r rr rr rr rr L: r-4
L: .-,-t L:
r----
L: r---
:{
F
thL\l 2010
E
F E
F
r
E
Proce€dings of Abstract National Conference on Chemical Engineering Science and Applicauons (ChESA 2010) Chemical Engineering Department, Syiah Kuala University, Banda Aceh
SUSUNAII PANITIA NATIONAL CONFERENCE ON CHEMICAL ENGINEERING SCIENCES AIID APPLICATIONS (ChESA)
I.
Pelindung
Reklor Universitas Syiah Kuala ( Prof. Dr. Dami M. Daud, MA) 2. Pembantu Rektor Bidang Akademik ( Prof. Dr. Ir. Samsul Rizal, M.Eng) 3. Dekan Fakultas Teknik Unsyiah ( Dr. Ir. Marwan)
II.
Pengarah
l. Prof. Dr. Bastian Arifin, M.Sc 2. Prof. Dr. M. Husin Ismayanda, M.Sc 3. Prof. Dr. Ir. Medyan Riza M.Eng 4. Dr. lr. Yunardi. M.A.Sc 5. lr. Zulfian, Dipl.Soton 6. Dra. Hj. Cut Aisyah Z. Jamil, MT
III.
Penanggung Jaweb
E
F Ltr r--.-
r rL'
Ketua Jurusan Teknik Kimia ( Dr. Ir. Muhammad Zaki, M.Sc)
IV. Koordinator Wilayah
B. Jepang C. Australia D. Austria E. Taiwan
Nasrullah RCL, ST. MT Dr. M. Faisal, ST. M.Eng Syaifullah, ST. M.Eng Edi Munawar, ST. M.Eng lr. Husni Husin, MT
F. Jawa
Ir. Adi Salamun, MT
A. Malaysia
r
l.
V.
Pelaksana Ketua
Wakil Sekretaris Bendahara
Dr. Ir. Darmadi, MT Dr. M. Faisal, ST. M.Eng Dr. Nasrul AR, ST. MT lr. Yanna Svamsuddin. M.Sc
t---aa
L: r_rl L:
r---al
r,-.-
L]
E
IV
2OIO
F F
rr F rr F rr rtr rr rr r rr rr r r r---al
L: r.--t LJ r-t
LL--al LJ .-t
L'
[hli\,1 2010
Proce€dings of Abstuact National Conference on Chemical Engineering Science and Applications (ChESA 2010) Chemical Engineering Department, Syiah Kuala University, Banda Aceh
VI. Seksiseksi
A.
:
Seksi Proseding
Koordinator Anggota
B.
Seksi TempaVPerlengkapan
Koordinator Anggota
C.
Lia Mairiza, ST. MT L Dr. Mahidin, MT 2. Dr. M. Dani Supardan, ST. MT 3. Mima Rahma Lubis, ST. MT
Ir. Sri Aprili4 MT l. Dr. Ir. Syaubari, M.Sc
Seksi Akomodasi dan Konsumsi
Koordinator Anggota
: [r. Pocut Nurul Alam, MT : l. Zuhru ST. M.Sc
2. Soffana, ST. MT 3. Yusnidar
D,
Seksi Humas dan Temu Alumni
Koordinator Anggota
Nasrullah RCL, ST. MT l. T. M. Asnawi, ST. M.Eng 2. Ir. T. Maimun, M.Eng 3. Suraiya. ST. LLM (HR) 4. T. Mukhriza, ST. M.Sc
Seksi Seminar/Acara
Koordinator Anggota
Dr. Hesti Meilina. ST. MT I . Dr. Farid Mulana. ST. M.Eng 2. Wahyu Rinaldi, ST. M.Sc 3. Dr. Ir. Syahiddin DS, MT
F
rr
F
r
E
rr rr r F
r F rr r rr =
rr rr L--a
L_l--
L_r--a
t_-
Proce€dings of Abstract
[hL\,1 2010
National Conference on Chemical Engineering Science and Applicauons (ChESq 2010) Chemical Engineering Department, Syiah Kuala University, Banda Aceh
JADWAL ACARA NATIONAL CONFERENCE ON CHEMICAL ENGINEERING SCIENCES AND APPLICATIONS (CbESA) Wrktu
09.00 09.05 09.15 09.25 09.35 08.00
-
09.,10
Registrasi
HIMTEK
MC
Miffahul Jannah Tsk. Ruslan Dr. lr. Darmadi. MT.
Pembacaan Doa
lstirahat
10.30
-
10.40
Diskusi
10.40
-
10.45
Pemberian Bungong Jaroe kepada Keynote speaker I
Proi Dr. Wan Rosli wan Daud
Universiti Sains Malaysia (USM), Pulau Penang Malaysia
Panitia
.25
11.25
I1.30
1.15
Icyoot Spesker II Prof. Dr. Taufiq Yap Yun Hin
Univcniti Putra Malaysia
Pemb€rian Bungong Jaro€ kepads Keynote Speaker II
Panitia
12.00
-
12.10
Diskusi
12.t0
-
12.15
Pemberian Bungong Jaroe kepada Keynote Sp€aker III
Vic€ President PT, ARTJN NGL, Co.
13.30
-
Dilakukan oteh: Dekan Fakultas Teknik
Moderator:
hof. Dr. Ir. MeEan Riza, M.Eng.
Panitia
ISHOMA
13.30
Dilakukan oleh: Ketua Jurusen Teknik
Kimia Unwiah
Keynote Sperker III Ir. Fuad Buchari
12.00
t2.15
Moderator: Prof. Dr. Bastian Arifin, MSc.
Disklsi
-
I 1.30
Ir. Diakfar. MSi. Panitia
Unsviah
(UPM)
-
1
Prof. Dr. Dami Daud- MA
Keytrotc Spcrker I
10.30
10.45 I l.l5
Peleksrnc
Panitia Pengaiian Al{ur'an Sambulan K€tua Panitia Pembukaan oleh Rektor Unsviah
-
10.00
flrriao
Acarr
09.00 09.05 09.15 09.25 09.35 09.40 10.00
Moderator: Prof. Dr. [r. Husin lsmaysnd4 NlSc. Dila.kukan oleh: Ketua Panitia ChESA 2010
Panitia
Pres€ntasi Paper ChESA 2010, 1E.00
2OIO
TK akan memberikan kutiah tamu/dialog d€nsan mahasiswa Tebik Kimia
dan khusus untuk alumni
VI
Panitia
L
rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr
r--a
r---
thtl.{ On{ n ,l
l l t l
iffi:Heg*T"#mica
Ensineerins science and Appricauons (chESA 2010) Chemical Engineering Department, Syiah Kuala UniveFity. Banda Aceh
Jadwal Presentasi Paper CbESA Ruang D @uang Studio Perancangan Pabrik Lantai II)
Koordinator Ruang D : So$ana, ST., MT. Bidang : Energ/ and Catalytic Reaction (ECR) Wrktu
Kodc
Prescoter
Judul
Asal Instsnsi
Moderstor
sEst I
13.30
13.40
ECR-
0l
Fa
d
Mulan4
Cut Aisyah Z.
Jamil
Jurusan
Proses Pembualan
Teknik Kimi4 Fakultas
Teknih
r
3.40
-
13.50
ECR02
Sri Aprilia', Huang Yan Ji
Universilas Syiah Kuala, Banda Aceh 'Depaitmcnl of Chernical
Engineering, Syiah Kuala University, Banda Aceh,
Biodiesel dari Nrinyak BUi Kapas dcngan Menggunakan Metode Transesterifikasi
Synthcsis of nano-scalc inorganic silica gel and synthesis of nano-scale
inorganic silica gel/organic polymer coreshell particles additive by raft living free radikal polymerization (si-bspa) fbr unsalurated polyesler,
vinly esler resin,and eDoxY rcslns. 13.40
-
13.50
ECR-
Musal
03
r4.00
-
r4.15
14.15,14.25
ECR04
Z\llfran', Nawawi'], Didi Sarmadi'?
Department Physics,
of
University of Syiah Kuala, Banda Aceh DISKUSI PANEL Depa*ment of Chemical Engineering, Engine€ring Faculty, Syiah Kuala University, Banda Aceh, Department
Optimization of Filament Temperature for High
Quality a-Sice:H Thin Films Grown by HWC-
A Study of
Th€mal Condition In The School
In
Catastrophy
and
Tsunami Affected Area
of
Mechanical Engineering, Engineering Faculty, Syiah Kuala UniYersity, Banda Aceh 14.25
-
14.35
ECR. 05
Jalaluddin, Hamdani dan
Mirza
Jurusan Teknik
Mesin, Fakultas
Teknik.
xvll
Dr. Mahidin, ST, MT
PECVD
Pengembangan Kompor Rumah Tangga Menggunakan Bahan Baftar Sekam Padi
h r
r
th[s{ 2010
F
5 F
rr rr rr rr rr rr
Wrktu
Proceedings of Abotact National @nference on Chemical Engineering Science and Applications (ChESA 2010) Chemical Engineering Department, Syiah Kuala University, Banda Aceh
Kodc
Prescntcr
-
14.35
14.45
ECR06
Khairil, Hamdani
t-ta
t1
Jurusan
dan Jalaluddin
Teknik
Mesin, Fakultas
'l'eknik,
Eksperimenral Pengaruh Pembcbanan terhadap Emisi Debu Partikulal pada Motor Bensin
Uniyersitas Syiah Kuala" Banda Aceh
- 15.00 t5.00 15. t0
r4.45
ECR07
Cut Aisyah Z. Jamil, Farid
Mulan4 Pocut Nurul Alam
-
15.10
15.20
ECR08
Jumadi, Razali Thaib., Faisal
Jurusan
Teknik Kimia,
Studi Produksi Biodiesel Minyak Coreng Dengan
Fakultas
Proses
Teknik,
Berbasis Kalalis Zeolit
UniYersitas Syiah Kual4 Banda Aceh Jurusan
Teknik Mesin,
Heterogon
Alam dan Kinerja Mesin
P€manfartan S€kam Padi sebagai Bahan Bakar
Fakultas
AltematifPengeringan
Teknik,
Gabah
Universitas Sviah Kuala r
-
5.20
r5.30
ECR-
Irdoni, Nirwan4
Jurusan
09
Drik.F.Z, Rendy
Teknik Kimia"
Satria
Fakultas
Teknik, Univ€rsitas fuau
15.30
15.45
-
16.30
16.30
16.40
15.45
Pengaruh Kecepatan Pengadukan pada P.oses Pembuatan Biodiesel dad Minyak Jarak Pagar
(Jatropho Curcos Linneaus)
)ISKUSI PANEL Istiraharsholat Ashar
SESI2 ECR-
t0
Mahidin', Asri
uanr
oan
l(natnl-
'
Jurusan
Teknik Kimi4 Fakultas
Teknik,
Univenitas Syiah Kuala, Banda Aceh t Jurusan
Pengaruh Penambahan Adsorben terhadap Ketahanan Air dan Kekerasan Blo-brlket Campuran BatubaraCangkang sawit
Teknik Mesin,
Dr. Farid
Fakultas
Mulan4
Teknik, Universitas
ST., M.Eng
Syiah Kual4 Banda Aceh
r-a
I t_' i-a l I
Modcrator
Syiah KualaBanda Aceh
=
Lr--a
Judul
Universitas
r rr r t_' IJ
As{l ltrstarsi
Teknik, Universitas Sviah Kuala 16.40
-
16.50
ECR-
ll
Hendri Syah
Jurusan
Teknik
xv
l
Kajian Kine.ja Penukar Panas TiDe Shell and
F
rr
E E
thll\{ 2010 Waktu
Proceedings of Abcbact National Conference on Chemical Engineering Science and Applicatjons (ChESA 2010) Chemical Engineering Department, Syiah Kuala University, Banda Aceh
Kodc
Prcsentcr
Pertanian, Fakultas Perlanian,
16.50
-
17.00
ECR.
t2
Darwin, Razali Thaib
Jurusan
Teknik Mesin, Faftultas
Tcknik, Universitas Syiah Kuala.
Satu Haluan dengan Pengontrolan Suhu Outlet
Pengaruh
Diamet€r
Tabung Kaca dan Pipa
Absorber
terhadap
Pqrformarsi Kolgktor Surya Jenis Silindris S€tengah Lingkaren
Banda Aceh 17.00
't7.15
- t7.15 , 17.25
DISKUSI PANEL ECR.
t3
Mutia Yuanit4Husin Ismayanda"
Sofuana, Yeni
Afria Ningsih
t7.25
17.35
t7.35
17.50
Jurusan
Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Syiah Kuala" Banda Aceh
Pembuatan Etanol dari Jagung ( k amals sac c qr atat turl ) dengan Proses Fermentasi
ECR-
Darmawi,
Fakultas
Purifikasi Imunoglobin
t4
MuhBmmad
Kedokteran
Hambal, Fakhrunazi
Hewan,
Yolk Anti-.4y&/l Influerca dari, Kuning
Universitas
Telur Ayam Arab
Syiah Kual4 Banda Aceh DTSKUSI PANEL
F F
rr rr rr rr rr
Modcrstor
lrDe
Universitas Syiah Kualq Banda Aceh
F
rr rr rr r
Judul
Asal Instansi
xtx
tr rr rr F r tr rr rr rr u rr rr rr rr u
\adonal
Conl-erenct on
Chemical Engiiecring ScicDce
dd
PENGARTJH DIAMETER TABUNG KACA DAN PIPA ABSORBER TERIIADAP PERFORMAI{SI KOLEKTOR SURYA JENIS
SILINDRIS SETENGAH LINGKARAN Dsrwinr', Ihzrli Thrib'z Jurusan Teloik Mesin, Fakultas Tekaik llnsyiah, Jl. Syech Abdurraufno.T Dorussalam. Banda Aceh. hdonesia e-mail: daNin nt irGlaahoo. com
Abstrak Kolektor suryajenis silindris setengah lingkaran merupakan salah satu jenis koleklor konsentrator yang dapal menghasilkan temperatur fluida kerja yang lebih tinggi dibandingkan dengan kolektor pelat datar. Kenaikan temperatur air keluar pada koleklor surya jenis silindris s€tsngah lirgkatan sangat dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahafi yang diterima oleh kolekto( transmisivitas kaca penutup, kons€nfabr plat yang mengarahkan radiui ke rcceiver, diameter dan absorbsbitas material yang dipergunakan sebagai rcceiver dan dia eter tabung kaca transparan- Pengujiwt pernanas air tenaga suD,a mcnggtmakan kolektor sur)'a jenis silindris set€ng8h lingkardn ini dilakukan dengan menggunakan dua variasi diameter tabung kaaa transpdran yaitu O 35 mm dan menggunakan dua variasi diameter pipa tembaga sebagai rc.eiver yai$ 25 %6dul
o
rm,
2/,uinchi,
ddan 2
susunan yaitu ganda dan tun€igal, dan dua variasi laiu aliran
ru r---a
r--a
Lr---l._ r--L.
fluida 35 mymenit
dengan 50 myrnenit. Pengujian dilakukan dengan menggunakan pipa tembaga xbagai absorber yang diselubungi dengan tabung kaca ransparan dengan panjang 900 mm. Drum berdiamater 620 mm dan panjang 880 mm yang dibelah dua secara sim€tris b€rfungsi s€bagai rangka palung. kmbaran pelal stdirresstee,l cskung s€bagai koatentlator dengstrr ketebalan 0,7 mm ditempatkan pada bagian dalam rangka yang b€rfungsi s€bagai rellehor. pada bagian luat drum dilapisi oleh
karet sterofoarn warna hitam sebagai isolasi, tebal ksca penutup I mm. Dari hasil pengujian didapat bahwa, tempenrtur air keluar kolcktor tertinggi dongan menggunalan tabung kaca berdiameter 35 mm, pipa absorber ganda diameter% inchi, dengan laju aliran fluida 35 mymenil dihasilkan t€mperatur air keluar rata-Bta 54 "C dan efisicnsi kolektor sebesar 87,8 70.
Kdq b,nci : koleldor silihdris, tabung kaca, pipa absorber, wmarus air
r---L
r----
Applicaiions (ChESA) 2010
Ab3tract Type of cylindrical solar collcctor and a half circle is one type of mncantralor collecton 0nt can gsnerate the wodring fluid temperdtur€ is higher than th9 flat plate collector. Th€ incrca-s€ in water temperature out on the solar collcctor typ€s silindris semicircle is stongly influ€nced by tht intcosity of solar radiation received by the collector. ua$missivity ofglass cover, the conc€ntralor plate which directs ndiation to tho re€€iver, disneter and rnatorisl absorbsivitas usod as a r€c,€iv€r and a diameter of tranparant glass tubes. Testing solar walgr heaters using solar collcctor typ€ of Pengujian pemanas air lenaga surya menggunakan kolektor suryajenis silindris setengah lingkaran ini dilakukan dengan menggunalan dua vcylindrical halftircle is done by using two vatiations of a tiansparenl glass tube diameler of O 35 rin and 25 mm, using two varialions ofthe diameter of copper pipe as the .ec€iver is O ftuand /uinch| in the two hees atr, double and single and two variations of flow 35 mym€nit and 50 mvmenit. Tests caried out by using copp€r as an absorber pipe is covered with transpsent glass tub€ with a length of900 mrn. Drum berdisrnaler 620 mm and 880 mm long thar split two slmmetric5lly serve as thc Sarnework of th€ tmught. Sheel plate stainlessteel concave plate as a conc€ntrator with a thickness of0.? mm was plac€d on the inside ofthc frame that frnction as a re{leclor, on the outside ofthe drum is coated by a black rubber as insulation stemfoam, 3 mm thick glass cover. Frum the test tesults obtaincd thal the highest temperatu€ of the water out of collectors using 35 mm diameter glass tube, pip€ diarnetsr double absorber /t6 inchi, with the fluid flow rar€ 35 mVmenit generated out ofwaler temperahfe avemge 54 "C and a collector eflicipncy of E7,8 %.
KE rtotds : cylindrical collectols, glass tubing, pipe absorber, water heater Banda Aceh. 22 Desember 20 I 0
520
l_
t
E E
rr rr rr rr rr rr rr r rr rr L"i
L] L'-'
r r t-":
=
National Conferencr on Chemical Engineering Scienc€ and Applications (ChESA) 2010
1. Pendahuluan Berbagai macam upaya telah dilakukan untuk memanfaatkan energi surya altematil antara lain pemanas air surya jenis plat datar maupun jenis silinder setengah lingkaran. Hasil yang diperoleh dapat digunakan untuk proses pencucian alat medis di rumah sakit, industri tekstil dan industri gula atau disimpan di d^lam heat storage. sebagai energi
Kolektor pelat data. pada umumnya digunakan untuk menghasilkan
temper:rtur fluida kerja rendah, dan sudah diproduksi secara massal untuk kebutuhan ruma}t tangga Jenis kolektor yang mampu menghasilkan temperatur
fluida kerja yang lebih tinggi salah satunya adalah kolektor konsentrator. Kebanyakan jenis kolektor ini mempunyai bentuk yang sulit dibuat, misalnya Compound Parabolic Concent/ator (CPC). Kolehor palung silindris termasuk koleklor konsentrator yang mempunyai bentuk sederhana namun harga c once ntr at ion
r atio rendah.
Penelitian ini diarahkan pada penggunaan radiasi surya sebagai sumber energi altematif dalam upaya untuk mengurangi ketergantmgan pada Bahan Bakar Minya( mengurangi biaya produksi, kecuali pada malam hari atau saat cuaca mendung. Penelitian ini diarahkan pada teknologi tepat guna yaitu jenis kolektor yaag sederhan4 murah dan mudah pembuatannya (memanfaatkan drum bekas), dan dapat menghasilkan temperatur yang relatiftinggi, sesuai dengan yang diharapkan. Kolektor surya yang dipilih adalah jenis palung silindris setengah Iingkaran dengan fluida kerja air. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan gambaran tentang pengaruh penggunaan tabung kaca transparan sebagai selubung pipa absorber terhadap temperatur air keluar dan panas berguna.
2. Metodelogi
2.1. Bahan Penelitian ini dilaksanakan di halaman Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Nanggroe Aceh Darussalam dengan arah kolektor menghadap selatan. Berdasarkan data klimatologi Badan Meteorogi dan Geofisika stasiun Blang Bintang Banda Aceh, Nanggroe Aceh Darussalarn yang terletak pada 05'05" Lintang Utaru dan 95" 13" Bujur Timur, dengan kelinggian l9,El2 m diatas p€rmukaan laut. Intensitas matahari pada saat penelitian dilakukan (bulan Ohober 200E) adalah 56.8%. Kecepatan angin rata-rata adalah 4 m,/s.
Adapun bahan dan peralatan yang diperlukan dalam penelitian
ini
antara
lain: a. Sistem koleklor: yaitu drum bekas dengan diameter O 620 cm dan panjang 880 cm yang berfungsi sebagai palung konsentratoq pelat stainless steel dengan kelebalan 0,7 mm yang berfungsi sebagat reflektor, pipa tembaga berdiameter O 6,35 mm (4/16 inch) dan @ 3,175 mm (2116 inch) panjang 900 mm yang dipasang secara tunggal dan paralel; sebagai absorber, tabung kaca transparan berdiameter O 350 mm dan O 250 mm panjang 900 mm yang dipasang menyelubungi pipa tembaga; sebagai selubung kaca transparan dengan ketebalan 3 mm yang berfungsi sebagai cover. Banda Aceh. 22 Desember 2010
521
h r
rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr rr
National Confergnc€ on Chemical Engineering Scicnc€ and Applications (ChESA) 2010
Alat bantu : yaitu tangki air, kerangka p€nyangga tangki air, kran air (ball vatve), pirE dan sambungan PVC serla selang plastik, ember penampung air, dan kerangka penyangga kolektor
Alat ukur: yaitu multimeter / Amperemeter- Voltmeter, gelas vkur, stopwatch, termocouple tipe K, thermometer alkohol, anemometer dan solarimeter
2.2.
Rangkaian Sistem Kolektor Kolektor jenis silindris setengah lingkaran yang digunakan, seperti yang
ditunjukkan pada Gambar
2.1
.
Grmbar 2.1. Bagan kolektorjenis silindris
s€tengah lingkaran
Untuk menerima energi matahari secara tepat maka digunakan pipa absorber dari bahan tembaga (copper pipe) dengan susunan ganda dan tunggal yang diamatemya divariasikan, seperti pada Gambar 2.2. Pipa tersebut diletakkan di dalam tabung kaca agar mendapatkan panas yang lebih optimal. Variasi diameter dari tabung kaca dan diameter pipa absorber ganda serta variasi susunan pipa absorber yang diletakkan sejajar garis sumbu dl dalam kolektor yang ditutup (covered) menggunakan kaca bening dengan tebal 3 mm.
(a). SuEunan ganda
Grmbar 2.2. Konfiguasi susunan pipa absorber ganda dan pipa absorber tunggal Sumber : Hasil penelitian
2.3.
Penentuan Pantulan Sinar dan Fokus Pipa
l.
Prapas et
al (1987') menyatakan dalam kenyataan aplikasi dengan rubalar
absorber, perbatdingan konsentrasinya adalah
: C : WTzD lank
penempatan tabung kaca dan pipa absorb€r pada garis sumbu kolsktor yang
paling optimum adalah 105 mm dari plar kolektor. Besantya concentration
rqtio C = WnD
:
19,39. (untuk
C210, High concentration ratio, lntuk
jumlab diffise insolqtion terkumpul diabaikan), seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1. Banda Aceh. 22 Desember 2010
tfl rr rr rr
National Conferenc€ on Chemical Engincering Science and Applications (ChESA) 2010
2.4.
Susunan Perangkat Penelition
Konfigurasi pipa absorber dengan penambahan selubung kaca dalam waktu yang bersamaan. Skema susunan perangkat penelitian ditunjukkan pada Gambar 2.3.
"rJ
PI
Gambsr 2.3 Skema susunan p€rangkat penelitian
f'
Sistem kolektor diletakkan membujur arah Utara - Selatan dan permukaan koleklor mengarah tegak lurus pada arah datang sinar matahari. Pengaturan arah (tracking) dilakukan secara manual dengan bantuan alat pelacak sinar matahari
i:: L'-'
Y
r
sederhana dengan
titik fokus diarahkan ke pipa
susunan tengah.
Gambar pandargan atas penempatan alat ukur temp€ratur pada bagianbagian kolektor untuk pengukuran temperatur, ditunjukkan pada Gambar 2.4.
L'-'
L-" L--'
T:{ Flurda trE5uk
Tr ----------| 620 mm
L"'
L, L'-'
3
r .t-:
-a: =
Gsmbsr 2.4 Penempala'r thermometer dan thermocouple pada kolekror Sumber : Hasil penelitian
2.5.
ProsedurPenelitian
Pengambilan data awal dilakukan pada pukul 9.00 pagi sampai dengan pukul 15.00 sore dengan selang waktu 30 menit. Pengisian air masuk kolektor dengan Iaju aliran tertenhr dilakukan kurang lebih sepuluh menit sebelum pengambilan data pertama (08.50 WIB).
Banda Aceh- 22 Desemb€r 2010
.= L.-*
.
t z-t
National Confer€nc€ on Chemical Engineering Science and Applications (ChESA) 2010
3. Hasil dan Pembahasan
3.1.
Data Hesil Pengujian
Dari hasil pengujian sistem kolektor tenaga surya diperoleh 4 perbandingan data : L Perbandingan kolektor dengan variasi laju aliran fluida 35 mVmenit dan 50 ml/menit menggunakan pipa absorber ganda diameter 4/16 inchi, tabung kaca diameter 350 mm 2. Perbandingan kolektor dengan variasi diameter tabung kaca 350 mm dan 250 mm, menggunakan pipa absorber paralel 4116 inchi dan laju aliran fluida 35 ml/menit. 3. Perbandingan kolektor dengan variasi diameter pipa absorber ganda 4116 inchi dan 2/16 inchi, menggunakan tabung kaca diameter 250 mm dan laju aliran fluida 35 ml/menit. 4. Perbandingan kolektor dengan variasi pipa absorber ganda dan tunggal diameter 4/16 lnchi, menggunakan diameter tabung kaca 250 mm dan laju aliran fluida 35 ml/menit
Dari grafik dapat dilihat bahwa distribusi temperatur yang dipcroleh adalah: temperahtr air mqsuk (7,), temperatur permuhaan pipa masu* (Tr), temperqtur udara dalam tabung taca (fr), tumperatu/ permulaan pipq rrtas dalan kalekor (To), temperatur permukaan pipa bawah dalam koleklor
\Tr), tempelatur plat kolektor \Tu),
temperatur permukaan kaca \T.,), ,emryrqtur permuhaan tabung kaca qtas .lal.rm kolel,.tor (7"), lemperatur permukaan tabung kaca bctwah dalam kotefuor Q".), temperatur permukaan pipa keluar(Tn), tumperatur air keluar (Tro),
t".p"roru, uooro
dalam kalekror (Trr) dan temperanr udara luar (Trr).
3.2, Distribusi Temperatur
pada Varirsi Laju Aliran Fluida
H..il pcnguJlln kolcktor dcng.n v.ri.3l l.lu rllr'n fluldo tanggll 6 Oktobcr 2008
120
loo
! 180 I' ?60 '| 20-
t5
:2
l or,.,r,iij
35
W.knr
n'l/fti)
rrorrsn'lrDr)
Tr
r15
T,r
(n)nrmo - .rro
Csmbrr 3.1. Hasil pengujian
T3rsonn/fr.
' 'fi
(5onn/mr)
dengan variasi laju aliran fluida 35 ml/menit dan
50 ml/menit menggunakan pipa absorber ganja diarneter 4/16 Sambet
:
inchi, diameter tabung kaca 350 mm pada tanggal 6 oktober 2008 Hasil Penelitian
Barda Aceh. 22 Desember 2010
524
t F H
National Confeaence on Chemical Engine€ring Scienc' and Applications (ChESA) 2010
Gambar 3,1 . Menunjukkan peninj a\at terhadap temperatur udara d{tlam tabung kaca (T:), temperatur plat kolektor (76), temperatur permukaan kacq (T), temperqtur permukaan tabung kaca qtas dqlam kolektor(fi, temperatur permuksan tabung kacq bow'ah dalam koleldor (t6), temperatur udare dalam kolehlor(f1) dan te,nperatur air keluur (74) sebagai hasil dari pengujian. Temp€ratur air keluar (Tle) tertinggi diperoleh dari kolektor surya yang menggunakan laju aliran fluida sebesar 35 ml/menit, dimana pada p€ngambilan data jam I1.00 am adalah 54 "C, sedangkan pada laju aliran fluida sebesar 50 mUmenit, pada jam yang sama sebsar 4E" C. Adapun intensitas cahaya matahari rata-rata pada saat pengambilan data adalah Lux = 892 W/cm'dan Fc = 802 Wcm'. Laju aliran diatur pada katup pipa keluar kolektor.
3.3 Distribusi Temp€ratur padr Variasi Diameter Tabutrg Krcl H..ll pengulhn kolclior dcng.n v.rl..l d||nr€tui trbung krc. ,.rn t ngg.l
rr rr rr r
14-tO-2004
H
E
f'
rr rr r
T
,. p-+
,i-
e ooe
rqo {no rq I odr
r0rm
TIo(r>1')
Grmbsr 3.2 Gafik hasil pengujian koleklor surya dengan variasi diametcr tabung kaca
Sumber
:
350 mm dan 250 mm, menggunakan pipa absorber paralel 4/16 inchi dan laju alimn fluida 35 ml/menit piula tanggal 14 Oktob€r 2008.
Hasil Penelitian
Gambar 3.2 di atas dengan diameter pipa absorb€r paralel4/16 inchi dengan laju aliran 35 ml/menit diperoleh temperatur air keluar (T16) dari kolektor yang menggunakan tabung kaca berdiameter 350 mm rata-rata lebih tinggi dibandingkan kolektor yang menggunakan tabung kaca berdiameter 250 mm. Selama proses pengambilan data te{adi perubahan cuaca yang sangat signifikan (mcndung) yaitu pada pukul 1.30 pm sampai 2.30 pm sehingga temperatur air keluar kedua kolektor menurun drastis. Pada pukul 3.00 pm cuaca kembali cerah dan menghasilkan AT yang sangat besar antara kolektor yang menggunakan tabung kaca berdiameter 350 mm dibanding berdiameter 250 mm yaitu 3 'C. Adapun intensitas cahaya matahari rata-rata pada saat pengambilan data adalah Lux = EI E w/cm'dan Fc = 749 w/cm'.
L-'1
.
Banda Aceh, 22 Desember 2010
525
National Conference on
E
Chemical Engineering Scienc€ and Applisations (ChESA) 2010
3.4 Distribusi Temperatur pada Vsriasi Pipa Absorber Ganda dan Tunggal Hrdl ]'.r|gull.n kol.l(tor d.ng.n vr.l.d F,lpr .brorb.r p.r.l.l d.ng.n p,lp. -d t ngg.l l9-1lt-2o(!a
F
100
10
6()
f60
I
F n.ta
20 o
"
.p p 4 .o .o p (l.-.p o ,o o ,o .o .oe:\o\o- +- +- it it <>- "F' .!' "t'-
6Y
Ytt.ktu
l-2 (paralel) T5 (paralel)
T4 (psralel) T5 (seri)
Gambar
3,3
S\tmber
.
T2 (seri)
T9 (psrsl€l) TIO (seri)
Grdfik hasil p€ngujian kolektor dengan variasi pipa absorber ganda dan tunggal dengan diameter 4/16 Inchi, menggunakan diarneter tabung kaca 250 mm dan laju aliran fluida 35 mymcnit pada tanggal l9 Oktob€r 2008
Hosil Penelitian
Gambar 3.3 di atas dengan menggunakan tabung kaca dengan diam€ter 250 mm dan laju aliran fluida 35 ml/menil diperoleh temperatur air keluar (T16) tertinggi pada kolektor surya yang menggunakan pipa absorber ganda, dimana pada p€ngambilan data jam I1.00 am dan jam 12.00 pm adalah 51" C, sedangkan pada pipa absorb€r tunggal t€mperatumya adalah 43" C. Adapun intensitas cahaya matahari rata-rata pada saat pengambilan data adalah
Lux
943 W/cm2 dan Fc
-
863 W1cm2.
3.5 Distribusi Temperatur pada Variasi Diameter Pipa Absorber H.ll p.ngurLn koLktor d.ngan varbal dLm.t r plp. abrorb.r p.rtLl t ngg.l 23-lo-2oo.l 60
ro
s-__-a
g--
^..
no
i-.r i-. I . - i-.-
"f ^s *f
t'
oa
-,f
w.tbr"f
{tr
""'4
^p
-:r-^ ."td
Tl - Tlo(D!rr6) . Tlo (0-2/14)
L,
Gambar 3.4 Grafik hasil pengujian dengan variasi diarnet€r pipa absorb€r paralel 4/16 dengan 2/16 inchi, menggunakan tabung kaca diarneter 250 mm dan laju aliran fluida
Suaber
F
rr: -t:
AT
:
35 ml/menit pada tanggal 23 Oktob€r 2008. Hasil Penelitian
Ba.nda Ac€h. 22 Des€mber 2010
526
National Confercnc€ on Chemical Engineering Scicnc€ and Applications (ChESA) 2010
Gambar 3.4 di atas dengan menggunakan tabung kaca berdiameter 250 mm dan
laju aliran 35 ml/menit, diperoleh bahwa temperatur air keluar dari kolektor yang menggunakan pipa absorber ganda berdiameter 4/16 inchi lebih tinggi dibandingkan dengan berdiameter 2/16 inchi. Temperatur air keluar tertinggi t€rjadi antara jam 11.30 am dan 12.00 pm, pada kolektor yang menggunakan pipa absorber ganda berdiameter 4/16_ inchi yaitu 5l'C, sedangkan pipa absorber paralel berdiameter 21116 inchi adalah 45 "C. Pada pukul 10.00 am tedadi perubahan cuaca (tiba-tiba berawan) dimana temperatur air keluar kedua kolektor menjadi turun. cahaya matahari -lntensitas rata-rata pada saat pengambilan data adalah Lux = 754 W/cm' dan Fc = 6E9 W/cm'.
fl f' f' 3.6 Performansi kolektor Data hasil pengujian kolektor tanggal
6 Oktober 2008
pada
jam 11.00 WIB
dimana menggunakan tabung kaca berdiameter 350 mm, pipa paralel absorber 4/16 dan
laju allral fluida 35 ml/menit, panas yang diserap
({o - fi)= l8'K, di9rcleh (Cp) =
+.ne lH / kg.K). m = 1 grlml x 35 ml/menir = perpindahan panas air pada kolektor
q",, =
m cp,,
(Trc
0,0005E33 kg/dt. Sehingga laju
:
-Tt)
= 0.00058333 Ks / dt " +,tt+U = 0.04393 KW
t
tg.X ltto X)
= 43.93 Watt Laju perpindahan panas udara pada kolektor
:
q,I=m Cp-t lTr-Ts) = 0.0005833 Kc
/d/ x|.007
kJ
/k|.K
p5o
K)
= 0.02055 Klv =20.55 Watt Banda Aceh, 22 Desember 2010
JZI
National Conferencr on Chemical Engineering Science and Applications (ChESA) 2010
Efisiensi kolektor maksimum dari pengujian tanggal 6 oktob€r 2008 adalah pada
jaln
I 1.00 WIB:
4,t 4^, -4*
ry
20.55 43.93
-
20.55
x 100 Yo
=87.8Yo Efisiensi rata-rata kolektor dari pengujian tanggal
.q =51.3
6
oktober 2008
adalah
Yo
4. Kesimpulan
4.1.
Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat diambil beb€rapa kesimpulan sebagai berikut : L Laju aliran ajr pada kolektor mempengaruhi temperatur air keluaran pada kolekior, yaitu semakin kecil laju aliran maka temperatur keluaran yang dihasilkan semakin besar. 2. Penggunaan pipa absorber ganda mampu menaikkan temp€ratur air keluaran dibanding pipa tunggal 3. Sema-kin besar diameter tabung kaca transparan, maka panas yang mampu diserap semakin besar, sehingga temperatur air keluar semakin tinggi 4. Semakin besar diameter pipa absorber, maka panas yang mampu diserap juga semakin besar, sehingga temperatur air keluar semakin tinggi 5. Temperatur air keluar tertinggi adalah 54 "C diperoleh pada penelitian tanggal 6 Oktober 2008, jam I 1.00 wib, dengan kondisi kolektor pipa ganda, diameter pipa absorber 4/16 inchi, diameter tabung kaca 350 mm dan laju aliran air 35 mVmenit. 6. Efisiensi kolektor rata-rata adalah seb€sar 51.3 o/o. Ut'apal Terimlkasib Penulis fircr]{urcJrkarr terirrra La-\ih trcpada adii\-adik nraha.sisua lang telah mernLxrntu saat pcngarnbilan data dikrpangan, dan tcrima kasih .itga pcnrrlis vrnrpaikan ksp&da par)itia ('h!lsa lt)10 .r ang tclah rnr'mberi kcrempatirr urtuk nrcrlnrrhli l.r.ik.rn hu.i l nr'rrtl iti.ur r rri.
":
"s Banda Ac€h, 22 Desember 2010
E ":, =
52E
LNational Conference on Chemical Engine€ring Science and Applications (ChESA) 2010
t_
t-
t_ t--, t_ t--a
l l l-,
t-,
t-. ",, t_r-t
t_ l-r,
l t_. l t-t
--4,
Daftsr Pustakl Anonymous (2004), Data-data Klimatologi bulan Oktober-November 2001, Badan Meteorologi dan Geofisika Balai Wilayai I Blang Bintang, Banda Aceh.
Chakaverty, S., Bansal, N.K., Garg, H.P (1987), Transient ,4nalysis of CPC Collector with Time Dependent Input Function, Solar Enerry, Vol. 38, No. 3, pp. 179- l8s. Denick, G.H., Basset, I.M,, and Mills, D.R. (1986), Comparison of Reflector Designs for Stationary Tubular Solar Collector, Vol. 37, No. 3, pp. 195-203. Duffie, John A. and Beckman, William A. (1980), Solar Engineering of Thermal Processes, New York: John Willey and Sons, Inc. Edenbum, Michael W. (1975), Performance Analysis of A Cylindrical Parabolic Focusing Collector and Comparison with ExperimentalResz#s, solar Energy, Vol. 18, pp. 437-444. lncropera F.P and David P. Dewitt (1996), Fundamentals of Heat and Mass Transfer, F ourth Edition, Jhon Wiley & Sons. Inc, New York Kreith, Frank and Kreider, Jan F. (1978), Principles of Solar Engineen'ng. New York: McGraw, Hill Book. K. S. Ong (1994), Solar Water Heaters and Engineering Applicatron, University of Malay4 Kuala Lumpur. M.S.A. Sastroamidjojo (1980), Ko€stoer, Raldi Artono, 2N2, Perpindahan Kalor untuk mahasiswa teln ift, Salemba Teknika.
--t.
t_ t--4. t_:
"rt t--. -)
-r t-",J
L_
Nasrul Rasyidan (2002), Tugas Akhir Kolehor Szrya, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Syiah Kual4 Darussalam. Ortabasi, Ugur, and Fehlner, Francis P. (1980), Cups Mitor-Heat Pipe Evacuated Tubular Solar Thermal Collector, Solar Energy, Yol 24, pp. 477489. Prapas et al (1987), Optics of Parabolic-Trough, Solar-Energt, Possessing Small
Concentation Ratio, Solar Enerry Vol. 39, No. 6, pp. 541-550. Rapp, Donald (1981), So/ar Energt, Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J. 07632. Ronnelid et al (1996), Constructon and Testing of A Large-Area CPC-Collector and Compaison with A FIat Plate Collector, Solar Energ, Vol. 57, No. 3, pp. 177-184.
L -) -) I
-r-t) ---.) ----.a-/
-)-1 J, Banda Ac€h. 22 Des€mber 2010
= =
"rt = t-.
529
