T1 Judul Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Destilasi Menggunakan Tenaga Surya
Destilasi Menggunakan Tenaga Surya
Oleh
Karista Prasetyawan
NIM: 612011020
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
April 2017
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai
dan membimbing penulis selama menempuh pendidikan sampai sekarang sehingga
penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan tugas akhir sebagai syarat
kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya
Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Tuhan Yesus Kristus yang memberikan berkat yang begitu melimpah untuk
penulis.
2. Bapak Edy Prasetyo dan Ibu Jumini selaku orang tua penulis yang menjadi
panutan dan yang selalu mendukung dan mendoakan penulis dalam segala hal.
3. Danang Karisma Adi, Theo Vito Pradipa, dan Age Rita Prasetyaningrum selaku
adik-adik yang selalu membuat rumah bukan lagi sekedar tempat.
4. Bapak Deddy Susilo, S.T.,M.Eng selaku pembimbing I, terima kasih atas
waktu, kesempatan, dan semua yang diberikan kepada penulis sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
5. Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng selaku pembimbing II yang sudah
membimbing penulis yang banyak kekurangannya baik dari penulisan bandel
skripsi maupun untuk pembuatan alat yang digunakan untuk skripsi.
6. Vera Tansema Miranda, S.Pd. selaku teman yang selalu sabar mendukung,
menyemangati, menemani penulis, dan yang menjadi alasan utama penulis
untuk menyelesaikan skripsi ini.
7. Keluarga 2011, yang menyadarkan penulis bahwa keluarga tidak harus sedarah.
8. Teman-teman lab skripsi, G’de, Acong, Markus, mas Adit, pak Pentolik, mas
Bandot, Kemin, Fide, mas Kana, Shadrak, dan teman-teman semua yang selalu
menghadirkan rasa nyaman berada di Lab Skripsi.
9. Seluruh Keluarga besar FTJE yang secara tidak langsung membuat penulis
bangga dapat belajar di FTEK UKSW.
10. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis
selama belajar di FTEK UKSW.
11. Teman-teman SD, SMP, SMA dan teman-teman selama kuliah, yang membuat
penulis bisa memetik dan mendapatkan banyak pelajaran.
12. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, April 2017
Penulis
ABSTRACT
Sources of fresh water in the coastal areas begin to be difficult to obtain because
the water has been polluted and the sea water level has increased due to global warming
which turns the sources of fresh water in the ground of coastal areas into salt water. The
desalination system in a way of Distillation is an effective way to be applied in such
area. Destillation, in this thesis, utilizes heat from solar energy to convert water from
liquid phase into gas (evaporated), and the gas will convert into liquid (condensed) with
condensation system.
�
In this thesis, the distillator has a capacity of 10 Liters with � × × � =
×
�
� . It builds of two surface turning cover that will capture steam. The
×
destilator uses alumunium and is coated by concreate. A cover glass used is float glass
thickly 5 mm. The insulator uses glasswool thickly 1 cm and coated with mahogany
which thickly 1 cm on each side. The condenser in destilator uses blower fan 12V DC
that is directed to the glass to keep its temperature coller than that of its environment
and that inside the distillator. This distillator also has measurment conductivity sensor,
temperature, and the amount of water. All data sensor will be processed by Arduino
Mega 2560.
From the tests that have been done, the average of destilator system produces
708.6 mL of fresh water when an average temperature of 40.92℃. The conductivity
sensor has ± 1.76% of error, ± 0.37℃ of temperature sensor error, and ± 0.3 cm of the
volume measurement error which parameters can be displayed on LCD 20 × 4.
Keywords: Desalination, Distillation, Arduino
DAFTAR ISI
INTISARI ...................................................................................................................... i
ABSTRACT.................................................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ................................................................................................. iii
DAFTAR ISI..................................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vii
DAFTAR TABEL........................................................................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN ..............................................................................................1
1.1.
Tujuan .............................................................................................................1
1.2.
Latar Belakang ................................................................................................1
1.3.
Spesifikasi Alat ...............................................................................................2
1.4.
Sistematika Penulisan .....................................................................................3
BAB II DASAR TEORI ................................................................................................4
2.1.
Sistem Destilasi Menggunakan Tenaga Surya ...............................................4
2.2.
Arduino Mega2560 .........................................................................................7
2.3.
Sensor Total Dissolved Solid (TDS) ...............................................................8
2.4.
Sensor Suhu DS18B20....................................................................................9
2.5.
Pelampung Tangki Bahan Bakar ..................................................................10
2.6.
LCD 20×4 .....................................................................................................10
2.7.
I2C .................................................................................................................12
2.8.
Buzzer ............................................................................................................12
2.9.
Kipas Blower Keong 12V DC ......................................................................13
2.7.
Power Supply ................................................................................................14
BAB III PERANCANGAN ALAT .............................................................................16
3.1.
Gambaran Sistem Destilasi ...........................................................................16
3.2.
Perancangan Sistem Destilasi .......................................................................17
3.2.1.
Destilator .................................................................................................17
3.2.2.
Penutup Destilator...................................................................................18
3.2.3.
Isolator ....................................................................................................19
3.2.4.
Kondenser ...............................................................................................19
3.3.
Perancangan Monitoring System ..................................................................20
3.3.1.
Perancangan Perangkat Keras .................................................................20
3.3.2.
Perancangan Elektronika ........................................................................21
3.3.2.1.
Pengendali Utama ..........................................................................21
3.3.2.2.
Sensor TDS ....................................................................................22
3.3.2.3.
Sensor DS18B20 ............................................................................23
3.3.2.4.
Pelampung Tangki .........................................................................24
3.3.2.5.
LCD 20×4 ......................................................................................25
3.3.2.6.
I2C ..................................................................................................25
3.3.2.7.
Buzzer .............................................................................................25
3.3.3.
3.4.
Perancangan Perangkat Lunak ................................................................26
Sistem Destilator dan monitoring system yang Terintegrasi ........................28
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ....................................................................30
4.1.
Pengujian Sensor TDS ..................................................................................30
4.2.
Pengujian Sensor Suhu DS18B20.................................................................36
4.3.
Pengujian Pelampung Tangki .......................................................................38
4.4
Pengujian Buzzer ...........................................................................................40
4.5.
Pengujian Sistem Destilasi............................................................................41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................44
5.1.
Kesimpulan ...................................................................................................44
5.2.
Saran Pengembangan ....................................................................................45
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................46
Oleh
Karista Prasetyawan
NIM: 612011020
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
April 2017
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai
dan membimbing penulis selama menempuh pendidikan sampai sekarang sehingga
penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan tugas akhir sebagai syarat
kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya
Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini :
1. Tuhan Yesus Kristus yang memberikan berkat yang begitu melimpah untuk
penulis.
2. Bapak Edy Prasetyo dan Ibu Jumini selaku orang tua penulis yang menjadi
panutan dan yang selalu mendukung dan mendoakan penulis dalam segala hal.
3. Danang Karisma Adi, Theo Vito Pradipa, dan Age Rita Prasetyaningrum selaku
adik-adik yang selalu membuat rumah bukan lagi sekedar tempat.
4. Bapak Deddy Susilo, S.T.,M.Eng selaku pembimbing I, terima kasih atas
waktu, kesempatan, dan semua yang diberikan kepada penulis sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
5. Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng selaku pembimbing II yang sudah
membimbing penulis yang banyak kekurangannya baik dari penulisan bandel
skripsi maupun untuk pembuatan alat yang digunakan untuk skripsi.
6. Vera Tansema Miranda, S.Pd. selaku teman yang selalu sabar mendukung,
menyemangati, menemani penulis, dan yang menjadi alasan utama penulis
untuk menyelesaikan skripsi ini.
7. Keluarga 2011, yang menyadarkan penulis bahwa keluarga tidak harus sedarah.
8. Teman-teman lab skripsi, G’de, Acong, Markus, mas Adit, pak Pentolik, mas
Bandot, Kemin, Fide, mas Kana, Shadrak, dan teman-teman semua yang selalu
menghadirkan rasa nyaman berada di Lab Skripsi.
9. Seluruh Keluarga besar FTJE yang secara tidak langsung membuat penulis
bangga dapat belajar di FTEK UKSW.
10. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang memfasilitasi penulis
selama belajar di FTEK UKSW.
11. Teman-teman SD, SMP, SMA dan teman-teman selama kuliah, yang membuat
penulis bisa memetik dan mendapatkan banyak pelajaran.
12. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, April 2017
Penulis
ABSTRACT
Sources of fresh water in the coastal areas begin to be difficult to obtain because
the water has been polluted and the sea water level has increased due to global warming
which turns the sources of fresh water in the ground of coastal areas into salt water. The
desalination system in a way of Distillation is an effective way to be applied in such
area. Destillation, in this thesis, utilizes heat from solar energy to convert water from
liquid phase into gas (evaporated), and the gas will convert into liquid (condensed) with
condensation system.
�
In this thesis, the distillator has a capacity of 10 Liters with � × × � =
×
�
� . It builds of two surface turning cover that will capture steam. The
×
destilator uses alumunium and is coated by concreate. A cover glass used is float glass
thickly 5 mm. The insulator uses glasswool thickly 1 cm and coated with mahogany
which thickly 1 cm on each side. The condenser in destilator uses blower fan 12V DC
that is directed to the glass to keep its temperature coller than that of its environment
and that inside the distillator. This distillator also has measurment conductivity sensor,
temperature, and the amount of water. All data sensor will be processed by Arduino
Mega 2560.
From the tests that have been done, the average of destilator system produces
708.6 mL of fresh water when an average temperature of 40.92℃. The conductivity
sensor has ± 1.76% of error, ± 0.37℃ of temperature sensor error, and ± 0.3 cm of the
volume measurement error which parameters can be displayed on LCD 20 × 4.
Keywords: Desalination, Distillation, Arduino
DAFTAR ISI
INTISARI ...................................................................................................................... i
ABSTRACT.................................................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ................................................................................................. iii
DAFTAR ISI..................................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vii
DAFTAR TABEL........................................................................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN ..............................................................................................1
1.1.
Tujuan .............................................................................................................1
1.2.
Latar Belakang ................................................................................................1
1.3.
Spesifikasi Alat ...............................................................................................2
1.4.
Sistematika Penulisan .....................................................................................3
BAB II DASAR TEORI ................................................................................................4
2.1.
Sistem Destilasi Menggunakan Tenaga Surya ...............................................4
2.2.
Arduino Mega2560 .........................................................................................7
2.3.
Sensor Total Dissolved Solid (TDS) ...............................................................8
2.4.
Sensor Suhu DS18B20....................................................................................9
2.5.
Pelampung Tangki Bahan Bakar ..................................................................10
2.6.
LCD 20×4 .....................................................................................................10
2.7.
I2C .................................................................................................................12
2.8.
Buzzer ............................................................................................................12
2.9.
Kipas Blower Keong 12V DC ......................................................................13
2.7.
Power Supply ................................................................................................14
BAB III PERANCANGAN ALAT .............................................................................16
3.1.
Gambaran Sistem Destilasi ...........................................................................16
3.2.
Perancangan Sistem Destilasi .......................................................................17
3.2.1.
Destilator .................................................................................................17
3.2.2.
Penutup Destilator...................................................................................18
3.2.3.
Isolator ....................................................................................................19
3.2.4.
Kondenser ...............................................................................................19
3.3.
Perancangan Monitoring System ..................................................................20
3.3.1.
Perancangan Perangkat Keras .................................................................20
3.3.2.
Perancangan Elektronika ........................................................................21
3.3.2.1.
Pengendali Utama ..........................................................................21
3.3.2.2.
Sensor TDS ....................................................................................22
3.3.2.3.
Sensor DS18B20 ............................................................................23
3.3.2.4.
Pelampung Tangki .........................................................................24
3.3.2.5.
LCD 20×4 ......................................................................................25
3.3.2.6.
I2C ..................................................................................................25
3.3.2.7.
Buzzer .............................................................................................25
3.3.3.
3.4.
Perancangan Perangkat Lunak ................................................................26
Sistem Destilator dan monitoring system yang Terintegrasi ........................28
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ....................................................................30
4.1.
Pengujian Sensor TDS ..................................................................................30
4.2.
Pengujian Sensor Suhu DS18B20.................................................................36
4.3.
Pengujian Pelampung Tangki .......................................................................38
4.4
Pengujian Buzzer ...........................................................................................40
4.5.
Pengujian Sistem Destilasi............................................................................41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................44
5.1.
Kesimpulan ...................................................................................................44
5.2.
Saran Pengembangan ....................................................................................45
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................46