7 sistem dan kolektor yang permukaannya luas untuk mengumpulkan dan
mengkonsentrasikan energi matahari ini. Matahari adalah sebuah bulatan gas panas yang memiliki diameter 1,39 x
10
9
m dan berjarak sekitar 1,5 x 10
11
m dari bumi. Matahari dianggap sebagai sebuah benda hitam yang memiliki suhu 5762 K. Suhu di pusat adalah 8 x 10
6
sampai 40 x 10
6
K dan memiliki densitas 100 kali dari air. Matahari terjadi karena
reaksi fusi yang kontinu antara hidrogen dan helium.[2]
2.2.1 Teori Radiasi Surya Radiasi Pada Bidang Miring
Pada dasarnya data radiasi surya pada bidang miring jarang diperoleh. Karakteristik daripermukaan disekitarnya berbeda antara satu tempat dengan yang
lainnya sehingga standarisasipengukurannya sulit dibuat. Karena itu, radiasi total pada suatu permukaan miring biasanya dihitung. Radiasi
total padapermukaan miring adalah jumlah dari radiasi komponen sorotan I
bT
, komponen sebaran I
dT
, dankomponen pantulan I
rT
. I
T
= I
bT
+ I
dT
+ I
rT
[MJm
2
] ………………..………………………………2.5
Radiasi LangsungSorotan Intensitas radiasi langsung atau sorotan perjam pada sudut masuk normal I
bn
adalah, I
bn
=
I
b
cos θ
z
[MJm
2
] ……………………………………………………2.6
θ
z
= sudut zenith Dengan demikian, untuk suatu
permukaan yang dimiringkan dengan sudut β terhadap bidanghorisontal, intensitas dari komponen sorotan adalah,
I
bn
= I
bT
cos θ
T
=
cos θ
r
cos θ
z
[MJm
2
] ……………………..…………………………….2.7
θ
r
disebut sudut masuk dan didefinisikan sebagai sudut antara arah sorotan pada sudut masuknormal dan arah komponen tegak lurus 90
o
pada permukaan bidang miring.
Universitas Sumatera Utara
8
β
I
bT
I
bn
I
bn
θ
z
θ
T
Ib
Gambar 2.1 Radiasi sorotan tiap jam pada permukaan miring dari pengukuran
I
b
Radiasi Sebaran Radiasi sebaran, yang disebut juga radiasi langit sky radiation, adalah radiasi
yangdipancarkan ke permukaan penerima oleh atmosfer, karena itu berasal dari seluruh bagian hemisfer.
Apabila dimisalkan, seperti yang sering terjadi, bahwa radiasi sebaran pada permukaan miringdinyatakan dengan,
I
dT
= I
d 1,0+cos
2
[MJm
2
] ……………………………………………..2.8
Dimana β adalah sudut miring dari permukaan miring dan I
d
menunjukkan besarnya radiasisebaran perjam pada suatu permukaan horisontal.
Radiasi Pantulan Selain komponen radiasi langsung dan sebaran, permukaan penerima juga
mendapatkanradiasi yang dipantulkan dari permukaan yang berdekatan dimana jumlah radiasi yang dipantulkantergantung dari refleksi α dari permukaan yang
berdekatan itu, dan kemiringan permukaanyang menerima. Radiasi yang dipantulkan perjam, juga disebut radiasi pantulan, yang dijabarkandalam
persamaan. I
rT
= I
b
+ I
d 1
−cos 2
[MJm
2
] …………………………………………2.9
Dimana reflektansi α dianggap 0,21-0,25 untuk permukaan tanpa salju dan 0,7 untuk lapisan saljuyang baru turun.[5]
Universitas Sumatera Utara
9 Gambar 2.2 Radiasi sinar matahari.[5]
2.2.2 Posisi Matahari
