• Tidak ada hasil yang ditemukan

Rancang Bangun Sebuah Pemanas Air Tenaga Surya Dengan Menggunakan Kolektor Surya Plat Datar,

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Rancang Bangun Sebuah Pemanas Air Tenaga Surya Dengan Menggunakan Kolektor Surya Plat Datar,"

Copied!
50
0
0

Teks penuh

(1)

KARYA AKHIR

RANCANG BANGUN SEBUAH PEMANAS AIR

TENAGA SURYA DENGAN MENGGUNAKAN

KOLEKTOR SURYA PLAT DATAR

Oleh :

Nesten M Marbun

Nim : 035202025

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAK TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI MEDAN

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

KARYA AKHIR

RANCANG BANGUN SEBUAH PEMANAS AIR TENAGA

SURYA DENGAN MENGGUNAKAN KOLEKTOR SURYA

PLAT DATAR

OLEH:

Nesten M Marbun

Nim: 035202025

Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing

(3)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..………...i

DAFTAR ISI.……….…...ii

DAFTAR NOTASI……….……….iv

BAB I PENDAHULUAN.………1

1. 1. Latar Belakang ………..………..1

1. 2. Tujuan perencanaan………...……….2

1. 3. Manfaat Perencanaan…………..………....2

1. 4. Batasan Masalah ……….3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA….……….4

2. 1. Jenis – jenis kolektor surya……….5

2. 1. 1. Kolektor Surya Prismatik………..5

2. 1. 2. Kolektor Surya Plat Datar……….6

2. 2. Tinjauan Perpindahan Panas ……….6

2. 2. 1. Konduksi………..7

2. 2. 2. Konveksi………...7

2. 2. 3. Radiasi………..9

(4)

2. 3. 1. Viskositas………...10

2. 3. 2. Posisi Matahari………..……10

2. 3. 3. Intensitas Radiasi Pada bidang Miring………...11

BAB III ALAT DAN BAHAN………….………..18

3. 1. Alat – alat………18

3. 1. 1. Thermometer Air Raksa……….18

3. 1. 2. Thermo Kopel………..………....19

3. 1. 3. Anemometer……….19

3. 2. Bahan – bahan ………...………20

3. 2. 1. Plat absorbsi………20

3. 2. 2. Pipa Kolektor………..21

3. 2. 3. Isolator………...21

3. 2. 4. Kaca bening………....21

3. 2. 4. Kaca penutup I………...22

3. 2. 5. Kerangka Kolektor………23

BAB IV ANALISA PERHITUNGAN………..24

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………...………..40

(5)

DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 2. 1 Skema sistim kolektor surya prismatic ………6

2. Gambar 2. 2 kolektor surya plat datar………...6

3. Gambar 2. 3 Bilangan Nusselt rata-rata dalam pipa pendek untuk berbagai bilangan prandt ………8

4. Gambar 2. 4 Radiasi sorotan setiap jam pada permukaan miring dari pengukuran Ib ………...………12

5. Gambar 2. 5 Spesifikasi beberapa produk kolektor Surya ………16

6. Gambar 2. 6 Peruntukan dan peletakan kolektor Surya ………17

7. Gambar 3. 1 Thermometer Air Raksa ………18

8. Gambar 3. 2 Thermo Couple………...19

9. Gambar 3. 3 Anemometer………...19

10.Gambar 3. 4 Kolektor surya plat datar ………20

11.Gambar 4.. 1 Konstanta Surya……….26

12.Gambar 4. 2 Kerugian Panas kolektor ………27

13.Gambar 4. 3 Sirkuit untuk tahanan perpindahan panas melalui bagian atas kolektor ………..28

14.Gambar 4. 4 Koefisien konveksi alam h, dalam celah udara sebagai fungsi dari jarak celah z dengan sudut miring sebagai para meter ……29

15.Gambar 4. 5 Aliran panas ke dalam cairan ……….32

(6)

17.Gambar 4. 7 Suatu deretan kolektor seluas 562 m2 berisi 288 kolektor untuk

(7)

DAFTAR TABEL

1. Tabel 2. 1 Kelembaban udara, suhu udara dan kecepatan angin yang

berhembus kota medan………..14

2. Tabel 4. 1 Satuan lain untuk GSC...23

3. Tabel 4. 2 Data Radiasi Global yang khas ( Radiasi pada permukaan

Horizontal )………...……….25

4. Tabel 4.3 Temperature Plat, Temperature lingkungan, kecepatan angin

(8)

DAFTAR GRAFIIK

Grafik 4. 1. Temperatur Air keluar pada pengujian tiap jam, dengan temperatur awal

24oC, suhu Udara 27

o

C...38

Grafik 4. 2. Temperatur plat kolektor pada pengujian tiap jam dengan waktu pengujian

(9)

Daftar Notasi

Ac = Luasan kolektor (m2)

D = Diameter pipa (m)

F = Efisiensi sirip

H = Laju radiasi sorotan (beam) atau sebaran (difus)

pada suatu satuan luas permukaan (W/m2).

K = Konduktivitas termal material (Watt/m.oC )

L = Tebal isolasi (m)

QL = Laju kehilangan energi dari kolektor ke lingkungan oleh radiasi balik,

konveksi dan konduksi (W/m2).

QLt = Kerugian kalor atas (top loss) (W/m2)

Qs = Laju energi yang tersimpan dalam kolektor (W/m2)

Qu = Laju pertukaran kalor yang digunakan ke fluida (W/m2)

R =Faktor perubah radiasi sorotan atau difus (tak

berdimensi)

ta = Temperatur lingkungan ( oC )

TL = Temperatur langit (oK)

Tp = Temperatur plat ( oC )

Ub = Koefisien kerugian kalor bagian bawah(Watt/m2.K)

UL = Kerugian kalor total (Watt/m2.K)

Ut = Koefisien kerugian kalor bagian atas(Watt/m2.K)

V = Kecepatan angin (m/s)

W = Jarak antar pipa (m)

S = Konstanta Stefan Boltzmann = 5.67 x 10-8 Watt/m2.K4

Ep = Emitansi plat (tak berdimensi)

Ek = Emitansi kaca (tak berdimensi)

(10)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Energi rasiasi dari mataharimerupakan salahsatu bentuk energi alternatif yang

dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan guna menggantikan energi yang dihasilkan

oleh minayak bumi. Salah satu bentuk pemanfaatan dari energi radiasi matahari adalah

untuk memanaskan air. Indonesia sebagai salah satu negara yang sangat strategis untuk

melakukan berbagai hal dengan kekayaan alamnya yang Agraris dan terletak pada garis

katulistiwa sehingga Bumi indonesia mendapatkan energi matahari sepanjang tahun

sehingga dapat dikatakan bahwa energi matahari merupakan energi yang tidak

terhabiskan hal ini sngatlah penting untuk melakukan berbagai hal dalam bentuk yang

baru sehingga dapat digunakan oleh masyarakat Indonesia secara khusus dan masyarakat

internasional secara umum. Untuk dapat secara langsung memanfaatkan energi radisi

matahari untuk memanaskan air dapat digunakan suatu perangkat yang dapat

mengumpulkan energi matahari yang sampai ke permukaan bumidan mengubahnya

kembali menjadi energi kalor yang berguna. Perangkat ini disebut dengan Kolektor Surya

ada beberapa macam jenis tipe kolektor surya yang tentunya untuk berbagai keperluan

sesuai dengan kebutuhan. salah satu tipe kolektor yang paling sering digunakan adalah

kolektor surya plat datar. Untuk mendapatkan hasil pemanasan yang lebih maksimal plat

kolektor tersebut dicat dengan warna hitam kelabu yang berfungsi untuk menyerap

radiasi surya yang dipancarkan oleh matahari. Untuk menjaga agar tidak terjadi kerugian

(11)

mengurangi terjadinya efek rumah kaca sedangkan bagian bawah plat kolektor surya

dilapisi dengan glass woll yang dapat mengisolasi terjadinya kebocoran panas tyang

dihasilkan oleh plat kolektor Surya.

Sebagai titik awal dalam melakukan perhitungan untuk mendesain kolektor surya

type plat datar. Perhitungan geometris dari kolektor ( Luasan permukaan kolektor )

kemiringan permukaan kolektor terhadap intensitas matahari Radiasi langsung efek

Termosiphon pada pipa – pipa sirkulasi untuk menentukan sistem konveksi alami serta

suhu masuk dan keluar pipa sirkulasi.

Prinsip kerja dari sistem pamanas air dengan menggunakan plat datar dapat

menunjukkan bahwa air yang masuk ke dalam kolektor melalui pipa distri busi akan

mendapatkan panas yang baik secara konveksi maupun secara radiasi, sebagai akibat dari

tertangkapnya Radiasi srya didalam Radiasi surya didalam kolektor yang dibatasi oleh

plat dan kaca bening tembus cahaya. Karena adanya perpindahan panas tersebut maka

suhu air yang berada didalam pipa – pipa kolektor secara langsung akan bertambah,

bertambahnya suhu air yang ada didalam pipa – pipa kolektor mengakibatkan adanya

perbedaan massa jenis air. Dimana air yang bersuhu lebih tinggi memiliki massa jenis

yang lebih kecil, sehingga kecenderungan akan bergerak ke arah yang lebih tinggi.

Sebaliknya air yang berada dalam pipia kolektor yang suhunya lebih rendah memiliki

massa jenis yang lebih besar dan akan bergerak ke bawah, sehingga terjadi peristiwa

konveksi secara alami.

(12)

Secara teknis rancang bangun sebuah pemanas air Tenaga surya dengan

menggunakan kolektor surya plat datar dapat digunakan oleh masyarakat secara umum

maupun perusahaan dan industiri – industri.sebanyak 1L / jam. Perencanaan ini

diharapkan dapat memberikan gambaran perhitungan serta dapat mengembangkan ilmu

pengetahuan dan teknologi sesuai dengan perkembangan jaman.

1.3. Manfaat perencanaan

Hasil perancangan dan pembuatan kolektor ini dapat digunakan oleh masyarakat

secara luas untuk kepentingan khalayak banyak serta privasi dan dapat dikembangkan

sesuai dengan perkembangan Ilmu pengetahuan dan teknologi.

1.4. Batasan Masalah

Dalam Karya akhir ini secara menyeluruh menjelaskan tentang analisis

perancangan dan pembuatan pemanas air dengan memanfaatkan energi surya, sebagai

energi terbarukan. Adapun batasan masalahnya adalah ;

1. Fluida yang digunakan adalah air bersih.

2. Sistem aliran dalam pipa adalah system pasif memanfaatkan sirkulasi

thermosiphon.

3. Temperature air yang diharapkan keluar kolektor kurang lebih 70OC

(13)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Sebagai bintang yang paling dekat dari planet biru Bumi, yaitu hanya berjarak

sekitar 150.000.000 km, sangatlah alami jika hanya pancaran energi matahari yang

mempengaruhi dinamika atmosfer dan kehidupan di Bumi sebagai. Energi yang datang

ke bumi sebagian besar merupakan pancaran radiasi matahari. Energi ini kemudian

ditransformasikan menjadi bermacam-macam bentuk energi, misalkan pemanasan

pemukaan Bumi, gerak dan pemanasan atmosfer, gelombang lautan, foto sintesa tanaman

dan reaksi foto kimia lainya.

Penyebaran sinar matahari tiap tahun di belahan bumi berfariasi termasuk

Indonesia . Indonesi rata – rata menerima sinar matahari delapan ( 8 ) jam perhari. Dapat

dikatakan bahwa Negara Indonesia yang merupakan Negara kepulauan dan Negara

agraris, oleh karena itu penulis mencoba untuk merancang sebuah alat yang dapat

digunakan di tengah-tengah masyarakat dengan pemanfaatan energi surya untuk

memanaskan Air untuk kebutuhan mandi, air minum dsb dan intensitas sinar matahari

yang masuk ditentukan posisi matahari terhadap kolektor.

2. 1. Jenis – Jenis Kolektor Surya

Kolektor Surya merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengumpulkan energi

matahari yang masuk dan diubah menjadi energi thermal dan meneruskan energi tersebut

ke fluida. Kolektor surya memiliki beberapa komponen yaitu : transmisi, refleksi, dan

absorbsi. Komponen transmisi dapat diperoleh dengan- menggunakan kaca, refleksi dari

(14)

permukaan benda hitam.Komponen utama kolektor surya adalah cover yang berfungsi

sebagai penutup kolektor yang transparan, absorber untuk menyerap energi dan

mengkonversikan energi matahari menjadi energi thermal, insulation untuk menahan

panas dalam kolektor, saluran atau kanal untuk mengalirkan fluida pembawa energi

matahari. Jadi dapat disimpulkan Secara prinsip bahwa metode kerja dari kolektor surya

dalah sama yaitu menyerap sinar matahari

2. 1. 1. Kolektor Surya Prismatik

Kolektor surya tipe prismatik adalah kolektor surya yang dapat menerima energi

radiasi dari segala posisi matahari kolektor jenis ini juga dapat digolongkan dalam

kolektor plat datar dengan permukaan kolektor berbentuk prisma yang tersusun dari

empat bidang yang berbentuk prisma, dua bidang berbentuk segitiga sama kaki dan dua

bidang berbentuk segi empat siku – siku.sehingga dapat lebih optimal proses penyerapan

tipe kolektor jenis Prismatik ini dapat dilihat seperti gambar berikut.

Gambar 2-1. Skema sistim kolektor surya prismatic

Sumber : Philip kristianto & James Laeyadi Jurnal Teknik mesin Universitas Kristen petra

(15)

   

  =

dx dT KA

-q

Kolektor surya type plat datar adalah type kolektor surya yang dapat menyerap

energi matahari dari sudut kemiringan tertentu sehingga pada pross penggunaanya dapat

lebih mudah dan lebih sederhana. Dengan bentuk persegi panjang seperti pada gambar

berikut :

Gambar 2-2. kolektor surya plat datar

Sumber : PT. Aditya Sarana Graha. Pinangsia, Jakarta pusat.

2. 2. Tinjauan perpindahan panas

Sebagai suatu gambaran mengenai tiga cara perpindahan panas dalam sebuah alat

pemanas cairan surya, panas mengalir secara konduktif sepanjang pelat penyerap dan

melalui dinding saluran. Kemudian panas dipindahkan ke fluida dalam saluran dengan

cara konveksi, apabila sirkulasi dilakukan dengan sebuah pompa, maka kita menyebutnya

konveksi paksa. Pelat penyerap yang panas itu melepaskan panas ke plat penutup kaca (

umumnya menutupi kolektor) dengan cara konveksi alamiah dan dengan cara radiasi.

2. 2. 1. Konduksi.

Panas mengalir secara konduksi dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah

yang bertemperatur rendah. Laju perpindahan panas konduksi dapat dinyatakan dengan

Hukum Fourrier

(16)

Dimana q = Laju perpindahan panas ( w )

K = Konduktifitas Termal ( W / (m.k))

A = Luas Penampang yang terletak pada aliran panas m2

dT/dx = Gradien temperatur dalam arah aliran panas ( - k/m )

2. 2. 2. Konveksi

Udara yang mengalir diatas suatu permukaan logam pada sebuah alat pemanas

udara surya, dipanasi secara konveksi yaitu konveksi paksa dan konveksi alamiah,

apabila aliran udara disebabkan oleh blower maka penulis menyebutnya sebagai konveksi

paksa dan apabila disebabkan oleh gradien massa jenis maka penulis menyebutnya

konveksi alamiah. Pada umumnya laju perpindahan panas dapat dinyatakan dengan

hukum persamaan pendinginan Newton sbb.

q = h A ( Tw – T) watt …

………..( 2. 2 )

Dimana h = Koefisien konveksi ( w / m2.o K )

A = Luas permukaan kolektor surya m2

Tw = Temperatur dinding ( OK )

T = Temperatur fluida ( oK )

Q = Laju perpindahan panas ( watt )

Karena aliran dalam pemas cairan surya itu laminer dan tabung – tabungnya

adalah relatif pendek, maka bilangan nusselt rata – rata dan karena itu harga rata-rata h

dalam tabung dapat dicari dari gambar brikut seperti yang dianjurkan oleh duffie dan

(17)

sebuah bilangan tanpa dimensi lain yang disebut bilangan prandtl yaitu dengan

persamaan Pr = Cp ( µ/k).

Gambar 2-3. Bilangan Nusselt rata-rata dalam pipa pendek untuk berbagai bilangan prandtl. Sumber :Prof. Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya, hal 9

Untuk pemanas surya yang bekerja dalam bilangan Reynols antara 2000 sampai

10000, dan nilai bilangan nusselt sebesar ( lit teknologi rekayasa surya hal 10 )

Nu = 0,00269. Re ………( 2. 3 )

Re Yang dimaksud adalah bilangan Reynold yang biasanya berkisar antara 2000

sampai 10000 untuk aliran turbulen, dan dibawah 2000 untuk aliran linier. Bilangan

Reynold dapat dirumuskan

µ

iρ

e

Vd

(18)

Dimana Re = Bilangan Reynold.

V = Kecepatan Rata-rata dari Fluida (m / s )

di = Diameter pipa ( m )

= Massa jenis ( kg / m 3 )

= Viskositas dinamik ( kg / m.s )

2. 2. 3. Radiasi

Radiasi surya adalah Radiasi gelombang pendek yang diserap oleh plat penyerap

sebuah kolektor surya dan diubah menjadi panas. Oleh karena itu plat penyerap harus

memiliki harga yang setinggi – tingginya dalam batas yang masih praktis. Plat

penyerap yang menjadi panas memancarkan radiasi termal dalam daerah panjang

gelombang yang panjang (infra merah) kerugian radiasi ini dapat dikurangi sehingga

sangat kecil dengan cara menggunakan permukaan khusus yang memiliki harga

absorpsivitas yang tinggi ( , tinggi) dalam daerah panjang gelombang pendek (Radiasi

surya) dan harga emisivitas yang rendah ( , rendah ) dalam daerah infra merah.

Permukaan semacam itu disebut permukaan selektif. Salah satu diantaranya adalah

khrom hitam (Black chrome) yang mempunyai harga = 0.90 dan = 0.12.

Penukaran panas netto secara radiasi termak antara dua badan ideal ( Hitam )

adalah :

……….( 2. 5 )

(19)

Dimana = Stefan – Boltzman yang besarnya 5.67 x 10-8 w / m2 . k4

T = Temperatur mutlak Benda ( k )

A = Luas Bidang m2

Dalam praktek, permukaan bukan merupakan pemancar ataupun penyerap

yangsempurna dari radiasi termal. Permukaan (kelabu) warna tersebut dapat ditandai oleh

fraksi – fraksi dari jumlah ideal yang dipancarkan ( , emisivitas ) dan diserap ( ,

absorbsivitas). Misalnya, perpindahan panas yang terjadi dalam sebuah kolektor surya

adalah perpindahan panas radiasi dari plat penyerap ke plat penutup kaca. Maka dapat

dilihat seperti berikut ini.

(

)

1

2 1

4 2 4

1

+

Α

=

ε

ε

τ

i

i

T

T

q

……….. ( 2. 6 )

ternyata bermanfaat, Dimana = 1 dan 2 adalah emisivitas dari pelat – pelat penyerap

dan kaca.

2. 3. Tinjauan mekanika fluida 2. 3. 1. Viskositas

Viskositas merupakan sifat yang menentukan karakteristik fluida terhadap

tegangan geser. Viskositas dinamik didefenisikan sebagai perbandingan antara tegangan

geser dan laju regangan geser.

2. 3. 2. Posisi Matahari

Sudut zenit diperlihatkan sebagai sudut antara zenit z, atau garis lurus dibawah

kepala, dan garis pandang ke matahari. Persamaan untuk sudut zenit dapat dirumuskan (

lit teknologi rekayasa surya hal 27)

(20)

=

365

284

360

45

,

23

Sin

x

n

δ

Dimana z = Sudut zenith

= Deklinasi

Ø = Sudut lintang

= Sudut jam ( 15o )

Catt : Deklinasi, ( ) Yaitu sudut yang dibentuk oleh matahari dengan bidang ekuator,

ternyata berubah sebagai akibat kemiringan Bumi dari +23,45 o musim panas ( 21 juni )

ke – 23,45 o di musim dingin ( 21 Desember ) harga deklinasi pada setiap saat dapat

diperkirakan dengan persamaan berikut ( lit teknologi rekayasa surya hal 28 )

..………..( 2. 8 )

Dimana n Adalah hari dari tahun yang bersangkutan.

2. 3. 3. Radiasi pada bidang miring. Intensitas

Karakteristik dari permukaan pada radiasi bidang miring berbeda dari satu

tempat dengan tempat yang lainya. Komponen radiasi pada suatu permukaan miring yaitu

komponen sorotan IbT yang diperoleh dengan mengubah radiasi sorotan pada permukaan

horizontal menjadi masuk normal dengan menggunakan sudut zenit. Dan kemudian

mendapatkan komponen pada permukaan miring dengan menggukan sudut masuk.

Radiasi sprotan pada permukaan horizontal diperoleh dari selisih antara pengukuran

radiasi total antara pengukuran radiasi sebaran untuk lokasi tertentu.

Radiasi sorotan IbT pada permukaan miring dapat dihitung dengan radiasi sorotan

(terukur) Id pada sebuah permukaan horizontal perhitungan ini dapat dilakukan dengan

dua cara pertama dengan mendistribusikan radiasi sebaran secara merata diatas hemisfer

(21)

refleksi dari permukaan disekitarnya dapat diketahui. Dari beberapa komponen yang

miring seperti yang diterangkan diatas dapat dilihat sebagai berikut.

( lit teknologi rekayasa surya hal 30 )

………...( 2. 9 )

Gambar 2-4. Radiasi sorotan setiap jam pada permukaan miring dari pengukuran Ib.

Sumber : Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya, hal 31.

Radiasi langsung : sudut masuk Intensitas radiasi langsung atau sorotan perjam pada

sudut masuk normal Ibn , dari gambar 2 – 4 dapat dilihat.

………...( 2. 10 )

Dimana Ib adalah radiasi sorotan pada suatu permukaan horizontal dan cos z adalah

sudut zenit yang ditentukan dari persamaan ….dengan demikian untuk suatu permukaan

yang dimiringkan dengan sudut terhadap bidang horizontal ( Gambar 2. 4 ) intensitas

dari komponen sorotan ialah.

…………..( 2. 11)

rT dT bT

T

I

I

I

I

=

+

+

θ

Cos

I

I

b

bn

=

z T b

T bn

bT

Cos

I

I

I

θ

θ

θ

cos

cos

=

(22)

(

)

(

)

ω φ δ φ

δφ β δ φ β ω

δ

cos cos cos sin

sin

cos cos

cos sin

sin

+ −

+ − =I

IbT

Dimana T = Sudut masuk yang didefenisikan sebagai sudut antara arah

sorotan pada sudut masuk normaldan arah komponen 90 o pada

permukaan bidang miring

Apabila permukaan dimiringkan dengan suatu sudut terhadap horizontal,

maka hal itu adalah sama dengan apabila bumi diputar dengan arah jarum jam sebesar

sudut , dan permukaannya tetap berada pada kedudukan yang sama,

gambar….hubungan untuk Z untuk garis lintang – kemudian dapat digunakan untuk

permukaan yang dimiringkan pada garis lintang karena garis lintang ditentukan dari

bidang ekuator, maka kemiringan permukaan mengarah ke ekuator, yaitu bahwa

permukaan itu dimiringkan ke selatan bagi hemisfer bagian utara.

………...( 2. 12 )

Berikut ini dapat dilihat spesifikasi kolektor surya dan data suhu udara kota

medan sesuai dengan pemantauan Badan Meteorologi dan Geofisika Balai Wilayah satu

(23)
(24)
(25)
(26)
(27)

BAB III

ALAT DAN BAHAN

3. 1.Alat – alat

Dari hasil dan survey lapangan yang dilakukan di PT. Aditya Sarana Graha

Jakarta Pusat, dapat disimpulkan beberapa peralatan dan alat ukur yang digunakan

seperti dijelaskan berikut ini.

3. 1. 1. Thermometer Air Raksa.

Gambar 3. 1. Thermometer Air Raksa.

Alat ini digunakan untuk mengukur temperature air yang masuk maupun yang

keluar kolektor.

3. 1. 2. Thermo Couple

(28)

Alat ini digunakan untuk mengukur temperature plat, yang dipanaskan oleh matahari

dengan posisi terletak pada plat kolektor surya. jenis yang digunakan adalah

HY-1000-PKMNR05 yang dapat mengukur temperature plat antara 0 – 200 oC

3. 1. 3. Anemometer.

Gambar 3. 3. Anemometer

Alat ini dgunakan untuk mengukur kecepatan angin yang berhembus disekitar

kolektor, yang dapat mengukur kecepatan angin dari 0,2 – 40 km/jam. jenis ini juga dapat

mengukur temperature lingkungan , pada pengoperasian antara – 20 – 80 oc.

3. 2. Bahan – bahan yang digunakan.

Secara prinsip koelektor surya berfungsi untuk mengumpulkan radiasi matahari,

dan mengubahnya menjadi energi panas. kemudian diteruskan ke fluida yang berada

(29)

Gambar 3-4 Kolektor surya plat datar

Adapun bahan – bahan yang digunakan antara lain

3. 2. 1. Plat absorbsi, digunakan untuk menyerap panas matahari yang dicat dengan

warna hitam pekat, karena secara prinsip warna hitam dapat menyerap panas

tanpa menimbulkan efek radiasi pantulan ke atmosfer kembali. Dengan

demikian penulis mencoba merancang alat yang akan di bentuk dengan ukuran

sebagai berikut :

a) Panjang Plat kolektor P= 1200 mm

b) Lebar Plat kolektor L= 365 mm

c) Tebal Plat kolektor T= 0,5 mm

3. 2. 2. Pipa Kolektor, Digunakan untuk memanaskan air yang berada dalam pipa,

bahan ini terbuat dari plat tembaga dengan ukuran sebagai berikut

a. Diameter Pipa kolektor D = 9 mm

b. Diameter dalam pipa kolektor d d = 8 mm

c. Panjang Pipa kolektor P = 1000 mm

d. Jarak Antara pipa kolektor = 92 mm

(30)

3 .2. 3. Isolator, Digunakan untuk mengisolir panas matahari yang ditangkap oleh

kolektor. Dalam pembuatan ini penulis menggunakan Glass Woll dengan

ukuran Sebagai berikut.

a. Panjang Isolator bagian bawah P = 1226 mm

b. Lebar Isolator bagian bawah L = 391 mm

c. Tebal Isolator bagian bawah T = 50 mm

d. Lebar Isolator Bagian Samping Depan = 10 mm

e. Lebar Isolator Bagian Samping Belakang = 10 mm

f. Lebar Isolator Bagian Samping Kir = 10 mm

g. Lebar Isolator Bagian Samping Kanan = 10 mm

3. 2. 4. Kaca Bening, Digunakan untuk mengurung suhu udara panas yang berada

didalam kolektor agar tidak keluar, dalam hal ini kaca penutup dibuat 2 lapis

dengan ukuran sebagai berikut.

1. Kaca Penutup I.

a. Panjang P = 1206 mm

b. Lebar L = 371 mm

c. Tebal T = 3 mm

2. Kaca Penutup II.

a. Panjang P = 1232 mm

b. Lebar L = 397 mm

c. Tebal T = 3 mm

3. Kaca Alas Bawah Plat Kolektor, digunakan untuk meminimalisir panas

(31)

a. Panjang P = 1200 mm

b. Lebar L = 365 mm

c. Tebal T = 3 mm

4. Kaca Penahan digunakan untuk menahan glas woll yang di letakkan di sisi

depan, belakang, samping kanan dan kiri dengan ukuran sebagai berikut :

5. Kaca Penahan Sisi Depan dan belakang

a. Panjang P = 1206 mm

b. Lebar L = 44 mm

c. Tebal T = 3 mm

6. Kaca Penahan Sisi kanan dan kiri

a. Panjang P = 371 mm

b. Lebar L = 44 mm

c. Tebal T = 3 mm

3. 2. 5. Kerangka Kolektor, digunakan untuk menyangga dan sebagai tempat peletakan

kolektor Surya terbuat dari bahan Aluminium dengan ukuran sebagai berikut.

a. Panjang ( Plat kolektor 1200 + Tebal Isolator 20 + Tebal kerangka 6). =

1232 mm

b. Lebar ( Plat Kolektor 365 + Tebal Isolator 20 + 6 ) = 397 mm

c. Tinggi T = 100 mm

3. 2. 6. Penyangga Kolektor. Digunakan untuk menahan kerangka kolektor surya

dengan sudut kemiringan 40 o C. dan panjang 1065 mm.

3. 2. 7. Penyangga Tangki. Digunakan untuk menahan tangki Air yang terbuat dari

(32)

BAB IV

ANALISA PERHITUNGAN

Radiasi surya yang tersedia diluar atmosfer bumi seperti yang diungkapkan oleh

konstanta surya sebesar 1353 W/m2 dikurangi intensitasnya oleh penyerapan dan

pemantulan atmosfer sebelum mencapai permukaan bumi/ozon di atmosfer. penyerap

radiasi dengan panjang gelombang pendek ( Ultra Violet ) karbon dioksida dan uap air

yang menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (

Inframerah). Selain pengurangan radiasi bumi yang langsung atau sorotan oleh

penyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul – molekul gas,

debu dan uap air ke atmosfer sebelum mencapai bumi sebagai radiasi sebaran.

Pengukuran berikutnya terjadi apabila permukaan penerima radiasi itu tidak pada

kedudukan tegak lurus sorotan radiasi yang masuk. Sehingga dapat diketahui dengan

rumus stefan-boltzmann , dimana Radiasi yang dipancarkan oleh permukaan matahari

Es, temperatur permukaan absolut Ts4dan luas permukaan ds2. ( lit Teknologi Rekayasa

Surya. Hal 16 )

W

T

d

E

S

=

σπ

S2 S4 ……….( 4. 1 )

Dimana

Ts = Temperature permukaan ( K )

ds = Diameter matahari ( m )

Pada radiasi ke semua arah, energi yang di Radiasikan mencapai luas permukaan Bola

dengan matahari sebagai titik tengahnya. jari – jari R adalah sama dengan jarak rata – rata

(

2 4

)

8

. / 10 67 .

5 xW m K

=

(33)

dan fluksa Radiasi pada satu satuan luas dari permukaan bola tersebut yang dinamakan Iradiansi, menjadi 2 2 4 2

/

4

R

W

m

T

d

G

=

σ

s s ...( 4. 2 )

Dengan garis tengah matahari 1.39 x 10 9 m, temperatur permukaan

matahari 5762 K, dan jarak rata – rata antara matahari dan bumi sebesar 1.5 x 10 11 m,

maka fluksa Radiasi persataun luas dalam arah yang tagak lurus pada radiasi tepat diluar

atmosfer bumi adalah :

Harga G ini disebut konstanta surya, G sc. Pengukuran yang baru-baru ini

dilakukan oleh pesawat antariksa telah membenarkan harga G sc ini, yang kemudian

telah diterima oleh NASA sebagai standar. Tabel 4 -2 memuat konstanta surya dalam

satuan lain. Satuan langley sama dengan 1 kalori/cm2 adalah satuan yang umumnya dapat

dijumpai dalam beberapa literatur mengenai radiasi surya seperti diungkapkan Duffie, J.

A, Beckman, W.A. Solar Energi thermal process. Perlu dicatat di sini, bahwa karena 1

kalori = 4.187 Joule, maka 1 langley = 1 kalori / cm2 = 0.04187 MJ/m2 sebuah faktor

konversi yang sering digunakan.

Tabel 4. 1 Satuan lain untuk GSC

lit Teknologi Rekayasa Surya hal 17

(34)

Gambar 4. 1 Konstanta Surya.

Sumber : Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya hal 17

Dapat dilihat seperti pada tabel 4 – 2 berikut ini bahwa kenyataan konstanta solar

didasarkan atas suatu satuan luas pada arah sinar matahari. Konstanta ini sangat

bermanfaat sebagai batas teoritis dari ketersediaan energi surya dibumi, dan dalam

penaksiran komponen radiasi sebaran dan apabila radiasi ini di ukur secara terpisah maka

dapat ditentukan bahwa Bilangan 1 sun didefenisikan sebagai 1000 W / m2 dan kadang –

kadang digunakan untuk menunjukkan harga kira – kira energi surya maksimum praktis

yang tersedia di permukaan bumi.

(35)
[image:35.612.84.536.84.725.2]
(36)

Dari rangkaian tersebut di atas dan seperti yang dijelaskan pada Bab 3 maka pada

analisa perhitungan dapat diketahui bahwa besarnya energi Energi Radiasi yang dapat

diserap oleh oleh plat penyerap adalah. ( Lit Kolektor Surya Prismatik, Jurnal Teknik

Mesin. Univ Kristen Petra. Vol 2 no 1.)

Qin = . IT. Ac

= 0.9x 56.0x438.0

= 220.75 W/m2

Dimana = Absorbsivitas plat penyerap

IT = Intensitas Surya ( W/m2)

Ac = Luas plat penyerap ( m2)

Karena panjang pipa = 1000mm dan D = 8 mm maka, volume air didalam pipa kolektor

adalah d2

= 3.14 x 82 = 200.96 x 1000 = 2009.6 x 5 buah pipa = 100.480 = 10. 48 cm.

diperkirakan untuk 5 buah pipa dapat menampung air sebanyak 1 liter.

besarnya energi yang dapat diserap oleh plat Kolektor surya adalah sebesar : 220.75

W/m2 dan temperature air masuk 24 oC

Energi Yang hilang dari kolektor.

Mekanisme kerugian panas dari plat penyerap seperti ditunjukkan dalam gambar

berikut panas hilang dari bagian atas plat penyerap karena konveksi alam dan karena

radiasi ke permukaan dalam dari plat penutup kaca ( Sebagaian dari radiasi tersebut akan

hilang melalui kaca penutup namun dalam hal ini hal tersebut akan diabaikan) plat

konduksi ini akan di konduksikan oleh plat kaca ke permukaan luarnya, kerugian panas

ini dinamakan kerugian panas atas ( top loss ) dan dinyatakan dengan ( lit Teknologi

(37)

2

/

)

(

t

T

w

m

Ut

=

p

a ………( 4. 3 )

Dimana Ut : Koefisien kerugian panas, W/ ( m2.K )

Tp : Temperatur Plat

c

o

Ta : Temperatur Lingkungan o

c

Gambar 4 – 2 Kerugian Panas kolektor

Sumber : Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya hal 47

Kebalikan dari Ut, 1/U adalah jumlah tahanan terhadap perpindahan panas dari

plat ke lingkungan yang dinyatakan oleh sirkuit seri paralel sederhana seperti ditubjukkan

dalam gambar 4 – 2.dalam sirkuit ini hl = koefisien konveksi ( alam ) dalam hri =

koefisien radiasi ( Ekivalen ) Dalam, R ( kaca ) harga R dari kaca, Tebal / konduktifitas

termal = t/k, m2.K / W, ho = koefisien konveksi luar, hro = koefisien radiasi ( Ekivalen )

Luar. Dimana satuan satuan untuk koefisien radiasi adalah W/ ( m2.K ). Karena dalam

satu sirkuit paralel konduktansi – konduktansi dijumlahkan, dan dalam suatu sirkuit seri

tahanannya dijumlahkan, maka tahanan total dapat di tulis ( lit Teknologi Rekayasa Surya

(38)

ro o ri

l

h

h

kaca

R

h

h

Ut

l

+

+

+

+

=

1

(

)

1

….………( 4. 4 )

Dimana : h1 = Koefisien Konveksi ( Alam ) dalam

Hri = Koefisien radiasi ( Ekivalen ) dalam

R ( kaca ) = harga R dari kaca, tebal / konduktivitastermal t /k.m2

Ho = Koefisien konveksi luar.

Hro = Koefisien radiasi ( Ekivalen ) luar.

Dimana koefisien konveksi alam h1 antara plat – plat miring yang dipanasi dari

bawah telah dikorelasikan oleh hollands dan lain – lain untuk sudut miring antara 0o dan

70o. koefisien tersebut dapat dilihat dalam gambar dibawah ini dan dinyatakan sebagai

fungsi dari sela z antara plat penyerap dan penutup kaca dengan sudut miring sebagai

parameter, serta fungsi – fungsi φ1, φ2, dan φ3 didefenisikan sebagai berikut.

Gambar 4 - 3 Sirkuit untuk tahanan perpindahan panas melalui bagian atas kolektor. Sumber : Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya, hal 48

Dalam hal ini penulis memuat koefisien plat konveksi dalam hi antara sebuah plat

penyerap pada TP = 100oC dan sebuah penutup kaca TC = 23oC. pada sela z antara plat dan

(39)

Temperatur rata – rata. Tm = ( TP+TC )/2 k. =( 373 + 296 )/2 = 334.5 k, maka dapat dilihat sebagai berikut. 925 . 0 5 . 334 ) 200 5 . 334 ( 137 ) 200 ( 137 2 1 3 1 2 1 3 1 1 = + = + = x xT

Tm m

φ 157 . 1 50 296 373 50 2 = − = −

=Tp Tc

φ 837 . 0 5 . 334 ) 200 5 . 334 ( 1428 ) 200 ( 1428 2 3 2 2 3 2 3 = + = + = m m T T φ

Berikut di jelaskan gambar koefisien konveksi alam h, dalam celah udara sebagai fungsi

dari jarak celah z dengan sudut miring sebagai para meter.

Gambar 4 - 4 Koefisien konveksi alam h, dalam celah udara sebagai fungsi dari jarak

celah z dengan sudut miring sebagai para meter. Sumber : Wiranto Arismunandar,

Teknologi Rekayasa Surya, hal 49

Karena itu zφ2φ3= 35 x 1.157 x 0.837 = 2.42 dari gambar 4 – 3 hl /φ1φ2 =3.35 dan h1 =

3.35 x 0.925 x 1.157 = 3.59 W / ( m2k ) Koefisien Radiasi dalam ekivalen hri antara plat

penyerap pada 100oC dan penutup kaca pada 23oC dan emisivitas penyerap adalah P =

[image:39.612.160.449.306.525.2]
(40)

Maka koefisien radiasi dalam adalah : ) . /( 848 . 0 ) 296 373 ( 1 88 . 0 1 1 . 0 1 ) 296 373 )( 10 67 . 5 ( ) ( 1 1

( 4 4 8 4 4 2

K m x T T i T T h C P C P C p ri = −       + − = −     + − = − ε ε σ

Jika koefisien Radiasi dalam adalah 0.848/m2.k maka tahanan thermal kaca jika

harga R dari kaca [ k = 105 w/ ( m.K )] karena tebal kaca yang digunakan adalah 3 mm

maka dapat di ketahui konduktivitas termal kaca adalah

mk w

k t kaca

R 0.00286 . /

05 . 1 003 . 0 ) ( = = =

Koefisien konveksi luar kolektor yang dinyatakan dengan ho dengan kecepatan angin

adalah 5.0 m/s

) . /( 7 . 24 ) 0 . 5 )( 8 . 3 ( 7 . 5 8 . 3 7 .

5 V W m2 K

ho = − = − =

Untuk koefisien Radiasi luar ekivalen, dimana temperature

langitTlangit 0.052(Ta ) 0.0552x283 263K

2 3 2 3 = =

= dan temperatur luar Ta = o

k

dan

temperatur lingkungan, 30oc ( Kota Medan )

) /(

)

( 4 4 2

K m W T T T T h langit langit c C ro − − = ε σ ) . /( 373 . 4 263 296 ) 263 296 )( 10 67 . 5 88 . 0 ( 2 4 4 8 K m W x x = − − = −

Maka tahanan total perpindahan panas adalah

(41)

Dan koefisien kerugian atas adalah Ut = 3.80 W / ( m2.K ) dan kerugian kalor

total UL ditentukan dengan menambahkan koefisien kerugian kalor dari bawah kolektor

pada Ut atau UL = Ub + Ut. Dimana Ut, Koefisien kerugian kalor atas (W/m2.K )

Ub, Koefisien kerugian kalor bagian bawah (W/m2.K) Ul, Kerugian kalor total

(Watt/m2.K) apabila bagian bawah dari kolektor ditutup dengan isolasi papan kaca serat (

Glass woll ) setebal 50 mm dan kerugian panas dari samping dapat diabaikan maka harga

R untuk isolasi adalah

) . /( 85 . 0 162 . 1 043 . 0 0500 . 0 2 K m W U dan Watt R b = = =

Maka kerugian kalor total adalah

) . /( 65 . 4 85 . 0 80 .

3 W m2 K

UL = + =

Karena temperature Tp dari plat penyerap berubah – ubah sepanjang dan melintang plat

tersebut maka persamaan perolehan panas kolektor dan persamaan efisiensi biasanya

dinyatakan sebagai fungsi dari temperature fluida masuk, yang relatif mudah dikontrol

dan di ukur selama pengujian dan pengoperasianya. Langkah pertama untuk mencapai hal

tersebut adalah menggunakan efisiensi sirip F. berdasarkan temperature dasar Tb dalam

bagian ini diperkenalkan faktor efisiensi F yang memungkinkan penggunaan temperature

fluida rata – rata sehingga persamaan perolehan panas didasarkan atas temperarture fluida

masuk Ti dengan memasukkan faktor pelepas panas FR. perolehan panas melalui lebar

(42)

[

( ) ( )

]

2 F FT UL Tb Ta

d s

− −

=     

 −

σα

………( 4. 5 )

Perolehan panas melalui lebar plat kolektor s seperti ditunjukkan berikut ini ( lit

Teknologi Rekayasa Surya, hal 53 )

[

( ) ( )

]

)

[(sd F + DGT

σα

UL TbTa ………( 4. 6 )

Apabila radiasi yang diserap GT( ) untuk sesaat dibuat sama dengan nol maka aliran

panas dapat ditulis sebagai berikut.( lit Teknologi Rekayasa Surya, hal 53 )

(

)

[

s d F d

]

U

T T

L

a b

+ −

1 ………( 4. 7 )

Dimana tahanan terhadap aliran dalam sirip adalah. ( lit Teknologi Rekayasa Surya, hal

53 )

(

)

[

sd F+d

]

1

………( 4. 8 )

Tahanan dari perekat solder. ( lit Teknologi Rekayasa Surya, hal 53 ).

kb 1

……….( 4. 9 )

Gambar 4-5 Aliran panas ke dalam cairan

(43)

Dimana b adalah panjang perekat dan l adalah tebalnya perbandingan kb/l disebut

konduktansi perekat /cb. tahanan terhadap aliran panas antara pipa dan fluida adalah

i d h .

1

π ………..( 4. 10 )

Dimana h adalah koefisien konveksi fluida dan di adalah diameter dalam pipa

Rangkaian tahanan dalam seri untuk sirip dan pipa ditunjukkan seperti gambar berikut

Gambar 4 - 6 Rangkaian tahanan thermal

Shingga perolehan panas fluida menjadi.( lit Teknologi Rekayasa Surya, hal 54 )

[

]

b i

L a F d h l k d F d s U T T π 1 1 ) ( 1 + + + −

………( 4. 11 )

Pipa yang memiliki temperatur yang uniform Tf

,

yang akan mengurangi kerugian

panas sehingga menjadi minimum maka perolehan panas fluida untuk sirip dengan lebar

mencapai maksmum yaitu.( lit Teknologi Rekayasa Surya, hal 54 )

UL T T s f a

1 ) ( −

………( 4. 11 )

Untuk faktor efisiensi pada plat kolektor penyerap radiasi surya yang dibuat oleh

penulis adalah tembaga dengan tebal ( t = 0.5 mm ) dengan 5 buah pipa tembaga paralel

dengan ukuran D = 9 mm dan d = 8 mm dengan jarak antar pipa adalah 92 mm dan

panjangnya 1000 mm, laju aliran dalam pipa 0.020 kg/s, dan UL = 4.0 W/( m2.K )

[image:43.612.143.521.349.425.2]
(44)

mm dan temperatur fluida Tf = 100

o

C Seperti pada gambar di atas ( Rangkaian tahanan

thermal ) 48 . 0 2 1438 . 0 10 254 385 40 2 ) ( 6 = = − − x x d s k UL δ

Dan efisiensi sirip adalah

93 . 0 48 . 0 48 . 0 tanh = = F

Dari Persamaan ( 4. 8 )Tahanan Sirip adalah

[

]

W K m d d s F UL / . 756 . 1 ] 0086 . 0 ) 1438 . 0 ( 93 . 0 [ 0 . 4 1 ) ( 1 = − = + −

Dari persamaan ( 4. 10 ) Konduktansi perekat adalah

) . /( 4285 10 . 0 57 . 8

50x W mK

l k

C b

b = = =

Atau tahanannya adalah

W K m Cb 0.0002 . /

1 =

Viskositas dinamik µ pada 100oC adalah 4.71 x 10-4 pa.s laju aliran massa pipa per jam m

= 0.020 / 6 =3.3 x 10-3kg/ s, dinyatakan dalam bilangan reynolds adalah 4m/ di µ atau

1405 10 71 . 4 10 35 . 6 144 . 3 10 3 . 3 4

Re 3 4

3 = = x x x x x x

Biangan prandtl ialah

03 . 3 651 . 0 10 71 . 4 4184 Pr 4 = =

= x x

(45)

) . /( 461 00635 . 0 651 . 0 5 . 4 2 K m W x d k Nu h i = = =

Maka tahanan thermal fluida ke dinding pipa adalah

W K m x x d

h i 461 3.14 0.00635 0.109 . / 1

1

= =

π

Tahanan thermal total adalah

W K m. / 865 . 1 109 . 0 0002 . 0 756 .

1 + + =

Faktor efisiensinya adalah

[image:45.612.129.467.251.540.2]

88 . 0 865 . 1 1524 . 0 0 . 4 1 = = x F

Gambar 4-7 Suatu deretan kolektor seluas 562 m2 berisi 288 kolektor untuk memasok air panas bagis sebuah pabrik kapsul gelatin. Sumber : Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya, hal 57

L

k

Ub

=

Dimana Ub : Koefisien kerugian kalor bagian bawah(Watt/m2.K)

K : Konduktifitas kalor dari osolator

(46)

32 35 43 60 70 72 75 80 75 62 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Waktu Pengamatan T em per at ur ( oC)

Data hasil pengujian.

[image:46.612.85.525.194.648.2]

Tabel 4 – 3 Temperature Plat, Temperature lingkungan, kecepatan angina yang berhembus disekitar kolektore dan kondisi cuaca

Grafik 4 – 1 Temperatur Air keluar pada pngujian tiap jam, pada temperature awal 24 o C

pada suhu awal 27 oC

Jam TP

(oC)

TL

(oC )

Temperatu re Air masuk ( oC )

Temperat ure Air

keluar ( oC)

Intensitas Surya W/ m 2

Kecepatan angina yang berhembus disekitar kolektor m/s Kondisi Cuaca

8 32 26,9 24 32 8 0.3 Cerah

9 35 27.6 24 35 11 0.3 Cerah

10 43 28.7 24 43 19 0.3 Cerah

11 60 34.8 24 60 36 1.6 Cerah

12 70 37 24 70 46 0.5 Cerah

13 72 35.5 24 72 48 0.4 Cerah

14 75 36 24 75 51 0.7 Cerah

15 80 33.4 24 80 56 0.7 Cerah

16 75 32.9 24 75 51 0.5 Cerah

(47)

32 35 43

60

70 72 75

80 75

62

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Waktu Pengamatan

T

em

per

at

ur

(

[image:47.612.115.486.91.348.2]

o C)

(48)

BAB V

KASIMPULAN

Kolektor Surya plat datar yang dibuat adalah pemanas air yang dapat digunakan

untuk berbagai keperluan baik untuk mandi mencuci baik dalam skala kecil maupun skala

besar seperti yang digunakan beberapa rumah tangga, industi, perhotelan dan rumah sakit

dll.

Berdasarkan perencanaan dan hasil perhitungan, maka dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

1. Jenis Pemanas : Kolektor Surya Plat Datar.

2. Ukuran :

1. Panjang : 1232 mm

2. Lebar : 397 mm

3. Tinggi : 100 mm

3. Temperature Air masuk : 24 oC

4. Temperature Air Keluar mencapai : 70 oC

5. Kapasitas pemanasan : 1 liter / jam

(49)

7. Air yang dipanaskan : Air Bersih.

8. Energi yang diserap plat kolektor : 220.75 w/m2

9. Tahanan total perpindahan panas : 0.263 W/m2

10. Kerugian kalor total : 4. 65 W/ (m2.K)

Dari hasil pengujian yang dilakukan perlu diperhatikan beberapa faktor yang dapat

mengurangi panas yang diterima oleh plat kolektor, seperti terjadi pada bagian badan

kerangka, yang banyak celah dan lubang – lubang kecil sehingga panas konveksi yang

dipantulkan kembali oleh kaca penutup ke plat kolektor dapat berkurang sehingga panas

(50)

DAFTAR PUSTAKA

Kreith, F., Kreider, J.F., Principles os Solar Engineering. New York: Harper & Row

Publisher, 1973

Wiranto Arismunandar, 1985: TeknologiRekayasa Surya, edisi pertama, PT Pradnya

Paramita, Jakarta.

Zainuddin, Dahnil, Teknik Energi Surya, Fakultas Teknik Universitas Andalas, Padang

J.P. Holman, Perpindahan Kalor Edisi Ke enam, alih bahasa, Ir. E. Jasjfi M.sc. Lemigas Erlangga,

1997, Jakarta.

Gambar

Grafik 4. 2. Temperatur plat kolektor pada pengujian tiap jam dengan waktu pengujian
Gambar 2-3. Bilangan Nusselt rata-rata dalam pipa pendek untuk berbagai bilangan prandtl
Gambar 2-4. Radiasi sorotan setiap jam pada permukaan miring dari pengukuran Ib. Sumber : Wiranto Arismunandar, Teknologi Rekayasa Surya, hal 31
gambar….hubungan untuk �Z untuk garis lintang � – � kemudian dapat digunakan untuk
+7

Referensi

Dokumen terkait

dilakukan untuk mengetahui peningkatan kenaikan suhu pada alat pengering dan selanjutnya suhu dilihat setiap 1 jam sekali sampai bahan mengering dengan kadar air 15 – 20

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa suhu rata-rata kolektor surya pada plat kolektor dengan kemiringan 22 derajat lebih tinggi dibandingkan dengan

Salah satu kelemahan pemanas air tenaga surya tekhusus pada kolektor surya plat datar adalah kehilangan panas yang cukup tinggi.. Menggunakan kaca berlapis

Salah satu kelemahan pemanas air tenaga surya tekhusus pada kolektor surya plat datar adalah kehilangan panas yang cukup tinggi.. Menggunakan kaca berlapis

Sistem kerja dari kolektor ini yaitu sinar matahari akan melewati kaca transparan pada kolektor dan langsung menuju lempengan konduktor penyerap panas (plat

Surya Plat Datar dengan Satu dan Dua Kaca Penutup.. Jurnal

Universitas Sumatera

adalah hasil kerja saya atas arahan pembimbing dan sepengetahuan saya hingga saat ini, isi sekripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang