Radiasi Matahari di Indonesia serta rumusnya

Potensi Radiasi Matahari Terbaru dan Rumus

 Radiasi Matahari

 

Perkiraan Radiasi Surya Langit Cerah

Untuk menentukan radiasi total pada sebuah permukaan yang di letakan dengan posisi horizontal pada garis utara- selatan perlu di ketahui terlebih dahulu data geografi daerah tersebut yang meliputi posisi lintang dan bujur, ketingian dari permukaan laut, dan standart waktu lokal.

Radiasi surya total pada sebuah permukaan di letahkan dengan posisi horizontal adalah penjumlahan radiasi beam (beam radiation) dan radiasi di fusi atau secara matematis dapat di tuliskan.

Gtotal = Gbeam + G diffuse

Radiasi beam adalah Radiasi energi dari matahari yang tidak di belokan oleh atmosfer. Istilah ini sering juga disebut radiasi langsung (direct solar radiation). Radiasi beaam pada kondisi langit cerah searah normal dapat di hitung dengan persamaan [6] :

Gcnb = Gon X  τb

Sementara radiasi beam langit cerah searah horizontal di hitung dengan persamaan berikut :

Gcb = Gon τb cos 0z

Sedangkan diffuse radiation (radiasi difusi) adalah radiasi energi surya dari matahari yang telah di bolehkan oleh atmosfer. Padaa kondisi langit cerah radiasi difusi di hitung dengan persamaan

 Gd = Gon cos 0z (0,271 – 0,294 τb)

Gon adalah radiasi matahari di luar dan belum masuk atmosfer akibat perbedaan jarak matahari dari bumi, maka radiasi di permukaan di luar atmosfer akan berbeda setiap hari. Radisasi pada hari yang ke n :

Gon – Gsc (1 + 0,0033cos 360n/365) 

Untuk hasil yang lebih teliti (± 0,01 %) dapat mengunakan persamaan

Gon = Gsc ( 1,00011 + 0,034221cosB + 0,00128 sinB + 0,000719 cos 2b + 0,000077 sin 2b)

Sementara Gsc = 1367 W/m²  adalah konstanta surya dan B di rumuskan dengan persamaan :

B = (n-1) 360/365

Dimana n adalah urutan hari pada suatu tahun, nilai n seperti di tujukan pada tabel.

Bulan

1.   Januari                          Nilai n pada hari yang ke-i  I

2.   Febuari                         Nilai n pada hari yang ke-i  3I+i

3.   Maret                           Nilai n pada hari yang ke-i  59 + i

4.   April                             Nilai n pada hari yang ke-i  90 + i

5.   Mei                               Nilai n pada hari yang ke-i  120 + i

6.   Juni                               Nilai n pada hari yang ke-i  151 + i

7.   Juli                                Nilai n pada hari yang ke-i  181 + i

8.   Agustus                         Nilai n pada hari yang ke-i  212 + i

9.   September                     Nilai n pada hari yang ke-i  243 + i

10. Oktober                        Nilai n pada hari yang ke-i  273 + i

11. Nopember                     Nilai n pada hari yang ke-i  304 + i

12. Desember                      Nilai n pada hari yang ke-i  334 + i

Radiasi matahari sampai di permukaan luar atmosfer bumi sebagian akan di teruskan (di transmisikan) sampai permukaan bumi. Pada kondisi langit cerah dapat di hitung dengan mengunakan persamaan :

Τb = a0 + a1 exp ( -k/cos0z )

Dimana a0, a1 dan k untuk standard atmosfer jika ada jarak pandang 23 km dan untuk ketinggian kurang dari 2,5 km, di tunjukan pada persamaan 

a0 =  r0a0

a1 = r1a1

k = rk K*

dari konstanta a0*,a1* dan k0 dapat di hitung dengan persamaan berikut dengan persamaan berikut : 

a0* = 0,4237 – 0,00821 (6-a)²

k* = 0,2711 + 0,01858 (2,5 – a)²

dimana A adalah ketinggian (altitude) dalam km dan r0, r1 dan rk adalah koreksi akibat iklim.

Pada suatu permukaan yang dimiringkan dengan sudut kemiringan β seperti tampak pada gambar dibawah ini dapat di rumuskan dengan :

Rb = Gbt/Gb = cos0/cos0z

Jika mengunakan persamaan 16 diatas, hasil yang didapat terlalu besar, maka sebaiknya digunakan perbandingan rata-rata yang dihitung dengan persamaan 

Rb,ave = cos0 dw / cos0z dw = a/b

Dimana :

a = (sin8 sinθ cosβ – sin8 cos θ sin β cos y) x 1/180 (w2 - w1) π + (cos8 cosθ cos β + cos 8 sin θ sin β cos y) x (sin w2 – sin w1) – cos 8 sin β sin y ) x (cos w2 – cosw1)

dan

b = (cos θ cos8) x (cosw2 – cosw1) + (sin θ sin 8) x 1/180 (w2-w1) π