UNJUK KERJA DESTILATOR AIR ENERGI SURYA DENGAN KONDENSER PASIF BELAKANG ATAS TUGAS AKHIR - Unjuk kerja destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas - USD Repository

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

UNJUK KERJA DESTILATOR AIR ENERGI SURYA
DENGAN KONDENSER PASIF BELAKANG ATAS

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Oleh:
Irvan Prakoso Aji
NIM 105214036

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014
i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PERFORMANCE OF SOLAR WATER DISTILLATION
CONSISTING FACING UPWARDS PASSIVE CONDENSOR
ON REAR SIDE

Final Project
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements
To Obtain The Sarjana Teknik Degree

Presented by:
Irvan Prakoso Aji
NIM 105214036

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2014
ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

v

PLAGIAT

PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRAK

Air merupakan sumber kehidupan. Air yang digunakan seringkali tidak
layak konsumsi karena terkontaminasi dengan garam, bakteri dan logam berat. Air
tersebut akan mengganggu kesehatan jika dikonsumsi sehingga perlu dilakukan

pengolahan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi. Salah satu cara pengolahan air
terkontaminasi adalah destilasi.
Penelitian ini bertujuan mengetahui dan membandingkan unjuk kerja
(efisiensi) pada destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi
surya dengan kondenser pasif. Variasi yang digunakan adalah variasi ketinggian
air 3 cm, variasi ketinggian air 2 cm, variasi ketinggian air 1 cm, variasi
kondenser ditutup terpal dan variasi reflektor.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketinggian air 1 cm memberikan
efisiensi aktual siang tertinggi sebesar 55% dan efisiensi aktual total tertinggi
sebesar 59% dengan G 479,3 Watt/m2. Pemberian tutup terpal pada kondenser
menghasilkan efisiensi aktual total lebih tinggi daripada efisiensi aktual total
destilator air energi surya konvensional. Hal yang sama juga terjadi pada variasi
dengan penambahan reflektor.

Kata kunci: destilasi, kondenser pasif, energi surya

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN

MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT

Water is important for living. However, raw water is often contaminated
by salt, bacteria and heavy metal. Consuming it will increase health risk, therefore
it is consecutive for water processing. One of the ways to process contaminated
water is distillation.
This research aimed at knowing and comparing the efficiency of the
conventional solar water distillator and solar water distillator consisting facing
upwards passive condenser on rear side. Variations were applied on water level of
3 cm, 2 cm and 1 cm. To cover the condenser with tarpaulin and add the reflectors
were also done as variation of 1 cm water level.
The result of this research showed that water level 1 cm variation had the
highest day actual efficiency 55% and highest total actual efficiency 59% with G
479,3 Watt/m2. Condenser covered with tarpaulin variation had the total actual
efficiency highest then the solar water distillator conventional. Same result also

happened in reflector variation.

Keywords: distillation, passive condenser, solar energy

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI

TERPUJI

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .............................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ........... vi
ABSTRAK ....................................................................................................... vii
ABSTRACT ..................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xxii
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ................................................................. 1
B. Perumusan Masalah ........................................................................ 4
C. Tujuan Penelitian............................................................................ 4
D. Batasan Masalah ............................................................................. 4

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

E. Manfaat Penelitian.......................................................................... 6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori Destilasi ...................................................................... 7
B. Penelitian Yang Pernah Dilakukan ................................................ 13
BAB III. METODE PENELITIAN
A. Skema Alat Penelitian .................................................................... 16
B. Variabel yang Divariasikan ............................................................ 17
C. Parameter yang Diukur ................................................................... 20
D. Langkah Penelitian ......................................................................... 21
E. Langkah Pengolahan Data .............................................................. 23
BAB IV. DATA DAN PEMBAHASAN
A. Data yang Diperoleh ....................................................................... 26

B. Pengolahan Data ............................................................................. 42
C. Pembahasan .................................................................................... 79
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan..................................................................................... 88
B. Saran ............................................................................................... 89
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 91
LAMPIRAN ..................................................................................................... 93

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1

Tabel Pengambilan Data .............................................................. 22

Tabel 3.2

Tabel Sifat Uap Air dan Uap Jenuh ............................................. 24

Tabel 4.1

Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 27

Tabel 4.2

Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 27

Tabel 4.3

Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 28

Tabel 4.4

Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 28

Tabel 4.5

Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 29

Tabel 4.6

Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 29

Tabel 4.7

Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 30

Tabel 4.8

Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 30

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Tabel 4.9

Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 31

Tabel 4.10 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 31
Tabel 4.11 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 32
Tabel 4.12 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 32
Tabel 4.13 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 33
Tabel 4.14 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 33
Tabel 4.15 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 34
Tabel 4.16 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 34
Tabel 4.17 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 35
Tabel 4.18 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 35

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Tabel 4.19 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 36
Tabel 4.20 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 36
Tabel 4.21 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 37
Tabel 4.22 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 37
Tabel 4.23 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 38
Tabel 4.24 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 38
Tabel 4.25 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 39
Tabel 4.26 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 39
Tabel 4.27 Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 40
Tabel 4.28 Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 40

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Tabel 4.29 Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 41
Tabel 4.30 Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 41
Tabel 4.31 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ................................. 42
Tabel 4.32 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm .............. 47
Tabel 4.33 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ................................. 49
Tabel 4.34 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm .............. 55
Tabel 4.35 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ................................. 57
Tabel 4.36 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-2 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm .............. 62
Tabel 4.37 Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................ 64
Tabel 4.38 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-1 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal ...... 70

xvii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Tabel 4.39 Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ................................................... 72
Tabel 4.40 Data yang Telah Diolah Dari Percobaan ke-2 Destilator
Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor ................................. 77

xviii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Posisi Kondenser Pasif Belakang Atas..................................... 5

Gambar 2.1

Destilator .................................................................................. 8

Gambar 2.2

Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas .......................................................................... 10

Gambar 2.3

Proses Kerja Destilator Air Energi Surya Konvensional ......... 11

Gambar 2.4

Proses Kerja Destilator Air Energi Surya dengan
Kondenser Pasif Belakang Atas ............................................... 11

Gambar 3.1

Destilator Air Energi Surya Konvensional............................... 16

Gambar 3.2

Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas .......................................................................... 17

Gambar 3.3

Ketinggian Air Terkontaminasi yang Didestilasi ..................... 18

Gambar 3.4

Destilator Air Energi Surya Konvensional
dengan Reflektor ...................................................................... 19

Gambar 3.5

Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser
Belakang Atas Ditutup Terpal .................................................. 19

Gambar 3.6

Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas dan Reflektor ................................................... 20

Gambar 4.1

Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada
Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian
Air 3 cm ................................................................................... 48

xix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 4.2

Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Ketinggian Air 3 cm .................................................... 48

Gambar 4.3

Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm ............................. 49

Gambar 4.4

Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada
Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian
Air 2 cm ................................................................................... 55

Gambar 4.5

Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Ketinggian Air 2 cm .................................................... 56

Gambar 4.6

Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm ............................. 56

Gambar 4.7

Grafik Hubungan Efisiensi teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada
Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Ketinggian
Air 1 cm ................................................................................... 63

Gambar 4.8

Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Ketinggian Air 1 cm .................................................... 63

Gambar 4.9

Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Ketinggian Air 1 cm ............................. 64

Gambar 4.10 Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada
Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Kondenser
Ditutup Terpal .......................................................................... 70
Gambar 4.11 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Kondenser Ditutup Terpal ........................................... 71

xx

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Kondenser Ditutup Terpal .................... 71
Gambar 4.13 Grafik Hubungan Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Energi
Surya yang Datang (G) Terhadap Waktu Tiap Hari Pada
Destilator Air Energi Surya dengan Variasi Reflektor .......... 78
Gambar 4.14 Grafik Efisiensi Teoritis (ηteoritis) dan Efisiensi Aktual
(ηaktual) Harian Pada Destilator Air Energi Surya dengan
Variasi Reflektor ...................................................................... 78
Gambar 4.15 Grafik Efisiensi Aktual Siang (ηaktual siang) dan Efisiensi
Aktual Total (ηaktual total) Harian Pada Destilator Air Energi
Surya dengan Variasi Reflektor ............................................... 79

xxi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh .................................................... 93
Lampiran 2. Foto Alat Penelitian ..................................................................... 94

xxii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah
Air merupakan sumber kehidupan. Setiap makhluk hidup
membutuhkan air, tidak terkecuali manusia. Manusia sangat memerlukan
air untuk berbagai kepentingan seperti untuk minum, masak, mencuci,
mandi dll. Berdasarkan sumber air, terdapat dua jenis air yaitu air tawar
dan air asin. Air tawar adalah air yang berasal dari sumber mata air yang
berada di bawah tanah atau dari air hujan. Air asin adalah air yang berasal
dari laut dengan kandungan garam yang tinggi. Air asin tidak dapat
dikonsumsi oleh manusia secara langsung karena kandungan garam
tersebut. Menurut Kusnaedi (2010:5) air yang digunakan harus memenuhi
syarat dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Secara kualitas, air harus
tersedia pada kondisi yang memenuhi syarat kesehatan. Kualitas air dapat
ditinjau dari segi fisika, kimia, dan biologi. Air yang dapat digunakan
untuk keperluan sehari-hari harus memenuhi standar baku air rumah
tangga.
Permasalahan ketersediaan air sekarang ini sangat beragam.
Permasalahan tersebut antara lain terbatasnya sumber air dan pencemaran
air. Terbatasnya sumber air adalah kondisi dimana sumber air yang
tersedia tidak mencukupi kebutuhan air yang digunakan. Hal tersebut
disebabkan

oleh

beberapa

faktor,

1

yaitu

musim

kemarau

yang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2

berkepanjangan, daerah yang menurut letak geogafisnya memungkinkan
sulitnya ditemui sumber air, dan berkurangnya sumber air karena ulah
manusia. Selain itu, permasalahan air yang lain adalah pencemaran air.
Menurut Effendi (2003:12), pencemaran air adalah masuk atau
dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke
dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai ke
tingkat

tertentu

yang menyebabkan tidak

lagi

berfungsi

sesuai

peruntukannya. Pencemaran air berdampak pada banyak hal. Menurut A
World Bank Country Study dalam buku yang berjudul Indonesia:
Environment and Development (1994:29), air yang tidak bersih untuk
diminum langsung adalah salah satu sumber utama dari penyakit di
Indonesia, dan keterbatasan fasilitas sanitasi adalah penyebab utama dari
pencemaran tinja pada sumber-sumber air perkotaan.
Destilator air energi surya adalah alat yang pada dasarnya memiliki
prinsip kerja seperti alat penyulingan pada umumnya yaitu memisahkan air
dari zat pengotor. Prinsip kerja destilator air energi surya adalah
menguapkan air terkontaminasi dengan bantuan panas matahari dan
memindahkan uap air tersebut ke tempat lain untuk selanjutnya
dikondensasi kembali. Air terkontaminasi yang diuapkan dapat terpisah
dari unsur lainnya karena perbedaan titik didih sehingga diperoleh air
murni. Alat tersebut dapat digunakan untuk memisahkan air dari bakteri,
logam berat, mineral, dan garam. Destilator air energi surya konvensional
umumnya terdiri dari bak destilator dengan kaca penutup yang berfungsi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3

sebagai jalur masuknya sinar matahari sekaligus tempat pengembunan uap
air. Proses penguapan dan pengembunan pada destilator air jenis ini terjadi
di satu ruangan yaitu di bak destilator. Permasalahan pada destilator air
energi surya konvensional adalah terbatasnya ruangan pada bak destilator.
Hal tersebut membuat proses penguapan pada air terkontaminasi tidak
berjalan dengan cepat karena konsentrasi uap air di dalam ruangan bak
destilator menjadi terlalu tinggi dan berakibat pada kuantitas produk hasil
destilasi yang kurang maksimal. Untuk itu diperlukan ruangan tambahan
berupa kondenser pasif agar konsentrasi uap air dapat berpindah sebagian
menuju kondenser sehingga proses penguapan dapat berjalan lebih cepat
dan produk hasil destilasi meningkat. Kondenser pasif ini dirancang agar
memiliki volume yang sama dengan volume bak destilator dan dipasang di
bagian belakang bak destilator.
Destilator energi surya dengan kondenser atas sangat cocok untuk
diterapkan dalam mengatasi permasalahan keterbatasan air di Indonesia
karena memiliki prinsip kerja yang relatif sederhana, menggunakan energi
yang mudah dan murah untuk didapat dan terbuat dari bahan yang telah
tersedia di pasaran sehingga proses pembuatannya relatif mudah.
Keuntungan alat destilator energi surya sebagai penjernih air di antaranya
tidak memerlukan biaya tinggi dalam pembuatannya, pengoperasian dan
perawatannya mudah (Kunze, 2001). Selain itu, destilator yang telah
dilengkapi dengan kondenser pasif ini adalah solusi dari permasalahan
pada destilator air energi surya konvensional.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4

B. Perumusan Masalah
Bagaimana efisiensi destilator air energi surya dengan penambahan
kondenser pasif atas yang terletak di bagian belakang bak destilator
menghadap ke atas yang selanjutnya disebut sebagai kondenser pasif
belakang atas dengan volume bak 281,25 liter dan perbandingan volume
bak destilator dengan kondenser 1:1?

C. Tujuan Penelitian
1. Membuat alat destilasi air energi surya dengan kondenser pasif
belakang atas
2. Meneliti efisiensi alat destilasi air energi surya dengan kondenser
pasif belakang atas
3. Membandingkan efisiensi alat destilasi air energi surya dengan
kondenser pasif belakang atas dengan alat destilasi energi surya
konvensional tanpa kondenser pasif

D. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini terdapat batasan masalah yang perlu dijelaskan agar
tidak menimbulkan pengertian yang berbeda-beda. Istilah tersebut adalah :
1. Bak destilator
Bak destilator adalah bak destilasi jenis horizontal dengan kaca yang
terletak dibagian atas. Bak destilator yang digunakan memiliki volume
281,25 liter dengan kemiringan kaca penutup 15˚.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5

2. Kondenser pasif belakang atas
Kondenser pasif belakang memiliki dimensi dan volume yang sama
dengan bak destilator. Bagian penutup kondenser menggunakan bahan
pelat alumunium dengan ketebalan 0,3 mm. Kondenser terpasang di
bagian belakang bak destilator dan dipasang dengan posisi seperti
pada gambar:

Gambar 1.1. Posisi Kondenser Pasif Belakang Atas

3. Ketinggian air terkontaminasi pada bak destilator yang diteliti
sebanyak 3 variasi :
a. 10 mm
b. 20 mm
c. 30 mm
4. Variasi kondenser pasif ditutup dengan terpal plastik menggunakan
ketinggian air terkontaminasi pada bak destilator dengan ketinggian

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
6

10 mm. Kondenser ditutup dengan terpal plastik dengan asumsi
kondenser tidak menerima energi matahari atau kalor dari luar.
5. Variasi penambahan reflektor pada bak destilator menggunakan
ketinggian air terkontaminasi pada bak destilator 10 mm.
6. Air yang digunakan adalah air sumur Universitas Sanata Dharma dan
tidak dipanaskan terlebih dahulu sebelum didestilasi.
7. Rugi-rugi akibat gesekan pada saluran masuk air terkontaminasi dan
saluran keluar air hasil destilasi diabaikan.
8. Energi pantulan (ρ) dan energi serapan (α) pada air terkontaminasi
saat dipanaskan diabaikan.

E. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk menambah kepustakaan tentang
destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas yang
selanjutnya dapat digunakan sebagai referensi bagi peneliti yang akan
melakukan penelitian serupa.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. Dasar Teori Destilasi
Destilator energi surya adalah alat yang pada dasarnya memiliki
prinsip kerja seperti alat penyulingan yaitu untuk memisahkan air dari zat
yang tidak diinginkan atau zat kontaminan. Komponen utama destilator
adalah bak destilator dengan kaca penutup pada bagian atas. Bak destilator
memiliki fungsi sebagai tempat penampung air yang akan didestilasi dan
sebagai absorber energi surya. Untuk memperbesar absorpsivitas energi
surya maka bak dicat dengan warna hitam. Menurut Cengel (2000:589) cat
hitam memiliki absorpsivitas sebesar 0,97 sehingga dapat menyerap energi
surya dengan baik. Kaca penutup pada bagian atas memiliki fungsi sebagai
penutup bak agar uap air di dalam bak air tidak keluar. Penggunaan kaca
sebagai penutup dimaksudkan agar energi surya dapat masuk dengan
mudah ke dalam bak air. Selain itu, kaca penutup juga berfungsi sebagai
kondenser agar uap air di dalam bak air dapat mengembun atau berubah
fase menjadi cair. Bak air umumnya juga dilengkapi dengan saluran masuk
air terkontaminasi yang akan didestilasi, saluran keluar air hasil destilasi
dan sistem pengatur volume air yang akan didestilasi. Sistem pengatur
tersebut berfungsi mengatur volume air yang akan didestilasi sesuai
dengan keinginan. Jumlah volume air yang terlalu banyak dapat
mengakibatkan proses penguapan berjalan lambat sedangkan jumlah

7

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
8

volume air yang terlalu sedikit dapat mengakibatkan suhu di dalam bak
destilator terlalu tinggi dan kaca penutup menjadi pecah. Pengaturan
volume perlu dilakukan untuk mendapatkan hasil destilasi yang maksimal.

Gambar 2.1 Destilator

Proses destilasi menggunakan proses penguapan dan pengembunan.
Energi surya yang datang memanasi bak destilator dan diserap oleh air
terkontaminasi yang didestilasi. Akibatnya air tersebut berubah fase dari
cair menjadi gas berupa uap air. Pada proses ini, bahan-bahan yang
mengkontaminasi air tidak dapat berubah fase dan terpisah dari air yang
telah menjadi gas. Uap air yang bersentuhan dengan kaca akan
mengembun. Pengembunan tersebut diakibatkan suhu lingkungan di
bagian kaca luar lebih rendah dibandingkan suhu bak air di bagian kaca
dalam sehingga panas mengalir dari uap air menuju lingkungan. Embun
mengalir ke saluran keluar karena posisi kaca yang miring.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9

Kondensor pasif adalah suatu volume yang dapat ditambahkan pada
alat destilasi air energi matahari, misalnya berbentuk kotak. Penggunaan
kondensor pasif diharapkan meningkatkan efisiensi alat destilasi air energi
surya karena:
1. Dapat

meningkatkan

kecepatan

proses

pengembunan

(temperaturnya dapat diupayakan rendah),
2. Dapat meningkatkan kapasitas pengembunan karena pengembunan
tidak hanya terjadi di kaca tetapi juga di kondensor pasif,
3. Dapat mempercepat proses penguapan. Berpindahnya sejumlah
massa uap air dari bak destilator ke kondensor menyebabkan massa
uap air di bak destilator berkurang sehingga penguapan dapat lebih
cepat,
4. Dengan kondensor energi panas dalam uap air dapat digunakan
untuk penguapan air pada tingkat berikutnya atau disimpan dalam
penyimpan panas untuk proses destilasi air pada malam hari. Tanpa
kondensor energi uap air hanya akan dibuang di kaca.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10

Gambar 2.2. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas

Mekanisme perpindahan massa uap air dari bak air ke kaca penutup
pada alat destilasi air terjadi secara: konveksi alami, purging dan difusi.
Sebagian besar massa uap air berpindah secara konveksi alami dan hanya
sebagian kecil yang berpindah secara purging dan difusi. Mekanisme
perpindahan massa uap air dari destilator ke dalam kondensor pasif pada
alat destilasi air dengan kondensor pasif terjadi secara: purging dan difusi.
Sebagian besar massa uap air berpindah secara purging dan hanya
sebagian kecil yang berpindah secara difusi.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11

Gambar 2.3. Proses kerja destilator air energi surya konvensional

Gambar. 2.4 Proses kerja destilator air energi surya dengan kondenser
pasif belakang atas

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12

Konveksi alami adalah mekanisme berpindahnya massa uap air karena
perbedaan temperatur. Molekul air yang mempunyai temperatur lebih
tinggi akan mempunyai energi kinetik yang lebih besar dan dapat lepas
dari permukaan air (menguap). Purging adalah mekanisme berpindahnya
massa uap air yang disebabkan adanya perbedaan tekanan. Uap air akan
mengalir dari tempat yang mempunyai tekanan lebih tinggi ke tempat yang
mempunyai tekanan lebih rendah. Difusi adalah mekanisme berpindahnya
massa uap air yang disebabkan perbedaan konsentrasi uap air. Uap air
akan mengalir dari tempat dengan konsentrasi uap tinggi ke tempat dengan
konsentrasi uap rendah. Menurut Fath (1993), besar perpindahan massa
uap air dari destilator ke kondensor pasif dengan mekanisme purging
sebanding dengan perbandingan antara volume kondensor pasif dengan
jumlah volume kondensor pasif dan destilator.

𝑚 𝑝𝑢𝑟𝑔𝑖𝑛𝑔

𝑚 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑝𝑎𝑛

Efisiensi

alat

=

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑑𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑑𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 +𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟

destilasi

energi

surya

didefinisikan

(2.1)

sebagai

perbandingan antara jumlah energi yang digunakan dalam proses
penguapan air dengan jumlah radiasi surya yang datang selama waktu
tertentu (Arismunandar, 1995):
𝜂=

𝑚 𝑔 .𝑕 𝑓𝑔
𝑡

𝐴𝐶 0 𝐺.𝑑𝑡

(2.2)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13

dengan AC adalah luas alat destilasi (m2), dt adalah lama waktu pemanasan
(detik), G adalah energi surya yang datang (W/m2), hfg adalah panas laten
air (kJ/(kg)) dan mg adalah massa uap air (kg). Massa uap air (mg) dapat
diperkirakan dengan persamaan matematis berikut (Arismunandar, 1995):

𝑚𝑔. 𝑕𝑓𝑔 = 𝑞𝑢𝑎𝑝 = 16,27. 10−3 . 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 .
𝑃 −𝑃

𝑊
𝐶
𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 = 8,84. 10−4 𝑇𝑊 − 𝑇𝐶 + 268,9.10
3 −𝑃 . 𝑇𝑊
𝑊

𝑃𝑊 −𝑃𝐶
𝑇𝑊 −𝑇𝐶
1

3

. 𝑇𝑊 − 𝑇𝐶

(2.3)

(2.4)

Dengan quap adalah bagian dari energi matahari yang digunakan untuk
proses penguapan (kW/m2), qkonv adalah bagian dari energi matahari yang
berpindah karena konveksi (kW/m2), PW adalah tekanan parsial uap air
pada temperatur air (N/m2), PC adalah tekanan parsial uap air pada
temperatur kaca penutup (N/m2), TW adalah temperatur air (K) dan TC
adalah temperatur kaca penutup (K).

B. Penelitian Yang Pernah Dilakukan
Alat destilasi air laut energi surya menggunakan arang sebagai absorber
sekaligus sebagai sumbu menghasilkan efisiensi 15% di atas alat destilasi
jenis sumbu. Pada penelitian ini alat destilasi diposisikan miring dan air
laut dialirkan dari satu sisi alat kesisi lain yang lebih rendah (Naim et. al.,
2002a). Penelitian alat destilasi energi surya menggunakan penyimpan
panas dengan material berubah fase menghasilkan air destilasi 4,536 L/m2

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14

dalam 6 jam atau setara dengan efisiensi 36,2%. Material penyimpan
panas yang digunakan adalah air lilin parafin dan minyak parafin. Dengan
menggunakan bahan penyimpan panas alat destilasi ini dapat bekerja siang
dan malam (Naim et. al., 2002b). Penelitian alat destilasi surya satu tingkat
menggunakan aspal sebagai penyimpan panas dapat bekerja siang dan
malam. Efisiensi yang dihasilkan sampai 51%. Proses destilasi pada
malam hari memberikan kontribusi sebanyak 16% dari total air destilasi
yang dihasilkan. Alat destilasi ini dilengkapi dengan penyembur air
(Badran, 2007). Penelitian alat destilasi energi surya jenis kolam tunggal
seluas 3m2 di Amman, Jordania menggunakan campuran garam,
pemberian warna lembayung dan arang untuk meningkatkan daya serap air
terhadap energi surya menghasilkan peningkatan efisiensi sebesar 26%
(Nijmeh et. al., 2005). Penelitian destilasi energi surya dengan posisi
kondensor di bagian bawah destilator dan posisi destilator miring
menghasilkan kenaikan efisiensi yang cukup baik sehingga dapat
menghasilkan air destilasi sebanyak 5,1 kg/(m2.hari). Posisi alat destilasi
yang miring menyebabkan terjadinya sirkulasi alami udara yang
mendorong uap air ke kondensor di bagian bawah. Pada alat destilasi
dengan posisi miring berpindahnya uap air disebabkan oleh beda tekanan
destilator dengan kondensor dan sirkulasi alami (Fath et. al.,2004).
Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan kondensor pasif
di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 50% (Fath et.
al., 1993). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15

kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi
sebesar 48% sampai 70% jika kondensor mengalami pendinginan (Bahi et.
al., 1999). Penelitian destilasi air energi surya dengan kondensor pasif
menghasilkan efisiensi yang berbeda pada posisi kondensor yang berbeda.
Posisi kondensor di bagian atas alat destilasi menghasilkan efisiensi 15,1%
sementara pada posisi di bawah dihasilkan efisiensi 30,54%. (Ahmed,
2012)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Skema Alat Penelitian
Alat destilator air energi surya pada penelitian ini terdiri dari :
1. Alat destilator air energi surya konvensional atau destilator air energi
surya tanpa kondenser pasif belakang atas (Gambar 3.1).
2. Alat destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas
(Gambar 3.2).

Gambar 3.1. Destilator Air Energi Surya Konvensional

16

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17

Gambar 3.2. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser Pasif
Belakang Atas

B. Variabel yang Divariasikan
Variabel yang divariasikan antara lain :
1. Ketinggian air terkontaminasi di dalam bak destilator (Gambar 3.3)
a. 10 mm
b. 20 mm
c. 30 mm
2. Konfigurasi alat destilator air energi surya :
a. Destilator air energi surya konvensional
b. Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor
(Gambar 3.3)
c. Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas
ditutup terpal plastik (Gambar 3.4).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18

d. Destilator air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas
dan reflektor (Gambar 3.5).

(a)

(b)

(c)

Gambar 3.3. Ketinggian Air Terkontaminasi yang Didestilasi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19

Gambar 3.4. Destilator Air Energi Surya Konvensional dengan
Reflektor

Gambar 3.5. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser
Belakang Atas Ditutup Terpal

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20

Gambar 3.6. Destilator Air Energi Surya dengan Kondenser
Pasif Belakang Atas dan Reflektor

C. Parameter yang Diukur
Parameter yang diukur antara lain :
1. Temperatur air terkontaminasi di dalam bak destilator (TW)
2. Temperatur kaca penutup (TC)
3. Temperatur kondenser pasif belakang atas (TK)
4. Volume air hasil destilasi yang dihasilkan oleh bak destilator (VBak)
5. Volume air hasil destilasi yang dihasilkan oleh kondenser pasif
belakang atas (VKond)
6. Energi surya yang datang (G)
7. Lama waktu pengambilan data (t)

Pengukuran temperatur pada air terkontaminasi, udara pada kondenser
pasif dan kaca penutup menggunakan sensor temperature TDS (Dallas

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
21

Semiconductor Temperature Sensor), pengukuran pertambahan
volume air hasil destilasi menggunakan level kapasitif dan
pengukuran energi surya yang datang menggunakan Solar Meter yang
telah dikalibrasi terlebih dahulu dengan Pyranometer. Pemeriksaan
atau monitoring kinerja alat ukur dan data yang telah didapat
menggunakan software microcontroller Arduino 1.5.2. Pengambilan
data setiap 1 skema penelitian adalah 6 hari dan dalam 1 hari
pengambilan data dilakukan selama 8 jam dimulai pukul 08.00 WIB
sampai dengan 16.00 WIB.

D. Langkah Penelitian
Langkah penelitian antara lain:
1. Persiapan dan penyusunan alat.
Penyusunan alat dilakukan sesuai dengan masing-masing skema alat.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
22

Tabel 3.1. Tabel Pengambilan Data

No

Destilator acuan

Variasi konfigurasi
destilator

Variasi
ketinggian
air
10 mm

1

2

Destilator air energi
surya konvensional

Destilator air energi
surya konvensional
dengan reflektor

Destilator air energi
surya dengan kondenser
pasif atas

20 mm
30 mm

Destilator air energi
surya dengan kondenser
pasif atas ditutup terpal
plastik
Destilator air energi
surya dengan kondenser
pasif belakang atas dan
reflektor

10 mm

10 mm

2. Pemasangan soket TDS dan level, soket baterai pada Stalker.
Pemasangan

soket

baterai

adalah

awal

pengambilan

data.

Pengambilan data dilakukan pada masing-masing skema destilator
secara bergantian dan bersamaan dengan destilator air energi surya
konvensional sebagai acuan pembanding.
3. Pemeriksaan dalam pengambilan data.
Pemeriksaan dilakukan dengan cara menghubungkan logger dengan
perangkat laptop dan pemeriksaan data menggunakan software
Arduino. Pengambilan data dilakukan selama 8 jam perhari selama 6
hari berturut-turut untuk masing-masing variabel yang divariasikan.
4. Pencatatan data.
Pencatatan data yang dilakukan secara otomatis oleh stalker antara
lain TW, TK, TC, G, t dilakukan setiap 6 detik dan pencatatan manual

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
23

yang dilakukan peneliti antara lain VBak, VKond dilakukan sebelum
pengambilan data dan sesudah pengambilan data.
5. Pemeriksaan alat setelah pengambilan data.
Pemeriksaan dilakukan untuk memastikan kesiapan alat jika
digunakan pada pengambilan data pada hari berikutnya. Kesiapan alat
yang dimaksud adalah tidak terjadi kebocoran pada alat dan tidak
terjadi error pada instrumen alat ukur.

E. Langkah Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dalam beberapa langkah yang harus dilakukan:
1. Memilah data yang akan digunakan yaitu mencari data pada kondisi
TW lebih besar dibandingkan TC karena persamaan 2.2, 2.3 dan 2.4
hanya dapat digunakan dengan syarat TW >TC.
2. Interpolasi tekanan parsial uap air pada temperatur air (PW) dengan
fungsi TW, tekanan parsial pada kaca penutup (PC) dengan fungsi TC,
dan panas laten air (hfg) dengan fungsi TW. Interpolasi dilakukan
berdasar pada Tabel 3.2. Sifat Air dan Uap Jenuh.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
24

Tabel 3.2. Tabel Sifat Uap Air dan Uap Jenuh
T
(˚C)

P (bar)

hfg
(kJ/kg)

T
(˚C)

P (bar)

hfg
(kJ/kg)

0,01
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

0,006112
0,006566
0,007054
0,007575
0,008129
0,008719
0,009346
0,010010
0,010720
0,011470
0,012270
0,013120
0,014010
0,014970
0,015970
0,017040
0,018170
0,019360
0,020630
0,021960
0,023370
0,024860
0,026420
0,028080
0,029820
0,031660

2500,8
2498,3
2495,9
2493,6
2491,3
2488,9
2486,6
2484,3
2481,9
2479,6
2477,2
2474,9
2472,5
2470,2
2467,8
2465,5
2463,1
2460,8
2458,4
2456,0
2453,7
2451,4
2449,0
2446,6
2444,2
2441,8

26
27
28
29
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100

0,033600
0,035640
0,037780
0,040040
0,042420
0,047540
0,053180
0,059400
0,066240
0,073750
0,081980
0,091000
0,100900
0,111600
0,123300
0,157400
0,199200
0,250100
0,311600
0,385500
0,473600
0,578000
0,701100
0,845300
1,013250

2439,5
2437,2
2434,8
2432,4
2430,0
2425,3
2420,5
2415,8
2411,0
2406,2
2401,4
2396,6
2391,8
2387,0
2382,1
2370,1
2357,9
2345,7
2333,3
2320,8
2308,3
2295,6
2282,8
2269,8
2256,7

3. Menghitung panas yang berpindah ke tutup dengan cara konveksi
(qkonveksi) menggunakan persamaan (2.4)
4. Menghitung panas yang berpindah ketutup dengan cara penguapan
(quap) menggunakan persamaan (2.3)
5. Menghitung massa uap air (mg) menggunakan persamaan (2.3)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
25

6. Menghitung efisiensi (η) menggunakan persamaan (2.2) dengan luas
bidang penerima energi surya adalah luas alas destilator (AC) sebesar
1,125 m2. Khusus variasi reflektor luasan bidang penerima energi
surya adalah luas alas destilator ditambah luas reflektor (AC
sebesar 2,2375 m2.

reflektor)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data yang Diperoleh
Pengambilan data berdasarkan variasi skema alat:
1. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya
dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 1
cm.
2. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya
dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 2
cm.
3. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya
dengan kondenser pasif belakang atas. Ketinggian air yang didestilasi 3
cm.
4. Destilator air energi surya konvensional dan destilator air energi surya
dengan kondenser pasif belakang atas ditutup terpal plastik. Ketinggian
air yang didestilasi 1 cm.
5. Destilator air energi surya konvensional dengan reflektor dan destilator
air energi surya dengan kondenser pasif belakang atas dan reflektor.
Ketinggian air yang didestilasi 1 cm.

Pengambilan data mendapatkan hasil sebagai berikut :

26

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
27

Tabel 4.1. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 25 November 2013
Jam
ke-

1
2
3
4
5
5
6
8

Konvensional

Menggunakan Kondensor

TC

TW

Vbak

TC

TKond

TW

(°C)

(°C)

(liter)

(°C)

(°C)

(°C)

(liter) (liter)

31,1
34,0
38,3
38,7
36,3
34,1
31,8
31,2

33,2
36,5
41,9
45,4
45,9
43,6
40,7
39,4

0,00
0,03
0,04
0,13
0,34
0,49
0,59
0,61

41,5
33,9
37,5
37,4
35,0
32,5
29,6
29,3

40,0
36,3
39,7
41,5
40,3
37,0
33,8
32,9

33,6
37,9
42,2
45,5
45,1
42,0
38,6
37,2

0,00
0,25
0,26
0,27
0,33
0,34
0,39
0,40

Total

0,61

Total

Vbak

VKond

0,00
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
0,22
0,23

G
(watt/m2)

524,2
282,7
503,1
449,6
306,1
95,8
114,6
66,7

0,64

Tabel 4.2. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 26 November 2013
Jam
ke-

1
2
3
4
5
6
7
8

Konvensional

Menggunakan Kondensor

TC

TW

VBak

TC

TKond

TW

(°C)

(°C)

(liter)

(°C)

(°C)

(°C) (liter) (liter)

42,0
47,1
46,1
45,0
40,7
35,7
33,1
-

31,1
41,0
50,5
52,0
51,5
47,0
42,8
-

0,0
0,0
0,04
0,20
0,42
0,63
0,78
-

40,9
46,0
43,8
42,5
37,7
33,0
30,7
-

36,2
43,9
47,6
47,7
32,0
40,1
35,7
-

30,2
40,2
48,6
49,7
48,5
43,1
39,0
-

Total

0,78

Total

VBak

0,0
0,05
0,07
0,14
0,22
0,29
0,35
-

VKond

0,0
0,03
0,03
0,03
0,05
0,09
0,12
-

0,46

G
(watt/m2)

553,0
678,9
564,7
449,5
342,0
178,7
99,6
-

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
28

Tabel 4.3. Data Percobaan ke-3 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 27 November
2013
Ja
m
ke1
2
3
4
5
6
7
8

Konvensional

Menggunakan Kondensor

G

TC
(°C)
24,0

TW
(°C)
28,5

VBak
(liter)
0,00

TC
(°C)
25,3

TKond
(°C)
26,1

TW
(°C)
27,5

VBak VKond (watt/m2)
(liter) (liter)
0,00 0,00
0,0

27,8
30,4
32,8
30,0
31,6
30,3

26,7
26,9
29,9
36,4
36,5
37,5

0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

27,0
29,4
33,7
30,5
31,8
31,4

26,6
28,5
32,1
33,3
33,4
34,3

25,6
26,2
29,3
35,8
35,5
36,4

0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00

0,0
102,2
305,1
83,5
196,7
249,0

30,7
38,1
Total

0,29
0,29

31,8

34,5
Total

36,9

0,03 0,12
0,15

241,2

Tabel 4.4. Data Percobaan ke-4 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm

Jam

Tanggal 28 November
2013
Konvensional

Menggunakan Kondensor

G

ke-

TC
(°C)

TW
(°C)

VBak
(liter)

TC
(°C)

TKond
(°C)

TW
(°C)

VBak VKond (watt/m2)
(liter) (liter)

1
2
3
4
5
6
7

38,1
34,7
41,2
42,8
42,2
43,8
37,8

33,3
37,3
45,0
50,4
51,2
51,9
50,7

0,02
0,02
0,02
0,12
0,32
0,51
0,74

39,7
34,0
40,5
43,5
43,0
40,5
35,7

36,8
37,0
43,0
46,4
46,6
45,5
42,9

32,6
39,2
46,3
51,4
51,2
50,1
46,8

0,01
0,01
0,02
0,08
0,22
0,41
0,58

0,00
0,02
0,02
0,02
0,02
0,16
0,31

463,9
247,2
438,7
460,4
528,6
344,0
233,6

8

35,3
Total

47,8

0,87
0,87

33,3

39,1
Total

44,6

0,66 0,38
1,04

158,8

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
29

Tabel 4.5. Data Percobaan ke-5 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 29 November
2013
Ja
m

Konvensional

Menggunakan Kondensor

ke-

TC

TW

VBak

TC

TKond

TW

1
2
3
4
5
6
7

(°C)
31,6
31,3
31,1
35,1
34,7
35,5
35,1

(°C)
41,3
42,8
42,9
47,1
48,8
48,9
48,4

(liter)
0,07
0,47
0,64
0,64
0,85
1,07
1,40

(°C)
31,2
30,5
31,7
37,1
35,7
35,7
35,5

(°C)
32,7
32,9
33,3
39,3
38,8
38,4
37,8

(°C) (liter) (liter)
35,9 0,03 0,01
37,3 0,05 0,01
37,1 0,06 0,08
41,9 0,08 0,08
42,9 0,13 0,10
42,5 0,20 0,14
42,1 0,26 0,21

34,3
Total

47,9

1,62
1,62

34,6

37,2 41,6
Total

8

VBak

VKond

0,29 0,23
0,52

G
(watt/m2
)
168,6
92,5
261,1
353,3
251,9
204,6
198,3
164,2

Tabel 4.6. Data Percobaan ke-6 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 3 cm
Tanggal 30 November
2013
Ja
m
ke-

Konvensional

Menggunakan Kondensor

TC

TW

VBak

TC

TKond

TW

VBak

(°C)

(°C)

(liter)

(°C)

(°C)

(°C) (liter) (liter)

1
2
3
4
5

37,8
35,4
40,0
35,9
36,1

34,4
40,5
43,9
45,1
45,1

0,12
0,05
0,08
0,20
0,31

39,9
34,6
39,9
36,0
35,9

36,2
36,9
41,8
40,0
40,3

32,7
41,0
44,9
45,6
45,5

6
7
8

34,6
33,1
30,5
Total

43,5
41,1
39,0

0,40
0,54
0,58
0,58

33,8
32,0
29,5

37,8 43,8
35,7 41,5
33,4 39,4
Total

0,0
0,05
0,09
0,18
0,30

VKond

G
(watt/m2
)

0,0
0,01
0,01
0,01
0,02

565,8
275,1
442,6
368,7
401,1

0,40 0,13
0,51 0,24
0,55 0,29
0,84

187,4
81,0
47,1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
30

Tabel 4.7. Data Percobaan ke-1 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Jam
ke1
2
3
4
5
6
7
8

Tanggal 3 Desember 2013
Konvensional
TC
TW
VBak
(°C)
(°C)
(liter)
36,3
42,0
39,3
38,7
32,5
41,3
36,1
32,8
Total

38,3
47,2
45,2
45,9
40,2
44,9
43,4
39,8

0,01
0,01
0,10
0,14
0,31
0,32
0,39
0,43
0,43

Menggunakan Kondensor
G
TC TKond TW VBak VKond (watt/m2)
(°C) (°C) (°C) (liter) (liter)
35,6
38,9
35,5
36,4
29,0
38,3
33,1
30,4

37,3
43,2
39,0
40,1
35,5
41,8
37,9
34,9
Total

35,1
43,4
42,4
42,5
37,2
41,6
41,9
39,8

0,00 0,00
0,00 0,00
0,07 0,01
0,09 0,01
0,16 0,03
0,22 0,02
0,28 0,06
0,32 0,12
0,43

324,1
289,1
98,4
172,6
0,0
379,4
92,3
48,1

Tabel 4.8. Data Percobaan ke-2 yang Didapat Alat Destilator Air Energi Surya
dengan Variasi Ketinggian Air 2 cm

Jam
ke1
2
3
4
5
6
7
8

Tanggal 4 Desember 2013
Konvensional
TC
TW
VBak
(°C)
(°C)
(liter)
40,7
43,3
48,1
49,7
51,6
55,1
50,5
43,5
Total

43,2
48,7
54,2
56,7
59,2
63,3