UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA BERKONDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY MENGGUNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA
BERKONDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY
MENGGUNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT

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

Oleh:

DANIEL RAMOS SIMANJUNTAK
NIM : 115214005
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 THE SOLAR WATER DISTILLATION
WITH HEAT RECOVERY PASSIVE CONDENSER USING
ONE LEVEL WATER TANK

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfillment of the requirement
to obtain the Sarjana Teknik degree
in Mechanical Engineering

Presented by:

DANIEL RAMOS SIMANJUNTAK
NIM : 115214005

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

TUGAS

AKIIIR

UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI ST]RYA
BERKONDENSOR PASIF' DENGAN HEAT RECOWRY
MENGGTJNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT

Disusun Oleh:

%ffi

ffiffitrwe#

#. -H*
.tr

#$

#ffi%
w-

Pembimbing,

Doddj Purwadiilto, S.T., M.T.

n1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

UNJUK I(ERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA
BERI(ONDENSOR PASIF DENGAII HEAT RECOWRY

MENGGUNAKAN BAK AIR SATU TINGKAT
Dipersiapkan dan ditulis oleh:

Daniel Ramos Simanjuntak

NrM. rts214005

Telah dipertahankan di hadapan Panitia Penguji
pada tanggal 7 November 2AT4
dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Dewan Penguji

Nama Lengkap

Tanda tangan

Ketua

: RB Dwiseno Wihadi, S.T, M.Si.

Sekertaris

:

Anggota

: Doddy Purwadianto, S.T., VI.T.

%5_

Q""-"^

A. Prasefadi, S.Si, M.Si.

Yogyakarta, 7 November 2014
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi
iversitas Sanata Dharma

4s?
,-

fi/,

",ftk*
ngsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc.

IV

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Tugas
saya tulis dengan

judul

Akhir yang

:

T]F{JUK KARJA DESTILASI AIR ENARGI STIRYA
BERKO1YDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY

MEI{GGLNAKAN BAK AIR SATU TII\GKAT
Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh unhrk
menjadi Sarjana teknik pada Program Strata-l, Program Studi Teknik Mesin,
Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Sejauh yang saya

ketahui bukan merupakan tinran dari tugas akhir yang sudah dipubikasi di
Universitas Sanata Dharma atau tragian karya orang lain, kecuali yang telah
disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana la-vaknya karya ikniah.

Yogyakarta, 7 Novemb er 2014

Penulis

Daniel Rarnos Simanj untak

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PTJBLIKASI KARYA ILMIAH III{TUK KEPE]YTIh{GAN
AKADEMTS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dhanna:
Nama

: Daniel Ramos Simanjtuttak

Nomor Induk

Mahasiswa

: 115214005

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dhanna karya ilmiah saya yang berjudul

:

UNJUK KERJA DESTILASI AIR EII{ERGI SURYA
BtrRKOI\DENSOR PASTF DENGAI{ HEAT RECOWRY

MENGGIINAKAN BAK AIR SATU TINGKAT
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas
Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,

mengelola dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikan di internet atau media lain untuk kepentingan akadernis, tanpa
pertru meminta

inn dari

saya maupun memberikan royalti kepada saya selama

tetap mencanhulkan nama saya sebagai penulis.

Demikian ini pernyataan yang saya buat dengan sebenarnl,a.

Yograkarta, 7 November 2014
Yang menyatakan

Daniel Ramos Sirnanjuntak

vl

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI
Air merupakan sumber daya alam yang sangat melimpah dan
merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Wilayah Indonesia yang
banyak dikelilingi oleh lautan dan merupakan negara maritime bukan jaminan
bagi warga Indoesia dengan mudah mendapatkan air yang bersih dan layak
dikonsumsi. Tidak dipungkiri bahwa air bersih menjadi salah satu kebutuhan yang
sangat penting bagi manusia, bahkan banyak manusia harus mencari air bersih
dengan berjalan kaki dengan jarak yang cukup jauh hanya demi mendapatkan air
bersih. Hal ini disebabkan karena sudah mulai langkanya mendapatkan air bersih.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja alat destilasi air energi
surya konvensional dengan alat destilasi air energi surya menggunakan energi
recoveri metode bak air satu tingkat dengan variasi ketinggian air pada kotak
destilator. Pada penelitian ini ketinggian air di dalam bak destilator pada alat
destilasi menggunakan kondensor pasif sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan
jumlah volume air yang dihasilkan. Pada ketinggian air 10 mm di dalam bak
destilator menghasilkan proses penguapan yang lebih cepat dan volume air yang
dihasilkan lebih banyak dibandingkan dengan variasi ketinggian air di dalam bak
destilator 15 mm dan 27 mm. Hasil volume air terbanyak yang dihasilkan pada
ketinggian air di dalam bak destilator 10 mm sejumlah 1,56 liter/m2. Pada variasi
alat destilasi menggunakan kondensor metode bak satu tingkat menghasilkan
efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data yakni 49,71 % dan efisiensi
aktual 25,74 % dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam sehari sebesar
538,37 watt/m2. Dan pada alat destilasi konvensional hasil volume air yang paling
baik pada percobaan hari pertama dengan menghasilkan sebanyak 2,12 liter/m2.
Dan alat destilasi air konvensional (tanpa menggunakan kondensor pasif)
menghasilkan efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data yakni 77,75 %
dan efisiensi aktual 34,06 % dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam
sehari sebesar 590,59 watt/m2.
Kata kunci: destilasi air, energi surya, efisiensi, energy recovery

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
Water is a natural resource that is very abundant and is a basic
requirement for human life. Many parts of Indonesia and is surrounded by a sea of
state guarantees for citizens appears logical maritimbukan easily get water that is
clean and suitable for consumption. No doubt that the water to be one of the most
important needs for people, even many people have to search for water by
walking a short distance away just to get clean water. This is because its already
scarce clean water. This study aims to Know the water distillation apparatus
performance of conventional solar energy by means of solar energy water
distillation using a water tank method recoveri energy level with a variation of the
water level in the box distillation. In this study, the water level in the vessel
distillation in a distillation apparatus using passive condenser affects the
efficiency and the volume of water produced. At a height of 10 mm of water in the
tub distillation process yields faster evaporation and the volume of water produced
more than the variation of water level in the vessel distillation of 15 mm and 27
mm. Results of the largest volume of water produced at the height of the water in
the tub a distillation of 10 mm 1.56 liters / m2. In variations of the distillation
apparatus using a method like the condenser level produces the highest theoretical
efficiency for the data collection efficiency of 49.71% and 25.74% with the aktual
average solar radiation coming in a day at 538.37 watts / m2. And the results of a
conventional distillation apparatus volume of water best at the first day of the
experiment by generating as much as 2.12 liters / m2. And conventional water
distillation apparatus (without the use of a passive condenser) produces the
highest theoretical efficiency for the data collection efficiency of 77.75% and
34.06% with the aktual average solar radiation coming in the day of 590.59 watts /
m2 .
Keywords: water distilllation, solar energy, efficiency, energy recovery

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan
berkah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir. Tugas akhir ini diajukan
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi
Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma,
Yogyakarta.
Banyak hambatan yang dialami penulis selama proses penulisan tugas
akhir. Namun karena kuasa Tuhan Yang Maha Esa, bantuan dan keterlibatan
berbagai pihak, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan baik. Oleh karena
itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala
bantuan, dukungan dan dorongan, baik secara moriil, materiil dan spirituiil antara
lain kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Si., selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas segala
yang telah diberikan selama penulis belajar di Program Studi Teknik
Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma,
Yogyakarta;
2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, S.T, M.T., selaku Ketua Program Studi
Teknik Mesin atas segala yang telah diberikan selama penulis belajar di
Program Studi Teknik Mesin;
3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik
yang telah memberikan saran, kritik dan bimbingan selama penulis
belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi,
Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta;
4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang telah memberikan waktu, tenaga dan pikiran selama penulisan tugas
akhir;
5. Ir. Franciscus Asisi Rusdi Sambada, M.T., atas kerja sama bantuannya
selama proses penelitian;

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6. Segenap dosen dan staff Fakultas Sains Dan Teknologi,

Universitas

Sanata Dhanna, Yogyakarta atas segala kerjasama, pelayanan dan
bimbingan selama penulis rnenempuh kuliah dan proses penulisan tugas
akhir;

7.

Keluarga tercinta, Mama saya tercinta Maria Karsinah atas doa dan

dukungan mama? Kakak tercinta Marlon Simanjuntak dan Simon
Simanjuntak atas segala dana selama saya kuliah dan benhrk dukungan,

doa, dan segala yang sudah diberikan sehingga dapat menyelesaikan
hrgas akhir ini;

8.

Untuk para sahabat tercinta Damar, Cahyo, Yudha, Felix, Prima, dan
Dani yang selalu mendukirng dan membantu disaat saya mengalami
kesulitan dalarn penyelesaian tugas akhir ini;

9.

Teman-teman satu kontrakan Egar,

Morow, dan Rizki yang tak pernah

lelah selalu mengingatin saya dan memotifasi unhrk

segara

menyelesaikan skripsi saya;
10. Teman-teman

Teknik Mesin Angkatan 2011 Universitas Sanata Dharma

dan teman-teman saya lainnya yang tidak bisa disebutkan satu per satu,
terima kasih.

ll.Unfuk

pacar tercinta saya Thio Lenta Maria Sihotang yang sudah

memberikan dukrurgan, doa. dan motifasi nya wrtuk saya,

Yograkarta, 7 November 2014
Penulis

:PO
-fn^a.y

Daniel Ramos Sirnnajuntak

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iv
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ...................................................... v
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI.............................................................. vi
INTISARI............................................................................................................... vii
ABSTRACT ........................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
1.1

Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2

Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3

1.3

Batasan Masalah ........................................................................................ 4

1.4

Manfaat Penelitian ..................................................................................... 4

1.5

Skema Alat ................................................................................................ 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................. 6
2.1

Pengertian Destilasi ................................................................................... 6

2.2

Landasan Teori .......................................................................................... 6

2.3

Persamaan yang Digunakan ...................................................................... 9

2.4

Penelitian yang Pernah Dilakukan........................................................... 11

2.5

Jenis-jenis Destilasi ................................................................................. 13

2.6

Elemen Alat Destilasi Umum .................................................................. 16

BAB III METODE PENELITIAN......................................................................... 17
3.1

Skema Alat Penelitian ............................................................................. 17
xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3.2

Alat yang Mendukung Dalam Pengambilan Data ................................... 21

3.3

Variabel yang Divariasikan ..................................................................... 22

3.4

Parameter yang Diukur ............................................................................ 23

3.5

Langkah Penelitian .................................................................................. 23

3.6

Analisis Data ........................................................................................... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 25
4.1

Data Penelitian ........................................................................................ 25

4.2

Hasil Penelitian........................................................................................ 29

4.3

Pembahasan ............................................................................................. 33

BAB V PENUTUP ................................................................................................. 51
5.1

Kesimpulan .............................................................................................. 51

5.2

Saran ........................................................................................................ 52

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 53
LAMPIRAN ........................................................................................................... 55
Lampiran 1 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 55
Lampiran 2 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 56
Lampiran 3 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 57

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 1 Data pada variasi ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator pada
penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada
hari pertama. ............................................................................................. 26
Tabel 2 Data pada variasi ketinggian air 15 mm di dalam bak destilator pada
penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada
hari kedua. ................................................................................................ 27
Tabel 3 Data pada variasi ketinggian air 27 mm di dalam bak destilator pada
penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada
hari ketiga. ................................................................................................ 27
Tabel 4 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada
hari pertama. ............................................................................................. 28
Tabel 5 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari
kedua. ........................................................................................................ 28
Tabel 6 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari
ketiga. ....................................................................................................... 29

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri
dengan metode bak air satu tingkat ................................................... 5
Gambar 2.1 Skema alat destilasi air energi surya yang umum .............................. 7
Gambar 2.2 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator tanpa
kondensor........................................................................................... 8
Gambar 2.3 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator dengan
kondensor........................................................................................... 8
Gambar 3.1 Skema alat destilasi energi surya konvensional tanpa menggunakan
kondensor......................................................................................... 19
Gambar 3.2 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri
dengan metode bak air satu tingkat ................................................. 20
Gambar 4.1 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama ........ 34
Gambar 4.2 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis
konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual
konvensional pada hari pertama. ..................................................... 34
Gambar 4.3 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari pertama........... 36
Gambar 4.4 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari pertama........... 37
Gambar 4.5 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari kedua ............ 38
Gambar 4.6 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis
konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual
konvensional pada hari kedua.......................................................... 38
Gambar 4.7 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua .............. 39
Gambar 4.8 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua .............. 40
Gambar 4.9 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama ........ 41
Gambar 4.10 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis
konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual
konvensional pada hari ketiga ......................................................... 42
Gambar 4.11 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga .............. 43
Gambar 4.12 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga .............. 44

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 4.13 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual
pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari
pertama ............................................................................................ 45
Gambar 4.14 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual
pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari
kedua ................................................................................................ 46
Gambar 4.15 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual
pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari
ketiga ............................................................................................... 47
Gambar 4.16 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi perhari dari efisiensi teoritis
dan efisiensi aktual pada alat destilasi berkondensor dan destilasi
konvensional selama 3 hari.............................................................. 48
Gambar 4.17 Grafik penbandingan md (lt) pada alat destilasi berkondensor dengan
variasi ketinggian air di dalam bak destilator 10 mm, 15 mm, dan 27
mm ................................................................................................... 50
Gambar L. 1 Alat Destilasi Energi Surya Konvensional ....................................... 55
Gambar L. 2 Alat Destilasi Energi Surya menggunakan Kondensor .................... 55
Gambar L. 3 Logger (Biru) dan Stalker (Merah) ................................................... 56
Gambar L. 4 Penampung Air Kotor dan Pengatur Ketinggian Air di dalam Bak
Destilator ........................................................................................... 56
Gambar L. 5 Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) ........................ 57
Gambar L. 6 Penampung Air Hasil Destilasi ......................................................... 57

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam yang sangat melimpah dan
merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Wilayah Indonesia
yang banyak dikelilingi oleh lautan dan merupakan negara maritim bukan
jaminan bagi warga Indoesia dengan mudah mendapatkan air yang bersih dan
layak dikonsumsi. Tidak dipungkiri bahwa air bersih menjadi salah satu
kebutuhan yang sangat penting bagi manusia, bahkan banyak manusia harus
mencari air bersih dengan berjalan kaki dengan jarak yang cukup jauh hanya
demi mendapatkan air bersih. Hal ini disebabkan karena sudah mulai langkah
nya mendapatkan air bersih.
Banyak sumber air yang sudah terkontaminasi dengat zat-zat yang
berbahaya bila dikonsumsi terus menerus oleh manusia. Pada daerah-daerah
terpencil di Indonesia air bersih dan layak konsumsi sudah sangat jarang
untuk didapatkan. Ditambah sudah banyak sumber air bersih yang mengalami
kekeringan. Dan hal ini bisa membuat masyarakat memaksakan untuk
mengkonsumsi air yang buruk, dan lama-kelamaan dapat mengganggu
kesehatan kita. Dari beberapa masalah tersebut tentu hal ini sangat
mengganggu untuk kelanjutan hidup manusia, karena air dan manusia sesuatu
yang sudah tidak dapat dipisahkan lagi.

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Terdapat beberapa langkah untuk mengatasi beberapa permasalahan
air kotor yang sudah terkontaminasi. Salah satu cara untuk menjernihkan air
yang terkontaminasi dengan cara menggunakan destilasi air energi surya.
Destilasi air energi surya dengan pemanfaatan panas dari sinar matahari, ini
dapat didukung dengan letak Indonesia berada antara 6LU-11LS dan 95BT141BT yang merupakan lintang rendah menyebabkan Indonesia beriklim
tropis. Namun permasalahan destilasi air tenaga surya terletak pada masih
rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Seperti pada alat destilasi air energi
surya konvensional umumnya berbentuk kotak dan disebut kotak destilator.
Kotak destilator terdiri dari 2 (dua) komponen utama yakni bak air dan kaca
penutup. Bak air berfungsi menyerap energi surya untuk menguapkan air
sehingga air terpisah dari zat yang terkontaminasi. Kaca pada alat ini berguna
untuk tempat mengembunnya uap air sehingga dihasilkan air bersih yang
langsung dapat dikonsumsi. Alat destilasi air energi konvensional juga masih
memiliki masalah dengan rendahnya efisiensi yang dihasilkan.
Banyak kendala yang menyebabkan alat destilasi air energi
konvesional mengalami kerugian efisiensi salah satu akibatnya adalah
terjadinya kerugian kalor. Di sini saya berpikir untuk memanfaatkan energi
kalor yang banyak terbuang. Salah satu cara untuk mengurangi kerugian kalor
pada proses pengembunan uap air dengan memanfaatkan energi panas yang
dilepas uap air untuk menguapkan air pada tingkat berikutnya. Proses ini
disebut dengan energi recoveri. Untuk memanfaatkan energi recoveri
memerlukan komponen tambahan pada alat destilasi yakni kondensor pasif.

2

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Bentuk kondensor pasif pada umumnya berbentuk kotak yang ditaruh
dibagian belakang kotak destilator. Penggunaan alat kondensor pasif ini dapat
menyebabkan sebagian uap air dari kotak destilator akan mengalir ke
kondensor pasif. Hasil penguapan air dapat langsung dapat dimanfaatkan lagi
untuk menguapkan air didalam bak satu tinggkat pada kondensor pasif.
Pada penelitian ini akan menggunakan metode lain dengan
memanfaatkan penguapan air dari kotak destilator yang mengalir ke
kondensor pasif dengan metode bak satu tingkat. Hal ini diharapkan bahwa
kerugian kalor pada alat destilasi air energi surya konvensional dapat
dimanfaatkan untuk menguapkan air pada alat destilasi air yang
menggunakan kondensor dengan metode satu bak. Sehingga alat destilasi air
dengan menggunakan kondensor pasif dapat meningkatkan efisiensi yang
lebih baik dari alat destilasi yang sebelumnya.
1.2 Tujuan
Tujuan yang ingin didapatkan pada penelitian ini :
1. Membuat model alat destilasi air energi surya menggunakan energi
recoveri dengan metode bak air satu tingkat.
2. Mengetahui unjuk kerja alat destilasi air energi surya konvensional
dengan alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri
metode bak air satu tingkat dengan variasi ketinggian air pada kotak
destilator.

3

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1.3 Batasan Masalah
1. Penelitian destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri
metode bak air satu tingkat.
2. Membandingkan pengaruh destilasi air energi surya yang tidak
memakai kondensor dengan yang memakai kondensor.
3. Pengaruh hasil efisiensi air dengan alat destilasi air energi surya
menggunakan energi recoveri bak air satu tingkat.
4. Volume bak destilator pada destilasi konvensional dan destilasi air
energi surya menggunakan energi sama, yaitu P = 71.5cm, L = 12cm,
dan T = 9.5cm maka volume bak tersebut adalah 82189.25cm3.
5. Volume bak pada kondensor bak tingkat satu, yaitu P = 28 cm, L = 120
cm, T = 5 cm maka volume bak tersebut adalah 16800 cm3.
6. Volume ruang pada kondensor pasif, yaitu P = 30 cm, L = 122 cm, dan
T= 86 cm, maka volume ruang kondensor tersebut adalah 314760cm3.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Dapat menguasai proses pembuatan destilasi air energi surya
menggunakan energi recoveri dengan metode bak air satu tingkat.
2. Dapat membantu masyarakat dengan mudah mendapatkan air bersih
dengan pemanfaatan energi alternative khususnya energi surya
sehingga dapat mengurangi pencemaran alam dan penghematan energi.
3. Meningkatkan

kemampuan

masyarakat

dalam

bidang

desain,

perekayasaan dan rancang bangun destilasi air energi surya.

4

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

4. Hasil penelitian ini dapat dikembangkan dan dapat digunakan
masyarakat

untuk

meningkatkan

kesehatan

dan

kesejahteraan

masyarakat.

1.5 Skema Alat

2

3

1

4

Gambar 1.1 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi
recoveri dengan metode bak air satu tingkat
Bagian komponen alat

: 1. Kaca

3. Kondensor pasif

: 2. Bak variasi

4. Bak destilator

5

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Destilasi
Destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri adalah suatu
metode untuk memisahkan air yang terkontaminasi dengan menghasilkan air
yang bersih. Sedangkan kegunaan energi recoveri sebagai pemanfaatkan
kembali dari sisa kalor pada kotak destilator yang dialiri ke kondensor bak air
satu tingkat sehingga dapat meningkatkan jumlah efisiensi dari hasil
pendestilasian air. Cara ini dapat mengurangi kerugian kalor pada alat
destilasi yang tidak menggunakan kondensor. Sehingga pada metode ini
dapat membantu masyarakat untuk memenuhi kebutuhan pada air bersih.
2.2 Landasan Teori
Destilasi merupakan salah satu cara untuk memisahkan air yang
terkontaminasi dengan menggunakan panas matahari. Bagian dari destilasi
biasa pada umumnya terdiri dari kotak destilator yang memiliki 2 bagian yakni
bak air dan kaca penutup. Bak air berfungsi untuk menampung air yang
terkontaminasi dan bak ini juga berfungsi untuk menyerap energi matahari
sehingga air terpisah dari zat yang terkontamonasi. Kaca penutup berfungsi
untuk

menyerap

panas

dari

matahari

dan

sebagai

tempat

untuk

mengembunnya uap air yang dipanaskan yang menempel pada kaca penutup.
Air yang menempel pada kaca penutup merupakan air bersih yang langsung
dapat dikonsumsi.

6

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 2.1 Skema alat destilasi air energi surya yang umum
Pada destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri metode
bak satu tingkat tidak berbeda jauh dari destilasi pada umumnya. Hanya
menambahkan kondensor pasif pada bagian alat destilasi pada umumnya..
Umumnya kondensor pasif berbentuk kotak dan kondensor pasif ditaruh
dibagian belakang pada kotak destilator. Tujuan menggunakan kondensor
pasif pada alat destilasi diharapkan dapat meningkatkan efisiensi dari alat
destilasi air energi surya karena dapat menyebabkan sebagian uap air dari
kotak destilator akan menglir ke kondensor pasif, dapat meningkatkan
kapasitas pengembunan dikarenakan pengembunan terjadi di kaca dan di
kondensor pasif, dapat mengefektifkan proses pengembunan (temperaturnya
dapat diupayakan rendah), dapat memanfaatkan energi panas dari kotak
destilator untuk menguapkan bak yang terdapat pada kondensor pasif.
Ada beberapa mekanisme perpindahan masa uap air dari bak air ke
kaca penutup pada alat destilasi air energi surya 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.

7

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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.

Gambar 2.2 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator tanpa
kondensor

Gambar 2.3 Mekanisme perpindahan massa uap air pada destilator dengan
kondensor

Konveksi alami adalah mekanisme berpindahnya massa uap air
karena perbedaan temperatur. Mengalirnya sebagian uap air kedalam
kondensor pasif disebabkan tekanan parsial uap air antara kotak destilator
dengan kondensor pasif

mekanisme ini sebut purging. Molekul air yang
8

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

mempunyai temperatur lebih tinggi akan mempunyai energi kinetik yang lebih
besar dan dapat lepas dari permukaan air (menguap). 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. Dari penelitian tentang mekanisme purging
yang pernah dilakukan dapat disimpulkan bahwa 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.

1

2.3 Persamaan yang Digunakan
Menurut Arismunandar (1995) Unjuk kerja alat destilasi surya
dinyatakan dengan efisiensi dan volume air yang dihasilkan. Efisiensi
destilator didefinisikan sebagai perbandingan antar jumlah energi yang
digunakan selama proses penguapan sejumlah air di dalam destilator dengan
jumlah radiasi yang datang dalam interval waktu tertentu.
Penghitungan efisiensi destilator dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut :
2

9

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

dengan :
muap

: Massa air (kg)

hfg

:Panas laten air (kJ/kg)

Ac

: Luasan destilator (m2)

G

: Radiasi surya yang datang (W/m2)

Massa uap air (Mg) dapat diperkirakan dengan persamaan matematis berikut
(Arismunandar, 1995) :
3

4

dengan :
quap

: Energi matahari untuk proses penguapan (kW/m2)

qkonv : Energi matahari yang dipindahkan ke tutup kaca dengan cara
konveksi (kW/m2)
PW
PC
TW
TC

: Tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2)
: Tekanan parsial uap air pada temperatur kaca (N/m2)
: Temperatur air (°C)
: Temperatur kaca penutup (°C)

10

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2.4 Penelitian yang pernah dilakukan
Penelitian

secara

eksperimental

destilasi

air

energi

surya

menggunakan energi recoveri dapat meningkatkan efisiensi sebesar 94% jika
dibandingkan destilasi air energi surya konvensional. Efisiensi yang dicapai
sebesar 67% dengan hasil air destilasi sebanyak 4,86 L/m2.hari (Kalbasi,
2010). Analisis teoritis alat destilasi air energi surya menggunakan energi
recoveri tiga tingkat dengan metode difusi yang dihubungkan dengan pipa
panas (heat pipe) memperkirakan hasil air destilasi sebanyak 21,8 kg/m2.hari
dengan asumsi energi surya sebesar 22,4 MJ/m2.hari (Tanaka, 2004). Studi
parametrik pada destilasi air energi surya vertikal jenis difusi dengan variasi
tingkat difusi memperkirakan dapat menghasilkan air destilasi antara 18
sampai 21,5 kg/m2.hari hasil air destilasi secara eksperimental sangat
bergantung pada kualitas pembuatan alat. Pembuatan yang kurang baik dapat
menyebabkan kerugian panas dan menurunkan produksi air destilasi sampai
50% dari perkiraan secara teoritis (Tanaka, 2005). Analisis transien
berdasarkan kesetimbangan energi tiap komponen pada destilasi air energi
surya menggunakan energi recoveri metode bak satu tingkat memperkirakan
dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 10,7 kg/m2.hari (Hassan, 1995).
Destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dua tingkat metode
bak air menghasilkan efisiensi 62% lebih tinggi jika dibandingkan destilasi air
energi surya konvensional. Tingkat pertama memberikan kontribusi sebesar
22% sementara tingkat kedua 18% pada total air destilasi yang dihasilkan
(Madhlopa, 2009). Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan

11

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

kondensor pasif di bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar
50% (Fath, 1993).
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).
Penelitian destilasi energi surya dengan posisi kondensor dibagian 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 dibagian bawah.
Pada alat destilasi dengan posisi miring berpindahnya uap air disebabkan oleh
beda tekanan destilastor dengan kondensor dan sirkulasi alami (Fath, 2004).
Penelitian secara teoritis dan eksperimental menggunakan kondensor pasif di
bagian belakang menghasilkan kenaikan efisiensi sebesar 48% sampai 70%
jika

kondensor

mengalami

pendinginan

(El-Bahi,

1999).

Penelitian

eksperimental pada destilasi air energi surya vertikal di Aljasair menghasilkan
air destilasi sebanyak 0,275 sampai 1,31 L/m2.hari dengan radiasi surya
bervariasi antara 8,42 sampai 14,71 MJ/ hari. efisiensi yang dihasilkan
bervariasi antara 7,85 sampai 21,19% (Boukar, 2005).
Penelitian pada sebuah alat destilasi air energi surya vertikal jenis tak
langsung di Aljasair dapat menghasilkan air destilasi antara 0,863 sampai
1,323 L/m2. hari dan efisiensi antara 47,69% sampai 57,85% dengan energi

12

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

surya antara 19,15 sampai 26,08 MJ/m2. hari (Boukar, 2006). Penambahan
kondensor pasif tanpa energi recoveri dapat meningkatkan efisiensi dari 70%
(tanpa kondensor pasif) menjadi 75% (dengan kondensor pasif). Kemiringan
kaca yang digunakan 4O dan hasil air destilasi sebesar 7 L/m2.hari (El-Bahi,
1999). Penelitian secara eksperimental alat destilasi air energi surya vertikal
tanpa energi recoveri di Aljasair menghasilkan air destilasi sebanyak 0,5
sampai 2,3 kg/m2.hari (Boukar, 2004).
2.5 Jenis-jenis Destilasi
Terdapat berbagai jenis-jenis dari destilasi yang berkembang, berikut
penjelasan dari berbagai jenis destilasi :
1. Destilasi Sederhana
Pada dasarnya destilasi ini memiliki pemisah yang jelas berupa
perbedaan titik didih yang jauh. Jika campuran dipanaskan maka komponen
yang titik didihnya lebih rendah akan lebih menguap lebih dahulu. Destilasi
ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi ini sering dignakan untuk
memisahkan air dan alkohol.

2. Destilasi Uap
Destilasi uap dilakukan untuk mernisahkan komponen campuran
pada temperatur lebih rendah dari titik didih normal komponenkomponennya. Dengan cara ini pemisahan dapat berlangsung tanpa
merusak komponen-komponen yang hendak dipisahkan. Cara ini dapat

13

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

dipilih jika komponen-komponen yang dipisahkan sensitif terhadap
panas dan harus dijaga.
Ada dua cara melakukan destilasi uap. Yang pertama adalah dengan
menghembuskan uap secara kontinu di atas campuran yang sedang
diuapkan. Cara kedua adalah dengan cara mendidihkan senyawa yang
dipisahkan bersama dengan pelarut yang diuapkan. Komponen yang
dipisahkan dididihkan bersama-sama dengan pelarutnya. Tekanan
parsial

dari

komponen

ini

secara

bertahap

akan

mencapai

kesetimbangan tekanan total sistem. Dalam model destilasi uap ini
temperatur dari komponen yang dipisahkan dapat diturunkan dengan
cara menguapkannya kepada uap pembawa (carrier), biasanya uap
pelarut. Temperatur penguapan dalam hal ini lebih rendah dari
temperatur didih senyawa-senyawa yang dipisahkan. Hal ini juga
untuk menjaga agar senyawa-senyawa komponen yang dipisahkan
tidak rusak karena panas. Jika pelarutnya air maka uap pelarut adalah
uap air. Uap pelarut ini akan membawa serta komponen.

3. Destilasi Vakum
Destilasi vakum dilakukan dengan menurunkan tekanan, dari
beberapa ratus mmHg sampai 0,001 mmHg atau hampir vakum.
Tujuan utamanya adalah menurunkan titik didih cairan yang
bersangkutan. Hal ini dilakukan jika senyawa-senyawa target mudah
terdekomposisi pada titik didihnya atau jika titik didih senyawa target

14

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

susah untuk dicapai. Tambahan lagi, volatilitas relatif juga meningkat
jika tekanan diturunkan.
Dengan demikian, rancangan peralatan destilasi tidak sederhana
karena memerlukan sistem tertutup. Kolom destilasi biasanya
mempunyai desain sebagai kolom berisi dan tertutup (packed column)
untuk destilasi fraksional. Destilasi vakum tinggi (high vacuum
distillation) dilakukan untuk tekanan 1-50 mmHg. Di bawah 1 mmHg
destilasi dilakukan dengan kolom fraksionasi khusus. Destilasi vakum
sangat berhubungan dengan destilasi fraksional. Untuk kolom
fraksionasi

besaran

yang

digunakan

untuk

menentukan

keberlangsungan proses adalah HETP (height equivalent to a theoreticai
plates) di mana harga HETP rendah merupakan indikasi sistem yang
baik.
4. Destilasi Fraksionisasi
Fungsi destikasi fraksionasi adalah memisahkan komponen – komponen
cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya.
Destilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik
didih kurang dari 200 C dan bekerja pada tekanan atmosfer dan tekanan
rendah. Aplikasi dari destilasi jenis ini biasa digunakan pada industri
minyak mentah, untuk memisahkan komponen – komponen dalam minyak
mentah. Perbedaan destilasi fraksionisasi dengan destilasi sederhana
terletak pada kolom fraksionisasinya, dalam kolom ini terjadi pemanasan
secara bertahap dengan suhu berbeda – beda pada setiap pelatnya.

15

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2.6 Elemen Alat Destilasi Umum

1
3

2

1. Kaca

= untuk meneruskan panas ke dalam ruang bak destilator.

2. Air kotor

= sebagai sumber air kotor yang akan didestilasi.

3. Bak destilator = sumber air kotor yang akan diuapkan oleh panas matahari.

16

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB III
METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan rancangan
penelitian deskriptif komparatif, dimana dalam penelitian ini ada perlakuan
pada alat penelitian. Penelitian ini mendeskripsikan keadaaan alat dan
membandingkan dengan alat yang sudah ada sebelumnya dengan memberikan
variasi yang diharapkan bisa memperbaiki dalam hal efisiensi alat destilasi
sebelumnya.
3.1 Skema Alat
Alat destilasi yang dibuat berjumlah 2 (dua) alat, seperti pada gambar
3.1 dan gambar 3.2. Terdapat 3 bagian penting pada alat destilasi yang harus
diperhatikan adalah bak variasi satu tingkst, kondensor dan indikator
ketinggian air. Bak variasi satu tingkat terbuat dari aluminium dengan tebal
0.3 mm dengan luas pada bak T=8 cm, L=30 cm, dan panjang 120 cm.
Sedangkan bak air pada kondensor dibuat dari plate aluminium dengan
ketebalan 0.3 mm agar proses pengembunan dapat berlangsung dengan efektif
dan efisien. Untuk pengaturan jumlah ketinggian air di dalam bak destilator
digunakan tempat air minum ayam, dikarenakan tempat minum ayam dapat
konstan untuk mempertahankan ketinggian air didalam bak dengan laju aliran
air yang rendah.

17

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

20

15

8
6
3
6
16.5
30

76

Pada alat destilasi diatas, massa uap pada kotak destilator akan
berpindah sebagian ke kondensor. Hal ini disebabkan tekanan pada kondensor
lebih kecil dari kotak destilator dan ditambahkan bak air diatas kondensor.
Kegunaan bak air untuk menjaga suhu di kondensor untuk selalu rendah dan
diharapkan massa uap dapat mengembun di kondensor. Penguapan diharapkan
juga terjadi pada bak air diatas kondensor dengan manfaatkan massa uap yang
ada pada kondensor. Pada alat destilasi berkondensor memiliki 2 hasil air yang
sudah didestilasi yaitu pada kotak destilator dan pada bak air diatas kondensor.
Dan sumber air yang terkontaminasi berjumlah 2 sumber.

18

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Skema alat destilasi energi surya pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Alat destilasi energi surya konvensional atau tanpa menggunakan
kondensor.

Penyuplai air kotor

Kaca

Kotak destilator
Rangka pendukung
Tampungan
air bersih

Gambar 3.1 Skema alat destilasi energi surya konvensional tanpa
menggunakan kondensor

19

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2. Alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri dengan
metode bak air satu tingkat.

Penyuplai air kotor

Bak kondensor
kaca
Kondensor pasif

Rangka pendukung
Bak destilator
Tampungan
air bersih

Gambar 3.2 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi
recoveri dengan metode bak air satu tingkat

20

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3.2 Alat yang Mendukung Dalam Pengambilan Data
a. Piranometer
Piranometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur radiasi
matahari, alat tersebut digunakan untuk mengkalibrasikan dengan solar
meter agar dapat memberikan hasil data energi surya yang datang sama
dengan hasil data energi surya yang datang pada alat piranometer.
b. Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS)
Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) digunakan untuk
mengukur temperatur alat destilasi.
c. Sensor Capacitive
Sensor Capacitive alat yang digunakan untuk mengukur hasil ketinggian
air dalam penampung air yang sudah didestilasi.
d. Solarmeter
Solarmeter digunakan untuk mengukur intensitas energi matahari yang
datang.
e. Microcontroller Arduino 1.5.2
Microcontroller Arduino merupakan aplikasi software yang digunakan
untuk pembacaan hasil dalam pengambilan data alat destilasi energi
surya.

21

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3.3 Variabel yang Divariasikan
1. Ketinggian air dalam bak destilator : 10 mm

2. Ketinggian air dalam bak destilaor : 15 mm

3. Ketinggian air dalam bak destilator : 27 mm

22

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3.4 Parameter yang Diukur
1. Temperatur air (TW)
2. Temperatur kaca penutup (TC)
3. Temperatur Kondensor (TK)
4. Jumlah massa air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat
destilasi (mD)
5. Jumlah massa air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat
destilasi dengan menggunakan kondensor (mK)
6. Energi surya yang datang (G)
7. Lama waktu pengambilan data (t)
3.5 Langkah Penelitian
Langkah penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Penelitian diawali dengan mempersiapkan alat seperti pada gambar 3.1
dan gambar 3.2
2. Kedua alat tersebut dijemur dibawah sinar matahari.
3. Setiap 2 jam alat dicek pada setiap sensornya dan menghitung
pertambahan etape pada setiap alat destilasi. Penghitungan etape
dilakukan sampai jam 4 sore. Setelah jam 4 sore dihitung jumlah
penambahan etape pada setiap alat destilasi.

23

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

4. Data yang akan dicatat adalah temperatur air (TW), temperatur kaca
penutup (TC), temperatur kondensor (TK), jumlah massa air destilasi
dalam penampung air yang dihasilkan alat destilasi (mD), jumlah massa
air destilasi dalam penampung air yang dihasilkan alat destilasi dengan
menggunakan kondensor (mK), radiasi surya yang datang (G) dan lama
waktu pencatatan data (t). Semua data tersebut sudah tercata dalam
sensor dan data didalam sensor tinggal dipindahkan kedalam laptop.
5. Sebelum melanjutkan pengambilan data pada hari berikutnya kondisi
alat destilasi harus diperiksa untuk memastikan ketinggian air saat awal
dan tidak ada masalah seperti pada indikator air yang terlepas. Sehingga
air yang ada pada bak destilasi masih dengan ketinggian yang sama
dengan sebelumnya. Dan mengecek air di dalam tempat minum ayam
bila air di dalam minum sudah habis segera diisi dan merapikan
kembali alat destilasi ditutup dengan terpal.
3.6 Analisis data
Pengolahan dan analisa data diawali dengan melakukan perhitungan
pada parameter – parameter yang diperlukan dengan menggunakan persamaan
(1) sampai dengan persamaan (4). Analisa akan dilakukan dengan membuat
grafik efisiensi alat destilasi.

24

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Penelitian
Dalam pengambilan data penelitian secara keseluruhan terdapat 3
variasi pengambilan data, yaitu:
1. Ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator pada alat destilasi
menggunakan kondensor pasif.
2. Ketinggian air 15 mm di dalam bak destilator pada alat destilasi
menggunakan kondensor pasif.
3. Ketinggian air 27 mm di dalam bak destilator pada alat destilasi
menggunakan kondensor pasif.
Secara lengkap data dari 5 variasi tersebut dapat dilihat secara berurutan
pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.6
dengan :
Tc

: Suhu pada permukaan kaca penutup alat destilasi energi surya.

Tw

: Suhu air pada bak alat destilasi energi surya.

Tcond : Suhu dalam bak air alat destilasi energi surya.
Lev 1

: Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi dengan
menggunakan alat destilasi energi surya konvensional.

25

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Lev 2

: Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi di
kondensor pasif pada alat destilasi energi surya berkondensor.

G

: Rata-rata energi surya yang didapat alat destilasi energi surya
setiap jamnya.

Tabel 4.1 Data pada variasi ketinggian air 10 mm di dalam bak destilator pada
penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada
hari pertama.

26

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Tabel 4.2 Data pada variasi ketinggian air 15 mm di dalam bak destilator pada
penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada
hari kedua.

Tabel 4.3 Data pada variasi ketinggian air 27 mm di dalam bak destilator pada
penelitian alat destilasi air energi surya menggunakan kondensor pada
hari ketiga.

27

PL