BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 32 BB III METODOLOGI PENELITIN Metode yang digunakan dalam pengujian ini adalah pengujian eksperimental terhadap lat Distilasi Surya dengan menvariasi penyerapnya dengan plastik hitam dan aluminium foil. Dengan membedakan atau memvariasi pada penyerapnya apakah hasil air distilasi lebih banyak atau malah sedikit oleh karena itu diujilah dengan penyerap plastik hitam dan aluminium foil. Langkah langkah yang digunakan dalam meneliti dan menguji lat Distilasi Surya dengan empat permukaan kaca kemiringan 40 sebagai berikut : 3.1 Waktu dan tempat Dalam penelitian ini saya melaksanakan di belakang laboratorium proses produksi Universitas Mercu Buana dan pelaksaan pengujian serta pengambilan data dilakukan pada tanggal 03 Juni 2014 dan 04 Juni 2014 pada pukul s/d WIB.

2 Langkah Penelitian Dalam hal ini langkah penelitian akan dilakukan 4 (empat) tahap, yaitu : 1. Membuat seperangkat alat distilator Solar basin Still dengan tipe 4 (empat) permukaan kaca miring. 2. Menguji alat tersebut dengan waktu antara WIB s/d WIB setiap 2 jam akan diambil data berupa suhu yang ada di alat distilator diantaranya suhu lingkungan, ruang basin, suhu bak, suhu isolasi, suhu kaca dan suhu air menggunakan thermometer elektrik untuk mengukur suhunya. 3. Menganalisa laju perpindahan panas. 4. Melakukan Perhitungan dan pengolahan data yang dihasilkan dari penelitian tersebut. 3.3 Dimensi dan material Dibawah ini terdapat perlengkapan alat-alat dan dimensi dalam pengujian alat distilator surya yang akan saya teliti diantaranya : 1. Penutup bagian atas basin berbentuk prisma segitiga dengan panjang 60 cm, lebar 50 cm dan tinggi 22 cm terbuat dari kaca dengan ketebalan kaca 5 mm serta dipinggir dalam kaca ditempelkan kanal dengan bentuk U agar air hasil kondensasi melewati jalur tersebut dan melewati selang dengan ukuran diameter 5 mm yang akan menuju ke tempat penampungan air bersih.

3 34 2. Dinding dan alas ditutup dengan lembaran plastik hitam dan busa hitam. 3. Rangka terbuat dari kayu dengan tinggi 100 cm x 3,5 cm sebanyak 4 batang, lalu kayu dengan ukuran 46 cm x 3 cm sebanyak 4 batang serta kayu dengan ukuran 40 cm x 3,5 cm sebanyak 4 batang, kayu berbentuk siku berjumlah 16 buah. 4. Paku ukuran 5 cm ¼ Kg, lem kayu 1 bungkus, selotip bening dan doubletape 1 buah. 5. Dimensi kaca basin panjang 60 cm, lebar 50 cm tinggi 22 cm dengan kemiringan 40 derajat. 6. Ukuran bak penampung dari wadah plastik dengan panjang 47 cm, lebar 30 cm dan tinggi 18 cm. 7. Rangka untuk dudukan wadah plastik atau basinnya terbuat dari kayu serta ditutupi dengan lembaran plastik hitam dan lembaran aluminium foil untuk pengujian. 8. Dudukan kaca terbuat dari kayu dengan ukuran 60 cm x 50 cm dengan ketebalan 1,5 cm dan dilapisi busa hitam. 9. Galon penampungan digunakan untuk hasil air kondensasi. 10.Selang plastik dengan diameter 5 mm digunakan untuk mengalirkan air hasil kondensasi dari kaca ke gelas ukur. Dibawah ini terdapat gambar dari alat destilasi surya yang telah dibuat:

4 Gambar. 3.1 alat destilasi Sumber. Data pribadi 1. kaca basin 2. rangka basin 3. dudukan kaca 4. selang air 5. busa hitam 6. kanal air 7. botol penampungan 8. bak

5 36 9. isolasi 3.4 Cara pengoperasian lat Rangka, bak dan kaca disatukan dan diletakkan di ruangan terbuka atau tidak ada yang mengalangi panas matahari pada basin. Di dalam bak di isi sebanyak 3 liter air laut yang akan dijadikan penelitian untuk alat ini,lalu percobaan dimulai dari pukul sampai dengan WIB dan setiap 2 jam dicatat suhu pada ruang basin, kaca, bak, isolasi, lingkungan,air dan air hasil kondensasi pada gelas ukur. Pada bagian atas rangka sisi bagian kanan dan kiri bak dilapisi plastik hitam dan busa berwarna hitam yang berguna menjaga agar panas tidak keluar dan meningkatkan suhu di dalam ruang basin serta pada dudukan kaca yang berukuran 60 cm x 50 cm dilapisi busa / spons yang gunanya mengurangi kebocoran pada saat proses penguapan di basin. Untuk mengetahui suhu kami menggunakan thermometer elektrik agar memudahkan kita saat pengambilan data keseluruhan. percobaan dilakukan dengan membedakan lapisan pada bak basin pada tanggal 29 Mei 2014 bak tidak dilapisi apapun sehingga dipakai perancangan awal, tanggal 03 Juni 2014 bak dilapisi dengan plastik berwarna hitam untuk melihat apakah ada perubahan yang dalam perpindahan panas dan hasil air destilasi dan yang terakhir pada tanggal 04 Juni 2014 bak dilapisi lembaran aluminium foil. Namun proses produksi air destilasi menggunakan panas matahari sangat dipengaruhi beberapa faktor diantaranya :

6 37 a. Intensitas dan arah matahari, material penyerap dan isolasi agar terjadi perpindahan panas yang optimal dan kerugian panas yang sedikit. b. Material isolasi harus mampu menahan panas konduksi ke arah luar sehingga kerugian panas akibat konduksi dapar diperkecil. c. Radiasi matahari sangat mempengaruhi besarnya produksi air destilasi, artinya radiasi besar akan menghasilkan temperatur yang besar pula. d. Luas penampang atap kaca parameter pertama yang menentukan besar kecilnya produksi destilasi. e. Volume air yang ada di dalam bak juga mempengaruhi pula air destilat karena semakin banyak volume airnya maka semakin lama proses penguapannya. f. Sudut atap rumah kaca juga mempengaruhi terhadap hasil air destilat, semakin kecil sudutnya maka air hasil kondensasi sulit untuk mengalir ke talang yang ada di kaca. 3.5 Perhitungan yang digunakan laju perpindahan panas radiasi dari air kolektor ke permukaan dalam kaca Dalam mencari laju perpindahan panas radiasi dari air kolektor ke permukaan dalam kaca digunakan rumus : qr 1 = σ ( T1 T2 ) σ = konstanta radiasi = x 10 W/m².K

7 38 T1 T2 = temperatur penyerap (K) = temperatur ruang basin (K) Laju perpindahan panas konveksi dari uap air ke permukaan dalam kaca Dalam mencari laju perpindahan panas konveksi dari uap air ke permukaan dalam kaca digunakan rumus : qc 1 = h ( - ) h = koefisien pindah panas konveksi (W/m2.K) = temperatur ruang basin (K) = temperatur kaca (K) Laju perpindahan panas konveksi dari air Dalam mencari laju perpindahan panas konveksi dari air digunakan rumus : qc w = h ( - ) h = koefisien pindah panas konveksi (W/m2.K) = temperatur penyerap (K) = temperatur air (K) Laju perpindahan panas konduksi dari kolektor ke dinding luar

8 39 Dalam mencari laju perpindahan panas konduksi dari kolektor ke dinding luar digunakan rumus : qk = ((K x )/L) x ( - ) K L : konduktifitas panas (Watt/m.k) = tebal bak (m) = temperatur penyerap (K) = temperatur lingkungan (K) Laju perpindahan panas radiasi yang hilang dari kaca Untuk menghitung laju perpindahan panas radiasi yang hilang dari kaca bisa dihitung dengan menggunakan rumus : qr,0 = σ ( Tg - Ta ) σ Tg Ta = konstanta radiasi = x 10 W/m².K = temperatur kaca (K) = temperatur lingkungan (K) Laju perpindahan panas konveksi dari kaca ke udara Untuk menghitung laju perpindahan panas konveksi dari kaca ke udara digunakan rumus dibawah ini : qc,0 = h ( - )

9 40 h = koefisien pindah panas konveksi (W/m2.K) = temperatur ruang basin (K) = temperatur kaca (K) menghitung energi yang digunakan untuk menguapkan air laut Untuk menghitung energi yang digunakan untuk menguapkan air laut digunakan rumus di bawah ini : Q use Dimana, m h t fg m h fg t = massa air tawar yang dihasilkan (Kg) = panas laten penguapan (Kj/Kg) = waktu proses pengujian.(s) Menghitung efisiensi Menghitung efisiensi pada alat distilasi surya ini digunakan rumus : η = x 100% m = produk air bersih per hari (Kg) h = panas laten penguapan, (Kj/Kg) = luas penyerap (m ) It = intensitas radiasi matahari (W/m ) t = lama pengujian (s)

10 Flowchart penelitian Dibawah ini terdapat flowchart langkah penelitian Solar basin Still dengan tipe 4 (empat) permukaan kaca. Desain alat Distilator surya Pembuatan alat Distilator surya dengan dimensi 60 cm x 50 cm dengan ketebalan kaca 5 mm dengan penyerap plastik hitam dan lembaran aluminium foil penyerap plastik hitam penyerap lembaran alumunium 1.menghitung laju perpindahan panas 2. air tawar yang dihasilkan 1.menghitung laju perpindahan panas 2. air tawar yang dihasilkan nalisa hasil

11 42 kesimpulan Gambar. 3.2 Flow chart penelitian