UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA BERKONDENSOR PASIF DENGAN HEAT RECOVERY MENGGUNAKAN EFEK KAPILARITAS SATU KAIN TUGAS AKHIR - Unjuk kerja destilasi air energi surya berkondensor pasif dengan heat recovery menggunakan efek kapilaritas satu kain - USD

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

UNJUK KERJA DESTILASI AIR ENERGI SURYA
BERKONDENSOR
PASIF DENGAN HEAT RECOVERY MENGGUNAKAN
EFEK KAPILARITAS SATU KAIN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
Program Studi Teknik Mesin

Oleh:

Felix Kurniawan Hadi Pratama
NIM : 115214023
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 VERTICAL TYPE
WITH CAPILLARITY EFFECTS ABSORBER USING ONE LAYER FABRIC

FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements

To Obtain The Sarjana Teknik Degree

Presented by:

Felix Kurniawan Hadi Pratama
NIM : 115214023

MECHANICAL OF ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT MECHANICAL ENGINERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2014

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK

TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

v

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI

Pada penelitian ini diteliti pengaruh penggunaan kondensor pasif dan
heat recovery untuk meningkatkan volume air hasil destilasi. Dengan metode
kondensor pasif uap berlebih pada saat terjadi penguapan dapat dimanfaatkan heat
recovery. Dalam penelitian ini ketinggian air didalam bak destilator pada alat
destilasi menggunakan kondensor pasif sangat berpengaruh terhadap efisiensi dan
jumlah volume air yang dihasilkan. Pada ketinggian air 12 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 17 mm dan 29 mm. Hasil volume air terbanyak yang dihasilkan pada
ketinggian air di dalam bak destilator 12 mm sejumlah 4,14 liter/m2. Pada variasi
alat destilasi menggunakan kondensor metode kondensor satu kain menghasilkan
efisiensi teoritis tertinggi selama pengambilan data yakni 71,93 % dan efisiensi
aktual 14,94 % dengan rata-rata radiasi surya yang datang dalam sehari sebesar
590,59 watt/m2. Pada alat destilasi konvensional hasil volume air yang paling baik
pada percobaan hari pertama dengan menghasilkan sebanyak 2,12 liter/m2.
Sedangkan pada 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, vertikal, sifat kapilaritas, efisiensi

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
In this research the passive condenser and heat recovery method are
used to increase the water volume during destillation process. Using the
passive condenser the excessive evaporation which occur during the
evaporation process can be used for heat recovery. In this study, the water
level in the tub distillation with apparatus using passive condenser also affects
the efficiency and the produced water volume. Variation used is a variation of
air conditioning (with nothing), pending the variation of water (cooling water
flow glass), and the variation of water cooling using a reflector. The results

showed that the highest actual efficiency of the distillation equipment types
shown on the vertical variation of the cooling water is equal to 14,94 % at
590,59 G Watt / m2. But for the entire distillation equipment and conventional
vertical type, conventional distillation equipment to obtain the highest current
efficiency of 71,93 % on average for 3 days at G 590,59 Watt / m
average rat.

2

3-day

The results showed that the distilled water results in poor

distillation equipment types shown on the vertical variation of water cooling
using a reflector to reach 2,12 liters a day. But for the entire vertical type tool
maunpun conventional distillation, the average for 3 days konvensonal
distillation tool produces results reach most of distilled water 4,14 liters.
Key words: distilled water, solar energi, vertical, nature capillarity, efficiency

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;

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI

TERPUJI

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;
6.

Segenap dosen dan staff Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas
Sanata Dharma, Yogyakarta atas segala kerjasama, pelayanan dan
bimbingan selama penulis menempuh kuliah dan proses penulisan tugas
akhir;

7. Keluarga tercinta, Ayah tercinta Ignatius Sunarno Hadi, Ibu tercinta
Bernadeta Padmi Indarwati, dan adik tercinta yang telah memberikan doa,

semangat serta dukungan moral maupun materiil sehingga dapat
membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Untuk saudara – saudara Pak wiwik, Bu Heri, Bu Yuli, Bu Enik, Mbak
fero, Mas Erwin , Dek Yovi yang telah memberikan dukungan sepenuhnya
serta doa untuk tercapainya tugas akhir ini.
9. Untuk para sahabat tercinta Yudha, Ramos, Cahyo, Damar, Dani, dan
Prima yang selalu mendukung dan membantu disaat saya mengalami
kesulitan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iv
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ...................................................... v
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI.............................................................. vi
INTISARI............................................................................................................... vii
ABSTRACT .......................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ix
DAFTAR ISI ............................................................................................................ x
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................................
1.1

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

1.2

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

1.3

Batasan Masalah ........................................................................................ 3

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
xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

3.2

Alat yang Mendukung Dalam Pengambilan Data ................................... 20

3.3

Variabel yang Divariasikan ..................................................................... 21

3.4

Parameter yang Diukur ............................................................................ 22

3.5

Langkah Penelitian .................................................................................. 22

3.6

Analisis Data ........................................................................................... 23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 24
4.1

Data Penelitian ........................................................................................ 24

4.2

Hasil Penelitian........................................................................................ 28

4.3

Pembahasan ............................................................................................. 31

BAB V PENUTUP................................................................................................. 50
5.1

Kesimpulan .............................................................................................. 50

5.2

Saran ........................................................................................................ 51

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 52
LAMPIRAN ........................................................................................................... 54
Lampiran 1 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 55
Lampiran 2 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 56
Lampiran 3 Foto-foto Alat Penelitian ................................................................ 57

xiii

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. ............................................................................................. 25
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. ................................................................................................ 26
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. ................................................................................................ 26
Tabel 4 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada
hari pertama. ............................................................................................. 27
Tabel 5 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari
kedua. ........................................................................................................ 27
Tabel 6 Data alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari
ketiga. ....................................................................................................... 28

xiv

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 .............................. 8
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......................................................................................... 18
Gambar 3.2 Skema alat destilasi air energi surya menggunakan energi recoveri
dengan metode bak air satu tingkat .....................................................
Gambar 4.1 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama ........ 33
Gambar 4.2 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis
konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual
konvensional pada hari pertama. ..................................................... 33
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...............
Gambar 4.5 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari kedua ............ 37
Gambar 4.6 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis
konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual
konvensional pada hari kedua.......................................................... 37
Gambar 4.7 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua .............. 38
Gambar 4.8 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari kedua ..................
Gambar 4.9 Grafik dari G pada alat masing-masing destilasi hari pertama ........ 40
Gambar 4.10 Garfik perbandingan efisisensi teoritis kondensor, efisisensi teoritis
konvensional, efisisensi aktual kondensor, dan efisisensi aktual
konvensional pada hari ketiga ......................................................... 41
Gambar 4.11 Grafik perbandingan suhu pada bak air destilator (Tw) pada destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga .............. 42
Gambar 4.12 Grafik perbandingan hasil air dari destilasi (md) dari destilasi
berkondensor dan destilasi konvensional pada hari ketiga .............. 43

xv

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 ............................................................................................ 44
Gambar 4.14 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual
pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari
kedua ................................................................................................ 45
Gambar 4.15 Grafik perbandingan rata-rata efisiensi teoritis dan efisiensi aktual
pada destilasi berkondensor dan destilasi konvensional hari
ketiga ............................................................................................... 46
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.............................................................. 47
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 ................................................................................................... 49
Gambar L. 1 Sifat Air dan Uap Jenuh .................................................................... 53
Gambar L. 2 Alat Destilasi Energi Surya Konvensional ....................................... 55
Gambar L. 3 Alat Destilasi Energi Surya menggunakan Kondensor .................... 55
Gambar L. 4 Logger (Biru) dan Stalker (Merah) ................................................... 56
Gambar L. 5 Penampung Air Kotor dan Pengatur Ketinggian Air di dalam Bak
Destilator ........................................................................................... 56
Gambar L. 6 Dallas Semiconductor Temperature Sensors (TDS) ........................ 57
Gambar L. 6 Penampung Air Hasil Destilasi.........................................................57

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua
bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi. Air menutupi
hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta
mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada
lapisan –lapisan es (di kutub dan puncak – puncak gunung), akan tetapi juga
dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, air tawar, danau muka air
tawar,danau,uap air dan lautan es.

Air dalam obyek

- obyek tersebut

bergerak mengikuti suatu siklus air yaitu : melalui penguapan,hujan dan
aliran air diatas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara)
menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat
di dunia daerah- daerah yang kekurangan air bersih sangatlah banyak.Kualitas
maupun kandungan dalam air menjadi persoalan utama. Karena air yang di
konsumsi untuk manusia haruslah terbebas dari kuman maupun zat kimia
yang berbahaya.
Banyak langkah - langkah diambil untuk mengatasi beberapa
permasalahan akan kebutuhan air bersih. Salah satu langkahnya ialah
menggunakan destilasi air energi surya. Destilasi air energi surya
memanfaatkan panas dari sinar matahari, hal ini dapat menjadi solusi karena

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

di Indonesia sendiri merupakan daerah tropis(beriklim panas) dan mendapat
sinar matahari langsung. Destilasi ini sendiri juga dapat menghemat energi
dari energi fosil yang akhir – akhir ini menjadi pemikiran utama. Tetapi
masalah pada destilasi air tenaga surya terletak pada masih rendahnya
efisiensi yang dihasilkan. 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. Untuk memanfaatkan energi kalor yang banyak
terbuang salah satu caranya adalah 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 recovery. Untuk memanfaatkan energi recovery memerlukan
komponen tambahan pada alat destilasi yakni kondensor pasif. 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

2

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

kondensor pasif. Hasil penguapan air dapat langsung dapat dimanfaatkan lagi
untuk menguapkan air didalam bak dengan satu kain sebagai absorber 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 kain sebagai absorber. 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 bak satu kain sebagai absorber.
Sehingga alat destilasi air dengan menggunakan kondensor pasif dapat
meningkatkan efisiensi yang lebih baik dari alat destilasi yang sebelumnya.
1.2 Rumusan Masalah
Destilasi air energi surya adalah salah satu cara untuk memisahkan air
dari zat yang mencemarinya. Cara ini dapat digunakan untuk mengatasi
kebutuhan akan air bersih pada daerah yang kekurangan dalam mendapatkan
air bersih.
Alat destilasi energi surya pun masih memiliki permasalahan dalam hal
rendahnya efisiensi yang dihasilkan. Salah satu langkah untuk meningkatkan
efisiensi destilasi air energi surya adalah dengan energy recovery
menggunakan efek kapilaritas. Dari hal tersebut penulis tertarik untuk
meneliti beberapa masalah, yaitu :

3

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1. Mengetahui efisiensi destilasi air energi surya menggunakan
kondensor pasif dan energy recovery metode kapilaritas dengan
destilasi air energi surya konvensional tanpa energy recovery dan
kondensor pasif.
2. Mengetahui pengaruh variasi ketinggian air dalam bak destilator
terhadap air yang dihasilkan dari proses destilasi tersebut.
3. Mengetahui peningkatan efisiensi destilasi energi surya dengan
kondensor pasif dan energy recovery menggunakan efek kapilaritas.
4. Mengetahui efisiensi destilasi air energi surya menggunakan energy
recovery metode kapilaritas satu tingkat dan destilasi air energi surya
menggunakan energy recovery metode kapilaritas satu tingkat dengan
variasi ketinggian air dalam bak destilator.
1.3 Tujuan
Tujuan yang ingin didapatkan pada penelitian ini :
1. Membuat model alat destilasi air energi surya menggunakan energi
recovery dengan metode bak satu kain sebagai absorber.
2. Membandingkan perbedaan tingkat efisiensi yang dihasilkan dari alat
destilasi air energi surya konvensional dengan alat destilasi air energi surya
menggunakan energi recovery metode bak air satu kain sebagai absorber
dengan variasi ketinggian air pada kotak destilator.
1.4 Batasan Masalah
1. Penelitian destilasi air energi surya menggunakan energi recovery metode
bak air satu kain sebagai absorber.
4

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2. Membandingkan pengaruh destilasi air energi surya tanpa memakai
kondensor dengan yang memakai kondensor.
3. Pengaruh hasil efisiensi air dengan alat destilasi air energi surya
menggunakan energi recovery bak air satu kain sebagai absorber.
4. Volume bak destilator pada destilasi konvensional dan destilasi air energi
surya menggunakan energi sama, yaitu L = 71.5 cm, P = 122 cm, dan T =
9.5 cm maka volume bak tersebut adalah 82189.25 cm3.
5. Volume bak pada kondensor bak belakang satu kain, yaitu L = 25 cm, P =
120 cm, T = 86 cm maka volume bak tersebut adalah 100.800 cm3.
6. Volume ruang pada kondensor pasif, yaitu L = 71,5 cm, P = 122 cm, dan
T= 86 cm, maka volume ruang kondensor tersebut adalah 314.760 cm3.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Dapat menguasai proses pembuatan destilasi air energi surya
menggunakan energi recovery dengan metode bak air satu kain sebagai
absorber.
2. Dapat mengatasi permasalahan masyarakat akan kebutuhan air bersih
khususnya pada daerah yang membutuhkan air bersih.
3. Meningkatkan

kemampuan

masyarakat

dalam

bidang

desain,

perekayasaan dan rancang bangun destilasi air energi surya.
4. Hasil penelitian ini dapat dikembangkan dan dapat digunakan
masyarakat

untuk

meningkatkan

masyarakat.

5

kesehatan

dan

kesejahteraan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1.5 Skema Alat

7

5
6

1

10

8

5

3
9
8

Gambar 1.1 Skema alat destilasi air energy surya menggunakan energy
recovery dengan metode bak air satu tingkat
Komponen utama yang terdapat pada alat destilasi air energi surya
menggunakan energy recovery satu kain seperti terlihat pada Gambar 1 adalah (1)
kaca penutup, (2) bak air, (3) kondensor pasif, (4) bagian energy recovery dengan
metode kapilaritas, (5) bak air, (6) dinding pengembun, (7) saluran uap dari
destilator ke kondensor pasif, (8) saluran air hasil destilasi, (9) saluran air yang
tidak menguap, (10) bahan porus (kain).

6

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Destilasi
Destilasi air energi surya menggunakan energi recovery adalah suatu
metode untuk memisahkan air yang terkontaminasi dengan menghasilkan
air

yang

bersih.

Sedangkan

kegunaan

energi

recovery 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 kerugaian
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 merupkan air bersih yang langsung dapat dikonsumsi.

7

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 2.1 Skema alat destilasi air energi surya yang umum
Pada destilasi air energi surya menggunakan energi recovery 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 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 memnafaatkan 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,

8

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

dan difusi. Sebagian besar massa uap air berpindah secara konveksi alami
dan hanya sebagian kecil yang berpindah secara purging dan difusi.
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
9

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

pasif disebabkan tekanan parsial uap air antara kotak destilator dengan
kondensor pasif mekanisme ini sebut purging. Molekul air yang 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 :

10

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2

dengan :
mg : 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

: Tekanan parsial uap air pada temperatur air (N/m2)
: Tekanan parsial uap air pada temperatur kaca (N/m2)

11

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

TW
TC

: Temperatur air (°C)
: Temperatur kaca penutup (°C)

2.4 Penelitian yang pernah dilakukan
Penelitian secara eksperimental destilasi air energi surya menggunakan
energi recovery 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 recovery 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 recovery metode bak satu tingkat memperkirakan
dapat menghasilkan air destilasi sebanyak 10,7 kg/m2.hari (Hassan, 1995).
Destilasi air energi surya menggunakan energi recovery dua tingkat metode
bak air menghasilkan efisiensi 62% lebih tinggi jika dibandingkan destilasi

12

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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 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
danposisi 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).

13

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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
surya antara 19,15 sampai 26,08 MJ/m2. hari (Boukar, 2006). Penambahan
kondensor pasif tanpa energi recovery 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 recovery di Aljasair menghailkan 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 beruapa
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.

14

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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

15

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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
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

16

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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.

2.6 Elemen Alat Destilasi Umum

1
3

2

1. Kaca

= untuk mentrnsferkan 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.

17

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 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.

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.

Kaca
Kotak destilator

Rangka pendukung

Gambar 3.1 Skema alat destilasi energi surya konvensional tanpa
menggunakan kondensor

19

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2. Alat destilasi air energy surya menggunakan energy recovery dengan
metode bak air satu tingkat.
Kondensor heat
Recovery

Bak kondensor

kaca
Bak destilator

Rangka pendukung

Gambar 3.2 Skema alat destilasi air energy surya menggunakan energy
recovery dengan metode bak air satu tingkat
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.

20

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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
Dating.
e. Microcontroller Arduino-1.5.2
Microcontroller Arduino merupakan aplikasi software yang digunakan
untuk pembacaan hasil dalam pengambilan data alat destilasi energi
surya.
3.3 Variabel yang Divariasikan
1. Ketinggian air dalam bak destilator : 12 mm

21

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2. Ketinggian air dalam bak destilaor : 17 mm

3. Ketinggian air dalam bak destilator : 29 mm

3.4 Parameter yang Diukur
1. Temperatur air (Tw)
22

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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.

4. Data yang akan dicatat adalah temperatur air (Tw), temperatur kaca
penutup (Tc), temperatur kondensor (Tk), jumlah massa air destilasi

23

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

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 didalam tempat minum ayam
bila air didalam minum sudah habis segera diisi dan merapikan kembali
alat destilasi ditutup dengan terpal.
a. 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 12 mm didalam bak destilator pada alat destilasi konvensional
dan yang menggunakan dua kondensor dengan satu kain sebagai absorber.
2. Ketinggian air 17 mm didalam bak destilator pada alat destilasi konvensional
dan yang menggunakan dua kondensor dengan satu kain sebagai absorber.
3. Ketinggian air 29 mm didalam bak destilator pada alat destilasi konvensional
dan yang menggunakan dua kondensor dengan satu kain sebagai absorber.
Secara lengkap data dari 5 variasi tersebut dapat dilihat secara berurutan
pada tabel 4.1 sampai tabel dengan :
Tc

= Suhu pada permukaan kaca penutup alat destilasi energy surya

Tw

= Suhu air pada bak alat destilasi energy surya

TCOND = Suhu ruangan didalam kondensor pasif alat destilasi energy surya
Lev1

= Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi dengan
menggunakan alat destilasi energi konvensional

25

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Lev2

= Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi dengan
menggunakan alat destilasi energi surya penambahan kondensor
pasif pada posisi depan

Lev3

= Jumlah massa air yang sudah dilakukan proses destilasi dengan
menggunakan alat destilasi energi surya penambahan bak kain
sebagai absorber pada bagian belakang

G

= Rata – rata energi surya yang didapat alat destilasi energi surya
setiap jamnya

.

26

surya menggunakan kondensor pada hari pertama

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

27

Tabel 1 Data pada variasi ketinggian air 12 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi

surya menggunakan kondensor pada hari kedua.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

28

Tabel 2 Data pada variasi ketinggian air 17 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi

surya menggunakan kondensor pada hari ketiga.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

29

Tabel 3 Data pada variasi ketinggian air 29 mm di dalam bak destilator pada penelitian alat destilasi air energi

Tabel 4 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari pertama.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

30

Tabel 5 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari kedua.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

31

Tabel 6 Data pada alat pembanding destilasi air energi surya konvensional pada hari ketiga.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

32

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

4.2 Hasil Penelitian
Berikut ini adalah contoh perhitungan data penelitian variasi ketinggian
air didalam bak destilator 17 mm pada jam ke-3 hari pertama.
Diketahui :
Tc pada jam ketiga

= 43,94

°C

= 316,94

K

Tw pada jam ketiga

= 54,64

°C

= 327,64

K

md air jam ketiga

= 0,03 liter

jam ketiga

= 752,63

alat destilasi vertikal = 0,8275
Bagian energi matahari ke kaca penutup karena konvensi: (pers. 4)

1

7930,68
 8,84 10  [12,69 
 311,68]3 12,69
268,9 103  517,17
 0,03kw / m2
4

Bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan: (Pers. 3)

33

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

 16,27 103  0,03  (

7930,68
)
12,69

 0,32kw / m2
Massa uap air perjamnya pada proses destilasi vertikal: (pers. 3)

0,32  3600
2366,87
 0,49kg / m 2


Proses perhitungan efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi: (Pers. 2)

0,49  2366,87
0,8275m2  752,63
 71,93%


x 100 %

34

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

0,03  2366,87
0,8275  752,63
 14,94%


Berikutnya setelah pengumpulan data yang dilakukan yaitu mencari
persamaan dan menghitung dengan rumus yang sudah ditentukan. Sebagai
contoh perhitungan penulis mengambil data yang tercantum pada tabel (4)
yang merupakan data dari alat destilasi konvensional :
Diketahui :
Tc pada jam ketiga

= 58,59 °C

= 331,59 K

Tw pada jam ketiga

= 68,17 °C

= 341,17 K

md air jam ketiga

= 0,18 liter

jam ketiga

= 767,12

alat destilasi vertikal = 0,866

Bagian energi matahari yang digunakan untuk proses penguapan: (Pers. 3)

 16,27 103  0,02  (

28773,61  18569,54
)
68,17  58,59

 0,42kw / m2
Massa uap air perjamnya pada proses destilasi vertikal: (pers. 3)

35

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

0,42  3600
2338,98
 0,625kg / m2


Proses perhitungan efisiensi teoritis dan aktual alat destilasi: (Pers. 2)

0,65  2338,98
