Dari hasil fit grafik pada Gambar 4.4, 4.5, 4.6, dan 4.7 diperoleh nilai konstanta waktu dengan laju aliran air 0,004 kgs pada kolektor surya plat datar berwarna hitam
tanpa penutup kaca, kolektor surya plat datar berwarna hitam dengan penutup kaca, kolektor surya plat datar berwarna biru tanpa penutup kaca, dan kolektor surya plat
datar berwarna biru dengan penutup kaca berturut-turut adalah 93 ± 1 s, 82 ± 1 s,
116 1 s, dan 115
1 s. ±
±
B. Pembahasan
Kolektor surya plat datar adalah alat yang dapat mengkonversi energi surya menjadi panas. Kemampuan kolektor surya plat datar dalam mengkonversi energi
surya menjadi panas diketahui dari karakteristik statik dan karakteristik dinamik. Karakteristik statik adalah karakteristik dari sistem yang timbul sebagai akibat
dari ciri fisik sistem. Misalnya, perbedaan kemampuan kolektor surya plat datar berwarna hitam dan biru dalam mengkonversi energi surya menjadi panas. Demikian
pula perbedaan kemampuan kolektor surya plat datar tanpa penutup kaca dan dengan penutup kaca dalam mengkonversi energi surya menjadi panas [Saputro, 2005].
Karakteristik dinamik berkaitan dengan respon sistem akibat dikenainya input. Karakteristik dinamik kolektor surya plat datar ditentukan dari nilai konstanta waktu.
Untuk dapat melihat serta menganalisis respon kolektor surya plat datar terhadap masukan harus dilakukan pengukuran yang bersifat kontinu.
Untuk mendapatkan data secara kontinu diperlukan alat yang dapat mengikuti proses yang terjadi selama pengukuran berlangsung. Pada penelitian ini digunakan
alat ukur thermometer probe, lightsensor dan loggerpro yang sudah terhubung dengan komputer. Keunggulan lain dari sistem pengukuran ini adalah dapat merekam
data sebanyak-banyaknya, serta dapat menampilkan data sehingga membantu peneliti untuk menganalisis data saat pengukuran berlangsung. Selain itu, sistem pengukuran
ini dapat mengurangi efek kesalahan pembacaan skala. Pada penelitian ini pengukuran diawali dengan mengukur laju aliran air yang melewati kolektor.
Pengukuran laju aliran air yang melewati kolektor dilakukan sebanyak tiga kali dengan cara menghitung waktu yang diperlukan air untuk mengisi gelas ukur. Setelah
diperoleh hasil pengukuran, selanjutnya dirata-ratakan nilai laju aliran air pada semua tahapan untuk mendapatkan laju aliran air yaitu massa per satuan waktu yang
melewati kolektor surya plat datar. Setelah didapat laju aliran air untuk masing-masing tipe kolektor, langkah
selanjutnya adalah pengukuran suhu air masukan. Kemudian dilakukan pengukuran intensitas radiasi matahari yang mengenai kolektor dan suhu air keluaran.
Pengukuran intensitas radiasi matahari dan suhu air keluaran dilakukan bersamaan. Intensitas radiasi matahari sebagai input fungsi tangga dikenakan pada
kolektor dengan cara membuka penghalang kolektor dari sinar matahari saat dimulainya pengukuran. Selama pengukuran suhu air keluaran, intensitas radiasi
matahari yang terbaca harus konstan. Pada Gambar 4.1 dan Gambar C.1, C.3, C.5 pada Lampiran C, memperlihatkan bahwa intensitas radiasi matahari yang mengenai
kolektor surya plat datar adalah konstan. Pengukuran intensitas radiasi matahari dan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
suhu air keluaran diakhiri apabila suhu air keluaran yang terbaca pada layar komputer konstan.
Pada Gambar 4.2, dan Gambar C.2, C.4, C.6 pada Lampiran C terlihat bahwa suhu air keluaran naik secara eksponensial kemudian bergerak konstan mengikuti
persamaan 2.15. Pada Gambar 4.2, dan Gambar C.2, C.4, C.6 pada Lampiran C juga memperlihatkan bahwa suhu air keluaran akan bergerak menuju ke keadaan yang
konstan apabila telah melewati konstanta waktunya. Konstanta waktu diperoleh dengan mem-fit grafik hubungan perbedaan suhu air
terhadap waktu seperti pada Gambar 4.3, dan D.1, D.2, D.3 pada Lampiran D dengan persamaan 2.15. Fit grafik dilakukan menggunakan perangkat lunak loggerpro.
Pada perangkat tersebut, fit grafik dilakukan dengan mencari grafik yang mendekati bentuk asli yakni grafik perbedaan suhu air terhadap waktu seperti yang terlihat pada
Gambar 4.4, 4.5, 4.6, dan 4.7. Dari hasil fit grafik diperoleh nilai konstanta waktu keempat tipe kolektor surya plat datar. Nilai konstanta waktu keempat tipe kolektor
surya plat datar dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Nilai konstanta waktu dari empat tipe kolektor surya plat datar dengan
n = 0,004 kgs. Konstanta Waktu s
Warna plat penyerap
Tanpa penutup kaca Dengan penutup kaca
Hitam 93 ± 1
82 ± 1
Biru 116 ± 1
115 1 ±
Dari Tabel 4.2 diperoleh nilai konstanta waktu rata-rata untuk empat tipe kolektor surya plat datar yaitu 101
± 17 s. Apabila nilai konstanta waktu empat tipe kolektor surya plat datar pada Tabel 4.2 dibandingkan dengan nilai konstanta waktu
rata-rata maka terdapat selisih. Nilai selisih ini merupakan efek dari warna plat penyerap dan penggunaan penutup kaca pada kolektor.
Nilai konstanta waktu dari masing-masing tipe kolektor seperti yang terlihat pada Tabel 4.2 menunjukan bahwa kolektor surya plat datar berwarna hitam memiliki
respon yang cepat ketika diberi input dibandingkan dengan kolektor surya plat datar berwarna biru. Hal ini terjadi karena plat penyerap berwarna hitam memiliki
kemampuan menyerap energi surya yang lebih baik dibandingkan plat penyerap berwarna biru. Demikian pula kolektor surya plat datar dengan penutup kaca
memiliki respon yang cepat dibandingkan kolektor surya plat datar tanpa penutup kaca. Hal ini terjadi karena adanya penyerapan energi surya yang maksimal pada
kolektor surya plat datar dengan penutup kaca. Dari hasil analisis di atas dapat diketahui bahwa untuk mempercepat respon
kolektor surya plat datar dalam mengkonversi energi surya menjadi panas dilakukan dengan memperkecil nilai konstanta waktunya. Oleh karena itu beberapa hal yang
dapat dilakukan beberapa hal adalah sebagai berikut. 1. Menggunakan plat penyerap berwarna hitam dalam menyerap energi surya.
2. Menambahkan penutup kaca pada kolektor surya plat datar. 3. Menaikan nilai hambatan panas dari isolatornya.
4. Menurunkan laju aliran fluida atau debit cairan yang melalui kolektor. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB V PENUTUP
