efisiensi optiknya. Selain itu kurva juga menyatakan bahwa terdapat nilai radiasi dimana efisiensi menjadi nol atau tidak ada panas yang dikumpulkan, yaitu pada:
τα
A c
L t
T T
U I
− =
Literatur 5 Tingkat radiasi ini disebut sebagai tingkat radiasi threshold. Pada nilai-
nilai radiasi dibawah I
t
tersebut suhu kolektor tidak dapat bertahan pada T
c
. Dengan cara yang sama, pada tingkat radiasi tertentu maka terdapat nilai
Tc dimana panas tidak ada yang dikumpulkan disebut sebagai suhu stagnasi yang besarnya adalah:
L A
cs
U I
T T
τα
+ =
Literatur 5 Pada tingkat suhu kolektor T
cs
, sehubungan dengan besarnya perbedaan antara suhu dengan suhu lingkungan maka kehilangan panas yang terjadi sama
dengan tingkat radiasi yang diserap oleh kolektor.
2.4 Destilasi Surya Tipe Basin
Prinsip kerja distilasi surya tipe basin diperlihatkan pada Gambar 2.4 Radiasi surya menembus kaca penutup dan mengenai permukaan dari plat
penyerap, maka plat penyerap akan panas, dan energi panas dari plat penyerap akan memanasi air laut yang ada didalam kolam basin. Air akan menguap dan
berkumpul dibawah permukaan kaca penutup. Oleh karena temperatur udara di dalam basin lebih tinggi dari pada temperatur lingkungan, maka terjadi kondensasi
yaitu uap berubah menjadi cair dan melekat pada kaca penutup bagian dalam. Cairan air bersih akan mengalir mengikuti kemiringan kaca penutup dan masuk
Universitas Sumatera Utara
kedalam kanal, terus mengalir ke tempat penampungan air bersih. Sedangkan garam akan tinggal diatas plat penyerap karena adanya perbedaan massa jenis.
Gambar 2.5 Destilasi surya tipe satu kaca miring Literatur 9,Hal :2
1. Tinjauan Thermal Pada Sistem Destilator Surya
Dalam destilator surya akan terjadi perpindahan panas yang terdiri dari : a. Konduksi
Panas mengalir secara konduksi dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah. Laju perpindahan panas dinyatakan dengan
hukum Fourier berikut:
X T
A k
Q ∂
∂ −
= .
Literatur 9,Hal :2 Dimana :
k = Konduktivitas Thermal [wm.K] A = Luas penampang tegak lurus terhadap arah aliran panas [m
2
]
∂
T
∂
X = gradient temperatur dalam arah aliran panas [Km]
Universitas Sumatera Utara
b. Konveksi Udara yang mengalir diatas suatu permukaan panas, misalnya dalam
saluran baja sebuah alat pemanas udara surya dipanasi secara konveksi. Apabila aliran udara disebabkan oleh sebuah blower, kita menyebutnya sebagai konveksi
paksa dan apabila disebabkan oleh gradien massa jenis, maka disebut konveksi alamiah. Pada umumnya, perpindahan panas konveksi dapat dinyatakan dengan
hukum pendinginan Newton sebagai berikut : q = h . A . Tw-T
Literatur 9,Hal :3 Dimana:
h = Koefisien konveksi [Wm
2
.K] A = Luas permukaan [m
2
] Tw = Temperatur dinding [K ]
T = Temperatur fluida [K ] Umumnya koefisien konveksi h dinyatakan dengan parameter tanpa dimensi
yang disebut bilangan Nusselt menurut nama dari Wilhelm Nusselt , Nu = h .dk, dimana k adalah konduktivitas termal.
c. Radiasi Berlainan dengan mekanisme konduksi dan konveksi dimana perpindahan
energi terjadi melalui perantara, kalor juga dapat berpindah melalui daerah – daerah hampa. Mekanismenya disini adalah sinaran atau radiasi Elektromagnetik.
Penukaran panas netto secara radiasi antara dua badan ideal hitam adalah : q =
σ . A T
1 4
- T
2 4
Literatur 9,Hal :3 Dimana :
σ = konstanta Stefan – Boltzmann, 5, 67 x 10
-8
Wm
2
.K
4
A = Luas bidang m
2
Universitas Sumatera Utara
2. Balans energi pada kolektor
Gambar 2.6 Diagram aliran energi Keterangan :
Tw = Temperatur air
o
C Tg = temperatur permukaan kaca
o
C Tsv = Temperatur uap air
o
C IT = Intensitas matahari Wm
2
qr,1 = Laju perpindahan panas radiasi dari air kolektor kepermukaan dalamkaca
qc,1 = Laju perpindahan panas konveksi dari uap air kepermukaan dalam kaca
qc,w = Laju perpindahan panas konveksi dari air qk = Laju perpindahan panas konduksi dari kolektor kedinding luar
qr,o = Laju perpindahan panas radiasi yang hilang dari kaca qc,o = Laju perpindahan panas konveksi dari kaca keudara
Kesetimbangan energi dari sistem adalah sebagai berikut : qc, w + qr,1 + qc,1 +
α .IT .Ac + α . It = qk + qc,o+ qr,o
It Pembiasan Medium Kaca
Kaca
Air Laut Gabus
Kaca It
Pemantul Garis Normal
It Pembiasan Medium Air
Tw Tp
qr,l dan qc,l qsv
Tsv Tg
Ta qr,o dan qc,o
Universitas Sumatera Utara
2.5 Kontruksi Alat
