T1__BAB III Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Destilasi Menggunakan Tenaga Surya T1 BAB III

BAB III
PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan dan realisasi dari sistem
destilasi, yaitu destilator, penutup destilator, isolator, dan kondenser. Bahasan
perancangan akan dimulai dengan penjelasan singkat cara kerja alat, kemudian penjelasan
pemakaian bahan sistem destilator. Serta juga perancangan sistem destilasi.
Pembahasan selanjutnya mengenai penjelasan monitoring system yang akan
digunakan untuk memantau suhu, kadar garam dan volume air laur yang ada didalam
destilator. Kemudian pembahasan diakhiri dengan penjelasan dari sistem destilator dan
monitoring system yang terintegrasi.

3.1.

Gambaran Sistem Destilasi
Sistem yang dirancang oleh penulis adalah alat yang akan mengubah air laut

menjadi air tawar yang nantinya akan digunakan untuk kebutuhan sehari-hari dengan cara
memanaskan air laut sehingga menguap menggunakan sumber panas dari matahari dan
kemudian uap air itu akan diembunkan, sehingga didapatkan air tawar. Realisasi alat ini
adalah daerah yang berada disekitar pantai, dimana sumber air laut dan sinar matahari

melimpah, sedangkan air tawar cenderung susah didapat. Sistem destilasi ini terdiri dari
empat bagian, yaitu destilator, penutup destilator, isolator, dan kondenser.
Destilator merupakan bagian yang berfungsi sebagai penampung air laut dan
pancaran dari sinar matahari yang akan membuat destilator mempunyai panas yang
digunakan untuk menguapkan air laut tersebut. Suhu dari luar tentunya akan membuat
panas dari destilator akan berkurang yang membuat proses penguapan tidak maksimal.
Maka dari itu destilator dilapisi dengan isolator. Setelah air laut tersebut menguap maka
uap air akan mengembun dan menempel pada penutup destilator yang kemudian akan
dialirkan ke tempat penampungan air tawar. Pada penutup destilator akan ditambahkan
sebuah kondenser yang berguna mendinginkan penutup destilator sehingga proses
pengembunan akan lebih cepat.

16

3.2.

Perancangan Sistem Destilasi
Pada bagian akan menjelaskan perancangan sistem destilasi dan pemakaian

bahan yang dipakai dalam membuat sistem destilasi. Perancangan sistem destilasi akan

dibagi dan dijelaskan pada beberapa bagian, sebagai berikut:
3.2.1. Destilator
Destilator pada skripsi ini adalah sebuah balok tanpa atap dan terbagi
menjadi dua bagian, yaitu bagian dalam yang terbuat dari aluminium dan bagian
luar dari beton. Bagian destilator pada bagian dalam berukuran panjang × lebar
× tinggi adalah 40cm × 25cm × 15cm dan mempunyai ketebalan 1mm,
sedangkan bagian luar hanya sebagai penutup destilator bagian dalam dengan
ketebalan 3cm.

Gambar 3.1 Rancangan destilator
Alumunium sendiri merupakan logam dengan tingkat konduktivitas
termal yang cukup baik, yaitu 200 W/m℃, sehingga aluminium akan cepat
menerima panas dari sinar matahari. Namun karena nilai konduktivitas termal
yang cukup tinggi juga mengakibatkan panas yang diterima cepat hilang. Maka
dari itu penulis menambahkan beton yang berguna untuk menyimpan panas
yang didapat dari aluminium.

17

Gambar 3.2 Realisasi destilator (tampak atas)


3.2.2. Penutup Destiator
Tipe penutup destilator ini menggunakan tipe dua permukaan kaca
miring. Bagian ini menggunakan kaca bening atau float glass dengan ketebalan
5mm. Pada bagian ujung atas terdapat ventilasi yang akan digunakan untuk
mengalirkan udara dingin dari kondenser.

Gambar 3.3 Rancangan penutup destilator
Pemakaian kaca bening atau float glass dikarenakan kaca bening
merupakan proses pengembangan kaca dengan permukaan yang sangat bersih,
rata dan bebas distorsi, yang dapat memberikan tingkat transmisi yang tinggi
(lebih dari 90%) serta memberikan bayangan yang sempurna.

18

Gambar 3.4 Realisasi penutup destilator

3.2.3. Isolator
Isolator akan menjadi bagian yang melapisi destilator terhadap pengaruh
suhu luar. Isolator ini akan menggunakan dua macam isolator yaitu

menggunakan glasswool dan kayu mahoni. Glasswool akan digunakan sebagai
isolator utama sedangkan kayu mahoni selain fungsinya sebagai isolator juga
berfungsi untuk melindungi destilator dari pengaruh luar.
Karena isolator itu harus mempunyai nilai konduktivitas termal yang
cukup rendah atau bisa disebut bahan isolator maka glasswool yang mempunyai
nilai konduktivitas termal 0,024 W/m℃, merupakan salah satu isolator yang
baik. Namun glasswool tidak akan bertahan lama ketika pemakaian berada
diruang terbuka. Maka kayu mahoni menjadi pilihan penulis sebagai pelindung
dari glasswool selain kuat dan tahan lama, kayu mahoni merupakan kayu yang
bersifat isolator yang baik dibanding kayu lain yang mudah dijumpai.

3.2.4. Kondenser
Kondenser pada skripsi ini akan menggunakan kipas blower keong DC
12V untuk mengalirkan udara yang lebih dingin ke ventilasi yang sudah tersedia
pada penutup destilator.

19

3.3.


Perancangan Monitoring System
Monitoring system adalah sebuah sistem dimana tujuan dari penulis, pengguna

dapat memantau tiga parameter. Yaitu suhu, kadar garam, dan volume air didalam
destilator, masing-masing akan ditampilkan dengan konfigurasi suhu dalam satuan ℃,
kadar garam dalam satuan ppm dan volume air dalam satuan Liter. Pada perancangan
monitoring system akan dibagi menjadi tiga, yaitu perancangan perangkat keras,

perancangan elektronika, dan perancangan perangkat lunak.

Gambar 3.5 Diagram blok monitoring system

3.3.1. Perancangan Perangkat Keras
Perangkat keras yang dirancang adalah sebuah balok yang dirancang agar
dapat bertahan ditempat terbuka, hal ini dikarenakan alat bekerja di luar ruangan,
yang didalamnya akan berisi modul sensor, mikrokontroler, LCD, I2C, power
supply, buzzer, dan sistem kondenser.

20


Gambar 3.6 Realisasi perangkat keras

3.3.2. Perancangan Elektronika
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan elektronika yang
dipakai dalam sistem yang akan dibuat. Perancangan elektronika dalam pembutan
tugas akhir ini terdiri dari bagian-bagian utama sebagai berikut:
1. Mikrokontroler jenis Arduino Mega 2560 sebagai pengendali utama.
2. Sensor TDS.
3. Sensor DS18B20.

4. Pelampung tangki.
5. LCD 20x4.
6. I2C.

3.3.2.1. Pengendali Utama
Pengendali utama pada tugas akhir ini menggunakan board Arduino
Mega 2560 dengan IC mikrokontroler ATmega 2560. Sebagai pengendali
utama, tugas mikrokontroler antara lain:
1. Mengolah data keluaran dari sensor TDS untuk kadar garam.
2. Mengolah data keluaran dari sensor DS18B20 untuk suhu.


21

3. Mengolah data keluaran dari pelampung tangki untuk ketinggian
air dan untuk volume air.
4. Menyalakan buzzer ketika kadar garam melebihi 5000 ppm, dan
volume air kurang dari 3 Liter atau lebih dari 10 Liter.
5. Menampilkan hasil olah data mikrokontroler.
Tabel 3.1. Konfigurasi pin mikrokontroler Arduino Mega 2560 yang
digunakan
Nama Port

Fungsi

PORT SDA

Terhubung dengan pin SDA I2C

PORT SCL


Terhubung dengan pin SCL I2C

PORT A0

Terhubung dengan pin data pada sensor TDS

PORT A1

Terhubung dengan pin data pada pelampung tangki

PORT D2

Terhubung dengan pin data pada sensor DS18B20

PORT D9

Terhubung dengan VCC buzzer

Gambar 3.7 Skema rancangan pengendali utama


3.3.2.2. Sensor TDS
Sensor ini adalah sensor yang akan mengukur tingkat konduktivitas
air yang terdapat pada destilator. Semakin pekat air tersebut maka tingkat
konduktivitas air itu semakin tinggi, jadi semakin banyak air mengandung
garam maka semakin tinggi pula tingkat konduktivitas air tersebut. Pada
skripsi ini penggunaan sensor konduktivitas sebagai sensor kadar garam
22

selain murah juga cukup mudah dalam digunakan, namun kekurangannya
adalah pembacaan sensor kurang akurat dibandingkan dengan TDS meter.
Berikut merupakan skema konfigurasi sensor TDS dengan Arduino
Mega 2560.

Gambar 3.8 Wiring sensor TDS

3.3.2.3. Sensor DS18B20
Penggunaan sensor DS18B20 untuk sensor suhu pada skripsi ini
karena sensor ini memiliki tingkat ketelitian yang cukup tinggi dan
waterproof, selain itu sensor yang terbuat dari stainless steel yang membuat


sensor ini tidak mudah korosi ketika digunakan pada larutan yang bersifat
korosif.
Berikut skema konfigurasi sensor suhu DS18B20 dengan Arduino
Mega 2560.

23

Gambar 3.9 Wiring sensor DS18B20

3.3.2.4. Pelampung Tangki
Pelampung tangki pada skripsi ini digunakan sebagai pengukur
ketinggian air yang ada didalam destilator. Pelampung ini memiliki
keterbatasan jangkauan, yaitu pelampung akan mulai naik dan melakukan
pengukuran ketika ketinggian 2 sampai 3 cm.
Berikut merupakan skema konfigurasi pelampung tangki dengan
Arduino Mega 2560.

Gambar 3.10 Wiring pelampung tangki
24


3.3.2.5. LCD 20×4
Pada skripsi ini penggunaan LCD 20×4 berfungsi sebagai display
yang akan menampilkan suhu, kadar garam, dan volume air didalam
destilator. Penggunaan LCD 20×4 dikarenakan jumlah karakter yang cukup
banyak sehingga memudahkan membaca display yang akan ditampilkan.
3.3.2.6. I2C
I2C

digunakan

untuk

mempermudah

komunikasi

antara

mikrokontroler dengan LCD, selain itu penggunaan I2C memperingkas kabel
penghubung antara mikrokontroler dan LCD.
Berikut merupakan skema konfigurasi I2C dan LCD dengan Arduino
Mega 2560.

Gambar 3.11 Wiring I2C

3.3.2.7. Buzzer
Perangcangan buzzer digunakan untuk tanda peringatan ketika
kondisi kadar garam melebihi 5000ppm dan atau air kurang dari 3 Liter atau
lebih dari 10 Liter. Pada skripsi ini menggunakan buzzer dari YDT-3015A.

25

Gambar 3.12 Wiring buzzer YDT-3015A

3.3.3. Perancangan Perangkat Lunak
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat lunak.
Perancangan perangkat lunak yang akan dijelaskan mengenai mikrokontroler
Arduino Mega 2560 dan pengolahan data dari sensor suhu DS18B20, sensor
TDS, pelampung tangki, pengendali utama LCD 20x4 dan buzzer . Penjelasan dari
perancangan perangkat lunak dari alat ini akan dijelaskan melalui diagram alir
sistem secara keseluruhan dari alat yang ditunjukkan pada gambar 3.15.

26

Gambar 3.13 Diagram alir perangkat lunak

Dan berikut merupakan penjelasan dari gambar 3.13 sebagai diagram alir
perangkat lunak.
1. Pertama-tama sistem akan mengukur suhu air yang sudah bercampur
dengan suhu destilator dengan menggunakan sensor suhu DS18B20,
dan kemudian langsung diolah oleh mikrokontroler menjadi suhu
dengan satuan ℃.
27

2. Setelah itu sistem akan mengukur tingkat konduktivitas air didalam
destilator, kemudian mikrontroler akan mengolah nilai konduktivitas
itu menjadi kadar garam dalam ppm.
3. Sistem kembali mengukur volume air yang ada didalam destilator, dan
mikrokontroler akan mengolah nilai tegangan yang merupakan data
keluaran pelampung tangki itu menjadi ketinggian dan kemudian
diubah menjadi volume.
4. Kemudian setelah semua data selesai diolah maka data tersebut akan
ditampilkan didalam LCD 20x4.
5. Ketika suatu kondisi bahwa kadar garam melebihi 5000ppm dan atau
volume air didalam destilator kurang dari 3 Liter atau lebih dari 10
Liter, maka secara otomatis sistem akan mengaktifkan buzzer untuk
memberikan peringatan pada pengguna.
6. Pada saat buzzer menyala sistem menunggu ketika kadar garam
kurang dari batas yang ditentukan yaitu 5000 ppm dan atau volume air
sudah melebihi 3 Liter atau kurang dari 10 Liter maka buzzer secara
otomatis akan mati.

3.4.

Sistem Destilator dan Monitoring System yang Terintegrasi
Di dalam destilator terdapat tiga buah perangkat elektronika yang akan menjadi

bagian dari monitoring system, yaitu sensor TDS sebagai pengukur kadar garam, sensor
DS18B20 sebagai pengukur suhu, dan pelampung tangki sebagai pengukur jumlah
volume yang terdapat pada destilator. Kemudian ketiga perangkat elektronika tersebut
akan dihubungkan dengan kabel melalui sisi yang berlawanan dengan lubang input air
laut dan output air hasil olahan. Sedangkan perangkat keras yang berupa kotak yang akan
menunjukkan status kadar garam, suhu, dan jumlah volume akan ditempel pada bagian
kayu isolator pada sisi yang sama juga.

28

Gambar 3.14 Realisasi sistem destilator dan monitoring system yang
terintegrasi (tampak samping)

Gambar 3.15 Realisasi sistem destilator dan monitoring system yang
terintegrasi (tampak atas)

29

Dokumen yang terkait

KONSTRUKSI MEDIA TENTANG KETERLIBATAN POLITISI PARTAI DEMOKRAT ANAS URBANINGRUM PADA KASUS KORUPSI PROYEK PEMBANGUNAN KOMPLEK OLAHRAGA DI BUKIT HAMBALANG (Analisis Wacana Koran Harian Pagi Surya edisi 9-12, 16, 18 dan 23 Februari 2013 )

64 565 20

Analisis Penyerapan Tenaga Kerja Pada Industri Kerajinan Tangan Di Desa Tutul Kecamatan Balung Kabupaten Jember.

7 76 65

Diskriminasi Daun Gandarusa (Justicia gendarrusa Burm.f.) Asal Surabaya, Jember dan Mojokerto Menggunakan Metode Elektroforesis

0 61 6

IbM Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Menuju Desa Mandiri Energi

25 108 26

PERANAN PUBLIC RELATIONS DALAM MENGINFORMASIKAN TELKOMFLEXI MELALUI NEWSLETTER PADA KARYAWAN DI PT TELKOM Tbk DIVRE III BANDUNG

2 38 1

Aplikasi Data Mining Menggunakan Metode Decision Tree Untuk Pemantauan Distribusi Penjualan Sepeda Motor Di PD. Wijaya Abadi Bandung

27 142 115

Analisis Prioritas Program Pengembangan Kawasan "Pulau Penawar Rindu" (Kecamatan Belakang Padang) Sebagai Kecamatan Terdepan di Kota Batam Dengan Menggunakan Metode AHP

10 65 6

Perancangan Sistem Informasi Akuntansi Laporan Keuangan Arus Kas Pada PT. Tiki Jalur Nugraha Ekakurir Cabang Bandung Dengan Menggunakan Software Microsoft Visual Basic 6.0 Dan SQL Server 2000 Berbasis Client Server

32 174 203

Penerapan Data Mining Untuk Memprediksi Fluktuasi Harga Saham Menggunakan Metode Classification Dengan Teknik Decision Tree

20 110 145

Pembangunan Sistem Informasi di PT Fijayatex Bersaudara Dengan Menggunakan Pendekatan Supply Chain Management

5 51 1