

Data alat 1 dengan volume air 10 liter menggunakan kolektor dan
reflektor berluasan 1.6 m2 (variasi 1) ........................................17

Tabel 4.2

Data alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor (variasi 1) ...18

Tabel 4.3

Data alat 1 dengan volume 10 liter menggunakan kolektor dan
reflektor berluasan 1.26 m2 (variasi 2).......................................18

Tabel 4.4

Data alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor (variasi 2) ...19

Tabel 4.5

Data alat 1 dengan volume 10 liter menggunakan kolektor
(variasi 3) ...................................................................................19

Tabel 4.6

Data alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor (variasi 3) ...20

Tabel 4.7

Data alat 1 dengan volume 8 liter menggunakan kolektor
(variasi 4) ...................................................................................20

Tabel 4.8

Data alat 2 dengan volume 8 liter tanpa kolektor (variasi 4) .....21

Tabel 4.9

Data alat 1 dengan volume 6 liter menggunakan kolektor
(variasi 5) ...................................................................................21

Tabel 4.10

Data alat 2 distilasi dengan volume 6 liter tanpa kolektor
(variasi 5) ...................................................................................22

Tabel 4.11

Unjuk kerja rata-rata harian alat distilasi ...................................22

xviii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.12

Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 10 liter
menggunakan kolektor dan absorber berluasan 1,6 m2
(variasi 1) ...................................................................................23

Tabel 4.13

Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 10 liter tanpa
kolektor (variasi 1) .....................................................................23

Tabel 4.14

Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 10 liter
menggunakan kolektor dan absorber berluasan 1,26 m2
(variasi 2) ...................................................................................24

Tabel 4.15

Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 10 liter tanpa
kolektor (variasi 2) .....................................................................24

Tabel 4.16

Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 10 liter
menggunakan kolektor berluasan 1.03 m2 (variasi 3) ................25

Tabel 4.17

Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 10 liter tanpa
kolektor (variasi 3) .....................................................................25

Tabel 4.18

Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 8 liter menggunakan
kolektor dan absorber berluasan 1,03 m2 (variasi 4) ..................26

Tabel 4.19

Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 8 liter tanpa kolektor
(variasi 4) ...................................................................................26

Tabel 4.20

Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 6 liter menggunakan
kolektor dan absorber berluasan 1,03 m2 (variasi 5) ..................27

Tabel 4.21

Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 6 liter tanpa kolektor
(variasi 5) ...................................................................................27

xix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Foto Alat Distilasi .........................................................................56
Lampiran 2. Alat Bantu Pengukuran .................................................................57
Lampiran 3. Tabel Uap A-8 ..............................................................................58
Lampiran 3 Lanjutan Tabel Uap A-8 ................................................................59
Lampiran 4. Tabel Sifat Air A-9 .......................................................................60
Lampiran 5. Sertifikat Seminar Nasional ..........................................................61

xx

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Air bersih merupakan kebutuhan semua makhluk hidup untuk bertahan

hidup. Masih banyak daerah di Indonesia yang kekurangan air bersih karena air
yang ada seringkali terkontaminasi dengan tanah, air laut, dan bahan kimia pada
daerah sekitar perindustrian. Air yang kotor tidak akan layak dikonsumsi dan dapat
mengganggu kesehatan sehingga perlu adanya alat yang dapat memurnikan air.
Distilasi air energi surya adalah salah satu cara untuk mendapatkan air bersih
dengan cara menguapkan air kotor sehingga dapat memisahkan kotoran dengan uap
lalu mengembunkan uap tersebut dan menghasilkan air bersih. Alat ini memiliki
keuntungan yaitu mudah digunakan dan perawatan yang mudah.
Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya proses penguapan di
antaranya adalah kecepatan udara di atas permukaan zat cair, luas permukaan zat
cair, tekanan dan termperatur zat cair. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi
pengembunan antara lain adalah temperatur, tekanan dan kelembaban. Proses
distilasi air dimulai dari penguapan air kotor (air terkontaminasi) kemudian
mengembunkan kembali uap tersebut. Uap yang berasal dari air kotor tidak
membawa zat-zat yang mencemarinya, sehingga air yang dihasilkan dari
pengembunan uap ini sudah layak untuk dikonsumsi.

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2

Unjuk kerja dari alat distilasi ini dapat ditentukan oleh jumlah air bersih
yang dapat dihasilkan, efisiensi destilator, dan efisiensi kolektor. Faktor yang
mempengaruhi jumlah air hasil distilasi yaitu keefektifan absorber dalam menerima
energi panas matahari, keefektifan kaca dalam mengembunkan uap yang
terkumpul, massa atau volume air yang akan didistilasi, luas permukaan air yang
akan didistilasi, lama waktu pemanasan, dan temperatur air yang masuk ke dalam
alat distilasi. Absorber harus terbuat dari bahan dengan nilai absorbtivitas panas
yang tinggi agar mampu menerima panas dengan cepat dan pada umumnya
absorber dicat dengan warna hitam. Kaca penutup tidak boleh terlalu panas karena
jika terlalu panas, uap air akan sukar untuk mengembun. Volume air yang didistilasi
tidak boleh terlalu banyak karena akan memperlama proses penguapan. Tetapi jika
volume air terlalu sedikit akan membuat alat distilasi menjadi sangat panas dan akan
merusak alat distilasi tersebut umumnya kaca penutup akan pecah. Temperatur air
masuk alat distilasi diusahakan sudah tinggi agar mempercepat proses penguapan
yang terjadi. Cara yang dapat dilakukan untuk menaikkan temperatur air masuk
adalah dengan memberi pemanasan awal air sebelum memasuki alat distilasi. Salah
satu alat yang digunakan untuk memberikan pemanasan awal tersebut adalah
kolektor plat datar dengan pipa seri.
Permasalahan yang ada dalam distilasi air energi surya adalah masih
rendahnya unjuk kerja yang dihasilkan. Hal tersebut terjadi karena kurang
efektifnya proses penguapan dan pengembunan yang terjadi. Jenis absorber yang
sering digunakan adalah absorber bak dan kain. Jenis absorber bak adalah jenis
distilasi yang paling sederhana, namun unjuk kerja yang dihasilkan jenis ini juga

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3

termasuk yang terendah. Rendahnya unjuk kerja distilasi jenis absorber bak
disebabkan jumlah massa air yang cukup banyak pada bak mengakibatkan proses
penguapan tidak cepat berlangsung. Penambahan kolektor dapat menaikkan
temperatur air dalam alat yang menyebabkan penguapan air semakin cepat.
Penggunaan reflektor pada sisi kolektor dapat membantu memantulkan energi surya
ke arah kolektor sehingga mampu menambah temperatur air.

1.2

Identifikasi Masalah
Pada latar belakang dijelaskan bahwa pada alat distilasi energi surya ada

dua proses utama yang terjadi, yaitu penguapan dan pengembunan. Proses
penguapan diantaranya dipengaruhi oleh temperatur air masukan dan volume air
yang akan dimurnikan. Pada penelitian ini, temperatur air masukan dinaikkan
dengan cara menambahkan kolektor plat datar dengan pipa seri dan reflektor yang
diletakkan di sisi luar kolektor, dan pemberian volume air dengan nilai yang
berbeda pada alat distilasi jenis bak akan mempengaruhi laju dan waktu penguapan.

1.3

Rumusan Masalah
Berdasarkan dari identifikasi masalah, dapat ditemukan beberapa rumusan

masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh luasan absorber terhadap unjuk kerja alat distilasi?
2. Bagaimana pengaruh volume air terhadap unjuk kerja alat distilasi?

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4

1.4

Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini yakni meliputi:
1. Luasan bak distilasi 0,42 m2
2. Luasan kolektor pipa seri 0,5 m2
3. Luasan reflektor 0,47 m2
4. Energi panas yang diterima dianggap merata
5. Analisis data dilakukan dengan beberapa asumsi, diantaranya
temperatur pada setiap titik parameter pengukuran dianggap seragam
dalam suatu bidang, debit air yang mengalir melewati kolektor dianggap
konstan, dan tidak ada kebocoran pada alat distilasi.

1.5

Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian alat distilasi air energi surya jenis bak dengan

menggunakan kolektor pipa seri ini adalah:
1. Menganalisis pengaruh luasan absorber terhadap unjuk kerja alat
distilasi
2. Menganalisis pengaruh volume air terhadap unjuk kerja alat distilasi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5

Manfaat dari penelitian alat distilasi air energi surya jenis bak dengan
kolektor pipa seri ini adalah:
1. Dapat dikembangkan menjadi prototype dan produk teknologi alat
distilasi energi surya sehingga dapat memenuhi kebutuhan air bersih
khususnya di daerah yang kesulitan mendapatkan air bersih.
2. Menambah kepustakaan mengenai teknologi distilasi dengan energi
surya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Tinjauan Pustaka
Beberapa penelitian tentang faktor yang mempengaruhi unjuk kerja alat

distilasi air energi surya, diantaranya: Pengaruh temperatur sekitar, jumlah energi
surya yang diterima alat distilasi (Arunkumar, et al., 2010). Pengaruh bahan dan
bentuk absorber (Mona M. Naim, 2002), pengaruh tebal dan kemiringan kaca
penutup (Ahmed Z Al-Garni, et al., 2011; Hitesh N Panchal, 2011), pengaruh
ketinggian air di bak air (Anil Kr. Tiwari, 2006), pengaruh jenis dan konsentrasi zat
kontaminasi serta warna air yang akan didistilasi (Mitesh I. Patel, n.d.), pengaruh
kondensor pasif eksternal maupun internal pada distilasi (Hassan E.S. Fath, 1993),
dan pengaruh beda temperatur air dalam bak distilasi dengan temperatur kaca (Pr.
Kaabi Abdenacer, 2007). Keuntungan alat distilasi energi surya sebagai penjernih
air diantaranya tidak memerlukan biaya tinggi dalam pembuatannya, pengoperasian
dan perawatannya mudah (Kunze, H. H., 2001). Penelitian pendinginan kaca pada
alat distilasi air energi surya jenis absorber kain dengan kaca tunggal mendapatkan
adanya laju alir massa air pendingin optimum sebesar 1,5 m/s dibawah atau di atas
nilai optimum tersebut akan menyebabkan turunnya efisiensi (Janarthanan, et al.,
2006). Penelitian alat distilasi dengan penambahan kolektor meningkatkan
produksi harian sebesar 231% dan menurunkan efisiensi alat 2,5% (Ali A. Badran,
et al., 2005).

6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7

2.2

Landasan Teori
Pada sistem distilasi terdapat dua langkah utama yang dilakukan yaitu

penguapan dan pengembunan. Faktor yang mempengaruhi terjadinya proses
penguapan diantaranya adalah luas permukaan zat cair, aliran udara di atas
permukaan air, tekanan yang rendah, lama waktu pemanasan, dan temperatur air
yang akan didistilasi. Sedangkan faktor yang mempengaruhi pengembunan
diantaranya adalah perbedaan temperatur, tekanan, dan kelembaban. Komponen
utama yang terdapat pada alat distilasi air energi surya yaitu bak air dan kaca
penutup (Gambar 2.1). Bak air juga berfungsi sebagai absorber yaitu sebagai
penyerap energi panas matahari yang akan memanaskan air untuk diuapkan. Kaca
penutup berfungsi sebagai kondenser yang berfungsi untuk pengembunan uap air.
Bagian umum lain yang terdapat pada alat distilasi yaitu saluran air masuk (kotor)
dan saluran air keluar (bersih).

Gambar 2.1 Skema alat distilasi secara umum

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8

Keunggulan distilasi air energi surya jenis absorber bak diantaranya: tidak
memerlukan pengaturan aliran air masukkan dan tidak ada kerugian energi panas
karena keluarnya air yang tidak menguap dari alat distilasi. Sedangkan
kelemahannya adalah unjuk kerja distilasi jenis absorber bak merupakan yang
terendah dibandingkan distilasi jenis lainnya, misalnya jenis absorber kain.
Rendahnya unjuk kerja pada distilasi air energi surya jenis absorber bak
diantaranya disebabkan proses penguapan yang kurang efektif. Kurang efektifnya
proses penguapan disebabkan jumlah massa air yang besar tiap satuan luas
absorber. Selain itu, posisi absorber yang tidak sejajar dengan kaca penutup
menyebabkan terjadinya efek bayangan pada permukaan air sehingga jumlah energi
surya yang dapat diterima menjadi berkurang.
Efisiensi distilasi didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi
yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi yang datang
selama waktu tertentu (Arismunandar, 1995). Efisiensi distilasi dapat dihitung
dengan meggunakan persamaan :

𝜂𝑑 =

𝑚 . ℎ𝑓𝑔
𝑡

𝐴𝑐 . ∫0 𝐺 .𝑑𝑡

(1)

dengan ηd adalah efisiensi distilasi (%), Ac adalah luasan kolektor (m2), dt adalah
lama waktu pemanasan (detik), G adalah radiasi surya yang datang (Watt/m2), hfg
adalah panas laten penguapan air (kJ/kg), dan m adalah hasil air distilasi (kg).
Sebagian energi panas dari absorber akan dikonveksikan ke kaca. Energi yang
dikonveksikan dihitung menggunakan :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9

𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 = ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 × (𝑇𝑊 − 𝑇𝐶 )

(2)

dengan qkonv adalah bagian energi surya yang hilang karena konveksi (Watt/m2),
TW adalah temperatur air (K) , TC adalah temperatur kaca penutup (K), dengan kata
lain selisih Tw dan Tc disebut ∆T (oC), hkonv adalah koefisien konveksi
(Watt/m2.oC). koefisien konveksi ini dapat dihitung dengan:
ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 = 88,84 × 10

−3

𝑃𝑊 −𝑃𝐶

. (𝑇𝑊 − 𝑇𝐶 + 268,9×10−3 −𝑃 × 𝑇𝑊 )
𝑊

1
3

(3)

energi penguapan dapat dihitung dengan persamaan :
𝑞𝑢𝑎𝑝 = (16,27 × 10−3 ). 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 . (
atau

𝑞𝑢𝑎𝑝 =

𝑃𝑊 −𝑃𝐶

𝑇𝑊 −𝑇𝐶

)

𝑚 .ℎ𝑓𝑔
𝑑𝑡

(4)

(5)

dengan quap adalah bagian energi surya yang digunakan untuk proses penguapan
(Watt/m2), PW adalah adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2), dan
PC adalah tekanan parsial uap air pada temperatur kaca penutup (N/m2)
dengan qc adalah energi berguna kolektor (Watt/m2), Ac adalah luasan kolektor
(m2), dan G adalah radiasi surya yang datang (Watt/m2). Untuk menghitung energi
berguna kolektor dapat menggunakan Persamaan 2. Dimana mc adalah massa fluida
yang dihasilkan (kg), Cp adalah kalor spesifik pada tekanan konstan (kJ/kg.oC), dan
ΔTkol adalah selisih temperatur kolektor dan air keluar kolektor atau ToutKol – TinKol
(oC).

𝑞𝑐 = ( mc. 𝐶𝑝.

∆𝑇𝑘𝑜𝑙
∆𝑡

)

(6)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1 Metodologi Penelitian
Pengambilan data pada penelitian ini menggunakan dua alat distilasi yaitu (1)
alat penelitian (distilasi bak dengan kolektor pipa seri dan reflektor dengan aliran
termosifon) dan (2) alat pembanding (distilasi bak tanpa kolektor pipa seri dan
reflektor dengan aliran termosifon). Pengambilan data kedua alat tersebut dilakukan
pada waktu yang bersamaan hal ini dilakukan karena energi surya akan selalu
berubah. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen lapangan yang didahului
dengan studi literatur dari jurnal tentang penelitian distilasi air energi surya yang
pernah dilakukan. Selain itu, dilakukan juga studi literatur tentang teori-teori dasar
yang mendukung hipotesis dan analisis data. Eksperimen diawali dengan membuat
model distilasi air energi surya.

Model kolektor yang akan digunakan pada

penelitian ini adalah kolektor dengan susunan pipa seri (Gambar 3.2). Setelah kedua
model alat eksperimen dan model kolektor selesai di buat maka langkah selanjutnya
adalah melakukan pengujian. Pengujian yang dilakukan adalah uji kebocoran.
Langkah selanjutnya adalah pengambilan dan analisis data. Pengambilan data
dilakukan pada jam 08:00 sampai jam 16:00. Pengambilan data dilakukan secara
urut mulai dari variasi 1 sampai variasi 5. Setelah pengambilan data selesai
selanjutnya akan dilakukan pengolahan data dan

10

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11

penyusunan artikel ilmiah. Artikel ilmiah yang telah disusun akan diseminarkan
dan akan diperbaiki untuk menjadi naskah skripsi.
3.2 Variabel yang Divariasikan
Untuk mengetahui efek dari perubahan volume air dan luasan reflektor
terhadap unjuk kerja alat distilasi jenis bak maka dilakukan beberapa variasi. Untuk
mengetahui efek tersebut terhadap unjuk kerja akan dilakukan variasi distilasi bak
menggunakan kolektor dengan variasi volume air di dalam bak sebesar 10 liter
dengan absorber dan reflektor berluasan 1,6 m2 (variasi 1), volume air sebesar 10
liter dengan luasan absorber dan reflektor sebesar 1,26 m2 (variasi 2), volume air
sebesar 10 liter tanpa reflektor (variasi 3), volume air 8 liter tanpa reflektor (variasi
4), dan volume air 6 liter tanpa reflektor (variasi 5).

3.3 Langkah Penelitian
Penelitian akan dimulai dengan membuat alat penelitian dan dilanjutkan
dengan analisis data. Langkah-langkah penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan alat distilasi yaitu alat distilasi jenis bak menggunakan kolektor
seri beserta reflektor dan alat distilasi yakni alat distilasi jenis bak dengan
dimensi yang sama sebagai pembanding
2. Mempersiapkan alat-alat ukur yang akan digunakan di antaranya adalah
sensor temperatur, sensor etape, solar meter, microcontroller arduino,
gelas ukur, busur, dan stopwatch

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12

3. Mengatur pemasangan reflektor dan pengisian volume air didalam bak
sesuai dengan variasi yang ditentukan
4. Memonitor parameter-parameter yang diukur oleh sensor
5. Melakukan pengulangan langkah 1 sampai 4 dengan variasi yang ditentukan
Pengambilan data untuk tiap variasi dilakukan selama delapan jam (08.00 –
16.00). Pengumpulan data dilakukan dengan sensor yang diatur dengan
mikrokontroler, sehingga dapat dilakukan pengambilan data setiap 10 detik. Data
perhitungan diambil dengan merata-ratakan semua parameter yang didapatkan
selama satu jam dalam delapan jam.

3.4 Skema dan Spesifikasi Alat

Gambar 3.1 Bagian-bagian alat distilasi bak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13

Spesifikasi alat distilasi bak adalah sebagai berikut :
1. Kemiringan kaca absorber 15o
2. Bak penampungan air terbuat dari multiplek 60 cm x 80 cm dengan
ketebalan 4,5 cm
3. Luasan absorber alat distilasi adalah 55,4 cm x 76 cm
4. Absorber terbuat dari alumunium plat dengan tebal 1,5 mm
5. Tebal dinding 3 cm
6. Dinding alat dilapisi dengan karet hitam dengan ketebalan 3 mm
7. Penutup alat mengunakan kaca dengan ketebalan 3 mm

Gambar 3.2 Kolektor pipa seri
Spesifikasi kolektor plat datar pipa paralel adalah sebagai berikut :
1. Kemiringan kolektor 30o
2. Dinding dan alas kolektor terbuat dari multiplek 62 cm x 81 cm dengan
ketebalan 4,5 cm

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14

3. Luasan bagian dalam kolektor adalah 55,4 cm x 76 cm
4. Tebal dinding adalah 3 cm
5. Dinding dilapisi dengan karet hitam dengan ketebalan 3 mm
6. Penutup kolektor mengunakan kaca dengan ketebalan 3 mm
7. Diameter pipa pada kolektor 1,5 cm
8. Sambungan antara plat dan pipa mengunakan las tembaga

Gambar 3.3 Alat distilasi air jenis bak menggunakan kolektor pipa seri dengan
reflektor
Dalam penelitian ini digunakan dua buah alat, yaitu alat distilasi jenis bak
yang menggunakan kolektor dan reflektor (Alat 1) dan alat distilasi bak yang tanpa
menggunakan kolektor dan reflektor (Alat 2).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15

3.5 Parameter yang Diukur
Pada penelitian ini parameter-parameter yang akan diukur diantaranya
adalah: temperatur absorber distilasi bak (Tw1), temperatur kaca distilasi bak (Tc1),
temperatur absorber distilasi bak alat pembanding (Tw2), temperatur kaca distilasi
bak alat pembanding (Tc2), temperatur absorber kolektor (Tw3), temperatur kaca
kolektor (Tc3), temperatur air masuk distilasi bak pada alat penelitian (Tin1),
kenaikan dan jumlah air distilasi yang dihasilkan (m), dan energi panas yang datang
dari energi surya (G). Dengan temperatur akan diukur dalam satuan oC, jumlah air
distilasi yang dihasilkan dalam satuan liter, dan energi panas yang datang melalui
energi surya dalam satuan Watt/m2.

3.6 Alat Pendukung Pengambilan Data
Alat-alat pendukung untuk pengambilan data pada penelitian ini adalah
sebagai berikut:
1. Solar meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besarnya radiasi
matahari yang datang dalam satuan Watt/m2.
2. Gelas ukur adalah alat yang digunakan untuk menampung dan sekaligus
digunakan untuk melihat jumlah air hasil distilasi.
3. Sensor temperatur ini digunakan untuk mengetahui temperatur absorber,
temperatur kaca, temperatur air masuk, temperatur air keluar, temperatur
sekitar.
4. Sensor etape ini digunakan untuk melihat kenaikan hasil air distilasi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16

5. Microcontroller arduino digunakan untuk pengambilan data selama
penelitian dengan cara kerja menangkap sinyal dari sensor-sensor yang
telah dipasang pada alat.
6. Busur digunakan untuk membantu dalam pengukuran kemiringan disaat
pemasangan reflektor pada kolektor.
3.7 Langkah Analisis Data
Langkah analisis data dan pembahasan tentang fenomena yang terjadi
dilakukan dengan pembuatan grafik perbandingan. Untuk menganalisis efek
volume air didalam alat distilasi terhadap unjuk kerja akan dibuat grafik sebagai
berikut:
1. Analisis perbandingan unjuk kerja total harian pada variasi 3, 4, dan 5
2. Analisis perbandingan qc, quap, ∆T, hkonv , dan ∆T.hkonv pada variasi 3, 4,
dan 5
Untuk menganalisis efek luasan reflektor yang berupa penerimaan energi
surya terhadap unjuk kerja akan dibuat grafik sebagai berikut:
1. Analisis perbandingan unjuk kerja total harian pada variasi 1, 2, dan 3
2. Analisis perbandingan qc, quap, ∆T, hkonv , dan ∆T.hkonv pada variasi 1, 2,
dan 3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1

Data Penelitian
Berikut adalah data-data yang diperoleh selama penelitian. Data-data hasil

penelitian akan ditampilkan dalam rata-rata tiap jam.

Tabel 4.1 Data alat 1 dengan volume air 10 liter menggunakan kolektor dan
reflektor berluasan 1.6 m2 (variasi 1)
Temperatur
Jam

Kolektor
T1
o

8
9
10
11
12
13
14
15
Rata-rata

C

36,68
60,58
62,38
79,64
76,64
73,43
66,55
55,98
63,98

Air
masuk
T2
o

C

32,87
46,07
49,81
60,55
60,23
59,29
54,85
45,62
51,16

Absorber
T3
o

Kaca
kolektor
T4

C

o

30,05
39,90
50,79
61,81
67,44
65,39
62,51
56,45
54,29

31,55
46,60
46,23
55,70
53,25
52,19
48,55
42,51
47,07

17

C

Kaca
absorber
T5
o

C

30,91
43,28
46,40
55,71
57,32
56,89
53,56
47,64
48,96

Radiasi
Matahari

Selisih
Hasil Air

G

∆md
2

Watt/m

176,22
482,13
378,03
568,39
414,91
369,69
242,02
152,55
347,99

kg/m2.jam
0,14
0,01
0,03
0,06
0,16
0,06
0,21
0,18

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18

Tabel 4.2 Data alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor (variasi 1)

Jam

Temperatur
Kaca
Sekitar
absorber 1
T2
T3

Absorber
T1
o

o

C

o

C

Kaca
absorber 2
T4
o

C

Radiasi
Matahari

Selisih
Hasil Air

G

∆md
2

C

Watt/m

kg/m2.jam

8

28,71

30,12

27,47

30,13

155,13

0,03

9
10

35,81
44,17

39,88
40,75

30,73
31,11

39,54
41,14

465,77
345,90

0,00
0,04

11

53,34

47,64

34,32

48,60

571,57

0,00

12

59,29

48,22

34,04

49,94

419,58

0,12

13

59,41

49,09

34,22

50,87

389,34

0,17

14

58,54

46,82

33,83

49,21

283,30

0,04

15

54,31

42,52

32,14

44,35

169,34

0,29

Rata-rata

49,20

43,13

32,23

44,22

349,99

Tabel 4.3 Data alat 1 dengan volume 10 liter menggunakan kolektor dan reflektor
berluasan 1.26 m2 (variasi 2)
Temperatur
Jam

Kolektor
T1
o

8
9
10
11
12
13
14
15
Rata-rata

C

54,77
70,15
81,99
91,33
75,35
64,39
62,87
46,91
68,47

Air
masuk
T2
o

C

43,19
53,23
60,59
67,29
57,15
50,33
51,96
38,24
52,75

Absorber
T3
o

C

38,92
51,82
62,76
71,67
70,43
62,10
58,70
5189
58.,54

Kaca
kolektor
T4
o

C

41,84
51,95
56,97
61,44
53,40
46,30
46,91
37,20
49,50

Kaca
absorber
T5
o

C

43,47
51,10
55,88
61,74
59,81
51,92
50,90
43,00
52,23

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md
2

Watt/m

369,54
490,92
570,62
665,85
281,84
250,54
235,26
62,67
36,.91

kg/m2.jam
0,08
0,10
0,17
0,26
0,50
0,59
0,81
0,94

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19

Tabel 4.4 Data alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor (variasi 2)

Jam

Temperatur
Kaca
Sekitar
absorber 1
T2
T3

Absorber
T1
o

o

C

o

C

Kaca
absorber 2
T4
o

C

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md
2

Watt/m

C

kg/m2.jam

8

33,22

39,86

28,93

40,22

346,73

0,03

9

43,52

45,50

30,24

44,58

476,27

0,24

10

54,26

48,71

32,25

48,88

562,89

0,00

11

62,47

52,46

36,11

53,56

660,73

0,08

12

64,95

50,85

32,76

52,24

315,89

0,16

13

58,82

45,31

32,21

46,93

234,78

0,19

14

56,27

45,60

33,59

47,48

265,16

0,08

15

51,11

39,58

30,46

4063

66,99

0,03

Rata-rata

53,08

45,98

32,07

46,82

366,18

Tabel 4.5 Data alat 1 dengan volume 10 liter menggunakan kolektor (variasi 3)
Temperatur
Jam

Kolektor
T1
o

8
9
10
11
12
13
14
15
Rata-rata

C

53,86
68,47
88,42
80,10
84,62
76,35
60,30
44,63
69,59

Air
masuk
T2
o

C

44,43
53,19
63,29
59,41
43,02
39,89
38,34
29,02
46,32

Absorber
T3
o

Kaca
kolektor
T4

C

o

41,12
54,01
63,67
66,45
63,93
60,12
54,32
47,09
56,34

40,46
48,06
56,44
53,86
56,32
52,52
43,24
33,84
48,09

C

Kaca
absorber
T5
o

C

43,18
51,23
56,06
57,19
55,48
52,36
45,14
37,55
49,77

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md

Watt/m2

kg/m2.jam

355,51
480,82
579,41
378,67
367,94
253,34
122,40
51,81
323,74

0,01
0,02
0,00
0,15
0,05
0,02
0,02
0,12

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20

Tabel 4.6 Data alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor (variasi 3)

Jam

Temperatur
Kaca
Sekitar
absorber 1
T2
T3

Absorber
T1
o

o

C

o

C

Kaca
absorber 2
T4
o

C

C

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md

Watt/m2

kg/m2.jam

8

33,68

39,42

31,11

38,68

333,04

0,22

9

43,67

45,23

32,43

44,11

467,76

0,00

10

53,82

48,70

34,70

48,87

572,52

0,02

11

59,63

49,99

33,40

50,38

397,32

0,07

12

60,01

49,61

33,11

50,26

363,19

0,11

13

58,40

47,45

33,45

49,03

270,48

0,02

14

54,39

41,79

31,05

42,83

128,28

0,13

15

47,67

35,61

28,24

36,01

48,04

0,07

Rata-rata

51,41

44,72

32,19

45,02

322,58

Tabel 4.7 Data alat 1 dengan volume 8 liter menggunakan kolektor (variasi 4)
Temperatur
Jam

Kolektor
T1
o

8
9
10
11
12
13
14
15
Rata-rata

C

51,33
66,85
88,89
95,71
97,74
85,78
58,50
45,86
73,83

Air
masuk
T2
o

C

34,43
41,71
59,03
66,33
62,81
53,25
43,30
37,92
49,85

Absorber
T3
o

Kaca
kolektor
T4

C

o

35,93
42,98
57,29
66,53
70,49
68,85
57,75
49,67
56,19

37,39
45,38
57,11
61,22
63,59
57,39
42,21
34,58
49,86

C

Kaca
absorber
T5
o

C

34,80
41,05
51,46
57,08
60,64
56,22
44,09
36,84
47,77

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md

Watt/m2

kg/m2.jam

229,03
346,53
563,97
547,69
538,27
302,28
79,83
57,66
333,16

0,12
0,03
0,02
0,07
0,09
0,37
0,02
0,02

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21

Tabel 4.8 Data alat 2 dengan volume 8 liter tanpa kolektor (variasi 4)
Temperatur
Kaca
Sekitar
absorber 1
T2
T3

Absorber
Jam
T1
o

o

C

o

C

Kaca
absorber 2
T4
o

C

C

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md

Watt/m2

kg/m2.jam

8

31,64

33,39

27,68

32,89

216,76

0,072

9

38,20

38,75

29,23

38,39

347,75

0,024

10

49,48

47,23

32,47

47,22

535,64

0,048

11

58,80

50,71

34,10

51,32

549,61

0,048

12

63,66

54,09

34,16

55,31

540,58

0,168

13

64,76

51,69

33,62

52,74

337,82

0,264

14

56,39

42,03

29,79

42,77

77,14

0,072

15

48,30

35,35

27,79

36,34

55,15

0,024

Rata-rata

51,40

44,15

31,11

44,62

332,56

Tabel 4.9 Data alat 1 dengan volume 6 liter menggunakan kolektor (variasi 5)
Temperatur
Jam

Kolektor
T1
o

8
9
10
11
12
13
14
15
Rata-rata

C

`
58,59
67,17
75,15
66,06
60,71
61,52
54,09
61,12

Air
masuk
T2
o

C

31,16
34,93
38,52
41,36
35,75
34,11
34,10
34,09
35,50

Absorber
T3
o

Kaca
kolektor
T4

Kaca
absorber
T5

C

o

o

32,25
39,20
44,97
50,83
50,34
48,83
48,62
45,97
45,13

33,37
40,80
45,11
50,20
45,74
42,94
43,45
40,00
42,70

31,92
37,18
41,23
45,07
42,48
41,07
41,24
38,81
39,87

C

C

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md

Watt/m2

kg/m2.jam

207,03
254,11
309,71
352,93
222,50
210,22
216,78
123,73
237,13

0,03
0,12
0,02
0,10
0,07
0,03
0,02
0,00

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22

Tabel 4.10 Data alat 2 distilasi dengan volume 6 liter tanpa kolektor (variasi 5)

Absorber

Jam

T1
o

Temperatur
Kaca
Sekitar
absorber 1
T2
T3
o

C

o

C

Kaca
absorber 2
T4
o

C

C

Radiasi
Matahari

Hasil Air

G

∆md

Watt/m2

kg/m2.jam

8

28,73

28,20

26,54

29,10

186,67

0,07

9

35,02

32,17

28,17

34,13

254,99

0,20

10

40,68

35,91

29,47

38,26

304,54

0,00

11

46,69

40,45

30,61

41,98

349,30

0,03

12

48,68

39,29

29,83

40,27

220,52

0,00

13

47,33

38,31

29,83

39,36

200,89

0,00

14

46,99

38,42

30,24

39,79

220,37

0,08

15

45,49

36,43

29,40

38,24

134,86

0,03

Rata-rata

42,45

36,15

29,26

37,64

234,02

`

4.2

Hasil Perhitungan

Tabel 4.11 Unjuk kerja rata-rata harian alat distilasi
Alat 1
Variasi

Hasil air

Alat 2

Efisiensi

liter
1
2
3
4
5

0.83
0.95
0.78
0.70
0.35

Hasil air

Efisiensi

Watt/m2

Liter
11%
15%
16%
17%
13%

0.60
0.78
0.65
0.72
0.39

Radiasi
Matahari

33%
43%
38%
43%
34%

347.99
365.91
323.74
333.16
237.13

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23

Tabel 4.12 Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 10 liter menggunakan
kolektor dan absorber berluasan 1,6 m2 (variasi 1)
Waktu

Tc

Tw

∆T

G

hkonv

quap

∆T. hkonv

md

Jam

(oC)

(oC)

(oC)

(W/m2)

(W/m2.oC)

(W/m2)

(W/m2)

(kg/m2.jam)

8

30,91

30,05

-0,86

176,22

-0,91

0,64

0,78

0,09

9

37,09

34,97

-2,12

329,18

-2,08

4,78

5,87

0,09

10

40,19

40,25

0,05

345,46

0,01

8,18

10,06

0,10

11

44,07

45,64

1,56

401,19

1,45

13,28

16,32

0,11

12

46,72

50,00

3,27

403,94

3,04

26,07

32,05

0,14

13

48,42

52,56

4,15

398,23

3,85

30,88

37,95

0,16

14

49,15

53,98

4,83

375,91

4,49

35,14

43,20

0,20

15

48,96

54,29

5,33

347,99

4,96

38,10

46,83

0,24

Ratarata

48,96

54,29

5,33

347,99

4,96

38,10

46,83

0,24

Tabel 4.13 Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor
(variasi 1)
Waktu

Tc

Tw

∆T

G

hkonv

quap

∆T. hkonv

md

Jam

(oC)

(oC)

(oC)

(W/m2)

(W/m2.oC)

(W/m2)

(W/m2)

(kg/m2.jam)

8

30,12

28,71

-1,41

155,13

-1,42

1,63

2,00

0,06

9

34,92

32,26

-2,65

311,14

-2,56

6,70

8,23

0,06

10

36,93

36,23

-0,69

324,94

-0,67

7,20

8,85

0,10

11

39,73

40,51

0,78

386,82

0,73

10,64

13,08

0,11

12

41,60

44,27

2,67

393,37

2,48

24,23

29,79

0,18

13

42,99

46,79

3,80

392,78

3,52

31,38

38,58

0,29

14

43,71

48,47

4,76

377,14

4,41

38,81

47,71

0,39

15

43,68

49,20

5,52

351,16

5,11

45,05

55,38

0,54

Ratarata

43,68

49,20

5,52

351,16

5,11

45,05

55,38

0,54

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24

Tabel 4.14 Data hasil perhitungan alat 1 dengan volume 10 liter menggunakan
kolektor dan absorber berluasan 1,26 m2 (variasi 2)
Waktu

Tc

Tw

∆T

G

Jam

(oC)

(oC)

(oC)

(W/m2)

8

43,47

38,92

-4,55

369,54

-4,31

15,93

19,58

0,06

9

47,28

45,37

-1,91

430,23

-1,75

8,21

10,09

0,07

10

50,15

51,17

1,02

477,03

0,99

17,53

21,55

0,09

11

53,05

56,29

3,25

524,23

3,05

31,77

39,06

0,12

12

54,40

59,12

4,72

475,75

4,41

42,42

52,15

0,17

13

53,99

59,62

5,63

438,22

5,25

48,38

59,48

0,22

14

53,54

59,49

5,94

409,23

5,54

48,09

59,12

0,28

15

52,23

58,54

6,31

365,91

5,88

49,52

60,88

0,34

Ratarata

52,23

58,54

6,31

365,91

5,88

49,52

60,88

0,34

hkonv

quap

(W/m2.oC) (W/m2)

∆T. hkonv

md

(W/m2)

(kg/m2.jam)

Tabel 4.15 Data hasil perhitungan alat 2 dengan volume 10 liter tanpa kolektor
(variasi 2)
Waktu

Tc

Tw

∆T

G

hkonv

quap

∆T. hkonv

md

Jam

(oC)

(oC)

(oC)

(W/m2)

(W/m2.oC)

(W/m2)

(W/m2)

(kg/m2.jam)

8

40,04

33,22

-6,82

346,73

-6,34

35,18

43,25

0,07

9

42,54

38,37

-4,17

411,50

-3,95

18,56

22,81

0,35

10

44,63

4