laporan perpan

HASIL PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS (RADIASI)

LAPORANSEBAGAI SYARAT UNTUK MEMENUHI SALAH SATU TUGAS MATA KULIAH PERPINDAHAN PANAS

Disusun oleh :

Andika Muhammad Taufik

111711001

2A

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012/2013

Judul : Perpindahan Panas pada Sistem Solar Water Heater dan Alat Pengering dengan

Kolektor Surya

Tujuan :

Untuk mengetahui proses perpindahan panas pada solar water heater.

Untuk mengetahui energi perpindahan panas pada plat hitam dan plat putih.

Untuk mengetahui efisiensi dari solar water heater pada plat hitam dan plat putih.

Dasar Teori :

Mekanisme perpindahan panas dibagi menjadi tiga, yakni :

1. Aliran panas konduksi

2. Aliran panas konveksi

3. Aliran panas radiasi

Radiasi mendeskripsikan setiap proses dimana energi bergerak melalui media atau melalui ruang,

yang akhirnya akan diserap oleh benda lain, gelombang yang diserap oleh benda adalah gelombang

elektromagnetik. Perpindahan panas secara radiasi terjadi karena adanya perjalanan foton yang tak

terorganisasi. Setiap benda terus menerus memancarkan foton secara serampangan didalam arah, waktu,

dan energy netto yang dipindahkan oleh foton tersebut, diperhitungkan sebagai panas. Persamaan dasar

radiasi adalah sebagai berikut :

q = α x A x (T14 – T2

4)

note :

q = laju perpindahan panas [W]

A = luas perpindahan panas [m2]

α = konstanta Stefan Boltzman

T1, T2 = temperature permukaan 1,2 [oC]

Dengan kata lain Radiasi dapat kita sebagai perpindahan panas dari temperatur tinggi ke

temperatur rendah akibat gerakan foton-foton yang bergerak serampang atau proses berpindahnya energi

akibat beda temperatur karena adanya pancaran.

Pada perpindahan secara radiasi, panas ditransfer melalui gelombang-gelombang yaitu

gelombang elektromagnetik, dimana kecepatan gelombang tersebut sama dengan kecepatan cahaya.

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat,

dapat merambat dalam ruang hampa. Gelombang elektromagnetik ini didasarkan pada hipotesis James

Clark Maxwell.

Data Pengukuran

Table 1

NO

Plat Hitam Plat Putih

QR

W/m2Fan Ket

T

Plat

(0C)

T

Kaca

(0C)

T air

input

(0C)

T air

output

(0C)

Volu

me

(GPH)

T

Plat

(0C)

T

Kaca

(0C)

T air

input

(0C)

T air

output

(0C)

Volu

me

(GPH)

1 31 37,0 29,4 34,4 6 33,8 35,2 30,6 32,0 6 722 On Cerah

2 37 35,2 29,2 33 6 30 39 30 350 6 725 On Cerah

3 30,4 35,5 29 34,7 6 29,5 34,8 29,8 30,6 6 738 On Cerah

4 30,6 32,5 30 31 5 30 39 29,4 33,3 5 175 On Berawan

5 30,9 32,2 29,5 31,6 5 27,5 32,7 28,4 30,6 5 735 On Cerah

6 30,0 34,3 28,6 32,5 4 27,7 37,3 29,8 33,5 4 734 On Cerah

7 30,1 35,7 29,6 34,1 2,5 30,5 41,6 29,6 30,6 2,5 751 On Cerah

8 29,8 34,3 30,1 30,7 8,5 30,3 36,8 30 34,4 8,5 159 On Mendung

9 30,1 32 29 31 8,5 30,3 34,6 29,2 37 8,5 172 On Mendung

10 34,6 30,7 29,9 30,9 8,5 28,9 33 28,5 31,9 8,5 283 On Mendung

Table 2

No. Waktu

Plat hitamQR

W/m2Fan KetT air in

(0C)

T air out

(0C)

Volume

(GPH)T plat (0C)

1 10.31 27,8 28,7 7,5 29 765 Off Cerah

2 10.41 30,7 32,4 7,5 29,6 757 Off Cerah

3 10.51 31,4 33,4 7,5 29,7 758 Off Cerah

4 11.01 31,6 35,3 7,5 38 759 Off Cerah

5 11.11 31,8 36,4 7,5 30,8 762 Off Cerah

6 11.21 32 35,4 7,5 27,5 758 Off Berawan

7 11.31 33,8 35,8 7,5 28,3 766 Off Cerah

8 11.41 34,2 36,2 7,5 28,8 776 Off Cerah

Tabel 3

Tplatkolektor

(oC)

Tplatkaca

(oC)

Tdindingpengering

(oC)

Tudaradipengering

(oC)

QR

(W/m2)

42 39 45 47 779

Analisis data

Perhitungan

1. Plat hitam

NOPlat Hitam QR

W/m2T Plat (0C) T Kaca (0C) T air input(0C) T air output (0C) Volume (GPH)

1 31 37,0 29,4 34,4 6 722

Dik :ε = 0,57

σ = 5,669 x 10-8 W/m2 K4

A = 0,49 m2

Tkaca = 37,0 oC = 310 K

QR = 722 W/m2

Dit : Q pada plat hitam

Jwb :

qhitam = ƐPlat hitam x σ x Akacaplathitam x Tkaca4

= (0,57) x (5,669 x 10-8 W/m2 K4) x (0,49 m2) x (310)4

= 146,22 W

Karena Qradiasi satuannya W/m2, maka dibuat persamaan

qhitam = ƐPlat hitam x σ x Akacaplathitam x Tkaca 4

m2

= 137,02W

m2

= 146,22 W/m2

ηhitam = qhitamQradiasi

= 146,22W /m2

722W /m2 x 100%

= 20,25 %

2. Plat putih

Plat Putih QR

W/m2T Plat(0C) T Kaca (0C) T air input(0C) T air output (0C) Volume (GPH)

33,8 35,2 30,6 32,0 6 722

Dik : TKaca = 35,2 °C = 308,2 K

ƐSeng putih = 0,23 (diasumsikan bahwa material seng)

σ = 5,669 x 10-8 W/m2 K4

Akacaplatputih = 0,49m2

Qradiasi = 722 W/m2

Dit : qputih??

Jawab

qplatputih= ƐSeng putih x σ x Akacaplatputih x Tkaca4

= (0,23) x (5,669 x 10-8 W/m2 K4) x (0,49 m2) x (308,2 K)4

= 57,64 W

Karena Qradiasi satuannya W/m2, maka dibuat persamaan

qplatutih = ƐPlat putih x σ x Akacaplatputih xT kaca 4

m2

= 57,64W

m2

= 57,64 W/m2

ηplatputih = qputihQradiasi

= 57,64W /m2

172W /m2 x 100%

= 7,98 %

Pembahasan

Pada hasil percobaan tabel 1 didapat bahwa nilai Q pada plat hitam lebih besar dibandingkan

dengan Q pada plat putih sehingga nilai efisiensi yang dihasilkan lebih besar pada Q plat hitam 20,25%

sedangkan nilai Q pada plat putih sebesar 7,98%. Hal ini disebabkan plat hitam lebih efektif dalam

menyerap panas dibandingkan dengan plat putih, akibatnya temperature air output pada plat hitam cukup

tinggi yakni 34,4 sedangkan temperature air output pada plat putih adalah 32,0, namun secara keseluruhan

data yang didapat tidak terlalu bagus karena cuaca pada saat praktikum mempengaruhi nilai temperature

pada plat, sehingga pada saat cuaca mendung temperature air output pada plat hitam hanya bernilai

30,9oC sedangkan pada plat putih adalah 31,9oC, selain cuaca, kecilnya nilai temperature air output

disebabkan karena fan on sehingga temperature fluida setelah melewati plat akan turun kembali.

Pada tabel kedua didapat temperature akhir 36,2 oC dalam waktu 1 jam dan fan dalam kondisi off,

sedangkan temperature yang diinginkan adalah sebesar 40 oC. tidak tercapainya temperature yang

diinginkan dikarenakan kurangnya waktu yang diperlukan untuk mencapai temperature yang diinginkan

dan kecilnya nilai efisiensi penyerapan pada plat hitam yang digunakan, keadaan cuaca pun berpengaruh

terhadap radiasi yang dipancarkan matahari.

Pada tabel ketiga berdasarkan hasil percobaan yang sudah dilakukan pada kolektor surya,

penyerapan radiasi cukut tinggi yakni sebesar 42oC, kolektur surya berfungsi sebagai alat pengering,

udara hasil radiasi berpindah kealat pengering dan temperature pada alat pengering sebesar 47oC,

besarnya temperature pada alat pengering diakibatkan udara akibat radiasi cukup tinggi.

Kesimpulan

Nilai efisiensi penyerapan panas plat hitam lebih besar dibandingkan dengan plat putih.

Energy panas yang dipancarkan plat akibat radiasi sinar matahari cukup untuk memanaskan fluida yg

mengalir diatas plat atau juga sebagai alat pengering.

HASIL PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS (HEAT PUMP)

LAPORANSEBAGAI SYARAT UNTUK MEMENUHI SALAH SATU TUGAS MATA KULIAH PERPINDAHAN PANAS

Disusun oleh :

Yogi Abdul Muis

111711031

2A

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012/2013

HASIL PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS (RADIASI)

LAPORANSEBAGAI SYARAT UNTUK MEMENUHI SALAH SATU TUGAS MATA KULIAH PERPINDAHAN PANAS

Disusun oleh :

Catharina Lucky Dwijayati

111711006

2A

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012/2013

HASIL PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS (RADIASI)

LAPORANSEBAGAI SYARAT UNTUK MEMENUHI SALAH SATU TUGAS MATA KULIAH PERPINDAHAN PANAS

Disusun oleh :

Ari Heryadi

111711004

2A

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012/2013

HASIL PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS (HEAT PUMP)

LAPORANSEBAGAI SYARAT UNTUK MEMENUHI SALAH SATU TUGAS MATA KULIAH PERPINDAHAN PANAS

Disusun oleh :

Regia Erfawinanda

111711025

2A

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012/2013

HASIL PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS (HEAT PUMP)

LAPORANSEBAGAI SYARAT UNTUK MEMENUHI SALAH SATU TUGAS MATA KULIAH PERPINDAHAN PANAS

Disusun oleh :

Puji Ambriani

111711023

2A

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012/2013