Radiasi Sinar Matahari Matahari

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Matahari

Matahari adalah bola energi gas panas dengan diameter 1.39 x 10 9 m dan memiliki jarak sekitar 1,5 x 10 11 m dari bumi. Seperti yang dapat dilihat dari bumi, matahari berputar pada sumbunya sekitar sekali dalam empat minggu. Bagaimanapun, matahari tidak berputar sebagai benda padat pada umumnya, garis khatulistiwanya membutuhkan sekitar 27 hari dan masing-masing kutubnya membutuhkan sekitar 30 hari untuk setiap rotasi. Sumber energi berjumlah besar dan kontinu terbesar yang tersedia bagi umat manusia adalah energi surya dan energi elektromagnetik yang dipancarkan oleh matahari. Energi surya sangat efektif karena tidak bersifat polutif dan tidak dapat habis. Akan tetapi arus energi yang rendah mengakibatkan digunakannya system dan kolektor yang permukaan luas untuk mengumpulkan dan mengkonsentrasikan energi matahari ini.

2.1.1 Radiasi Sinar Matahari

Radiasi Sinar matahari yang tersedia diluar atmosfer bumi seperti yang diungkapkan oleh konstanta surya G sc adalah sebesar 1,353 kJm 2 , dikurangi intensitasnya oleh penyerapan dan pemantulan atmosfer sebelum mencapai permukaan bumi. Ada tiga jenis radiasi matahari pada bidang miring, yaitu : Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Radiasi langsung direct radiation Intensitas radiasi langsung atau sorotan per jam pada sudut masuk normal I bn dari persamaan berikut ini, � �� = � � cos �� ………………..………….………………………2.1 [Lit.2] Dimana Ib adalah radiasi sorotan pada sumbu permukaan horizontal dan cos � z adalah sudut zenith. Dengan demikian, untuk suatu permukaan yang dimiringkan dengan sudut β terhadap bidang horizontal, intensitas dari komponen sorotan adalah, � ��= � �� ���� �= � � cos �� cos �� …………………………………2.2 [Lit.2] Dimana � T disebut sudut masuk, dan didefenisikan sebagai sudut antara arah sorotan pada sudut masuk normal dan arah komponen tegak lurus 90 o pada permukaan bidang miring. • Radiasi Sebaran diffuse radiation Radiasi sebaran yang disebut juga radiasi langit sky radiation, adalah radiasi yang dipancarkan ke permukaan penerima oleh atmosfer, dan karena itu berasal dari seluruh bagian hemisfer langit. Radiasi sebaran langit didistribusikan merata pada hemisfer disebut distribusi isotropik, maka radiasi sebaran pada permukaan miring dinyatakan dengan, � �� = � � � 1+cos β 2 � …………………………………..2.3 [Lit.2] Dimana β adalah sudut miring dari permukaan miring dan Id menunjukkan besarnya radiasi sebaran per jam pada suatu permukaan horizontal. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara • Radiasi Pantulan Selain komponen radiasi langsung dan sebaran, permukaan penerima juga mendapatkan radiasi yang dipantulkan tergantung dari reflektansi α albeldo dari permukaan yang berdekatan itu, dan kemiringan permukaan yang menerima. Radiasi yang dipantulkan per jam, juga disebut radiasi pantulan. Radiasi pantulan dirumuskan sebagai, � �� = α I b + I d � 1 −cos β 2 � …………....…………2.4 [Lit.2] Dimana reflektansi dianggap 0,20 – 0,25 untuk permukaan- permukaan tanpa salju dan 0,7, untuk lapisan salju yang baru saja turun, kecuali jika tersedia data yang lain. IbT Ibn Ibn θ T Θ z β Gambar 2.1 Radiasi Sinar Matahari

2.1.2 Variasi dari Radiasi Matahari pada Ruang Hampa Udara