TKES – TET15 TET15 2C
TUGAS PRAKTIKUM TEKNIK KONVERSI ENERGI SURYA Rancang Bangun Kompor Surya ( Sola Solarr Cooke Cookerr )
“
”
Dosen Pembimbing : Riise Entikaria Rachmanita, M.Si
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Oleh: Andi Rahman Hidayat Arif Rohman Rahmad Aldiansyah Erlin Sangettiyaning Lukarno P. Septian Bayu Kurniawan Moh. Ishom
(H41151899) (H41151646) (H41152055) (H41151421) (H41152049) (H41152051)
PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN JURUSAN TEKNIK POLITEKNIK NEGERI JEMBER 2018
3
I.
TUJUAN PRAKTIKUM
Berdasarkan tugas praktikum mengenai “Rancang Bangun Kompor Surya (Solar Cooker)” ini, memiliki tujuan antara lain : 1. Untuk dapat membuat atau membangun solar cooker berdasarkan kreativitas dan atau referensi jurnal; 2. Untuk dapat mengaplikasikan hasil pembuatan dari solar cooker sebagai keperluan memasak dilihat dari efisiensi.
II. DASAR TEORI
1.
Definisi Kompor Surya (Solar Cooker) Oven
surya atau kompor
tenaga
surya adalah
perangkat
masak
yang
menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi. Berhubung kompor jenis ini tidak menggunakan bahan bakar konvensional dan biaya operasinya rendah, organisasi kemanusiaan
mempromosikan
penggunaannya
ke
seluruh
dunia
untuk
mengurangi penggundulan hutan dan penggurunan, yang disebabkan oleh penggunaan kayu sebagai bahan bakar untuk keperluan memasak. Ada berbagai jenis kompor surya. Semuanya menggunakan panas dari cahaya Matahari untuk memasak makanan. Beberapa prinsip dasar kompor surya adalah sebagai berikut: a. Pemusatan cahaya Matahari. Beberapa perangkat, biasanya berupa cermin atau sejenis bahan metal/logam yang memantulkan cahaya, digunakan untuk memusatkan cahaya dan panas Matahari ke arah area memasak yang kecil, membuat energi lebih terkonsentrasi ke satu titik dan menghasilkan panas yang cukup untuk memasak. b. Mengubah cahaya menjadi panas. Bagian dalam kompor surya dan panci, dari bahan apapun asal yang berwarna hitam, 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 dan oven bekerja. c. Memerangkap panas. Upaya mengisolasi udara di dalam kompor dari udara di luarnya akan menjadi penting. Penggunaan bahan yang keras dan bening seperti kantong plastik atau tutup panci berbahan kaca memungkinkan cahaya untuk masuk ke dalam panci. Setelah cahaya terserap dan berubah jadi panas, k antong plastik atau tutup berbahan gelas akan memerangkap panas di dalamnya seperti efek rumah kaca. Hal ini memungkinkan kompor untuk mencapai temperatur yang sama ketika hari dingin dan berangin seperti halnya ketika hari cerah dan panas. 2. Kompor Surya Tipe Box Kompor surya type kotak menurut Bergler, (1999); pancinya berada dalam lingkungan yang terisolasi oleh dinding, dengan kaca reflektor di bagian atas yang sering disesuaikan sandarannya terhadap sinar datang. Kompor surya kotak memanfaatkan kedua sinar radiasi langsung dan baur. Solar cooker type box adalah jenis kompor untuk memasak dengan sumber panas berasal dari sinar matahari. Konstruksinya berupa kotak dilengkapi dengan reflektor datar, tutup kaca dan pelat absorber. Cara kerja kompor surya ini, yakni peralatan memasak diletakkan di atas pelat absorber, dan radiasi sinar matahari yang diterima pelat absorber digunakan untuk memanaskan makanan. Proses memasak pada kompor surya tipe kotak ini, berlangsung pada temperatur rendah.
3. Kompor Surya Tipe Panel Kompor surya berbentuk panel ini sangat murah biayanya, terbuat dari panel yang berkilat untuk mengarahkan sinar matahari pada panci pemasak yang diselubungi oleh kantong plastik (tahan panas). Model yang paling umum adalah "CooKit", dikembangkan sejak tahun 1994 oleh Solar Cookers International. Kompor jenis ini
seringkali diproduksi secara lokal dengan cara menempelkan bahan pemantul cahaya seperti kertas aluminium di atas kepingan karton/kardus yang dipotong secara khusus. Kompor jenis ini ringan dan dapat disimpan dengan cara melipatnya. Jika kompor ini dipasang, ukurannya sekitar 1 m x 1.3 m. Di Amerika Serikat, jika menggunakan materi yang dibeli secara grosir, biaya pembuatannya berkisar USD 5. Namun, "CooKit" juga dapat dibuat dari bahan-bahan bekas seperti kardus bekas dan kertas alumunium dari bagian dalam kotak rokok. Kompor "CooKit" merupakan kompor surya yang dapat menghasilkan panas yang rendah sampai dengan sedang. Kompor ini dengan mudah dapat mencapai temperatur untuk mempasteurisasikan air atau memasak beras. Pada hari yang cerah, sebuah "CooKit" dapat mengumpulkan tenaga matahari cukup untuk memasak nasi, daging atau sayuran bagi keluarga dengan tiga sampai empat orang anak. Keluarga yang lebih besar jumlahnya dapat menggunakan 2 buah kompor atau lebih. Untuk menggunakan kompor panel, kita harus melipatnya hingga berbentuk mangkuk. Makanan ditempatkan dalam panci berwarna gelap dan tertutup rapat. Kemudian panci dibungkus dengan plastik bening yang diikat atau dijepit erat dan diletakkan di dalam kompor. Kompor ditempatkan di bawah matahari hingga makanan matang, umumnya membutuhkan waktu beberapa jam untuk memasak makanan bagi sebuah keluarga. Untuk mempercepat waktu memasak, panci dapat ditaruh di atas tongkat atau kawat sehingga udara panas dapat bersirkulasi di bawahnya. Kantong plastik tahan panas (yang biasa digunakan untuk memanggang dalam oven konvensional) dapat digunakan kembali selama lebih dari sebulan. Namun demikian, kantong plastik jenis apapun dapat digunakan asalkan kantong plastiknya tidak langsung bersentuhan dengan panci yang panas dan menjadi meleleh, misalnya dengan memasang rak kawat atau tongkat. Fungsi kantong plastik ini adalah untuk memerangkap udara panas di sekitar panci. Hal ini tidak diperlukan pada hari yang sangat cerah dan tak berangin.
Produk yang mutakhir adalah "HotPot" yang dikembangkan oleh US NGO Solar Household Energy, Inc. Perangkat masak ini berupa suatu panci gelas besar dengan penutup gelas dan didalamnya tergantung panci hitam. Rancangan ini mempunyai kelebihan berupa hasil pemanasan yang sangat merata karena sinar matahari dapat mencapai seluruh bagian panci selama masa pemasakan. Keuntungan lainnya adalah penutup panci yang bening memungkinkan kita mengawasi makanan yang dimasak tanpa membuka penutupnya. "HotPot" merupakan alternatif dari penggunaan kantong plastik dalam kompor surya berbentuk panel. 4. Kinerja Kompor Surya Kinerja dari kompor surya di nilai dari besarnya Efisiensi yang dapat dihasilkan. Efisiensi solar cooker di definisikan sebagai perbandingan energi yang dihasilkan dengan energi yang digunakan, besarnya dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (Sharma, 2004) : =
. . ∆ . . ∆
Menurut Pramuang (2005), nilai radiasi Iavg
ditentukan dengan menggunakan
persaaman, = . + /
III. METODOLOGI a. Alat dan Bahan
- Kardus minuman - Kertas karton - Double tip - Lem kayu - Alumunium Foil - Kertas manggis warna hitam
- Cutter - Gunting - Plastik Bening - Penggaris - Spidol dan Pensil
b. Prosedur Kerja
1. Mencari contoh jurnal yang digunakan sebagai referensi penggabungan ide secara kelompok dan teoritis. 2. Menyiapkan alat dan bahan 3. Merancang bangunan solar cooker yang akan dibuat untuk ditentukan ukuran dari panjang, lebar maupun tinggi box. 4. Menyiapkan ukuran yang akan digunakan sebagai reflektor dengan persamaan panjang dari keempat reflektor sama 5. Mengukur kardus minuman sesuai dengan rancangan dimana ukuran box ditambah kembali dengan potongan karton untuk menambah sisi alas pada kardus (box). 6. Sisi pinggir samping dari kardus atau box tersebut diberikan alumunium foil sebagai penangkap cahhaya untuh dapat dibiaskan, dan alasnya diberi kresek warna hitam. 7. Menggunting kertas karton sebanyak 4 bagian dengan panjang dan lebar yang sama kemudian dilapisi dengan alumunium foil. 8. Bagian reflektor diletakkan di sisi atas karton dengan 2 bagian menempel. 9. Menggabungkan tiga reflektor dari sisi kanan, kiri dan tengah menggunakan lem kayu dan double tip 10. Memasang reflektor satunya pada bagian depan kardus karton untuk memfokuskan biasan. 11. Mengatur arah reflektor pada bagian sisi samping menghadap 1/3 atas.st
IV. HASIL DATA
Berdasarkan hasil perancangan yang kami gunakan pada “Rancang Bangun Kompor Surya (Solar Cooker)” dengan mengkombinasikan tipe box dan tipe panel ini menggunakan rancangan sebagai berikut :
Gambar. Desain Kompor Surya (Solar Cooker) Dengan ukuran pada kompor sebagai berikut : Panjang Box
= 50,5 cm
Lebar Box
= 30,8 cm
Tinggi Box
= 11 cm
Panjang reflektor sisi depan dan belakang
= 50,5 cm
Lebar reflektor sisi depan dan belakang
= 32 cm
Panjang reflektor sisi kanan dan kiri
= 49 cm
Lebar reflektor sisi kanan dan kiri
= 32 cm
Sehingga didapatkan luas dari box untuk wadah panci sebagai berikut : Luas Box
= panjang box . lebar box = 50,5 cm x 30,8 cm = 1555,4 cm2 = 0,15554 m2
V. PEMBAHASAN
Berdasarkan praktikum yang kami lakukan pada hari senin, 02 April 2018 tentang kompor surya ini, dimana diberikan pengantar dan prinsip kerja dari kompor surya. Yang mana dalam komponen kompor surya terdapat dua bagian penting didalamnya, antara lain reflektor dan absorben. Reflektor merupakan bagian yang digunakan untuk menerima cahaya matahari secara langsung yang berfungsi untuk dapat dibiaskan secara langsung pada bagian kompor. Untuk bahan pembuatan reflektor ini dia yang berjenis bisa memantulkan cahaya atau sinar contohnya alumunium foil, cermin, seng dll. Semakin luas permukaan reflektor maka hasil panas dari cahaya yang didapatkan semakin ban yak. Selain itu untuk absorben ini digunakan untuk menangkap cahaya atau mengumpulkan panas yang dibiaskan oleh reflektor. Sehingga bahan yang digunakan harus yang mudah menyerap panas, conto hnya serbuk kayu, kaca, plastik, kresek warna hitam, dll. Pada kompor surya yang kami buat ini menggunakan kombinasi tipe box dan tipe panel. Dimana box ini berperan sebagi absorber sekaligus tempat wadah pancin ya, dan panel berperan sebagai reflektornya. Perancangan ini menggunakan variasi panel 3/1, untuk 3 reflektor berperan sebagai penerima cahaya secara langsung untuk dipantulkan kembali pada reflektor 1 yang ada pada bagian box depan. Sehingga panas yang dihasilkan bisa dimanfaatkan pada bagian samping-samping reflektor. Untuk rancangan pada bagian box dibuat tidak terlalu tinggi agar panas bisa ditransfer secara langsung secara asumsi. Bahan yang kami gunakan pada bagian reflektor ini memakai alumunium foil agar fokus yang didapat saat sinar matahari datang bisa dipantulkan dengan baik. Pada sisi bagian samping box kita beri alumunium foil juga sehingga panas bisa dihantarkan dengan baik pada bagian sekitaran alat masakan. Untuk bagian absorber, bahan yang kami gunakan yakni kertas manggis warna hitam yang terletak disisi alas box. Dari hasil asumsi yang kami perkirakan tersebut juga diperkuat dengan jurnal yang kami dapatkan Elamin O.M Akoy (2015) yang hasilnya efisiensi terbaik dari
kompor surya ada pada tipe box dan panel. Dikarenakan kalor yang masuk pada bagian kompor surya tidak serta merta mudah terbuang.
VI. PENUTUP a. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan pembuatan solar cooker yang kami buat dari hasil tersebut dapat diambil kesimpulan, sebagai berikut : 1.
Perancangan kompor surya (Solar Cooker) yang kami buat yakni kombinasi dari Tipe Box dengan Tipe Panel dengan inspirasi dari hasil evaluasi jurnal Elamin O. M. Akoy dan Abdalla I.A; Design, Construction and Performance Evaluation of Solar Cookers. Dimana untuk mengurangi nilai kalor yang terbuang secara lebih dapat menggunakan tipe box dan untuk menangkap cahaya matahari agar dapat dibiaskan dengan baik diefektifkan dengan model pembuatan panel, sehingga cahaya yang memancar pada reflektor dapat dibiaskan pada box yang diberi adsorben warna hitam.
2. Berdasarkan simulasi pengujian secara sederhana yang kami lakukan dengan pengujian dibawah sinar matahari. Kompor surya yang kami buat hanya bisa berfungsi memanaskan air tetapi tidak secara mendidih. Namun, terlihat dari perubahan suhu yang dihasilkan. Namun, perlu pengujian secara lebih efektif dalam pengujiannya.
b. Saran
Berdasarkan proses pembuatan kompor surya yang kami lakukan ada bebeapa evaluasi yang perlu diperhatikan dalam pelaksanaanya, dimana perlunya penambahan bahan dalam menunjang pembuatan kompor surya ini. Sehingga, ide yang kami berikan tidak terbatasi dengan perlatan dan saran yang ada. Serta, perlu adanya pengujian secara intensif untuk dapat menghitung efisiensi yang ada.
DAFTAR PUSTAKA
Akoy, Elamin O.M, dkk. 2015. Design, Construction and Performance Evaluation of Solar Cookers. Sudan : American Institute Of Science Hatuwe, Azmain Noor, dkk. 2010. Studi Eksperimen Kinerja Kompor Surya Tipe Kotak Dengan Kombinasi Reflektor Datar Dan Parabola. Ambon : Politeknik Negeri Ambon
