59
4.4.3 Analisa Data Hasil Pengujian 13 Juni 2014
A. Menghitung Panas yang diserap Absorber 1. Radiasi Pada Bidang Datar
Panas yang diterima oleh absorber datar kompor surya dengan luas, A
1
= 0,3481 m
2
. Berdasarkan data hobo Intensitas radiasi matahari sampai temperatur air mencapai maksimum adalah 219,074 Wm
2
dan diasumsikan emisivitas kaca 90 adalah
Q
in
,
datar
= I.A.t.90
Q
in
,
datar
= 219,074 Wm
2
0,3481 m
2
. 60 s . 90 Q
in
,
datar
= 4,118 x 10
-6
J Q
in
,
datar
= 4,118 MJ
2. Radiasi Pada Bidang Miring Pengujian hari kedua dilakukan pada tanggal 13 Juni 2014. Analisa
perhitungan dilakukan per jam. Berikut adalah analisa perhitungan untuk jam 09.00-10.00 WIB.
Posisi Matahari
Deklinasi Dengan menggunakan persamaan sudut deklinasi diperoleh :
21 ,
3 2
365 164
284 360
sin 45
, 23
365 284
360 sin
45 ,
23
n
Sudut Zenit Dengan menggunakan persamaan diperoleh sudut zenith matahari :
o z
z z
z
76 ,
47 672
, cos
45 cos
43 ,
3 cos
21 ,
3 2
cos 43
, 3
sin 21
, 3
2 sin
cos cos
cos cos
sin sin
cos
Sudut Azimuth Dengan menggunakan persamaan diperoleh sudut azimuth matahari :
Universitas Sumatera Utara
60
o A
A A
z z
A
4 ,
61 479
, cos
76 ,
47 sin
43 ,
3 cos
76 ,
47 cos
43 ,
3 sin
21 ,
3 2
sin cos
sin cos
cos sin
sin cos
Berikut analisa perhitungan untuk bidang miring dengan sudut kemiringan,
β = 60
o
. Radiasi ekstraterestrial pada suatu permukaan horizontal dihitung dengan
persamaan sebagai berikut :
Sehingga diperoleh :
2
kJm 3.651,595
4 ,
23 sin
43 ,
3 sin
360 45
30 2
45 sin
30 sin
4 ,
23 cos
43 ,
3 cos
1353 1000
2 3600
24
o o
I x
x x
x I
Radiasi Sebaran I
dT
Radiasi yang diperoleh oleh alat ukur Hobo diperoleh I = 1.923,217 kJm
2
. Dari grafik korelasi fraksi radiasi sebaran terhadap radiasi global yang
terdapat pada grafik 4.7, untuk II
o
= 1.923,217 3.651,595 = 0,527, fraksi sebaran adalah I
d
I = 0,6 maka diperoleh I
d
= 1,154 MJm
2
.
Dengan menggunakan persamaan radiasi sebaran ditentukan sebesar :
2
865 ,
2 60
cos 1
154 ,
1 2
cos 1
m MJ
I I
I I
dT dT
d dT
Radiasi Sorotan I
bT
I
b
= I – I
d
= 1,923 –1,154 = 0,769 MJm
2
. Dengan menggunakan persamaan radiasi sorotan diperoleh sebesar :
sin sin
360 2
sin sin
cos cos
1000 2
3600 24
1 2
1 2
x xG
x x
I
sc o
Universitas Sumatera Utara
61
2
033 ,
45 cos
43 ,
3 cos
21 ,
23 cos
43 ,
3 sin
21 .
23 sin
45 cos
60 43
, 3
cos 21
. 23
cos 60
43 ,
3 sin
21 .
23 sin
769 ,
cos cos
cos sin
sin cos
cos cos
sin sin
m MJ
I I
I I
bT bT
b bT
Radiasi Pantulan I
rT
Dengan nilai reflektansi α=0,2 maka dengan menggunakan persamaan
2.11 radiasi pantulan diperoleh sebagai berikut :
2
096 ,
2 60
cos 1
154 ,
1 769
, 2
, 2
cos 1
m MJ
I I
I I
I
rT rT
d b
rT
Radiasi total pada permukaan miring Dengan menggunakan persamaan diperoleh radiasi total sebesar :
2
995 ,
096 ,
865 ,
033 ,
m MJ
I I
I I
I I
T T
rT dT
bT T
Kemudian dengan cara yang sama radiasi total pada permukaan miring untuk setiap jam disajikan dalam tabel berikut.
Panas yang diterima oleh absorber miring kompor surya dengan luas, A
2
= 0,531 m
2
. Berdasarkan perhitungan data radiasi total pada permukaan miring pada jam 09.00-14.00 adalah 6,135 MJm
2
dan diasumsikan emisivitas kaca 90 adalah
Q
in
,
miring
= I .A.90
Q
in
,
miring
= 6,135 MJm
2
. 0,531 m
2
. 90 Q
in
,
miring
= 2,932 MJ
Time WIB
Io
MJm
2
I
hobo MJm
2
IIo I
d
I I
d MJm
2
I
dT MJm
2
I
b MJm
2
I
bT MJm2
I
rT MJm
2
I
T MJm
2
9-10 3,651
1,923 0,527
0,6 1,154
0,865 0,769
0,033 0,096
0,995 10-11
4,233
2,143
0,506 0,659
1,412 1,059
0,731 0,098
0,107 1,264
11-12 4,534
2,652
0,585 0,482
1,729 0,959
1,373 0,242
0,133 1,334
12-13 4,534
2,779
0,613 0,424
1,177 0,882
1,602 0,302
0,139 1,323
13-14 4,233
2,489
0,588 0,459
1,142 0,856
1,347 0,237
0,124 1,.218
Total
6,135
Universitas Sumatera Utara
62 B. Menghitung Panas yang diterima Air
Panas yang diterima oleh air sebanyak 3 liter dimana temperatur awalnya 30,73
o
C temperatur air diukur pada 1 menit pertama naik menjadi 30,75
o
C adalah
Qair = m.c. ΔT Qair= 1 L. 0,0042 MJkg. 30,75 -30,73
o
C .
1 �
Qair = 0,000239 MJ Selanjutnya perhitungan dilanjutkan sampai temperatur maksimum pada excel
nomor 353 ditampilkan pada lampiran tabel C. Berdasarkan tabel tersebut diperoleh Panas total yang diserap air adalah 0,735 MJ.
4.5 Efisiensi 4.5.1 Efisiensi Pengujian 11 Juni 2014
Kategori