DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010"

Agus Doddy Sanjaya
4 tahun lalu
Tontonan:

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP UNJUK KERJA DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS-17055-2 SINGLE SPOT LIGHT SKRIPSI Skripsi

1 STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP UNJUK KERJA DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS SINGLE SPOT LIGHT SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik DAVID LUMBAN TOBING NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP UNJUK KERJA DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS SINGLE SPOT LIGHT DAVID L.TOBING NIM Diketahui / Disyahkan : Disetujui oleh : DepartemenTeknik Mesin Dosen Pembimbing, Fakultas Teknik USU Ketua, Dr. Ing. Ikhwansyah Isranuri NIP Tulus Burhanuddin Sitorus,ST,MT. NIP

3 STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP UNJUK KERJA DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS SINGLE SPOT LIGHT DAVID L.TOBING NIM Telah diperiksa dan disetujui dari hasil seminar Tugas Skripsi Periode Ke-578 tanggal 30 Juni 2010 Disetujui Oleh: Pembanding I Pembanding II DR.ENG.Himsar Ambarita,ST.MT Ir.Mulfi Hazwi, MSc NIP NIP

4 STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP UNJUK KERJA DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS SINGLE SPOT LIGHT DAVID L.TOBING NIM Telah Diketahui Oleh: Pembimbing/penguji Tulus Burhanuddin Sitorus, ST.MT. NIP Penguji I Penguji II DR.ENG.Himsar Ambarita,ST.MT Ir.Mulfi Hazwi, MSc NIP NIP Diketahui Oleh Ketua Departemen Teknik Mesin Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri NIP

5 DEPARTEMEN TEKNIK MESIN AGENDA : 945/TS/2010 FAKULTAS TEKNIK USU DITERIMA TGL : M E D A N PARAF : TUGAS SARJANA N A M A : DAVID L.TOBING N I M : MATA PELAJARAN : PINDAHAN PANAS SPESIFIKASI : LAKUKAN PENGUJIAN / EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP UNJUK KERJA DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS SINGLE SPOT LIGHT. DATA-DATA LAIN DAPAT DIAMBIL DARI : SURVEI LAPANGAN BUKU LITERATUR INTERNET / WEBSITE DIBERIKAN TANGGAL : 12/ 02 / 2010 SELESAI TANGGAL 18/ 06 / 2010 KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN, MEDAN, 12 Februari 2010 DOSEN PEMBIMBING, Dr. Ing. Ikhwansyah Isranuri NIP Tulus Burhanuddin Sitorus,ST,MT. NIP

6 DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK USU MEDAN KARTU BIMBINGAN TUGAS SARJANA MAHASISWA No : 886 / TS / 2009 Sub. Program Studi : Konversi Energi Bidang Tugas : Pindahan Panas Judul Tugas : Studi Eksperimental Pengaruh intensitas Cahaya dan laju Aliran Terhadap Unjuk Kerja Dengan Menggunakan Solar Energy Demonstration Type LS Single Spot Light Diberikan tanggal : Selesai Tgl : Dosen Pembimbing : Tulus B Sitorus,ST,MT. Nama Mhs : David L.Tobing NIM : No Tanggal KEGIATAN ASISTENSI BIMBINGAN Survei Spesifikasi tugas skripsi Bab I, II Bab III Lakukan Uji Test (Lab) Hasil (data sheet) Analisa data Perhitungan Efisiensi Termal Buat Grafik Perbaiki Grafik Hasil Analisa Data Penjelasan Gambar / Grafik Buat Kesimpulan dan Saran ACC untuk diseminarkan Tanda Tangan Dosen Pembimbing Diketahui, KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FT USU Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri NIP

7 ABSTRAK Pengembangan teknologi pemanfaatan energi terbarukan, khususnya energi surya ( solar energy ) sudah banyak ditemukan, salah satunya yaitu alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu Solar Energy Demonstrator type LS Peralatan ini menggunakan bola lampu ( single spot light) sebagai pengganti sinar matahari untuk memanaskan air pada pipa yang terdapat pada solar collector. Sumber cahaya ini adalah menggunakan bola lampu hologram dengan daya 500 Watt. Data yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing-masing pengujian. Data yang diperoleh dari data primer diolah ke dalam rumus empiris, kemudian data dari perhitungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh laju aliran air dan besar sudut peyinaran terhadap efisiensi termal solar kolektor. Sudut penyinaran pada penelitian ini adalah 45 0, 60 0, 75 0, dan Setelah melakukan penelitian dan berbagai perhitungan, maka pada penelitian ini didapat Efisiensi termal tertinggi berada pada sudut penyinaran 60 o dengan laju aliran 7 LPM yaitu sebesar 7,9 % sedangkan Efisiensi termal terendah berada pada sudut penyinaran 75 o dengan laju aliran 3 LPM yaitu sebesar 6,0 %. Sudut penyinaran akan mempengaruhi jumlah intensitas, sedangkan laju aliran akan berpengaruh langsung terhadap nilai efisiensi termal.

8 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan sebaikbaiknya. Tugas Sarjana ini merupakan tugas akhir untuk menyelesaikan studi pada jenjang Pendidikan Sarjana ( S1) Teknik Mesin menurut kurikulum Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik, Medan. Penulis dalam Tugas Sarjana ini mengambil judul, yaitu Studi Eksperimental Pengaruh Intensitas Cahaya Dan Laju Aliran Terhadap Unjuk Kerja Dengan Menggunakan Solar Energy Demonstration Type TYPE LS Single Spot Light. Dalam Penulisan ini, dari awal sampai akhir, penulis telah mencoba semaksimal mungkin guna tersusunnya Tugas Sarjana ini. Namun Penulis masih menyadari bahwa masih banyak kekurangan baik dalam penulisan maupun penyajian Tugas Sarjana ini. Untuk itu saran-saran dari semua pihak yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Dalam menyelesaikan Skripsi ini, penulis banyak sekali mendapat dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Kepada Orangtua ( L.Tobing / L.Sihombing ) dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materiil. 2. Bapak Tulus B. Sitorus, ST, MT, selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 3. Bapak DR.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU. 4. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU. 5. Staff Laboratorium Solar Energi Departemen Teknik Mesin yang telah membantu dan membimbing penulis selama pengujian di Laboratorium.

9 6. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin, terkhusus stambuk 05, yang tidak dapat disebutkan satu persatu, Solidarity Forever. Akhir kata, dengan segala kerendahan hati penulis memanjatkan Doa kepada Tuhan YME, semoga Tugas Sarjana ini dapat bermanfaat untuk kita semua. Medan, Juni 2010 Penulis, David L.Tobing

10 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI...iii DAFTAR TABEL... v DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR NOTASI... vii BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Pengujian Ruang Lingkup Pengujian Sistematika Penulisan... 3 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Energi Matahari Klasifikasi Energi Matahari Radiasi Surya Sel surya Aplikasi energi matahari Kolektor Surya Kolektor Surya Prismatik Kolektor Surya Plat Datar Kolektor surya parabolic Tinjauan Perpindahan Panas Konduksi Konveksi Radiasi BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat... 22

11 3.2 Paramater Dan Alat Parameter Alat Metode Pengumpulan Data Metode Pengolahan Data Proses Penelitian BAB 4. HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN 4.1 Perubahan Temperatur Tiap Menit Perhitungan Efisiensi Termal Efisiensi Termal tiap menit Efisiensi Termal total BAB 5. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

12 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Spesifikasi alat yang digunakan Tabel 2.1 Konduktivitas termal untuk beberapa bahan : Tabel 4.1 energi pada pipa kolektor...38 Tabel 4.2. Nilai efisiensi termal... 47

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram sistem pemanasan air dengan sinar matahari Gambar 2.2 Sistem pembangkit listrik dengan sinar matahari Gambar 2.3 sistem destilasi air dengan sinar matahari Gambar 2.4 kompor matahari Gambar 2.5. Skema sistim kolektor surya prismatic Gambar 2.6. kolektor surya plat datar Gambar 2.7 Kolektor surya parabolik memanjang Gambar 2.8 Kolektor surya parabolik cakram Gambar 3.1 Diagram alir proses penelitian Gambar 3.2 solar energy demonstrator type LS Gambar 3.3 lux meter Gambar 4.1 grafik perubahan temperatur pada sudut penyinaran Gambar 4.2 grafik perubahan temperatur pada sudut penyinaran Gambar 4.3 grafik perubahan temperatur pada sudut penyinaran Gambar 4.4 grafik perubahan temperatur pada sudut penyinaran Gambar 4.5 grafik efisiensi vs waktu dengan sudut penyinaran Gambar 4.6 grafik efisiensi vs waktu dengan sudut penyinaran Gambar 4.7 grafik efisiensi vs waktu dengan sudut penyinaran Gambar 4.8 grafik efisiensi vs waktu dengan sudut penyinaran Gambar 4.9 grafik efisiensi vs laju aliran... 51

14 DAFTAR NOTASI LAMBANG KETERANGAN SATUAN q rad kalor radiasi J h r koefisien perpindahan panas radiasi A luas penampang m 2 c p kalor spesifik air J/Kg o C m laju aliran air / flow rate Kg/s T o Temperatur keluar pipa collector o C T i Temperatur awal air o C T a Temperatur lingkungan o C ρ Massa jenis air Kg/m 3 A c Luas penampang pipa collector m 2 η G T F r α τ U L Efisiensi termal Intensitas cahaya lux Faktor pelepasan kalor koefisien absorptivitas absorber koefisien transmisivitas koefisien rugi-rugi kalor total

dokumen-dokumen yang mirip

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik TAMBA GURNING NIM SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik TAMBA GURNING NIM SKRIPSI KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN LAJU ALIRAN TERHADAP EFISIENSI TERMAL DENGAN MENGGUNAKAN SOLAR ENERGY DEMONSTRATION TYPE LS-17055-2 DOUBLE SPOT LIGHT SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk