11 Gambar 2.4 Model dan konsep Bailey yang masih digunakan hingga sekarang
http:smartwaterheaters.comworksanken-solarex-flatium-solar-water-heater Sekitar tahun 1941, semua produsen solar water heater dihentikan saat
perang dunia II berlangsung. Hal ini disebabkan komponen utama pada pemanas air yaitu tembaga, sangat diperlukan untuk penggunaan militer saat itu sehingga
perusahaan-perusahaan dalam bidang manufaktur menghentikan produksi solar water heater. Ketika perang dunia II usai, perusahan kembali memproduksi
pemanas air tetapi pemanas air bertenaga surya ini jadi kurang diminati. Hal ini dikarenakan turunnya harga listrik pada saat itu dan terciptanya pemanas air
dengan bertenaga listrik sehingga pemanas air listrik lebih banyak digemari[21].
2.2.2. Komponen Solar Water Heater
Solar water heater memiliki beberapa komponen utama dalam proses pemanasan air. Berikut beberapa hal yang perlu kita ketahui mengenai komponen
utama serta prinsip kerja pada solar water heater yaitu sebagai berikut :
1. Kolektor panas
Kolektor panas dapat didefinisikan sebagai sistem perpindahan panas yang menghasilkan energi panas dengan cara memanfaatkan radiasi sinar matahari sebagai
sumber energi utamanya. Ketika cahaya matahari mengenai adsorber pada kolektor, sebagian cahaya akan dipantulkan kembali ke lingkungan sedangkan sebagian besarnya
lagi diserap dan dikonversikan menjadi energi panas. Selanjutnya panas tersebut akan didistribusikan ke fluida yang mengalir di dalam kolektor, sehingga fluida yang panas
dapat digunakan dengan berbagai aplikasi [26].
Universitas Sumatera Utara
12 Gambar 2.5 Skema solar water heater http:electrical-engineering-
portal.comhow-solar-collectors-works
Kolektor panas pada umumnya memiliki beberapa bagian utama, yaitu : a.
Cover, fungsinya menerima sinar radiasi matahari serta untuk mengurangi rugi panas secara konveksi dari lingkungan.
b. Absorber, fungsinya untuk menyerap panas dari radiasi sinar matahari
c. Kanal, fungsinya sebagai saluran transmisi fluida.
d. Isolator, fungsinya meminalisasi kehilangan panas secara konduksi dari absorber.
e. Frame, fungsinya sebagai struktur pembentuk dan penahan beban kolektor
2. Tangki penyimpanan
Tangki penyimpanan merupakan tempat untuk menyimpan air yang akan dipanaskan. Tangki akan dihubungkan dengan kolektor panas melalui kanal untuk
mengalirkan air supaya air menjadi cukup panas untuk dipergunakan. Biasanya untuk mencegah terjadinya heat loss pada tangki, tangki penyimpanan dilapisi dengan lapisan
isolasi sehingga dapat meminimalisir kehilangan panas yang terjadi.
2.2.3 Jenis-Jenis Solar Water Heater
Berdasarkan sistem inlet dan outlet pada pemanas air, solar water heater dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1.
Sistem Aktif
sistem aktif didefinisikan sebagai sistem pemanas air yang memerlukan energi tambahan seperti menggunakan pompa untuk memindahkan air menuju
kolektor supaya air menjadi hangat. Hal ini menjadikan sistem aktif lebih efisien
Universitas Sumatera Utara
13 karena output yang dihasilkan lebih stabil. Sistem aktif ini juga dibagi menjadi
dua jenis yaitu [26] : a.
Direct Circulation System Sistem Sirkulasi Langsung
direct circulation system lihat gambar 2.6 merupakan sebuah sistem yang mempunyai sirkulasi air langsung melalui kolektor. Sistem ini mengedarkan
air yang dapat digunakan untuk kebutuhan rumah tangga melalui kolektor yang dipanaskan dengan menggunakan energi matahari. Air yang telah
dipanaskan tadi kemudian disimpan kedalam tangki untuk dipergunakan nanti. Dengan kata lain, air yang dipanaskan oleh kolektor akan sama dengan air
yang keluar dari keran Anda ketika digunakan [26].
Gambar 2.6 Direct circulation system http:en.wikipedia
.orgwikiSolar_water_heating b.
Indirect Circulation System Sistem Sirkulasi Tidak Langsung
indirect circulation system ICS adalah sebuah sistem yang mempunyai sirkulasi air tidak langsung artinya air mengalir melalui kolektor kemudian
masuk ke dalam tangki penyimpanan yang terdapat heat exchanger yang akan dipanaskan lagi hingga temperatur tertentu, model pada ICS dapat dilihat pada
gambar 2.7. Heat Exchanger mentransfer panas dari air yang berada di dalam tangki yang sebelumnya telah dipanaskan oleh kolektor menggunakan tenaga
matahari. Heat exchanger ini biasanya terbuat dari logam seperti tembaga dan stainless steel. Air yang berada pada heat exchanger inilah yang nantinya akan
Universitas Sumatera Utara
14 dipergunakan. Dengan sistem ini, outlet yang dihasilkan akan lebih stabil
karena dioperasikan dengan tekanan air Pressure [26].
Gambar 2.7 Indirect circulation system ICS http:en.wikip edia.orgwikiSolar_water_heating
2. Sistem Pasif
sistem pasif tidak menggunakan energi tambahan dari pompa melainkan bergantung pada proses alam untuk mengedarkan air yaitu energi gravitasi,
modelnya dapat dilihat pada gambar 2.8. Sistem ini dapat diandalkan, tahan lama dan tergolong lebih murah, sistem pasif ini cukup baik dalam proses menyediakan
air panas dengan sinar matahari. Salah satu contoh sistem pemanas air tenaga matahari pasif adalah system thermosyphon yaitu sistem yang mengandalkan
konveksi alami untuk memindahkan air hangat dari kolektor surya ke dalam tangki penyimpanan. Sistem ini bekerja dengan baik di iklim dingin, karena
tangki penyimpanan biasanya bertempat di loteng, melindunginya dari cuaca dingin.
Universitas Sumatera Utara
15 Gambar 2.8 Passive system
http:en.wikipedia.orgwikiSolar_water_heating
2.2.4. Jenis – Jenis Kolektor Surya
