BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Telah dilakukan pengumpulan energi surya dengan menggunakan kolektor surya plat datar berwarna hitam dan biru, dengan dan tanpa penutup kaca untuk
menentukan konstanta waktu. Kolektor surya plat datar disinari langsung dengan sinar matahari selama tiga jam dari jam 10:00 WIB sd 13:00 WIB.
Penelitian untuk menentukan konstanta waktu kolektor surya plat datar dalam mengkonversi energi surya menjadi panas, diawali dengan menganalisis sistem fisis
kolektor yaitu dengan membuat persamaan kesetaraan panas. Setelah diperoleh persamaan kesetaraan panas, kemudian dilakukan eksperimen terhadap empat jenis
kolektor dengan tipe yang berbeda untuk mendapatkan data-data yang diperlukan. Untuk setiap tipe kolektor surya plat datar dilakukan pengukuran laju aliran air, suhu
air masukan, serta intensitas radiasi matahari dan suhu air keluaran. Pengukuran laju aliran air yang melewati kolektor dilakukan dengan cara
menghitung waktu yang dibutuhkan air untuk mengisi gelas ukur dengan volume 50 mL, 100 mL, 150 mL, 200 mL, dan 250 mL sebanyak tiga kali. Hasil pengukuran
laju aliran air pada kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dapat dilihat pada Tabel 4.1.
20 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran laju aliran air pada kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca.
Waktu s Volume Air mL
I II III
50 10,8 10,8
10,8 100 21,6
21,8 21,1
150 32,0 31,9
32,1 200 41,9
42,0 42,3
250 52,7 51,9
52,7 Dari data hasil pengukuran tersebut, dihitung laju aliran air yang melewati
kolektor yaitu dengan membagi volume air terhadap waktu. Setelah itu satuannya dirubah menjadi massa per satuan waktu. Kemudian hasil laju aliran air pada
Tabel 4.1 di atas dirata-ratakan, sehingga menghasilkan laju aliran air kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca adalah 0,004 kgs.
Setelah mengukur laju aliran air yang melewati kolektor, selanjutnya adalah mengukur suhu air yang menuju kolektor.
Data hasil pengukuran suhu air masukan kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dapat dilihat pada
Lampiran B.1. Dari data hasil pengukuran suhu air masukan diperoleh nilai suhu air masukan dengan merata-ratakan nilai suhu air masukan. Nilai suhu air masukan
kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dengan n = 0,004 kgs
adalah 33,8 0,2 ±
o
C. Langkah selanjutnya adalah pengukuran intensitas radiasi matahari dan suhu air
keluaran. Grafik hasil pengukuran intensitas radiasi matahari dan suhu air keluaran PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pada kolektor surya plat datar berwarna hitam dengan n = 0,004 kgs tanpa penutup kaca dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan 4.2.
20000 40000
60000 80000
100000 120000
50 100
150 200
250 300
350 400
Waktu s In
te ns
it a
s R a
di a
si M
a ta
ha ri
lux
Gambar 4.1 Grafik hubungan intensitas radiasi matahari terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dengan
n = 0,004 kgs.
34 36
38 40
42 44
46 48
50 100
150 200
250 300
350 400
Waktu s S
uhu A ir
K e
lu a
ra n
oC
Gambar 4.2 Grafik hubungan suhu air keluaran terhadap waktu pada kolektor
surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dengan n = 0,004 kgs.
Pada Gambar 4.1 terlihat bahwa intensitas radiasi matahari yang mengenai permukaan kolektor adalah konstan. Selanjutnya dibuat grafik hubungan suhu air
keluaran terhadap waktu seperti yang terlihat pada Gambar 4.2. Dari Gambar 4.2 dibuat grafik perbedaan suhu air terhadap waktu seperti yang ditampilkan pada
Gambar 4.3 dibawah ini.
2 4
6 8
10 12
14
50 100
150 200
250 300
350 400
Waktu s P
e rb
ed aan
S u
h u
A ir
o C
Gambar 4.3 Grafik hubungan perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dengan
n = 0,004 kgs.
Perbedaan suhu air diperoleh dari selisih suhu air keluaran terhadap suhu air masukan. Dari Gambar 4.3 kemudian dilakukan fit grafik dengan persamaan 2.15.
Hasil fit grafik perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dengan n = 0,004 kgs dapat dilihat pada
Gambar 4.4 dibawah ini. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.4 Hasil fit grafik perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam tanpa penutup kaca dengan
n = 0,004 kgs. Dengan cara yang sama pengambilan data untuk tiga tipe kolektor surya plat
datar yang lain telah dilakukan. Data hasil pengukuran laju aliran air dan suhu air masukan, pada 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 dapat dilihat pada Lampiran A dan B.
Data hasil pengukuran intensitas radiasi matahari dan suhu air keluaran pada 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 ditampilkan dalam bentuk grafik. Grafik hubungan intensitas
radiasi matahari terhadap waktu dan grafik hubungan suhu air keluaran terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam dengan penutup kaca, kolektor
surya plat datar berwarna biru tanpa penutup kaca, serta kolektor surya plat datar berwarna biru dengan penutup kaca dapat dilihat pada Lampiran C.
Dari grafik hubungan suhu air keluaran terhadap waktu pada Lampiran C, selanjutnya dibuat grafik hubungan perbedaan suhu air terhadap waktu. Grafik
hubungan perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam dengan penutup kaca, kolektor surya plat datar berwarna biru tanpa penutup
kaca, serta kolektor surya plat datar berwarna biru dengan penutup kaca dapat dilihat pada Lampiran D. Dari Gambar D.1, D.2, dan D.3 pada Lampiran D, selanjutnya
dilakukan fit grafik dengan persamaan 2.15. Hasil fit grafik hubungan perbedaan suhu air terhadap waktu dengan persamaan 2.15 pada tiga tipe kolektor surya plat
datar ditampilkan pada Gambar 4.5, 4.6, dan 4.7.
Gambar 4.5 Hasil fit grafik perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor surya plat datar berwarna hitam dengan penutup kaca dengan
n = 0,004 kgs. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.6 Hasil fit grafik perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor
surya plat datar berwarna biru tanpa penutup kaca dengan n = 0,004 kgs.
Gambar 4.7 Hasil fit grafik perbedaan suhu air terhadap waktu pada kolektor
surya plat datar berwarna biru dengan penutup kaca dengan n = 0,004 kgs.
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
Kategori