4.3.3 Energi hilang radiasi kolektor
Besarnya energi hilang radiasi kolektor dapat menggunakan persamaan 2.25. Data-data diambil dari hasil pengukuran pada pukul 13.00 tanggal 11 Juni
2014. ̇ =
= =520,33 W
4.3.4 Energi berguna yang diberikan Kolektor ke air
Energi panas yang sudah diterima oleh kolektor akan diberikan terhadap air. Besarnya energi tersebut dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:
Q
u
= m
w
C
p,w
T
w2
– T
w1
=5 x 4,18 kJkg C 48 -28
=418 kj Dimana :
m
w
: massa air Liter C
p,w
: Panas jenis dari air kJkg. C
:
4,18 kJkg C
T
w1
: Temperatur awal air sebelum dipanaskan kolektor C
T
w2
: Temperatur actual setelah dipanaskan oleh kolektor C
4.3.5 Efisiensi dari kolektor
Efisiensi dari kolektor dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara energi berguna yang diberikan Kolektor ke air dengan panas incident. Hal itu dapat
dirumuskan sebagai berikut: Ƞ = m
w
C
p,w
T
w2
– T
w1
Q
incident
dimana: A
= =
Luas penampang dari pelat absorber m
2
0,2 m
2
Penelitian dimulai pukul 08.00 WIB pada intensitas awal 293,1 Wm
2
dan intensitas tertinggi 328,1Wm
2
pada pukul 15:30WIB
Universitas Sumatera Utara
Untuk menyelesaikan persamaan:
2 1
Idt A
Q
incident
Harga
2 1
Idt
dapat dihitung dari luas dibawah kurva dengan menggunakan metode trapesium. Dimana setiap 1 menit 60 detik
kita menghitung luas dibawah kurva sbb: X
y y
L
2
1 1
Dimana
1
L
: Luas daerah dibawah kurva intensitas dalam 1 menit 60 detik
y
: Intensitas saat awal penelitian pukul :08.00 WIB
1
y
: Intensitas 1 menit kemudian
X
: Waktu 1 menit 60 detik Maka:
60 2
4 ,
294 1
, 293
1
X L
17625
1
L
Sehingga luas dibawah kurva dalam 1 satu menit adalah 17625 Joulem
2
Karena air telah mencapai temperatur maksimum pada pukul 14.22 WIB maka besarnya luas di bawah kurva hingga pukul tersebut adalah
L= L
1
+L
2
+…….δ
405
Dengan menggunakan bantuan ms excel, maka didapat L = 14856255 joulem
2
Sehingga energi yang sampai pada kolektor adalah
Universitas Sumatera Utara
Maka efisiensi dari kolektor adalah
incident u
Q Q
=
14
Dengan menggunakan rumus yang sama maka didapat efisiensi dari kolektor di tiap tekanan pada tabel berikut:
Tabel Perhitungan Mencari Efisiensi Kolektor
Tanggal Tekanan
L1 L
Qin Qu
n 11
0 CmHg 17625
14856255 2971,251 418
14 20 CmHg
17625 14904627 2980,925
438,9 14
30 CmHg 17625
13617459 2723,492 547,58
20 12
0 CmHg 8850
13469496 2693,899 378,29
14 20 CmHg
8850 13322202
2664,44 422,18
15 30 CmHg
8850 8616515
1723,303 480,7
27 13
0 CmHg 16686
14863911 2972,782 430,54
14 20 CmHg
16686 15189075 3037,815
455,62 14
30 CmHg 16686
10175289 2035,058 597,74
29 14
0 CmHg 21786
15372294 3074,459 432,63
14 20 CmHg
21786 16412400
3282,48 455,62
13 30 CmHg
21786 12075612 2415,122
578,93 23
16 0 CmHg
18261 14323065 2864,613
380,38 13
20 CmHg 18261
14570241 2914,048 430,54
14 30 CmHg
18261 11250081 2250,016
578,93 25
Setiap pelat absorber berisi dua pipa panas yang diisi dengan fluida kerja. Ketiga absorber tersebut diisi dengan refrigeran yang sama dengan tekanan yang
berbeda yaitu 0 CmHg, 20 CmHg, dan 30 CmHg. Pipa panas tersebut terbuat dari bahan tembaga dengan diameter 6,32 mm 14 in dan panjang 1050 mm. Setiap
pelat absorber mempunyai ukuran ketebalan 0,8 mm, lebar 200 mm dan panjang 1000 mm dan juga terbuat dari tembaga yang dicat dengan warna hitam black
body. Ketiga plat absorber dan pipa panas yang menyatu berada pada satu rumah kolektor dengan ukuran panjang kolektor 1160 mm, dengan lebar 800 mm dan
ketebelannya 200 mm. Isolator mempunyai ketebalan 100 mm dari kaca penutup terhadap pelat absorber. Kaca penutup dibuat satu lapis. Pelat penyerap panas
Universitas Sumatera Utara
dengan pipa sirkulasi fluida atau pipa panas berada pada kedudukan yang sama. Tetapi tidak saling berhubungan dengan yang lain. Jarak antara plat penyerap
panas yang satu dengan yang lain adalah 50 mm. Jarak antara dua pipa sirkulasi pipa panas adalah 100 mm. Pipa sirkulasi dihubungkan langsung dengan plat
penyerap panas dengan solderan. Tiga kondensor menyatu dengan pelat absorber ditempatkan di dalam tangki
penyimpanan air panas yang terisolasi dengan baik dan terpisah satu sama lain. Volume setiap tangki selalu diset 5 liter.
4.3.6 Massa refrigeran per pipa sirkulasi
Kategori