Efek kolektor terhadap unjuk kerja distilasi air energi surya jenis absorber kain - USD Repository

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

EFEK KOLEKTOR TERHADAP UNJUK KERJA
DISTILASI AIR ENERGI SURYA
JENIS ABSORBER KAIN
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai
Sarjana Teknik di bidang Teknik Mesin

Disusun oleh :

SEKAR WIDHI HAYUNINGTYAS
NIM : 155214030

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

THE EFFECT OF COLLECTOR
TO THE PERFORMANCE OF WICK TYPE
SOLAR ENERGY WATER DISTILLATION

FINAL PROJECT
As Partial Fullfillment of the Requirement
to Obtain the Sarjana Teknik Degree in Mechanical Engineering

Presented by :

SEKAR WIDHI HAYUNINGTYAS
Student Number : 155214030

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

TUGAS AKHIR

EFEK KOLEKTOR TERHADAP LiNJUK KERJA

DISTILASI AIR ITWRGI SURYA
JENIS ABSOTTBER KAI}{

g_lua
FiIhI :

15521.103$

Zffii
Telah disetuiui oleh

:

Dosen Pernbi;nbing Skripsi

Ir. FA. Rusdi Sar:ibada" h4"'f

ilt

.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

EFEK KOI,EKTOR TER}IA}AP T,|NJTiK KERJA

DISTILASI ATR ENERGI STJR}'A
JENIS ABSORBER IL{I]T
Yang dipersiapl-;an dan disusi"r:r

SE

IqAR 1YIDH I

oleh

.

HAlt NIN{;TI'AS

F{L*{: 155214030
'Ielah Jrpertahankan dihadapan tirn pengnji
201 8

Ketua

Sekretaris

:

Anggota

. Ir.

(
-untuk memper*leh

Tugas akhir ini

Yogyakarta, 14 Desember 2018
Irakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

L4*

Sudi lfungkasi, S.Si.- &{.lvlath.Sc., Ph.D.

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AICIIR
Dengan

ini

saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir

denganjudul:

EFEK KOLEKTOR TERHADAP UNJUK KERJA
DISTILASI AIR ENERGI SURYA
JENIS ABSORBER KAIN
dibuat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Strata 1, Program
Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.
Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari tugas akhir atau penelitian

yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan
Tinggi manapun, kecuali bagian informasi yang dicantumkan dalam daftar pustaka,
sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 14 Desember 2018
Penulis,

S

ekar Widhi Hay,uningfyas

(1ss214030)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAI[ PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK I(EPENTINGAN
AKADEMIS
Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Nama

Nornor

:

: Sekar Widhi Hayuningtyas

N{ahasiswa : 155214030

Derni pengembangan ihnu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul

:

EFEK KOLEKTOR TERHADAP UNJUK I(ERJA
DISTILASI AIR ENERGI SURYA
JENIS ABSORBER KAIN
beserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikan saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan
dalam bentuk media yang lain, mengelolanya
kepentingan akademis tanpa perlu meminta

di internet

ijin dari

atau media lain untuk

saya maupun memberikan

royalti kepada saya selama tetap menyantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyatakan ini saya buat dengan sebenamya.
Yogyakarta, 14 Desember 2018

4

Yang Menyatakan

Sekar

Widlii Haluningtyas
(l ss214030)

vi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRAK
Salah satu cara untuk mendapatkan air bersih adalah melalui penjernihan air
menggunakan distilasi air energi surya. Keunggulan dari distilasi air energi surya
adalah biaya pembuatan yang murah dan menggunakan teknologi yang sederhana
sehingga mudah digunakan. Proses utama dalam distilasi adalah penguapan dan
pengembunan. Air yang akan didistilasi dialirkan ke dalam absorber untuk
dipanaskan dan mengalami penguapan. Lalu uap air tersebut akan naik dan
bersentuhan dengan kaca. Karena temperatur bagian luar kaca lebih rendah
daripada temperatur di dalam kaca, maka akan terjadi pengembunan dan embun
yang dihasilkan merupakan hasil air distilasi. Masalah yang ada saat ini adalah
rendahnya efisiensi dan air hasil distilasi. Pada penelitian ini, akan ditambahkan
kolektor untuk meningkatkan temperatur air masuk distilasi sehingga mempercepat
proses penguapan dan hasil yang diperoleh menjadi lebih banyak. Pada penelitian
ini terdapat tiga alat yang akan digunakan yaitu distilasi kain sebagai pembanding
dan distilasi kain menggunakan kolektor yang akan divariasikan dengan reflektor
sebagai alat penelitian. Laju aliran air masuk absorber akan divariasikan sebesar
2,4 liter/jam, 3 liter/jam, dan 3,6 liter/jam. Hasil efisiensi tertinggi sebesar 31%
diperoleh variasi 2 pada saat digunakan debit 3 liter/jam dengan hasil air distilasi

1,35 liter (3,17 liter/m2.hari). Efisiensi pada saat digunakan kolektor yang diberi
variasi reflektor dengan luas 0,33 m2 sebesar 23% dengan hasil air distilasi 1,33
liter (3,13 liter/m2.hari) dan efisiensi pada saat digunakan kolektor yang diberi
variasi reflektor dengan luas 0,66 m2 sebesar 16% dengan hasil air 1,40 liter (3,3
liter/m2.hari).

Kata kunci : distilasi, kolektor, reflektor, efisiensi

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
One way to get clean water through water purification is using solar
energy water distillation. The advantages of solar energy water distillation are the
cost of making is cheap and using simple technology so that it is easy to use. The
main processes in distillation are evaporation and condensation. The water to be
distilled is flowed into the absorber to be heated and subjected to evaporation. Then
the water vapor will rise and come into contact with the glass. Because the
temperature of the outside of the glass is lower than the temperature inside the glass,
condensation will occur meanwhile the moisture produced is the result of
distillation water. Current problems are low efficiency and distilled water produced.
In this study, will be added the use of a collector to increase the temperature of
distillated inlet water so that the evaporation process accelerates and the results
obtained become more numerous. In this study there are three tools that will be
used, namely wick type distillation as a comparison and wick type distillation using
a collector which will be varied with reflector as a research tool. The absorber intake
water flow rate will be varied by 2,4 liters/hour, 3 liters/hour, and 3,6 liters/hour.
The highest efficiency results of 31% is obtained by variation 2 at the time of
discharge of 3 liters/hour with distilled water yield of 1,35 liters (3.17
liters/m2.day). The efficiency when used by the collector which is given a variation
of the reflector with an area of 0.33 m2 by 23% with the results of distillation water
1.33 liters (3.13 liters/m2.day) and efficiency when used by the collector which is
given a reflector variation of 0, 66 m2 by 16% with water yield of 1.40 liters (3.3
liters/m2.day).

Keywords: distillation, collector, reflector, efficiency

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik
dan tepat pada waktunya.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat wajib bagi mahasiswa Program Studi
Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, untuk
mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Mesin.
Berkat bimbingan, nasehat, dan doa yang diberikan oleh berbagai pihak,
akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Oleh karena itu,
dengan segala kerendahan hati dan ketulusan, penulis mengucapkan terima kasih
sebesar-besarnya kepada :
1.

Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

2.

Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin,
Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

3.

Ir. F.A. Rusdi Sambada, M.T. selaku Dosen Pembimbing Skripsi.

4.

Dr. Eng. I Made Wicaksana Ekaputra, selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5.

Seno dan Ana sebagai orang tua penulis yang selalu memberi semangat dan
dorongan baik berupa materi maupun spiritual.

6.

Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas semua ilmu yang telah diberikan
kepada penulis selama perkuliahan.

7.

Seluruh Tenaga Kependidikan Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains
dan Teknologi, yang telah membantu saya selama perkuliahan hingga
selesainya penulisan skripsi ini.

8.

Teman-teman Kelompok Tugas Akhir Rekayasa Surya yang telah berjuang
bersama.

9.

Martinez Yoel, Dea Nugroho Putro, dan Adhika Karunia Putra yang menjadi
teman seperjuangan penulis dalam suka ataupun duka selama berkuliah.

ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

10.

Angga Dita, Regita Di1a, Anastasya Regita, Dinar, Yuyun, Ana, Arlita, Tesa,
Ebay, Tyas yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis.

11.

Seluruh teman teman Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta
yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, yatgtelah memberikan bantuan

moril maupun meterial sehingga proses penyelesaian ini berjalan dengan benar.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidaklah sempurna,
karena tidak ada yang sempurna selain Tuhan Allah sehingga

kritik ataupun

saran

yang membangun dari pembaca sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi

ini

dikemudian hari. Akhirnya besar harapan penulis agar skripsi ini dapat bermanfaat
bagi kita semua.

Y ogyakarta,

14 Desember 2018

-n
fl)v
)#{_

,y?

Sekar Widhi Hayrningtyas

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................................... i
TITLE PAGE ..................................................................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................................ iii
LEMBAR PENGESAHAN ..............................................................................................iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ....................................... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .........................................vi
ABSTRAK ......................................................................................................................vii
ABSTRACT… ................................................................................................................. .viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................................ix
DAFTAR ISI......................................................................................................................xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xvii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................................... 1
1.2 Identifikasi Masalah ................................................................................................. 2
1.3 Rumusan Masalah .................................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ...................................................................................................... 3
1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................................ 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 5
2.1 Penelitian Terdahulu ................................................................................................ 5
2.2 Landasan Teori ........................................................................................................ 9
2.3 Hipotesis ................................................................................................................ 12

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................................ 13
3.1 Metode Penelitian .................................................................................................. 13
3.2 Langkah Penelitian ................................................................................................ 13
3.3 Skema dan Spesifikasi Alat ................................................................................... 15
3.4 Variabel yang Divariasikan.................................................................................... 18
3.5 Parameter yang Diukur .......................................................................................... 18
3.6 Alat Ukur yang Digunakan .................................................................................... 18
3.7 Langkah Analisis Data ........................................................................................... 19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 20
4.1 Data Penelitian ....................................................................................................... 20
4.2 Hasil Penelitian ...................................................................................................... 25
4.3 Analisis Efek Temperatur Air Masuk dengan Variasi Debit terhadap Unjuk Kerja
Variasi 1, 2, dan 3 ........................................................................................................ 33
4.4 Analisis Efek Temperatur Air Masuk dengan Menggunakan Kolektor dan Reflektor
terhadap Unjuk Kerja Variasi 3, 4, dan 5..................................................................... 40
4.5 Analisis Energi Berguna Kolektor (qc) pada variasi 3, 4, dan 5 ............................ 48
BAB 5 PENUTUP ........................................................................................................... 50
5.1 Kesimpulan ............................................................................................................ 50
5.2 Saran ...................................................................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 51
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................... 53

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 1 ........................................ 20
Tabel 4.2 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 1 .................................... 21
Tabel 4.3 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 2 ........................................ 21
Tabel 4.4 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 2 .................................... 22
Tabel 4.5 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 3 ........................................ 22
Tabel 4.6 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 3 .................................... 23
Tabel 4.7 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 4 ........................................ 23
Tabel 4.8 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 4 .................................... 24
Tabel 4.9 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 5 ........................................ 24
Tabel 4.10 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 5 ........................................ 25
Tabel 4.11 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 1 ............................................. 26
Tabel 4.12 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 1 ......................................... 26
Tabel 4.13 Hasil perhitungan alat distilasi pada variasi 2 ................................................. 27
Tabel 4.14 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 2 ......................................... 27
Tabel 4.15 Hasil perhitungan alat peneltian pada variasi 3 .............................................. 28
Tabel 4.16 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 3 ......................................... 28
Tabel 4.17 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 4 ............................................. 29
Tabel 4.18 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 4 ......................................... 29
Tabel 4.19 Hasil perhitungan alat penelitian pada variasi 5 ............................................. 30
Tabel 4.20 Hasil perhitungan alat pembanding pada variasi 5 ......................................... 30
Tabel 4.21 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 1 ...... 31
Tabel 4.22 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 2 ...... 31
Tabel 4.23 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 3 ..... 31
Tabel 4.24 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 4 ..... 32

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.25 Perhitungan energi berguna kolektor (qc) dan Ƞc kolektor pada variasi 5 ..... 32

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Distilasi jenis absorber kain.......................................................................... 15
Gambar 3.2 Kolektor energi surya pipa seri ..................................................................... 16
Gambar 3.3 Kolektor energi surya dengan reflektor ......................................................... 16
Gambar 3.4 Alat distilasi kain menggunakan kolektor ..................................................... 17
Gambar 3.5 Alat distilasi kain dengan kolektor dan reflektor .......................................... 17
Gambar 4.1 Perbandingan efisiensi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada
variasi 1, 2, dan 3.......................................................................................... 33
Gambar 4.2. Perbandingan hasil air alat penelitian dengan alat pembanding pada variasi
1,2, dan 3 ...................................................................................................... 34
Gambar 4.3 Perbandingan nilai hkonveksi alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi
surya yang datang pada variasi 1 .................................................................. 35
Gambar 4.4 Perbandingan nilai ∆T alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi
surya yang datang pada variasi 1 .................................................................. 36

Gambar 4.5 Perbandingan nilai hkonveksi alat penelitian dan alat pembanding terhadap
energi surya yang datang pada variasi 2 ....................................................... 37
Gambar 4.6 Perbandingan nilai ∆T alat penelitian dan alat pembanding terhadap energi
surya yang datang pada variasi 2 .................................................................. 37

Gambar 4.7 Perbandingan nilai hkonveksi.∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada
variasi 3, 4, dan 5.......................................................................................... 38
Gambar 4.8 Perbandingan efisiensi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada
variasi 3, 4, dan 5.......................................................................................... 40
Gambar 4.9 Perbandingan hasil air distilasi antara alat penelitian dengan alat pembanding
pada variasi 3, 4, dan 5 ................................................................................. 41
Gambar 4.10 Perbandingan nilai hkonveksi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada
variasi 4 ........................................................................................................ 43
Gambar 4.11 Perbandingan nilai ∆T antara alat penelitian dan alat pembanding pada variasi
4 .................................................................................................................... 43
xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.12 Perbandingan nilai hkonveksi antara alat penelitian dengan alat pembanding pada
variasi 5 ........................................................................................................ 44
Gambar 4.13 Perbandingan nilai ∆T antara alat penelitian dengan alat pembanding pada
variasi 5 ........................................................................................................ 45
Gambar 4.14 Perbandingan nilai rata-rata hkonveksi.∆T antara alat penelitian dengan alat
pembanding pada variasi 3, 4, dan 5 ............................................................ 46
Gambar 4.15 Perbandingan nilai rata-rata harian qc kolektor pada variasi 3, 4, dan 5 .... 48
Gambar 4.16 Perbandingan nilai rata-rata harian G pada variasi 1, 2, 3, 4, dan 5…….…47

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh.................................................................... 53
Lampiran 2. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh (Lanjutan) .................................................. 54
Lampiran 3. Gambar Alat Penelitian............................................................................... 55
Lampiran 4. Gambar Alat Penelitian (Lanjutan) ............................................................. 56

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan dasar manusia yang meningkat seiring dengan
berkembangnya jumlah populasi manusia di dunia. Ketersediaan air yang terbatas
dan semakin banyaknya jumlah manusia menyebabkan terjadinya krisis air bersih.
Kualitas air yang buruk dapat menyebabkan berbagai penyakit yang berujung
kematian.
Akibat penurunan kualitas air, harus dilakukan suatu proses untuk memperoleh
air bersih. Salah satu cara untuk memperoleh air bersih adalah melalui proses
distilasi (penyulingan). Yang terpenting dari proses distilasi adalah adanya sumber
energi panas yang berfungsi untuk menguapkan air. Salah satu sumber energi panas
yang mudah didapat dan tidak terbatas adalah energi surya. Energi surya berfungsi
untuk menguapkan air terkontaminasi didalam alat distilasi. Keuntungan dari
distilasi energi surya ini adalah ramah lingkungan, biaya pembuatan dan perawatan
yang murah, dan pengoperasian alat yang mudah karena menggunakan teknologi
sederhana.
Prinsip kerja distilasi surya adalah dengan menguapkan air terkontaminasi
lalu hasil penguapan tersebut diembunkan. Kotoran akan mengendap pada
permukaan alat, sedangkan uap yang telah mengembun merupakan air bersih yang
diperoleh dari distilasi. Dalam distilasi terdapat dua proses penting yaitu penguapan
dan pengembunan. Untuk memperoleh hasil penguapan yang maksimal, dibuatlah
1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2

alat distilasi dengan arbsorber kain. Dengan memanfaatkan prinsip kapilaritas kain,
air terkontaminasi akan menyebar ke seluruh permukaan kain dan membentuk
lapisan tipis, sehingga area penguapan akan menjadi lebih besar dan mempercepat
proses penguapan. Selain itu, kaca penutup menjadi salah satu komponen penting
dalam alat distilasi yang berfungsi sebagai tempat pengembunan air yang sudah
diuapkan, kaca juga dapat mencegah energi panas yang sudah masuk ke dalam alat
agar tidak terbuang ke lingkungan.
Unjuk kerja alat distilasi dapat dinyatakan melalui efisiensi dan jumlah air
bersih yang dihasilkan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi efisiensi distilasi
antara lain, keefektifan absorber dalam menyerap radiasi, keefektifan kaca
absorber dalam proses pengembunan, massa air yang akan didistilasi, dan
temperatur awal air yang akan didistilasi. Permasalahan yang ada saat ini adalah
rendahnya efisiensi dan hasil air distilasi yang disebabkan oleh temperatur air
masuk distilasi yang rendah. Pada penelitian akan digunakan kolektor air energi
surya untuk memanaskan air masuk alat distilasi. Hal ini bertujuan untuk
meningkatkan temperatur air masuk alat distilasi sehingga proses penguapan dapat
lebih cepat dan jumlah air bersih yang diperoleh menjadi lebih banyak. Dalam
penelitian ini juga akan digunakan variasi reflektor yang dipasangkan pada kolektor
untuk menambah luas penyerapan energi surya oleh kolektor.

1.2 Identifikasi Masalah
Pada latar belakang telah dijelaskan bahwa salah satu faktor yang dapat
mempengaruhi efisiensi distilasi adalah temperatur awal air yang akan didistilasi.
Untuk meningkatkan temperatur awal air, digunakan kolektor air energi surya yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3

divariasikan dengan reflektor untuk menambah energi matahari yang diterima oleh
kolektor sehingga temperatur air yang dihasilkan maksimal.

1.3 Rumusan Masalah
Distilasi merupakan alat yang digunakan untuk memperoleh air bersih dengan
cara menguapkan terlebih dahulu air yang terkontaminasi, lalu mengembunkan uap
air tersebut dan hasil dari pengembunan merupakan air bersih. Distilasi dibuat
dengan kain sebagai absorber yang merupakan tempat terjadinya proses penguapan
dan kaca penutup sebagai tempat terjadinya pengembunan. Dengan memanfaatkan
sifat kapilaritas yang dimiliki kain, air akan menyebar ke seluruh permukaan kain
secara merata. Sebelum melalui proses distilasi, air dipanaskan terlebih dahulu
dengan kolektor air energi surya. Adapun rumusan masalah pada penelitian ini
adalah bagaimana efek temperatur air masuk terhadap unjuk kerja (efisiensi dan
hasil air) distilasi kain menggunakan kolektor air energi surya?

1.4 Batasan Masalah
Batasan-batasan yang diambil dalam penelitian ini adalah:
1. Alat penelitian berupa 1 perangkat distilasi kain yang selanjutnya disebut
sebagai alat pembanding dan 1 perangkat distilasi kain menggunakan
kolektor air tenaga surya jenis pipa seri yang selanjutnya disebut sebagai
alat penelitian.
2. Debit aliran alat pembanding dibuat tetap sebesar 3,6 liter/jam.
3. Luas absorber sebesar 0,42 m2 dan luas kolektor sebesar 0,42 m2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4

4. Alat distilasi dipasang dengan kemiringan 15o agar air hasil pengembunan
dapat mengalir menuju penampungan.
5. Temperatur alat yang terukur diasumsikan merata.

1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini ini adalah menganalisis efek temperatur air masuk
absorber dengan variasi debit dan efek temperatur air masuk absorber dengan
kolektor yang divariasikan dengan reflektor terhadap unjuk kerja distilasi kain.
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat menjadi referensi bagi peneliti lain untuk
melakukan penelitian sejenis dan menambah kepustakaan mengenai teknologi
distilasi kain energi surya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
Perkembangan alat distilasi sudah dimulai sejak pertengahan abad ke-19, pada
tahun 1872 di Chili tepatnya di Las Salinas telah didirikan pabrik distilasi untuk
memenuhi kebutuhan masyarakat sekitarnya. Pabrik seluas 5000 m2 ini, pada
musim panas dapat menghasilkan 20.000 liter air segar atau dengan kata lain
prestasi dari alat ini adalah 4L/m2 per hari. Pada tahun 1999, di Jayapura dibuat
suatu alat distilasi dengan menggunakan kolektor surya dengan ukuran 100 x 70
cm. Alat ini mampu menghasilkan 705 ml air bersih (1L/m2) per hari pada cuaca
cerah (Holman, J.P., 1991).
Untuk mengetahui kemampuan alat desalinasi tipe solar still dalam menyerap
energi kalor matahari dan penggunaannya dalam proses kondensasi dibuat alat
distiller dengan plat penyerap panas dan kain di dalamnya serta akrilik sebagai
pentransmisian. Sistem kerja berawal dari air diteteskan melalui pipa dan jatuh pada
kain yang akan menyerap air. Radiasi akan memanaskan plat penyerap panas
melalui akrilik kemudian panas plat memanaskan air pada kain hingga menjadi uap
dan menempel pada permukaan dalam akrilik hingga terkondensasi menjadi air
suling. Pengukuran volume alat sebesar 6 liter dengan luasan plat penyerap panas
900 x 550 mm. Alat ini memiliki efisiensi teoritis maksimum 25,10% dan efisiensi
aktual maksimum 14.33% (Dewantara, dkk., 2018)

5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6

Untuk membandingkan performansi alat distilasi air laut yang menggunakan
bahan dasar kaca dan bahan dasar papan mika maka dibuat alat distilasi dengan
dimensi luas alat 100 x 40 cm, tinggi dinding 20 cm, dan kemiringan penutup 30o
yang dapat menampung air sebanyak 20 liter. Alat distilasi surya dengan bahan
dasar kaca memiliki hasil lebih banyak dengan rata-rata sebesar 324 mL per hari
(Adhie, dkk., 2017).
Dilakukan penelitian untuk mengetahui kenaikan unjuk kerja alat distilasi bak
dengan menggunakan kolektor yang berfungsi untuk menaikkan temperatur air
masuk ke dalam destilator. Reflektor ditambahkan untuk menaikkan energi surya
yang masuk ke dalam destilator. Hasil tertinggi dalam penelitian ini sebesar 0,85
liter diperoleh pada variasi ketinggian 5 mm destilator menggunakan reflektor.
Semakin kecil ketinggian air di dalam destilator maka hasil yang diperoleh akan
semakin banyak. Hasil efisiensi tertinggi juga diperoleh variasi ketinggian 5 mm
destilator menggunakan reflektor yang memimiliki efisiensi rata-rata sebesar
27,4%. Walaupun ketiga alat ini menerima intensitas surya yang sama, namun
jumlah energi surya yang diterima destilator berbeda. Penggunaan reflektor dan
kolektor merupakan cara untuk meningkatkan hasil air distilasi namun belum tentuk
menaikkan efisiensinya (Puja dan Sambada, 2012).
Matahari sebagai sumber energi tak terbatas memancarkan energi radiasi panas
sebesar 1000 W/m2 pada siang hari berdasarkan Standards Test Conditons (STC).
Air dari tangki penyimpanan akan bersirkulasi tanpa menggunakan pompa
pendorong sesuai dengan prinsip termosiphon untuk melewati pipa pengumpul

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7

panas yang terbuat dari tembaga. Hasil dari eksperimen kurang optimal karena
masih terdapat kebocoran pada ruang kolektor (Sidopekso, 2011).
Kaca penutup merupakan komponen penting dalam kolektor yang dapat
mempengaruhi unjuk kerja kolektor. Secara umum diperoleh hasil bahwa dengan
menggunakan dua buah kaca penutup diperoleh hasil efisiensi yang lebih baik
dibandingkan dengan satu kaca penutup. Perbedaan suhu antara digunakan satu
kaca penutup dan dua kaca penutup dapat mencapai 17 oC (Tirtoatmodjo dan
Handoyo, 1999).
Konsentrator paralel semi silindris digunakan untuk meningkatkan penyerapan
kalor, sehingga kinerja pemanas air energi surya semakin meningkat. Dari hasil
penelitian yang dilakukan, diperoleh temperatur tertinggi sebesar 44 oC dengan
radiasi matahari mencapai 1000 W/m2 dengan efisiensi 13%, sedangkan yang tidak
menggunakan penyimpan kalor dihasilkan temperatur sebesar 56 oC dengan radiasi
matahari sebesar 1015 W/m2 dengan efisiensi 17,17% (Karman, Surya, dkk., 2015).
Reflector

Linear

Parabolic

Concentrating

merupakan

alat

untuk

mengumpulkan dan memantulkan secara terfokus energi matahari pada absorber.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui energi berguna dari kolektor dan
mengetahui besarnya efisiensi kolektor. Diperoleh hasil besarnya energi berguna
dari reflektor parabolik sebesar 474,65 W, energi yang tersimpan di dalam tangki
maksimum 440,87 W, dan efisiensi sesaat Reflector Linear Parabolic
Concentrating yaitu 16,23 % - 47,01% (Rahman, dkk., 2017).
Tingginya suhu kerja Photovoltaic dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air.
Sehingga dilakukan penelitian yang bertujuan untuk menghasilkan alat pemanas air

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8

energi surya dengan sel surya sebagai absorber. Alat ini mampu menghasilkan air
dengan temperatur 40 oC dengan jumlah sebanyak 50 liter dalam waktu lima jam
pada saat cuaca cerah (Subarkah dan Belyamin, 2011).
Di dalam kolektor terdapat beberapa komponen diantaranya pipa pemanas
yang berfungsi sebagai media untuk mengalirkan air ke dalam tangki penyimpanan.
Faktor yang dapat mempengaruhi kinerja kolektor antara lain jarak ataupun
diameter belokan pipa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perpindahan
panas yang terjadi pada kolektor pemanas air tenaga surya dengan variasi jarak pipa
tembaga. Diperoleh perpindahan panas konveksi paling besar dengan jarak pipa
tembaga 5 cm yaitu 549,73 W pada intensitas matahari tertinggi 723,33 W/m2
dengan efisiensi perubahan suhu sebesar 33,33 % (Susanto dan Irawan, 2017).
Distilasi merupakan proses untuk memisahkan air dengan kandungan
berbahaya yang ada di dalamnya. Distilasi energi surya dapat menjadi salah satu
cara untuk mendapatkan air bersih yang akan sangat berguna di masa depan.
Penggunaan sirip dapat menambah luas area disitilasi sehingga temperatur dan air
hasil distilasi meningkat. Material absorber menjadi salah satu hal yang harus
diperhatikan untuk meningkatkan temperatur dan hasil air distilasi (Mohan, dkk.,
2017).
Untuk mengetahui produktivitas alat distilasi energi surya dibuat tiga alat yaitu
distilasi surya dengan energi pasif, disitilasi surya dengan kolektor, dan distilasi
surya dengana kolektor yang diberi tambahan tabung tembaga untuk mendapatkan
panas laten. Hasil produktivitas distilasi surya dengan kolektor lebih tinggi 42%
dibandingkan dengan distilasi surya energi pasif (Salim dan Al-Asadi, 2015).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9

2.2 Landasan Teori
Distilasi merupakan sebuah proses pemisahan air yang terkontaminasi dengan
kontaminannya. Di dalam distilasi, terdapat dua proses utama yaitu penguapan dan
pengembunan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya penguapan
antara lain luas permukaan, lama waktu pemanasan, tekanan dan temperatur air,
sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi pengembunan adalah tekanan dan
temperatur.
Komponen utama dalam alat distilasi adalah absorber sebagai tempat
terjadinya penguapan air dan kaca penutup sebagai tempat terjadinya
pengembunan. Agar terjadi penguapan, absorber harus mampu menyerap panas
matahari sehingga absorber diberi warna hitam karena warna hitam memiliki
kemampuan absorbsivitas panas matahari yang baik. Selain itu, temperatur yang
dimiliki kaca penutup juga berpengaruh terhadap proses pengembunan. Semakin
rendah temperatur yang dimiliki oleh kaca penutup, maka pengembunan juga akan
lebih cepat terjadi.
Dalam penelitian ini digunakan distilasi surya dengan absorber berupa kain.
Distilasi ini memanfaatkan prinsip kapilaritas yang dimiliki kain sehingga air yang
masuk ke dalam alat distilasi akan meresap keseluruh bagian absorber dan
menguap. Kain dapat mengalirkan air ke seluruh bagian absorber sedikit demi
sedikit. Karena lapisan yang terbentuk di absorber merata menyebabkan massa air
yang diuapkan sedikit sehingga penguapan dapat berlangsung dengan lebih cepat.
Temperatur air yang akan didistitlasi dapat mempengaruhi besarnya efisiensi
distilasi. Maka untuk menambah temperatur air masuk distilasi, perlu ditambahkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10

kolektor air energi surya. Kolektor bertugas untuk memanaskan terlebih dahulu air
yang akan didistilasi, sehingga temperatur air yang dihasilkan tinggi. Dengan
temperatur air masuk alat distilasi tinggi, maka air dalam absorber tidak
membutuhkan waktu yang lama untuk menguap, sehingga penguapan dapat cepat
terjadi dan hasil yang diperoleh menjadi lebih banyak.
Untuk menambah energi panas yang diterima oleh kolektor, maka kolektor
divariasikan dengan reflektor. Reflektor berfungsi untuk mengumpulkan panas
matahari yang selajutnya akan dipantulkan ke dalam kolektor, sehingga energi
panas matahari yang diterima kolektor menjadi bertambah.
Efisiensi alat distilasi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
energi yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi surya
yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar, 1995). Efisiensi distilasi
dapat dihitung dengan persamaan:
𝜂=

𝑚.ℎ𝑓𝑔
𝑡

𝐴𝑐.∫0 𝐺.𝑑𝑡

× 100%

(1)

Dengan Ƞ adalah efisiensi distilasi (%), m adalah hasil air distilasi (kg), hfg adalah
panas laten penguapan (J/kg), Ac adalah luas alat distilasi (m2), G adalah jumlah
energi surya yang datang (W/m2), dan dt adalah lama waktu pemanasan (detik).
Proses penguapan dari absorber menuju kaca dapat didefinisikan dengan quap
yang merupakan laju penguapan air dari absorber ke permukaan kaca yang dapat
dihitung dengan persamaan:
[𝑃𝑤−𝑃𝑐]
𝑚 𝑥ℎ𝑓𝑔 = 𝑞𝑢𝑎𝑝 = 16.27𝑥10−3 𝑥 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 𝑥 [𝑇𝑤−𝑇𝑐] 𝑥 1000 𝑊⁄ 2
𝑚

(2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11

Dengan m adalah hasil air yang diperoleh (kg/m2), hfg adalah panas laten
penguapan (J/kg), qkonv adalah laju perpindahan panas secara konveksi (W/m2), Pw
merupakan tekanan parsial uap air pada temperatur air (Pa), Pc merupakan tekanan
parsial uap air dalam temperatur kaca penutup (Pa), Tw adalah temperatur absorber
(oC), Tc adalah temperatur kaca (oC).
Dalam proses distilasi terjadi perpindahan panas secara konveksi (qkonv) yang
didefinisikan sebagai laju perpindahan panas secara konveksi (W/m2) yang dapat
dihitung menggunakan:
𝑞𝑢𝑎𝑝 (𝑇𝑤−𝑇𝑐)
𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 = 16,27𝑥10−3 (𝑃𝑤−𝑃𝑐) 𝑊⁄ 2
𝑚

(3)

Tw merupakan temperatur air dalam absorber (oC), Tc merupakan temperatur kaca
penutup (oC), Pw merupakan tekanan parsial uap air pada temperatur air (Pa), dan
Pc merupakan tekanan parsial uap air dalam temperatur kaca penutup (Pa).
Terdapat juga hkonveksi yang merupakan koefisien konveksi W/m2 oC yang dapat
dihitung dengan persamaan:
ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖 =

𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑘𝑠𝑖
(𝑇𝑤−𝑇𝑐)

𝑊⁄
𝑚2 °𝐶

(4)

Dalam penelitian ini digunakan kolektor untuk menambah temperatur air
masuk alat distilasi. Efisiensi kolektor didefinisikan sebagai perbandingan antara
jumlah energi yang digunakan kolektor untuk menaikkan temperatur air terhadap
jumlah energi surya yang datang yang dapat diselesaikan dengan persamaan:
𝑞

𝑐
𝜂𝑐 = 𝐴𝑐.𝐺

(5)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12

dengan Ƞc merupakan efisiensi kolektor (%), qc adalah energi berguna kolektor
(W/m2), Ac adalah luasan kolektor (m2), karena pada penelitian ini digunakan pula
reflektor maka pada luasan kolektor dapat ditambah dengan luasan aperture
reflektor, dan G merupakan energi surya yang datang (W/m2). Besarnya qc dapat
dihitung dengan persamaan:
𝑞𝑐 = 𝑚𝑐 . 𝐶𝑝 . ∆𝑇

(6)

dengan mc merupakan laju aliran massa fluida (kg/s), Cp merupakan kalor spesifik
pada tekanan konstan (kJ/kg.oC), dan ∆T merupakan selisih temperatur air keluar
dan air masuk kolektor (oC).

2.3 Hipotesis
Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan diperoleh dugaan bahwa
penggunaan kolektor dapat meningkatkan temperatur air masuk absorber sehingga
berpengaruh terhadap unjuk kerja alat distilasi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Alat distilasi yang digunakan dalam penelitian ini berjumlah dua buah. Satu
alat distilasi merupakan alat distilasi jenis absorber kain tanpa dilengkapi kolektor
yang selanjutnya disebut sebagai alat pembanding. Sedangkan satu alat distilasi
lainnya dilengkapi dengan kolektor dan divariasikan dengan reflektor untuk
selanjutnya disebut sebagai alat penelitian. Penambahan kolektor bertujuan untuk
menaikkan temperatur air masuk ke dalam absorber guna mempercepat proses
penguapan dalam absorber sehingga hasil distilasi yang diperoleh menjadi lebih
banyak. Sedangkan penambahan reflektor bertujuan untuk menambah energi surya
yang masuk ke dalam kolektor agar temperatur dalam kolektor meningkat sehingga
menghasilkan air dengan temperatur tinggi.
Eksperimen dilakukan selama lima hari yang dilakukan di lapangan terbuka.
Pengambilan data diambil selama delapan jam mulai dari pukul 08.00 WIB sampai
dengan pukul 16.00 WIB.

3.2. Langkah Penelitian
Secara rinci langkah penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan dua model distilasi kain yaitu (1) model distilasi dengan
tambahan kolektor pipa seri sebagai alat penelitian dan (2) model distilasi
tanpa tambahan kolektor sebagai alat pembanding.
2. Mengatur debit aliran air masuk alat distilasi sebesar 2,4 liter/jam.

13

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14

3. Mencatat temperatur dalam absorber (Tw), temperatur kaca penutup (Tc),
jumlah air distilasi yang dihasilkan (liter), energi yang datang dari energi
surya (G). Pengambilan data dilakukan selama 3 (tiga) hari.
4. Melakukan pengulangan langkah (2) dan (3) dengan variasi debit aliran air
masuk alat distilasi sebesar 3 liter/jam dan 3,6 liter/jam.
5. Menyiapkan dua model distilasi yaitu (1) model distilasi dengan kolektor
yang divariasikan dengan reflektor sebagai alat penelitian dan (2) model
distilasi tanpa tambahan kolektor dan reflektor sebagai alat pembanding.
6. Mengatur debit aliran air masuk absorber sebesar 3,6 liter/jam.
7. Melakukan pengulangkan langkah (3) selama 2 (dua) hari. Dengan variasi
luas reflektor 0,33 m2 pada hari ke 4 (empat) dan luas reflektor 0,66 m2
pada hari ke 5 (lima).
8. Melakukan analisis yang disertai dengan pembuatan grafik hubungan
massa air yang dihasilkan dengan debit air masuk absorber, dan efisiensi
alat distilasi dengan debit air masuk absorber pada semua variasi yang
dilakukan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15

3.3. Skema dan Spesifikasi Alat

Gambar 3.1 Distilasi jenis absorber kain
Bak absorber terbuat dari multiplek 62 x 82 cm dengan ketebalan 4,5 cm.
Absorber terbuat dari plat aluminium dengan tebal 1,5 mm dengan luas absorber
56 x 76 cm. Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1, dinding penampung air dilapisi
dengan karet hitam dengan tebal 3 mm yang digunakan sebagai isolasi. Pemasangan
kain pada absorber dibuat bertingkat untuk memudahkan air mengalir melapisi
seluruh lapisan kain. Absorber ditutup dengan kaca dengan tebal 3 mm. Seluruh
bagian absorber dan kain diberi cat warna hitam untuk memaksimalkan penyerapan
energi surya. Absorber dipasang dengan kemiringan 15o agar hasil air distilasi dapat
mengalir menuju talang air.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16

Gambar 3.2 Kolektor energi surya pipa seri
Kolektor terbuat dari multiplek berukuran 62 x 81 cm, dengan ketebalan 4,5
cm dan luas absorber kolektor sebesar 56 x 75 cm. Pipa di dalam kolektor terbuat
dari pipa tembaga yang disusun seri dengan panjang total pipa 3,5 m. Kolektor
ditutup kaca dengan ketebalan 3 mm. Kolektor dipasang dengan kemiringan 30 o.
Seluruh bagian kolektor diberi cat warna hitam.

Gambar 3.3 Kolektor energi surya dengan reflektor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17

Reflektor terbuat dari multiplek dengan ukuran 59 cm x 81 cm. Reflektor
dipasang di sebelah kanan dan kiri kolektor dengan sudut 45o. Reflektor dilapisi
dengan aluminium foil agar pantulan reflektor yang diberikan ke kolektor
maksimal. Pada saat digunakan variasi luasan reflektor 0,33 m2, sebagian luas
reflektor akan ditutup dengan kain terpal untuk menghalangi energi surya yang
masuk.

Gambar 3.4 Alat distilasi kain menggunakan kolektor

Gambar 3.5 Alat distilasi kain dengan kolektor dan reflektor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18

3.4 Variabel yang Divariasikan
Temperatur air masuk divariasikan dengan menggunakan kolektor dan
reflektor. Selain itu, temperatur air masuk juga divariasikan dengan debit air masuk
absorber. Adapun variabel yang divariasikan dalam penelitian ini yaitu variasi 1
dengan debit air masuk absorber 2,4 liter/jam menggunakan kolektor, variasi 2
dengan debit air masuk absorber 3 liter/jam menggunakan kolektor, variasi 3
dengan debit air masuk absorber 3,6 liter/jam menggunakan kolektor, variasi 4
dengan debit air masuk absorber 3,6 liter/jam menggunakan kolektor dan reflektor
dengan luas reflektor 0,33 m2, dan variasi 5 dengan debit air masuk absorber 3,6
liter/jam menggunakan kolektor dan reflektor dengan luas reflektor 0,66 m2.

3.5. Parameter yang Diukur
Pada penelitian ini parameter-parameter yang akan diukur antara lain hasil air
alat penelitian (m1), hasil air alat pembanding (m3), temperatur air masuk alat
penelitian (Tin1), temperatur air masuk kolektor (Tin2), temperatur air keluar alat
penelitian (Tout1), temperature air keluar kolektor (Tout2), temperatur absorber alat
penelitian (Tw1), temperatur absorber kolektor (Tw2), temperatur absorber alat
pembanding (Tw3), temperatur kaca absorber alat penelitian (Tc1), temperatur kaca
kolektor (Tc2), temperatur kaca alat pembanding (Tc3), dan energi surya yang
datang (G). Temperatur akan diukur dalam satuan oC, hasil air dalam liter, dan
energi surya yang datang dalam satuan W/m2.

3.6. Alat Ukur yang Digunakan
Berbagai alat ukur digunakan untuk membantu proses pengambilan data,
adapun alat ukur yang digunakan adalah sebagai berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19

1. Etape Sensor digunakan untuk mencatat ketinggian level air hasil distilasi
dari awal hingga akhir, sehingga dapat diambil rata-rata air yang dihasilkan.
2. TDS Sensor digunakan untuk mengukur suhu yang terdapat pada alat
distilasi. Dalam penelitian ini, digunakan total 3 (tiga) sensor dalam
penelitian ini, 2 (dua) sensor untuk alat distilasi dan 1 (satu) sensor untuk
pembanding.
3. Solar meter digunakan sebagai alat ukur radiasi sinar matahari yang
diperoleh alat distilasi.
4. Stopwatch digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan
dalam pengambilan data.
5. Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume air dalam satuan mL.
6. Arduino 1.8.5 program merupakan program yang digunakan untuk membaca
data yang berasal dari sensor TDS.
3.7. Langkah Analisis Data
Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis dengan langkah-langkah sebagai
berikut:
1. Menganalisis efek temperatur air masuk dengan menggunakan kolektor dan
variasi debit air masuk kolektor terhadap unjuk kerja distilasi pada variasi
1, 2, 3
2. Menganalisis efek temperatur air masuk dengan menggunakan kolektor dan
reflektor terhadap unjuk kerja distilasi pada variasi 3, 4, 5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Penelitian
Data setiap 10 detik untuk semua parameter yang telah dicatat dirata-rata tiap 1
jam. Rata-rata data tiap jam pada semua variasi dapat dilihat pada Tabel 4.1 hingga
Tabel 4.9 berikut:

liter
8
0,00
9
0,02
10
0,18
11
0,30
12
0,44
13
0,57
14
0,65
15
0,65
Rata-rata
per hari

Tw1

Tc1

Tin2

Tout2

Tw2

Kaca

Tout1

Absorber

Air masuk

Tin1

Air keluar

Kaca

m1

Absorber

Jam

Temperatur pada kolektor

Air keluar

Hasil

Temperatur pada distilasi

Air masuk

Tabel 4.1 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 1

Tc2

Energi
Surya

G

C
34,67
45,64
51,49
55,58
52,56
52,61
42,33
40,00

C
31,19
35,53
33,43
38,32
51,23
46,97
39,08
35,40

C
33,47
45,30
49,33
54,62
55,33
52,14
39,71
38,48

C
28,57
35,15
35,07
38,20
35,54
36,14
30,16
30,37

C
34,67
45,64
51,49
55,58
52,56
52,61
42,33
40,00

C
33,23
46,53
49,25
52,71
50,81
47,12
36,80
35,77

C
44,54
73,18
76,65
86,52
65,59
65,95
46,33
48,34

W/m2
211,71
422,09
389,25
547,45
412,96
357,04
80,42
151,72

46,86

38,89

46,05 53,33 33,65

46,86

44,03

63,39

321,58

o

o

o

o

C
36,78
53,07
58,22
63,92
64,53
59,85
47,09
43,21

20

o

o

o

o

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21

Tabel 4.2 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 1
Absorber

Kaca

Temperatur distilasi

Tw3

Tc3

Hasil
Jam
m3

G

C
33,60
49,61
54,90
59,52
62,98
57,66
46,02
41,52

C
32,51
43,86
47,47
52,08
55,07
51,17
40,00
38,31

W/m2
211,71
422,09
389,25
547,45
412,96
357,04
80,42
151,72

50,73

45,06

321,58

o

liter
8
0,00
9
0,00
10
0,00
11
0,55
12
0,65
13
0,67
14
0,70
15
0,75
Rata-rata
per hari

Energi
Surya

o

liter
8
0,00
9
0,13
10
0,34
11
0,55
12
0,86
13
1,06
14
1,27
15
1,35
Rata-rata
per hari

Kaca

Air masuk

Air keluar

Absorber

Kaca

m1

Absorber

Jam

Temperatur pada kolektor

Air keluar

Hasil

Temperatur pada distilasi

Air masuk

Tabel 4.3 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 2

Tin1

Tout1

Tw1

Tc1

Tin2

Tout2

Tw2

Tc2

Energi
Surya

G

C
47,56
58,20
66,52
71,22
55,99
60,34
60,25
41,52

C
38,20
44,28
46,80
51,48
53,02
53,27
48,03
35,74

C
50,40
63,23
70,96
75,15
67,61
68,90
67,41
49,83

C
31,02
35,17
38,61
39,82
36,15
39,18
40,73
31,65

C
47,56
58,20
66,52
71,22
55,99
60,34
60,25
41,52

C
62,68
83,24
97,48
98,29
71,99
81,29
86,54
60,72

C
43,20
51,72
57,75
59,54
50,36
50,83
52,46
41,40

W/m2
372,52
514,95
597,22
615,41
425,35
555,21
477,40
104,89

57,70

46,35

64,19 54,17 36,54

57,70

80,28

50,91

457,87

o

o

o

o

C
42,98
53,49
59,78
63,68
56,47
57,55
57,36
42,03

o

o

o

o

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22

Tabel 4.4 Data rata-rata tiap jam alat pembanding pada variasi 2

Jam
m3
liter
8
0,01
9
0,80
10
0,84
11
0,90
12
1,03
13
1,04
14
1,22
15
1,36
Rata-rata per hari

Kaca

Hasil

Absorber

Temperatur distilasi
Energi
Surya

Tw3

Tc3

G

o

W/m2
372,52
514,95
597,22
615,41
425,35
555,21
477,40
104,89
457,87

o

C
47,68
58,75
66,12
70,46
63,62
65,59
65,46
49,85
60,94

C
40,50
50,18
56,24
60,05
53,63
55,59
56,13
42,95
51,91

liter
8
0,00
9
0,01
10
0,04
11
0,25
12
0,49
13
0,53
14
0,68
15
0,94
Rata-rata
per hari

Kaca

Air masuk

Air keluar

Absorber

Kaca

m1

Absorber

Jam

Temperatur pada kolektor

Air keluar

Hasil

Temperatur pada distilasi

Air masuk

Tabel 4.5 Data rata-rata tiap jam alat penelitian pada variasi 3

Tin1

Tout1

Tw1

Tc1

Tin2

Tout2

Tw2

Tc2

Energi
Surya

G

C
31,00
40,71
55,49
59,26
58,27
56,93
56,68
49,13

C
30,43
38,09
50,67
56,04
53,95
49,67
47,69
43,01

C
33,89
45,37
62,64
68,36
66,77
63,12
6