5. PERHITUNGAN

5.1. Percobaan-1

Berdasarkan tabel Normal Total Emissivity of Various Surface-Refactories Building Materials, Paints and Miscellaneous didapat :

ε plathitam=0,980

ε plat putih=0,906

Perhitungan q pada plat hitam

qhitam=ε ∙ σ ∙T plat4

¿0,980×5,67×10−8W /m2 ∙ K ×(57+273)4 K

¿658,97W /m2

Perhitungan q pada plat putih

qhitam=ε ∙ σ ∙T plat4

¿0,906×5,67×10−8W /m2 ∙K ×(44,2+273)4 K

¿520W /m2

Perhitungan η emissivitas penyerapan radiasi matahari

ηplat hitam=qhitamQR

=ε ∙ σ ∙T plat

4

726W /m2 =658,97W /m2

755W /m2 =0,87atau 87 %

ηplat hitam=q putihQR

=ε ∙ σ ∙T plat

4

726W /m2 =520W /m2

755W /m2 =0,69atau 69 %

Menghitung panas yang diserap air (Q air) plat hitamΔT=T ak−T am=35,1−32=3,1℃

T f=T ak+T am

2=35,1+32

2=33,55℃

Dari Software Steam Table didapat sifat-sifat air pada saat T f=33,55℃

ρ=994,481kg/m3

C p=4179,59 J /kg ∙℃

Qa=0,0094635m3 /s

Q plat hitam=ma ∙C p ∙∆T

¿( ρ×Qa)∙Cp ∙∆T

¿(994,481kgm3×0,0094635

m3

s )×4179,59J

kg ∙℃×3,1℃

¿1,21939×105W

Menghitung panas yang diserap air (Q air) plat putihΔT=T ak−T am=35,4−32=3,4℃

T f=T ak+T am

2=35,4+32

2=33,7℃

Dari Software Steam Table didapat sifat-sifat air pada saat T f=33,7℃

ρ=994,431kg/m3

C p=4179,58 J /kg ∙℃

Qa=0,0113562m3/sQ plat putih=ma ∙C p ∙∆T

¿( ρ×Qa)∙Cp ∙∆T

¿(994,431kgm3×0,0113562

m3

s )×4179,58J

kg ∙℃×3,4℃

¿1,604793×105W

5.2. Percobaan-2

Berdasarkan tabel Normal Total Emissivity of Various Surface-Refactories Building Materials, Paints and Miscellaneous didapat :

ε plathitam=0,980

ε plat putih=0,906

Perhitungan q pada plat hitam

qhitam=ε ∙ σ ∙T plat4

¿0,980×5,67×10−8W /m2 ∙ K ×(54,5+273)4 K

¿639,22W /m2

Perhitungan q pada plat putih

qhitam=ε ∙ σ ∙T plat4

¿0,906×5,67×10−8W /m2 ∙K ×(45+273)4K

¿525,31W /m2

Perhitungan η emissivitas penyerapan radiasi matahari

ηplat hitam=qhitamQR

=ε ∙ σ ∙T plat

4

726W /m2 =639,22W /m2

618W /m2 =1atau 100 %

ηplat hitam=q putihQR

=ε ∙ σ ∙T plat

4

726W /m2 =525,31W /m2

618W /m2 =0,85atau 85 %

Menghitung panas yang diserap air (Q air) plat hitamΔT=T ak−T am=42,7−38,9=3,8℃

T f=T ak+T am

2=42,7+38,9

2=40,8℃

Dari Software Steam Table didapat sifat-sifat air pada saat T f=40,8℃

ρ=991,867kg /m3

C p=4179,73 J /kg ∙℃

Qa=0,0113562m3/s

Q plat hitam=ma ∙C p ∙∆T

¿( ρ×Qa)∙Cp ∙∆T

¿(991,867kgm3×0,0113562

m3

s )×4179,73J

kg ∙℃×3,8℃

¿1,78903×105W

Menghitung panas yang diserap air (Q air) plat putihΔT=T ak−T am=32,2−30,6=1,6℃

T f=T ak+T am

2=32,2+30,6

2=31,4℃

Dari Software Steam Table didapat sifat-sifat air pada saat T f=31,4℃

ρ=995,175kg /m3

C p=4179,84 J /kg ∙℃

Qa=0,0132489m3 /s

Q plat putih=ma ∙C p ∙∆T

¿( ρ×Qa)∙Cp ∙∆T

¿(995,175kgm3×0,0132489

m3

s )×4179,84J

kg ∙℃×1,6℃

¿0,88177×105W

5.3 Tabel hasil perhitungan percobaan-1

Panel Hitam Panel Putihq (W /m2) η(%) Q(W ) q (W /m2) η(%) Q(W )

705,7 93 1,6110×105 548,1 72 1,4198×105

668,6 92 1,8422×105 534,0 74 1,9530×105

614,6 82 3,0204×105 516,1 69 1 ,5981×105

601,1 83 2,4239×105 480,6 66 1,7006×105

648,6 87 2,9895×105 501,9 67 2,7738×105

708,2 96 3,7763×105 512,2 70 2,8669×105

642,4 87 2,2806×105 504,5 68 1,8419×105

659,0 87 1,2194×105 520,0 69 1,6048×105

5.4 Tabel hasil perhitungan percobaan-2

Panel Hitam Panel Putihq (W /m2) η(%) Q(W ) q (W /m2) η(%) Q(W )

619,9 93 1,7614×105 493,0 74 2,0479×105

651,0 92 0,8815×105 536,0 76 1,2607×105

686,0 100 0,7543×105 509,6 76 1 ,4174×105

613,1 99 2,2790×105 501,3 81 0,7554×105

639,2 100 1,7890×105 525,3 85 0,8 8 17×105

6. ANALISIS

6.1 Perbandingan besar laju perpindahan panas radiasi pada solar water heater plat hitam dan plat putih