69
4.5.3.3.Efesiensi kolektor 3 pada tekanan vakum 35 cmHg
1388,57 374,22
η
= 0,2695 = 26,95 Berikut Grafik efesiensi kolektor per satuan waktu:
1.40 1.40
1.30 1.30
1.20 1.20
1.10 1.10
1.00 1.00
0.90 0.90
0.80 0.80
0.70 0.70
0.60 0.60
0.50 0.50
0.40 0.40
0.30 0.30
0.20 0.20
0.10 0.10
0.00 0.00
E fe
si e
n si
08:45 31032015
08:45 31032015
10:00 10:00
11:15 11:15
12:30 12:30
13:45 13:45
15:00 15:00
Waktu WIB Efesiensi Kolektor sudut 20 Derajat Tahap 2
Kolektor 1 Pada Tekanan Vacum 45 cmHg Kolektor 2 Pada Tekanan Vacum 40 cmHg
Kolektor 3 Pada Tekanan Vacum 35 cmHg
Gambar 4.15. Grafik Efesiensi Kolektor per Satuan Waktu pada Pengujian Tahap II Sudut 20
o
4.6. Pengolahan Data Tahap II Sudut 30
o
4.6.1. Energi yang sampai ke Kolektor Q
incident
Energi ini dapat dihitung sebagai berikut:
2 1
Idt A
Q
incident
dimana: A
= =
Luas penampang dari pelat absorber m
2
0,2 m
2
Untuk menyelesaikan persamaan:
2 1
Idt A
Q
incident
Universitas Sumatera Utara
70
Harga
2 1
Idt
dapat dihitung dari luas dibawah kurva dengan
menggunakan metode travesium. Dimana setiap 1 menit 60 detik
kita menghitung luas dibawah kurva sbb:
X y
y L
2
1 1
Dimana
1
L : Luas daerah dibawah kurva intensitas dalam 1 menit 60 detik
y
: Intensitas saat awal penelitian pukul :08.00 WIB
1
y : Intensitas 1 menit kemudian
X
: Waktu 1 menit 60 detik Berikut grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat penelitian
1000 1000
950 950
900 900
850 850
800 800
750 750
700 700
650 650
600 600
550 550
500 500
450 450
400 400
350 350
300 300
250 250
200 200
150 150
In te
n si
ta s
R a
d ia
si w
m
2
08:45 30032015
08:45 30032015
10:00 10:00
11:15 11:15
12:30 12:30
13:45 13:45
15:00 15:00
Waktu WIB Besaran Radiasi Matahari
Gambar 4.16. Grafik Intensitas Matahari Vs Waktu
Universitas Sumatera Utara
71
4.6.1.1.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 1 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 269,4 Wm
2
dan intensitas tertinggi 1011,9 Wm
2
pada pukul 12.27 WIB Dengan memperhatikan grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat
penelitian ini maka dapat kita hitung besarnya energi berguna kolektor Alat pemanas air tenaga surya sebagai berikut
60 2
4 ,
274 4
, 269
1
X L
2 1
16314 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah
16314
Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 12.22 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
262 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
8230256
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
8230256 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
1646,051 1646051
4.6.1.2.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 2 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 269,4 Wm
2
dan intensitas tertinggi 1011,9 Wm
2
pada pukul 12.27 WIB Dengan memperhatikan grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat
penelitian ini maka dapat kita hitung besarnya energi berguna kolektor Alat pemanas air tenaga surya sebagai berikut
60 2
4 ,
274 4
, 269
1
X L
Universitas Sumatera Utara
72
2 1
16314 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah
16314
Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 11.12 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
193 2
1
........ L
L L
L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
5671563
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
5671563 2
, 0 x
Q
incident
kJ
J Q
incident
1134,312 1134312
4.6.1.3.Energi Yang Sampai Ke Kolektor 3 Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 269,4 Wm
2
dan intensitas tertinggi 1011,9 Wm
2
pada pukul 12.27 WIB Dengan memperhatikan grafik intensitas matahari yang terjadi pada saat
penelitian ini maka dapat kita hitung besarnya energi berguna kolektor Alat pemanas air tenaga surya sebagai berikut
60 2
4 ,
274 4
, 269
1
X L
2 1
16314 m
Joule L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah
16314
Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 11.06 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
188 2
1
........ L L
L L
Dengan menggunakan bantuan MS Exel, maka didapat:
5378535
L
Sehingga yang sampai pada kolektor adalah:
Universitas Sumatera Utara
73 5378535
2 ,
0 x Q
incident
kJ
J Q
incident
1075,707 1075707
4.6.2. Energi yang Diserap Air Q
u
Energi ini dapat dihitung sebagai berikut:
1 2
w w
pw w
u
T T
C m
Q
Dimana: m
w
= =
Massa air kg 4kg
C
pw
= =
Panas jenis dari air kJkg. C
4,18 kJkg C
T
w1
= Temperatur awal air sebelum dipanaskan oleh kolektor
C T
w2
= Temperatur aktual air setelah dipanaskan oleh kolektor
C
4.6.2.1.Energi yang diserap air di Tangki 1 Vakum 45 cmHg
27,34 -
59,69 18
, 4
4 x
x Qu
= 540,95 kJ 4.6.2.2.Energi yang diserap air di Tangki 2 Vakum 40 cmHg
27,24 -
56,47 18
, 4
4 x
x Qu
= 488,675kJ 4.6.2.3.Energi yang diserap air di Tangki 3 Vakum 35 cmHg
63 ,
26 78
, 54
18 ,
4 4
x x
Qu
= 470,668kJ
Universitas Sumatera Utara
74
Berikut Grafik jumlah energi yang diserap air pada pegujian tahap II sudut 30
o
:
520 520
480 480
440 440
400 400
360 360
320 320
280 280
240 240
200 200
160 160
120 120
80 80
40 40
kJ
08:45 30032015
08:45 30032015
10:00 10:00
11:15 11:15
12:30 12:30
13:45 13:45
15:00 15:00
Waktu WIB Energi Yang diserap Air Pada Pengujian Tahap 2 Sudut 30 Derajat
Energi yang di Serap air di Tangki_1 45 cmHg Energi yang di Serap air di Tangki_2 40 cmHg
Energi yang di Serap air di Tangki_3 35 cmHg
Gambar 4.17. Grafik Jumlah Energi yang Diserap Air pada Pengujian Tahap II Sudut 30
o
4.6.3. Efisiensi Kolektor Saat Suhu Air Maksimum Efisiensi kolektor untuk memanaskan air dengan menggunakan
Refrigeran R-718 pada tekanan vakum 45 cmHg, 40 cmHg, dan 35 cmHg dapat dihitung sebagai berikut:
incident
Q Qu
η
4.6.3.1.Efesiensi Kolektor 1 pada tekanan vakum 45 cmHg
1646,05 540,95
η
= 0,328 = 32,8 4.6.3.2.Efesiensi Kolektor 2 pada tekanan vakum 40 cmHg
1134,312 488,675
η
= 0,4308 = 43,08 4.6.3.3.Efesiensi kolektor 3 pada tekanan vakum 35 cmHg
1075,707 470,668
η
= 0,4375 = 43,75
Universitas Sumatera Utara
75
Berikut Grafik efesiensi kolektor per satuan waktu:
1.20 1.20
1.10 1.10
1.00 1.00
0.90 0.90
0.80 0.80
0.70 0.70
0.60 0.60
0.50 0.50
0.40 0.40
0.30 0.30
0.20 0.20
0.10 0.10
0.00 0.00
E fe
si e
n si
08:45 30032015
08:45 30032015
10:00 10:00
11:15 11:15
12:30 12:30
13:45 13:45
15:00 15:00
Waktu WIB Efesiensi Kolektor sudut 30 Derajat Tahap 2
Kolektor 1 Pada Tekanan Vacum 45 cmHg Kolektor 2 Pada Tekanan Vacum 40 cmHg
Kolektor 3 Pada Tekanan Vacum 35 cmHg
Gambar 4.18. Grafik Efesiensi Kolektor per Satuan Waktu pada Pengujian Tahap II Sudut 30
o
4.7. Pengolahan Data Tahap III Sudut 20
