KAJIAN TINGKAT KEMAMPUAN PENYERAPAN PANAS MATAHARI PADA ATAP BANGUNAN SENG BERWARNA

dokumen-dokumen yang mirip
SUDUT PASANG SOLAR WATER HEATER DALAM OPTIMALISASI PENYERAPAN RADIASI MATAHARI DI DAERAH CILEGON

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Self Dryer dengan kolektor terpisah. (sumber : L szl Imre, 2006).

PENDEKATAN TEORITIS. Gambar 2 Sudut datang radiasi matahari pada permukaan horizontal (Lunde, 1980)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Sebagai bintang yang paling dekat dari planet biru Bumi, yaitu hanya berjarak sekitar

Kata kunci : pemanasan global, bahan dan warna atap, insulasi atap, plafon ruangan, kenyamanan

BAB V RADIASI. q= T 4 T 4

Pengujian Pengaruh Penghambatan Kebeningan Kaca Terhadap Transfer Intensitas Cahaya pada Pemanasan Ruangan Mobil

Studi kemampuan tanaman rumah dalam penyerapan panas matahari untuk mengatasi panas lokal

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins Pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PERUBAHAN DEBIT ALIRAN PADA EFISIENSI TERMAL SOLAR WATER HEATER DENGAN PENAMBAHAN FINNED TUBE

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup

Analisis TingkatKemampuanPenyerapanPanasRadiasi MatahariOlehTanaman Taman untuk Mengatasi Panas Lokal. Ahmad Syuhada dan Hamdani

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN TERHADAP PERPINDAHAN KALOR PADA MODUL PHOTOVOLTAIC UNTUK MENINGKATKAN DAYA KELUARAN

BAB III METODE PENELITIAN (BAHAN DAN METODE) keperluan. Prinsip kerja kolektor pemanas udara yaitu : pelat absorber menyerap

RANCANG BANGUN KONVERSI ENERGI SURYA MENJADI ENERGI LISTRIK DENGAN MODEL ELEVATED SOLAR TOWER

Analisa Performa Kolektor Surya Pelat Datar Bersirip dengan Aliran di Atas Pelat Penyerap

Analisis Performa Kolektor Surya Pelat Bersirip Dengan Variasi Luasan Permukaan Sirip

OPTIMALISASI PENYERAPAN RADIASI MATAHARI PADA SOLAR WATER HEATER MENGGUNAKAN VARIASI SUDUT KEMIRINGAN

BAB II KAJIAN PUSTAKA. untuk membuat agar bahan makanan menjadi awet. Prinsip dasar dari pengeringan

Analisa Pengaruh Konfigurasi Pipa Pemanas Air Surya Terhadap Efisiensi

PERANCANGAN DAN PENGUJIAN SISTEM PENGERING IKAN MEMANFAATKAN SUMBER ENERGI PANAS BUMI IE-SUUM KABUPATEN ACEH BESAR

Pengaruh Jarak Kaca Ke Plat Terhadap Panas Yang Diterima Suatu Kolektor Surya Plat Datar

Intensitas spesifik Fluks energi Luminositas Bintang sebagai benda hitam (black body) Kompetensi Dasar: Memahami konsep pancaran benda hitam

HIDROMETEOROLOGI TATAP MUKA KEEMPAT (RADIASI SURYA)

SUHU DAN KALOR DEPARTEMEN FISIKA IPB

TEKNOLOGI ALAT PENGERING SURYA UNTUK HASIL PERTANIAN MENGGUNAKAN KOLEKTOR BERPENUTUP MIRING

BAB IV. HASIL PENGUJIAN dan PENGOLAHAN DATA

T P = T C+10 = 8 10 T C +10 = 4 5 T C+10. Pembahasan Soal Suhu dan Kalor Fisika SMA Kelas X. Contoh soal kalibrasi termometer

Performansi Kolektor Surya Pemanas Air dengan Penambahan External Helical Fins pada Pipa dengan Variasi Sudut Kemiringan Kolektor

BAB IV PERHITUNGAN SOLAR COLLECTOR TYPE PARABOLIC TROUGH

Preparasi pengukuran suhu kolektor surya dan fluida kerja dengan Datapaq Easytrack2 System

Pengaruh Tebal Isolasi Termal Terhadap Efektivitas Plate Heat Exchanger

Tugas akhir BAB III METODE PENELETIAN. alat destilasi tersebut banyak atau sedikit, maka diujilah dengan penyerap

PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Proses perpindahan panas secara konduksi Sumber : (maslatip.com)

Analisa Performansi Kolektor Surya Pelat Bergelombang untuk Pengering Bunga Kamboja

PENGARUH BENTUK PLAT ARBSORBER PADA SOLAR WATER HEATER TERHADAP EFISIENSI KOLEKTOR. Galuh Renggani Wilis ST.,MT. ABSTRAK

9/17/ KALOR 1

Pengaruh Tebal Plat Dan Jarak Antar Pipa Terhadap Performansi Kolektor Surya Plat Datar

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XI (SNTTM XI) & Thermofluid IV Universitas Gadjah Mada (UGM), Yogyakarta, Oktober 2012

SISTEM PEMANFAATAN ENERGI SURYA UNTUK PEMANAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN KOLEKTOR PALUNGAN. Fatmawati, Maksi Ginting, Walfred Tambunan

POTENSI PENGGUNAAN KOMPOR ENERGI SURYA UNTUK KEBUTUHAN RUMAH TANGGA

LABORATORIUM TERMODINAMIKA DAN PINDAH PANAS PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2012

III. METODELOGI PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada Mei hingga Juli 2012, dan Maret 2013 di

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Karakteristik Pengering Surya (Solar Dryer) Menggunakan Rak Bertingkat Jenis Pemanasan Langsung dengan Penyimpan Panas dan Tanpa Penyimpan Panas

BAB I PENDAHULUAN. khatulistiwa, maka wilayah Indonesia akan selalu disinari matahari selama jam

PEMANASAN BUMI BAB. Suhu dan Perpindahan Panas. Skala Suhu

METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 1. Temperatur udara masuk kolektor (T in ). T in = 30 O C. 2. Temperatur udara keluar kolektor (T out ). T out = 70 O C.

TUGAS AKHIR ANALISA THERMAL ROOFING MENGGUNAKAN VARIASI MATERIAL ATAP DAN WARNA MATERIAL ATAP PADA SUDUT 45 KE ARAH TIMUR

PEMANFAATAN ENERGI SURYA UNTUK MEMANASKAN AIR MENGGUNAKAN KOLEKTOR PARABOLA MEMAKAI CERMIN SEBAGAI REFLEKTOR

Gambar 2. Profil suhu dan radiasi pada percobaan 1

TOPIK: PANAS DAN HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA. 1. Berikanlah perbedaan antara temperatur, panas (kalor) dan energi dalam!

PENGOLAHAN PRODUK PASCA PANEN HASIL PERIKANAN DI ACEH MENGGUNAKAN TEKNOLOGI TEPAT GUNA

Analisis performansi kolektor surya terkonsentrasi menggunakan receiver berbentuk silinder

MARDIANA LADAYNA TAWALANI M.K.

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pemanasan Bumi. Suhu dan Perpindahan Panas

PEMBUATAN ALAT UKUR KONDUKTIVITAS PANAS BAHAN PADAT UNTUK MEDIA PRAKTEK PEMBELAJARAN KEILMUAN FISIKA

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 1, (2015) ISSN: ( Print)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Deskripsi Alat Pengering Yang Digunakan Deskripsi alat pengering yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

REKAYASA KOLEKTOR PEMANAS AIR TENAGA SURYA MODEL PLAT DATAR ROSYID KUS RAHMADI

SISTEM DISTILASI AIR LAUT TENAGA SURYA MENGGUNAKAN KOLEKTOR PLAT DATAR DENGAN TIPE KACA PENUTUP MIRING

ANALISA KARAKTERISTIK ALAT PEMANAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN KOLEKTOR PALUNG PARABOLA

ANALISA PENGARUH PEMASANGAN PLAFON DENGAN PENANGKAL RADIASI TERHADAP SUHU RUANGAN

besarnya energi panas yang dapat dimanfaatkan atau dihasilkan oleh sistem tungku tersebut. Disamping itu rancangan tungku juga akan dapat menentukan

Fisika Dasar I (FI-321)

LAMPIRAN I. Tes Hasil Belajar Observasi Awal

Studi Eksperimental Sistem Pengering Tenaga Surya Menggunakan Tipe Greenhouse dengan Kotak Kaca

Perpindahan Panas. Perpindahan Panas Secara Konduksi MODUL PERKULIAHAN. Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh 02

PENGHITUNGAN EFISIENSI KOLEKTOR SURYA PADA PENGERING SURYA TIPE AKTIF TIDAK LANGSUNG PADA LABORATORIUM SURYA ITB

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Soal Suhu dan Kalor. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

PENGARUH BENTUK PLAT KOLEKTOR MATAHARI TERHADAP PRODUKSI KONDENSAT

III. METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini berlangsung dalam 2 (dua) tahap pelaksanaan. Tahap pertama

OPTIMASI DESAIN ALAT PENGERING IKAN AIR TAWAR DENGAN KAPASITAS 20 KG MEMANFAATKAN ENERGI SURYA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MODUL V FISIKA MODERN RADIASI BENDA HITAM

5.1. Perhitungan Radiasi Surya

P I N D A H P A N A S PENDAHULUAN

PENERUSAN PANAS PADA DINDING GLAS BLOK LOKAL

Latihan Soal UAS Fisika Panas dan Gelombang

KARAKTERISTIK KOLEKTOR SURYA PLAT DATAR DENGAN VARIASI JARAK PENUTUP DAN SUDUT KEMIRINGAN KOLEKTOR

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

BAB II LANDASAN TEORI

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG

Performansi Kolektor Surya Tubular Terkonsentrasi Dengan Pipa Penyerap Dibentuk Anulus Dengan Variasi Posisi Pipa Penyerap

Peningkatan Efisiensi Absorbsi Radiasi Matahari pada Solar Water Heater dengan Pelapisan Warna Hitam

Fisika Umum (MA101) Kalor Temperatur Pemuaian Termal Gas ideal Kalor jenis Transisi fasa

Suhu dan kalor NAMA: ARIEF NURRAHMAN KELAS X5

Analisa Performa Kolektor Surya Tipe Parabolic Trough Sebagai Pengganti Sumber Pemanas Pada Generator Sistem Pendingin Difusi Absorpsi

SIFAT ISOLATOR PANAS PAPAN SEKAM PADI DENGAN VARIASI RESIN DAN UKURAN PARTIKEL

PENGUKURAN RADIASI MATAHARI DENGAN MEMANFAATKAN SENSOR SUHU LM35

METODE PENELITIAN. A. Waktu dan Tempat

Analisa Efisiensi Prototype Solar Collector Jenis Parabolic Trough dengan Menggunakan Cover Glass Tube pada Pipa Absorber

Transkripsi:

KAJIAN TINGKAT KEMAMPUAN PENYERAPAN PANAS MATAHARI PADA ATAP BANGUNAN SENG BERWARNA Oleh: Ahmad Syuhada dan Suhaeri Jurusan Teknik Mesin, Universitas Syiah Kuala Jln. Tgk. Syeh Abdul Rauf no. 7, Darussalam - Banda Aceh Email: Syuhada_mech@yahoo.com ABSTRAK Pemanasan Global merupakan hal yang sangat berpengaruh terhadap kenyamanan thermal di suatu lingkungan. Pemanasan global disebabkan oleh efek rumah kaca yang terus meningkat yang terjadi akibat naiknya konsentrasi gas-gas rumah kaca pada atmosfir. Salah satu penyebab adalah bangunan yang dibuat menyerap panas radiasi matahari, dan kemudian dipancarkan kembali ke sekelilingnya yang mengakibatkan temperatur di sekelilingnya meningkat. Bagian bangunan yang terkena langsung radiasi matahari adalah atap. Hal ini menyebabkan atap bangunan merupakan bagian yang berperan penting terhadap kenyamanan thermal sebuah bangunan. Bangunan di Indonesia, pada umumnya memakai atap seng. Seng merupakan material konduktor panas yang sangat baik. Setelah menerima panas radiasi dari sinar matahari dan menyerap panasnya, seng akan melepaskan kembali panas tersebut ke lingkungan dengan cara konveksi dan radiasi. Warna dari bangunan tersebut terutama pada atap seng, memiliki sifat yang sangat penting dalam penyerapan panas radiasi matahari. Tentunya tiap warna memiliki pengaruh yang berbeda terhadap penyerapan panas tersebut. Oleh karena itu, di dalam kajian ini penulis akan mengkaji pengaruh tiap warna seng atap terhadap penyerapan panas radiasi mata hari. Kajian ini bertujuan untuk mengetahui warna yang paling sedikit menyerap panas akibat radiasi matahari. Dan diharapkan juga dapat memberikan informasi bagi masyarakat tentang kemampuan masing-masing warna dalam menyerap panas, agar dapat diaplikasikan dengan pemilihan warna lapisan cat pada atap bangunan yang umumnya terbuat dari seng, sehingga tercapai kenyamanan thermal pada bangunan tersebut, sebagai wujud untuk mengurangi dampak dari pemanasan global, terutama di kawasan Indonesia Kata kunci : kenyamanan termal, atap seng, penyerapan panas, panas radiasi dan temperatur!. PENDAHULUAN Pemanasan Global merupakan hal yang sangat berpengaruh terhadap kenyamanan thermal di suatu lingkungan. Pemanasan global disebabkan oleh efek rumah kaca yang terus meningkat yang terjadi akibat naiknya konsentrasi gas-gas rumah kaca dalam atmosfir. Bertambahnya jumlah kendaraan dan pabrik-pabrik, serta bertambahnya populasi penduduk merupakan penyebab dari naiknya konsentrasi gas-gas rumah kaca di udara sebagai akibat dari proses pembakaran dan pernafasan. Selain itu, kurangnya tanaman sebagai akibat dari pembangunan rumah-rumah penduduk juga merupakan salah satu penyebab utama pemanasan global. Sedangkan bangunan-bangunan yang dibuat penduduk menyerap panas radiasi matahari, dan kemudian dipancarkan kembali radiasi tersebut ke sekelilingnya yang mengakibatkan suhu disekelilingnya

meningkat. Bagian bangunan yang terkena langsung radiasi matahari ini adalah atap. Hal ini menyebabkan atap bangunan merupakan bagian yang sangat penting terhadap kenyamanan thermal sebuah bangunan. global, terutama di kawasan indonesia. Penelitian ini terbatas pada penyerapan panas radiasi matahari oleh seng berwarna, dan efek yang ditimbulkan terhadap lingkungan sekitar. Bangunan di Indonesia, pada umumnya memakai atap seng. Seng merupakan material konduktor panas yang sangat baik. Setelah menerima panas radiasi dari sinar matahari dan menyerap panasnya, seng akan melepaskan kembali panas tersebut ke lingkungan dengan cara konveksi dan radiasi. Hal ini akan menyebabkan temperatur udara di lingkungan dan di dalam bangunan tersebut meningkat. Warna dari bangunan tersebut terutama pada atap seng, memiliki peran yang sangat penting dalam penyerapan panas radiasi matahari. Lapisan warna dapat mencegah terjadinya radiasi langsung matahari terhadap atap seng. Tentunya tiap-tiap warna memiliki pengaruh yang berbeda tehadap penyerapan panas oleh seng. Pengaruh warna adalah hal yang tidak boleh dilupakan terhadap kenyamanan thermal suatu bangunan. Oleh sebab itu, untuk memilih warna yang layak dipergunakan pada atap seng, diperlukan suatu keterampilan dan pengetahuan mengenai pengaruh warna-warna terhadap penyerapan panas pada seng tersebut. Oleh karena itu, di dalam penelitian ini penulis akan mengkaji pengaruh tiap-tiap warna terhadap penyerapan panas pada seng yang dimaksud serta pengaruhnya terhadap temperatur suatu ruangan. 2. METODELOGI KAJIAN 2.1 Perencanaan Sistem Pengujian Suatu hal yang perlu diperhatikan pada kajian ini. adalah sistem pengujian, perencanaan yang tepat akan membawa hasil yang memuaskan. Bangunan merupakan salah satu tempat manusia melakukan aktivitas. Bangunan terdiri dari ruangan, dinding, dan atap. Bila ventilasi udara pada suatu bangunan sedikit sekali atau diabaikan, maka dapat diasumsikan bangunan tersebut seperti sebuah ruang isolasi, dimana udara lingkungan sekitarnya tidak terlalu berpengaruh terhadap temperatur di dalam ruangan. Akan tetapi bagian atap mempunyai pengaruh yang penting terhadap respon temperatur udara dalam ruangan. Maka pada kajian ini sebuah sistim pengujian dengan sudut kemiringan atap seng sebesar 30 derajat, dan dengan ruang isolasi terbuat dari plastik yang dapat ditembus cahaya matahari. Sistim pengujian dan sketsa perpindahan panas dapat diliat pada gambar 1 Matahar Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui warna yang paling sedikit menyerap panas akibat radiasi matahari. Dan diharapkan juga dapat memberikan informasi bagi masyarakat tentang kemampuan masingmasing warna dalam menyerap panas, agar dapat diaplikasikan dengan pemilihan warna lapisan cat pada atap bangunan yang umumnya terbuat dari seng, sehingga tercapai kenyamanan thermal pada bangunan tersebut, sebagai wujud untuk mengurangi dampak dari pemanasan G T Seng T T T Gambar 1. Sistem Pengujian dan distribusi panas

Ruang pengujian berukuran 1,35 m x 1,35 m x 2,20 m, seluruh bagian tertutup dengan plastik dengan ketebalan 0,25 mm dengan tujuan ruangan dikondisikan tidak ada pengaruh angin,serta meminimalisir pengaruh dari sifat reservoir panas atmosfir bumi terhadap kondisi udara di dalam ruangan pengujian. Kerangka ruang pengujian terbuat dari kayu. 1,35 2,20 1,35 Gambar 2 Ruang Pengujian Alat yang digunakan pada kajian ini adalah : Termometer Alkohol Termometer digital pyrometer 2.2 Prosudur pengambilan Data Data yang diambil adalah data temperatur pada seng berwarna, data temperatur udara dalam ruangan di sekitar (bawah) seng berwarna, data temperatur ruangan kosong (tanpa seng berwarna), temperatur lingkungan. Pengukuran dimulai dari jam 11.00 WIB sampai dengan 15.00 WIB, setiap satu jam selama tiga hari, dengan kondisi matahari cerah Langkah pengambilan data yang dilakukan adalah meliputi: Persiapan dengan menempatkan ruang pengujian tempat yang terkena matahari. Memasukkan atap seng berwarna ke dalam ruangan pengujian. Pemasangan alat ukur temperatur pada titiktitik pengukuran. 2.3 Metode pembahasan Pengukuran temperatur dan pengambilan data Menurut John A. Duffie dan William A. Beckman, jarak bumi matahari juga akan menyebabkan ketergantungan radiasi luar angkasa pada waktu tahun, ditunjukkan dengan persamaan : 360n Gbn = Gsc 1 + 0.033cos. (1) 365 Di mana : Gbn = radiasi pada suatu bidang per m 2 Gsc = Konstanta matahari n = Jumlah hari dalam tahun Sudut deklinasi (declination), δ, adalah sudut posisi matahari pada solar noon terhadap bidang equator [Duffie, 1980], untuk Utara positif dan untuk selatan negatif (-23,45 δ 23,45). δ = 23,45 sin (360 284+ n ) (2) 365 Dimana : n = hari dari tahun tersebut Sudut slope (β), adalah sudut antara permukaan bidang penerima radiasi dengan bidang horizontal bumi ( 0 o β 180 o ) Sudut permukaan azimut (γ) adalah sudut deviasi proyeksi pada suatu bidang horizontal normal terhadap permukaan dari garis bujur lokal yang diukur dari selatan, sudut terbentuk kearah timur adalah negatif dan kearah barat adalah positif (-180 o γ 180 o ) Sudut jam (hour angle), ω, adalah perpindahan matahari dari timur ke barat garis bujur lokal Sudut masuk (angle of incidence), θ, adalah sudut antara arah sorotan radiasi pada suatu permukaan dan normal terhadap permukaan tersebut. Hubungan

sudut masuknya sinar sorotan radiasi (θ) dan sudut-sudut lainnya adalah : cos θ = sin δ sin φ cos β - sin δ cos φ sin β cos γ + cos δ cos φ cos β cos ω+ cos δ sin φ sin β cos γ cos ω + cos δ sin β sin γ sin ω..(3) Menurut John A. Duffie dan William A. Beckman, radiasi datang pada bidang miring dapat di hitung dengan menggunakan persamaan : G bt = G bn cosθ, atau G bt 360n = G 1 + 0.033 cos cosθ...(4) sc 365 Di mana :G bt = Radiasi datang pada bidang miring per m 2 bidang Gsc = Konstanta matahari n = Jumlah hari dalam tahun θ = Sudut datang sinar terhadap seng berwarna Tentunya warna- warna tersebut memiliki panjang gelombang yang berbeda, maka pasti akan membawa energi kuantum yang berbeda pula. gelombang λ Gelombang elektromagnetik mematuhi persamaan : E = hc/λ... (5) Dengan E adalah energi cahaya pada panjang (J) dan h adalah konstanta Planck (6,626.1034 J/s), c adalah kecepatan cahaya (3108 m/s), dan λ panjang gelombang cahaya matahari. Untuk mencari panas yang diserap oleh seng berwarna untuk meningkatkan tempearatur udara dalam ruangan dapat ditentukan dengan persamaan : Q = m.cp. T.(6) Dengan : m = V ruang. ρ massa jenis udara dalam ruangan Dimana : T = T ruang T luar ruang V ruang = 1.35 m x 1.35 m x 2.2 m = 4.0095 m 3 Q = Panas yang diserap (kj) m = Massa Udara Dalam Ruangan (kg) Cp = Spesifik Heat (kj/kg.k) T = Beda Temperatur dalam dan Luar (K) V = Volume Ruang Penelitian (m 3 ) ρ = Massa Jenis Udara dalam ruangan (kg/m 3 ) 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Sistim Pengujian Data Setelah dilakukan pengujiann diperoleh data-data dengan variasi yang berbeda-beda antara masing-masing seng berwarna. Pengukuran temperatur dilakukan beberapa titik yang dianggap mewakili pada sistim pengujian. Adapun distribusi temperatur yang didapatkan antara lain: Distribusi temperatur dengan seng berwarna hitam, merah, biru, putih.dan ruang tanpa seng.( tahap I) Distribusi temperatur dengan seng berwarna hijau, coklat, coklat tua, krom.dan ruang tanpa seng. (tahap II) Pengukuran temperatur dilakukan dari pukul 11.00 WIB sampai pukul 15.00 WIB. 3.2 Hasil Pengujian 3.2.1 Distribusi temperatur pengukuran tahap I Tahap ini, pengukuran dilakukan pada seng berwarna hitam, merah, biru, putih dan ruangan tanpa seng. Hasil distribusi temparatur akan di jelaskan lebih lanjut. Pada kajian ini, ada dua titik distribusi temperatur yang akan ditampilkan, yaitu distribusi temperatur seng berwarna, dan distribusi temperatur udara dibawah seng berwarna. Distribusi temperatur seng digunakan untuk menghitung persentase penyerapan radiasi. Sedangkan distribusi temperatur udara dibawah seng berwarna digunakan untuk menghitung efek panas diakibatkan seng berwarna tersebut terhadap ruang. Pengukuran distribusi temperatur pada seng berwarna dari jam 11.00 WIB

sampai dengan jam 15.00 WIB. Gambar 3 menjelaskan tentang distribusi temperatur pada seng berwarna. Ttemperatur tertinggi dimiliki oleh seng berwarna hitam dan temperature terendah dimiliki oleh seng berwarna putih. Temperatur dari masingmasing seng berwarna naik mencapai puncak pada jam 12.00 WIB. Distribusi temperatur untuk di dalam ruangan isolasi seng berwarna seperti ditunjukkan pada gambar 4. TEMPERATUR (C) 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 WAKTU (WIB) Hitam Merah Biru Putih Gambar 3 Distribusi Temperatur Seng berwarna tahap I (Sumber : Data pengukuran) TEMPERATUR (C) 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 WAKTU (WIB) Hitam Merah Biru Putih R.Tanpa Seng Temperatur Luar Gambar 4.3 Distribusi Temperatur Ruang tahap I (Sumber : Data pengukuran) Temperatur tertinggi dari seng berlapis warna iitam 47 o C, warna merah 45 o C, warna biru 44 o C, dan seng berlapis warna putih 43,1 o C. Dan temperatur terendah dari seng berlapis warna hitam 41,8 o C, seng berlapis warna merah 41,1 o C, seng berlapis warna biru 40,2 o C, dan seng berlapis warna putih 39,3 o C. Temperatur ruang kosong tertinggi yaitu 42,35 ºC dan terendah 38,6 ºC. Serta temperatur lingkungan tertinggi yaitu 36,5 ºC pada jam 13.00 WIB dan terendah pada jam 11.00 yaitu 34 ºC. Temperatur tertinggi tetap terjadi pada jam 14.00 WIB untuk semua material kajian. Dan temperatur terendah juga tetap terjadi pada jam 11.00 WIB juga berlaku untuk semua warna kajian. 3.2.2 Distribusi temperatur pengukuran tahap II Pengukuran tahap II, pengukuran dilakukan pada seng berwarna coklat tua, coklat, hijau, dan seng berwarna crom. Data hasil pengukuran telah diplotkan dalam gambar selanjutnya. Berikut ini adalah pembahasan lebih lanjut mengenai distribusi temperatur kajian tahap II. Telah dilakukan pengambilan data pada hari sabtu tanggal 12 Juni 2010 dengan kondisi matahari cerah sama dengan kondisi pengambilan data pada tahap I.. Gambar 5i menunjukan temperatur masing-masing seng berwarna pada setiap jam, dari jam 11.00 WIB sampai dengan jam 15.00 WIB pada hari pertama penelitian. TEMPERATUR (C) 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 WAKTU (WIB) Coklat Tua Coklat Hijau Crom Gambar 5 Distribusi Temperatur Seng berwarna Tahap II (Sumber : Data pengukuran) Temperatur dari masing-masing seng berwarna naik mencapai puncak pada jam 12.00 WIB. Temperatur tertinggi pada penelitian tahapan kedua ini dimiliki oleh seng berwarna coklat tua dan temperature terendah dimiliki oleh seng berwarna crom.

TEMPERATUR (C) 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 WAKTU (WIB) Coklat Tua Coklat Hijau Crom R.Tanpa Seng Temperatur Luar Gambar 6 Distribusi Temperatur Ruangan Tahapan II (Sumber : Data pengukuran) Gambar 6 menunjukan distribusi temperatur ratarata di dalam ruang uji pada seng berlapis warna coklat tua 43,03 o C, pada seng berlapis warna coklat 42,2 o C, pada seng berlapis warna hijau 41,24 o C, dan pada seng berlapis warna crom 39,54 o C. Sedangkan temperatur rata-rata ruang kosong yaitu 38,2 ºC dan temperatur ratarata lingkungan yaitu 34,56 ºC. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa seng berlapis warna coklat tua memiliki temperatur tertinggi, diikuti oleh coklat, cijau, dan seng berlapis warna crom memiliki temperatur terendah. 3.3 Pembahasan Hasil kajian yang dilakukan, maka dapat dihitung persentase panas yang diserap dari masing-masing seng berwarna yang diuji, akibat radiasi sinar matahari. Perhitungan dilakukan dengan mangambil temperatur dari seng berwarna hari pertama, hari kedua dan hari ketiga jam 12.00 WIB. penelitian pada masing-masing warna uji pada Untuk mendapatkan persentase penyerapan panas, maka perlu diketahui terlebih dahulu 100 % bila radiasi matahari terse4rap total. Dimana jumlah radiasi yang diserap sama dengan jumlah radiasi yang diterima. Jumlah radiasi matahari yang diterima dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : G = cosθ atau bt G bn G bt 360n = Gsc 1 + 0.033 cos cosθ 365 Nilai cos dari sudut datang sinar matahari yang terdapat pada persamaan 5 tersebut diperoleh dengan menggunakan persamaan 4, sedangkan sudut deklinasi yang mempengaruhi sudut datang matahari diperoleh dengan menggunakan persamaan 3. Kemudian untuk mengetahui energi panas yang dipancarkan seng dapat digunakan persamaan 6. Seng memiliki emissivitas (ε ) antara 0,25 untuk permukaan kasar, dan 0,045 untuk permukaan yang dipernis. Maka diambil 0,2 sebagai emisivitas seng bagian bawah. Sedangkan untuk lapisan atas yang diberi warna, William C. Reynold dan Henry C. Perkins menyebutkan bahwa perhitungan-perhitungan radiasi pengira-ngiraan yang disederhanakan seringkali dapat dibuat dengan aproksimasi benda kelabu dimana E λ diambil sebagai εe λb pada semua panjang gelombang. Maka dapat diambil 0,6 untuk bagian atas seng. Kemudian karena seng yang diuji memiliki emissivitas yang berbeda antara bagian atas dan bagian bawah seng, maka diambil emissivitas rata-rata yaitu 0,4. Karena hukum kesetimbangan thermal yaitu: Q masuk = Q keluar Maka nilai Q keluaran dapat digunakan sebagai Q masukan, maka nilai Q keluaran dapat disubstitusikan kedalam persamaan 7, sehingga laju penyerapan panas bisa didapatkan. Sedangkan dalam perhitungan panas rata-rata dalam ruang uji untuk mendapatkan efek panas seng terhadap ruangan dan lingkungan, dapat diambil data temperatur rata-rata ruang. Berikut ini sebuah analisia perpindahan panas matahari terhadap seng berwarna, hari pertama tahap pertama tanggal 7 Maret 2010 pada jam 12.00 WIB. Diketahui : β= 30 0, n = 66 hari, Ф = untuk wilayah Aceh sekitar 5 0 LU, ω = 0 0 dan γ = 0 0 Sudut deklinasi diperoleh:

δ = 23,45 sin (360 284+66 ) = -5,97975 365 Maka : Cos θ = sin(-5,97975) sin 5 cos 30 sin(- 5,97975) cos 5 sin 30 cos 0 + cos(-5,97975 ) cos 5 cos 30 cos 0 + cos(-5,97975) sin 5 sin 30 cos 0 cos 0 + cos(- 5,97975) sin 30 sin 0 sin 0 Cos θ = 0,945408 dan diperoleh θ = 71 0 Sehingga jumlah radiasi yang datang/diterima seng per meter persegi : G bt = 1353W / m 2 dan G bt = 1296,9W / m 2 360 66 1+ 0.033 cos 0.945408 365 Hasil pengukuran pada seng berlapis warna hitam pada jam 12.00 WIB menunjukkan temperatur sebesar 120 o C atau 393 K, maka benda dikatakan memiliki laju keluaran radiasi sebesar : Q =1038,575 W/m 2, Mengingat keluar Q =, maka: masuk Q keluar 1038,575 α = maka α = 83, 4 % untuk ( 1296,9 0,96) seng berwarna hitam. Hasil pengukuran dalam ruangan yang diisi seng berlapis warna hitam diperoleh data sebagai berikut : Diketahui : T 1 = 317,23 K, T 2 = 313 K, ρ = 1,104 kg/m 3, m = 4,427 kg, dan Cp = 1,00768 kj / kg.k Panas yang diradiasikan oleh matahari diserap oleh seng berlapis warna hitam. Panas yang diserap oleh seng kemudian dilepaskan kembali memanaskan udara didalam isolasi dengan energi panas yang besarnya adalah : Q diserap = m. Cp. T = 18,9 KJ Pembahasan dan anasisis perpindahan panas, diperoleh hasil yang seperti ditunjukka pada digambar 6. ABSORPSIVITAS RADIASI (%) 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 WARNA 1 Hitam Merah Biru Putih Coklat Tua Coklat Hijau Crom Gambar 7 Tingkat Penyerapan Panas Radiasi pada Seng Berwarna (Sumber: hasil perhitungan) Gambar 7 menunjukkan rata-rata laju penyerapan panas oleh masing-masing seng berwarna. Terlihat bahwa warna yang paling banyak menyerap panas radiasi matahari adalah warna hitam, kemudian warna coklat pada tingkatan kedua, dan berurut dari yang tinggi ke rendah yaitu coklat, merah, hijau, biru putih, dan yang terendah adalah seng dengan lapisan warna crom. 4. KESIMPULAN berikut : Dari hasil pembahasan, dapat disimpulkan sebagai 1. Seng berwarna hitam memiliki tingkat penyerapan radiasi panas yang tertinggi dibandingkan dengan seng berwarna lainnya. Sedangkan seng berwarna crom memiliki tingkat penyerapan radiasi panas yang terendah dibanding seng berwarna lainnya. 2. Urutan tingkat kemampuan penyerapan panas radiasi dari yang tertinggi sampai terendah adalah hitam, coklat tua, coklat, merah, hijau, biru, putih dan crom. 3. Warna yang mendekati hitam akan banyak menyerap panas, sedangkan warna yang mendekati putih akan sedikit menyerap panas, Namun berbeda dengan warna crom yaitu lebih rendah menyerap panas daripada warna putih. 4. Efek yang terjadi pada udara sekitar sebanding dengan kemampuan penyerapan panas oleh masingmasing seng.

Acknowledgements Dengan selesainya tulisan ini kami penulis mengucapkam terima kash kepada semua pihak yang telah membatu sehingga selesainya tulisan ini. Terutama kepeda member laboratorium Perpindahan panas & Termodinamika Unsyiah. Teristimewa saudara Munzir yang telah banyak membantu waktu pengujian berlangsung. Referensi 1. Duffie, J. A. dan Beckman, W. A. 1980. Solar Engineering of Thermal Processes, Madison. 2. Incropera, F. P. dan Dewitt, D.P. 2002. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, New York. 3. Reynolds, C. W. dan Perkins, C. H. 1991. Termodinamika Teknik. Alih Bahasa. ITB. 4. Syuhada, A. Global Warming Dan Produktivitas Manusia: Suatu Kajian Dari Sudut Kenyamanan Thermal. Orasi Ilmiah Pengukuhan Guru Besar. Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh. Januari 2008 5. Syuhada, A. Sary. R. Dan Dawood., D. Kajian Terhadap Kemampuan Tanaman Taman di Perumahan Kota dalam Penyerapan Panas Radiasi Matahari untuk Mengatasi Panas Global. Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin & Aplikasi Pendukungnya, di Universitas Trisakti Jakarta 8 10 Juni 2009 6. Syuhada, A, Suhaeri. Sary. R. Kajian Terhadap Kemampuan Tanaman Taman di Perumahan Kota dalam Penyerapan Panas Radia si Matahari untuk Mengatasi Panas Global. Prosiding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) ke-8, Semarang 11-14 Agustus 2009 7. (http//www.pemanasanglobal.net) 8. (http//www.wikipedia.com)

Nama Asal Instansi Judul Makalah Alamat Rumah REGISTRASI FORM SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN IX PALEMBANG, 13-15 Oktober 2010 : Ahmad Syuhada : Universitas Syiah Kuala : Kajian Tingkat Kemampuan Penyerapan Panas Matahari Pada Atap Bangunan Seng Berwarna : jl. Linkar Kampus IAIN no 15 A, Rukoh-Darussalam, kec. Syiah Kuala Banda Aceh Alamat Kantor : Jurusan Teknik Mesin, Universitas Syiah Kuala Jln. Tgk. Syeh Abdul Rauf no. 7, Darussalam - Banda Aceh Telp/Hp : 08126949631 E-mail : Syuhada_mech@yahoo.com Kontribusi Peserta Sebagai Metode Pembayaran : ( X ) Pemakalah : ( ) Peserta Umum : ( ) Peserta Akademisi : ( ) Mahasiswa : ( ) Transfer melalui bank : ( X ) Pada saat pelaksanaan Banda Aceh,17-9-2010 (Ahmad Syuhada ) NB: Registrasi form + bukti pembayaran harap dikirim via fax ke (0711580272) atau via email ke bkstm9.unsri@gmail.com cc ke bkstm9.unsri.ac.id

SURAT PERNYATAAN KESEDIAAN MAKALAH DIPUBLIKASIKAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Ahmad Syuhada NIP/NIK : 1961 0820 1987 03 1 002 Asal Instansi : Universitas Syiah Kuala Alamat : Jurusan Teknik Mesin, Universitas Syiah Kuala Jln. Tgk. Syeh Abdul Rauf no. 7, Darussalam - Banda Aceh Telp/Hp : 08126949631 E-mail : Syuhada_mech@yahoo.com Menyatakan dengan sepenuh hati tanpa paksaan dari pihak manapun bahwa makalah saya dengan judul : Kajian Tingkat Kemampuan Penyerapan Panas Matahari Pada Atap Bangunan Seng Berwarna Boleh dipublikasikan dalam website atau E-Jurnal sesuai dengan kesepakatan hasil rapat Badan Kerja Sama Teknik Mesin Indonesia (BKSTM) tanggal 3-4 Juni 2010 di Universitas Kristen Petra Surabaya. Demikianlah, surat ini saya buat dengan sebenar-benarnya semoga dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.. Banda Aceh,17-9-2010 Hormat saya, (Ahmad Syuhada)