BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Bahan Penelitian Penelitian PATS sistem thermosyphon ini menggunakan air sebagai HTF dan paraffin wax sebagai PCM. Paraffin wax yang dipakai adalah RT 52 dengan sifat fisis yaitu 52 C temperatur leleh, 0,88 dan 0,76 kg/lt adalah massa jenis padat dan cair, dengan konduktifitas termal cair dan padat adalah 0,2 W/m.K, 143 kj/kg adalah peleburan energi termal kalor laten, sedangkan 0,76 kg/lt adalah kalor jenis yang spesifik (Anonim, 2013) Alat Penelitian Penelitian dilakukan menggunakan PATS dengan kapasitas 60 liter. Skema alat PATS ditunjukkan pada Gambar 3.1 di bawah ini : Gambar 3.1. Skema alat penelitian : (1) kolektor matahari, (2) piranometer,(3) sensor temperature udara, (4) katup air (k 1 -k 6 ), (5) tangki air dingin,(6) rotameter air, (7) safety valve, (8) tangki TES, (9) Kapsul PCM, (10) termokopel, (11) akuisisi data, (12) PC. 24

2 25 1. Kolektor matahari Kolektor matahari berfungsi menyerap panas sinar matahari menjadi energi listrik untuk memanaskan air. Gambar 3.2.Kolektor matahari 2. Piranometer Piranometer berfungsi untuk mengukur besarnya pengaruh radiasi cahaya matahari. Gambar 3.3. Piranometer 3. Sensor temperatur udara Sensor temperatur udara berfungsi untuk mengukur temperatur udara pada lingkungan sekitar. Gambar 3.4. Sensor temperatur udara

3 26 4. Anemometer Anemometer berfungsi untuk mengukur udara di lingkungan sekitar 5. Katup air Gambar 3.5. Anemometer Katup air berfungsi mengatur debit air yang masuk ke PATS. Katup air Gambar 3.6. Katup air 6. Safety valve Safety valve berfungsi sebagai pengontrol suhu air sehingga saat air mencapai suhu tertentu maka air secara otomatis akan keluar. Safety valve Gambar 3.7. Safety valve

4 27 7. Tangki TES Tangki TES berfungsi penyimpan energi termal air dan paraffin wax. Gambar 3.8. Tangki TES 8. Kapsul PCM Kapsul PCM berfungsi sebagai wadah paraffin wax dan penyimpan energi termal kalor laten. 9. Rotameter air Gambar 3.9. Kapsul PCM Rotameter air berfungsi untuk mengukur aliran yang masuk dan keluar. Gambar Rotameter air

5 Termokopel Termokopel berfungsi mengukur suhu air. Termokopel 11. Akuisisi data Gambar Termokopel Akuisisi data berfungsi sebagai alat penyimpan data dari termokopel. 12. PC atau komputer Gambar Akuisisi data Komputer berfungsi sebagai alat untuk membaca data dari data akuisisi. Gambar Komputer 3.3. Prosedur Penelitian Diagram Alir Penelitian Gambar 3.14 menunjukkan diagram alir penelitian yang dilakukan dari awal sampai akhir.

6 Gambar Diagram Alir Penelitian 29

7 30 Dari Gambar dapat diketahui bahwa terdapat beberapa tahapan dalam penelitian stratifikasi termal pada tangki PATS yaitu, menentukan langkah pelaksanaan, pengumpulan data dan olah data serta anaisis Langkah Pelaksanaan Langkah pelaksanaan pada penelitian ini meliputi persiapan alat dan bahan dengan memeriksa sambungan-sambungan sistem perpipaan dan tangki kemudian memposisikan PATS pada arah sinar matahari dan menutup kolektor selanjutnya mengisi air pada tangki PATS. Sebelum pengujian dilakukan terlebih dahulu uji kebocoran air apabila terjadi kebcoran kembali lagi pada langkah persiapan alat dan bahan. Jika tidak terjadi kebcoran maka langkah selanjutnya yaitu persiapan pengujian dengan mengecek sistem pada PC, membuka tutup kolektor dan mengamati data pada PC Pengumpulan Data Pengumpulan data dilakukan dengan pengambilan data proses charging yang meliputi data intensitas radiasi matahari, temperatur udara luar dan temperatur air selama proses charging Olah Data dan Analisis Data Data yang perlu diolah dan dianalisis meliputi olah data dengan memplot grafik intensitas radiasi matahari dan temperatur udara luar serta grafik temperatur air dan PCM. Selanjutnya melakukan perhitungan stratifikasi termal dengan menentukan ketebalan termoklin, stabilitas air dan gradien stratifikasi pada tangki TES PATS.

8 Kesulitan Penelitian Kesulitan yang dihadapi saat penelitian adalah sebagai berikut. 1. Penelitian PATS sistem thermosyphon yang berisi PCM dilakukan pada musim hujan. Proses pengujian mengalami kesulitan mendapatkan sinar matahari. Penelitian selanjutnya sebaiknya tidak dilakukan pada musim hujan (dilakukan pada musim kemarau) agar penelitian tidak terhambat. 2. Kesulitan mendapatkan perhitungan harga parameter stratifikasi temperatur air. Kondisi ini diselesaikan dengan mencari informasi dan referensi ke beberapa pihak yang terkait.