17
dimana : G
on
= radiasi yang diterima atmosfer Wm
2
τ
b
= faksi radiasi yang diteruskan ke bumi cos θ
z
= cosinus sudut zenith G
difuse
= Radiasi yang dipantulkan ke segala arah dan kemudian dapat dimanfaatkan.
Radiasi total adalah jumlah dari radiasi beam dan radiasi diffuse seperti pada persamaan berikut [10] :
G
total
= G
beam
+ G
difuse
..................................................................... 2.15
2.2.4. Hipotesis Pengaruh Kemiringan Kolektor
Radiasi pada permukaaan yang dimiringkan akan mempengaruhi besarnya intensitas radiasi yang diterima oleh suatu permukaan. Radiasi yang diterima pada
permukaan yang dimiringkan merupakan gabungan dari radiasi beam, isotropic diffuse dan radiasi yang didapat dari permukaan. Dalam Beckman [9], dijelaskan
bahwa total energi radiasi yang diterima suatu permukaan yang dimiringkan dapat dihitung dengan persamaan berikut:
I = I R + I + I
............................................ 2.16 Nilai R
b
dapat dihitung dengan persamaan berikut: =
= ....................... 2.17
Untuk menghitung nilai I
b
dan nilai I
d
, nilai I
d
I harus diketahui dulu dengan persamaan berikut:
I
d
I = 1-0,249k
T
jika 0 ≤ k
T
0,35 I
d
I = 1,557 - 1,84 k
T
jika 0,35 k
T
0,75 I
d
I = 0,177 jika k
T
0,75.............................................. 2.18 Dengan dimiringkannya permukaan absorber, akan berpengaruh terhadap
durasi penyinaran. Suatu Pemanas Air Tenaga Surya dengan kolektor plat datar, akan menerima radiasi surya saat matahari terbit dan akan berhenti menerima
radiasi surya saat terbenamnya matahari. Namun dengan memberi perlakuan variasi sudut
, atau memiringkannya terhadap bidang datar, akan mempengaruhi
Universitas Sumatera Utara
18
rentang waktu penerimaan radiasi matahari. Suatu PATS yang kolektornya dimiringkan 40
kearah timur akan memiliki perbedaan dengan PATS yang kolektornya tidak dimiringkan terhadap permukaan datar. Perbedaannya adalah
pada rentang waktu penerimaan radiasi dari kolektor dalam PATS. Kolektor yang dimiringkan 40
ke arah timur akan menerima radiasi surya saat matahari terbit sama dengan kolektor yang sejajar bidang datar. Namun radiasi surya yang
diterima kolektor dengan kemiringan 40 akan berlangsung dalam rentang waktu
yang lebih pendek dibanding kolektor sejajar bidang datar. Hal ini disebabkan oleh, pada kolektor bidang datar saat matahari sesaat akan terbenam, kolektor
tersebut masih menerima radiasi surya. Berbeda bila kolektor dimiringkan 40 kearah timur yang membuat saat matahari berada disisi barat namun belum
terbenam, kolektor tidak akan menerima radiasi surya lagi karena telah tertutup sisi luar kolektor itu sendiri. Dengan kata lain, kolektor sejajar horizontal
menerima radiasi lebih lama dibanding dengan kolektor yang dimiringkan. Rasio radiasi matahari yang diterima kolektor yang dimiringkan dengan kolektor yang
sejajar bidang datar dapat di lihat dalam persamaan berikut: =
= +
+ ................................ 2.19
2.2.5. Analisa Pengaruh Kemiringan Kolektor Terhadap Kerja PATS
