21
dibandingkan dengan susunan yang acak dan jarang yang pada umumnya terdapat terdapat pada bahan bukan logam.
Persamaan untuk laju perpindahan kalor konduksi secara umum dinyatakan dengan bentuk persamaan diferensial di bawah ini :
dx dT
kA q
......................................................................................... 2.2
Bahan yang mempunyai konduktifitas termal yang tinggi dinamakan konduktor, sedangkan bahan yang konduktifitas termal rendah disebut isolator.
Nilai angka konduktifitas termal menunjukan beberapa cepat kalor mengalir dalam bahan tertentu.
Gambar 2.7 perpindahan panas pada isolasi kolektor surya Peristiwa perpindahan konduksi pada mesin pendingin tenaga surya terjadi
pada sisi-sisi kolektor yang diisolasi oleh rockwool, sterofoam,busa hitam dan kayu. Energi panas hilang Qloss dan berpindah dari ruang dalam kolektor
menuju temperatur yang lebih dingin temperatur lingkungan.
2.4.2 Konveksi
Perpindahan kalor konveksi bergantung pada konduksi antara permukaan benda padat dengan fluida terdekat yang bergerak. Persamaan laju perpindahan
LINGKUNGAN
Universitas Sumatera Utara
22
panas secara konveksi secara umum:
T hA
q
.................................................................................... 2.3
dengan :
q = Laju perpindahan panas konveksi W
h = koefisien pindahan panas konveksi Wm
2
K A
= luas penampang m
2
ΔT = perubahan suhu K
2.4.3 Radiasi
Radiasi adalah proses perpindahan panas tanpa melalui media. Bila energi radiasi mengenai permukaan suatu bahan, maka sebagian akan dipantulkan
refleksi , sebagian lagi akan diserap absorbsi dan sebagian lagi akan diteruskan transmisi. Kebanyakan benda padat tidak bisa mentransmisikan radiasi thermal
sehingga penerapan transmisivitas dianggap nol [8]. Energi yang diradiasikan dari suatu permukaan ditentukan dalam bentuk daya
pancar emissive power yang secara termodinamika dapat dibuktikan bahwa daya pancar tersebut sebanding dengan pangkat empat dari temperatur absolutnya.
Untuk radiator ideal, biasanya berupa benda hitam black body. Persamaan untuk mencari perpindahan panas radiasi adalah sebagai berikut :
q
rad
= A T
s 4
-T
sur 4
....................................................................................... 2.4 dimana :
q
rad
= laju perpindahan panas radiasi W = emisivitas bahan
Universitas Sumatera Utara
23
A = luas permukaan m
2
= kontanta Stefan – Boltzmann 5,67 x 10
-8
Wm
2
K
4
T
s
= suhu permukaan K T
sur
= suhu lingkungan K Penggunaan energi surya meliputi pengaturan kedudukan permukaan
pengumpul kolektor pada berbagai sudut dengan bidang horizontal. Sementara pengukuran radiasi pada permukaan horizontal di banyak tempat sudah
dilaksanakan,pemanasan pada permukaan miring harus dihitung. Lapisan luar matahari yang disebut fotosfer memancarkan suatu spektrum radiasi yang
kontiniu. Perpindahan panas secara radiasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
1. Luas permukaan benda yang bertemperatur, yang akan menentukan besar
kecil jumlah pancaran yang akan dapat dilepaskan. 2.
Sifat permukaan yang berhubungan dengan kemudahan memancarkan atau menyerap panas.
3. Kedudukan masing-masing permukaan satu terhadap yang lain akan
menentukan besar fraksi pancaran yang dapat diterima oleh permukaan lain.
Ketika radiasi sampai ke permukaan, sebagian dari energi itu akan diserap, sebagian lagi ditransmisikan, dan sisanya direfleksikan [9]. Energi radiasi yang
diserap disebut dengan absorbtivitas α , yang ditransmisikan disebut dengan transimitas dan energi radiasi yang dipantulkan disebut reflektivitas
�
. absorbvitas
= α = α 1
transimitas = =
1
Universitas Sumatera Utara
24
reflectivitas =
�
=
�
1
2.5. Intensitas Radiasi Matahari
