TUGAS AKHIRPERANCANGAN DAN PENGUJIAN PEMANAS AIR TENAGA SURYA KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN DAN TANPA KACA FILMOleh :RIZKY KURNIAWANNBP 0810913129JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALASPADANG, 201306/09/2013Departemen Pendidikan NasionalFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALASfillBlip JURUSAN TEKNIK MESINKampus Limau Manis, Padang 25163 Telp. (0751) 72586 PadangPENETAPAN TUGAS AKHIRTugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikanSarjana Teknik Mesin, diberikan kepada:Nama: Rizky KurniawanNomor BP: 0810913129Dosen Pembimbing 1: Iskandar R, M.TJangka waktu Penyelesaian: 7 BulanJudul Tugas Akhir: PERANCANGANDANPENGUJIAN PEMANASAIRTENAGASURYA KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN DAN TANPA KA FILMUraian Tugas Akhir: 1. Studi literatur2. Metodologi penelitian3. Perancangan dan pembuatan kolektor plat datar dengan dan tanpa kaca film4. Pengujian kinerja pemanas air tenaga surya Kolektor dengan dan tanpa kaca film 5. Pembahasan hasil pengujianPadang, Agustus 2013PembimbingMahasiswa YbsTugas AkhirIskandar R, M.TRizky KurniawanNIP : 19700709 199512 1001 NBP : 0810913129LEMBAR PENGESAHANPERANCANGAN DAN PENGUJIAN PEMANAS AIR TENAGA SURYA KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN DAN TANPA KACA FILMOleh :RIZKY KURNIAWANNBP: 0810913129Telah diperiksa dan disetujui oleh:PembimbingTugas Akhir ( Iskandar R, MT ) NIP . 197007091995121001Thanks toPuji syukur atas segala rida,rahmat dan kemudahan hamba dalam menjalani hidup ini ya Allah SWT. Selawat beriring salam kepada junjungan alam baginda Rasulullah SAW. Tak ada daya dan upaya hamba sedikitpun ya Allah yang bisa hamba tentukan hidup hamba untuk sedetikpun. Walaupun dosa hamba sebesar langit dan bumi, hamba yakin pintu taubat-Mu lebih besar dari apapun yang ada di dunia ini. Dunia yang fana ini terkadang membuat hamba dengan sengaja melakukan kesalahan, maka dari maafkan dosa hamba ya Allah. Ya allah teguhkan lah iman hamba ini. Ya Allah hamba ingin ibadah hamba seperti menanam padi, saat padi ditanam akan ditumbuhi rumput tetapi jika rumput ditanam tidak akan tumbuh padi. Begitu juga dengan ibadah dikehidupan dunia ini, saat akhirat menjadi hal yang utama, hamba yakin dunia akan mengikut. Beda halnya kalau hanya kehidupan dunia yang dikejar tidak akan ikut akhirat.My FamilyTerima kasih kepada Ayah (Alm) yang selalu memberikan yang terbaik sehingga anakmu ini kelak menjadi anak yang berguna bagi keluarga dan Ibu yang telah memberikan semua dukungan dan pengorbanan sehingga anakmu ini mampu menyelesaikan pendidikan hingga tahap sarjana,Terima kasih kepada Kakakku Syafrika S.Si, Adik-adikku Ririn, Elfira, dan IlhamsertaIhsanyangtelahmemberikandukunganmaupunmotivasi, keponakanku M. Nabil Alfayath dan seluruh keluarga besarku yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu.......Thanks for AllDosen Pembimbing Tugas AkhirTerima Kasih kepada Pak Iskandar selaku Pembimbing yang telah sabar tak mengenal lelah membimbing dan meluangkan waktu bapak setiap konsultasi tanpa kenal lelah hingga saya dapat mengerti semua tentang penulisan tugas akhir dan juga telah meluangkan waktu untuk tempat mengadu diwaktu saya dapat kendala dan permasalahan tugas akhir,,,,......Semoga jasa Pak Is menjadi ibadah disisi Yang Maha Kuasa, karena saya belum sanggup buat membalas jasa Bapak sampai kapanpunMesin 2008Adi RST, Cawen (Stek lei kawan P.R), NurulST, AndiST, RoniST, IqbalST, AndriST, MuhardiST, Tedo, DedeST, JakaST, JupST, HamdaST, RolanST, Boy AjoST, FizahST, Arif (Aii), AndikaST, Majik, Ari Gusdur, AgusST, Ifmi, Ifzan, FandiST, GaluhST, UncuST, Caun, DayatST, TriasST, CidiST, Cia, Riko, Tehuh ketek, Teguh Gadang, Jefri Lm Fandi X, Agung, RomiST, GunST, TemonST, Boy Toeng, Ronal, Nasrul, DonalST, CecepST, dan semua kwan-kwan angkatan 2008Semangat kawan ndk do nan sia2 do kwan klo wak sungguh-sungguh.Anggota Biro dan Pegawai JurusanTerimakasih pada Pak Bah, Pak Mukhlish, Da Feri, Da Doni, Buk desi dan seluruh pegawai di Jurusan Teknik MesinLETS Crews:WebriST (Wek uni wak tu jan lamo bana buek manunggu ibo wak wek Haha..), AkbarST (SemangatBiogas bro),PendiST (Kawan sakampuang,janlupo undangannyo Mad Solar), Nanda (Jan patah semangat mek , stop game download, nan cabiak bisa dijaik mah santa lai tu mah mek), Iqbal (Opyimis buang), Yones (Apolu tu Kong, nan hilang dapek diganti, hilang satu tumbuh seribu so jan Galau juo lai), Eki (Makasih ki atas bantuanya), Taufik Esman(Tetap semangat), Emil (Ndk do nan sia2 do mil klo emang sunguh2), Riko(Ayo Gindo jan hilang2 timbul Ndo), Vita (Sabar ta, dibalik kesusahan pasti da kemudahan) David (Jan kareh ati bana Vid), Ridho (Pabanyak share ilmu kebaikan di FB dih), Ari (Kama ri, mahilang2 c waktu santa lai mah ri), Taufik Mail (Kalau iyo katokan iyo fiq, jan digantung ndk batali anak urang fiq haha...)LABORATORIUM JTMLKM,LDF, LKE, LDS, LITP, Logam, Termo, Mekatron, dan Lab KomAnggota HMMUda & Uni MXIX, Rekan-rekan MXX, Kawan-kawan MXXI, MXXII, MXXII, dan MXXIVMahasiswa Teknk MesinUda & Uni Angkatan 2006, Uda & Uni Angkatan 2007, Angkatan 2008, Angkatan 2009, Angkatan 2010, Angkatan 2011, dan Angkatan 2012KOS BU CAYAIpalST(Makasih mak motivasi e mak semoga apo yg mak ushaoan berhasil), RizkiST(Kalau lah saatnyo Ki po lai ka yg ditunggu He...He), Fuad (Tetap samangat Ad santa lai nyo mah), Ogie (Jan Berang lo ka uda ogie lai pa banyak c sabar gi), Vicky (Lah saatnyo mah ki utk tentukan target tamat), Yanda(Apapun yg terjadi itu semua untuk kebaikan dan mematangan untuk hidup yg lebih baik, semoga cita-cita Yan jadi polisi tercapai Amin...), dan Feldi (Tanang c lah fel ndk kan do kanyruah fel lai do Haha....)Serli Wimi narti Sandra (Makasih dek dah ngeritiin bg selama ini dengan waktu yg lama, Semogo juga cepat selasai kuliahnya) Bg Riki rinaldi (Makasih bg motivasi, nasehat, dukungan dan semua kebaikan bg)ABSTRAKDewasa ini banyak terdapat penggunaan energi listrik pada peralatan rumah tangga yang salah satunya adalah pemanas air. Namun energi masih bersumber dari energi listrik konvensional yang dibangkitkan dari sumber energi tak terbarukan dengan cadangan yang semakin menipis. Perlu adanya sumber energi alternatif untuk mengurangi ketergantungan energi konvensional tersebut. Salah satunya adalah memanfaatkan energi radiasi matahari yang diserap melalui kolektor surya.Kolektorsuryamerupakansuatualatyangberfungsiuntuk mengumpulkan energi dari matahari yang masuk dengan memanfaatkan efek rumah kaca sebagai penahan panas dalam kolektor dan diubah menjadi energi termal serta meneruskan energi tersebut ke fluida. Pada kolektor digunakan dua jenis kaca penutup yang digunakan secara bergantian pada kolektor, yaitu kaca bening dan kaca gelap yang menggunakan kaca film, sehingga dapat dilihat pengaruh pengunaan jenis kaca yang berbeda terhadap energi termal yang mampu diserap oleh kolektor dengan menghitung perbandingan efisiensi dari duajeniskacapadakolektortersebut.Padapenelitianinidilakukan perbandingan kolektor dengan penambahan kaca film dan tanpa kaca film pada bagian dalam penutup kolektor, selain itu juga menvariasikan bukaan fluida kerja yaitu bukaan 1, , dan .Dari pengujian diperoleh, kolektor dengan penambahan kaca film mengalami penurunan kinerja kolektor dengan menghasilkan grafik efisiensi yang rendah. Masing-masing efisiensi rata-rata bukaan sebesar 49.15 %, 44.17% dan 38.54 % jika dibandingkan kolektor tanpa kaca film dengan efisiensi masing-masing bukaan rata-rata sebesar 72.99 %, 67.70 % dan 60.76 % sehingga dapat diketahui penggunaan kolektor tanpa kaca film lebih efektif.PRAKATAAlhamdulillah, puji dan syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT dengan rahmat dan anugrahNya penulis dapat menyelesaikan proposal tugas akhir yang berjudul Perancangan Dan Pengujian Pemanas Air Tenaga Surya Kolektor Plat Datar Dengan dan Tanpa Kaca Film .Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tinggi penulis berikan kepada kedua orang tua tercinta, serta seluruh keluarga yang senantiasa berdoa untuk keberhasilan penulis. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :1.Bapak Dr.H.Is Primananda, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik MesinFakultas Teknik Universitas Andalas.2.Bapak Iskandar R, M.T selaku pembimbing tugas akhir dan Kepala Laboratorium Energi Terbarukan dan Surya yang telah meluangkan waktunya dengan sabar untuk memberikan motivasi, dorongan, dan bimbingan untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebaik mungkin.3.Bapak Dr.Eng Eka Satria dan Ibu Endriyani M.T selaku penguji seminar proposal tugas akhir dan seminar hasil tugas akhir.4.Rekanrekan asisten LETS dan teman-teman Mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008 beserta semua pihak yang telah membantu baik moril maupun materil dalam pembuatan tugas akhir ini.Untuk semua bantuan dan bimbingan di atas penulis berharap dapat menjadi amal ibadah disisi Allah SWT dengan pahala yang berlipat ganda, Amin.Proposal Tugas Akhir ini juga masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari seluruh pembaca. Akhir kata, semoga Proposal Tugas Akhir ini dapat bermanfaat.Padang, Agustus 2013 PenulisiDAFTAR ISIHALAMAN JUDUL LEMBARAN PENGESAHAN ABSTRAKPRAKATA ....................................................................................................... i DAFTAR ISI....................................................................................................ii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................iv DAFTAR TABEL ........................................................................................... vi DAFTAR NOTASI.......................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang ...............................................................................12.2 Tujuan Penulisan ............................................................................22.3 Manfaat...........................................................................................22.4 Batasan Masalah.............................................................................32.5 Sistematika Penulisan.....................................................................3BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Radiasi Surya...................................................................................... 42.2 Arah Radiasi dan Posisi Matahari terhadap Permukaan Horizontal... 42.3 Perpindahan Panas Secara Radiasi ...................................................... 62.4 Kolektor Surya (Pengumpul Energi Matahari) ................................... 82.4.1 Prinsip Dasar Kolektor Plat Datar ........................................ 102.4.2 Keseimbangan Energi Pada Kolektor ................................... 112.5 Panas yang Dimanfaatkan Oleh Kolektor........................................... 122.6 Kerugian Panas Kolektor Ke Lingkungan ........................................... 13BAB III METODOLOGI3.1 Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 153.2 Skema Alat .......................................................................................... 16ii3.3 Persiapan Alat dan Bahan ................................................................... 163.3.1 Persiapan Alat....................................................................... 163.3.2 Desain Konstruksi ................................................................ 183.3.3 Perencanaan Bagian-Bagian Utama Kolektor...................... 193.3.4 Alat-Alat Ukur yang Digunakan .......................................... 223.4 Parameter-Parameter yang Diukur ..................................................... 243.5 Prosedur Pengujian.............................................................................. 243.6 Penentuan Efisiensi Kolektor .............................................................. 253.6.1 Tabel Hasil Pengujian .......................................................... 253.6.2 Perhitungan Efisiensi ........................................................... 26BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Pendahuluan ........................................................................................ 304.2 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur .............................................. 314.3 Debit Aliran Pada Kolektor ................................................................. 344.4 Pengaruh Laju Aliran Massa Terhadap Efisiensi Kolektor................. 34BAB V PENUTUP5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 384.2 Saran .................................................................................................... 38Daftar PustakaLampiranLampiran A Hasil Pengolahan DataLampiran B Tabel Sifat Fisik Air (H2O) dan Spesifikasi Kaca FilmLampiran C Gambar AutoCADiiiDAFTAR GAMBARGambar 2.1 Deklinasi matahari ........................................................................... 5Gambar 2.2 Posisi matahari terhadap permukaan horizontal .............................. 6Gambar 2.3 Sifat radiasi terhadap bahan transparan ........................................... 7Gambar 2.4 Bagian-bagian kolektor surya .......................................................... 9Gambar 2.5 Prinsip dasar kolektor plat datar ...................................................... 10Gambar 2.6 Proses penyerapan energi panas pada kolektor ............................... 10Gambar 2.7 Keseimbangan energi pada kolektor................................................ 11Gambar 3.1 Diagram Penelitan ........................................................................... 15Gambar 3.2 Skema Alat....................................................................................... 16Gambar 3.3 Bagian-Bagian Dari Rancangan Kolektor ....................................... 18Gambar 3.4 Susunan Isolasi ................................................................................ 21Gambar 3.5 HAENNI Pyranometer 118 SN 10158 ............................................ 22Gambar 3.6 Termokopel Cu-CuNi ...................................................................... 23Gambar 3.7 Termokontrol ................................................................................... 23Gambar 3.8 Multimeter Digital ........................................................................... 23Gambar 3.9 Parameter yang Diukur Pada Kolektor ............................................ 24Gambar 4.1 (a) Kolektor dengan Penambahan Kaca film ................................... 30 (b) Kolektor Tanpa Kaca Film ........................................................ 30Gambar 4.2 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pada Kolektor denganPenambahan Kaca Film ................................................................... 31Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pada Kolektor Tanpa KacaFilm .................................................................................................. 31Gambar 4.4 Perbandingan Perubahan Temperatur Antara Kolektor denganPenambahan Kaca film dan Tanpa Kaca Film................................. 33ivGambar 4.5 Debit Aliran Pada Kolektor ............................................................. 34Gambar 4.6 Hubungan Laju Aliran Massa Terhadap Efisiensi Kolektor denganPenambahan Kaca Film ................................................................... 35Gambar 4.7 Hubungan Laju Aliran Massa Terhadap Efisiensi Kolektor TanpaKaca Film......................................................................................... 35Gambar 4.8 Perbandingan Efisiensi Kolektor ..................................................... 37vDAFTAR TABELTabel 2.1 Spesifikasi Kolektor ............................................................................. 12Tabel 3.1 Komponen Utama dan Spesifikasi Kolektor Surya Plat Datar............. 17Tabel 3.2 Bukaan 1............................................................................................... 25Tabel 3.3 Bukaan ............................................................................................. 25Tabel 3.4 Bukaan ............................................................................................. 25Tabel 3.5 Bukaan 1............................................................................................... 26Tabel 3.6 Bukaan .............................................................................................. 26Tabel 3.7 Bukaan ............................................................................................ 26DAFTAR SIMBOLSimbolArtiSatuanALuas penampangm2AkLuas permukaan kolektorm2EglobIntensitas cahaya matahariW/m2CpPanas spesifikJ/(kgC)mLaju aliran massakg/sVTeganganmVkKoefisien perpan konduksiW/(moC)vkecepatan udaram/s.QDebit aliran fluidam3/s QinLaju Panas masuk kolektorWatt QuseLaju Panas yang digunakanWatt QlossesLaju Panas yang hilang Watt TbTemperatur rata-rata fluidaC TambTemperatur lingkunganC TinTemperatur masuk kolektorC ToutTemperatur keluar kolektorCUKoefisien perpindahan panas totalW/m2 oC FRFaktor transport panas-Keff.nKoeefisien kerugian panas kolektorW/m2 oCDensitas fluidakg/m3thEfisiensi thermal %Efisiensi kolektor% DDiametermKonstanta Stefan BoltzmanW/(m2 K4)Emisivitas benda- Transmisivitas- Refleksivitas-viiAbsorbsivitas-UPerubahan energi dalamjouleViscosity Kinematikm2/sLatitude-Sudut deklinasiSudut kemiringan bidang tangkapSudut insidenviiiBAB 1PENDAHULUAN1.1Latar BelakangDewasa ini masalah keterbatasan sumber energi yang digunakan terjadi karena berasal dari energi konvesional, yaitu minyak bumi, batu bara, gas bumi, dansebagainyasudahmulaihabis.Penggunaansumberenergisangat dibutuhkan untuk berbagai keperluan hidup orang banyak seperti penggunaan alat pemanas air yang digunakan untuk kebutuhan mandi, mencuci pakaian dan keperluan lainnya. Pada umumnya alat pemanas air menggunakan energi yang bersumber dari listrik, gas maupun kayu bakar dimana energi tersebut merupakan energi yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable resources) dan suatu saat akan habis. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sumber energi alternatif untuk mengurangi penggunaan energi konvesional dimana sumber energi tersebut murah, mudah didapat serta tidak mencemari lingkungan.Salah satu sumber energi yang murah dan mudah didapat serta tidak mencemari lingkungan salah satunya energi matahari. Hal ini sesuai letak geografis Indonesia yang berada di daerah khatulistiwa dengan jumlah panas matahari yang besar sepanjang tahun sangat tepat kiranya untuk memanfaatkan energi panas matahari. Untuk itu diperlukan suatu alat yang berfungsi untuk menyerap dan mengumpulkan energi panas matahari, alat ini dinamakan dengan kolektor surya. Kolektor surya memiliki berbagai tipe, salah satu diantaranya telah banyak digunakan yaitukolektor plat datar yang dimanfaatkan sebagai pemanas air sekaligus menggantikan pemanas air yang menggunakan listrik, gas maupun kayu bakar. Prinsip kerja pemanas air kolektor plat datar ini menggunakan fluida cair sebagai medium pengantar energi termalyang mentransferkan energi termal yang diterima kolektor melalui pipa laluan(evacuated-tube) untuk mengalirkan fluida cair melewati absorber.Energi yang dihasilkan oleh matahari yang sampai ke bumi tidak seluruhnya dikonversikan oleh kolektor menjadi energi termal, namun ada sebagian yang hilang ke lingkungan dan ada dikonversikan ke bentuk lainTugas Akhir Pendahuluansehingga perlu diketahui berapa besar energi yang diserap oleh kolektor melalui efisiensi untuk keperluan penelitian maupun ekonomis.Pada penelitian ini, akan dilihat pengaruh penggunaan jenis kaca penutup kolektor yang berbeda terhadap besarnya energi termal yang mampu diserap oleh kolektor, untuk itu digunakan dua jenis kaca berbeda secara bergantian pada kolektor. Pertama kolektor ditutup dengan kaca bening dan kedua yang menggunakan kaca gelap yang menggunakan penambahan kaca filmdigunakan sebagaimodel uji.Darihasilpengujian akandihitung perbandingan efisiensi dari dua jenis kaca pada kolektor di atas.1.2TujuanAdapun tujuan yang hendak dicapai dalam tugas akhir ini adalah:1.Merancang dan membuat pemanas air kolektor surya jenis plat datar dengan dan tanpa kaca film.2.Mengetahui besarnya efisiensi kolektor surya plat datar dengan dan tanpa kaca film.3. Mengetahui faktor yang mempengaruh kinerja pemanas air energi surya kolektor plat datar dengan dan tanpa kaca film.1.3ManfaatAlat yang dibuat dapat digunakan masyarakat secara luas dan memberi manfaat untuk pengembangan energi matahari serta berbagai keperluan pada Laboratorium Energi Terbarukan dan Surya.1.4Batasan Masalah1.Intensitas matahari pada kondisi clear sky.2.Analisa performansi kolektor surya dilakukan pada kondisi stedi.3. Aliran air yang mengalir dalam kolektor surya dianggap satu arah dan memenuhi luasan pipa kolektor secara menyeluruh.Rizky Kurniawan (0810913129)2Tugas Akhir Pendahuluan1.5Sistematika PenulisanLaporan tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :1.Bab IPendahuluan, menjelaskan mengenai latar belakang masalah, tujuan, manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan.2. Bab II Tinjauan Pustaka, pada bab ini berisikan teori-teori yang mendukung terhadap penelitian3. Bab III Metodologi, menjelaskan mengenai skema penelitian, peralatan dan bahan yang digunakan, parameter penelitian, langkah-langkah perancangan,rinciankerja,prosedurpenelitian,pengujiandan perhitungan data.4. Bab IV Hasil dan Pembahasan, memaparkan dan menganalisis data-data berupa grafik yang didapatkan dari hasil pengujian.5. Bab V Penutup, menjelaskan mengenai kesimpulan akhir penelitian dan saran-saranyangdirekomendasikanberdasarkanpengalamandi lapangan untuk perbaikan proses pengujian selanjutnya.Rizky Kurniawan (0810913129)3BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1Radiasi SuryaPada saat sekarang potensi energi radiasi matahari berada pada tingkat3, 9 10 26 W. Di atas atmosfir bumi radiasi rata-rata menjadi 1353 W/m2 yang penampang areanya tegak lurus arah matahari. Besar energi yang dihasilkan tergantung laju perubahan jarak bumi yang mengelilingi orbit matahari yang memiliki lintasan elipptical yang memiliki rata-rata 1,5 x 1011 m dan variasijaraknya 1,7 %. Variasi energi radiasi matahari pada bagian atas atmosfirdipengaruhi oleh ketidakteraturan dari permukaan matahari itu sendiri sehingga energi radiasi matahari yang dipancarkan juga di pengaruhi oleh adanya rotasi matahari terhadap dirinya sendiri[1].Energi yang diproduksi oleh reaksi inti pada bagian dalam matahari harus sama dengan jumlah energi radiasi yang dipancarkan dari permukaan matahari[1]. Radiasisuryayangditerimaolehsuatupermukaandibumidikurangi intensitasnya oleh penyerapan dan pemantulan atmosfir sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di atmosfir menyerap radiasi dengan panjang gelombang pendek (ultraviolet); karbondioksida dan uap air menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (inframerah). Selain pengurangan radiasi bumi secara langsung penyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul-molekul gas, awan, debu, dan uap air dalam atmosfir sebelum mencapai bumi sebagai pancaran radiasi [2].2.2Arah Radiasi dan Posisi Matahari terhadap Permukaan HorizontalGerakan matahari menentukan besarnya energi surya yang jatuh di permukaan bumi. Sinar matahari di pandang sebagai sinar monokromatik dan mempunyai sudut datang terhadap bidang tangkap. Posisi bidang tangkap tersebut dapat dicari sehingga kita dapat menangkap sebanyak mungkin radiasi matahari sepanjanghari.Sedangkanposisimataharijikadiamatiterhadapbidang horizontal, dilukiskan dalam bentuk sudut zenith (z) dan sudut azimuth (s).Tugas Akhir Tinjauan PustakaSudut zenith yaitu sudut yang diukur dari sumbu vertikal dengan bidang sinar datang matahari. Sudut azimuth yaitu sudut antara sumbu horizontal dengan proyeksi sinar datang matahari arah selatan posisi pengamat yang ditarik searah dengan arah jarum jam[3] seperti yang terlihat pada Gambar 2.1.Gambar 2.1 Deklinasi matahari[4]Sudut Deklinasi() adalah matahari yaitu sudut yang dibentuk oleh matahari dengan bidang ekuator dan berubah sebagai akibat kemiringan bumi, dari + 23,45 musim panas (21 Juni) ke -23,45 di musim dingin (21 Desember). Latitude () adalah sudut posisi bidang tangkap dari equator (-90 90). Harga sudut deklinasi pada tiap saat dapat diperkirakan dengan persamaan 2.1 berikut[2]: 23,45 sin 360 284 n (2.1)365dimana n adalah hari keberapa dari tahun (misal tanggal 10 februari, n = 41)Sudut kemiringan permukaan bidang tangkap terhadap bidang horizontal adalah ,( 0 180o ). Maksimum kemiringan bidang tangkap untuk pemanasan adalah sama dengan lintang tempat berada (latitude) ditambah 10 derajat. Sudut jam (w) adalah sudut yang terbentuk oleh posisi matahari terhadap bumi pada arah timur dan barat ( pada pagi hari w 0 dan pada sore hari w 0 )[3]w = 0,25 ( 720 waktu matahari dalam menit ) (2.2) Sudut insiden () adalah sudut yang dibentuk antara garis tegak lurus permukaan dan arah sinar radiasi langsung. Hubungan antara sudut-sudut tersebutRizky Kurniawan (0810913129)5Tugas Akhir Tinjauan Pustakadengan ditentukan dengan persamaan 2.3 berikut dan terlihat seperti padaGambar 2.2[3].Cos = sin (sin cos - cos sin cos ) + cos (cos cos cos w +sin sin cos cos w + sin sin sin w ) (2.3)fillBlipWNSEGambar 2.2 Posisi matahari terhadap permukaan horizontal [3]2.3Perpindahan Panas Secara RadiasiRadiasi adalah proses perpindahan energi dengan jalan pelompatan foton dari suatu permukaan ke permukaan yang lain. Radiasi dapat memindahkan energi menyeberangi ruang vakum dan tidak bergantung kepada medium perantara yang menghubungkan dua permukaan.Pada saat mencapai permukaan lain foton yang diradiasikan juga diserap(absorbsi), dipantulkan (refleksi), atau diteruskan melalui permukaan. Fraksi yang dipantulkan dinamakan reflektivitas (), fraksi yang diserap absorbsivitas (), dan fraksi yang diteruskan dinamakan transmisivitas ()[3]. Jumlah fraksi total sama dengan 1, maka berlaku persamaan 2.4[1] + + = 1( 2.4 )Untuk benda tidak transparan transmisivitasnya adalah nol, sehingga + = 1Energi yang diradiasikan dari suatu permukaan ditentukan dalam bentuk daya pancar (emissive power) yang secara termodinamika dapat dibuktikan bahwa daya pancar tersebut sebanding dengan pangkat empat suhu absolutnya. Untuk radiator ideal biasanya berupa benda hitam, dengan daya pancar Eb sebesar[3]Eb = . T4 ( 2.5)Rizky Kurniawan (0810913129)6Tugas Akhir Tinjauan PustakaPersamaan 2.5 dikenal dengan hukum Stefan-Boltzman, dimana adalah konstanta Stefan-Boltzman ( = 5,6697 . 10-8 W/(m2 K4), Eb adalah kekuatan pancaran benda hitam (Watt), dan T adalah temperatur absolut (K).Perbandingan antara daya pancar nyata E terhadap daya pancar benda hitam Eb pada suhu yang sama adalah sama dengan absorbsivitas benda itu. Perbandingan itu disebut dengan emisivitas benda dengan persamaan 2.6 [5] = E / Eb ( 2.6)Pada banyak bahan emisivitas dan absorbsivitas dapat dianggap sama, = .Ciri khas pertukaran energi radiasi yang penting lagi adalah sifatnya yang menyebar secara merata kesegala arah. Hubungan geometrik antara kedua permukaan dapat diterangkan dan dihitung dengan memperhatikan faktor bentuk(Fa) seperti yang terlihat pada Gambar 2.3.Gambar 2.3 Sifat radiasi terhadap bahan transparan[6]Sifat optik permukaan, yaitu emisivitas, absorbsivitas, refleksifitas, dan transmisifitas juga memperngaruhi laju perpindahan panas radiasi. Pertukaran energi secara radiasi antara suatu permukaan dengan permukaan lain yang jauh lebih luas, seperti dihitung dengan persamaan 2.7[7]Q1-2 = A . . ( T14 T24 ) (2.7)Harga tergantung jenis bendanya dan dapat dilihat pada tabel emisivitas benda.Perpindahan panas pada konveksi, konduksi dan radiasi yang terjadi secarabersamaandapatdisederhanakan.Jikaperpindahanpanasradiasi dinyatakan dengan suatu hantaran radiasi dengan persamaan 2.8[2]Qh ri . A .( T 1 T 2 ) (2.8)Rizky Kurniawan (0810913129)7Tugas Akhir Tinjauan PustakaDengan hri adalah koefisiesi perpindahan panas equivalen radiasi. Jika persamaan ini dibandingkan dengan persamaan 2.9, maka hri dapat dinyatakan sebagai[2]h ri . 4.( T cT 4 ) T langitT (2.9)clangit2.4Kolektor Surya ( pengumpul energi matahari )Kolektor adalah bagian dari sistem solar termal yang mengkonversikan radiasi solar kedalam panas. Bagian dari panas ini yang ditransferkan oleh suatu aliran pembawa panas melewati kolektor. Radiasi matahari yang dapat diproses berada dalam daerah panjang gelombang 0,26 m sampai 2,6 m. Radiasi tersebut merupakan radiasi langsung dan radiasi difusi yang dirobah kedalam panas dengan menggunakan kolektor.Penggunaan kolektor surya diantaranya adalah untuk pemanasan air, pemanasan gedung atau ruangan, pengeringan, pengatur temperatur dan lain sebagainya.Dalam penyerapan radiasi matahari memerlukan peralatan khusus untuk mengumpulkan energi radiasi matahari. Sistem penyerapan energi matahari ini dikenal dengan dua macam peralatan pengumpul yaitu, pengumpul pelat datar dan pengumpul kosentrator. Ditinjau dari mediapembawa energi panasyang digunakan dapat dibedakan atas dua macam kolektor, yaitu :1.Kolektor fluida (air dan minyak)2. Kolektor udaraKolektor terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu : absorber, cover(pelat penutup), saluran pembawa energi, storage, isolasi, dan kerangka.Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh sebuah kolektor adalah :1. Absorber terbuat dari bahan bewarna hitam dengan konduktivitas thermal yang tinggi, agar dapat mengbsorbsi energi matahari sebesar mungkin.Rizky Kurniawan (0810913129)8Tugas Akhir Tinjauan Pustaka2. Cover atau plat penutup terbuat dari bahan transparan dengan tujuan untuk menghindari sebesar mungkin kerugian panas secara konveksi dan radiasi. Pada umumnya terdiri dari dua atau tiga lapis kaca.3. Saluranatau kanal pembawa energi diusahakan sepanjang mungkin agar terjadi kontak yang lama antara absorber dan fluida pembawa energi.4. Untuk menjaga agar panas stabil dan menyimpan panas dalam waktu yang lebih lama digunakan storage dari bahan yang mempunyai konduktivitas thermal yang tinggi.5. Isolasi digunakan untuk mencegah terjadinya kehilangan panas secara konduksi.6. Kerangka yang digunakan diusahakan tidak terlalu berat sehingga mudah dipindahkan[4].Keseluruhan bahan tersebut hendaknya dari bahan yang murah dan awet atau tahan dari segala macam gangguan seperti hujan, angin, perbedaan temperatur, korosi dan sebagainya. Skema dari bagian kolektor surya ditampilkan pada Gambar 2.4.fillBlip2147653Gambar 2.4 Bagian-bagian kolektor surya[4]Keterangan :1. Lapisan transparan (cover)2. Pelat penyerap panas (absorber)3. Penyekat panas (insulation)4. Pipa-pipa aliran fluida (distribution line)Rizky Kurniawan (0810913129)9Tugas Akhir Tinjauan Pustaka5. Dinding isolasi (rangka)6. Pipa fluida masuk7. Pipa fuida keluar2.4.1 Prinsip Dasar Kolektor Pelat DatarCahaya matahari merupakan radiasi gelombang pendek. Radiasi ini jika terperangkap dalam kolektor dapat dikonversikan menjadi panas. Dari Gambar2.5 dan Gambar 2.6. terlihat bahwa radiasi gelombang pendek yang jatuh pada cover melewatkan 85% radiasi, serta 15 % direfleksikan dan diserap cover jika kaca ini kandungan besinya rendah[4]Radiasi matahari 100 %8%85%7%fillBlip85%fillBlipGambar 2.5 : Prinsip dasar kolektor plat datar[4]Gambar 2.6 : Proses penyerapan energi panas pada kolektor[4]Radiasi ini selanjutnya jatuh ke absorber penyerap yang biasanya dari aluminium yang dicat hitam. Sehingga akan menyerap kira-kira 80 % radiasi surya. Kemudian mengemisikannya sebagai radiasi gelombang panjang ke cover dan memantulkannya, demikian seterusnya sehingga panas akan terus bertambah. Hal ini karena kaca dan plastik tidak akan melewatkan radiasi gelombang panjang, proses inilah yang disebut efek rumah kaca (green house effect). Jika tidak ada fluida yang dilewatkan, maka panas kolektor akan bertambah sampai kira-kira 150oC. Seandainya ada fluida yang dilewatkan di dalam kolektor, makaRizky Kurniawan (0810913129)10Tugas Akhir Tinjauan Pustakapanas ini akan dipindahkan ke fluida kerja. Perpindahan panas akan lebih maksimal apabila diatas absorber dibuat bersekat-sekat sehingga kontak antara fluida dengan absorber lebih lama.2.4.2 Keseimbangan Energi Pada KolektorKeseimbangan energi pada kolektor ditentukan berdasarkan persamaan energi dimana energi yang masuk ke kolektor sama dengan energi yang keluar dari kolektor seperti yang terlihat pada Gambar 2.7.Qin = Quse + Qloss + U[5](2.10) Qin = ( . ) . Ak . Eglob [6](2.11) Qloss= k . A . (dT/dx)[6](2.12)66% QUseTransportmedium KonveksiKonveksiRadiasi16%Radiasi100% 7%Cover 80% Radiasi Heat ExchangerAbsorber 3%InsulationRefleksi8% RefleksiKonveksi KonduksiRadiasiKOLEKTORTransportmediumGambar 2.7 Keseimbangan energi pada kolektor[3]Kolektor dianalisis sebagai volume atur dan jika ditinjau dalam keadaan stedi, maka U = 0, sehingga menjadi persamaan 2.13 [5]Q in Q use Q loss (2.13 )Dari kesetimbangan energinya, maka effisiensi kolektor dapat ditentukan dari besarnya energi yang digunakan dari kolektor terhadap energi global matahari yang diterima dengan persamaan 2.14 [5]Rizky Kurniawan (0810913129)11Tugas Akhir Tinjauan PustakaOutputInput Q useQ in (2.14)Pengujian yang telah dilakukan oleh Sepriyanto,ST pada tahun 2005 menggunakan kolektor tanpa kaca film dengan spesifikasi kolektor dapat dilihat pada Tabel 2.1Tabel 2.1 Spesifikasi kolektorSpesifikasi KolektorNilaiPanjang kolektor2.2 mLebar kolektor0.9 mLuas kolektor, Ak1.98 mTranmisivitas kaca penutup kolektor, 0.90Absorbsivitas absorber kolektor, 0.95Laju aliran massa, 0.02 kg/sIntensitas radiasi matahari, Eglobal695.9098 W/mTemperatur masuk kolektor, Tin30.561 CTemperatur keluar kolektor, Tout39.597 CTemperatur rata-rata fluida, Tb35.079 CTemperatur absorber, Tabs88.68 CTemperatur lingkungan, Tamb30 CPanas spesifik, Cp4.179.237 j/kgCPanas yang digunakan, Quse755.29Panas masuk kolektir, Qin1.178.106Dari data-data di atas yang telah diolah maka diperoleh efisiensi maksimum yang didapatkan kolektor sebesar 64,11 % [8].2.5 Panas yang Dimanfaatkan Oleh KolektorDilihat dari kesetimbangan energi, energi yang berguna pada kolektor adalah besar energi yang diterima absorber dikurangi dengan kerugian panas kelingkungan dengan persamaan 2.15 dan persamaan 2.16[5]:Q use Q in Q loss ( 2.15 )Q use E glob . A k . . . k eff . m . A k ( T in T a ) ( 2.16 )Rizky Kurniawan (0810913129)12Tugas Akhir Tinjauan PustakaPanas yang diserap kolektor dipengaruhi oleh harga transmisivitas () kaca penutup, harga absorsivitas () dari plat absorber, serta intensitas matahari yang diterima kolektor.Pengaruh transmisivitas dan absorsivitas bahan dengan transmittance absorbtance product seperti Gambar 2.7, d adalah harga reflektivitas dari kaca penutup. Dari proses tersebut maka transmittance absorbtance product adalah persamaan 2.17[5] N ( 2.17 )... [ 1]d 1 1 dBesar harga transmisivitas, absorbsivitas dan refleksivitas dari suatu kaca penutup dipengaruhi oleh sudut jatuh () dari intensitas radiasi matahari (Eglob). Sudut jatuh radiasi matahari ke kaca penutup diasumsikan pada sudut 90o (tegak lurus kolektor), dari tabel harga = 0,85 dan harga d = 0,09. Harga absorbsivitas plat absorber = 0,95 dan harga emitance = 0,89Panas yang diserap kolektor (Qin) dengan persamaan 2.18[5]Q in E glob . A k . . ( 2.18 )Besarnya energi yang dipindahkan kefluida kerja (air) diamana hasil perkalian antara laju aliran massa, (kg/m) dengan panas spesifik, Cp (J/kgC) dan perbedaan temperatur Tin dan Tout, T (C) pada kolektor dinyatakan dengan persamaan 2.19[5]Q use . m .c p . T ( 2.19 )2.6 Kerugian Panas Kolektor Ke LingkunganKerugian panas dari kolektor kelingkungan terjadi tiga daerah yaitu bagian atas kolektor, bagian bawah dan bagian samping. Total kerugian panas secara keseluruhan kelingkungan ditinjau dari keseimbangan energinya, yaitu persamaan2.20[5]Q loss Q in Q use ( 2.20 )Rizky Kurniawan (0810913129)13Tugas Akhir Tinjauan PustakaBesar kerugian panas ke sisi bawah, samping dan atas kolektor dapat dihitung dari harga koefisien perpindahan panas dari sisi-sisi tersebut.Rizky Kurniawan (0810913129)14BAB III METODOLOGI3.1Diagram Alir PenelitianPenelitian dilakukan dengan alur atau langkah-langkah sesuai seperti padaGambar 3.1StartStudi LiteraturPerancangan Kolektor Plat DatarPembuatan Kolektor Plat DatarPemasangan CoverTanpa Kaca Film Persiapan PengambilanData Pemasangan Cover dengan Kaca FilmMengatur Debit Aliran Fluida denganBukaan (1, , )TemperaturFluida Diperoleh TidakYaPerhitungan, Pembuatan Grafik dan Analisa DataEndGambar 3.1 Diagram alir penelitianTugas Akhir Metodologi3.2 Skema AlatGambaran skematik peralatan pengujian pada tugas akhir ini adalah seperti pada Gambar 3.2 di bawah ini.1fillBlip23Gambar 3.2 Skema AlatKeterangan:1.Tanki air (Reservoir)2.Tanki penyimpan air panas (Heat Storage)3.Pemanas air kolektor plat datar (Solar Water Heater)3.3Persiapan Alat dan BahanPada bagian ini menjelaskan tentang peralatan dan bahan-bahan yang dibutuhkan selama penelitian.3.3.1Persiapan AlatPemanas air kolektor plat datar dirancang dengan kemiringan rata-rata 15 sehingga arah radiasi matahari langsung berada tegak lurus terhadap bidang tangkap kolektor ( Dimana sudut bidang tangkap kolektor, = sudut deklinasi matahari, ). Selain itu berfungsi untuk pemanfaatan efek thermosiphon sehingga terjadi proses sirkulasi alamiah dimana fluida yang mengalami pemanasan akanRizky Kurniawan (0810913129)16Tugas Akhir Metodologiberada di atas dan fluida yang bertemperatur lebih rendah berada di bawah, dikarenakan berat jenis air panas lebih ringan dari pada fluida dingin. Kolektor sebagai alat konversi energi radiasi matahari ke energi termal, mempunyai komponenkomponen dasar yang akan menentukan kemampuan konversi energi dari kolektor itu sendiri.Perancangan dan pembuatan kolektor yang dibahas dalam tugas akhir ini meliputi perencanaan, dan pembuatan dari komponenkomponen dasar sebuah kolektor yaitu :1.Penutup kolektor2.Kaca film3.Pipa pengalir satu laluan4.Plat absorber5.IsolasiKomponen utama kolektor surya plat datar yang akan dibuat terdiri dari 5komponen utama dapat dilihat pada Tabel 3.1:Tabel 3.1 Komponen utama dan spesifikasi kolektor surya plat datarNoBagianBahanKeterangan1Penutupkolektor KacaJenis kaca: crystal glass dengantransmisivitas () = 0,902Kaca FilmPlastikJenis kaca film: Merek Perfect guarddengan spesifikasi : Black Titanium 40VLT: 42%, UV Blocked: 99% , TSER:42%, IR Rejected: 35%3Pipa pengalirsatu laluan4PelatAbsorber AluminiumDiameter 0.1 m, panjang 8 m, tebal 0.01m dan konduktivitas termal (k) = 204W/m CAluminiumTebal 0.3 mm, konduktivitas termal (k)= 204 W/m C dan absorbsivitas () =0.955IsolasiPapan MDFTebal 5 cm dan konduktifitas termal (k)= 0,048 W/m CDalam perencanaan dan pembuatan ini beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan antara lain :Rizky Kurniawan (0810913129)17Tugas Akhir Metodologi1.Komponen komponen dasar yang digunakan mudah diperoleh dipasaran.2.Mudah dalam proses pembuatan,pembentukan dan perawatannya.3.Absorber bisa di buka, sehingga cover atas/ kaca penutup harus bisa dibuka atau ditutup dengan mudah.4. Kebocoran yang terjadi diusahakan sekecil mungkin, sehingga dapat mendekati efisiensi yang optimal.3.3.2Desain KonstruksiPerancangan kolektor ini meliputi perencanaan komponenkomponen dasar serta pemilihan bahan yang dibutuhkan sesuai dimensi kolektor seperti terlihat pada Gambar 3.3.Dimensi kolektor surya:Panjang kolektor: 1,22 m Lebar kolektor: 0.64 m Luas kolektor: 0.78 m2Gambar 3.3 Bagianbagian dari rancangan kolektorKeterangan gambar :1.Kaca penutup2.Kaca film3.Pipa pengalir satu laluanRizky Kurniawan (0810913129)18Tugas Akhir Metodologi4.Absorber5.Isolasi bagian samping6.Isolasi bagian bawah7.Rangka kolektor8.Lapisan isolasi diluar rangka dari gabus9. Cover luar dari seng3.3.3Perancangan Bagian-Bagian Utama Kolektor1) Pemilihan kaca penutupMerupakan penutup kolektor yang terbuat dari bahan transparan yang bertujuan untuk menghindari sebesar mungkin kerugian panas yang hilang ke lingkungan baik secara konveksi maupun radiasi serta berfungsi meneruskan radiasi matahari ke pelat absorber.Adapun pemilihan kaca penutup yang dianjurkan harus memiliki sifat-sifat antara lain : Nilai transmisivitas yang besar ( ) Nilai absorbsivitas ( ) dan refleksivitas ( ) Tahan temperatur tinggi dan cukup kuat kecilPada kolektor ini kaca penutup yang digunakan dengan tebal 5 mm dengan nilai transmisivitas ( ) sebesar 0,95.2) Kaca filmPada perancangan ini digunakan kaca film yang memiliki nilai persentase penolakan panas atau TSER (Total Solar Energy Rejection) yang besar selain itu juga memiliki nilai persentase transmisi atau VLT (Visible Light Transmission) yang besar karena merupakan besarnya cahaya yang melewati kaca film sehingga cahaya masuk kolektor surya bisa diteruskan secara optimal. UV Blocked merupakan kemampuan kaca film untuk menolak cahaya ultraviolet bersifat merusak sehingga cat absorber yang terkena tidak memudar sedangkan IR Rejected kemampuan kaca film untuk menolak radiasi matahari maka dari itu digunakan IR Rejected dengan persentase yang kecil karena radiasi matahari sangat mempengaruhi kinerja dari kolektor[9].Rizky Kurniawan (0810913129)19Tugas Akhir MetodologiDari pruduk yang ada dipasaran dengan spesifikasi yang optimal untuk kolektor maka kaca film yang digunakan dengan merek Perfect guard tipe Black Titanium 40 VLT: 42%, UV Blocked: 99% , TSER: 42%, IR Rejected: 35%. Pemasangan kaca film ditempatkan dibawah kaca penutup yang bertujuan untuk menghindari panas matahari langsung dan mengurangi kemungkinan terjadinya kerusakan pada kaca film akibat lingkungan. ( Lampiran B2 ).3) Perancanaan pipa pengalir satu laluanPipa pengalir berfungsi untuk mentransferkan energi termal yang diterima kolektor ke fluida kerja. Disini pipa pengalir yang digunakan adalah pipa aluminium satu laluan diameter 10 mm dengan tebal 1 mm serta panjang pipa 8 m dan konduktifitas (k) 204 W/mC[11]. Karena pipa pengalir hanya satu laluan maka lintasan yang dilalui fluida lebih panjang, sehingga kontak antara fluida dengan pipa satu laluan lebih lama dibandingkan dengan pipa banyak laluan (multi way). Dari hal tersebut diharapkan temperatur keluar (Tout) dari fluida lebih tinggi.4) Plat absorberAbsorber merupakan komponen yang berfungsi untuk menyerap energi termal yang di terima kolektor untuk memanaskan fluida kerja yang dilewatkan. Absorber yang digunakan harus memiliki nilai absorbsivitas dan konduktivitastermal yang besar (k ) serta tahan korosi.Untuk meningkatkan nilai absorbsivitas yang besar plat absorber perlu dilapisi dengan cat hitam pudar/buram sehingga memiliki reflektifitas yang kecil. Pada perancangan ini digunakan pelat aluminium yang memiliki konduktifitas (k)204 W/mC[11] dan dilapisi dengan cat sehingga pelat absorber akan memiliki absorbsivitas () sebesar 0,9.5) Pemilihan isolasiBahan isolasi yang digunakan sebaiknya memiliki konduktivitas termal bahan rendah yang berfungsi untuk mengurangi energi termal yang hilang secara konduksi.Selainitumemilikitebalisolasiyangcukup,praktisdalampenggunaannya, tersedia di pasaran, tahan temperatur tinggi ( 0100lama. Adapun Bahan-bahan isolasi yang di gunakan yaitu : C ) dan tahanRizky Kurniawan (0810913129)20Tugas Akhir Metodologi Papan MDF (Medium Density Fibreboard) merupakan papan serat fiber yang memiliki permukaan yang rata, halus, seragam, padat, dan bebas dari knot dan pola butir. Papan MDF dibuat serat fiber yang dimasukkan ke dalam semacam tempat penampungan dan dicampur dengan lem (glue) dan lilin (wax) kemudian di aduk hingga rata dan di masukkan ke dalam semacam cetakan[10],dengan tebal 5 cm dan konduktivitas termal ( k )[11]. 0, 048 W m 0. C Gabus yang digunakan memiliki ketebalan 5 mm dengan nilaikonduktivitas termal ( k ) sebesar 0, 043 W m 0. C [11]. Papan triplek digunakan untuk menambah isolasi dengan tebal 5 mm memiliki konduktivitas termal ( k ) sebesar 0, 059 W m 0. C [11]. Susunan isolasi yang terletak di dalam rangka kolektor seperti terlihat padaGambar 3.4. Untuk memperkokoh dudukan isolasi di dalam rangka, isolasi bagian bawah dihubungkan dengan baut dengan rangka bagian bawah, sesuai dengan jumlah lubang baut yang terdapat pada bagian bawah rangka.Gambar 3.4 Susunan isolasiKeterangan gambar :1.Penutup Kolektor2.Kayu3.Gabus4.Cover luar dari Seng5.Absorber6.Triplek7.Papan MDFRizky Kurniawan (0810913129)21Tugas Akhir Metodologi3.3.4Alat-alat Ukur yang Digunakan1. SolarimeterAlat ukur yang ini digunakan untuk mengukur intensitas radiasi matahari(Eglob). Prinsip kerja solarimeter menerima radiasi yang terdeteksi melalui suatu detektor, kemudian diolah sehingga menimbulkan signal dalam bentuk arus atau tegangan. Alat ukur intensitas radiasi matahari yang digunakan adalah Haeni Pyranometer 118 SN 10158 sebagai standar kalibrasi dengan konstanta kalibrasi sebesar 12,14 x 103 V-1Wm-2 (1 mV 12,14 W/m2) seperti yang terlihat pada Gambar 3.5.Gambar 3.5 Haenni Pyranometer 118 SN 101582. TermokopelTermokopel adalah sensor dengan prinsip sederhana dalam pengukuran temperatur yang memanfaatkan efek termoelektrik. Rangkaian sederhana dari prinsip termokopel ini adalah timbulnya beda tegangan antara kedua ujung kawat yang berbeda material akibat ujungnya yang disatukan dikenai oleh temperatur yang akan diukur.Termokopel yang digunakan bertipe T (Cu-CuNi), dapat mengukur temperatur antara -50 C sampai dengan 400 C. termokopel ini digunakan untuk mengukur temperatur pada sirip di kolektor parabolik serta pada temperatur keluar kolektor seperti yang terlihat pada Gambar 3.6.Gambar 3.6 Termokopel Cu-CuNiRizky Kurniawan (0810913129)22Tugas Akhir Metodologi3. TermokontrolMerupakan alatukur untukmembaca signalyangdihasilkan oleh termokopel berupa temperatur yang diukur dari kolektor, sehingga terlihatlah angka yang menunjukkan temperatur hasil pengukuran. Merek yang digunakan adalah Krisbow yang mampu membaca suhu dari 01200 C seperti yang terlihat pada Gambar 3.7.Gambar 3.7 Termokontrol4. Multimeter DigitalMultimeter digunakan untuk membaca nilai yang dihasilkan dari alat ukur intensitas radiasi matahari berupa tegangan atau arus yang diperoleh seperti yang terlihat pada Gambar 3.8.Gambar 3.8 Multimeter Digital3.4Parameter-Parameter yang DiukurAdapun posisi yang dikur pada pengujian pemanas air tenaga surya kolektor plat datar seperti pada Gambar 3.9.Rizky Kurniawan (0810913129)23Tugas Akhir MetodologicebfillBlipdaGambar 3.9 Parameter yang diukur pada kolektorKeterangan:a.Temperatur air masuk kolektor (Tin) b.Temperatur air keluar kolektor (Tout) c.Temperatur lingkungan (Tamb)d.Temperatur absorber (T1, T2, dan T3)e.Intensitas matahari (Eglob)3.5Prosedur PengujianAdapun prosedur percobaan, baik menggunakan cover dengan kaca film maupun tanpa kaca film adalah sebagai berikut:1. Mempersiapkan intalasi pengujian, yaitu kolektor plat datar, sumber air, termokopel, termokontrol, solarimeter, multimeter digital, dan stopwatch.2. Pasang perangkat pengujian dan alat ukur pada masing-masing titik uji pada kolektor dan solarimeter.3. Alirkan air kedalam kolektor dengan 3 bukaan yaitu bukan 1, bukaan dan dalam selang waktu 10 menit untuk penutup kolektor dengan dan tanpa kaca film.4. Lakukan pencataan data pengujian.Rizky Kurniawan (0810913129)24Tugas Akhir Metodologi5. Hitung efisiensi kolektor dengan rumus yang ada dengan memasukan parameter-parameter yang didapat dari pengujian.6. Lakukan analisa dan pembahasan terhadap hasil yang didapat dari pengujian dan perhitungan.3.6Penentuan Efisiensi Kolektor3.6.1Tabel hasil pengujianTabel berikut ini merupakan hasil pengujian yang di peroleh dari pemanas air kolektor surya plat datar :A. Kolektor plat datar dengan penambahan kaca filmTabel 3.2 Bukaan 1NoEhyni WaktuTlingTinToutTabs1Tabs2Tabs3Volume(menit)(C)(C)(C)(C)(C)(C)(l)164,723228,138,7424239264,843228,138,7434441364,263228,138,8454141464,183228,139,1414342564,9103228,139,1444241 3,42Tabel 3.3 Bukaan NoEhyni WaktuTlingTinToutTabs1Tabs2Tabs3Volume(menit)(C)(C)(C)(C)(C)(C)(l)164,623228,443,2424640264,643228,442,8424643364,563228,442,5434542464,983228,442,5424542564,9103228,442,9424041 2,31Tabel 3.4 Bukaan NoEhyni WaktuTlingTinToutTabs1Tabs2Tabs3Volume(menit)(C)(C)(C)(C)(C)(C)(l)164,623228,448,1424344264,643228,448,1424344364,563228,448,4434445464,283228,448,5434444564,1103228,448,4424343 1,45Rizky Kurniawan (0810913129)25Tugas Akhir MetodologiB. Kelektor plat datar tanpa penambahan kaca filmTabel 3.5 Bukaan 1NoEhyni WaktuT lingTinToutTabs1Tabs2Tabs3Volume(menit)(C)(C)(C)(C)(C)(C)(l)164,123228,242,5525452264,343228,242,8525452364,463228,242,9525352464,583228,242,8525452564,9103228,242,9525352 3,75Tabel 3.6 Bukaan NoEhyni WaktuT lingT inToutTabs1Tabs2Tabs3Volume(menit)(C)(C)(C)(C)(C)(C)(l)164,223228,448,2565352264,143228,448,1565252364,463228,448,3565252464,283228,448,2555352564,5103228,448,4565251 2,55Tabel 3.7 Bukaan NoEhyni WaktuTlingTinToutTabs1Tabs2Tabs3Volume(menit)(C)(C)(C)(C)(C)(C)(l)164,323228,554,4545353264,443228,554,4545352360,463228,554,2545453464,683228,554,3535352564,5103228,554,3545453 1,743.6.2Perhitungan efisiensiPerhitungan efisiensi kolektor dapat di peroleh menggunakan persaman- persamaan berikut:Data-data yang dibutuhkan :Luas kolektor, Ak= 1.22 m x 0.66 m= 0.78 m2Transmisivitas kaca kolektor, = 0.95Absorbsivitas absorber, = 0.9Intensitas matahari, Eglob= 64,7 x 12,14 W/m2= 785,46 W/m2Temperatur lingkungan, Tlingk.= 32 oCRizky Kurniawan (0810913129)26Tugas Akhir MetodologiTemperatur masuk kolektor, Tin= 28,1 oC Temperatur keluar kolektor, Tout= 38,5 oCSifat air dievaluasi pada persamaan 3.1in TTb out T2 (3.1)Tb 28,1 38, 7 2 33,o40 CMaka dari tabel sifat air pada lampiran B1 diperoleh :T ( oC )Cp ( J/kg.oC )204181,8TbCp404178,4Sehingga dengan interpolasi linier diperoleh :Cp = 4179,52 J/kg.oCSedangkan untuk menghitung laju aliran masa () digunakan persamaan3.2 :.m Q (3.2)Diketahui :Volume air (V)= 3,42 liter = 3,42 dm3 = 0,00342 m3Waktu total (t)= 600 sMassa jenis air(air)= 1000 kg/m3Sehingga:.Vm tRizky Kurniawan (0810913129)27Tugas Akhir Metodologi.m3m 0, 003421200s 1000kg / m3.m 0, 00570kg / s Energi yang dimanfaatkan kolektor (Quse) menggunakan persamaan 2.19 :useQ . m .C p .( outT inT ) 0, 00570kg / .4179,s 252, 527Watt 52J / kg oC.(38, 7 28,1) oC Energi yang masuk ke kolektor (Qin) digunakan persamaan 2.18 :inQ Eglob . kA .. 785, 46watt / m2 .0.78m2 .0, 9.0, 95 523, 822WattSehingga, Untukmenghitungefisiensikolektoryangdiperolehmenggunakan persamaan 2.14 : useQinQ 100x% 252, 527 Watt 100x%523, 822Watt 48, 21%Untuk hasil perhitungan data untuk masing-masing pemanas air kolektor surya plat datar dapat dilihat pada lampiran ARizky Kurniawan (0810913129)28BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 PendahuluanPengujian dilakukan terhadap pemanas air surya kolektor plat datar dengan penambahan kaca film dan tanpa penambahan kaca film pada penutup kolektor dengan intensitas radiasi matahari yang diperoleh dari pengujian adalah dalam milivolt dengan pembaca alat ukur multimeter, kemudian dikonversikan dengan konstanta kalibrasi pada alat ukur intensitas sebesar 12,14 x 103V-1Wm2 (1mV =12,14 W/m2) sehingga diperoleh intensitas radiasi matahari berkisar antara 778,17fillBlipfillBlipW/m2 787,89 W/m2. Sedangkan untuk temperatur masuk (Tin), temperatur keluar (Tout), temperatur lingkungan (Tamb) dan temperatur absorber (Tabs) dari pengujian menggunakan alat ukur temperatur yaitu termokontrol. Pada pemanas air surya kolektor plat datar ini fluida kerja dialirkan masuk ke kolektor dari tanki air (reservoir) dengan mengatur bukaan pada katup yaitu bukaan 1, dan yang nantinya diubah menjadi energi termal melalui pipa laluan dalam kolektor yang akan menuju tanki penyimpan air panas (heat storage) seperti terlihat pada Gambar 4.1(a)(b)Gambar 4.1 : (a) Kolektor dengan penambahan kaca film.(b) Kolektor tanpa kaca film.Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, maka diperoleh hasil berupa data-data (lampiran A) yang akan diolah dan dibahas dalam bagian ini. Berikut adalah uraian lengkap mengenai hasil penelitian.Tugas Akhir Hasil dan Pembahasan4.2 Pengaruh Waktu Terhadap TemperaturSetelah dilakukan pengujian terhadap kinerja kolektor maka didapat hubungan antara pengaruh waktu dengan temperatur masuk dan temperatur keluaran fluida yang dihasilkan. Adapun hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.35040(Tout) Bukaan 130(Tout) Bukaan (Tout) Bukaan 20(Tin) Bukaan 1(Tin) Bukaan 10(Tin) Bukaan 0024681012Waktu (menit)Gambar 4.2 :Pengaruh waktu terhadap temperatur pada kolektor dengan penambahan kaca film605040(Tout) Bukaan 1(Tout) Bukaan 30(Tout) Bukaan (Tin) Bukaan 120(Tin) Bukaan (Tin) Bukaan 100024681012Waktu (menit)Gambar 4.3: Pengaruh waktu terhadap temperatur pada kolektor tanpa kaca filmRizky Kurniawan (0810913129)31Tugas Akhir Hasil dan PembahasanDari Gambar 4.2 dapat dilihat untuk kolektor dengan penambahan kaca filmterhadapmasing-masingbukaanantaratemperaturmasuk(Tin)dan temperatur keluar (Tout) terhadap waktu pengujian selama 10 menit dapat dilihat temperatur keluaran kolektor yang paling tinggi terjadi pada bukaan degan rata- rata temperatur 48,3 C dengan temperatur masuk kolektor rata-rata 28,4 C dengan perbedaan temperatur 19,9 C. Hal ini dikarenakan bukaan membuat aliran air dalam kolektor melambat sehingga waktu untuk memanaskan air dalam kolektor lebih lama dibandingkan bukaan 1 dan bukaan yang membutuhkan waktu lebih sedikit. Pada bukaan 1 memperoleh Tout rata-rata 38,9 C dan Tin rata- rata 28,1 C dengan perbedaan temperatur 10,8 C serta bukaan untuk Tout rata- rata 42,8 C dan Tin rata-rata 28,4 C dengan selisih temperatur 14,4 C. Dapat dilihat untuk bukaan 1 dan bukaan memiliki selisih temperatur yang dihasilkan cukup besar dibandingkan bukaan dan selain itu Tout yang konstan juga terjadi pada bukaan .Sama halnya dengan kolektor dengan penambahan kaca film pada Gambar4.3 untuk kolektor tanpa penambahan kaca film untuk masing-masing bukaan antara Tin dan Tout pada waktu pengujian yang sama selama 10 menit dapat dilihat temperatur keluar yang paling tinggi terjadi pada bukaan dengan Tout rata-rata54,3 C dari Tin berkisar rata-rata 28,5 C dengan perbedaan temperatur 25,8 C. Hal ini disebabkan selain waktu yang dibutuhkan untuk mengalir memanaskan air dalam kolektor yang lambat juga dipengaruhi penutup kolektor yang tidak menggunakan kaca film dimana radiasi yang menuju penutup kolektor lebih banyak ditransmisikan kedalam kolektor jika dibandingkan dengan penambahan kaca film. Pada bukaan 1 diperoleh Tout rata-rata 42,8 C dan Tin rata-rata 28,2 C dengan perbedaan temperatur 14,6 C serta bukaan Tout berkisaran rata-rata48,2 C dan Tin rata-rata 28,4 C dengan selisih temperatur 19,8 C. Hasil temperatur untuk bukaan 1 dan yang diperoleh juga berbeda antara kolektor dengan penambahan kaca film dengan kolektor tanpa penambahan kaca film dengan selisih 3,8 C untuk bukaan 1 dan 5,6 C untuk bukaan .Pada Gambar 4.4 berikut dapat dilihat dengan jelas perubahan temperatur yang signifikan terjadi pada bukaan pada kolektor antara penambahan kaca film dengan tanpa kaca film memiliki perbedaan temperatur 5,9 C. Dimana padaRizky Kurniawan (0810913129)32Tugas Akhir Hasil dan Pembahasanmenit masing-masing dua model uji penutup kolektor dari menit ke-2 sampai menit ke-10 tidak terlihat perbedaan temperatur yang signifikan hanya berkisar0,01C-0,04C hal ini dikarenakan intensitas radiasi matahari (Eglob) yang juga tidak begitu berbeda hanya berkisar 778,17 W/m2-784,24 W/m2. Sedangkan untuk bukaan1danjugamengalamiperbedaanperubahantemperaturbaik penambahan kaca film maupun tanpa kaca film namun perbedaan temperatur yang signifikan terjadi hanya pada bukaan seperti yang terlihat pada Gambar 4.4.30,025,020,015,010,05,00,0 04812Waktu (menit)Penambahan kaca film ()Tanpa kaca film ()Gambar 4.4: Perbandinganperubahan temperatur antara kolektor dengan penambahan kaca film dan tanpa kaca film terhadap waktu.Dari grafik-grafik diatasyang diperoleh dapat disimpulkan dengan penambahan kaca film pada kaca penutup kolektor dapat mengurangi kinerja dari kolektor tersebut. Hal ini dapat dilihat dari selisih temperatur fluida air keluaran kolektor baik itu penambahan kaca film maupun tanpa penambahan kaca film dengan perbedaan yang cukup signifikan.4.3 Debit Aliran Pada KolektorAdapun debit aliran air panas yang dihasilkan oleh kolektor plat datar yang menggunakan penambahan kaca film maupun tanpa penambahan kaca film selama selang waktu 10 menit dengan masing-masing bukaan 1, dan diperoleh debit aliran air panas dapat dilihat pada Gambar 4.5.Rizky Kurniawan (0810913129)33Tugas Akhir Hasil dan Pembahasan0,007000,006000,005000,004000,003000,002000,001000,00000 fillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipDebit penambahan kaca film Debit tanpa kaca filmBukaan 1bukaan 1/2Bukaan 1/4 0,005700,006250,003850,004250,002420,00290Gambar 4.5: Debit aliran pada kolektorPada Gambar 4.5 dapat dilihat perbedaan debit aliran air panas yang palingbanyak terdapat pada kolektor dengan penambahan kaca film dengan bukaan 1menghasilkan debit air panas 0,00570 liter/detik sedangkan kolektor tanpapenambahan kaca film menghasilkan debit air panas 0,00625 liter/detik. Begitujuga untuk bukaan dan pada kolektor dengan penambahan kaca filmmenghasilkan debit masing-masing sebesar 0,00385 liter/detik dan 0,00290liter/detik lebih sedikit dari pada kolektor tanpa penambahan kaca film 0,00425liter/detik untuk bukaan dan 0,00290 liter/detik untuk bukaan . Hal inidikarenakantingginya temperaturkeluarairpanaspada kolektortanpapenambahan kaca film yang terjadi karena efek thermosiphon dimana air yangmengalami pemanasan akan berada di atas dan air yang bertemperatur lebihrendah berada di bawah, dikarenakan berat jenis air panas lebih ringan dari padaair dingin.4.4 Pengaruh Laju Aliran Massa Terhadap Efisiensi KolektorAdapun hubungan pengaruh laju aliran massa terhadap efisiensi kolektordengan penambahan kaca film dan tanpa penambahan kaca film dapat dilihat padaGambar 4.6 dan Gambar 4.7.Rizky Kurniawan (0810913129)34Tugas Akhir Hasil dan Pembahasan60,0050,0040,0030,0020,00 Bukaan 1Bukaan 1/2Bukaan 1/410,000,000,000000,001000,002000,003000,004000,005000,00600fillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipLaju aliran massa (kg/s)Gambar 4.6: Hubungan laju aliran massa terhadap efisiensi kolektor dengan penambahan kacafilm80,0070,0060,0050,0040,0030,0020,00 Bukaan 1Bukaan 1/2Bukaan 1/410,000,000,00000 0,002000,004000,006000,0080fillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipLaju aliran massa (kg/s)Gambar 4.7: Hubungan laju aliran massa terhadap efisiensi kolektor tanpa kaca filmGrafik pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 ini menunjukan bahwapeningkatan laju aliran massa diiringi dengan peningkatan efisiensi. Pada grafikuntuk kolektor dengan penambahan kaca film memiliki efisiensi lebih kecildibandingkan kolektor tanpa kaca film pada setiap bukaan. Adanya penambahankaca film sangat mempengaruhi kinerja kolektor terlihat pada bukaan 1 denganRizky Kurniawan (0810913129)35Tugas Akhir Hasil dan Pembahasanlaju aliran massa rata-rata 0,00570 kg/s dengan efisiensi rata-rata 49,15 % dibandingkan tanpa kaca film dengan laju aliran massa rata-rata 0,00625 kg/s memiliki efisiensi rata-rata 72,99 %, selain itu pengaruh intensitas radiasi matahari (Eglob) juga mempengaruhi laju aliran massa.Sama halnya untuk bukaan dan laju aliran massa serta efisiensi kolektor lebih besar juga terjadi pada kolektor tanpa kaca film dengan laju aliran massa masing-masing 0,00425 kg/s dan 0,00290 kg/s memiliki efisiensi 67,70 % dan 60,76 %. Sedangkan untuk kolektor penambahan kaca film dengan laju aliran massa 0,00385 % dan 0,00242 % memiliki efisiensi 44,17 kg/s dan 38,54 %. Pada grafik dapat dilihat Secara menyeluruh peningkatan laju aliran massa disertai peningkatan efisiensi kolektor tersebut baik penggunaan kaca film maupun tanpa kaca film bergerak mendekati grafik linear.Oleh karena itu, perbedaan temperatur antara masuk dan temperatur keluar kolektor mempengaruhi energi yang dimanfaatkan kolektor (Quse). Semakin besar beda temperatur mengakibatkan semakin besar pula nilai Quse yang diperoleh, begitu juga sebaliknya. Sedangkan untuk intensitas radiasi matahari yang semakin besar menyebabkan energi yang masuk ke kolektor (Qin) juga semakin besar dan sebaliknya. Kedua hal inilah yang nantinya mempengaruhi nilai efisiensi (), karena perbandingan antara energi yang dimanfaatkan kolektor dengan energi yang masuk ke kolektor akan mempengaruhi nilai dari efisiensi kolektor tersebut.Pada grafik berikut dapat dilihat dengan jelas perbedaan efisiensi kolektor antara penambahan kaca film dengan tanpa kaca film dapat diperoleh efisiensi kolektor plat datar seperti pada Gambar 4.8.Rizky Kurniawan (0810913129)36Tugas Akhir Hasil dan Pembahasan80,0070,0060,0050,0040,0030,0020,00 Efisiensi kolektor penambahan kaca filmEfisiensi kolektor tanpa kaca film10,000,000 1BukaanGambar 4.8: Perbandingan efisiensi kolektorRizky Kurniawan (0810913129)37BAB VPENUTUP5.1 KesimpulanSetelah dilakukan pengambilan data, uji kinerja pemanas air tenaga surya kolektor plat datar dengan penambahan kaca film serta analisa terhadap hasil penelitian maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: Telah dibuat pemanas air tenaga surya kolektor plat datar dengan dan tanpa kaca film dengan pengatur bukaan pada katup yaitu bukaan 1, dan . Secara umum penambahan kaca film pada kaca penutup kolektor sangat mempengaruhi kinerja kolektor dengan efisiensi rata-rata kolektor bukaan 1,, dan sebesar 49.15 %, 44.17 % dan 38.54 % dibandingkan tanpa kaca film dengan efisiansi rata-rata 72.99 %, 67.70 % dan 60.76 %. Selainkacafilmfaktoryangmempengaruhiefisiensikolektorsurya dipengaruhi oleh tingkat intensitas radiasi matahari serta perbedaan Tin dan Tout pada kolektor serta peningkatan nilai laju aliran massa berpengaruh terhadap peningkatan efisiensi.5.2 SaranHasil yang telah diperoleh pada penelitian ini sesuai dengan literatur yang ada. Namun demikian, untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan beberapa hal sebagai berikut: Untuk hasil yang lebih akurat, sebaiknya pengambilan data serta pengolahan data dilakukan dengan menggunakan program data. Lakukan penelitian yang lebih lanjut untuk kaca yang bervariasi.DAFTAR KEPUSTAKAAN[1]Srensen, Bent., Renewable Energy,Elsevier Academic Press, Third Edition,London, 2004.[2]Aristomunnandar, Wiranto., Teknologi Rekaya Surya, PT. Pradya Paramita,Jakarta, 1995.[3]Zainuudin, Dahnil., Solar Technik I, Universitas Andalas, Padang, 1988.[4]Zainuddin, Dahnil., Teknologi Energi Surya II, CV. Ferila, Padang, 2010.[5]Zainuddin, Dahnil., Solar technik II, Universitas Andalas, Padang, 1988.[6]Ozisik, M. N., dan Bayazitoglu.Y Element of Heat Transfer, McGraw-Hill,Singapore, 1988.[7]Holman, J. P., Heat Transfer, McGraw-Hill, Intenational Edition, Amerika,1976.[8]Sepryanto., Pembuatan dan Pengujian Pemanas Air Surya MenggunakanPipa Satu laluan dan Isolator, Universitas Andalas, Padang, 2005.[9]Kaca film., http://unggulpribadi.blogspot.com/2010/05/spesifikasi-pentingmemilih-kaca-film.html17-07-13.[10]Papan MDF., http://www.indoho.com/news/cara-pembuatan-mdf/17-07-13.[11]Reynolds, William C dan Henry C. Parkins., Termodinamika Teknik Edisike 5, Diterjemahkan oleh: Filino Harahap, Erlangga, Jakarta, 1996.[12]Kaca Film., http://www.perfectgard.com17-07-13Lampiran AMerupakan hasil pengolahan data seperti berikut:Tabel Pengolahan Data Kolektor Surya dengan Penambahan Kaca FilmPanjang kolektor: 1,22 m Lebar kolektor: 0.64 m Luas kolektor: 0.78 m2Tranmisivitas kaca penutup kolektor = 0,90Absorbsivitas Absorber Kolektor = 0,951.Bukaan (1)EglobWaktuTlingTinTabs rata-rataToutTTin-TlingTbDebitCpNo .mQuseQin(W/m2)(Detik)(C )(C )(C )(C )(C )(C )(C )(l/s)(J/kg (C )(kg/s)1785,4581203228,141,0038,710,6-3,933,40 4179,52 252,527523,82248,212786,6722403228,142,6738,710,6-3,933,404179,52252,527524,63248,133779,3883603228,142,3338,810,7-3,933,45 3,42 4179,51 0,00570 254,909519,77449,044778,1744803228,142,0039,111,0-3,933,604179,49262,054518,96450,505787,8866003228,142,3339,111,0-3,933,604179,49262,054525,44149,87Avg783,5228,138,910,849,152.Bukaan ()EglobWaktuTlingTinTabs rata-rataToutTTin-TlingTbDebitCpNo .mQuseQin(W/m2)(Detik)(C )(C )(C )(C )(C )(C )(C )(l/s)(J/kg (C )(kg/s)1784,2441203228,442,6743,214,8-3,635,802,314179,110,00385238,126523,01245,532784,2442403228,443,6742,814,4-3,635,604179,15231,692523,01244,303783,033603228,443,3342,514,1-3,635,454179,17226,866522,20343,444787,8864803228,443,0042,514,1-3,635,454179,17226,866525,44143,185787,8866003228,441,0042,914,5-3,635,654179,14233,300525,44144,40Avg785,528,442,814,444,173.Bukaan ()EglobWaktuTlingTinTabs rata-rataToutTTin-TlingTbDebitCpNo .mQuseQin(W/m2)(Detik)(C )(C )(C )(C )(C )(C )(C )(l/s)(J/kg (C )(kg/s)1784,2441203228,443,0048,119,7-3,638,25 4178,70 198,941523,01238,042784,2442403228,443,0048,119,7-3,638,254178,70198,941523,01238,043783,033603228,444,0048,420,0-3,638,40 1,45 4178,67 0,00242 201,969522,20338,684779,3884803228,443,6748,520,1-3,638,454178,66202,979519,77439,055778,1746003228,442,6748,420,0-3,638,404178,67201,969518,96438,92Avg781,828,448,319,938,54Tabel Pengolahan Data Kolektor Surya Tanpa Penambahan Kaca Film1.Bukaan (1)EglobWaktuTlingTinTabs rata-rataToutTTin-TlingTbDebitCpNo .mQuseQin(W/m2)(Detik)(C )(C )(C )(C )(C )(C )(C )(l/s)(J/kg (C )(kg/s)1778,1741203228,252,6742,514,3-3,835,35 4179,19 373,515518,96471,972780,6022403228,252,6742,814,6-3,835,504179,17381,349520,58373,253781,8163603228,252,3342,914,7-3,835,55 3,75 4179,16 0,00625 383,960521,39373,644783,034803228,252,6742,814,6-3,835,504179,17381,349522,20373,035787,8866003228,252,3342,914,7-3,835,554179,16383,960525,44173,07Avg782,3028,242,814,672,992.Bukaan ()EglobWaktuTlingTinTabs rata-rataToutTTin-TlingTbDebitCpNo .mQuseQin(W/m2)(Detik)(C )(C )(C )(C )(C )(C )(C )(l/s)(J/kg (C )(kg/s)1779,3881203228,453,6748,219,8-3,638,30 4178,69 351,637519,77467,6522778,1742403228,453,3348,119,7-3,638,254178,70349,861518,96467,4153781,8163603228,453,3348,319,9-3,638,35 2,55 4178,68 0,00425 353,412521,39367,7824779,3884803228,453,3348,219,8-3,638,304178,69351,637519,77467,6525783,036003228,453,0048,420,0-3,638,404178,67355,187522,20368,017Avg780,428,448,219,867,703.Bukaan ()EglobWaktuTlingTinTabs rata-rataToutTTin-TlingTbDebitCpNo .mQuseQin(W/m2)(Detik)(C )(C )(C )(C )(C )(C )(C )l/s(J/kg (C )(kg/s)1780,6021203228,553,3354,425,9-3,541,45 4178,15 313,821520,58360,2832781,8162403228,553,0054,425,9-3,541,454178,15313,821521,39360,1893733,2563603228,553,6754,225,7-3,541,35 1,74 4178,17 0,00290 311,399489,00863,6804784,2444803228,552,6754,325,8-3,541,404178,16312,610523,01259,7715783,036003228,553,6754,325,8-3,541,404178,16312,610522,20359,864Avg772,628,554,325,860,76Lampiran B1Sifat-Sifat Fisik Air H2O Pada Tekanan AtmosfirT, C, kg/m3Cp, J/Kg C01002,284,2178201000,524,181840994,594,178460985,464,184380974,084,1964100960,634,2161120945,254,250140928,274,283160909,694,342180889,034,417Lampiran B2Merupakan spesifikasi kaca film merek Perfect GuardNoTipeSpesifikasi1Light NeutralVLT: 51%, UV Blocked: 99%, TSER: 45%, IR Rejected: 42%2GraphiteVLT: 37%, UV Blocked: 99%, TSER: 58%, IR Rejected: 66%3Dark DiamondVLT: 17%, UV Blocked: 99%, TSER: 69%, IR Rejected: 81%4Dark EmeraldVLT: 15%, UV Blocked: 99%, TSER: 60%, IR Rejected: 61%5Dark TitaniumVLT: 8%, UV Blocked: 99%, TSER: 75%, IR Rejected: 88%6Black Titanium 40VLT: 42%, UV Blocked: 99% , TSER: 42%, IR Rejected: 35%7Black Titanium 60VLT: 16%, UV Blocked: 99% , TSER: 42%, IR Rejected: 61%8Black Titanium 80VLT: 10%, UV Blocked: 99% , TSER: 51%, IR Rejected: 63%LAMPIRAN BfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlipfillBlip