JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) G-184 Abstrak—Upaya penyaluran air bersih ke daerah pesisir belum dilakukan secara merata sehingga masyarakat masih mengkonsumsi air payau untuk kehidupan sehari-hari. Meskipun telah banyak dikembangkan alat destilasi air laut menjadi air tawar, namun masih memiliki sistem yang kompleks dan biaya yang mahal, sehingga dikembangkan alat destilasi air menggunakan sistem evaporasi uap dengan sumber tenaga matahari. Untuk mengetahui kinerja termal alat destilasi ini, maka dilakukan penelitian dengan metode simulasi menggunakan pendekatan computational fluid dynamic (CFD) menggunakan software GAMBIT 2.4.6 dalam tahap pembuatan domain yang selanjutnya disimulasikan menggunakan software ANSYS FLUENT 13. Simulasi dilakukan pada solar apparatus panel secara three dimensional (3D) menggunakan model turbulensi Realizable k-ε, solar load model dan model radiasi Rosseland. Selanjutnya, simulasi dilakukan dengan variasi kecepatan masuk aliran air ke dalam pipa yaitu 0.01 m/s, 0.02 m/s, 0.03 m/s dan 0.04 m/s. Dari hasil pemodelan dan analisa diketahui bahwa distribusi temperatur terbesar terdapat pada pipa. Energi maksimum yang dapat diterima oleh air adalah 369.591 W/m2 pada pukul 10.00 dengan kecepatan 0.04 m/s. Nilai heat losses yang terjadi pada masing-masing kecepatan berbanding terbalik dengan nilai efisiensi yang menurun setiap jam, rata-rata efisiensi terjadi pada sore hari mulai dari pukul 11.00 – 13.00. Nilai efisiensi rata-rata pada kecepatan 0.01 m/s yaitu 27.6%. Pada kecepatan 0.02 yaitu 30.2%. Pada kecepatan 0.03 yaitu 31.6% sedangkan pada kecepatan 0.04 yaitu 33.4%. Kata Kunci—destilasi, distribusi temperatur, effisiensi, heat losses I. PENDAHULUAN ENURUT data dari Biro Sensus Departemen Perdagangan Amerika Serikat, jumlah penduduk Indonesia mencapai 3,5% jumlah penduduk dunia yakni 253.609.643 jiwa dengan luas wilayah 5.180.053 km2. Jumlah ini menjadikan Indonesia sebagai Negara keempat dengan jumlah penduduk terbanyak di dunia [1]. Laju pertambahan penduduk menyebabkan kebutuhan akan air bersih semakin meningkat. Meskipun Indonesia merupakan Negara Maritim yang 70% atau 3.257.483 km 2 luas wilayahnya adalah perairan, namun perubahan kondisi alam/lingkungan dan ekploitasi daratan yang besar menyebabkan banyak daerah pesisir di Indonesia yang air tanahnya telah terinfiltrasi oleh air laut sehingga perlu pengolahan yang lebih lanjut untuk dapat memanfaatkan air tanah tersebut. Berbagai teknik pengolahan air asin/payau telah dilakukan antara lain: reverse osmosis (RO), elektrrodialisis, destilasi transfer membrane, ion exchange, dan penguapan/evaporasi. Akan tetapi teknik pengolahan air payau tersebut dari segi ekonomis masih terlalu mahal. Maka diperlukan adanya alternatif metoda pengolahan air payau yang memiliki efisiensi pengolahan yang tinggi dan biaya yang relatif terjangkau. Salah satu pengolahan yang relatif murah yaitu dengan cara penguapan menggunakan sinar matahari sebagai sumber energinya (desalinasi surya). Sebelumnya telah dirancang sebuah alat distilasi air payau dengan sistem evaporasi uap tenaga surya yang menggunakan energi matahari untuk proses pemanasan air [2]. Untuk itu dilakukan analisa pemodelan sistem thermal solar apparatus panel dan mensimulasi fenomena fisis yang terjadi menggunakan pendekatan Computational Fluid Dynamic (CFD) sehingga mengetahui distribusi panas dan kerugian panas akibat adanya radiasi, konduksi dan konveksi yang terjadi dalam solar apparatus panel serta pengaruhnya terhadap fase perubahan air payau, pemodelan dan simulasi dilakukan dapat dijadikan dasar untuk mendapatkan hasil desain yang optimal. II. DASAR TEORI A. Alat destilasi air Adanya kontaminasi pada air tanah mendorong masyarakat mengembangkan beberapa metode untuk menghasilkan air bersih baik dengan menggunakan penyaringan bertahap maupun menggunakan penyulingan (distilasi). Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Alat distilasi air menggunakan konsep perbedaan titik didih atau titik cair dari zat kimia penyusun air tersebut. Pada sistem ini terjadi 2 proses yaitu proses penguapan (evaporation) dan dilanjutkan dengan proses Analisa Kinerja Termal Solar Apparatus Panel pada Alat Destilasi Air Payau dengan Sistem Evaporasi Uap Tenaga Matahari Menggunakan CFD Nadia Handayani, Taufik Fajar Nugroho, dan Sutopo Purwono Fitri Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: taufikfajar@its.ac.id, sutopopf@its.ac.id M