LAPORAN PENGUJIAN MANDIRI

“KOMPOR SURYA”

SEBAGAI TUGAS AKHIR

MATAKULIAH DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK ( PTE 222 )

NAMA ANGGOTA KELOMPOK :

DESTRIA ANGGRIANI

SANDI YULIAN SAPUTRA

YUDHI MURTI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG

2012

KATA PENGANTAR

Seiring dengan bertambahnya kebutuhan energi untuk rumah tangga atau

industri di dunia dan semakin berkurangnya sumber energi fosil.untuk itu

,perlu dilakukan suatu terobosan baru untuk mengurangi penggunaan

energi fosil dan dampak dari itu.

Karena itu,diperlukan penerapan dan pembangunan energi baru

terbarukan di seluruh negara agar mengurangi penggunaan energi yang

berasal dari fosil, dan juga mengurangi pemanasan global dari

penggunaan energi fosil.

Dengan penerapan penggunaan energi baru terbarukan diperkirakan

dapat memenuhi kebutuhan energi untuk negara-negara yang mengalami

krisis energi. Selain itu juga hemat, Energi baru terbarukan memiliki

dampak yang sangat minim dibandingkan penggunaan energi yg

bersumber dari fosil ,karena energi baru terbarukan merupakan energi

yang melibatkan fenomena alam seperti sinar matahari,angin,pasang

surut air laut,pertumbuhan tanaman dan panas bumi.

Untuk itulah kami membahas materi tentang pemanfaatan energi baru

terbarukan yang khususnya energi matahari untuk Kompor Surya. Karena

pemanfaatan energi ini selain hemat juga ramah lingkungan.

Tetapi sekiranya dalam makalah ini ada yang kurang dan sulit

dipahami,harap mengerti. Karena kami juga masih dalam proses

pembelajaran. Saran dan masukan dari teman teman ataupun

pembimbing sangat kami harapkan.

Pangkalpinang,5 Juli 2012

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................... i

Kata Pengantar ......................................................................................... ii

Daftar isi ................................................................................................... iii

Daftar Tabel ............................................................................................. iv

Daftar Grafik ........................................................................................... iv

Daftar Gambar .......................................................................................... v

Bab 1 Pendahuluan.................................................................................. 1

Latar belakang masalah ................................................................. 1

Perumusan Masalah ....................................................................... 2

Tujuan ............................................................................................. 2

Bab 2 Pembahasan materi ...................................................................... 3

Desain kompor energi surya ........................................................... 4

Cara pembuatan.............................................................................. 5

Bab 3 Pengujian dan Analisa ................................................................. 9

Metode pengujian............................................................................ 9

Analisa........................................................................................... 10

Bab 4 Penutup........................................................................................ 12

Kesimpulan ................................................................................... 12

Saran ............................................................................................ 12

Daftar Pustaka ....................................................................................... 13

Lampiran. ............................................................................................... 14

DAFTAR TABEL

Tabel Hasil Pengukuran .......................................................................... 10

Tabel Daya yang digunakan .................................................................... 11

Tabel Hasil Pengujian .............................................................................. 14

Tabel Harga Kebutuhan .......................................................................... 14

DAFTAR GRAFIK

Grafik Pengukuran Suhu ......................................................................... 10

Grafik Daya yang digunakan dalam pengujian ........................................ 11

DAFTAR GAMBAR

Gambar desain kompor surya ................................................................... 4

Gambar cara pembuatan ........................................................................... 5

Gambar Pola 1 ................................................................................ 5

Gambar pola 2 ................................................................................ 5

Gambar pola 3 ................................................................................ 6

Gambar pola 4 ................................................................................ 6

Gambar pola 5 ................................................................................ 7

Gambar pola 6 ................................................................................ 7

Gambar pola 8 ............................................................................... .8

Gambar pola 9 ................................................................................ 8

Gambar pola 10 .............................................................................. 8

Gambar kompor energi surya saat selesai pembuatan............................ 15

Gambar Pengujian percobaan pertama saat selesai pembuatan ........... 15

Gambar pengujian percobaan ................................................................. 16

Gambar hasil pengujian percobaan selama 20 menit ............................. 16

Bab I

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG MASALAH

Seperti yang ada saat ini suplai energi surya dari sinar matahari

yang diterima oleh permukaan bumi sebenarnya sangat luar biasa

besarnya yaitu mencapai joule pertahun. Jumlah energi sebesar itu

setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini

(Minto,2006).

Siapapun yang memerintah di Indonesia harus menghadapi krisis

produksi bahan bakar minyak yang terus menurun, beban impor minyak

dan subsidi bahan bakar minyak yang mencapai Rp 63 triliun per tahun

(Santosa,Iwan,2004).

Kompor adalah salah satu alat pengguna bahan bakar yang sering

digunakan masyarakat. Baik kompor yang menggunakan bahan bakar

minyak maupun bahan bakar gas.

Kompor yang baik tentunya harus mempunyai keamanan dan

keefektifan. Kompor yang sering kita dilihat terkadang menimbulkan

banyak polusi dan juga membahayakan penggunanya. Menggunakan

kompor berbahan bakar minyak dan gas juga membutuhkan biaya yang

cukup besar dalam pemakaiannya.

Dilihat dari keefektifannya, kompor berbahan bakar minyak dan gas

menimbulkan polusi serta rawan akan terjadinya kebakaran. Dengan

adanya hal hal tersebut, tentunya membuat pengguna berat untuk

menggunakannya. Berbeda dengan kompor energi surya yang hemat

energi, bebas polusi serta tidak rawan kebakaran.

Prinsip kerja dari Kompor Energi Surya ini adalah dengan

memanfaatkan pantulan sinar matahari yang difokuskan pada suatu titik,

sehingga nantinya yang dihasilkan mempunyai efektifitas panas lebih

tinggi, hemat, aman, bebas polusi dan lebih murah dari pada kompor yang

dipakai oleh masyarakat pada umumnya.

PERUMUSAN MASALAH

Perumusan masalah pada pembuatan kompor ini adalah :

1. Bagaimana Pemanfaatan pantulan cahaya matahari yang

difokuskan pada satu titik membuat Kompor Energi Surya lebih

aman, efektif dan berenergi tinggi.

2. Menganalisa Daya yang digunakan selama pengujian Kompor

Energi Surya.

3. Menganalisa waktu yang diperlukan Kompor Energi Surya untuk

memasak air dengan massa tertentu.

TUJUAN

Tujuan Mendesain dan merancang serta membuat kompor energy surya

ini adalah untuk :

1. Membuat desain Kompor Energi Surya agar lebih aman, efektif dan

berenergi tinggi, dengan sistem tenaga surya memanfaatkan

pantulan energi yang difokuskan pada satu titik dan dimensi

kompor.

2. Mengetahui efisiensi kalor yang terdapat pada Kompor Energi

Surya.

3. Mengetahui Efisiensi waktu untuk memasak air dengan massa

tertentu.

4. Megetahui daya yang digunakan dalam proses memasak air

5. Mencari solusi yang terbaik untuk pemanfaatan energy baru

terbarukan dan pengurangan penggunaan bahan bakar fosil.

Bab II

PEMBAHASAN MATERI

Pada dasarnya sumber energi di dunia banyak dan tersebar dimana-

mana.Tetapi hanya sebagian saja yang banyak dimanfaatkan oleh

manusia yaitu energi dari minyak bumi, bahan fosil dan gas alam,

sedangkan sumber energi lain seperti sampah dedaunan, kayu, angin, air,

matahari, dan gelombang pasang sedikit sekali dimanfaatkan.

Indonesia merupakan negara yang terletak di garis khatulistiwa, alam

yang berlimpah ruah yang disinari oleh Matahari sepanjang tahun.Sinar

matahari ini adalah energy yang murah dan ramah lingkungan

serta dapat dimanfaatkan untuk memasak, memanggang, merebus, dan

lainnya. Untuk itu kami perancang dan membuat kompor tenaga

surya dengan Prinsip Kerja :

1. Pemusatan cahaya Matahari. Menggunakan kaca yang dibentuk

seperti lup dan mempunyai perinsip kerja seperti lup pula, guna

memokuskan cahaya kearah alat memasak. Menggunakan Seng

yang dapat memantulkan cahaya. Seng digunakan untuk

memusatkan cahaya dan panas Matahari dari area kompor ke arah

area memasak yang kecil, membuat energi lebih terkonsentrasi ke

satu titik dan menghasilkan panas yang cukup untuk memasak.

2. Mengubah cahaya menjadi panas. Menggunakan panci yang

berwarna hitam,karena dapat meningkatkan efektivitas

pengubahan cahaya menjadi panas. Panci berwarna hitam dapat

menyerap hampir semua cahaya Matahari dan mengubahnya

menjadi panas, secara mendasar meningkatkan efektivitas kerja

kompor surya. Semakin baik kemampuan panci menghantarkan

panas, semakin cepat Kompor bekerja.

3. Arah kompor yang Fleksible. Arah kompor dan alat masak bisa

diubah menurut arah matahari.sehingga lebih mudah mendapatkan

cahaya matahari lebih total dari pergerakan matahari.

4. Kerangka kompor berbentuk parabola. Bentuk ini paling efektif

dari bentuk bentuk kompor yang lain. Karena lebih banyak

menangkap cahaya dan lebih mudah memfokuskan cahayanya

Desain Kompor Energi Surya

Hasil Desain yang kami buat berdasarkan pemikiran kami sendiri dan juga

dari data data yang kami peroleh dan kami kembangkan.

Design Sonar cooker

Design : Yudhie

Kaca lup

Arah Pokus cahaya dari lup

Pantulan cahaya

dari kompor

Tutup panci

warna bening

Tiang untuk lup

Tiang penyangga

panci pemasak

Panci pemasak

Tetapi seiring pembuatannya yang sulit dan material yang sulit dicari tidak

mempengaruhi kami untuk merubah desain kami, walaupun hasil

pembuatan pun sedikit berubah seperti desain yang telah direncanakan.

Alat dan Bahan yang diprlukan dalam pembuatan kompor Energi Surya

ini adalah :

Seng : Sebagai kerangka dan juga bahan utama yang digunakan

untuk memantulkan cahaya matahari.

Triplek : Untuk alas bawah dan juga pembentuk kerangka bawah.

Lem : untuk perekat antar sambungan.

Gunting dan Cutter : untuk pemotong bahan.

Pensil : Untuk menggambar pola desain pada bahan.

Baut dan paku : untuk menyatukan dan menyambung kerangka.

Panci : dugunakan sebagai alat untuk memasak. Dalam hal ini

dipilih kaleng yang tipis dan berwarna hitam.

Cara Pembuatan :

1. Menentukan ukuran kompor yang akan dibuat. Dalam pembuatan

kami menggunakan bahan seadanya. Bahan yang kami punya

yaitu 60 cm x 220 cm seng. Sehingga lebar dan panjang kerangka

yang akan kami buat adalah 110 cm x 110 cm.

220 cm

60

cm

Gambar Pola 1

By

: Y

udhie

2. Memotong seng dan menyatukan seng untuk membuat kerangka

110 cm x 110 cm.

110 cm

11

0 c

m

Gambar Pola 2

By

: Yud

hie

3. Dari kerangka 110 cm x 110 cm dabentuk pola persegi enam

110 cm

11

0 c

m

Gambar pola 3

By

: Y

udhie

4. Setelah terbentuk pola persegi enam dibuat lagi persegi enam yang

kecil berukuran diameter 20 cm, di tengah tengah pola persegi

enam besar.

110 cm

11

0 c

m

Gambar pola 4

20 cm

By

: Y

udhie

5. Setelah itu potong setiap sisi persegi enam tersebut dari pinggir

hingga ke tengah sampai batas pola yang kecil. Atau mengikuti

pola gambar, potong yang garis putus putus.

Gambar pola 5

By

: Yud

hie

6. Buat alas dari triplek sesuai pola alas yaitu persegi enam berukutan

diameter 20 cm

Gambar pola 6

20 cm

By

: Y

udhie

7. Lalu pasang triplek pada alas dan paku seng pada triplek alas.kunci

sisi sisinya dengan baut sekrup.

8. Setelah itu bentuk seng menjadi bentuk parabola dengan cara

melenturkan seng hingga setengah lingkaran.

Gambar pola 8B

y : Y

udhie

9. Lekatkan tiap tertemuan sisi dengan baut dan lem agar bentuknya

permanen. Yaitu terbentuk parabola atau setengah bola.

Gambar pola 9

Baut Lem Perekat

By

: Y

udhie

10. Pembuatan kompor selesai.

Gambar kompor selesai dibuat.

Tampak samping

By : Y

udhie

Tampak Atas

By

: Y

udhie

Bab III

PENGUJIAN DAN ANALISA

METODE PENGUJIAN

Metode Pengujian Kompor Energi Surya kami lakukan secara mandiri,

meskipun kami banyak mendapatkan kendala pada saat pengujian

dikarenakan keterbatasan alat penguji dan juga cuaca yang tidak menentu

selalu berubah, akhirnya kami dapat kesempatan melakukan pengujian

pada tanggal 21 Juni 2012 pukul 11:30 – 12:00 di gedung Work Shop

fakultas Teknik. Kami sengaja mengambil waktu berkisar dari jam 11

hingga jam 12 dikarenakan cuaca cerah dan panas matahari pada jam itu

sangat cocok untuk melakukan pengujian ini. Interval waktu pengukuran

kami tiap 5 menit kami mengambil data, dan dalam waktu 25 menit. Jadi

kami melakukan 5 kali pengambilan data.

Langkah-Langkah pengujian kami sebagai berikut:

Pertama, Kami menyiapkan bahan pengujian seperti, Alat ukur temperatur

dalam derajat celcius¸alat ukur massa air, kompor yang sudah siap pakai.

Setelah itu, kompor diletakan di tempat yang strategis terhadap sinar

matahari. Lalu, mengukur massa dan temperatur air yang akan diuji, dan

memasukan air kedalam wadah pemasak pada kompor. Setelah itu kami

melakukan pengukuran temperatur didalam kompor dan disekitar kompor.

Selanjutnya kami melakukan pengukuran temperatur didalam kompor dan

disekitar kompor setiap 5 menit sekali dalam waktu 25 menit. Kami selalu

mencatat setiap hasil dari pengukuran.

ANALISA

Kompor Energi Surya yang kami buat mempunyai dimensi parabola

dengan diameter 60 cm. Kompor Energi Surya akan mempunyai nilai

maksimum apabila dilakukan siang hari pada saat langit cerah.

Dari pengujian yang kami lakukan seperti yang kami jelaskan tadi dengan

massa air 71 gram dalam 5 kali pengambilan data dengan waktu 25 menit

hasil akhir yang kami dapat adalah 71 derajat celcius. Berikut data yang

kami peroleh dari pengujian sebagai berikut :

Tabel Hasil Pengukuran :

Waktu Suhu Sekitar

(ºC) Suhu Dalam kompor

(ºC)

0 menit 33 34

5 menit 34 47

10 menit 34 61

15 menit 33 65

20 menit 32 69

25 menit 33 71

Grafik dari tabel hasil pengukuran :

33 34 34 33 32 33

3447

6165 69 71

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 menit 5 menit 10 menit

15 menit

20 menit

25 menit

Grafik pengukuran Suhu

Suhu Sekitar (ºC)

Suhu Dalam kompor (ºC)

Daya yang digunakan selama proses pengujian (25 menit).

Dimana :

m = massa air (gram)

= heat capacity = 4,186 j/g.˚C

∆T = kenaikan temperatur air pada interpal waktu tertentu(˚C)

t = Interval Waktu (s)

Tabel Daya yang digunakan.

No Massa

air Haet Capacity ∆T (ºC) Interval Waktu( s ) P solar

1

71 4,186

33 1 9807,798

2 47 300 46,56227333

3 61 600 30,21594333

4 65 900 21,46487778

5 69 1200 17,089345

6 71 1500 14,06775067

Grafik Daya yang digunakan dalam pengujian.

46,56227333

30,21594333

21,46487778

17,08934514,06775067

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

5 menit 10 menit 15 menit 20 menit 25 menit

Grafik Daya ( Watt )

Daya ( Watt )

Bab IV

PENUTUP

KESIMPULAN

Kompor Energi Surya sangat hemat, efisien, ramah lingkungan, dan aman

dari bahaya kebakaran. Kompor Energi Surya ini hemat energi karena

tidak menggunakan bahan bakar fosil dan memanfaatkan energi dari sinar

matahari yang melimpah.

Efisiensi yang dapat dicapai oleh Kompor Energi Surya ini ádalah pada

saat hari cerah, matahari bersinar cukup terik, dan pada pukul sepuluh

pagi sampai pukul dua siang. Kompor Energi Surya ini pun juga ramah

lingkungan karena tidak menghasilkan asap yang menimbulkan polusi

udara serta cukup aman dari bahaya kebakaran karena tidak

menggunakan nyala api dalam penggunaannya.

Semakin sempurna desain kompor Energi Surya semakin efektif

digunakan. Dan semakin besar diameter kompor semakin besar energi

yang ditangkap, maka semakin efektif penggunaannya, karena semakin

besar pemokusan energinya. Semakin lama waktu pengujian dengan

cuaca yang cerah dan stabil maka semakin tinggi temperatur kompor.

SARAN

Untuk kesempurnaan dari Kompor Energi Surya ini perlu adanya

pengujian lebih lanjut dan pengembangan dari segi pembuatan maupun

desainnya.

Perlu adanya sosialisasi ke masyarakat agar Kompor Energi Surya ini

dapat dikenal oleh masyakat luas dan juga dapat digunakan oleh

masyarakat Luas bukan hanya untuk edukasi saja.

Daftar Pustaka

Santoso,Iwan(2004),”Revolusi energi atau mati”, http://www.energi.lipi.go.id/, 4 April 2012.

Minto,(2006), ” Minto, Merancang Energi Surya dari Buku SD”, http://www.energi.lipi.go.id, 4 April 2012.

Yuliarto,Brian (2006),´ Alternatif Sumber Energi Masa Depan di Indonesia” http://www.beritaiptek.com/pilihberita/, 4 April 2012.

Yuliarto,Brian (2006),´ Efek Hemat Energi di Negara Industri” http://www.beritaiptek.com/zberita-beritaiptek, 4 April 2012.

Wirodikromo,Sartono.,“Matematika untuk SMU“,Penerbit Erlangga,1996.

Wikipedia, (2012) , “Kompor tenaga surya” http://id.wikipedia.org/wiki/Kompor_tenaga_surya, 5 maret 2012.

LAMPIRAN

Tebel Data Hasil Pengujian

Tabel Harga kebutuhan.

No Nama Barang Banyaknya Harga satuan Total

1 Seng 2 metert Rp18.000 Rp36.000

2 Lakban 1 buah RP 10.000 Rp10.000

3 Sekrup 1/2 ons Rp6.000 Rp3.000

4 Lem alteco 2 buat Rp2.000 Rp4.000

5 Triplek 1 keping Rp5.000 Rp5.000

Jumlah Rp58.000

Waktu pengujian

Hari/tanggal:

Jam:....s/d....

Kondisi cuaca Cerah 11.30 Wib sampai dengan 12.06 Wib

Lokasi Work Shop UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG

Hasil Pengujian

Jam Temperatur sekitar (di luar kompor),Ta

Temperatur di dalam kompor,Tc

Perbedaan temperatur Td=Tc-

Ta

Cooking Power (P solar)

11.30 - 11.35 33 ˚ 34˚ 1˚ 9807,798

11.35 - 11.40 33 ˚ 47˚ 14˚ 46,56227333

11.40 - 11.45 33 ˚ 61˚ 28˚ 30,21594333

11.45 -11.50 33 ˚ 65˚ 32˚ 21,46487778

11.50 - 11.55 33 ˚ 69˚ 36˚ 17,089345

11.55 - 12.00 33 ˚ 71˚ 38˚ 14,06775067

Gambar.Kompor Energi Surya saat selesai pembuatan

Gambar.Pengujian percobaan Pertama Kompor surya saat selesai pembuatan

Gambar. Pengujian percobaan Kompor surya saat selesai pembuatan

Gambar. Saat melihat Hasil pengujian percobaan setelah 20 menit pengujian.

Gambar. Pengujian didepan Laboratorium

Gambar. Pengujian didepan Laboratorium Teknik

Gambar Pengambilan Data Temperatus dalam kompor

Gambar. Pengukuran Temperatur