13 dan ruang pengering. Kolektor surya adalah suatu alat yang dapat mengumpulkan
atau menyerap radiasi surya dan mengkonversikan menjadi panas [23]. Kolektor surya yang pada umumnya memiliki komponen-komponen utama,
yaitu: [23, 24]
1. Penutup berfungsi untuk mengurangi rugi panas secara konveksi menuju
lingkungan. Biasanya berupa bahan transparan. 2.
Absorber berfungsi untuk menyerap panas dari radiasi cahaya matahari. Biasanya menggunakan bahan yang berwarna hitam.
3. Isolator berfungsi meminimalisasi kehilangan panas secara konduksi dari
absorber menuju lingkungan. 4.
Rangka berfungsi sebagai struktur pembentuk dan penahan beban kolektor. Merupakan rangka yang kokoh, mudah dibentuk dan tahan lama.
Prinsip kerja kolektor surya adalah radiasi akan diserap oleh plat absorber kemudian dikonversi menjadi panas sehingga temperatur plat akan bertambah.
Lalu panas akan mengalir melalui plat absorber. Perpindahan panas akan terjadi secara konduksi, konveksi, dan radiasi [23].
2.6. PERPINDAHAN PANAS
2.6.1. PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI
Konduksi adalah proses perpindahan panas yang mengalir dari benda yang bertemperatur lebih tinggi ke benda yang bertemperatur lebih rendah melalui
benda penghubung yang diam tidak dalam mengalir. Besar kecil perpindahan panas ditentukan oleh karakteristik zat dan benda yang dilalui panas pada waktu
perpindahan dari satu benda ke benda lain. Pada alat ini terjadi pada peristiwa kehilangan panas dari kolektor surya.
Laju perpindahan panas konduksi dapat dinyatakan dengan Hukum Fourrier.
.
dx dT
kA Q
c
− =
2.1 Dimana:
Universitas Sumatera Utara
14 Q
c
= laju perpindahan panas Watt;
k
= konduktivitas thermal Wm.K; A = luas penampang yang terletak pada aliran panas m
2
;
dx dT
= gradien temperatur dalam aliran panas Km.
Nilai angka konduktifitas termal menunjukan beberapa cepat kalor mengalir dalam bahan tertentu.
Peristiwa perpindahan konduksi pada mesin pengering tenaga surya terjadi pada sisi-sisi kolektor yang diisolasi oleh rockwoll, sterofoam dan kayu. Energi
panas hilang Qloss berpindah dari ruang dalam kanal kolektor menuju temperatur yang lebih dingin temperatur lingkungan [24,25].
2.6.2. PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI
Konveksi merupakan proses perpindahan panas dari benda yang bertemperatur lebih tinggi ke benda yang bertemperatur lebih rendah melalui
media, dimana media tersebut haruslah memiliki sifat fluida konduktivitas termal, kalor spesifik dan densitas. Syarat utama mekanisme perpindahan panas
konveksi adalah adanya aliran fluida. Perpindahan panas konveksi pada pengering terjadi pada fluida kerja yang digunakan udara.
Jika suatu plat panas dibiarkan berada di udara sekitar tanpa ada sumber gerakan dari luar, maka udara itu akan bergerak sebagai akibat terjadinya gradien
densitas di dekat plat itu, peristiwa ini dinamakan konveksi alamiah natural convection atau konveksi bebas free convection, untuk konveksi paksa forced
convection terjadi apabila udara itu dihembuskan pada plat dengan fan. Perpindahan panas konveksi pada saluran kolektor sangat dipengaruhi oleh
bilangan Reynold, apakah laminar maupun turbulent. Bilangan Reynold pada plat datar dirumuskan sebagai berikut:
µ ρ
VL R
e
= 2.2
Dimana : Re = bilangan Reynold L = panjang kolektor m
µ = viskositas dinamik kgm.s
ρ = massa jenis kgm
3
V = kecepatan rata-rata dari fluida ms Dengan pembagian jenis aliran berdasarkan bilangan Reynold sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
15 Re 5x10
5
untuk aliran Laminar Re 5x10
5
untuk aliran Turbulen Untuk laju perpindahan panas dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai
berikut: Q
h
= hAT
s
- T
∞
2.3 Dimana :
Q
h
= laju perpindahan panas Watt; h = koefisien konveksi Wm
2
.K; A = luas permukaan kolektor surya m
2
; T
s
= temperatur dinding K; T
∞
= temperatur udara lingkungan K [24,25].
2.6.3. PERPINDAHAN PANAS RADIASI
