commit to user
28
Nilai reflektansi akan diperoleh dengan membandingkan intensitas sinar pantul dengan intensitas sumber, seperti yang telah disebutkan dalam tinjauan
pustaka pada persamaan 2.18 : 2.18
Pengukuran reflektansi dilakukan pada mode TE dan mode TM. Data antara sudut sinar datang dan intensitas sinar pantul ini dimasukkan dalam grafik.
Pembuatan grafik dilakukan dengan menggunakan Software Origin Pro 8.
3.3.6. Pengukuran Indeks Bias
Pengukuran Indeks bias dapat dilakukan dengan menggunakan reflektansi mode TM. Untuk mendapatkan indeks bias yang lebih teliti dilakukan pengukuran
ulang reflektansi pada rentang sudut 50°-60° dengan ketelitian 0,167°. Data reflektansi ini dibuat grafik dengan menggunakan software Origin Pro 8. Indeks
bias ditunjukkan oleh nilai tangen dari sudut datang sinar laser yang memberikan nilai intensitas terkecil. Indeks bias dihitung dengan menggunakan persamaan
sudut Brewster yang secara matematis dapat dituliskan: 2.15
Dimana ș
p
adalah sudut datang sinar laser yang memberikan nilai intensitas terkecil, n
2
adalah indeks bias sampel, dan n
1
adalah indeks bias udara n
1
=1. Pada penelitian ini akan dicari indeks bias PMMA dengan cara mencari nilai
ș
p
. Setelah
ș
p
didapatkan, maka dapat digunakan persamaan 2.15 untuk menghitung indeks bias PMMA.
3.3.7. Pengukuran Numerical Aperture NA
Numerical Aperture merupakan parameter yang merepresentasikan sudut penerimaan maksimum dimana berkas cahaya masih bisa diterima dan merambat
didalam kolektor surya. Secara matematis, besar sudut penerimaan NA sampel trapesium dapat dihitung dalam kaitannya dengan indek bias bahan, panjang
sampel, lebar sampel, sudut kemiringan sampel ij.
ߠ
ൌ ݊
ଶ
݊
ଵ
ܴ ൌ ܫ
ܫ
commit to user
29
Gambar 3.5. Skema pengukuran NA sampel
Gambar 3.5 adalah skema pengambilan data NA sampel. Dalam penelitian ini langkah untuk menentukan NA adalah dengan cara meletakkan sampel diatas
meja putar berskala derajat, kemudian menyinari masing ± masing sampel dengan
laser dan dicari sudut maksimum dimana sinar masih merambat dalam didalam sampel hingga keluar dari ujung sisi yang lain. Laser yang digunakan pada
penelitian ini adalah laser KLMDXȜ QPGDQODVHU +H-1HPHUDKȜ
nm. Pengambilan data NA dilakukan pada 3 titik untuk setiap sampel, yaitu pada pusat sampel dan dua titik yang lain adalah seperempat dari lebar kolektor yang
berada disebelah kiri dan kanan pusat kolektor. Penggunaan dua laser ini dimaksudkan agar dapat mewakili spektrum cahaya yang sampai ke bumi yang
dipancarkan oleh matahari. Data NA untuk setiap laser dari masing-masing sampel dimasukkan kedalam tabel dan dibandingkan dengan NA hasil
perhitungan secara matematis.
Laser
NA
Kanan
NA
Kiri
Sampel
Laser
commit to user
30
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, tahapan yang pertama yaitu kajian matematis sedangkan tahap yang kedua yaitu eksperimen. Kajian matematis
dalam penelitian ini dilakukan dengan mencari keterkaitan antara kemiringan kolektor dengan NA. Sedangkan pada tahap eksperimen terdiri dari beberapa
tahapan, yaitu: menentukan karakteristik absorbansi dan reflektansi PMMA, menentukan indeks bias PMMA, dan menentukan besarnya NA untuk setiap
model kolektor surya, kemudian membandingkan besar NA dari perhitungan matematis dan hasil eksperimen.
4.1. Kajian Matematis
Pada tahapan kajian matematis dicari persamaan untuk menentukan besarnya sudut pada pemantulan ke-i
ȕ
i
. Sudut-sudut tersebut dihubungkan dengan sudut datang
ș
i
sinar saat sebelum memasuki model kolektor. Selain itu, juga dicari persamaan untuk panjang model kolektor surya h. Besarnya sudut
datang ș
i
juga mempengaruhi panjang kolektor surya h yang dibutuhkan agar semua sinar dapat dipantulkan.
Gambar 4. 1. Skema jalannya sinar didalam kolektor surya
L K
S
A
B
C ߮
M ߠ
N