BAB III METODE PERANCANGAN 3.1. Bahan Perancangan Bahan yang dirancang adalah tangki pemanas air kapasitas 60 liter dan sistem insulasi tangki. Insulasi Tangki Gambar 3.1 Tangki dan insulasi 3.2. Alat Perancangan Perancangan tangki pemanas air tenaga surya kapasitas 60 liter menggunakan laptop. Laptop yang digunakan adalah ASUS A455L dengan spesifikasi sebagai berikut. Tabel. 3.1. Spesifikasi ASUS A455L Tipe Grafis Intel HD Graphics 4400 + Nvidia GT 820M 2GB Ukuran Layar 14 HD Color Shine Resolusi Layar CPU 1366 x 768 Intel Core i5-4210u (up to 2.7 GHz) Memori/RAM 4GB DDR3 1600 Mhz Drive Optik Speaker DVD± ±RW ASUSS Sonic Master Harddisk 1TB 5400RPM Koneksi Slot Baterai Berat Bluetooth 4.0, Wireless, Ethernet 1x USB 3.0, 2x USB 2.0, HDMI, LAN, SD Card Reader, 1x Combo Audio Jack 4 Cells, Lithium-ion Battery 2600mAh 2.3Kg 28
29 Penggambaran hasil perancangan tangki pemanas air tenaga surya kapasitas 60 liter mengunakan software Solidworks. Fungsi Solidworks yaitu untuk membuat desain produk dari yang sederhana sampai yang kompek seperti roda gigi, cashing handphone, mesin mobil, dan yang sebagainya. Software ini merupakan salah satu opsi lain diantara design software lainnya seperti Catia, Inventor, AutoCAD, dan lsin sebagainya. 3.3. Prosedur Perancangan 3.3.1. Diagram Alir Perancangan Gambar 3.2 dan Gambar 3.3 menunjukkan diagram alir perancangan yang dilakukan dari awal sampai akhir. Gambar 3.2 Diagram alir perancangan
30 Gambar 3.3 Diagram alir perancangan (lanjutan) Dari Gambar 3.2. dapat diketahui bahwa terdapat beberapa tahapan dalam peracangan tangki yaitu, menentukan dimensi tangki, menentukan tebal tangki dan menentukan kebutuhan (tebal) insulasi pada tangki. 3.3.2. Pemilihan Bahan Tangki Bahan tangki yang dipilih berdasarkan kekuatannya terhadap beban atau muatan dan tekanan kerja. Kesetabilan fisik maupun kimiawi saat kontak dengan fluida kerja pada temperatur dan tekanan kerjanya harus diperhitungkan. Bahan yang digunakan pada perancangan ini menggunakan plat baja karbon.
31 3.3.3. Perhitungan Dimensi dan Tebal Tangki Dimensi tangki ditentukan berdasarkan konsep luas permukaan minimum. Ketebalan tangki dihitung menggunakan konsep hoop stress dan dome stress. Dimana tegangan ijin pada material digunakan sebagai acuan untuk perhitungan ketebalan tangki. 3.3.4. Menggambar Tangki Hasil Rancangan Penggambaran desain tangki hasil rancangan menggunakan software SOLIDWORKS. Gambar tersebut disajikan dalam bentuk 2D dan 3D. 3.3.5. Pemilihan Material Insulasi Material insulasi tangki yang digunakan harus mampu menahan laju perpindahan kalor di dalam tangki ke lingkungan seminimal mungkin. Materian insulasi yang digunakan pada perancangan adalah glasswool. 3.3.6. Perhitungan Jari-Jari Kritis Jari-jari kritis insulasi ditentukan dengan konduktifitas bahan insulasi dan koefisien konveksi udara luar. Konduktivitas termal didapat dari ketentuan yang ada. Untuk koefisien konveksi udara luar dihitung berdasarkan kecepatan udara di sekitar dareah penelitian yang didapat dari penelitian sebelumnya. 3.3.7. Perhitungan Rugi Termal Rugi termal ditentukan dengan perbandingan suhu yang terjadi di dalam tangki terhadap udara luar dan tahanan termal yang terjadi di dalam tangki ke lingkungan. 3.3.8. Penentuan Tebal Insulasi Tebal insulasi ditentukan dengan koefisien perpindahan kalor menyeluruh yang terjadi pada tangki ke lingkungan. Faktor kehilangan panas total yang terjadi sesuai standar SNI.
32 3.4. Kesulitan Perancangan Kesulitan yang dihadapi saat perancangan adalah sebagai berikut. 1. Tidak tersedianya data kondisi udara sekitar. Kesulitan ini diselesaikan dengan mengambil kecepatan udara dan temperatur udara lingkungan yang ada di penelitian sebelumnya. 2. Kesulitan mendapatkan SNI tentang pemanas air tenaga surya sebagai dasar referensi untuk perancangan. Kondisi ini diatasi dengan mencari informasi ke beberapa pihak yang terkait.