15 Gambar 2.8 Passive system
http:en.wikipedia.orgwikiSolar_water_heating
2.2.4. Jenis – Jenis Kolektor Surya
Berdasarkan dimensi dan geometri dari receiver yang dimiliki, kolektor surya diklasifikasikan menjadi 3 bagian, yaitu [10]:
a. Kolektor datar nonfocusing collector
Kolektor datar merupakan kotak tertutup yang terisolasi oleh kaca atau plastik yang transparan dengan lempengan absorber panas di bagian bawahnya. Kolektor ini
biasanya dilapisi dengan lapisan isolasi untuk meminimalkan kehilangan panas yang terjadi. Prinsip kerja kolektor ini yaitu sinar matahari akan melewati kaca transparan
dan langsung menuju lempengan absorber panas. Pada absorber energi matahari akan diubah menjadi energi panas, energi tersebut selanjutnya didistribusikan ke air dalam
pipa tembaga yang melekat pada lempengan absorber. Berdasarkan kontruksi absorber dan susunan pada kolektor plat datar dibagi dalam beberapa jenis yang dapat
dilihat pada gambar 2.9 [10].
Universitas Sumatera Utara
16 Gambar 2.9 Klasifikasi kolektor plat datar [10]
b. Kolektor focus focus collector
Kolektor ini memanfaatkan permukaan parabola berbentuk reflektif untuk mencerminkan dan mengkonsentrasikan energi matahari ke titik fokus di mana
absorber berada. Untuk bekerja secara efektif, reflektor harus melacak matahari. Kolektor ini dapat mencapai suhu yang sangat tinggi karena sumber daya surya difus
terkonsentrasi di daerah kecil. Daerah rasio konsentrasi pada kolektor fokus ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut ini [10]:
............................................................................. 2.1
Dimana : C = rasio konsentrasi
A
a
= daerah aperture m
2
A
r
= daerah absorber m
2
R = jarak dari matahari ke kolektor m r
= radius matahari m θ = sudut pada matahari
o
Rasio ini memiliki batas rasio yang paling tertinggi tergantung dimensinya apakah tiga dimensi seperti paranoid konsentrator atau dua dimensi seperti
silinder konsentrator. Pada tiga dimensi konsentrator nilai tertinggi rasio konsentrasi sebesar 45 sedangkan pada dua dimensi nilai maksimum adalah
212.
Universitas Sumatera Utara
17 Gambar 2.10. Skema matahari pada jarak R dari kosentrator [10]
Konsentrator surya dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis yaitu pelacakan tracking dan jenis non-pelacakan non-tracking. Jenis konsentrator dapat
dilihat pada Gambar. 2.11 [10].
Gambar 2.11. Klasifikasi kolektor konsentrator [10]
c. Kolektor tabung vakum evacuated tube collector
Kolektor tabung vakum ini biasanya untuk diaplikasikan pada industri karena kolektor ini dapat mencapai suhu yang tinggi yaitu 81-176
o
C. namun kolektor tabung ini lebih mahal dibandingkan kolektor datar, dengan biaya satuan luas sekiatr dua kali
lipat dari kolektor plat datar. Hal ini disebabkan kolektor tabung vakum ini memiliki keistimewaan yang terletak pada efisiensi transfer panasnya yang tinggi sedangkan
faktor kehilangan panasnya yang relatif rendah [10].
Universitas Sumatera Utara
18 Kolektor evacuated tube lihat gambar 2.12 ini biasanya terbuat dari baris
paralel tabung kaca transparan. Setiap tabung terdiri dari tabung kaca bagian bagian luar dan tabung penyerap logam yang melekat pada sirip. Sirip ditutupi
dengan lapisan yang menyerap energi matahari dengan baik, tapi memiliki kemampuan menghambat kehilangan panas radiasi. Udara dihilangkan menjadi
vakum dengan tujuan supaya sistem tidak kehilangan panas konduktif dan konvektif.
Gambar 2.12 kolektor tabung vakum http:electrical-engineering- portal.comhow-solar-collectors-works
Dalam rangka meningkatkan efisiensi pada tabung kolektor ada beberapa jenis konsentrator tergantung pada radius cekung yang telah ditetapkan.
Klasifikasi kolektor tabung surya dilihat pada gambar 2.13.
Universitas Sumatera Utara
19 Gambar 2.13. Klasifikasi kolektor tabung vakum [10]
Berdasarkan tingkat konsentrasi pada sebuah kolektor dapat di bagi menjadi 3 bagian ditampilkan pada tabel 2.1.
Tabel 2.1. Klasifikasi kolektor berdasarkan konsentrasi [10] Kategori Contoh
Kisaran temperatur
Efisiensi
Tidak ada konsentrasi Plat datar
Hingga 75
o
C 30 – 50
Tabung vakum Hingga 200
o
C Konsentrasi medium
Parabola-silinder dua dimensi 150 – 500
o
C 50 – 70
Konsentrasi tinggi Parabola tiga dimensi
1500
o
C lebih 60 – 75
2.3. Tinjauan Perpindahan Panas
Kategori