1. RANCANG BANGUN RUANGAN DINDING LILIN
TUGAS AKHIR
JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI
Presented by :
MAULIDAH HAYATI SIMAMORA
EN 6-A
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
2013

2. INTISARI
Perbedaan temperatur yang cukup tinggi adalah tujuan
yang ingin dicapai dalam pengerjaan tugas akhir ini.
Aspek terpenting yang perlu diperhatikan untuk mencapai
perbedaan temperatur yang tinggi adalah besar nilai
ketebalan dinding. Dinding yang semakin tebal akan
menghambat panas yang masuk ke dalam ruangan lebih
besar juga.
Dengan melakukan percobaan selama 5 hari dan
menggunakan aluminium yang memiliki ketebalan 0,5mm
untuk setiap platnya sebagai bahan untuk ruangan dengan
lilin setebal 150mm di setiap dindingnya, maka perbedaan
temperatur terbesar yang dapat diperoleh adalah sebesar
7˚C. Laju aliran panas rata-rata terbesar yang dapat
diperoleh adalah sebesar 1,00333 W.

3. LATAR BELAKANG
Rumah Lilin merupakan sebuah rumah yang disetiap sela
keempat dindingnya akan diletakkan lilin. Dengan ini diharapkan
udara didalam ruangan dapat dikondisikan secara alamiah,
dimana saat siang hari ketika suhu udara lingkungan panas,
panas yang masuk ke dinding rumah ini akan diserap oleh lilin
terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam ruangan sehingga lilin
mencair. Oleh karena sebagian panas sudah diserap lilin, maka
panas yang masuk ke dalam ruangan pasti akan menjadi rendah
sehingga suhu ruangan tetap sejuk. Pada saat malam hari ketika
suhu udara lingkungan dingin, maka lilin yang mencair tadi akan
melepaskan panasnya ke dalam ruangan sehingga lilin kembali
membeku. Oleh karena panas yang dilepaskan lilin tadi kedalam
ruangan, maka suhu ruangan akan menjadi hangat.

4. BATASAN MASALAH
1. Menganalisa perpindahan panas
konduksi.
2. Menghitung volume lilin yang
digunakan.
3. Kondisi udara didalam ruangan yang
diinginkan.

5. PERPINDAHAN PANAS
1. Konduksi
Konduksi adalah sebuah mekanisme perpindahan
panas dimana energi dipindahkan dari temperatur
tinggi ke temperatur rendah dengan melalui gerakan-
gerakan elektron.

6. JIKA GRADIEN SUHU (TEMPERATURE GRADIENT) PADA KETIGA
BAHAN IALAH SEPERTI TERGAMBAR ITU, ALIRAN KALOR DAPAT
DITULISKAN SEBAGAI
PERLU DIINGAT BAHWA ALIRAN KALOR PADA SETIAP BAGIAN ITU
HARUS SAMA.
2. KONVEKSI
KONVEKSI ADALAH SEBUAH MEKANISME PERPINDAHAN PANAS
DIMANA ENERGI DIPINDAHKAN DARI ZAT YANG BERTEMPERATUR
TINGGI KE ZAT TEMPERATUR RENDAH DIAMANA SALAH SATU ZAT ADA YANG
BERGERAK ATAU MENGALIR (FLUIDA).

7. 3. RADIASI
RADIASI ADALAH SEBUAH MEKANISME PERPINDAHAN PANAS YANG
TERJADI DARI SUATU PERMUKAAN BENDA KE PERMUKAAN LAIN TANPA ADANYA
MATERIAL (MEDIUM) YANG MEMBAWA PANAS, PERPINDAHAN PANAS TERJADI
DENGAN GELOMBANG ELETROMAGNETIK DAN DAPAT MENEMPATI RUANGAN
HAMPA (VAKUM).
RADIASI SURYA (SOLAR RADIATION) MERUPAKAN SUATU BENTUK
RADIASI TERMAL YANG MEMPUNYAI DISTRIBUSI PANJANG GELOMBANG YANG
KHUSUS. INTENSITASNYA SANGAT BERGANTUNG DARI KONDISI ATMOSFER,
SAAT DALAM TAHUN, DAN SUDUT-TIMPA (ANGLE OF INCIDENCE)
SINAR MATAHARI DI PERMUKAAN BUMI. PADA BATAS LUAR ATMOSFER, IRADIASI
SURYA TOTAL IALAH 1395 W/M2 BILAMANA BUMI BERADA PADA JARAK RATA-
RATANYA DARI MATAHARI. ANGKA INI DISEBUT KONSTANTA SURYA (SOLAR
CONSTANT), DAN MUNGKIN AKAN BERUBAH BILA DATA EKSPERIMENTAL YANG
LEBIH TELITI SUDAH ADA.

8. Radiant Irradiant Temperatur Temperatur
Exposure Exposure Dalam Luar
[kWh/m2] [W/m2] Ruangan [˚C] Ruangan [˚C]
08.00 0,015 40 24 25
09.00 0,075 94 25 27
10.00 0,182 132 27 30
11.00 0,515 186 32 35
12.00 1,051 307 33 36
13.00 1,829 417 34 35
14.00 2,204 408 31 35
15.00 2,434 382 31 33
16.00 2,575 348 28 32
17.00 2,682 321 30 33
18.00 2,738 294 30 33
19.00 31 29
20.00 30 28
21.00 29 28
22.00 29 28
23.00 29 28
24.00 29 28
01.00 29 27
02.00 29 28
03.00 29 26
04.00 28 25
05.00 27 26
06.00 27 26
07.00 27 26
Waktu
Hari ke-1 : Kamis, 1 Agustus 2013

9. A CB
A
L
U
M
I
N
I
U
M
A
L
U
M
I
N
I
U
M
L
I
L
I
N
a = 0,25m
T1 T2
0,5 m
0,5 m
Q
•ANALISA PERHITUNGAN LAJU ALIRAN PANAS
Dari hasil pengujian dapat diambil contoh sebagai berikut:
Hari ke-1 : Kamis, 1 Agustus 2013 pada pukul 08.00
Dibawah ini merupakan gambar ilustrasi dinding ruangan untuk satu sisi
A = C = Aluminium
kA = kC = 211 [W/mK]
B = Lilin
kB = 0,02 [W/mK]
ΔxA = ΔxC = 0,5 [mm] = 0,5.10-3 [m]
ΔxB = 1,5 [cm] = 1,5.10-2 [m]
ΣRth = RA + RB + RC
=
+ +
=
+ +
= +
= 0,0000189573 + 3 [K/W]
= 3,0 [K/W]

10. Maka laju aliran panasnya adalah sebagai berikut:
Q =
=
=
= 0,34 [W]

11. Radiant Irradiant Temperatur Temperatur Laju
Exposure Exposure Dalam Luar Aliran
[kWh/m2] [W/m2] Ruangan [˚C] Ruangan [˚C] Panas [W]
08.00 0,015 40 24 25 0,34
09.00 0,075 94 25 27 0,67
10.00 0,182 132 27 30 1
11.00 0,515 186 32 35 1
12.00 1,051 307 33 36 1
13.00 1,829 417 34 35 0,34
14.00 2,204 408 31 35 1,34
15.00 2,434 382 31 33 0,67
16.00 2,575 348 28 32 1,34
17.00 2,682 321 30 33 1
18.00 2,738 294 30 33 1
19.00 31 29 0,67
20.00 30 28 0,67
21.00 29 28 0,34
22.00 29 28 0,34
23.00 29 28 0,34
24.00 29 28 0,34
01.00 29 27 0,67
02.00 29 28 0,34
03.00 29 26 1
04.00 28 25 1
05.00 27 26 0,34
06.00 27 26 0,34
07.00 27 26 0,34
Waktu
Rata-rata Laju Aliran Panas 0,60125
Hari ke-1 : Kamis, 1 Agustus 2013

12. KESIMPULAN
1. Bahan yang digunakan adalah aluminium karena nilai
konduktivitas termalnya 211 W/mK yang jauh lebih
besar dibandingkan timah putih sebesar 66 W/mK dan
baja 1% karbon sebesar 45 W/mK.
2. Berdasarkan data yang diperoleh, laju aliran panas
tertinggi yaitu 2,34 [W] yang terjadi pada hari ke-2 pukul
13.00 WIB dengan temperatur dalam ruangan = 30 [˚C]
dan temperatur luar ruangan = 37 [˚C].
3. Berdasarkan data yang diperoleh, laju aliran panas
rata-rata tertinggi terjadi pada hari ke-5 dengan 1,00333
[W], dan laju aliran panas rata-rata terendah terjadi
pada hari ke-1 dengan 0,60125 [W].
4. Berdasarkan data yang diperoleh, perbedaan
temperatur yang paling besar adalah 7 [˚C] yang terjadi
pada hari ke-2 pukul 13.00 WIB.

14. SEKIAN
Terima Kasih 