PROSIDING SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI DAN TEKNOPRENEUR (SNTT) Development of Green Technology and Technopreneur Opportunity

ISSN: 2338-3887

PROSIDING

SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI DAN TEKNOPRENEUR (SNTT) 2013 “Development of Green Technology and Technopreneur Opportunity”

Wonosobo, 18 Juni 2013

Diselenggarakan oleh: FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER (FASTIKOM) UNIVERSITAS SAINS AL QUR’AN (UNSIQ) JAWA TENGAH DI WONOSOBO

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur (SNTT) 2013 FASTIKOM UNSIQ Wonosobo, 18 Juni 2013

ISSN: 2338-3887

ORGANISASI PENYELENGGARA

Penanggung Jawab

: Dian Asmarajati, M. Kom.

Ketua Pelaksana

: Sunaryo, S. Pd. T, M. Pd.

Sekretaris

: M. Alif Muwafiq B, S. Kom.

Bendahara

: Nur Hasanah, S. Kom.

Reviewer

: 1. Sugeng Ariyono, B. Eng., M. Eng., PhD 2. Dr. Eng. Yuliman Purwanto, M. Eng. 3. Hermawan, ST, MM, MT

Sie. Acara

: 1. Muafani, ST, MT 2. Adi Suwondo, M. Kom. 3. Hidayatus Sibyan, S. Kom.

Sie. Publikasi

: 1. Mahmudi, S. Kom. 2. Heri Surahman, ST 3. M. Agoeng Pamoengkas

Sie. Perlengkapan

: 1. Ir. Heri Hermanto, MT 2. Saifu Rohman, S. Kom. 3. Agus Rachmat

Sie. Konsumsi

: 1. Wiji Lestarini, ST, MT 2. M. Maezun

Sie. Humas

: 1. Nasyiin Faqih, ST, MT 2. Erna Dwi Astuti, M. Kom. 3. Akhmad Sanusi

Sekretariat: Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Sains Al Qu’ran (UNSIQ) Jawa Tengah Jl. Raya Kalibeber Km. 03 Wonosobo Telp. (0286)5821456, 3326102, Fax. (0286) 3326103 Website: http://www.sntt.fastikom-unsiq.ac.id/ Email: [email protected]

iii


ISSN: 2338-3887

KATA PENGANTAR Assalamu’ alaikum warahmatullah wabarakatuh Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga Seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur (SNTT) Tahun 2013 dapat terselenggara di Kampus Universitas Sains Al-quran Jawa Tegah di Wonosobo. Seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur ini merupakan kegiatan ilmiah yang bertujuan untuk meningkatkan kerjasama dan pertukaran informasi antar pihak perguruan tinggi, lembaga peneliti, pemerintah dan pihar dunia industri dalam mendorong penerapan hasil penelitian dan pengembangan teknologi, yaitu pada Bidang Teknik Informatika, Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektronika, dan Teknik Arsitektur. Adapun tema seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur 2013 ini adalah “ Development of Green Technology and Technopreneur Opportunity”. Pada Seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur 2013 ini terdapat 25 buah judul makalah yang diterima setelah direview oleh tim dan layak masuk ke dalam Prosding Seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur 2013 ( ISSN: 2338 - 3887). Harapan kami, semoga seminar ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, dan dapat menghasilkan pemikiran yang dapat disumbangkan secara nyata demi kemajuan bangsa. Pada kesempatan ini selaku ketua pelaksana kami menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada segenap Pimpinan Universitas Sains Alquran Jawa Tengah di Wonosobo, tim reviewer, dan segenap panitia pelaksana yang telah berusaha maksimal dan bekerjasama dengan baik sehingga terlaksananya acara ini. Ucapan terima kasih kami sampaikan juga kepada Dr.Eng. Yuliman Purwanto, M.Eng (Dosen Udinus Semarang), Sugeng Ariyono, B.Eng, M.Eng, Ph.D (Dosen Polines Semarang), dan Supriadinata Marza, ST. (General Manager PT. Geo Dipa Energi Unit Dieng) sebagai pembicara dan juga kepada seluruh peserta, pemakalah dan semua pihak yang telah berpartisipasi dalam acara seminar ini. Panitia telah berusaha semaksimal mungkin untuk dapat menyelenggaralan acara seminar ini dengan sebaik-baiknya, namun kami menyadari masih banyak kekurangan dan jauh dari memuaskan. Untuk itu, kami memohon maaf atas segala kekurangan tersebut, kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan demi perbaikan penyelenggaraan Seminar Nasional Teknologi dan Teknopreneur Periode ke-2 tahun 2014 mendatang. Wassalamu’ alaikum warahmatullah wabarakatuh

Wonosobo, 18 Juni 2013 Ketua Pelaksana

Sunaryo, S. Pd. T, M. Pd.

iv

DAFTAR ISI Halaman Judul ........................................................................................................................

i

Organisasi Penyelenggara .......................................................................................................

iii

Kata Pengantar .......................................................................................................................

iv

Daftar Isi ..................................................................................................................................

v

ALGORITMA C4.5 BERBASIS ADABOOST UNTUK PREDIKSI PENYAKIT JANTUNG KORONER ..........................................................................................................

1

Adi Suwondo, Dian Asmarajati, Heri Surahman

PENGARUH MODULASI ADAPTIF CODING (AMC) UNTUK PERENCANAAN COVERAGE FEMTOCELL LTE DI AKATEL PURWOKERTO .................................... 12 Alfin Hikmaturokhman, Anggun Fitrian Isnawati, Zati Indria Ariza

ANALISA IDENTIFIKASI AKAR MASALAH PADA PROSES BISNIS PENGGAJIAN STUDI KASUS DI STT TELEMATIKA TELKOM PURWOKERTO ............................... 19 Dwi Januarita

ESTIMASI KECEPATAN OBJEK BERGERAK MENGGUNAKAN CENTER OF GRAVITY DAN MAHALANOBIS DISTANCE .................................................................. 23 Erna Dwi Astuti

MENGIDENTIFIKASI BEHEVIOUR PENDIDIK SAAT MENGAJAR DENGAN CERTAINTY FACTOR ......................................................................................................... 29 Farida Yunita, Gatot Susilo

PERENCANAAN STRATEGIS SISTEM INFORMASI PENDIDIKAN DI STMIK BINA PATRIA MAGELANG ........................................................................................................... 36 Gatot Susilo, Farida Yunita

v

RANCANG BANGUN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK DENGAN MODE ADHOC/ INDEPENDENT BASIC SERVICE SET BERBASIS STANDAR 802.11 ................. 45 Hery Oktafiandi, Winarnie, Dwi Anto Pungguh Widodo

DAMPAK PENGGUNAAN SYSTEM MOBILE TERHADAP KENYAMANAN KERJA DENGAN PENDEKATAN MOPTAM .................................................................................. 50 Himawan, Achmad Wahid

ANALISIS

DAN

PERBANDINGAN

TINGKAT

PEMAHAMAN

TEKNOLOGI

INFORMASI PADA ANAK DI DESA TERTINGGAL DENGAN PERKOTAAN SEBAGAI

UPAYA

PENINGKATAN

TEKNOLOGI

INFORMASI

DI

DESA

TERTINGGAL ....................................................................................................................... 56 Ihsan Cahyo Utomo, Siti Rokhmah, Dwi Anto Pungguh Widodo

RANCANG BANGUN SISTEM APLIKASI PENGGAJIAN DOSEN LUAR BIASA DI STT TELKOM ........................................................................................................................ 61 Irwan Susanto, Andry Fajar Zulkarnaen

FACIAL CLASSIFICATION UNTUK USER INTERFACE SMART TV .......................... 69 Riza Alfita

DESAIN

DAN

IMPLEMENTASI

SISTEM

APLIKASI

STANDAR

MUTU

PENDIDIKAN SD/MI DI KABUPATEN BENGKALIS ...................................................... 75 Tenia Wahyuningrum, Adnan Purwanto

DINAMIKA FUNGSI PABRIK SEBAGAI RUANG PRODUKSI PADA RUMAH PENGRAJIN SANDANG DI PEKALONGAN ..................................................................... 84 Ardiyan Adhi Wibowo

METODE PENGELOLAAN SAMPAH RUMAH TANGGA .............................................. 93 Muafani

vi

PENGHEMAT

BAHAN

BAKAR

SOLAR PADA

MESIN

DIESEL

DENGAN

MEMANFAATKAN AIR RADIATOR ................................................................................. 97 Aji Pranoto

RANCANG BANGUN PRESS TOOL SISTEM COMPOUND UNTUK MEMBUAT CYLINDER HEAD GASKET SEPEDA MOTOR RX KING ............................................... 106 Bambang Sumiyarso

OPTIMASI SUDUT KEMIRINGAN KACA PENUTUP PADA SISTEM DISTILASI JENIS SINGLE BASIN SOLAR STILL ................................................................................ 114 Irfan Santosa

INVESTIGASI DETAIL KINERJA TUNGKU UNTUK BEJANA PENGUAP PADA INDUSTRI KECIL TAHU ..................................................................................................... 123 Sartono Putro, Yuda Darmawan

PENERAPAN TEKNOLOGI PLASMA UNTUK MEREDUKSI EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR ....................................................................................................... 130 Sunaryo

PENGARUH SUDUT INTAKE MANIFOLD TERHADAP PENINGKATAN DAYA, TORSI DAN KECEPATAN AKSELERASI PADA SEPEDA MOTOR .............................. 138 Sunaryo

EVALUASI KINERJA WADUK DENGAN METODE SIMULASI .................................... 147 Nasyiin Faqih

PERBANDINGAN KINERJA SIMPANG TANPA DAN DENGAN PENGATURAN LAMPU

LALULINTAS

PADA

SIMPANG

TAK

BERSINYAL

KEDU-BULU

TEMANGGUNG ..................................................................................................................... 155 Wiji Lestarini

vii


ISSN: 2338-3887

OPTIMASI SUDUT KEMIRINGAN KACA PENUTUP PADA SISTEM DISTILASI JENIS SINGLE BASIN SOLAR STILL Irfan Santosa 1) Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasakti Tegal 1) Jalan Halmahera KM.1 Tegal Telepon (0283)342519 Email : [email protected] 1) ABSTRAK Alat distilator surya tipe basin merupakan alat yang berfungsi sebagai pengubah air laut menjadi air tawar dengan tenaga matahari. Maksud dan tujuan penelitian ini adalah membuat rancangan alat Basin Solar Still dengan membedakan sudut kemiringan kaca penutup 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800,dan 900. Dengan memvariasi sudut kemiringan kaca penutup basin solar still, diharapkan dapat ditemukan sudut kemiringan kaca penutup yang efektif serta analisa sistem pemanasan (absorptivitas, reflektivitas, transmitivitas) dan filmwise kondensasi yang optimal. Hipotesis dari penelitian ini adalah semakin besar sudut kemiringan kaca penutup maka air akan sulit menguap, karena air mengalir lebih deras dan sebaliknya jika sudut kemiringan kaca penutup kecil maka air mudah menguap karena air mengalir dengan pelan. Hasil penelitian ini menunjukkan sistem pemanasan maksimal pada kaca penutup dengan sudut kemiringan kaca penutup 100 dengan nilai absorptivitas 4,7453%, reflektivitas 7,9198% dan transmitivitas 87,3349% dan energi yang dapat diserap oleh plat absorber S= 338,2198 W/m2. Kemudian analisa nilai filmwise kondensasi (ℎ ) untuk kemiringan kaca penutup yang paling besar adalah pada sudut 900 yaitu 7619,08 W/m2K dan nilai filmwise kondensasi (ℎ ) untuk kemiringan kaca penutup yang paling kecil adalah pada sudut 100 yaitu 4918,02 W/m2K. Dari hasil analisa filmwise kondensasi (ℎ ) menyatakan semakin tinggi sudut kemiringan kaca maka akan semakin besar nilai laju kondensasi filmwisenya. Asumsinya semakin tinggi sudut kemiringan kaca penutup (pada sudut 900), air laut akan sulit menguap karena nilai laju kondensasi filmwise tinggi yaitu (ℎ ) = 7619.08 W/m2K. Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa dimungkinkan sudut kemiringan kaca penutup pada sistem distilasi jenis single basin solar still yang efektif adalah 100 diperkirakan mempunyai produktivitas untuk menghasilkan uap lebih banyak serta laju air distilasi yang tinggi dibandingkan dengan sudut kemiringan kaca yang lain. Kata Kunci : Single Basin Solar Still, Sudut Kemiringan Kaca Penutup, Sistem Pemanasan, Filmwise. PENDAHULUAN 1.

2.

Latar Belakang Masalah Air bersih merupakan kebutuhan hidup manusia yang sangat penting. Salah satu cara yang digunakan untuk memperoleh air bersih adalah dengan proses distilasi. Hal terpenting dalam proses distilasi adalah proses evaporasi dan kondensasi yang dipengaruhi oleh sistem pemanasan di dalam basin dan proses jatuhnya air hasil evaporasi. Hanya saja produktivitas dan efisiensi dari proses distilasi air laut menjadi air tawar dengan menggunakan sistem Basin Solar Still belumlah mendapatkan hasil air distilasi dengan optimal. Dalam penelitiannya IGNB Catrawedarma menyimpulkan bahwa efisiensi sistem pada Basin Solar Still tergantung dari rasio antara energi kondensasi (qc) dan energi masuk sistem (qin). Laju distilasi tergantung dari rasio massa air yang terkondensasi dengan selang waktu. Itu artinya bahwa proses pemanasan dan juga proses evaporasi berubahnya fase uap menjadi cair yang menempel di dinding kaca penutup merupakan hal terpenting dalam sistem distilasi. Maka dari itu penulis ingin memfokuskan meneliti tentang optimasi sudut kemiringan kaca penutup pada sistem distilasi jenis single basin silar still. Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan penelitian ini adalah membuat rancangan alat Basin Solar Still dengan membedakan sudut kemiringan kaca penutup 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800,dan 900. Dengan memvariasi sudut kemiringan kaca penutup basin solar still, diharapkan dapat ditemukan sudut kemiringan kaca penutup yang efektif serta 114


ISSN: 2338-3887

menganalisa sistem pemanasan (absorptivitas, reflektivitas, transmitivitas) dan menganalisa filmwise kondensasi yang optimal. Hipotesis dari penelitian ini adalah semakin besar sudut kemiringan kaca penutup maka air akan sulit menguap, karena air mengalir lebih deras dan sebaliknya jika sudut kemiringan kaca penutup kecil maka air mudah menguap karena air mengalir dengan pelan.

TINJAUAN PUSTAKA Agus Mulyono, thesis Program Pasca Sarjana Universitas Brawijaya dalam penelitiannya berjudul Karakteristik Basin Still Dengan Penurunan Tekanan Ruang Basin Pada Destilasi Air Laut Tenaga Matahari. Dalam penelitiannya menganalisa perubahan tekanan ruang basin bahwa tekanan kurang dari 1 bar menghasilkan air bersih 2384 mililiter/m2 dengan efisiensi 33,91%, tekanan 0,9 bar menghasilkan air bersih 2592 mililiter/m2 dengan efisiensi 39,72% dan tekanan 0,8 bar menghasilkan 2736 mililiter/m2 dengan efisiensi 42,49%.[1] Anggito P Tetuko, dkk. Penelitiannya yang berjudul Heat Transfer pada sistem desalinasi Tenaga Surya Dengan Plat Penyerap Berbasis Tembaga adalah menghitung heat transfer sistem desalinasi air laut menggunakan plat penyerap dari tembaga dan glass wool sebagai material isolasi menghasilkan air distilasi sebanyak 240 ml/jam dengan heat flux radiasi surya = 884,80 W/m2 kerugian panas radiasi = 1,91 W/m2 heat flux konveksi = 162,19 W/m2 heat flux konduksi = 68,40 W/m2 dan nilai heat flux evaporasi dan kondensasi = 300,93 W/m2. [2] Arifal; Ari Satmoko dan Nurul Huda dalam penelitiannya yang berjudul Perhitungan Desain Thermal Kondensor Untuk Instalasi Desalinasi P2TKN (Pusat Pengembangan Teknologi Keselamatan Nuklir) BATAN adalah rancang bangun dan rekayasa instalasi desalinasi dengan menghitung neraca massa dan energi pada sebuah komponen desalinasi air laut yaitu kondensor. Dengan membuat tipe kondensor berupa tabung silinder dengan tube pendingin yang berbentuk spiral dengan diameter 1” dan panjang tube 54,23 meter akan menghasilkan panas 78.620 Watt. [3] T.V. Arjunan, dkk. melakukan penelitian dengan judul An Experimental Study on Solar Still With Sponge Liner (International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562 Volume 4 Number 3 2009 pp 335-361, www.ebscohost.com). Penelitian ini membandingkan basin solar still dengan yang ditutup dengan sponge/busa dibagian luar sisi-sisi basin dan satunya tidak diberi penutup sponge/busa. Hasil penelitian menghasilkan bahwa basin solar still yang ditutup sponge/busa menghasilkan panas lebih besar 15% dibandingkan dengan yang tidak ditutup sponge/busa. [10] H.S.Aybar & Nedhunchezian, melakukan penelitian dengan judul A Study an Effect of Water Capacity on the Performance of a Simple Solar Still (International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562 Volume 4 Number 11 2009 pp 2223-2234, www.ebscohost.com). Penelitian ini membahas tentang performansi dari Basin Solar seperti menghitung produktifitas, efisiensi dan internal perpindahan panasnya. [11] 1. Radiasi Surya Matahari memancarkan radiasi matahari, hanya sebagian kecil yang dipancarkan ke bumi. Bila energi radiasi sampai di bumi dan menimpa permukaan suatu bahan maka radiasi tersebut akan terbagi, sebagian akan dipantulkan (reflection) sebagian akan diserap (absorption) dan sebagian lagi akan di teruskan (transmition) seperti ditunjukkan pada gambar 1 sebagai berikut: [5]

Radiasi Matahari (IT)

Reflektifitas (ρ)

Absorpsivitas (α)

Transmisivitas (τ) Gambar 1. Pengaruh Radiasi Datang Fraksi yang dipantulkan dinamakan reflektifitas (ρ), fraksi yang diserap dinamakan absorpsivitas (α) dan fraksi yang diteruskan transmisivitas (τ). Hubungan dari ketiga fraksi ini dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut: ρ + α + τ = 1 (untuk permukaan tembus cahaya) ρ + α = 1 (untuk permukaan tak tembus cahaya)

115


ISSN: 2338-3887

Transmitansi, reflektansi dan absorptansi merupakan fungsi dari panjang gelombang (λ), sudut datang radiasi (θ), indeks bias kaca (n), dan koefisien extinction kaca (K) dari material. Hubungan antara sudut datang (θ) dan sudut bias (θ’) dinyatakan oleh hukum Snell’s sebagai : [5] = ………………………………..(1) Jika sinar melalui udara (n=1) yang menembus medium dengan indeks bias n, maka : = , = …………….…(2) Pemantulan radiasi yang tak terpolarisasi dapat diasumsikan terdiri dari dua komponen getar, satu bergetar pada normal bidang dan yang lain bergetar sejajar bidang. Jika cahaya tak terpolarisasi tersebut berjalan dari medium 1 dengan indeks bias n1 ke medium 2 dengan indeks bias n2 maka dinyatakan suatu hubungan hubungan menurut Duffie, sebagai berikut : [5] =

(

)

(

)

+

(

)

(

)

…………...(3)

Suku pertama dalam tanda kurung di ruas kanan persamaan menyatakan komponen normal (ρn) sedangkan suku kedua menyatakan komponen sejajar (ρs). Sedangkan transmitansi untuk tutup (cover) tunggal dengan m tutup atau transmitansi refleksi dengan mengabaikan absorpsi dapat dituliskan : [5] = + ( …………….(4) ( ) ) Dimana (ρn) dan (ρs) masing-masing komponen normal dan sejajar dari reflektansi. Absorpsi radiasi pada media yang sebagian tembus cahaya dengan tebal (L) diuraikan oleh hukum Bouger’s, dimana didasarkan pada asumsi bahwa radiasi yang diserap adalah sebanding dengan intensitas radiasi yang datang (Io) dan panjang lintasan radiasi yang dibiaskan (L’) =− ′ ……………………………(5)

∫

Integrasi kedua ruas dengan batas-batas integrasi pada L’= 0, I = I0 dan L’=L’. I=IL’ adalah : =− ∫ ′ maka = …….(6)

Dimana K adalah koefisien extinction,diasumsikan konstan dalam spektrum matahari sedangkan L’ ditentukan berdasarkan hubungan : = atau = ………………(7) Transmitansi berkaitan dengan absorpsi : = = ………………………..(8) Transmitansi total = transmitansi pemantulan ( ) x transmitansi absorpsi ( ): = …………………………(9) Perkalian antara transmittance – absorptance product rata-rata (τα)ave dengan radiasi matahari total yang menimpa absorber (IT) akan mendapatkan radiasi matahari yang diserap per satuan luas (S), yang dapat dirumuskan sebagai berikut : S = (τα)ave . IT …………………………..(10) 2.

Kaca, isolasi dan Tangki Penyimpanan Kaca merupakan elemen yang sangat menunjang sekali dalam pembuatan pemanas air tenaga surya ini. Fungsi daripada kaca adalah sebagai penyerap radiasi sinar matahari yang diterima oleh kolektor plat datar. Kaca dapat menyerap, memantulkan serta meneruskan radiasi sinar matahari yang merupakan fungsi dari radiasi datang, ketebalan, refractive index dan intinction. Yang paling penting dalam pemilihan bahan kaca adalah refractive index (n), dan koefisien extinction (K). Disamping itu kaca adalah sebagai salah satu elemen yang menjaga agar kotoran-kotoran dari luar tidak dapat masuk ke dalam kolektor, dalam hal ini kaca termasuk cover dari pemanas air tenaga surya (Basin Solar Still).

116


ISSN: 2338-3887

Tabel Rata-rata index bias beberapa material [6] Average Cover material Refractive index Glass 1,526 Polymethyl methacrylate 1,49 Polyvinylfluoride 1,45 Polyfluorinated ethylene propylene 1,34 Polytetrafluoroethylene 1,37 Polycarbuote 1,6 Sedangkan isolasi pada perencanaan dan pembuatan sistem distilasi air laut tenaga surya ini sangat memegang peranan penting karena isolasi ini berguna untuk menjaga panas dari matahari agar panas tersebut tidak mengalami penurunan suhu sehingga dapat menghasilkan air suling. Tangki penyimpanan pada perencanaan dan pembuatan sistem distilasi air laut ini berguna untuk menyimpan air laut yang akan disalurkan ke alat distilasi. 3.

Kondensasi Kondensasi terjadi jika uap menyentuh permukaan dibawah temperatur jenuh dari uap tersebut. Ketika kondensat cairan terbentuk pada permukaan, kondensat ini akan mengalir karena pengaruh gravitasi. Biasanya cairan membasahi permukaan, menyebar dan membentuk suatu film. Proses semacam ini dinamakan kondensasi film (filmwise condensation). Jika permukaan tidak dibasahi oleh cairan, maka tetesan-tetesan akan terbentuk dan bergerak menuruni permukaan, bergabung dan bersentuhan dengan tetesan kondensat lainnya. Proses ini dinamakan kondensasi secara tetes (dropwise condensation). Setelah film condensation terbentuk melalui kondensasi secara film, kondensasi tambahan akan terjadi pada bidang batas (interface) cairan-uap, dan transfer energi yang terkait harus terjadi lewat konduksi di seluruh film kondensat. Pada kondensasi secara tetes terdapat suatu permukaan ketika tetesan kondensat terbentuk dan mengalir. Karena itu kondensasi secara tetes dihubungkan dengan laju transfer panas yang lebih tinggi dari kedua jenis fenomena kondensasi. [7] Kondensasi dapat berlangsung menurut dua cara (kondensasi film dan kondensasi tetes), dan kedua cara ini dapat berlangsung bersama-sama. Dalam proses kondensasi film, permukaan tertutup oleh film yang semakin tebal pada waktu mengalir ke bawah. Pada film itu terdapat gradien suhu (temperature gradient), dan film ini merupakan tahanan termal (thermal resistance) terhadap perpindahan kalor. Dalam hal kondensasi tetes, sebagian permukaan terbuka terhadap uap, tidak ada rintangan film terhadap aliran kalor, dan laju perpindahan kalor pun lebih tinggi. Oleh karena laju perpindahan kalornya yang lebih tinggi, kondensasi titik lebih dikehendaki daripada kondensasi film. Hanya saja kondensasi titik sangat sulit dicapai karena kebanyakan permukaan menjadi basah bila agak lama terkena uap yang mengembun. Laju perpindahan kalor bergantung pada tebal film, seperti pada gambar 2 dibawah ini untuk permukaan vertikal. [7]

Gambar 2. Kondensasi secara film pada dinding datar vertikal[7] Analisis perhitungan diatas dipakai karena tidak selamanya dalam praktek lapisan filmwise itu halus dan baik, dalam prakteknya sering terlihat terbentuk riak pada filmwise. Oleh karena hal itu merupakan yang sering terjadi, Mc Adams menyarankan agar dalam perencanaan digunakan angka yang 20 persen lebih tinggi. Sedangkan jika sebuah permukaan miring dengan sudut θ terhadap horisontal, pengaruhnya terhadap analisis diatas ialah keharusan mengganti gaya gravitasi dengan komponennya yang sejajar dengan permukaan perpindahan kalor, yaitu : [8] /

ℎ = 1,13

………(11)

117


ISSN: 2338-3887

METODOLOGI PENELITIAN Metode dalam penelitian ini adalah melakukan analisa perhitungan sistem pemanasan (absorptivitas, reflektifitas dan transmitivitas) serta menghitung energi yang dapat diserap oleh plat penyerap dan menganalisa filmwise kondensasi sebuah alat distilasi surya jenis Single Basin Solar Still dengan memvariasi sudut kemiringan kaca penutup. Adapun langkah penelitian akan digambarkan dalam bentuk flowchart dibawah ini: Membuat Rancangan Desain Alat Distilasi Surya Jenis Single Basin Solar Still

Parameter Perhitungan: 1. θ = Sudut kemiringan kaca 2. n = indeks bias kaca & Intensitas Matahari

Analisa Perhitungan: Menghitung nilai transmitivitas total Menghitung faktor absorptivitas dari kaca Menghitung faktor reflektivitas dari kaca Menghitung energi yang dapat diserap oleh plat tembaga 5. Menghitung koefisien perpindahan panas filmwise kondensasi secara analisis 1. 2. 3. 4.

Kesimpulan

Selesai Gambar 2. Flowchart Penelitian

HASIL DAN PERANCANGAN 1.

Perancangan Desain Alat Distilasi Surya Jenis Single Basin Solar Still

Gambar 3. Desain Alat distilasi Dimensi alat : 100cm x 60cm x 23cm, dengan didalamnya terdapat plat penyerap terbuat dari tembaga dan kaca penutup yang akan divariasi kemiringannya. 2.

Analisa Perhitungan Parameter yang diukur adalah : a. Intensitas Matahari (Data diambil dari BMKG Kota Tegal) yaitu IT = 407.65 W/m2. b. θ = Sudut kemiringan kaca c. n = indeks bias kaca = 1.526, dengan persamaan (2); = 118


ISSN: 2338-3887

Parameter yang dihitung : =

(

)

(

)

+

(

)

(

)

a.

Menghitung Pemantulan radiasi yang tak terpolarisasi dengan persamaan (3);

b.

Menghitung nilai transmitivitas total dimana : L = Ketebalan kaca = 0.3 cm; K = Extinction coeffisien = 0.161; n = Indeks bias = 1.526; θ = Sudut kemiringan. Dengan menggunakan persamaan (7), (8) dan (9). Menghitung faktor absorptivitas dari kaca; = 1 − Menghitung faktor reflektivitas dari kaca; = − Menghitung energi yang dapat diserap oleh plat tembaga dengan absorptivitas tembaga ( = 0.95) dan Intensitas Matahari rata-rata (IT = 407.65 W/m2), dengan menggunakan persamaan (10) maka : =

c. d. e.

f.

Menghitung koefisien perpindahan panas filmwise kondensasi secara analisis dari masing-masing Basin Solar Still yang dibedakan kemiringan kaca penutupnya (hm). Dengan menggunakan persamaan (11), maka : /

ℎ = 1.13 Hasil perhitungan berbagai macam variasi sudut kemiringan kaca penutup ada pada lampiran 1, dan hasil penelitian ini menunjukkan sistem pemanasan maksimal pada kaca penutup dengan sudut kemiringan kaca penutup 100 dengan nilai absorptivitas 4,7453%, reflektivitas 7,9198% dan transmitivitas 87,3349% dan energi yang dapat diserap oleh plat absorber S= 338,2198 W/m2. Kemudian analisa nilai filmwise kondensasi (ℎ ) untuk kemiringan kaca penutup yang paling besar adalah pada sudut 900 yaitu 7619,08 W/m2K dan nilai filmwise kondensasi (ℎ ) untuk kemiringan kaca penutup yang paling kecil adalah pada sudut 100 yaitu 4918,02 W/m2K. Dari hasil analisa filmwise kondensasi (ℎ ) menyatakan semakin tinggi sudut kemiringan kaca maka akan semakin besar nilai laju kondensasi filmwisenya. Asumsinya semakin tinggi sudut kemiringan kaca penutup (pada sudut 900), air laut akan sulit menguap karena nilai laju kondensasi filmwise tinggi yaitu (ℎ ) = 7619.08 W/m2K. 3.

Analisa melalui Grafik Radiasi Surya Absorptivitas

400 350 300 250 200 150 100 50 0

Reflektivitas Transmitivitas Energi yang diserap plat

0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Gambar 4. Grafik Radiasi Surya Pada Alat Disitlasi Air Laut Dari grafik radiasi surya diatas, terlihat jelas bahwa nilai absorptivitas dan nilai reflektivitas paling tinggi adalah pada kemiringan kaca penutup pada posisi 900, yaitu 6.1941% dan 93.8059%. Tetapi apabila kemiringan kaca penutup dibuat 900 atau tegak lurus maka tidak bisa menangkap uap air dari proses evaporasi air laut. Untuk faktor transmitivitas yang paling besar nilainya adalah pada kemiringan kaca penutup 00,yaitu 95.2848%. hal ini pun sama apabila kemiringan kaca penutup dibuat 00, uap air hasil distilasi tidak bisa mengalir jatuh ke tempat (wadah) air hasil distilasi. Pemilihan kemiringan kaca penutup 100 sangat direkomendasikan karena nilai faktor absorp, reflektivitas dan transmitivitasnya cukup tinggi yaitu 4.7453%; 7.9198% dan 87.3349%.

119


4.

ISSN: 2338-3887

Analisa Filmwise dengan Grafik

Filmwise Kondensasi 10000 8000 6000 4000 2000 0

Filmwise Kondensasi 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Gambar 5. Grafik Filmwise Kondensasi Pada grafik diatas, hasil analisa filmwise kondensasi pada alat distilator surya jenis single basin solar still ini nilai tertinggi pada kemiringan kaca penutup 900, yaitu 7619.08 W/m2K. Dimungkinkan laju filmwise kondensasi yang tinggi membuat uap air mengalir dengan deras sehingga proses evaporasi akan lambat. Oleh karena itu disarankan pemilihan kemiringan kaca penutup karena laju filmwise kondensasinya rendah yaitu 4918.02 W/m2K, karena uap akan mengalir dengan pelan sehingga membuat proses kondensasi akan lebih cepat.

KESIMPULAN 1.

2.

Kesimpulan Kesimpulan dari penelitian ini adalah : 1. Alat distilasi surya jenis single basin solar still merupakan alat sederhana untuk merubah air laut menjadi air tawar. 2. Sistem pemanasan maksimal pada kaca penutup dengan sudut kemiringan kaca penutup 100 dengan nilai absorptivitas 4,7453%, reflektivitas 7,9198% dan transmitivitas 87,3349% dan energi yang dapat diserap oleh plat absorber S= 338,2198 W/m2. 3. Nilai filmwise kondensasi (ℎ ) untuk kemiringan kaca penutup yang paling besar adalah pada sudut 900 yaitu 7619,08 W/m2K dan nilai filmwise kondensasi (ℎ ) untuk kemiringan kaca penutup yang paling kecil adalah pada sudut 100 yaitu 4918,02 W/m2K. 4. semakin tinggi sudut kemiringan kaca maka akan semakin besar nilai laju kondensasi filmwisenya. Asumsinya semakin tinggi sudut kemiringan kaca penutup (pada sudut 900), air laut akan sulit menguap karena nilai laju kondensasi filmwise tinggi yaitu (ℎ ) = 7619.08 W/m2K. Saran 1. Perlunya penelitian lanjutan tentang pengaruh kemiringan kaca penutup yang optimal terhadap laju distilasi air. 2. Hasil perhitungan sistem pemanasan memang nilai yang paling besar adalah pada kemiringan kaca dengan sudut 00, tetapi untuk membuat sebuah alat distilator surya jenis single basin solar still membutuhkan kemiringan kaca penutup supaya laju kondensasi air bisa mengalir. Maka disarankan membuat alat distilator surya dengan sudut kemiringan kaca penutup 100.

DAFTAR PUSTAKA [1] Agus Mulyono, 2006, Karakteristik Basin Still Dengan Penurunan Tekanan Ruang Basin Pada Destilasi Air Laut Tenaga Matahari, Thesis, Universitas Brawijaya [2] Anggito,dkk. 2007, Heat Transfer Pada Sistem Desalinasi Tenaga Surya Dengan Plat Penyerap Berbasis Tembaga, Pusat Peneliti Fisika-LIPI Puspiptek Serpong Tangerang [3] Arifal; Ari Satmoko dan Nurul Huda, 2001, Perhitungan Disain Thermal Kondensor Untuk Instalasi Desalinasi P2TKN, Sigma Epsilon ISSN 0853-9013 [4] Cengel, Y.A., Heat Transfer, 1998, Mc.Graw Hill, Nevada. [5] Duffie, John. A, 1991, Solar Engineering of Thermal Process, John Willey & Sons, Singapore [6] Frank Kreith, 1991, Prinsip-prinsip Perpindahan Panas, diterjemahkan oleh Arko Prijono, Penerbit Erlangga, Jakarta. [7] James R Welty, 2004, Dasar-dasar Fenomena Transport Vol 2 Transfer Panas, Penerbit Erlangga, Jakarta [8] J.P. Holman & E.Jasjfi, 1997, Perpindahan Kalor, Penerbit Erlangga, Jakarta.

120


ISSN: 2338-3887

[9] Tiwari,G.N & Tiwari, A.K. DR., 2008, Solar Distillation Practice For Water Desalination Systems, ISBN: 978 1905740 888, Indian Institute of Technology, New Delhi, India. [10] T.V.Arjunan; H.S.Aybar; & N.Nedunchezhian. 2009, An Experimental Study On Solar Still With Sponge Liner, International Journal of Applied of Engineering Research ISSN 0973-4562 Vol.4 pp. 335-361, www.ebsco.com (17 Desember 2010, jam 11:36) [11] T.V.Arjunan; H.S.Aybar; & N.Nedunchezhian. 2009, A Study 0n Effect of Water Capacity on the Performance of a Simple Solar Still, International Journal of Applied of Engineering Research ISSN 0973-4562 Vol.4 pp. 22232234, www.ebsco.com (17 Desember 2010, jam 10:00) [12] Yunus A. Cengel & Michael A.Boles, 2007, Thermodynamics An Engineering Approach Sixth Edition (SI Units), Mc Graw Hill.

121

PROSIDING SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI DAN TEKNOPRENEUR (SNTT) Development of Green Technology and Technopreneur Opportunity

Recommend Documents