52
4.2 Pengolahan Data Kolektor
4.2.1 Pengolahan Data Kolektor pada Sudut 0
o
β = 0
o
4.2.1.1 Perhitungan Intensitas Radiasi Matahari
Berikut ini adalah data intensitas radiasi matahari pada pengujian I kolektor sudut 0
o
selama 60 menit dimulai dari pukul 7.00 WIB – 8.00 WIB pada
tanggal 16 November 2015. Tabel 4.7 Data Pengujian I Kolektor Sudut 0
o
dalam 60 menit
Waktu Radiasi Matahari Gbn
Wm
2
7:00 86,9
7:05 96,9
7:10 109,6
7:15 116,7
7:20 131,8
7:25 147,2
7:30 169,3
7:35 185,2
7:40 198,3
7:45 213,1
7:50 229,6
7:55 234,2
8:00 356,7
Dari data tabel 4.7 diambil nilai rata-rata intensitas radiasi matahari dalam 60 menit sebesar 171 Wm
2
atau 615708 Jm
2
untuk dilanjutkan ke perhitungan jumlah intensitas matahari yang masuk ke dalam kolektor. Dengan menggunakan
microsoft excel diperoleh hasil perhitungan jumlah intensitas matahari yang
masuk ke dalam kolektor selama 24 jam yang ditampilkan pada tabel 4.8 berikut:
Universitas Sumatera Utara
53 Tabel 4.8 Hasil Perhitungan intensitas matahari yang masuk kolektor 0
o
selama 24 jam
WAKTU WIB Gbn Wm
2
Qrad = Qit Jm
2
07.00-08.00 171,03
615708 08.00-09.00
349,7 1258920
09.00-10.00 479,19
1725084 10.00-11.00
676,19 2434284
11.00-12.00 490,2
1764720 12.00-13.00
263,57 948852
13.00-14.00 428,97
1544292 14.00-15.00
478,99 1724364
15.00-16.00 219,44
789984 16.00-17.00
152,56 549216
17.00-18.00 63,7
229320 18.00-00.00
0,98 3528
00.00-06.00 0,6
2160 06.00-07.00
4,8 17280
TOTAL 13607712
Dari tabel 4.8 diatas diperoleh nilai total intensitas matahari yang masuk ke dalam kolektor Qrad sebesar 13,607712 MJm
2
.
4.2.1.2 Perhitungan Panas yang Diserap Kolektor
Perhitungan panas yang diserap kolektor dapat dihitung menggunakan rumus :
= �
dimana : Q
rad
= intensitas radiasi matahari Jm
2
A
c
= luas penampang kolektor = 1 m
2
� = transmisivitas absorsivitas rata -rata kaca dan absorber dihitung
dengan rumus : �
= 0,96 �
dimana :
Universitas Sumatera Utara
54
� = 1,01 �
� = � �
— Koefisien transmisivitas refleksi � diperoleh dengan rumus :
� =
1 2
1 −
∥
1+
∥
+
1 −
⊥
1+
⊥
∥
=
2 2
−
1 2
2
+
1
—
1
= θ
1
Sudut datang matahari terhadap bidang vertical
θ
112.00
= 0
o .
setiap 1 jam +15
o
— Sudut bias kaca : θ
2
=
−1
1 2
1
. θ
2
=
−1 sin
1
. n = indeks bias rata-rata kaca = 1.526 [Duffie]
⊥
=
2 2
−
1 2
2
+
1
— Koefisien transmisivitas refleksi � diperoleh dengan rumus:
� = −
2
K = koefisien redam kaca 2 lapis kaca = 16 m
-1
[Duffie]
= tebal kaca = 5mm = 0,005m
= absorbsivitas plat stainless steel = 0,97
= 1 − 1,5879 10
−3 1
+ 2,7314 10
−4 1
2
− 2,3026 10
−5 1
3
+ 9,0244 10
−7 1
4
− 1,8 10
−8 1
5
+ 1,7734 10
−10 1
6
− 6,9937 10
−13 1
7
Universitas Sumatera Utara
55
Dengan menggukan microsoft excel nilai dari pukul 07.00 WIB - 7.00 WIB dari tanggal 16 November 2015 - 17 November 2015 dapat diperoleh dalam tabel 4.9
berikut :
Tabel 4.9 Data perhitungan panas yang diserap kolektor WAKTU WIB
θ
1
θ
2
r⊥ r∥
r a
α α⁄α
n
07.00-08.00 67,5
37,260 0,271 0,024 0,657 0,818 0,537 0,97 0,876 08.00-09.00
52,5 31,325 0,132 0,002 0,807 0,829 0,669 0,97 0,959
09.00-10.00 37,5
23,511 0,076 0,019 0,840 0,840 0,705 0,97 0,980 10.00-11.00
22,5 14,523 0,053 0,035 0,846 0,848 0,717 0,97 0,989
11.00-12.00 7,5
4,907 0,044 0,042 0,847 0,852 0,721 0,97 0,996
12.00-13.00 7,5
4,907 0,044 0,042 0,847 0,852 0,721 0,97 0,996
13.00-14.00 22,5
14,523 0,053 0,035 0,846 0,848 0,717 0,97 0,989 14.00-15.00
37,5 23,511 0,076 0,019 0,840 0,840 0,705 0,97 0,980
15.00-16.00 52,5
31,325 0,132 0,002 0,807 0,829 0,669 0,97 0,959 16.00-17.00
67,5 37,260 0,271 0,024 0,657 0,818 0,537 0,97 0,876
17.00-18.00 82,5
40,519 0,636 0,342 0,225 0,810 0,182 0,97 0,535 18.00-00.00
97,5 40,519 1,571 2,924 0,000 0,810 0,000 0,97 0,000
00.00-06.00 97,5
40,519 1,571 2,924 0,000 0,810 0,000 0,97 0,000 06.00-07.00
82,5 40,519 0,636 0,342 0,225 0,810 0,182 0,97 0,535
WAKTU WIB α
b
α
ave
Ac m
2
Qrad = Qit Jm
2
S J 07.00-08.00
0,461 0,442
1 615708,000
272446,420 08.00-09.00
0,629 0,604
1 1258920,000
759965,510 09.00-10.00
0,677 0,650
1 1725084,000
1121683,130 10.00-11.00
0,694 0,667
1 2434284,000
1622954,390 11.00-12.00
0,704 0,675
1 1764720,000
1192004,380 12.00-13.00
0,704 0,675
1 948852,000
640915,120 13.00-14.00
0,694 0,667
1 1544292,000
1029590,410 14.00-15.00
0,677 0,650
1 1724364,000
1121214,970 15.00-16.00
0,629 0,604
1 789984,000
476885,420 16.00-17.00
0,461 0,442
1 549216,000
243024,180 17.00-18.00
0,095 0,092
1 229320,000
21009,850 18.00-00.00
1 3528,000
00.00-06.00 1
2160,000 06.00-07.00
0,095 0,092
1 17280,000
1583,160 TOTAL
13607712,000 8503276,960
Universitas Sumatera Utara
56
Dari tabel 4.9 diatas diperoleh nilai total panas yang dapat diserap kolektor dari pukul 7.00 WIB - 7.00 WIB sebesar S = 8,5032 MJ.
4.2.1.3 Perhitungan Total Kerugian Panas yang Hilang pada Kolektor
Kategori