Tata Cara Penulisan Artikel Artikel dikirimkan ke redaksi bersama disketnya.
Pemimpin Umum Wa- Pem. Umum
Reklor Unsyiah Dekan FT Unsyialt Dr.Ir. Fauzi Rizal, M.Eng Ir. Aliiizat Huzaimi, M.Sc
Sokreta.is
Ir.So!an
Tim Editor
lr.Imran A.Rahman,lvi.Eng ir. lr'{uhd. Ali Ismail, M.Eng Ir. Bukhari RA, M.Eng
Penasehat
Penanggung Jawab
Dr.lf
Saleh,
Artikel dapal ditulis dala'n bahasa lndonesia atau lnggns Artlkel ditulis dengan Microsoft Word pada kedas ukuran kwarto (A4) dan terdiri dariludul, narna penulis, abstrak, kala kunci, pendahuluan, bahan dan .
M.Eng.Sc
metode, pustaKa.
Artikel dir atik dua f'trom dcngan jarak
Alfians,vah BC Dr. Ir- Husaini. M.Sc Dr. ir. l{.\'. Sastra, DEA Dr. Ir. f'4edyan R.iza, M.Eng
koiom '1 Format pe
Dr.lr.lvlanlan .Eng
P
Ir.
roduksi
1"1.
Nama penulis diiulis oengan huruf
Arlal font 10,
lr. M. Janil
9.
Ir. liasruilah
Ir. Sy'aflr'ina
:
ditengah
Roman
n
isi n
font
10.
Sub bab ditulis ditengah dengan huruf besar karakter Times Nelv Roman font 10 dan tan pa Pe no m oran.
lr. N{arhianslah
Alanr at Redaksi
t-'flelak
halaman Can dua spasidi bav"ah jud ul. Penulisan abstrak dan kata Kuncl drpilih karakier /ta/ic font '10 dan naskah lainnYa pe r ulisa Iarakiet Titnes l']ew In ctiggu ra (a
Afi tudd in, N1.Eng
I\J. Jarnal
etikan mempunyal margln
spasi dari batas margln atas.
Nl.S c
Said Amir, ST Ir. N4untasi. A\1
lr.
ng
terletak ditengah halaman dan dua
lr. I{izrl lr'{unadi. N1iI Pelaksana
dan
Judul arlikel diiulis dengan huruf besar kafakler bold Afial font 16,
lr. lrzridi Idris. \'1SA
lr. Agus Adria,
spasi tunggal
atas 2,5 cm, margin bavr'ah 2,5 cm, margin kiri 2,5 cm, dan margin kanan i ,60 crn.
.lr Kontala Pontas Dr. lr.Yusri Sulaiman, Ni.Eng Nf
cm,
panjan g maksimum 10 halaman.
Df
Dr. Ir. SaiC Nurd irt Dr. Ir. Balia Ahmad, Ir. D;nvan, SU
Pembahasa'r,
kasih (bila diperlukan), dan daftar
Haryoto, N'1. Eng Agussalim, M.Sc
. R.
Dr.lr. Dr.lr.
nasi dan
kesimpulan dan saran, ucapan terima
10. Abstrak diiulis tidak lebih dari 200 kata, dan ka'!a kuncl tidak lebih dafi 10 kata Pada halaman kedua naskah dituliskan
Ib.ahim
Il.
l el.nik tJniversitas S1 i:rh Kuala
Fakultas
Darussalan
Banda Aceh Telp. 065 l-52222. 5133 Irax. 0651-5271I E.mail. FTUnsr iah (@ .\celr Wa5anlara nel.lc 1
riv/ayai hldup slngkat dengan karaktef
/ialic. RlwaVat hiduP
bet
sr
nama'
soosid r(as: pe.lelili'l'l yang sudah dan sedang d lakLrkan. 12. Daftar pusleka disusur sesuai standar' P'ndrd I
arr.
sipil' mes n reknolc!l Rekayasa TEKNoRoNA acia ar lurnal hasil penelitian dalsm b cafq teknlk 3 kaLi da am setahll'' 1 befkala secaia diierbitkan TE(NOROtl''\ Car afslek Jurnal r\r :rd, rr: elektro I krnl;. ^r dan capat nerrgoreksi tanpa menguban isrirya i i;;"i.1 ;;;.,*," noskah/laporan hasii perrelltan juga dapet nrelolak nJ3!iah yanq drangga0 tidak n'rilaksr denoen ala r tanla nrcmDefi:ll!l'"t'ooi'Lit I i-i: []en u nl svarSt. L
.Jurnal
TEKNORONA
JURNAL ILMIAH
PENINGKATAN PRODUKSI AIR SULING DISTILASI TENAGA SURYA MENGGUNAKAN PELAT PENYERAP KALOR Oleh : Darwin dan Ilyas
Pengujian destilator tenaga surya tipe single basin dengan pemanfaatan parafin sebagai material penyimpan panas yang dilapisi pada bagian dasar destilator dan penggunaan pelat penyangga yang mengambang didalam air merupakan suatu cara untuk meningkatkan laju produksi air suling yang dihasilkan. Telah dilakukan pengujian menggunakan pelat penyangga tanpa lubang pada pelat dan dengan diberi lubang pada pelat serta menvariasikan kedalaman air laut 1 cm dan 2 cm didalam destilator. Destilator dengan luas 1 m2 mampu memproduksi air suling sebanyak 3895 ml/hari pada penggunaan pelat penyangga tanpa lubang dan 3223 ml/hari pada penggunaan pelat penyangga yang diberi lubang dengan kedalaman air laut 1 cm didalam destilator. Sedangkan pada kedalaman air laut 2 cm didalam destilator, laju produksi air suling yang dihasilkan sebesar 3109 ml/hari untuk penggunaan pelat penyangga tanpa lubang dan 2839 ml/hari untuk penggunaan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat. Kata Kunci: Produksi, Distilasi, Tenaga surya, Pelat penyerap kalor
PENDAHULUAN Supplai air minum dengan kualitas baik dan mudah didapat merupakan kebutuhan mendasar tiap manusia. Industri dan pertanian juga membutuhkan air bersih terutama didaerah yang hanya terdapat air payau. Dengan terus meningkatnya harga bahan bakar minyak menyebabkan pemilihan unit distilasi dengan bahan bakar minyak bukanlah solusi yang terbaik. Indonesia yang terbentang pada garis equator pada 7o lintang utara dan 11o lintang dan 95o bujur timur, 141o bujur selatan, menyebabkan Indonesia termasuk daerah tropis dan beriklim kering dan hujan. Total radiasi energi surya wilayah Indonesia rata-rata pertahunnya 2001,8 J/cm2 perharinya, hampir konstan 12 jam. Kondisi tersebut menunjukkan pemanfaatan energi matahari untuk sistem distilasi air adalah salah satu pilihan yang baik. Beberapa peneliti telah melakukan penelitian yang bertujuan untuk meningkatkan laju produksi dari sistem distilasi air tenaga surya, diantaranya Akinsete (1979), menunjukkan bahwa produksi sistem distilasi dapat ditingkatkan dengan mengisi bagian dasar kolom air dengan arang kayu. Farid (1993) mengamati bahwa peningkatan temperatur lingkungan dan penurunan kecepatan angin dapat meningkatkan laju produksi air
No. 8, Vol.1, 2002, ISSN: 1410-2560
suling. Samy (1993), mengamati bahwa meningkatnya jumlah kecepatan angin menyebabkan pengurangan yang relatif kecil pada laju produksi air suling dan laju produksi maksimum terjadi setelah puncak radiasi matahari. Kaushik (1995) telah mempelajari pengaruh dari pelat penyangga (baffle plate) pada performansi dari pemanas air tenaga surya, dan menyatakan bahwa rasio massa air, ketebalan dan konduktivitas termal dari pelat penyangga tidak secara signifikan berpengaruh pada penyulingan kolom tenaga surya tunggal. Szulmayer (1973), telah meneliti secara eksperimen penyulingan tenaga surya konvensional dengan sebuah penyerap yang mengapung (floating absorber) hanya pada siang hari. Riera (1980), telah berkesimpulan bahwa hasil penyulingan yang menggunakan sebuah penyerap terapung lebih tinggi sekitar 4 % dari hasil yang diperoleh menggunakan penyulingan secara konvensional. Pada penelitian ini dilakukan pengujian sistem distilasi tenaga surya tipe single basin dengan pemanfaatan parafin sebagai material penyimpan panas yang dilapisi pada bagian dasar destilator . Untuk membandingkan laju produksi air suling yang dihasilkan, maka pengujian dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga yang mengambang didalam air yaitu yang diberi lubang (vent) pada pelat dan tanpa lubang pada pelat. Disamping itu pula, pada masing-masing pengujian divariasikan kedalaman air laut yaitu 1 cm dan 2 cm yang bertujuan untuk menganalisa pengaruh kedalaman air laut didalam destilator terhadap laju produksi air suling yang dihasilkan. METODOLOGI PENELITIAN Materail Penyimpan Panas Pengujian ini menggunakan lilin parafin murni (noctadecane, C18H38) sebagai material penyimpan panas yang dilapisi pada bagian dasar destilator. Parafin merupakan suatu senyawa organik hidrokarbon yang mempunyai komponen utama n-alkana. Menurut Himran (2000:87) material penyimpan panas ini memiliki sifat-sifat termofisik sebagai berikut : - Temperatur lebur (Tm) = 46,7 0C - Konduktivitas termal padat (ks) = 0,1383 W/m.0C - Konduktivitas termal cair (kl) = 0,1383 W/m.0C - Panas jenis padat (cs) = 2890 J/kg.K - Panas jenis cair (cl) = 2890 J/kg.K - Massa jenis padat (ρs) = 947 kg/m3 - Massa jenis cair (ρl) = 750 kg/m3
TEKNORONA
JURNAL ILMIAH
Darwin, adalah staf pengajar pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. Gelar sarjana pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada tahun 1990. Gelar Master pada Jurusan Teknik Mesin ITS Surabaya tahun 2001. Bidang penelitian yang ditekuni adalah pemanfaatan energi matahari, dan optimasi pembangkit tenaga termal. Ilyas, adalah staf pengajar pada Jurusan Teknik MesinFakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. Gelar sarjana pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala tahun 1990. Gelar Master pada Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri ITB Bandung tahun 1996. Bidang penelitian yang ditekuni adalah pengering produk pertanian, simulasi dan pemodelan
-
Koefisien ekspansi panas (β) = 0,0021 K-1 Viskositas kinematik (ν) = 2,5 x 10-6 m2/s Panas laten fusi (L) = 209000 J/kg
Peralatan Pengujian Skema dari peralatan pengujian dapat dilihat pada Gambar 1. Pengujian dilakukan dengan menggunakan unit destilator tenaga surya seluas 1 m2, dimana bahan yang digunakan dalam pembuatan unit destilator ini adalah kayu balok berukuran 5 x 5 cm, triplek 1 lembar, gabus steroform setebal 2,5 cm sebanyak 3 lembar, pelat aluminium dengan ketebalan 0,5 mm sebanyak 1 lembar serta kaca transparan sebagai penutup permukaan destilator setebal 3 mm dengan luas seperti terlihat pada gambar. 7 cm
Pelat Aluminium Pelat Aluminium Saluran air suling
48,8 cm
114
cm
Kayu 114 cm 15 o 22 cm 114 cm
Gambar 1. Destilator tenaga surya Untuk meminimalkan panas yang hilang dari sisi samping dan sisi belakang serta sisi bawah unit destilator, maka pada bagian tersebut ditambahkan gabus steroform. Ketebalan dinding ditambah isolasi destilator yaitu 7 cm. Kemudian pada bagian dasar dari destilator dilapisi parafin sebagai penyimpan panas yaitu setebal 5 mm. Sebagai pelat penyangga (baffle plate) digunakan pelat galvanis dengan ketebalan 1 mm dan berukuran 98 x 96 cm. Sebagai suatu perbandingan pada pengujian, pelat lain dengan ketebalan dan ukuran
No. 8, Vol.1, 2002, ISSN: 1410-2560
yang sama diberikan lubang (vent) pada pelat, dengan diameter lubang yaitu 17 mm dan jarak antar lubang adalah 14 cm serta banyaknya lubang yang terbuat pada pelat adalah sebanyak 36 buah. Pelat penyangga yang dapat digerakkan ditempatkan diantara kolom air. Pelat tersebut membagi kolom air menjadi dua bagian, yaitu bagian atas dan bagian bawah. Pelat penyangga dapat digerakkan ke atas dan ke bawah dengan bantuan empat buah sekrup yang juga berfungsi untuk menahan pelat terhadap berat dari massa air di atasnya. Kaca transparan digunakan sebagai penutup permukaan destilator yang diletakkan membentuk sudut 150 terhadap horizontal. Akibat proses kondensasi, air yang menempel pada permukaan kaca akan mengalir (mengikuti kemiringan kaca) ke saluran yang terbuat dari pelat aluminium yang diletakkan pada ujung bawah dari penutup kaca tersebut. Untuk mencegah kehilangan panas yang mungkin keluar dari celah-celah kaca pada destilator, maka ditempelkan karet silikon disepanjang pinggiran dudukan kaca.
Posisi termokopel
Gambar 2. Letak posisi termokopel dan termometer pada destilator Termokopel ditempatkan di beberapa bagian pada destilator, yaitu untuk pengukuran temperatur permukaan atas dan permukaan bawah kaca penutup transparan, temperatur air, atas pelat dan bawah pelat penyangga serta temperatur parafin. Sedangkan termometer digunakan untuk mengukur temperatur uap didalam destilator (ditempatkan diantara permukaan bawah kaca dan permukaan air) dan temperatur lingkungan sekitar destilator, sebagaimana diperlihatkan dalam Gambar 2. Sedangkan air yang digunakan pada proses distilasi ini adalah air laut, dimana air laut diperoleh dari daerah pesisir pantai Ulee Lheeu Kecamatan Meuraxa Kodya Banda Aceh. Untuk memudahkan pengisian dan pembersihan air laut yang ada dalam destilator sebaiknya dibuat sebuah lubang yang fleksibel sehingga proses pergantian air laut dapat dilakukan dengan mudah. Hal ini sangat berguna untuk kadar kebersihan air suling yang dihasilkan. Prosedur Pengujian Pengujian dilakukan di luar ruangan pada harihari yang cerah yaitu pada tanggal 22 Januari 2001, 1 Februari 2001, 8 Februari 2001 dan 10 Februari 2001 yang dimulai dari jam 08:00 pagi sampai dengan jam
TEKNORONA
JURNAL ILMIAH
21:00 malam, dengan interval pengambilan data 30 menit. Pengujian dilakukan terhadap pengaruh kedalaman air laut yang terdapat didalam destilator baik menggunakan pelat penyangga yang diberikan lubang (vent) pada pelat maupun pelat penyangga tanpa lubang (vent) pada pelat. Pada tahap awal pengujian, terlebih dahulu ditentukan arah dari destilator dimana arah dari destilator menghadap ke selatan yang ditentukan dengan menggunakan kompas. Laju produksi air suling yang diperoleh dari hasil pengujian diukur dengan menggunakan gelas ukur berukuran 100 ml. Pengujian pertama dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga yang tidak diberikan lubang pada pelat dan pengujian selanjutnya dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga yang diberikan lubang pada pelat. Pengujian dilakukan dengan menvariasikan kedalaman air laut yang terdapat didalam destilator, yaitu 1 cm dan 2 cm untuk masing-masing pengujian.
destilator yang diukur untuk setiap waktunya dapat dilihat pada Gambar 4.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 3. Distribusi temperatur terhadap waktu untuk pengujian destilator tanpa parafin dengan menggunakan pelat penyangga tanpa lubang pada kedalaman air laut 1 cm.
No. 8, Vol.1, 2002, ISSN: 1410-2560
80
Temperatur (C)
70 60 50 40 30 T1 T4 Ta
20 10
T2 T5
T3 T6
0 08,00 09,30 11,00 12,30 14,00 15,30 17,00 waktu (min)
Dari Gambar 4. terlihat bahwa distribusi temperatur pada tiap bagian destilator yang diukur terjadi peningkatan seiring dengan meningkatnya temperatur lingkungan, dimana temperatur lingkungan sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca. Pada saat kondisi cuaca berawan sesaat, pada grafik terlihat bahwa temperatur lingkungan cenderung mengalami penurunan. Namun distribusi temperatur pada beberapa bagian penting destilator seperti temperatur uap air , kolom air dan pelat masih bertahan pada temperatur yang tinggi.
90 80 70
Temperatur (C)
Dari hasil pengujian sistem distilasi tenaga surya diperoleh empat data pengujian dimana dua data diperoleh dari hasil pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga tanpa lubang dan dua data linnya diperoleh dari hasil pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga yang diberikan lubang pada pelat. Dari hasil pengujian dapat diperoleh informasi tentang temperatur permukaan atas kaca penutup (T1) dan temperatur permukaan bawah kaca penutup (T2), temperatur uap air (T3), temperatur kolom air bagian atas pelat (T4) dan temperatur kolom air bagian bawah pelat (T6), temperatur pelat (T 5) serta temperatur parafin (T7). Temperatur lingkungan (T a) diukur disekitar unit destilator. Sedangkan parameter lainnya yang diukur adalah laju produksi air suling per 30 menit (Ph) dan laju produksi air suling dalam satu hari proses (Pd). Pengujian yang dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga tanpa lubang untuk kedalaman air laut 1 cm didalam destilator menghasilkan laju produksi air suling yaitu sebesar 3714 ml/hari. Distribusi temperaturnya dapat dilihat pada Gambar 3. Pengujian yang sama dilakukan untuk kedalaman air laut 2 cm didalam destilator dan menghasilkan laju produksi air suling yaitu sebesar 3095 ml/hari. Tahap awal pengujian destilator yang dilapisi parafin sebagai material penyimpan dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga yang tanpa lubang pada pelat dengan kedalaman air laut 1 cm. Pengujian pertama dilakukan pada tanggal 22 Januari 2001 dimana kondisi cuaca pada saat pengujian relatif cerah dengan temperatur lingkungan rata-rata adalah 31,9 0C dan laju produksi air suling yang dihasilkan adalah 3895 ml/hari. Distribusi temperatur pada bagian-bagian
90
60 50 40 30 20
T1
T2
T3
T4
10
T5
T6
T7
Ta
0 8:00
10:00 12:00
14:00
16:00 18:00
20:00
22:00
Waktu (jam)
Gambar 4. Hubungan distribusi temperatur terhadap waktu untuk penggunaan pelat penyangga tanpa lubang pada kedalaman air 1 cm, dengan adanya parafin.
TEKNORONA
JURNAL ILMIAH
Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan pelat penyangga dan parafin selaku material penyimpan panas dapat berfungsi dengan baik untuk menyerap dan menyimpan energi radiasi matahari. Demikian juga halnya pada saat intensitas radiasi matahari mulai menurun sampai matahari terbenam (malam hari), temperatur uap air dan kolom air bagian atas walaupun sudah mulai menurun, namun penurunan yang terjadi tidak terlalu cepat, sehingga proses kondensasi terus berlangsung sampai matahari terbenam. Hal ini disebabkan kerena panas yang diserap dan disimpan oleh pelat penyangga dan parafin perlahan-lahan dilepaskan untuk memanaskan dan menguapkan air didalam destilator. Pengujian kedua dilakukan pada tanggal 1 Februari 2001 yaitu dengan menggunakan pelat penyangga tanpa lubang pada pelat dengan kedalaman air laut didalam destilator adalah 2 cm. Kondisi cuaca pada saat pengujian cenderung berawan dengan temperatur lingkungan rata-rata adalah 32,5 0C dan laju produksi ai rsuling yang dihasilkan adalah 3109 ml/hari. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan dari kedua unit destilator tersebut, maka dapat dilihat besarnya laju produksi air suling yang dihasilkan per hari untuk kedalaman air laut 1 cm baik tanpa parafin maupun dengan penambahan parafin pada bagian dasar destilator seperti ditunjukkan pada Gambar5. 4500 4000
Dilapisi Parafin
Laju Produksi (ml)
3500 Tanpa Parafin
3000 2500 2000 1500 1000
melepaskannya disaat intensitas radiasi matahari mulai menurun sampai matahari terbenam. Demikian pula halnya untuk kedalaman air laut 2 cm di dalam destilator, laju produksi air suling yang dihasilkan pada pengujian unit destilator yang dilapisi parafin lebih meningkat dibandingkan dengan tanpa penambahan parafin. Tahap pengujian selanjutnya dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat. Pengujian tersebut dilakukan bertujuan untuk membandingkan laju produksi air suling yang dihasilkan terhadap pengujian yang dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga tanpa lubang pada pelat untuk unit destilator yang dilapisi parafin pada bagian dasarnya. Pengujian pertama dilakukan pada tanggal 8 Februari 2001 dengan kedalaman air laut didalam destilator adalah 1 cm. Kondisi cuaca pada saat pengujian cenderung berawan dengan temperatur lingkungan rata-rata 31,94 0C dan laju produksi air suling yang dihasilkan sebesar 3223 ml/hari. Sedangkan distribusi temperatur pada bagian-bagian destilator yang diukur diperlihatkan pada Gambar 6. Pada Gambar 6, terlihat bahwa temperatur kolom air bagian atas dan bagian bawah pelat relatif hampir sama. Hal ini disebabkan karena panas radiasi matahari yang diserap oleh kolom air bagian atas dapat langsung ditransfer secara konveksi ke kolom air bagian bawah yaitu melalui lubang-lubang pada pelat, disamping terjadi juga perpindahan panas konduksi melalui permukaan pelat penyangga. Penambahan lubang pada pelat berdampak kurang baik bagi laju produksi air suling pada siang hari, dengan adanya lubang pada pelat dapat memperkecil luas permukaan penerima panas radiasi matahari yang menyebabkan panas yang diserap oleh pelat menjadi lebih sedikit. Disamping itu pula kolom air bagian bawah tidak dapat mempertahankan temperaturnya pada saat kondisi cuaca berawan dan saat matahari sudah terbenam.
500
:0 0
:3 0
:0 0
:3 0
80
20
18
17
15
:0 0 14
:3 0 12
11
:0 0
90 9: 30
8: 00
0
70
Gambar 5. Hubungan laju produksi air suling per hari terhadap waktu tanpa parafin dan dengan penambahan parafin pada kedalaman air laut 1 cm. Dari grafik pada Gambar 5. terlihat jelas bahwa penambahan parafin sebagai material penyimpan pada bagian dasar destilator dapat lebih meningkatkan laju produksi air suling yang dihasilkan. Ini berarti parafin dapat berfungsi dengan baik untuk menyimpan panas radiasi matahari yaitu pada saat intensitas radiasi matahari sedang meningkat dan perlahan-lahan
No. 8, Vol.1, 2002, ISSN: 1410-2560
Temperatur (C)
Waktu (jam)
60 50 40 30 20
T1
T2
T3
T4
10
T5
T6
T7
Ta
0 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Waktu (jam)
Gambar 7. Hubungan distribusi temperatur terhadap waktu untuk penggunaan pelat penyangga
TEKNORONA
JURNAL ILMIAH
yang diberi lubang dengan kedalaman air laut 1 cm. Pengujian destilator yang terakhir dilakukan dengan menggunakan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat dengan kedalaman air laut didalam destilator 2 cm. Pengujian dilakukan pada tanggal 10 Februari 2001 dengan kondisi cuaca cenderung berawan bertemperatur lingkungan rata-rata adalah 32,09 0C dan laju produksi air suling yang dihasilkan sebesar 2839 ml/hari. Temperatur uap air maksimum yang dapat diperoleh sebesar 75 0C terjadi antara pukul 12:30 sampai dengan pukul 13:30 siang. Berdasarkan keempat pengujian tersebut diatas, diperoleh temperatur permukaan bawah kaca penutup (T2) selalu lebih rendah dari pada temperatur uap air (T3), hal ini sangat memungkinkan terjadinya proses pengembunan uap air pada permukaan bawah kaca penutup destilator. Proses pemanasan air laut sangat dipengaruhi oleh kedalaman air didalam destilator dimana untuk kedalaman air laut 1 cm proses pemanasannya berlangsung lebih cepat dibandingkan dengan kedalaman air laut 2 cm, sehingga laju produksi air suling yang dihasilkan untuk kedalaman air 1 cm dapat diperoleh lebih besar. Besarnya laju produksi air suling per hari pada kedalaman air laut 1 cm, menggunakan pelat penyangga tanpa lubang dan pelat penyangga berlubang ditunjukkan dalam Gambar 9. Dari Gambar terlihat jelas bahwa laju produksi air suling yang dihasilkan per harinya pada pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga tanpa lubang jauh lebih meningkat dibandingkan dengan produksi air suling yang dihasilkan pada pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat. Penggunaan pelat penyangga yang tanpa lubang pada pelat dapat menyerap dan menyimpan energi radiasi matahari yang lebih besar, sehingga proses kondensasi dapat berlangsung lebih cepat dan lebih lama. Disamping itu juga kolom air bagian bawah dapat mempertahankan temperaturnya dalam waktu yang relatif lama jika dibandingkan dibandingkan dengan penggunaan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat.
Laju Produksi (ml)
4500 4000
Pelat tanpa lubang
3500
Pelat berlubang
3000 2500 2000
Gambar 9. Hubungan laju produksi air suling yang dihasilkan per hari terhadap waktu dengan kedalaman air 1 cm. Tabel 1. berikut menunjukkan laju produksi air suling rata-rata per 30 menit dan laju produksi air suling dalam satu hari proses untuk masing-masing pengujian Tabel 1. Laju produksi air suling rata-rata Pengujian
pelat lubang
tanpa
pelat berlubang
Air (cm) 1 2 1 2
Laju Produksi Air Suling (ml) Rata-rata Per per 30 hari min 149,8 3895 124,36 3109 123,96 3223 109,2 2839
Massa air perhari (kg/m2) 4,26 3,4 3,53 3,1
Sumber : Hasil pengujian Tabel 1. menunjukkan bahwa laju produksi air suling yang dihasilkan baik per hari maupun rata-rata per 30 menit untuk kedalaman air laut yang sama pada pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga tanpa lubang pada pelat jauh lebih besar dibandingkan dengan pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat. Efisiensi termal dapat dihitung dengan mengetahui besarnya besarnya panas laten penguapan rata-rata dari air, Lav (J/kg) dan besarnya intensitas radiasi matahari rata-rata yang jatuh ke bumi, Gg (W/m2). Besarnya effisiensi termal dari destilator untuk masing-masing pengujian dengan kedalaman air laut yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Effisiensi termal distilasi Pengujian Kedalaman Effisiensi termal air laut (cm) (%) pelat penyangga 1 51,78 tanpa lubang 2 41,5 pelat penyangga 1 43,07 berlubang 2 37,87 Sumber : Hasil perhitungan Berdasarkan tabel diatas terliht bahwa effisiensi termal dari destilator tenaga surya yang menggunakan pelat penyangga tanpa lubang pada pelat lebih besar dibandingkan dengan destilator menggunakan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat. Disamping itu pula, kedalaman air laut didalam destilator juga mempengaruhi effisiensi termal dari sistem distilasi tenaga surya.
1500 1000
KESIMPULAN
500 0 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Waktu (jam)
No. 8, Vol.1, 2002, ISSN: 1410-2560
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
TEKNORONA 1. Penambahan parafin sebagai material penyimpan panas pada bagian dasar destilator dapat lebih meningkatkan laju produksi air suling yang dihasilkan. 2. Penggunaan pelat penyangga dan penambahan parafin sebagai material penyimpan panas dapat menyerap dan menyimpan energi radiasi matahari dalam jumlah yang lebih besar dan dalam waktu yang lebih lama sehingga panas yang terkondisikan didalam destilator dapat lebih tinggi yang menyebabkan proses kondensasi dapat berlangsung dengan cepat dan dalam waktu yang lebih lama. 3. Laju produksi air suling yang dihasilkan pada pengujian destilator yang menggunakan pelat penyangga tanpa lubang lebih besar dibandingkan dengan pengujian destilator menggunakan pelat penyangga yang diberi lubang pada pelat. Hal ini disebabkan energi radiasi matahari yang diserap oleh pelat penyangga tanpa lubang dapat lebih besar sehingga proses kondensasi dapat berlangsung dengan cepat. Selain itu pula, kolom air bagian bawah pelat dapat mempertahankan temperaturnya dalam waktu yang lebih lama. 4. Kedalaman air laut didalam destilator juga mempengaruhi laju produksi air suling yang dihasilkan, dimana pengujian dengan kedalaman air laut yang lebih rendah laju produksinya dapat lebih besar dibandingkan pada kedalaman air laut yang lebih tinggi. DAFTAR PUSTAKA
Akinsete V.A dan C.U Duru, 1979, A Cheap Method of Improving The performance of Roof Type Solar Still, Solar Energy, Vol 23, pp. 271-276. Farid, M and Faik Hamad, 1993, Performance of single basin solar still, Renewable Energy, Vol. 3, No. 1, pp. 75-83. Himran, S., 2000, Heat Transfer for Melting About A Horizontal Cylinder, Proceding ITB, Vol. 32, No. 1, Halaman 87-92. Kaushik K, 1995, Effect of Baffle Plate Suspended on Performance of Single Basin Solar Still, Solar Energy, Vol. 12, pp. 61 – 70. Riera E dan Elsherbiny, 1980, Performance of Single Basin Solar Still With Floating Absorber, Renewable Energy, Vol. 4, pp. 163 – 172. Samy E, M, and H. E. S. Fath, 1993, Solar Distillation Under Climatic Conditions of Egypt, Journal of Renewable Energy, Vol: 3, pp. 61 – 65.
No. 8, Vol.1, 2002, ISSN: 1410-2560
JURNAL ILMIAH Szulmayer dan Faik Hamad, 1973, Performance of single Basin Solar Still, Renewable Energy, Vol. 3, pp. 75 – 83
