66
5.3. Analisa Grafik Waktu Vs Temperatur Plat Kolektor
•
Analisa Grafik
o Temperatur maksimum plat absorber yang dicapai secara pengukuran
adalah 365,83 K 92
o
C dan Temperatur maksimum yang dicapai
dengan program adalah :
− Intensitas 8 MJ adalah 348 K 75
o
C −
Intensitas 9 MJ adalah 352 K 79
o
C −
Intensitas 10 MJ adalah 356 K 83
o
C −
Intensitas 11 MJ adalah 360 K 87
o
C −
Intensitas 12 MJ adalah 363 K 90
o
C −
Intensitas 13 MJ adalah 367 K 94
o
C −
Intensitas 14 MJ adalah 370 K 97
o
C −
Intensitas 16 MJ adalah 376 K 103
o
C −
Intensitas 18 MJ adalah 383 K 110
o
C −
Intensitas 20 MJ adalah 389 K 116
o
C
o Dari perhitungan dengan program dapat dilihat setiap kenaikan 1 MJm
2
intensitas radiasi matahari dalam satu hari menghasilkan kenaikan temperatur kolektor sebesar 3
o
C - 4
o
C.
67 o
Grafik dengan pengukuran langsung di lapangan, besar kecilnya tidak bisa diprediksi karena temperatur kolektor tergantung laju radiasi
matahari, temperatur lingkungan yang selalu tidak tentu tergantung cuaca dan kehilangan panas karena adanya laju aliran udara yang alami
di lingkungan angin. o
Grafik temperatur kolektor yang dihitung dengan program relatif lebih halus karena penghitungannya diidealisasikan.
o Temperatur maksimum kolektor yang dihitung dengan program
tergantung kepada temperatur lingkungan dan intensitas radiasi matahari.
•
Pendinginan yang Dapat Dilakukan
Temperatur awal air dan evaporator = 301 K 28
o
C dan kapasitas ruang penampung air di sekitar evaporator adalah 5 liter air 5kg.
1. Intensitas 8 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 0,45 kg metanol = 526,182 kJ
o Penurunan temperatur air yang dapat dilakukan :
2. Intensitas 9 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 0,99 kg metanol = 1145,13 kJ
o Temperatur air dapat diturunkan sampai 0
o
C 273 K. Kalor sensibel untuk menurunkan temperatur evaporator menjadi 0
o
C 273 K :
Qs
ev
= m
ev
. Cp
ev
. ΔT = 10 kg. 0,47 kJkgK. 301 - 273 K
= 131,6 kJ Kalor sensibel untuk menurunkan temperatur air menjadi 0
o
C 273 K : Qs
air
= m
air
. Cp
air
. ΔT = 5kg. 4,2 kJkgK. 301 – 273 K
= 588 kJ
68 Air yang dapat dibekukan :
m
es
= =
1,275 kg
3. Intensitas 10 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 1,59 kg metanol = 1836,19 kJ
o Temperatur air dapat diturunkan hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air yang dapat dibekukan : m
es
= =
3,3 kg
4. Intensitas 11 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 2,01 kg metanol = 2317,38 kJ
o Temperatur air dapat diturunkan hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air yang dapat dibekukan : m
es
= =
4,78 kg
5. Intensitas 12 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 2,51 kg metanol = 2895.68 kJ
o Penurunan temperatur air hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air menjadi es seluruhnya 5kg = 1668,5 kJ, dan temperatur es : T
es
= =
= 33,83
o
C di bawah nol = 239,16 K Air tidak hanya menjadi dingin tapi juga dapat menjadi es ketika total
intensitas radiasi matahari dalam satu hari minimal 9 MJm
2
hari. Dengan temperatur es yang begitu rendah pada intensitas di atas 12 MJm
2
hari, dapat disimpulkan bahwa kapasitas air di sekitar evaporator dapat ditambah lebih
69 dari 5 liter,
ρ=1kgliter untuk memanfaatkan energi pendinginan yang begitu besar.
6. Intensitas 13 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 3,03 kg metanol = 3504.06 kJ
o Penurunan temperatur air hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air menjadi es seluruhnya 5kg = 1668,5 kJ, dan temperatur es : T
es
= =
= 74,39
o
C di bawah nol = 198,7 K
7. Intensitas 14 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 3,46 kg metanol = 3998,85 kJ
o Penurunan temperatur air hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air menjadi es seluruhnya 5kg = 1668,5 kJ o
Sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk pendinginan = 2388,1 kJ
8. Intensitas 16 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 4,29 kg metanol = 4951,05 kJ
o Penurunan temperatur air hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air menjadi es seluruhnya 5kg = 1668,5 kJ o
Sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk pendinginan = 2562,95 kJ
9. Intensitas 18 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 5,18 kg metanol = 5979,6 kJ
o Penurunan temperatur air hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air menjadi es seluruhnya 5kg = 1668,5 kJ o
Sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk pendinginan = 3591,5 kJ
10. Intensitas 20 Mega Joulem
2
hari
o Energi pendinginan yang tersedia dari 6,04 kg metanol = 6970,76 kJ
o Penurunan temperatur air hingga 273 K 0
o
C = 719,6 kJ o
Air menjadi es seluruhnya 5kg = 1668,5 kJ o
Sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk pendinginan = 4582,66 kJ
70 •
Koefisien Performansi Mesin COP 1.
Intensitas 8 Mega Joulem
2
hari
= 8.10
6
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 1,2 x 10
7
Joule Q
cool
= 526,182 kJ = 0,53 x 10
6
Joule
2. Intensitas 9 Mega Joulem
2
hari
9.10
6
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 1,35 x 10
7
Joule Q
cool
= 1145,13 kJ = 1,145 x 10
6
Joule
3. Intensitas 10 Mega Joulem
2
hari
10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 1,5 x 10
7
Joule Q
cool
= 1836,19 kJ = 1,836 x 10
6
Joule
4. Intensitas 11 Mega Joulem
2
hari
1,1 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 1,65 x 10
7
Joule Q
cool
= 2317,38 kJ = 2,317 x 10
6
Joule
71
5. Intensitas 12 Mega Joulem
2
hari
1,2 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 1,8 x 10
7
Joule Q
cool
= 2895.68 kJ = 2,896 x 10
6
Joule
6. Intensitas 13 Mega Joulem
2
hari
1,3 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 1,95 x 10
7
Joule Q
cool
= 3504.06 kJ = 3,504 x 10
6
Joule
7. Intensitas 14 Mega Joulem
2
hari
1,4 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 2,1 x 10
7
Joule Q
cool
= 3998,85 kJ = 3,99 x 10
6
Joule
8. Intensitas 16 Mega Joulem
2
hari
1,6 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 2,4 x 10
7
Joule Q
cool
= 4951,05 kJ = 4,95 x 10
6
Joule
72
9. Intensitas 18 Mega Joulem
2
hari
1,8 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 2,7 x 10
7
Joule Q
cool
= 5979,6 kJ = 5,98 x 10
6
Joule
10. Intensitas 20 Mega Joulem
2
hari
2 x 10
7
Joulem
2
x 1,5 m
2
= 3 x 10
7
Joule Q
cool
= 6970,76 kJ = 6,97 x 10
6
Joule
73
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori