UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA ABSORBER KAIN BERSEKAT MENGGUNAKAN KOLEKTOR PIPA PARALEL TUGAS AKHIR - Unjuk kerja distilasi air energi surya absorber kain bersekat menggunakan kolektor pipa paralel - USD Repository

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA
ABSORBER KAIN BERSEKAT MENGGUNAKAN
KOLEKTOR PIPA PARALEL
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan
Guna memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin

Disusun Oleh :
WAHYU SETYAJI
NIM : 155214069

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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PERFORMANCE OF SOLAR WATER DISTILATION
WITH WICK PARTITION ABSORBER USING
PARALLEL PIPE COLLECTOR
FINAL PROJECT
Asked Like One To drive a
Bachelor of Engineering degree
Mechanical Engineering Study Program

Presented by :
WAHYU SETYAJI
NIM : 155214069

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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan dengan sesunguhnya bahwa Tugas Akhir
dengan judul :

UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA ABSORBER
KAIN BERSEKAT MENGGUNAKAN
KOLEKTOR PIPA PARALEL

Yang dibuat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Starta-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, 26 November 2018
Penulis

Wahyu Setyaji
(155214069)

v

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Nama

: Wahyu Setyaji

Nomor Mahasiswa

: 155214069

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah dengan judul :

UNJUK KERJA DISTILASI AIR ENERGI SURYA ABSORBER
KAIN BERSEKAT MENGGUNAKAN
KOLEKTOR PIPA PARALEL

Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata
Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola
dalam bentuk pangkalan data, mempublikasikan di internet atau media lain untuk
kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin kepada saya selama masih

mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 26 November 2018
Yang menyatakan

Wahyu Setyaji
(155214069)

vi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRAK
Air bersih merupakan keperluan sehari-hari masyarakat terutama untuk minum dan
memasak. Sumber air yang ada sering terkontaminasi dengan tanah, garam (air
laut), logam berat, bakteri atau bahan lain yang merugikan. Air dalam kondisi ini
dapat merugikan kesehatan jika digunakan untuk minum atau memasak, untuk itu
air tersebut harus dijernihkan lebih dahulu. Banyak cara untuk menjernihkan air
yang terkontaminasi, salah satunya dengan cara distilasi. Proses distilasi air

memerlukan energi panas untuk menguapkan air yang terkontaminasi sebelum
diembunkan dan menghasilkan air jernih. Energi panas untuk proses distilasi dapat
berasal dari berbagai sumber, salah satunya adalah energi surya. Pada distilasi
hanya ada dua proses yang terjadi yaitu proses penguapan dan pengembunan. Pada
penelitian kali ini peneliti akan memperbaiki proses penguapan pada alat distilasi
kain bersekat yaitu dengan menambahkan kolektor sebagai pemanasan awal air
yang akan didistilasi. Pada penelitian ini terdapat tiga alat yang akan digunakan
yaitu alat distilasi kain sebagai pembanding, serta alat distilasi kain bersekat dan
alat distilasi kain bersekat menggunakan kolektor pipa paralel sebagai alat
penelitian. Laju aliran air masuk pada alat pembanding diatur sebesar 1,8 liter/jam
dan pada pada alat penelitian divariasikan sebesar 1,2 liter/jam, 1,8 liter/jam, dan
2,4 liter/jam. Kenaikan hasil air alat distilasi kain bersekat pada variasi laju aliran
1,8 liter/jam adalah sebesar 0,05 liter/0,42m2.8jam atau sebesar 5,6 %, sedangkan
pada variasi laju aliran 1,2 liter/jam dan 2,4 liter/jam hasil air alat distilasi kain
bersekat lebih kecil dibandingkan dengan alat distilasi kain. Hasil air alat distilasi
kain bersekat menggunakan kolektor lebih tinggi dibandingkan dengan alat distilasi
kain, pada laju aliran 1,2 liter/jam selisih hasil air sebesar 19 % dan pada laju aliran
1,8 liter/jam sebesar 28%. Dengan menggunakan kolektor pada alat distilasi kain
bersekat didapatkan kenaikan hasil air pada laju aliran 1,8 liter/jam sebesar 16,2 %
dan pada laju aliran 1,2 liter/jam sebesar 42,2 %.

Kata kunci : absorber, kolektor, distilasi

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
Clean water is a daily necessity for the community, especially for drinking and
cooking. The existing water sources are often contaminated with soil, salt (sea
water), heavy metals, bacteria or other harmful substances. Water in this condition
can be detrimental to health if used for drinking or cooking, for that water must be
cleared first. There are many ways to purify contaminated water, one of which is
by distillation. The water distillation process requires heat energy to vaporize
contaminated water before it is condensed and produces clear water. Heat energy
for the distillation process can come from various sources, one of which is solar
energy. In distillation there are only two processes that occur, namely the process
of evaporation and condensation. In this research, the researcher will improve the
evaporation process in the distillation wick of insulated cloth, namely by adding the
collector as the initial heating of the water to be distilled. In this study there are
three tools that will be used, namely cloth distillation as a comparison, and a

distillation apparatus of insulated cloth and distillation cloth wick using parallel
pipe collectors as a research tool. The rate of flow of water in the comparator is set
at 1.8 liters/hour and the research device varied by 1.2 liters/hour, 1.8 liters/hour,
and 2.4 liters/hour. The increase in water yield of the sealed cloth distillation
apparatus at a flow rate variation of 1.8 liters/hour is 0.05 liters/0.42m2.8hours or
5.6%, while the flow rate variations are 1.2 liters/hour and 2, 4 liters/hour of water
produced by distillation of insulated wick is smaller than that of cloth distillation.
The water yield of the insulated distillation apparatus uses a collector higher than
the cloth distillation apparatus, at a flow rate of 1.2 liters/hour the water yield
difference is 19% and at a flow rate of 1.8 liters/hour by 28%. Using the collector
on the insulated cloth distillation apparatus obtained an increase in water yield at
a flow rate of 1.8 liters/hour at 16.2% and at a flow rate of 1.2 liters/hour at 42.2%.
Keywords: absorber, collector, distillation

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas

segala berkat dan karunia-Nya, sehingga tugas akhir ini dapat terlaksana dengan
lancar serta penulis dapat menyelesaikan naskah tugas akhir yang berjudul “Unjuk
Kerja Distilasi Air Energi Surya Absorber Kain Bersekat Menggunakan
Kolektor Pipa Paralel”. Tugas akhir ini disusun sebagai syarat kelulusan pada
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata
Dharma.
Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terimakasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa.
2. Keluarga tercinta Antonius Sunardi (ayah), Yulia Dwi Sugini (ibu),
Martinus Andri (kakak), dan Veronica Ana Maria (kakak) yang telah
memberikan doa dan dukungan yang diberikan baik secara moral maupun
material yang tak ternilai harganya.
3. Bapak Sudi Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc., Ph.D selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
4. Bapak Ir. PK. Purwadi, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
5. Bapak Ir. Franciscus Asisi Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen
pembimbing yang telah banyak membantu dan memberikan bimbingan

dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.
6. Bapak Doddy Purwadianto, M.T., Selaku dosen pembimbing akademik
yang telah memberikan dukungan selama proses pengerjaan tugas akhir ini.
7. Seluruh dosen dan laboran Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma, yang telah memberikan pengetahuan selama
kuliah.
8. Brigitta Erlien Mutiara Yuliastuti yang selalu memberikan semangat dan
dukungan secara moral.
ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

9. Teman dan sahabat : Dimas Hanung Pamungkas, Winih Arga Christian,
Natanael Simamora, Natan Andang Pratiwan, Daniel Pakpahan, Robertus
Landung, Albertus Sigit Adrianto, Julianto Tomas Geraldo, Andriana
Nathalia, Gregorius Widyatmoko, Albertus Satrio, Deo, dan teman-teman
kelas surya serta teman-teman teknik mesin yang tidak dapat saya sebutkan
satu per satu.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu secara langsung
maupun tidak langsung yang telah memberikan dukungan.

Tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu saran dan kritik
sangat diharapkan guna penyempurnaan. Semoga naskah tugas akhir ini dapat
bermanfaat sebagaimana mestinya untuk semua pihak.

x

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.............................................................................................. i
HALAMAN JUDUL............................................................................................. ii
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................ iii
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................. vi
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 .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang........................................................................................ 1
1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................... 4
1.3 Rumusan Masalah .................................................................................. 4
1.4 Batasan Masalah ..................................................................................... 5
1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 6
2.1 Penelitian Terdahulu ............................................................................... 6
2.2 Landasan Teori ....................................................................................... 7
2.3 Hipotesis ............................................................................................... 16

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................... 17
3.1 Metodologi Penelitian .......................................................................... 17
3.2 Langkah Penelitian ............................................................................... 20
3.3 Skema dan Spesifikasi Alat .................................................................. 21
3.4 Variabel yang Divariasikan .................................................................. 23
3.5 Parameter yang Diukur ......................................................................... 24
3.6 Alat Ukur yang Digunakan ................................................................... 24
3.7 Langkah Analisis Data.......................................................................... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 26
4.1 Data Penelitian...................................................................................... 26
4.2 Hasil Perhitungan ................................................................................. 31
4.3 Analisis Unjuk Kerja pada Variasi 1, 2, dan 3 ..................................... 39
4.4 Analisis hkonv dan ΔT pada Variasi 1, 2, dan 3 ..................................... 42
4.5 Analisis Unjuk Kerja pada Variasi 4 dan 5 ......................................... 47
4.6 Analisis hkonv dan ΔT Variasi 4 dan 5................................................... 53
4.7 Analisis qc dan quap pada Variasi 1 dan 4 Serta Variasi 2 dan 5 ........... 56
BAB V PENUTUP .............................................................................................. 61
5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 61
5.2 Saran ..................................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 63
LAMPIRAN ......................................................................................................... 65

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 1 ........................ 26
Tabel 4.2 Data rata-rata tiap jam distilasi kain bersekat pada variasi 1 .......... 27
Tabel 4.3 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 2 ........................ 27
Tabel 4.4 Data rata-rata tiap jam distilasi kain bersekat pada variasi 2 .......... 28
Tabel 4.5 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 3 ........................ 28
Tabel 4.6 Data rata-rata tiap jam distilasi kain bersekat pada variasi 3 .......... 29
Tabel 4.7 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 4 ........................ 29
Tabel 4.8 Data rata-rata tiap jam distilasi kain bersekat pada variasi 4 .......... 30
Tabel 4.9 Data rata-rata tiap jam distilasi kain pada variasi 5 ......................... 30
Tabel 4.10 Data rata-rata tiap jam distilasi kain bersekat pada variasi 5 ......... 31
Tabel 4.11 Efisiensi dan hasil air distilasi kain dan distilasi kain bersekat ...... 33
Tabel 4.12 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain pada variasi 1 ..................... 33
Tabel 4.13 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain bersekat pada variasi 1 ...... 34
Tabel 4.14 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain pada variasi 2 .................... 34
Tabel 4.15 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain bersekat pada variasi 2 ...... 34
Tabel 4.16 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain pada variasi 3 .................... 35
Tabel 4.17 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain bersekat pada variasi 3 ...... 35
Tabel 4.18 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain pada variasi 4 .................... 36
Tabel 4.19 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain bersekat pada variasi 4 ...... 36
Tabel 4.20 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain pada variasi 5 .................... 37
Tabel 4.21 Koefisien qkonv dan quap distilasi kain bersekat pada variasi 5 ...... 37
Tabel 4.22 Koefisien qc dan ηc pada variasi 4 ................................................ 38
Tabel 4.23 Koefisien qc dan ηc pada variasi 5 ................................................ 38
Tabel 4.24 Perbandingan hasil air teoritis dan aktual distilasi kain
dengan distilasi kain bersekat pada variasi 2 ................................. 45

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema alat distilasi air yang umum ............................................... 8
Gambar 2.2 Distilasi air energi surya jenis absorber bak .................................. 9
Gambar 2.3 Distilasi Air Energi Surya Jenis Absorber Kain........................... 10
Gambar 2.4 Distilasi air jenis perpaduan ........................................................ 12
Gambar 2.5 Aliran air dalam absorber ............................................................. 16
Gambar 3.1 Tahapan dan langkah-langkah penelitian ..................................... 19
Gambar 3.2 Distilasi air jenis kain bersekat.................................................... 21
Gambar 3.3 Kolektor pipa paralel ................................................................... 22
Gambar 3.4 Alat distilasi air energi surya kain bersekat menggunakan
kolektor pipa paralel .................................................................... 23
Gambar 4.1 Perbandingan efisiensi antara distilasi kain dengan distilasi
kain bersekat pada variasi 1, 2, dan 3 .......................................... 39
Gambar 4.2 Perbandingan hasil air antara distilasi kain dan distilasi kain
bersekat pada variasi 1, 2, dan 3 .................................................. 40
Gambar 4.3 Perbandingan hkonv terhadap energi surya yang datang pada
variasi 1 ........................................................................................ 42
Gambar 4.4 Perbandingan ΔT terhadap energi surya yang datang pada
variasi 1 ........................................................................................ 42
Gambar 4.5 Perbandingan hkonv terhadap energi surya yang datang pada
variasi 2 ........................................................................................ 44
Gambar 4.6 Perbandingan ΔT terhadap energi surya yang datang pada
variasi 2 ........................................................................................ 44
Gambar 4.7 Perbandingan hkonv terhadap energi surya yang datang pada
variasi 3 ........................................................................................ 46
Gambar 4.8 Perbandingan ΔT terhadap energi surya yang datang pada
variasi 3 ........................................................................................ 46
Gambar 4.9 Perbandingan efisiensi distilasi kain dengan distilasi kain
bersekat pada variasi 4 dan 5 ....................................................... 47

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.10 Perbandingan hasil air distilasi kain dengan distilasi kain
bersekat pada variasi 4 dan 5 ..................................................... 48
Gambar 4.11 Perbandingan hasil air tiap jam antara distilasi kain
dengan distilasi kain bersekat pada variasi 4 ............................. 49
Gambar 4.12 Perbandingan ΔT tiap jam antara distilasi kain dengan
distilasi kain bersekat pada variasi 4 ......................................... 50
Gambar 4.13 Perbandingan hasil air tiap jam antara distilasi kain
dengan distilasi kain bersekat pada variasi 5 ............................. 51
Gambar 4.14 Perbandingan ΔT tiap jam antara distilasi kain dengan
distilasi kain bersekat pada variasi 5 ......................................... 52
Gambar 4.15 Perbandingan hkonv terhadap energi surya yang datang
pada variasi 4 ............................................................................. 53
Gambar 4.16 Perbandingan ΔT terhadap energi surya yang datang pada
variasi 4 ..................................................................................... 53
Gambar 4.17 Perbandingan hkonv terhadap energi surya yang datang
pada variasi 5 ............................................................................. 54
Gambar 4.18 Perbandingan ΔT terhadap energi surya yang datang pada
variasi 5 ..................................................................................... 55
Gambar 4.19 Grafik perbandingan qc terhadap energi surya yang datang
pada variasi 4 dan 5 ................................................................... 56
Gambar 4.20 Perbandingan energi berguna distilasi kain dengan distilasi
kain bersekat pada variasi 4 dan 5 ............................................. 57
Gambar 4.21 Perbandingan energi berguna distilasi kain dengan distilasi
kain bersekat tanpa adanya penambahan qc .............................. 58
Gambar 4.22 Perbandingan energi berguna dan hasil air antara distilasi
kain dengan distilasi kain bersekat menggunakan kolektor
dan tanpa kolektor ..................................................................... 59

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar Alat Distilasi Kain dan Distilasi Kain Bersekat ............. 65
Lampiran 2. Gambar Alat Ukur yang Digunakan ............................................. 66
Lampiran 3. Tabel Sifat Air dan Uap Jenuh ..................................................... 67
Lampiran 4. Tabel Sifat Air .............................................................................. 68

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

1

BAB
1 I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Air merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang digunakan

terutama untuk minum. Tidak semua daerah di Indonesia mempunyai sumber air
yang layak konsumsi, seperti di pulau Nipah (Kepulauan Riau) mengalami
kesulitan air bersih (garudamiliter.blogspot.com). Sumber air yang ada sering kali
telah terkontaminasi dengan tanah, garam (air laut) atau bahan lain. Air dalam
kondisi tersebut dapat mengganggu kesehatan jika digunakan secara langsung,
untuk itu air tersebut harus dijernihkan terlebih dahulu. Salah satu cara yang dapat
digunakan untuk memperoleh air bersih dari air yang terkontaminasi adalah dengan
distilasi air. Dalam distilasi air hanya ada dua proses yang di lakukan yaitu
penguapan dan pengembunan. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya proses
penguapan di antaranya adalah memperluas permukaan zat cair, meniupkan udara
di atas permukaan, mengurangi tekanan dan memanaskan zat cair. Sedangkan
faktor-faktor yang mempengaruhi pengembunan antara lain adalah suhu, tekanan
dan kelembaban. Proses distilasi air dimulai dari penguapan air kotor (air
terkontaminasi) kemudian mengembunkan kembali uap tersebut. Uap yang berasal
dari air kotor tidak membawa zat-zat yang mencemarinya sehingga air yang
dihasilkan dari pengembunan uap ini sudah layak untuk dikonsumsi.
Pada proses penguapan air kotor diperlukan energi panas, Salah satu sumber
energi panas yang murah dan mudah didapat di Indonesia adalah energi surya. Alat

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

2

distilasi air energi surya terdiri dari 2 (dua) komponen utama yakni absorber dan
penutup kaca. Absorber berfungsi sebagai tempat air kotor yang akan didistilasi
sekaligus sebagai penyerap energi surya. Penutup kaca berfungsi untuk mencegah
energi panas dari energi surya yang sudah masuk ke dalam kotak distilasi tidak
mudah terbuang ke lingkungan. Penutup kaca juga berfungsi sebagai tempat
mengembunnya uap dari proses penguapan air kotor.
Unjuk kerja suatu alat distilasi energi surya ditentukan oleh jumlah air bersih
yang dapat dihasilkan, unjuk kerja kolektor dan unjuk kerja destilator. Banyak
faktor yang mempengaruhi jumlah air distilasi yang di hasilkan diantaranya:
keefektifan absorber dalam menyerap energi surya, keefektifan kaca dalam
mengembunkan uap air, jumlah massa/volume air yang terdapat pada alat distilasi,
luas permukaan air yang akan didistilasi, lama waktu pemanasan, dan temperatur
air yang masuk kedalam alat distilasi. Absorber harus terbuat dari bahan dengan
absorbtivitas energi surya yang baik, untuk meningkatkan absorbtivitas umumnya
absorber dicat dengan warna hitam. Kaca penutup tidak boleh terlalu panas karena
jika kaca terlalu panas maka uap akan sukar untuk mengembun. Jumlah
massa/volume air dalam alat distilasi tidak boleh terlalu banyak karena akan
memperlama proses penguapan. Tetapi jika massa/volume air dalam alat distilasi
terlalu sedikit maka alat distilasi akan mudah rusak karena terlalu panas (umumnya
kaca penutup akan pecah). Temperatur air yang masuk alat distilasi harus di
usahakan sudah tinggi. Semakin tinggi temperatur air yang masuk maka proses
penguapan akan semakin cepat dan air distilasi yang di hasilkan akan semakin
banyak sehingga unjuk kerja alat distilasi semakin besar. Cara yang dapat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3

digunakan untuk membuat temperatur air menjadi tinggi adalah dengan pemanasan
awal air yang akan di distilasi misalnya dengan menggunakan kolektor plat datar
pipa paralel. Unjuk kerja alat distilasi yang mengunakan kolektor plat datar pipa
paralel di Indonesia belum banyak sehingga masih perlu dilakukan penelitian
tentang hal ini.
Permasalahan yang ada dalam distilasi air energi surya adalah masih
rendahnya unjuk kerja. Hal tersebut disebabkan karena kurang efektifnya proses
penguapan dan pengembunan. Jenis distilasi yang banyak dipakai adalah jenis
absorber bak dan jenis absorber kain. Jenis absorber bak adalah jenis distilasi yang
paling sederhana tetapi unjuk kerja yang dihasilkan jenis ini termasuk yang
terendah. Rendahnya unjuk kerja distilasi jenis absorber bak disebabkan jumlah
massa air yang cukup banyak di bak mengakibatkan proses penguapan tidak cepat
berlangsung. Jenis absorber kain bersekat mempunyai unjuk kerja yang lebih baik
dibandingkan jenis absorber bak. Hal tersebut disebabkan pada jenis absorber kain
bersekat air yang akan di distilasi dialirkan pada kain dan tertampung pada sekat
sehingga akan menghasilkan lapisan air yang tipis pada kain dan menyebabkan air
lebih cepat menguap. Proses penguapan ini akan semakin cepat jika air yang di
alirkan pada kain dan tertampung pada sekat bertemperatur tinggi, maka
sebelumnya air yang didistilasi akan dipanaskan terlebih dahulu dengan kolektor
pipa paralel energi surya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

4

1.2

Identifikasi Masalah
Dalam latar belakang telah dijelaskan bahwa pada alat distilasi air energi

surya, hanya ada dua proses yang terjadi yaitu penguapan dan pengembunan. Proses
penguapan di antaranya dipengaruhi oleh waktu dan temperatur. Waktu pemanasan
dan penguapan dapat diperlama dengan sekat dan pengaturan laju aliran.
Temperatur dapat di naikkan dengan kolektor dan pengaturan laju aliran. Pada
penelitian ini akan diteliti laju aliran yang menghasilkan unjuk kerja terbaik pada
alat distilasi kain bersekat menggunakan kolektor paralel. Dalam penelitian ini lama
waktu pemanasan akan divariasikan dengan penambahan kain, sekat, dan
pengaturan laju aliran air masukan. Temperatur air masukan alat distilasi kain
bersekat akan di variasi dengan menggunakan kolektor.

1.3

Rumusan Masalah
Berdasarkan dari pemaparan identifikasi masalah dapat dirumuskan rumusan

masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana efek temperatur air masukan terhadap unjuk kerja (efisiensi
dan hasil air) distilasi kain bersekat?
2. Bagaimana efek laju aliran (hkonv dan ΔT) terhadap unjuk kerja distilasi
kain bersekat?

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

5

1.4

Batasan Masalah
Agar topik tidak meluas penulis membatasi penelitian. Batasan-batasan

masalah yang diterapkan dalam penelitian ini adalah:
1. Alat distilasi kain dengan laju aliran 1,8 l/jam digunakan sebagai
pembanding
2. Temperatur absorber dan kaca di asumsikan merata
3. Luasan alat distilasi kain dan distilasi kain bersekat sebesar 0,42 m2,
dan luasan kolektor sebesar 0,43 m2
4. Proses penguapaan dan pengembunan dianalisis menggunakan
persamaan Darcy Weisbach

1.5

Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah menganalisis efek laju aliran air masuk dan

temperatur air masukan alat distilasi terhadap unjuk kerja relatif antara alat distilasi
kain dan distilasi kain bersekat.
Manfaat yang diperoleh dari penelitian adalah :
1. Dapat dikembangkan untuk membuat prototype dan produk teknologi
alat distilasi air energi surya, sehingga membantu memenuhi kebutuhan
air bersih masyarakat khususnya di daerah yang kesulitan air bersih.
2.

Menambah kepustakaan teknologi distilasi air energi surya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

6

2 II
BAB
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Penelitian Terdahulu
Beberapa penelitian tentang faktor yang mempengaruhi unjuk kerja alat

distilasi air enegi surya diantaranya: Pengaruh temperatur sekitar, jumlah energi
surya yang diterima alat distilasi [1]. Pengaruh bahan dan bentuk absorber [2],
pengaruh tebal dan kemiringan kaca penutup [3], pengaruh ketinggian air di bak air
[4], pengaruh kondensor pasif eksternal maupun internal pada distilasi [5].
Penelitian pendinginan kaca pada alat distilasi air energi surya jenis absorber kain
dengan kaca tunggal mendapatkan adanya laju alir massa air pendingin optimum
sebesar 1,5 m/s dibawah atau di atas nilai optimum tersebut akan menyebabkan
turunnya unjuk kerja [6]. Penelitian yang sama pada jenis konvensional dengan
kaca tunggal mendapatkan bahwa dengan mengikut sertakan efek penguapan unjuk
kerja dapat naik sampai 20% [7]. Penelitian pendinginan kaca pada jenis
konvensional dengan cara penyemprotan air dapat menaikkan unjuk kerja 15,7%
sampai 31,8% dengan interval penyemprotan 20 dan 10 menit [8]. Penelitian
pendinginan kaca pada jenis konvensional dengan mevariasikan laju alir massa air
pendingin antara 100 ml/menit sampai 1800 ml/menit mendapatkan nilai optimum
laju aliran pada 250 ml/menit dan menghasilkan kenaikkan unjuk kerja sebesar
30,5% [9]. Keuntungan alat distilasi energi surya sebagai penjernih air diantaranya
tidak memerlukan biaya tinggi dalam pembuatannya, pengoperasian dan
perawatannya mudah [10]. Alat distilasi air laut energi surya menggunakan arang

6

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

7

sebagai absorber sekaligus sebagai sumbu menghasilkan efisiensi 15% diatas alat
distilasi jenis sumbu. Pada penelitian ini alat distilasi diposisikan miring dan air laut
dialirkan dari satu sisi alat kesisi lain yang lebih rendah [11]. Penelitian alat distilasi
energi surya menggunakan penyimpan panas dengan material berubah fasa
menghasilkan air distilasi 4,536 l/m2 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 distilasi ini
dapat bekerja siang dan malam [12]. Penelitian alat distilasi surya satu tingkat
menggunakan aspal sebagai penyimpan panas dapat bekerja siang dan malam.
Efisiensi yang dihasilkan sampai 51%. Proses distilasi pada malam hari
memberikan kontribusi sebanyak 16% dari total air distilasi yang dihasilkan. Alat
distilasi ini dilengkapi dengan penyembur air [13]. Penelitian alat distilasi energi
surya jenis kolam tunggal seluas 3 m2 di Amman, Jordania menggunakan campuran
garam, pemberian warna lembayung dan arang untukmeningkatkan daya serap air
terhadap energi surya menghasilkan peningkatan efisiensi sebesar 26% [14].

2.2

Landasan Teori
Dalam distilasi air hanya ada dua proses yang dilakukan yaitu penguapan dan

pengembunan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya proses
penguapan air diantaranya adalah luasan permukaan, lama waktu pemanasan, dan
temperatur air. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pengembunan
antara lain adalah suhu, tekanan, dan kelembaban. Komponen utama yang terdapat
pada sebuah alat distilasi energi surya pada umumnya adalah bak air dan kaca

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

8

penutup (Gambar 2.1). Bak air juga berfungsi sebagai absorber yakni sebagai
penyerap energi surya untuk memanasi air yang akan di distilasi. Kaca penutup juga
berfungsi sebagai kondenser yang berfungsi mengembunkan uap air. Bagian lain
yang umum terdapat pada alat distilasi adalah saluran masuk air terkontaminasi dan
saluran keluar air bersih. Komponen penting lainnya adalah pengatur jumlah massa
air dalam alat distilasi agar tidak terlalu banyak dan konstan.

Gambar 2.1 Skema alat distilasi air yang umum

Distilasi air energi surya jenis absorber bak (Gambar 2.2) dan distilasi air
energi surya jenis absorber kain (Gambar 2.3) merupakan dua jenis alat distilasi air
energi surya yang banyak digunakan untuk mendapatkan air layak minum dari air
yang terkontaminasi. Proses penguapan air yang terkontaminasi dan proses
pengembunan uap air merupakan dua proses utama pada alat distilasi air energi
surya. Pada proses penguapan air yang terkontaminasi bagian yang menguap hanya
air dan zat-zat yang mengkontaminasi air tertinggal di absorber. Oleh sebab itu

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

9

pada proses pengembunan uap air akan dihasilkan air bersih yang layak diminum.
Proses penguapan pada distilasi air energi surya terjadi di absorber dan proses
pengembunan terjadi di kaca penutup. Semakin tinggi temperatur kaca maka proses
pengembunan akan semakin buruk begitu juga sebaliknya, semakin rendah
temperatur kaca maka proses pengembunan akan menjadi lebih baik

Gambar 2.2 Distilasi air energi surya jenis absorber bak

Keunggulan distilasi air energi surya jenis absorber bak diantaranya: tidak
memerlukan pengaturan aliran air masukkan dan tidak ada kerugian energi panas
karena keluarnya air yang tidak menguap dari alat distilasi. Sedangkan
kelemahannya adalah unjuk kerja distilasi jenis absorber bak merupakan yang
terendah dibandingkan distilasi jenis lainnya, misalnya jenis absorber kain.
Rendahnya unjuk kerja pada distilasi air energi surya jenis absorber bak
diantaranya disebabkan proses penguapan yang kurang efektif. Kurang efektifnya
proses penguapan disebabkan jumlah massa air yang besar tiap satuan luas

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

10

absorber. Selain itu, posisi absorber yang tidak sejajar dengan kaca penutup
menyebabkan terjadinya efek bayangan pada permukaan air sehingga jumlah energi
surya yang dapat diterima menjadi berkurang.

Gambar 2.3 Distilasi Air Energi Surya Jenis Absorber Kain

Keunggulan distilasi air energi surya jenis absober kain adalah proses
penguapan yang lebih baik dibandingkan jenis absorber bak. Hal tersebut
disebabkan karena jumlah massa air tiap satuan luas absorber yang jauh lebih kecil
dibandingkan jenis absorber bak. Selain itu posisi absorber yang sejajar dengan
kaca penutup menyebabkan jumlah energi surya yang diterima jenis absorber kain
lebih besar dibandingkan jenis absorber bak. Kelemahan distilasi jenis absorber
kain adalah diperlukannya pengaturan aliran air masukkan dan adanya kerugian

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

11

energi panas yang keluar alat distilasi karena tidak semua air terkontaminasi yang
dialirkan di absorber dapat menguap. Air yang tidak menguap akan keluar sebagai
air panas dan ini merupakan kerugian energi panas yang cukup besar.
Distilasi jenis perpaduan (Gambar 2.4) yang di tambah sekat memiliki
keunggulan dari jenis distilasi sebelumnya, keunggulannya adalah penguapan yang
lebih baik disebabkan jumlah massa air tiap satuan luas absorber yang jauh lebih
kecil. Selain itu posisi absorber yang sejajar dengan kaca penutup menyebabkan
jumlah energi surya yang diterima jenis absorber kain lebih besar, dan yang
terpenting adalah tidak adanya kerugian energi panas yang keluar alat distilasi hal
ini karena disebabkan oleh sekat yang terpasang pada absorber kain, sekat
berfungsi sebagai penahan air pada absorber agar air yang mengalir pada alat
distilasi ini tidak terbuang mengalir, kain berfungi sebagai media untuk menambah
laju kecepatan penguapan, karena jumlah massa air tiap satuan luas diperkecil
dengan kain maka membuat proses penguapan akan lebih cepat, sementara itu air
akan selalu merembes ke dalam kain karena memanfaatkan sifat kapilaritas, dengan
kata lain air akan sepenuhnya menguap.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

12

Gambar 2.4 Distilasi air jenis perpaduan

Efisiensi alat distilasi energi surya didefinisikan sebagai perbandingan antara
jumlah energi yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah
energi surya yang datang selama waktu tertentu (Arismunandar, 1995). Efisiensi
alat distilasi dengan menggunakan kolektor terdiri dari efisiensi sensibel kolektor
dan efisiensi laten destilator. Efisiensi kolektor didefinisikan sebagai perbandingan
antara jumlah energi yang dipakai untuk menaikkan temperatur sejumlah massa air
dalam kolektor terhadap jumlah energi yang datang. Efisiensi kolektor dapat
dihitung dengan persamaan:

𝜂𝑐 =

𝑞𝑐

𝐴𝑐 . 𝐺

(1)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

13

Dengan ηc adalah efisiensi kolektor (%), qc adalah energi berguna kolektor
(Watt/m2), Ac adalah luasan kolektor (m2), dan G adalah energi surya yang datang
(Watt/m2). Pada alat distilasi yang menggunakan kolektor energi panas yang
diberikan kolektor sangat membantu dalam proses penguapan air didalam absorber.
Semakin besarnya qc maka akan membuat hasil air distilasi semakin banyak. Untuk
menghitung energi berguna kolektor dapat menggunakan Persamaan 2. Dimana mc
adalah laju aliran massa fluida (kg/s), Cp adalah kalor spesifik pada tekanan konstan
(kJ/kg.oC), dan ΔT adalah selisih tempetaur air masuk dan air keluar kolektor atau
Tout3 – Tin3 (oC).

𝑞𝑐 = 𝑚𝑐 . 𝐶𝑝 . ∆𝑇

(2)

Efisiensi distilasi didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah energi
yang digunakan dalam proses penguapan air dengan jumlah energi yang datang
selama waktu tertentu. Efisiensi distilasi dapat dihitung dengan meggunakan
persamaan :

𝜂𝑑 =

𝑚 . ℎ𝑓𝑔
𝑡

𝐴𝑐 . ∫0 𝐺 .𝑑𝑡

(3)

Dengan ηd adalah efisiensi distilasi (%), Ac adalah luasan kolektor (m2), dt adalah
lama waktu pemanasan (detik), G adalah energi surya yang datang (Watt/m 2), hfg
adalah panas laten penguapan air (kJ/kg), dan m adalah hasil air distilasi (kg).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

14

Sebagian energi panas dari absorber akan dikonveksikan ke kaca. Energi yang
dikonveksikan dihitung menggunakan :

𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 = ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 × (𝑇𝑊 − 𝑇𝐶 )

(4)

Dengan qkonv adalah bagian energi surya yang hilang karena konveksi (Watt/m2),
TW adalah temperatur air (oC) , TC adalah temperatur kaca penutup (oC), dan hkonv
adalah koefisien konveksi (Watt/m2.oC). Koefisien konveksi ini dapat dihitung
dengan:

ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 = 88,84 × 10

−3

. (𝑇𝑊 − 𝑇𝐶 +

𝑃𝑊 −𝑃𝐶

268,9×10−3 −𝑃𝑊

× 𝑇𝑊 )

1
3

(5)

Energi untuk proses penguapan dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞𝑢𝑎𝑝 = (16,27 × 10−3 ) . 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 . (

𝑃𝑊 −𝑃𝐶
𝑇𝑊 −𝑇𝐶

)

(6)

Selain Persamaan 6 energi penguapaan dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞𝑢𝑎𝑝 =

𝑚 . ℎ𝑓𝑔
𝑑𝑡

(7)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

15

Dengan quap adalah bagian energi surya yang digunakan untuk proses penguapan
(Watt/m2), PW adalah tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2), dan PC
adalah tekanan parsial uap air pada temperatur kaca penutup (N/m2).

𝑚=

𝑞𝑢𝑎𝑝 . 𝑑𝑡
ℎ𝑓𝑔

(8)

Hasil air distilasi juga dapat dihitung menggunakan Persamaan 8. Efisiensi
alat distilasi (Persamaan 3) salah satunya dipengaruhi oleh hasil air distilasi, secara
teoritis hasil air distilasi (Persamaan 8) dipengaruhi oleh quap. quap atau energi
berguna dari alat distilasi dipengaruhi oleh qkonv (Persamaan 5). Dalam teknologi
distilasi ada tiga proses perpindahan panas yaitu secra konveksi, purging, dan
difusi. Perpindahan panas konveksi dapat terjadi karena adanya beda temperatur
antara absorber dan kaca, perpindahan panas purging dapat terjadi karena adanya
beda tekanan antara absorber dan kaca, dan perpindahan panas difusi dapat terjadi
karena adanya beda konsentrasi massa. Pada alat distilasi proses perpindahan panas
yang paling besar adalah secara konveksi. qkonv dipengaruhi oleh hkonv dan ΔT
(Persamaan 4), hkonv dipengaruhi oleh faktor temperatur absorber dan kaca
sedangkan ΔT dipengaruhi oleh faktor temperatur dan lama waktu pemanasan.
Untuk mencapai faktor-faktor tersebut aliran air pada alat distilasi kain bersekat di
buat seri (Gambar 2.5). Dengan semakin tingginya hkonv dan ΔT maka akan
membuat qkonv menjadi lebih besar. qkonv yang semakin besar mengidentifikasi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

16

bahwa quap juga semakin besar, dengan membesarnya quap maka hasil air dan
efisiensi alat distilasi akan semakin besar.

Gambar 2.5 Aliran air dalam absorber

2.3

Hipotesis
Hipotesis pada penelitian ini adalah :
1. Pengunaan kolektor dapat meningkatkan unjuk kerja
2. Penggunaan sekat akan berpengaruh terhadap unjuk kerja.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

17

BAB3 III
METODE PENELITIAN

3.1

Metodologi Penelitian
Untuk mencapai tujuan, pengambilan data pada penelitian ini akan digunakan

tiga alat yaitu (1) alat pembanding (destilasi kain), (2) alat penelitian (destilasi kain
bersekat), dan (3) kolekor pipa paralel. Pengambilan data kedua alat destilasi
tersebut dilakukan pada waktu yang bersamaan hal ini dilakukan karena energi
surya akan berubah setiap harinya. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen
lapangan yang didahului dengan studi literatur dari jurnal tentang penelitian
distilasi air energi surya yang pernah dilakukan. Selain itu, dilakukan juga studi
literatur diantaranya distribusi energi surya seperti energi berguna destilasi dan
energi konveksi, proses penguapan dan pengembunan serta tentang teori-teori dasar
yang mendukung hipotesis dan analisis data. Eksperimen diawali dengan
mempersiapkan bahan dan membuat model distilasi air energi surya. Model
destilasi yang akan dibuat adalah destilasi kain (Gambar 2.3) dan destilasi kain
bersekat (Gambar 3.2). Model kolektor yang akan digunakan pada penelitian ini
adalah kolektor dengan susunan pipa paralel (Gambar 3.4). Setelah kedua model
alat eksperimen dan model kolektor selesai di buat maka langkah selanjutnya adalah
melakukan pengujian. Pengujian yang dilakukan diantaranya adalah uji kebocoran
untuk memastikan bahwa tidak terjadi kebocoran air pada semua alat, dan uji aliran
untuk memastikan laju aliran air masuk alat selalu konstan pada semua variasi.
langkah selanjutnya adalah pengambilan dan analisis data. Pengambilan data

17

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

18

dilakukan selama delapan jam (satu hari) yaitu pada jam 08:00 sampai jam 16:00.
Pengambilan data dilakukan secara urut mulai dari variasi 1 sampai variasi 5.
Setelah pengambilan data selesai selanjutnya akan dilakukan pengolahan data dan
penyusunan artikel ilmiah. Artikel ilmiah yang telah disusun akan diseminasi
seminar dan akan diperbaiki untuk menjadi naskah tugas akhir. Tahapan untuk
mencapai tujuan tersebut dapat dilihat pada diagram alir (Gambar 3.1).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

19

Penelitian dimulai

Studi literatur distribusi energi surya, perinsip penguapan dan
pengembunan serta proses pada destilasi air energi surya
Lokasi : Lab. Perpindahan panas Teknik Mesin USD
Pengadaan bahan penelitian dan pembuatan model eksperimen
destilasi air energi surya
Lokasi : Lab. Perpindahan panas Teknik Mesin USD

Pengujian dan perbaikan model eksperimen destilasi air energi surya
Lokasi : Lab. Perpindahan panas Teknik Mesin USD

Pengambilan dan analisis data eksperimen
Lokasi : Lab. Perpindahan panas dan lapangan Teknik Mesin USD

Variasi belum
selesai
Variasi laju aliran massa dan penambahan kolektor
Lokasi : Lab. Perpindahan panas dan lapangan Teknik Mesin USD

Penyusunan artikel ilmiah dan publikasi jurnal atau diseminasi seminar
Lokasi : Lab. Perpindahan panas Teknik Mesin USD

Penyusunan tugas akhir atau skripsi
Lokasi : Lab. Perpindahan panas Teknik Mesin USD

Luaran : Artikel ilmiah dalam prosiding seminar atau
jurnal dan naskah tugas akhir

Penelitian Selesai

Gambar 3.1 Tahapan dan langkah-langkah penelitian

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

20

3.2

Langkah Penelitian
Penelitian akan dimulai dengan pembuatan alat dan berakhir dengan analisis

data. Secara terinci langkah-langkah penelitian adalah:
1. Membuat alat distilasi kain, distilasi kain bersekat, dan kolektor pipa paralel
2. Menyiapkan alat distilasi kain bersekat (Gambar 3.2) dan distilasi kain
(Gambar 2.3) serta mempersiapkan alat ukur
3. Mengatur kemiringan alat penelitian dan pembanding sebesar 15 derajat
serta mengatur laju aliran air masuk alat distilasi kain yaitu 1,8 l/jam
4. Melakukan variasi alat distilasi kain bersekat tanpa menggunakan kolektor
(Gambar 3.2) dan memvariasikan laju aliran air masukan sebesar 1,2 l/jam,
1,8 l/jam, dan 2,4 l/jam
5. Menyiapkan alat distilasi kain bersekat menggunakan kolektor pipa parelel
(Gambar 3.4) dan memvariasikan laju aliran air masukan sebesar 1,2 l/jam
dan 1,8 l/jam
6. Melakukan analisis data dengan Persamaan (1) sampai (8).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

21

3.3

Skema dan Spesifikasi Alat

Gambar 3.2 Distilasi air jenis kain bersekat

Bak penampungan air pada alat distilasi kain bersekat terbuat dari multiplek
60 cm x 80 cm dengan ketebalan 4,5 cm dan Absorber terbuat dari alumunium plat
dengan tebal 1,5 mm dengan luasan absorber adalah 55,4 cm x 76 cm. Tebal
dinding adalah 3 cm dan dinding dilapisi dengan karet hitam dengan ketebalan 3
mm untuk isolasi. Sekat yang yang digunakan berjumlah 6, sekat terbuat dari
alumunium plat dengan tebal 0,75 mm, lebar 2,75 cm, panjang 55,4 cm dan jarak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

22

antar sekat adalah 11,45 cm. Penutup alat mengunakan kaca dengan ketebalan 3
mm.

Gambar 3.3 Kolektor pipa paralel

Dinding dan alas kolektor terbuat dari multiplek 60 cm x 80 cm dengan
ketebalan 4,5 cm dengan luasan absorber kolektor adalah 55,4 cm x 76 cm. Tebal
dinding adalah 3 cm dan dinding dilapisi dengan karet hitam dengan ketebalan 3
mm untuk isolasi. Sirip pada kolektor mengunakan plat tembaga dengan tebal 0,75
mm. Pipa tembaga yang digunakan berjumlah 9 dengan diameter 1 cm dan panjang
56 cm, sambungan antara plat dan pipa mengunakan las. Penutup kolektor
mengunakan kaca dengan ketebalan 3 mm dan kemiringan kolektor adalah 30o.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

23

Gambar 3.4 Alat distilasi air energi surya kain bersekat menggunakan kolektor
pipa paralel

3.4

Variabel yang Divariasikan
Untuk mengetahui efek laju aliran air masuk dan temperatur air masukan alat

distilasi terhadap unjuk kerja alat distilasi kain bersekat maka dilakukan beberapa
variasi. Untuk mengetahui efek laju aliran air masuk alat distilasi terhadap unjuk
kerja akan dilakukan variasi sebagai berikut :
1. Distilasi kain bersekat tanpa menggunakan kolektor dengan variasi laju
aliran air masukan 1,2 l/jam (variasi 1), 1,8 l/jam (variasi 2), dan 2,4 l/jam
(variasi 3)
Untuk mengetahui efek temperatur air masukan alat distilasi terhadap unjuk kerja
akan dilakukan variasi sebagai berikut :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

24

2. Memvariasikan air masukan dengan menambahkan kolektor dan
memvariasi laju aliran air masukan sebesar 1,2 l/jam (variasi 4) dan 1,8
l/jam (variasi 5)
Pada semua variasi alat distilasi kain bersekat, laju aliran yang digunakan pada alat
distilasi kain dibuat kostan yaitu 1,8 l/jam.

3.5

Parameter yang Diukur
Pada penelitian ini parameter-parameter yang akan di ukur diantaranya

adalah: temperatur absorber distilasi kain (Tw1), temperatur kaca distilasi kain
(Tc1), temperatur absorber distilasi kain bersekat (Tw2), temperatur kaca distilasi
kain bersekat (Tc2), temperatur absorber kolektor (Tw3), temperatur kaca kolektor
(Tc3), temperatur air masuk distilasi kain (Tin1), temperatur air kelur distilasi kain
(Tout1), temperatur air masuk distilasi kain bersekat (Tin2), temperatur air kelur
distilasi kain bersekat (Tout2), temperatur air masuk kolektor (Tin3), temperatur air
kelur kolektor (Tout3), kenaikan dan jumlah air distilasi yang dihasilkan (m), dan
energi panas yang datang dari energi surya (G). Dengan temperatur akan diukur
dalam satuan oC, jumlah air distilasi yang dihasilkan dalam satuan liter, dan energi
panas yang datang dari energi surya dalam satuan Watt/m2.

3.6

Alat Ukur yang Digunakan
Alat-alat pendukung untuk pengambilan data pada penelitian ini adalah

sebagai berikut :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

25

1. Solar meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besarnya energi
surya yang datang dalam satuan Watt/m2.
2. Dallas semiconductor temperatur sensor (TDS) digunakan untuk
mengetahui temperatur absorber, temperatur kaca, temperatur air masuk,
dan temperatur air keluar.
3. Microcontrollel adruino digunakan untuk pengambilan data selama
penelitian dengan cara kerja menangkap sinyal dari sensor-sensor yang
telah dipasang pada alat.
4. Sensor E-Tape ini digunakan untuk membaca dan mengetahui kenaikan
hasil air distilasi.

3.7

Langkah Analisis Data
Langkah analisis efek laju aliran air masukan distilasi terhadap perbandingan

unjuk kerja distilasi kain dan distilasi kain bersekat dilakukan dengan:
1. Analisis unjuk kerja pada variasi 1, 2, dan 3
2. Analisis hkonv dan ΔT pada variasi 1, 2, dan 3
Analisis efek temperatur air masukan distilasi terhadap unjuk kerja distilasi kain
dan distilasi kain bersekat dilakukan dengan:
1. Analisis unjuk kerja pada variasi 4 dan 5
2. Analisis hkonv dan ΔT pada variasi 4 dan 5
3. Analisis qc dan quap antara variasi 1 dan 4 serta variasi 2 dan 5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

26

BAB
4 IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1

Data Penelitian
Data pencatatan setiap 10 detik untuk semua parameter dirata-rata tiap 1 jam.

Rata-rata data tiap jam pada semua variasi dap