8
2.1.3. Perpindahan Panas Radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah panas yang dipindahkan dengan cara memancarkan gelombang elektromagnetik. Berbeda dengan mekanisme konduksi
dan konveksi, radiasi tidak membutuhkan medium perpindahan panas. Sampainya sinar matahari ke permukaan bumi adalah contoh yang jelas dari perpindahan
panas radiasi. Persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung laju perpindahan
panas radiasi adalah: [5] Q
r
= εσA T
2 4
-T
3 4
.....................................................2.4 dimana :
Q
r
= Laju perpindahan panas radiasi W σ
= Konstanta Boltzman: 5,67 x 10
-8
Wm
2
K
4
ε = Emisivitas 0 ≤ e ≤ 1
A = Luas penampang m
2
T
2
= suhu permukaan plat K T
3
= suhu lingkungan K
2.2. Radiasi Surya
2.2.1. Teori Dasar Radiasi Surya
Radiasi adalah proses perpindahan panas tanpa melalui media. Bila energi radiasi menimpa 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. [7] Terdapat dua jenis pantulan radiasi yaitu spektular dan diffuse. Jika sudut
pantulan radiasi sama, maka pantulannya disebut spektular. Jika sudut pantulannya beragam ke semua arah maka pantulannya adalah diffuse. [7] Gambar
2.3 menjelaskan interaksi energi matahari terhadap bumi dimana energi yang akan dipakai dalam pemanas air tenaga surya inilah yang akan dikelola untuk dapat
memanaskan air.
Universitas Sumatera Utara
9
Gambar 2.3. Interaksi Energi Surya Saharjo,B.H.1999
2.2.2. Absorbtivitas, Reflektivitas, dan Transimitas
Segala sesuatu yang terkena pancaran matahari, konstan menerima energi radiasi. Secara tidak langsung ini berarti setiap benda yang terkena cahaya
matahari, akan menerima radiasi dari segala arah sepanjang masih terpanacar oleh cahaya matahari. Jumlah energi radiasi yang diterima suatu permukaan dalam
interval waktu tertentu disebut dengan irradiation dan dilambangkan dengan G. Ketika radiasi sampai ke permukaan, sebagian dari energi itu akan diserap,
sebagian lagi di transmisikan, dan sisanya di refleksikan [8]. Energi radiasi yang di serap di sebut dengan absorbtivitas α , yang di transmisikan di sebut dengan
transimitas τ dan energi radiasi yang di pantulkan di sebut reflectivitas .
Absorbvitas = α = α 1
Transimitas = τ = 1
Reflektivitas = =
1
Universitas Sumatera Utara
10
Gambar 2.4. Pola Absorbsi Yunus A.Cengel.2002
Atmosfer bumi terdiri atas empat lapisan dari yang terdekat dari permukaan bumi yaitu troposfer 0-10 km, stratosfer 10-30 km, mesosfer 30-50 km, dan
thermosfer 50-400 km [7]. Radiasi yang sampai di lapisan thermosfer dilambangkan G
on
. Radiasi yang diteruskan ke permukaan bumi dilambangkan G
beam
G
D
. Radiasi akibat pemantulan dan pembiasan dilambangkan G
d
.
Gambar 2.5. Radiasi Surya Yunus A.Cengel.2002
Universitas Sumatera Utara
11
2.2.3. Rumusan Radiasi Surya
Kategori