32
PATS ini di insulasi di daerah sekitar pelat absorber, dinding reservoir air dan seluruh daerah yang memungkinkan terjadinya kehilangan panas.
Gambar 2.17 menunjukkan alat pemanas air tenaga surya yang digunakan dalam penelitian ini.
Gambar 2.17. Alat Pemanas Air Tenaga Surya
2.5.1. Cara Kerja Alat Pemanas Air Tenaga Surya
Gambar 2.17 menunjukkan sebuah alat pemanas air tenaga surya dengan media pemanas air. Dengan didasari oleh teori efek rumah kaca, maka efektifitas
pengumpulan panas bisa ditingkatkan. Sehingga energi panas yang dipancarkan oleh matahari diserap dan dikumpulkan untuk ditingkatkan temperaturnya oleh
kolektor. Panas tersebut dialirkan terhadap pipa tembaga 1-2 yang berisi air, kemudian air akan menjadi panas. Akibatnya air berubah wujud dari cair menjadi
gas dan massa jenis di titik 2 lebih kecil dari massa jenis di titik 1, sehingga air cenderung bergerak dari titik 1 ke titik 2. Air di titik 2 akan terdorong menuju
titik 3 sambil melepaskan panas ke air yang ada pada tangki air. Pelepasan panas ini membuat air berubah wujud dari gas menjadi cair, dan suhunya akan turun.
Pergerakan air ini meyebabkan terjadinya sirkulasi alamiah yang disebabkan efek termosipon dimana air yang suhunya lebih tinggi massa jenisnya lebih rendah dan
Radiasi Matahari
Universitas Sumatera Utara
33
cenderung bergerak kesebelah atas. Posisinya akan digantikan air lain yang lebih dingin.
2.5.2. Energi yang sampai pada Kolektor Pemanas Air Tenaga Surya
Untuk menghitung energi yang sampai pada kolektor atau energi yang berguna untuk kolektor alat pemanas air tenaga surya terlebih dahulu perlu
diketahui bagaimana proses distribusi energi matahari yang dialami oleh kolektor itu sendiri. Ilustrasi panas yang diserap oleh absorber alat pemanas air tenaga
surya menurut Soteris [13] dapat di lihat pada Gambar 2.18.
Gambar 2.18. Ilustrasi panas yang diserap oleh absorber Alat Pemanas Air Tenaga Surya
Pada Gambar 2.18 dapat dilihat bahwa panas matahari Q
incident
sebagian dipantulkan ke atmosfir dan sebagian lagi diserap oleh kolektor. Panas yang
diserap oleh kolektor Q
abs
inilah yang akan digunakan untuk memanaskan refrigeran.
Gambar 2.19. Ilustrasi pengaruh arah sudut sumber energi terhadap besaran energi yang diterima
Q
incident
Q
ref
Q Pelat
absorber Kaca penutup
Universitas Sumatera Utara
34
Menurut Incropera [14] besaran energi radiasi yang diterima alat pemanas air tenaga surya di pengaruhi oleh sudut datangnya energi panas matahari seperti
gambar 2.19. Energi radiasi yang sampai ke permukaan bumi akan diserap oleh kolektor yang digunakan untuk memanaskan air pada alat pemanas air tenaga
