UNJUK KERJA DISTILASI AIR JENIS KAIN MENGGUNAKAN PIPA PEMANAS

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

UNJUK KERJA DISTILASI AIR JENIS KAIN
MENGGUNAKAN PIPA PEMANAS
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan
Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin

Disusun oleh :
NATAN ANDANG PRATIWAN
NIM : 155214052

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PERFORMANCE SOLAR WATER DISTILASTION OF WICK
TYPES USING HEATING PIPES
FINAL PROJECT
Presented as partitial fullfilment of the requirement
to obtain Bachelor Degree

Presented by :
NATAN ANDANG PRATIWAN
NIM : 155214052

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2019

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRAK
Air merupakan salah satu kebutuhan pokok makhluk hidup. Sumber air yang ada
sering kali terkontaminasi oleh zat kimia dari limbah pabrik. Salah satu cara untuk
mendapatkan air bersih dari air yang terkontaminasi adalah dengan didistilasi. Pada
proses distilasi membutuhkan energi panas, energi panas dapat diperoleh dari energi
surya. Unjuk kerja distilasi dipengaruhi oleh proses penguapan dan pengembunan.
Faktor yang mempengaruhi proses penguapan adalah lama waktu pemanasan dan
tempratur air, yang mempengaruhi proses pengembunan adalah temperatur dan
tekanan. Pada penelitian ini peneliti akan memperbaiki proses penguapan pada alat
distilasi jenis kain yaitu dengan menambahkan pipa pemanas sebagai pemanasan

awal air yang akan didistilasi, dan memvariasikan debit sebagai lama waktu
pemanasan air. Pipa pemanas yang digunakan berdiametern 3 mm panjang 140 cm,
dan 80 cm. Variasi debit yang digunakan adalah 0,6 liter/jam tanpa menggunakan
pipa pemas (variasi 1), 0,4 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi
2), 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 3), 0,8 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 4), 0,6 liter/jam menggunakan pipa
pemanas 80 cm (variasi 5). Pada penelitian ini digunakan 6 lampu pemanas ruangan
berdaya 375 Watt (1 lampu) untuk menggantikan energi surya.Secara keseluruhan
berdasarkan efek debit air masukan dan temperatur air masukan, unjuk kerja
tertinggi pada alat distilasi air absorber jenis kain ada pada variasi debit air
masukan 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 3). Pada variasi
3 didapatkan efisiensi sebesar 48,5 % dan hasil air 0,330 liter (0,383 liter/m2.jam).
Kata kunci : Absorber, pipa pemanas, distilasi

vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT
Water is one of the basic needs of living things. Existing water sources are often

contaminated with chemicals from factory waste. One way to get clean water from
contaminated water is to be distilled. Distillation process requires heat energy, heat
energy can be obtained from solar energy. Distillation performance is influenced
by evaporation and condensation processes. Factors that influence the evaporation
process are the length of heating time and water temperature, which affects the
condensation process is temperature and pressure of the water. In this study the
researchers will improve the evaporation process on wick distillation type devices,
by adding a heating pipe as the initial heating of the water to be distilled, and
varying the discharge as the length of time for heating the water. The heating pipe
used are 3 mm in length 140 cm and 80 cm. The variation of the discharge used are
0.6 liters / hour without using a pipeline (variation 1), 0.4 liters / hour using a
heating pipe 140 cm (variation 2), 0.6 liters / hour using a heating pipe 140 cm
(variation 3 ), 0.8 liters / hour using 140 cm heating pipe (variation 4), 0.6 liters /
hour using 80 cm heating pipe (variation 5). In this study 6 lamps of 375 Watt (1
lamp) were used to change the solar energy from the sun. Overall, based on the
effect of input water discharge and input water temperature, the highest
performance on wick type water absorber distillation devices is in the variation of
0.6 liter / hour input water discharge using 140 cm heating pipe (variation 3). In
variation 3 the efficiency is 48.5% and the clean water is 0.330 liters (0,383
liters/m2.hour).

Keywords : Absorber, heating pipe, distillation

viii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa penulis panjatkan keapada 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 Jenis Kain Menggunakan Pipa Pemanas”. 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. Bapak Sudi Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc., Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Ir. PK. Purwadi, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

3. Bapak Ir. Franciscus Asisi Rusdi Sambada, M.T., selaku dosen pembimbing
yang telah banyak membantu dan memberikan bimbingan dalam proses
pengerjaan tugas akhir ini.
4. Bapak Doddy Purwadianto, M.T., Selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan dukungan selama proses pengerjaan tugas akhir ini.
5. Seluruh dosen dan laboran Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma, yang telah memberikan pengetahuan selama kuliah.
6. Keluarga tercinta Rikel Tiwan, Sri Suprapti, Kenzie Filbert Pratiwan yang telah
memberikan doa dan dukungan yang diberikan baik secara moral maupun
material yang tak ternilai harganya.
7. Kadwi Mentari yang selalu memberikan semangat dan dukungan secara moral.
8. Teman dan sahabat : Wahyu Setyaji, Ganang Darmanto Winih Arga Christian,
Gregorius Widyatmoko, Johua Abhimukti, Daniel Pakpahan, Robertus
Landung, Albertus Sigit Adrianto, Julianto Tomas Geraldo, Andriana Nathalia,
dan teman-teman kelas surya serta teman-teman teknik mesin yang tidak dapat
saya sebutkan satu per satu.
ix

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

9. 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 PERSETUJIAN ................................................................................. iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ........................... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................ vi
ABSTRAK ........................................................................................................... vii
ABSTRACT ........................................................................................................ viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvi
BAB I PNDAHULUAN ........................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1
1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................................ 3
1.3 Rumusan Masalah ............................................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah .................................................................................................. 4
1.5 Tujuan dan Manfaat Penelitian .......................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... 5
2.1 Penelitian Terdahulu ........................................................................................... 5
2.2 Landasan Teori .................................................................................................... 6
2.3 Hipotesis ............................................................................................................. 11
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 12
3.1 Metode Penelitian .............................................................................................. 12
3.2 Variabel yang Divariasikan .............................................................................. 15
3.3 Langkah Penelitian ............................................................................................ 15
3.3 Skema dan Spesifikasi Alat .............................................................................. 16
3.5 Parameter yang Diukur ..................................................................................... 18

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3.6 Alat Ukur yang Digunakan .............................................................................. 19
3.7 Langkah Analisi Data ....................................................................................... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 21
4.1 Data Penelitian ................................................................................................... 21
4.2 Hasil Penelitian dan Perhitungan .................................................................... 24
4.3 Hasil Unjuk Kerja .............................................................................................. 26
4.3.1. Efek Debit Air Masukan Terhadap Unjuk kerja .................................. 26
4.3.2. Efek Temperatur Air Masukan Terhadap Unjuk Kerja ....................... 27
4.4 PEMBAHASAN ................................................................................................ 27
4.4.1 Efek Debit Air Masukan Terhadap Unjuk kerja .................................. 27
4.4.1 Efek Temperatur Air Masukan Terhadap Unjuk Kerja ....................... 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 45
5.1 Kesimpulan......................................................................................................... 45
5.2 Saran .................................................................................................................... 46
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 47

LAMPIRAN ......................................................................................................... 48

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel variasi efek debit air masukan terhadap efisiensi dan hasil air
pada alat distilasi. ................................................................................. 15
Tabel 3.2 Tabel variasi efek temperatur air masukan terhadap efisiensi dan hasil
air pada alat distilasi. ............................................................................ 15
Tabel 4.1 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,6 liter/jam
tanpa menggunakan pipa pemanas (variasi 1) .................................. 21
Tabel 4.2 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,4 liter/jam 22
Tabel 4.3 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 3) ............................... 22
Tabel 4.4 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,8 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 4) ............................... 23
Tabel 4.5 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 5) ................................. 23

Tabel 4.6 Data hasil perhitungan debit 0,6 liter/jam tanpa menggunakan pipa
pemanas (variasi 1) ............................................................................... 24
Tabel 4.7 Data hasil perhitungan debit 0,4 liter/jam menggunakan pipa
pemanas 140 cm (variasi 1) ................................................................. 24
Tabel 4.8 Data hasil perhitungan debit 0,6 liter/jam menggunakan pipa
pemanas 140 cm (variasi 3) ................................................................. 25
Tabel 4.9 Data hasil perhitungan debit 0,8 liter/jam menggunakan pipa
pemanas 40 cm (variasi 4) ................................................................... 25
Tabel 4.10 Data hasil perhitungan debit 0,6 liter/jam menggunakan pipa
pemanas 80 cm (variasi 5) ................................................................... 26
Tabel 4.11 Unjuk kerja pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam 0,8 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm(variasi 2, 3, dan 4) ................ 26
Tabel 4.12 Unjuk kerja pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa pemanas, 0,6
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm dan 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5) ................. 27

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Distilasi Air Energi Surya Jenis Absorber Kain ................................. 7
Gambar 2.2 Aliran air dalam absorber .................................................................... 11
Gambar 3.1 Lampu Pemanas Ruangan ................................................................... 13
Gambar 3.2 Tahapan dan langkah-langkah penelitian .......................................... 14
Gambar 3.3 Alat distilasi dan pipa pemanas........................................................... 16
Gambar 3.4 Skema alat distilasi ............................................................................... 17
Gambar 4.1 Perbandingan efisiensi pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)27
Gambar 4.2 Perbandingan hasil air pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)28
Gambar 4.3 Perbandingan ∆T (°C) pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)29
Gambar 4.4 Perbandingan ∆T (°C) pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)29
Gambar 4.5 Perbandingan h konveksi pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)30
Gambar 4.6 Perbandingan h konveksi pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)31
Gambar 4.7 Perbandingan h.∆T pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)32
Gambar 4.8 Perbandingan h.∆T pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)32
Gambar 4.9 Perbandingan q uap pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)33
Gambar 4.10 Perbandingan q uap pada pada debit 0,4 liter/jam, 0,6 liter/jam, 0,8
liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2, 3, dan 4)
.............................................................................................................. 34

Gambar 4.11 Perbandingan efisiensi pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa
pemanas, 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6
liter/jam menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5)
.............................................................................................................. 35

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.12 Perbandingan hasil air pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa
pemanas, 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6
liter/jam menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5)
.............................................................................................................. 36

Gambar 4.13 Perbandingan q pemanas dan q keluar pada debit 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm dan 0,6 liter/jam ................. 36
Gambar 4.14 Perbandingan ∆T (°C) pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa
pemanas, 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6
liter/jam menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5)
.............................................................................................................. 38

Gambar 4.15 Perbandingan ∆T pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa pemanas, .. 38
Gambar 4.16 Perbandingan h konveksi pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa
pemanas, 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6
liter/jam menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5)
.............................................................................................................. 40

Gambar 4.17 Perbandingan h konveksi pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa
pemanas, 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6
liter/jam menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5)
.............................................................................................................. 40

Gambar 4.18 Perbandingan h.∆T pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa pemanas,
0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5) .............. 41
Gambar 4.19 Perbandingan h.∆T pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa pemanas,
0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5) .............. 42
Gambar 4.20 Perbandingan q uap pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa pemanas,
0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5) .............. 43
Gambar 4.21 Perbandingan q uap pada debit 0,6 liter/jam tanpa pipa pemanas,
0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas 140 cm, 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 1, 3, dan 5) .............. 44

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Foto Alat Penelitian Distilasi.............................................................. 48
Lampiran 2. Tabel Uap A-8 ...................................................................................... 49
Lampiran 2. Lanjutan Tabel Uap A-8 ..................................................................... 50
Lampiran 3. Sifat Air ................................................................................................. 51
Lampiran 4. Sertifikat Seminar Nasional ................................................................ 52

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang

Air merupakan salah satu kebutuh pokok untuk berlangsungnya kehidupan.
Sumber air yang ada sering kali terkontaminasi karena banyak faktor, contohnya
seperti zat-zat kimia dari limbah pabrik. Untuk mendapatkan air yang bersih kita
bisa menggunakan air yang sudah terkontaminasi itu dengan cara didistilasi. Energi
yang dibutuhkan dalam proses distilasi adalah energi panas. Energi panas untuk
proses distilasi dapat berasal dari berbagai sumber, salah satunya adalah energi
surya. Dalam distilasi air terdapat ada dua proses yang di lakukan yaitu penguapan
dan pengembunan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya proses
penguapan di antaranya adalah luasan permukaan zat cair, aliran udara di atas
permukaan, mengurangi tekanan, lama waktu pemanasan, dan pemanasan awal zat
cair. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi pengembunan antara lain adalah
temperatur, 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 digunakan kebutuhan
sehari-hari.

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2

Permasalahan yang ada dalam distilasi air adalah masih rendahnya unjuk
kerja. Hal tersebut disebabkan karena kurang efektifnya proses penguapan dan
pengembunan. Maka pada penelitian ini akan memperbaiki proses penguapan
dengan cara memberikan perlakuan pemanasan awal pada air yang akan
didistilasikan. Perlakuan pemanasan awal ini yaitu dengan ditambahkan pipa
pemanas yang diletakan pada kaca. Dengan adanya perlakuan pemanasan awal
terhadap air tersebut diharapkan air yang akan didistilasikan akan mendapatakan
tempartur yang tinggi sehingga proses penguapan diharapkan lebih baik. Pada
dasarnya penelitian ini bertujuan untuk menganalisi unjuk kerja dari alat distilasi
jika dengan ditambahkannya pipa pemanas.
Unjuk kerja yang dihasilkan ditentukan oleh jumlah air bersih yang dapat
dihasilkan dan efisiensi. Banyak faktor yang mempengaruhi jumlah air distilasi
yang dasilkan diantaranya: jumlah massa/volume air yang terdapat pada alat
distilasi, luas permukaan air yang akan didistilasi, keefektifan absorber dalam
menyerap energi panas yang diterima oleh energi surya, keefektifan kaca dalam
mengembunkan uap air, lama waktu pemanasan, dan temperatur air yang masuk
kedalam alat distilasi. Jumlah massa/volume air yang akan didistilasikan
diusahakan tidak terlalu banyak, jika massa air/volume terlalu banyak maka waktu
pemasan untuk air yang akan didistilasi semakin lama dan membuat proses
penguapan semakin lama. Absorber harus terbuat dari bahan dengan absorbtivitas
energi panas yang baik, untuk meningkatkan absorbtivitas umumnya absorber dicat
dengan warna hitam. Kaca penutup tidak boleh terlalu panas karena jika kaca terlalu

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3

panas maka uap akan sukar untuk mengembun. Jumlah massa/volume air dalam
alat distilasi tidak boleh terlalu banyak karena akan memperlama proses penguapan.

1.2

Identifikasi Masalah

Dalam latar belakang telah dijelaskan bahwa pada alat distilasi air, ada dua
proses yang terjadi yaitu penguapan dan pengembunan. Proses penguapan di
antaran dipengaruhi oleh lama waktu pemanasan dan temperatur. Waktu
pemanasan dan penguapan dapat diperlama dengan sekat dan pengaturan debit air
masuk. Pada penelitian ini akan diteliti debit air masuk yang menghasilkan unjuk
kerja terbaik. Temperatur air masukan alat distilasi kain akan divariasi dengan
menggunakan pipa pemanas.

1.3

Rumusan Masalah

Berdasarkan dari pemaparan identifikasi masalah dapat dirumuskan
masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana efek temperatur air masukan terhadap efisiensi dan hasil
air pada alat distilasi kain?
2. Bagaimana efek debit air masukan terhadap efisiensi dan hasil air
pada alat distilasi kain?

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4

1.4

Batasan Masalah

Agar topik tidak meluas penulis membatasi penelitian. Batasan-batasan
masalah yang diterapkan dalam penelitian ini adalah :
1. Temperatur absorber dan kaca di asumsikan merata
2. Energi panas yang diterima dari absorber di asumsikan konstan
dengan lampu pemanas ruangan
3. Luasan alat distilasi kain sebesar 0,43 m2
4. Proses penguapan dan pengembunan dianalisis dengan
menggunakan persamaan Darcy Weisbach

1.5

Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menganalisis temperatur air masukan alat distilasi terhadap unjuk
kerja alat distilasi distilasi kain
2. Menganalisis efek debit air masuk
Manfaat yang diperoleh dari penelitian adalah :
1. Dapat dikembangkan untuk membuat prototype, sehingga membantu
kebutuhan air bersih masyarakat khususnya di daerah yang masih
kesulitan mendapatkan air bersih.
2. Menambah kepustakaan teknologi distilasi air energi surya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1

Penelitian Terdahulu
Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan, faktor-faktor yang

mempengaruhi efisiensi alat distilasi air energi surya diantaranya pengaruh
temperatur udara sekitar, jumlah energi surya yang diterima alat distilasi
(Arunkumar, et al., 2010), pengaruh bahan dan bentuk absorber (Mona M. Naim,
2002), pengaruh tebal dan kemiringan kaca penutup (Ahmed Z Al-Garni, et al.,
2011; Hitesh N Panchal, 2011), pengaruh ketinggian air di bak air (Anil Kr. Tiwari,
2006 ), pengaruh beda temperatur air dalam bak distilasi dengan temperatur kaca
(Pr. Kaabi Abdenacer, 2007 ), pengaruh temperatur air masuk ke alat distilasi (Ali
A. Badran, 2005), pengaruh jenis dan konsentrasi zat kontaminasi, warna air yang
akan didistilasi (Mitesh I. Patel, n.d.) dan pengaruh penggunaan kondensor pasif
eksternal maupun internal pada alat distilasi (Hassan E.S. Fath, 1993). Penelitian
pendinginan kaca pada alat distilasi air energi surya jenis absorber kain dengan
kaca tunggal diperoleh adanya laju alir massa air pendingin optimum sebesar 1,5
m/s. Laju alir di bawah atau di atas nilai optimum tersebut akan menyebabkan
turunnya efisiensi (Janarthanan, et al., 2006). Penelitian pendinginan kaca pada
jenis konvensional menggunakan kaca penutup tunggal menunjukkan efek
pendinginan kaca dapat menaikkan efisiensi sebesar 6%. Pada penelitian ini,
diperoleh adanya laju alir massa air pendingin optimum.

5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6

2.2

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

pengembunan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya proses
penguapan di antaranya adalah luasan permukaan zat cair, aliran udara di atas
permukaan, mengurangi tekanan, lama waktu pemanasan, dan pemanasan awal zat
cair. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi pengembunan antara lain adalah
temperatur, tekanan dan kelembaban.
Distilasi air energi surya jenis absorber kain (Gambar 2.1) merupakan jenis
alat distilasi air energi surya yang banyak digunakan untuk mendapatkan air bersih
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 pada
proses pengembunan uap air akan dihasilkan air bersih. 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.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7

Gambar 2.1 Distilasi Air Energi Surya Jenis Absorber Kain

Keunggulan distilasi air energi surya jenis absorber kain adalah proses
penguapan. Hal tersebut disebabkan karena 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. Kelemahan distilasi jenis absorber kain adalah diperlukannya pengaturan
aliran air masukkan dan adanya kerugian 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.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8

q

pemanas

adalah energi panas yang diberikan oleh pipa pemanas yang akan

mempengaruhi ∆T, h

konveksi,

∆T · h, dan q

uap.

mc untuk mencari q

pemanas

adalah

debit air masukan pada alat distilasi. Cp merupakan kapasitas jenis panas pada debit
air yang masuk (kJ/kg.oC), dan ΔT selisih antara temperatur air keluar pemanas
dengan temperatur air masuk pemanas :

q

keluar

q pemanas = mc . cp . ∆𝑇

(1)

adalah energi panas yang ikut terbuang oleh air yang tidak dapat

menguap. mc untuk mencari q

keluar

adalah jumlah air yang tidak dapat menguap

pada alat distilasi. Cp merupakan kapasitas jenis panas pada debit air yang masuk
(kJ/kg.oC), dan ΔT selisih antara temperatur air keluar distilasi dengan temperatur
air keluar pemanas :

q keluar = 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 :

𝜂=

𝑚 . ℎ𝑓𝑔
𝑡

𝐴𝑐 . ∫0 𝐺 .𝑑𝑡

(3)

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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9

∆T = 𝑇𝑤 − 𝑇𝑐

(4)

Energi yang dikonveksikan dihitung menggunakan :

Dengan q

𝑞 𝑘𝑜𝑛𝑣 = ℎ𝑘𝑜𝑛𝑣 × (𝑇𝑊 − 𝑇𝐶 )

konv

(5)

adalah bagian energi matahari 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

1
3

× 𝑇𝑊 )

(6)

Energi penguapan dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞 𝑢𝑎𝑝 = (16,27 × 10−3 ). 𝑞𝑘𝑜𝑛𝑣 . (

𝑃𝑊 −𝑃𝐶
𝑇𝑊 −𝑇𝐶

)

(7)

Selain Persamaan 6 energi penguapaan dapat dihitung dengan persamaan :

𝑞 𝑢𝑎𝑝 =

𝑚 . ℎ𝑓𝑔
𝑑𝑡

(8)

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).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10

𝑚=

𝑞 𝑢𝑎𝑝 .𝑑𝑡

(9)

ℎ𝑓𝑔

Hasil air distilasi dapat dihitung menggunakan persamaan 9. Efisiensi alat distilasi
(Persamaan 3) salah satunya dipengaruhi oleh hasil air distilasi, secara teoritis hasil
air distilasi (Persamaan 9) dipengaruhi oleh quap. quap atau energi berguna dari
alat distilasi dipengaruhi oleh q

konv

(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 ang
paling besar adalah secara konveksi. qkonv dipengaruhi oleh h
(Persamaan 4), h

konv

konv

dan ΔT

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 dibuat seri
(Gambar 2.2). Dengan semakin tingginya hkonv dan ΔT maka akan membuat q konv
menjadi lebih besar. q

konv

yang semakin besar mengidentifikasi bahwa quap juga

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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11

Distilasi kain

Gambar 2.2 Aliran air dalam absorber.

2.3

Hipotesis
Hitpotesis pada penelitian ini adalah :
1. Penggunaan pipa pemanas dapat meningkatkan unjuk kerja
2. Pengaruh debit air masukan dapat meningkatkan unjuk kerja.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1

Metode Penelitian
Untuk mencapai tujuan, pengambilan data pada penelitian ini akan

digunakan alat distilasi kain dengan menggunakan tambahan 2 pipa pemanas.
Penggunaan dari pipa pemanas ini adalah peneliti akan membandingkan alat
distilasi kain ini dengan menggunakan pipa pemanas tersebut dan tanpa
menggunakan pipa pemanas untuk debit air masuk. Tujuan dari penggunaan pipa
pemanas ini adalah untuk memberikan perlakuan pemanasan awal pada air
masukan alat distilasi, panjang dari kedua pipa pemanas ini dibedakan. Pipa
pemanas yang digunakan mempunyai ukuran panjang 80 cm, dan 140 cm dan
berdiameter 3 mm yang terbuat dari pipa tembaga. Pengambilan data berlangsung
di Laboratorium Mekanika Fluida Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, karena
pengambilan data berlangsung di dalam ruangan maka sumber panas yang
digunakan adalah dengan menggunakan lampu pemanas ruangan. Lampu pemanas
yang digunakan adalah seperti pada (Gambar 3.1). Pada proses pengambilan data,
lampu pemanas yang digunakan yaitu berjumlah enam buah lampu dengan daya
375 watt untuk satu lampunya. Pengambilan data dilakukan selama dua jam, maka
dalam satu hari peneliti dapat mengambil data dua kali dengan jangka waktu
pengambilan data minimal enam sampai tujuh jam. Hal ini dilakukan karena pada
saat pengambilan data berlangsung temperatur pada alat distilasi diharapakan
kembali pada temperatur awal sebelum alat distilasi kain ini digunakan sehingga

12

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13

pada pengambilan data yang kedua berlangsung nilai temperatur pada alat
distilasi ini sama dengan pengambilan data sebelumnya.

Gambar 3.1 Lampu Pemanas Ruangan.
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 dan
langkah untuk mencapai tujuan tersebut dapat dilihat pada diagram alir (Gambar
3.2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14

Penelitian dimulai
Studi literatur d istribusi energi surya, kapilaritas kain, perinsip penguapan
dan pengembunan serta proses pada distilasi air energi surya
Lokasi : Lab. Mekanika Fluida Teknik Mesin USD
Pengadaan bahan penelitian dan pembuatan model
distilasi air kain
Lokasi : Lab. Mekanika Fluida Teknik Mesin USD
Pengujian dan perbaikan model distilasi air kain
Lokasi : Lab. Mekanika Fluida Teknik Mesin USD
Pengambilan dan analisis data
Lokasi : Lab. Mekanika Fluida Teknik Mesin USD
Variasi belum
selesai
Variasi Debit dan penambahan pipa pemanas
Lokasi : Lab. Mekanika Fluida Teknik Mesin USD

Penyusunan artikel ilmia h dan publikasi jurnal atau diseminasi seminar
Lokasi : Lab. Mekanika Fluida Teknik Mesin USD
Penyusunan tugas akhir atau skripsi
Lokasi : Lab Mekanika Fluida Teknik Mesin USD
Luaran : Artikel ilmiah dalam prosiding seminar
atau jurnal dan naskah tugas akhi r

Penelitian Selesai

Gambar 3.2 Tahapan dan langkah-langkah penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15

3.2

Variabel yang Divariasikan
Untuk mengetahui efek debit air masukan dan temperatur air masukan alat

distilasi terhadap efisiensi dan hasil air alat distilasi kain maka dilakukan beberapa
variasi. Untuk mengetahui efek debit air masuk alat distilasi dengan pipa pemanas
140 cm terhadap efisiensi dan hasil air akan dilakukan variasi sebagai berikut :
Tabel 3.1 Tabel variasi efek debit air masukan terhadap efisiensi dan hasil
air pada alat distilasi.
Debit air masukan

Variasi

liter/jam
0,4
0,6
0,8

2
3
4

Untuk mengetahui efek temperatur air masukan alat distilasi terhadap efisiensi dan
hasil air akan dilakukan variasi sebagai berikut :
Tabel 3.2 Tabel variasi efek temperatur air masukan terhadap efisiensi dan
hasil air pada alat distilasi.
Variasi
1
3
5

3.3

Debit air masukan

Pipa pemanas

liter/jam

Panjang (cm)
140
80

0,6
0,6
0,6

Langkah Penelitian
Penelitian akan dimulai dengan membuat alat penelitian dan berakhir

dengan analisis data. Secara terinci, langkah-langkah penelitian ini adalah sebagai
berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16

1. Penelitian diawali dengan menyiapkan alat distilasi kain dan
ditambahkan variasi dengan menggunakan pipa pemanas.
2. Mempersiapkan alat-alat ukur yang akan digunakan diantaranya

adalah

sensor

temperatur,

sensor

etape,

solar

meter,

microcontroller arduino, gelas ukur, dan stopwatch.
3. Melakukan variasi satu sampai lima.
4. Menyiapkan sensor yang digunakan untuk mencatat parameter yang
akan diukur.
5. Proses pengambilan data dilakukan dalam waktu 2 jam.
6. Melakukan analisis data dengan persamaan satu sampai sembilan.

3.3

Skema dan Spesifikasi Alat

Gambar 3.3 Alat distilasi dan pipa pemanas.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17

Gambar 3.4 Skema alat distilasi.

Berikut adalah bagian-bagian dari skema alat distilasi :
1. Lampu pemanas berdaya 375 Watt (1 lampu).
2. Alat distilasi kain.
3. Bak hasil air yang telah terdistilasi.
4. Bak air yang tidak dapat menguap (limbah).
5. Bak air masukan.
6. Pipa pemanas dengan panjang 80 cm (b).
7. Pipa pemanas dengan panjang 140 cm (a).
8. Pompa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18

Spesifikasi alat distilasi kain adalah sebagai berikut :
1. Kemiringan absorber, yakni 15 derajat.
2. Absorber terbuat dari multiplek 60 cm x 80 cm dengan ketebalan 4,5 cm
3. Luasan absorber alat distilasi adalah 55,4 cm x 76 cm
4. Absorber terbuat dari alumunium plat dengan tebal 1,5 mm
5. Tebal dinding adalah 3 cm
6. Dinding alat dilapisi dengan karet hitam dengan ketebalan 0,3 cm
7. Pipa pemanas yang terbuat dari tembaga dengan panjang 80 cm dan 140
cm
8. Penutup alat mengunakan kaca dengan ketebalan 3 mm
3.5

Parameter yang Diukur
Pada penelitian ini parameter-parameter yang akan diukur diantaranya

adalah: temperatur absorber distilasi kain (Tw), temperatur kaca distilasi kain (Tc),
temperatur air masuk distilasi kain (Tin), temperatur air kelur distilasi kain (Tout),
kenaikan dan jumlah air distilasi yang dihasilkan (m), dan energi panas yang datang
dari energi lampu pemanas ruangan (G). Dengan temperatur akan diukur dalam
satuan oC, jumlah air distilasi yang dihasilkan dalam satuan liter, dan energi panas
yang datang dari energi lampu pemanas dalam satuan watt/m2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19

3.6

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

sebagai berikut :
1. Solar meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besarnya radiasi
matahari yang datang dalam satuan watt/m2. Berikut ini adalah solar meter
yang digunakan dalam penelitian.
2. Gelas ukur adalah alat yang digunakan untuk menampung dan sekaligus
digunakan untuk melihat jumlah air hasil distilasi. Berikut ini adalah gelas
ukur yang digunakan dalam penelitian.
3. Sensor temperatur digunakan untuk mengetahui temperatur absorber,
temperatur kaca, temperatur air masuk, temperatur air keluar, temperatur
sekitar. Berikut ini adalah sensor temperatur yang digunakan dalam
penelitian.
4. Sensor etape digunakan untuk melihat kenaikan hasil air distilasi. Berikut
adalah sensor etape yang digunakan dalam penelitian.
5. Stopwatch digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan
dalam berbagai kegiatan atau pekerjaan. Stopwatch pada penelitian ini
digunakan untuk mengukur debit air. Berikut ini adalah stopwatch yang
digunakan dalam penelitian.
6. Microcontroller Arduino digunakan untuk pengambilan data selama
penelitian dengan cara kerja menangkap sinyal dari sensor-sensor yang
telah dipasang pada alat. Berikut ini adalag microcontroller arduino yang
digunakan pada penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20

3.7

Langkah Analisi Data
Langkah analisis efek debit air masuk alat distilasi terhadap efisiensi dan

hasil air akan di buat grafik perbandingan sebagai berikut :
1. Grafik perbandingan efisiensi dan hasil pada variasi 2, 3, dan 4
2. Grafik perbandingan ΔT, koefisien konveksi (hkonv), ΔT.h, dan q uap pada
variasi 2, 3, dan 4
Untuk menganalisis efek temperatur air masukan alat distilasi terhadap efisiensi dan
hasil air akan di buat grafik perbandingan sebagai berikut :
1. Grafik perbandingan efisiensi dan hasil air per 10 menit maupun total
selama 2 jam pada variasi 1, 3, dan 5
2. Grafik perbandingan ΔT, koefisien konveksi (hkonv), ΔT.h, dan q uap pada
variasi 1, 3, dan 5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1

Data Penelitian
Berikut ini adalah data-data yang diperoleh selama selama penelitian. Data-

data hasil penelitian akan ditampilkan dalam rata-rata per 10 menit dan ditampilkan
pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.10.
Tabel 4.1 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,6 liter/jam
tanpa menggunakan pipa pemanas (variasi 1)
T. In

T. Out

T. Absorber

T. Kaca

G

M

°C

°C

°C

°C

Watt/m²

liter

10

27,75

29,03

41,36

38,39

219

0,00

20

28,25

32,00

48,86

45,19

219

0,00

30

28,42

34,43

54,13

49,97

219

0,00

40

28,75

36,21

58,08

53,53

219

0,00

50

28,95

37,65

61,20

56,29

219

0,00

60

29,08

39,00

63,73

58,50

219

0,01

70

29,32

39,96

65,81

60,27

219

0,02

80

29,50

40,56

67,55

61,80

219

0,03

90

29,64

40,97

69,07

63,18

219

0,04

100

29,85

41,15

70,44

64,44

219

0,06

110

31,75

41,29

71,65

65,53

219

0,08

120

30,17

41,32

72,74

66,46

219

0,10

Rata-rata

30,17

41,32

72,74

66,46

219

0,10

Menit

21

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22

Tabel 4.2 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,4 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 2)
T. In

T. Out

T. Absorber

T. Kaca

G

m

°C

°C

°C

°C

Watt/m²

liter

10

32,26

31,35

44,19

40,87

219

0,01

20

35,62

37,15

51,52

47,77

219

0,01

30

38,08

36,32

56,49

52,38

219

0,01

40

40,03

37,98

60,28

55,83

219

0,01

50

41,65

39,26

63,29

58,62

219

0,01

60

43,00

40,22

65,74

60,87

219

0,02

70

44,14

40,95

67,76

62,74

219

0,03

80

45,12

41,54

69,50

64,39

219

0,04

90

45,95

41,89

71,01

65,76

219

0,05

100

46,65

42,27

72,32

66,95

219

0,07

110

47,28

42,51

73,45

67,98

219

0,09

120

47,83

42,69

74,44

68,89

219

0,11

Rata-rata

47,83

42,69

74,44

68,89

219

0,11

Menit

Tabel 4.3 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 3)
T. In

T. Out

T. Absorber

T. Kaca

G

m

°C

°C

°C

°C

Watt/m²

liter

10

30,25

28,34

44,30

40,76

219

0,00

20

32,86

30,59

51,59

47,68

219

0,00

30

35,00

34,28

56,64

52,30

219

0,03

40

36,76

36,84

60,49

55,83

219

0,05

50

38,26

38,87

63,56

58,65

219

0,06

60

39,54

40,32

66,06

60,91

219

0,07

70

40,63

41,61

68,16

62,85

219

0,09

80

41,56

42,86

69,96

64,52

219

0,10

90
100

42,35

43,68

71,52

65,91

219

0,11

43,03

44,35

72,87

67,13

219

0,13

110

43,64

44,94

74,07

68,20

219

0,14

120

44,17

5,65

75,11

69,13

0,16

Rata-rata

44,17

5,63

75,11

69,13

219
219

Menit

0,16

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23

Tabel 4.4 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,8 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 140 cm (variasi 4)
T. In

T. Out

T. Absorber

T. Kaca

G

m

°C

°C

°C

°C

Watt/m²

liter

10

32,07

31,34

42,98

39,83

219

0,00

20

35,25

35,12

50,63

47,08

219

0,00

30

37,55

37,94

55,91

51,86

219

0,00

40

39,39

40,10

59,96

55,41

219

0,00

50

40,88

41,82

63,18

58,25

219

0,00

60

42,13

43,37

65,78

60,69

219

0,00

70

43,19

44,67

67,93

62,69

219

0,01

80

44,10

45,79

69,76

64,42

219

0,02

90
100

44,87

46,80

71,32

65,87

219

0,04

45,52

47,68

72,69

67,12

219

0,05

110

46,10

48,46

73,87

68,21

219

0,07

120

46,64

49,16

74,92

69,14

0,09

Rata-rata

46,64

49,16

74,92

69,14

219
219

Menit

0,09

Tabel 4.5 Data rata-rata per 10 menit distilasi kain dengan debit 0,6 liter/jam
menggunakan pipa pemanas 80 cm (variasi 5)

Menit
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Rata-rata

T. In

T. Out

T. Absorber

T. Kaca

G

m

°C

°C

°C

°C

Watt/m²

liter

30,64
33,71
35,89
37,43
38,71
39,61
40,32
40,93
41,47
41,97
42,39
42,78

30,68
33,61
35,78
37,48
38,86
40,04
40,86
41,43
41,74
41,77
41,85
42,05

44,12
51,77
56,94
60,84
63,97
66,53
68,66
70,47
72,03
73,39
74,59
75,64

40,55
47,79
52,54
56,06
58,91
61,28
63,20
64,81
66,21
67,44
68,50
69,43

0,01
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,03
0,05
0,06
0,08
0,10
0,12

42,72

42,05

75,64

69,43

219
219
219
219
219
219
219
219
219
219
219
219
219

0,12

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24

4.2

Hasil Penelitian dan Perhitungan

Tabel 4.6 Data hasil perhitungan debit 0,6 liter/jam tanpa menggunakan pipa
pemanas (variasi 1)
Menit
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Rata-rata

ΔT

G

h konv
2o

q konv

q uap
2

m
2

Watt/m²

°C

Watt/m . C

Watt/m

Watt/m

liter/m2

219
219
219
219
219
219
219
219
219
219
219
219
219

2,97
3,68
4,16
4,55
4,91
5,22
5,53
5,75
5,89
6,00
6,12
6,28
6,28

1,29
1,40
1,48
1,54
1,59
1,64
1,69
1,72
1,75
1,77
1,79
1,81
1,81

3,83

24,91

0

5,16
6,16
7
7,83
8,58
9,33
9,89
10,29
10,61
10,96
11,39
11,39

46,44
69,17
92,08
115,88
139,16
162,82
183,26
200,81
216,99
233,18
251,00
251,00

0
0
0
0
0,01
0,03
0,07
0,10
0,13
0,18
0,22
0,22

Tabel 4.7 Data hasil perhitungan debit 0,4 liter/jam menggunakan pipa pemanas
140 cm (variasi 1)
ΔT

h konv

q konv

q uap

m

ΔT
pemanas

Cp

q
pemanas

q
keluar

°C

Watt/m2.oC

Watt/m2

Watt/m2

liter/m2

°C

J/liter·°C

Watt

Watt

10

3,31

1,34

4,45

32,70

0,03

5,01

4,21

8,43

1,91

20

3,75

1,42

5,33

53,89

0,03

8,37

4,20

14,06

3,24

30

4,11

1,48

6,10

75,79

0,03

10,83

4,20

18,17

3,69

40

4,45

1,54

6,86

98,74

0,03

12,78

4,19

21,44

4,30

50

4,67

1,58

7,38

118,93

0,03

14,40

4,19

24,14

5,02

60

4,86

1,62

7,87

138,55

0,04

15,75

4,19

26,39

5,83

70

5,03

1,65

8,29

156,85

0,06

16,89

4,19

28,29

6,68

1,67

8,55

171,66

0,09

17,87

4,19

29,93

7,49

1,70

8,91

188,19

0,13

18,70

4,19

31,30

8,50

1,72

9,24

203,79

0,16

19,40

4,18

32,48

9,16

218,32

0,21

20,03

4,18

33,52

9,98

Menit

80
90
100

5,11
5,25
5,37

110

5,48

1,74

9,55

120
Ratarata

5,56

1,76

9,79

231,04

0,25

20,58

4,18

34,44

10,77

5,56

1,76

9,79

231,04

0,25

20,58

4,18

34,44

10,77

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25

Tabel 4.8 Data hasil perhitungan debit 0,6 liter/jam menggunakan pipa pemanas
140 cm (variasi 3)
ΔT

h konv

q konv

q uap

m

ΔT
pemanas

Cp

q
pemanas

q
keluar

°C

Watt/m2.oC

Watt/m2

Watt/m2

liter/m2

°C

J/liter·°C

Watt

Watt

10

3,53

1,32

4,85

35,60

0

3,25

4,21

8,20

1,61

20

3,92

1,73

5,64

57,06

0

5,86

4,21

14,78

1,90

2,21

6,55

81,55

0,07

8,00

4,20

20,17

0,61

105,38

0,11

9,76

4,20

24,59

0,08

Menit

30

4,34

40

4,66

2,63

7,29

50

4,91

2,99

7,89

127,98

0,14

11,26

4,20

28,35

0,51

60

5,15

3,35

8,50

150,83

0,17

12,54

4,19

31,56

0,65

170,59

0,20

13,63

4,19

34,27

0,83

70

5,31

3,62

8,94

80

5,45

3,87

9,32

189,19

0,23

14,56

4,19

36,61

1,09

90
100

5,60

4,14

9,75

208,30

0,26

15,35

4,19

38,59

1,12

5,74

4,39

10,13

226,20

0,29

16,03

4,19

40,29

1,10

110

5,87

4,62

10,49

243,28

0,32

16,64

4,19

41,82

1,109

120
Ratarata

5,99

4,85

10,84

259,80

0,36

17,17

4,19

43,14

5,38

5,99

4,85

10,84

259,80

0,36

17,17

4,19

43,14

5,38

Tabel 4.9 Data hasil perhitungan debit 0,8 liter/jam menggunakan pipa pemanas
40 cm (variasi 4)
ΔT

h konv

q konv

q uap

m

ΔT
pemanas

Cp

q
pemanas

q
keluar

°C

Watt/m2.oC

Watt/m2

Watt/m2

liter/m2

°C

J/liter·°C

Watt

Watt

10

3,15

1,01

4,16

29,04

0

4,07

4,21

13,70

4,00

20

3,55

1,39

4,94

48,25

0

7,25

4,20

24,37

0,68

30

4,04

1,91

5,95

72,28

0

9,55

4,20

32,09

2,13

40

4,55

2,49

7,04

99,88

0

11,39

4,20

38,24

3,87

50

4,93

3,00

7,93

126,63

0

12,88

4,19

43,22

5,13

60

5,09

3,27

8,36

146,83

0,01

14,13

4,19

47,38

6,74

70

5,24

3,52

8,76

166,08

0,02

15,19

4,19

50,93

8,04

80

5,34

3,72

9,06

182,96

0,04

16,10

4,19

53,96

9,16

90

5,46

3,94

9,40

199,98

0,08

16,87

4,19

56,50

10,51

100

5,57

4,15

9,72

216,40

0,12

17,52

4,19

58,68

11,76

110

5,67

4,35

10,01

231,53

0,16

18,10

4,19

60,62

12,84

120
Ratarata

5,77

4,55

10,32

246,53

0,2

18,64

4,19

62,40

13,74

5,77

4,55

10,32

246,53

0,2

18,64

4,19

62,40

13,74

Menit

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26

Tabel 4.10 Data hasil perhitungan debit 0,6 liter/jam menggunakan pipa
pemanas 80 cm (variasi 5)
ΔT

h konv

q konv

q uap

m

ΔT
pemanas

Cp

q
pemanas

q
keluar

°C

Watt/m2.oC

Watt/m2

Watt/m2

liter/m2

°C

J/liter·°C

Watt

Watt

10

3,58

4,93

4,93

35,88

0,03

3,64

4,21

9,19

1,59

20

3,98

5,76

4,76

58,64

0,03

6,71

4,20

16,92

3,75

30

4,41

6,69

6,69

84,23

0,03

8,89

4,20

22,40

4,06

40

4,79

75,56

7,5

110,56

0,04

10,43

4,20

26,28

1,57

8,23

8,23

135,18

0,05

11,71

4,20

29,47

5,69

157,47

0,05

12,61

4,19

31,74

15,73

Menit

50

5,06

60

5,25

8,74

8,74

70

5,46

9,28

9,28

179,98

0,08

13,32

4,19

33,50

19,94

80

5,66

9,82

9,82

202,19

0,11

13,93

4,19

35,04

18,39

90
100

5,83

10,28

10,28

222,84

0,15

14,47

4,19

36,38

10,23

10,66

10,66

241,39

0,19

14,97

4,19

37,63

7,25

11,05

11,05

259,74

0,24

15,39

4,19

38,68

19,77

6,21

11,42

11,42

277,44

0,28

15,78

4,19

39,65

26,83

6,21

11,42

11,42

227,44

0,28

15,78

4,19

39,65

26,83

110
120
Ratar