30
2.8 Perpindahan Panas
Apabila dua logam saling berhimpitan dan suhu-suhu benda itu berbeda, maka akan terjadi proses perpindahan panas dari benda yang panas menuju benda
yang lebih dingin, sehingga menyebabkan suhu keduanya menjadi sama. Perpindahan panas dibagi menjadi tiga klasifikasi, yaitu perpindahan panas
konduksi, konveksi, dan radiasi. Untuk lebih mengetahui defenisi dari klasifikasi perpindahan panas ini dapat kita lihat pada penjelasan di bawah ini.
2.8.1 Perpindahan Panas Konduksi
Perpindahan panas secara konduksi adalah perpindahan panas dari partikel yang bertemperatur tinggi ke partikel yang bertemperatur rendah sebagai hasil
dari interaksi antar partikel tersebut. Karena partikelnya tidak berpindah, umumnya konduksi terjadi pada medium padat atau benda padat lainnya.
Perpindahan panas di sini terjadi akibat interaksi antara partikel tanpa diikuti perpindahan partikelnya. Dimana pada alat ini terjadi pada peristiwa kehilangan
panas dari kolektor surya yang hilang melewati dinding-dinding dari kolektor.
Gambar 2.12 Perpindahan panas konduksi.
Secara matematik laju perpindahan panas konduksi dapat dinya takan dengan Hukum Fourrier :
Universitas Sumatera Utara
31
.
dx dT
kA Q
c
.................................................................................................. 2.16 Dimana :
.
Q
c
= laju perpindahan panas Watt k
= konduktivitas thermal W m.K A
= luas penampang yang terletak pada aliran panas m
2
dx dT
= gradien temperatur dalam aliran panas Km
2.8.2 Perpindahan Panas Konveksi
Perpindahan panas secara konveksi adalah adalah perpindahan panas antara permukaan padat yang berbatasan dengan fluida yang mengalir. Fluida di sini bisa
dalam fasa cair atau fasa gas. Syarat utama mekanisme perpindahan panas konveksi adalah adanya aliran fluida. Perpindahan panas konveksi pada alat ini
terjadi pada fluida kerja yang digunakan udara.
Gambar 2.13 Perpindahan panas konveksi.
Perpindahan panas konveksi pada saluran kolektor sangat dipengaruhi oleh bilangan Reynold, apakah laminar maupun turbulent.Bilangan Reynold pada plat
datar dirumuskan sebagai berikut.
Universitas Sumatera Utara
32
Gambar 2.14 Perpindahan panas konveksi pada plat datar.
Bilangan Reynold dirumuskan sebagai berikut:
VL R
e
……………….…..…………………………………...…… β.17
Dimana : Re
= bilangan Reynold V
= kecepatan rata-rata dari fluida ms L
= panjang kolektor m ρ
= massa jenis kgm
3
μ = viskositas dinamik kgm.s
Dengan pembagian jenis aliran berdasarkan bilangan Reynold sebagai berikut: Re 5x10
5
Laminar Re 5x10
5
Turbulent Untuk laju perpindahan panas dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai
berikut :
. .
T T
hA Q
s h
……………………………...………….…………….. β. 18
Dimana: h
= koefisien konveksi W m
2
. K A
= luas permukaan kolektor surya m
2
s
T
= temperatur dinding K T
∞
= temperatur udara lingkungan K
.
Q = laju perpindahan panas Watt
Universitas Sumatera Utara
33
2.8.3 Perpindahan Panas Radiasi
Kategori