III. PENDEKATAN TEORITIS
A. SUDUT DATANG RADIASI MATAHARI
Ketinggian matahari , sudut datang radiasi matahari sesaat pada
permukaan dan azimuth matahari z mempengaruhi besarnya sudut datang
radiasi matahari. Gambar 3 menunjukkan sudut datang radiasi matahari pada permukaan horizontal.
Gambar 3. Sudut datang radiasi matahari pada permukaan horizontal Esmay et al., 1983.
Sudut datang radiasi matahari pada permukaan penutup
greenhouse tergantung pada orientasi atap tersebut dan posisi matahari. Posisi
matahari di suatu tempat pada latitude dapat diketahui dengan
persamaan:
sin = cos cos cos h + sin sin
………...……. 13
dimana merupakan deklinasi matahari dalam derajat dan h merupakan sudut
jam matahari. Deklinasi matahari merupakan sudut yang dibentuk oleh matahari
dengan bidang equator yang pada setiap saat dapat diperkirakan dari persamaan Jansen 1994:
A
O
N
= 90
o
-
K= cos
13
365 284
360 sin
45 .
23 n
x x
………...……. 14
dimana n merupakan hari Julian Day dari tahun yang bersangkutan. Sedangkan sudut jam matahari besarnya 15
o
per jam, negatif pada pagi hari, sama dengan nol pada siang hari dan positif pada sore hari. Sudut jam
matahari untuk wilayah Indonesia bagian Barat dengan lokasi pada longitude LGT adalah:
15 15
105 12
x EQT
LGT WIB
h
………...……. 15
EQT merupakan persamaan waktu yang besarnya menurut Caruthers et al. 1990 adalah:
EQT = 5.0323 – 100.976 sin t + 595.275 sin 2t + 3.6858 sin 3t –
12.47 sin 4t – 430.847 cos t + 12.5024 cos 2t + 18.25
cos 3t ...……...……. 16
dimana t = 279.134 + 0.985647 n. Gambar 4 menunjukkan sudut datang radiasi matahari pada
kemiringan atap bangunan yang berorientasi timur-barat di belahan bumi utara. Dari Gambar 4 dapat dicari nilai K untuk bangunan yang berorientasi
timur-barat di belahan bumi selatan dengan membalikkan arah utara menjadi selatan dan arah selatan menjadi utara Esmay et al., 1983. Untuk atap yang
menghadap utara dengan sudut kemiringan terhadap horizontal nilai K
adalah:
K
u
= cos 90
o
- -
………...……. 17
dan untuk atap yang menghadap selatan adalah:
14 K
s
= cos 90
o
+ -
………...……. 18
Kosinus sudut datang radiasi matahari untuk penutup standard peak greenhouse
, K
std
adalah:
K
std
= K
u
+ K
s
2 ………...……. 19
Gambar 4. Sudut datang radiasi matahari pada kemiringan atap bangunan berorientasi timur-barat Esmay et al., 1983.
B. MODEL PINDAH PANAS PADA GREENHOUSE
Kategori