Hasil Penelitian Membandingkan unjuk kerja alat destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin air dengan berpendingin udara.

Tabel 9 Data hasil perhitungan efisiensi aktual dan teoritis destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin udara pada pembanding variasi debit aliran air absorber 2 mls Tabel 10 Data hasil perhitungan efisiensi aktual dan teoritis destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin udara pada variasi debit aliran air absorber 2 mls 1 34,73 50,92 464,10 5566,95 12787,07 2380,59 0,042 0,305 0,461 0,00 78,23 0,00 2 37,95 55,34 626,61 6592,42 15889,28 2369,99 0,047 0,413 0,627 0,16 78,45 19,88 3 40,74 57,79 764,90 7620,31 17879,37 2364,09 0,047 0,461 0,703 0,25 71,80 25,13 4 42,09 60,65 828,66 8169,54 20463,63 2357,19 0,054 0,579 0,884 0,29 83,15 26,89 5 42,95 61,16 748,59 8539,45 20960,30 2355,95 0,053 0,584 0,893 0,39 92,89 40,44 6 40,86 56,88 602,18 7667,60 17116,87 2366,28 0,043 0,415 0,631 0,33 81,97 43,13 7 36,73 49,17 523,09 6185,49 11713,54 2384,78 0,030 0,214 0,322 0,29 48,59 43,71 8 34,12 42,84 375,70 5391,82 8489,16 2399,89 0,018 0,103 0,155 0,19 32,73 39,90 616,73 1,89 70,98 29,89 Hasil Destilasi dan Rata Rata Efisiensi Pembanding Variasi Absorber 3 dan Pendingin 1 Jam ke- T C °C T W °C G Wm 2 P C Pa P W Pa h fg kJkg q konv kWm 2 q uap kWm 2 m g kgjam.m 2 m D liter η teoritis η aktual 1 33,94 48,93 468,95 5339,51 11574,40 2385,35 0,038 0,254 0,384 0,00 64,54 0,00 2 37,75 55,02 637,47 6524,29 15642,09 2370,76 0,047 0,403 0,612 0,20 75,31 24,44 3 41,31 59,47 737,06 7848,43 19366,01 2360,03 0,052 0,534 0,815 0,29 86,26 31,11 4 39,71 55,93 711,14 7225,17 16352,38 2368,56 0,044 0,399 0,607 0,30 66,82 32,69 5 35,98 45,14 423,28 5945,73 9552,42 2394,40 0,019 0,124 0,186 0,31 34,82 57,95 6 34,24 41,88 423,34 5425,74 8079,69 2402,18 0,015 0,084 0,127 0,20 23,75 37,80 7 33,85 41,12 423,71 5314,33 7772,25 2403,97 0,014 0,077 0,115 0,20 21,56 37,71 8 32,28 38,52 361,79 4885,57 6789,31 2410,16 0,011 0,056 0,083 0,21 18,39 45,94 523,34 1,71 48,93 33,45 Hasil Destilasi dan Rata Rata Efisiensi Pembanding Variasi Kaca Pendingin 2 Jam ke- T C °C T W °C G Wm 2 P C Pa P W Pa h fg kJkg q konv kWm 2 q uap kWm 2 m g kgjam.m 2 m D liter η teoritis η aktual Tabel 11 Data hasil perhitungan efisiensi aktual dan teoritis destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin udara pada variasi debit aliran air absorber 2 mls Tabel 12 Data hasil perhitungan efisiensi aktual dan teoritis destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin udara pada variasi debit aliran air absorber 4 mls 1 33,32 49,79 451,64 5165,57 12083,47 2383,30 0,043 0,29 0,44 0,00 76,86 0,00 2 36,22 55,89 555,90 6021,67 16316,63 2368,67 0,056 0,48 0,72 0,18 101,79 25,46 3 38,64 59,76 670,53 6833,73 19631,16 2359,33 0,063 0,62 0,95 0,20 110,06 23,67 4 37,92 53,95 528,18 6581,76 14848,60 2373,33 0,042 0,36 0,54 0,32 80,07 48,11 5 33,63 41,89 286,48 5252,56 8084,75 2402,15 0,017 0,09 0,14 0,26 38,40 71,16 6 34,02 44,50 413,62 5362,18 9246,09 2395,93 0,023 0,14 0,21 0,07 39,86 13,88 7 33,76 43,27 451,91 5287,32 8680,85 2398,86 0,020 0,12 0,18 0,14 30,72 24,11 8 33,01 40,07 291,66 5081,86 7361,16 2406,47 0,013 0,07 0,10 0,13 28,62 35,68 456,24 1,31 63,30 30,26 Hasil Destilasi dan Rata Rata Efisiensi Pembanding Variasi Kaca Pendingin 3 Jam ke- T C °C T W °C G Wm 2 P C Pa P W Pa h fg kJkg q konv kWm 2 q uap kWm 2 m g kgjam.m 2 m D liter η teoritis η aktual 1 33,76 53,64 498,29 5288,60 14626,21 2374,07 0,056 0,426 0,646 0,00 101,74 0,00 2 36,14 55,78 592,63 5996,82 16233,11 2368,92 0,056 0,472 0,717 0,18 94,83 24,27 3 38,62 61,25 809,14 6826,58 21049,42 2355,73 0,069 0,710 1,085 0,22 104,46 20,91 4 38,01 55,33 623,33 6613,55 15884,22 2370,00 0,047 0,411 0,625 0,34 78,55 43,34 5 39,06 58,68 831,11 6985,63 18654,95 2361,94 0,057 0,549 0,837 0,15 78,70 13,66 6 36,51 49,59 540,32 6113,28 11961,27 2383,79 0,032 0,230 0,347 0,32 50,66 47,19 7 36,83 50,04 572,12 6218,96 12233,19 2382,71 0,032 0,238 0,359 0,15 49,48 19,99 8 35,79 46,55 406,52 5886,42 10261,58 2391,05 0,024 0,159 0,240 0,26 46,60 50,67 609,18 1,62 75,63 27,50 m g kgjam.m 2 m D liter η teoritis η aktual Hasil Destilasi dan Rata Rata Efisiensi Variasi Pembanding Reflektor Jam ke- T C °C T W °C G Wm 2 P C Pa P W Pa h fg kJkg q konv kWm 2 q uap kWm 2 T W adalah temperatur pada air destilasi o C, T C adalah temperatur pada kaca penutup o C, G adalah energi surya yang datang Wm 2 , P W adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air Nm 2 , P C adalah tekanan parsial uap air pada temperatur kaca Nm 2 , h fg adalah kalor laten air kJkg, m g adalah massa uap air kgjam.m 2 , q konv adalah bagian energi matahari yang digunakan untuk konveksi kWm 2 , q uap adalah bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan kWm 2 dan m D adalah jumlah air destilasi yang dihasilkan liter.

4.2 Pembahasan

Langkah berikutnya setelah pengumpulan data yang dilakukan yaitu mencari persamaan dan menghitung dengan rumus yang sudah ditentukan. Sebagai contoh perhitungan penulis mengambil data yang tercantum pada tabel 3 yang merupakan data hasil perhitungan efisiensi aktual dan teoritis destilasi air energi surya jenis absorber kain menggunakan kaca tunggal berpendingin air pada variasi debit aliran absorber kain ketiga dan variasi debit aliran pendingin kaca pertama, diketahui: T C pada jam keempat = 38,52°C = 311,25 K T W pada jam keempat = 61,49 °C = 334,49 K G jam ketiga = 852,89 ⁄ A C alat destilasi vertikal = 0,84 m D alat destilasi vertikal = 0,40 liter = 0,40 kg Bagian energi matahari ke kaca penutup karena konvensi: pers. 3 ⁄ = [ – ⁄ – ⁄ ] ⁄ ⁄ Bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan: Pers. 2 ⁄ ⁄ Massa uap air perjamnya pada proses destilasi vertikal: pers. 2 ⁄ ⁄ 1,11 ⁄ Proses perhitungan efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi: Pers. 1 ∫ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ∫ ⁄ ⁄ ⁄ Berikutnya mencari persamaan dan menghitung dengan rumus yang sudah ditentukan dari alat destilasi pembanding tabel 9 yang merupakan data dari alat destilasi air energi surya menggunakan kaca tunggal berpendingin udara, diketahui: T C pada jam keempat = 42,09 °C = 315,09 K T W pada jam keempat = 60,65 °C = 333,65 K G jam ketiga = 828,66 ⁄ A C alat destilasi vertikal = 0,84 m D alat destilasi vertikal = 0,29 liter = 0,29 kg Bagian energi matahari ke kaca penutup karena konvensi: pers. 3 ⁄ = [ – ⁄ – ⁄ ] ⁄ ⁄ Bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan: Pers. 2 ⁄ ⁄ Massa uap air perjamnya pada proses destilasi vertikal: pers. 2 ⁄ ⁄ 0,88 ⁄ Proses perhitungan efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi: Pers. 1 ∫ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ∫ ⁄ ⁄ ⁄ Efisiensi teoritis adalah efisiensi yang didapat dengan perbandingan antara jumlah energi yang digunakan sebagai proses penguapan dibagi dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam satu hari. Sedangkan Efisiensi aktual adalah efisiensi yang didapat dengan melakukan perhitungan dari massa air hasil destilasi dikalikan dengan panas laten air kemudian dibagi dengan luasan absorber yang menerima energi surya dikalikan dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam 1 hari. Gambar 7 dan 8 menunjukan perbandingan hasil efisiensi aktual per hari yang dihasilkan pada masing-masing variasi pada alat destilasi menggunakan kaca berpendingin air dengan efisiensi aktual alat destilasi tanpa pendingin kaca sebagai pembanding dan menunjukan hubungan antara efisiensi aktual dan radiasi surya yang datang tehadap variabel yang divariasikan. Gambar 7 Grafik hubungan efisiensi aktual dan daya surya yang datang dalam 8 jamhari dengan debit aliran air pendingin kaca 13 mls terhadap variasi: a debit aliran air absorber kain 5 mls, b debit aliran air absorber kain 4 mls, c debit aliran air absorber kain 2 mls, d debit aliran air absorber kain 4 mls dan dengan penambahan reflektor. Gambar 7 menunjukan hubungan antara efisiensi aktual dan daya surya yang datang dengan debit aliran air pendingin kaca 13 mls terhadap variasi debit aliran air absorber. Diperoleh efisiensi aktual tertinggi mencapai 49,23 pada variasi debit aliran kaca pendingin 13 mls dan debit aliran air absorber 4 mls dengan penambahan reflektor, rata-rata radiasi matahari pada hari tersebut sebesar 598,54 Wm 2 . Untuk alat destilasi tanpa pendingin kaca diperoleh efisiensi aktual 41,51 43,65 46,35 49,23 32,80 22,69 29,85 27,50 464,81 569,78 613,73 598,54 100 200 300 400 500 600 700 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 a b c d G wat t m ² E fi si e n si η Aktual Destilator Menggunakan Kaca Berpendingin Air η Aktual Destilator Tanpa Pendingin Kaca Energi Surya yang Datang G