(:.*i"')
5/
|-"
rWz
rumrsAm THsslK mtrgN MKUtrTAS TBGSI3
[m[NremAslflmNG
SERTIFIKAT Diberikan kepada:
Irwin Bizzy sebagai:
PEMAKALAII pada Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XII dengan tema uPeran Riset Teknik Mesin Dalam Membangun Daya Saing dan Kemandirian Bangsa" di aniversitas Lampung tanggal 2i - 24 Oktober 2013
Mengetahui, Tek nik U niy er s itas L amp un g
Bandu Lampung,24 Oktober 2013 Ketua Pfuksana
ffii
LvX eilia Afriani, DEA 96s0s101993032008
Dr.
NIP 19
s.T., M.T '2021998031004
HIiIATEM
i^EllflHqll*?I?l$hxlt h: frrfHH
e^hfArAEtr.h Im*h.Iqr'
(o"'i''l "lo
tr+ -P
JURUS$I TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIYERSITAS LAMPI]NG
ft:: OM
'""Hffi:r@
@
f\euroDESK
@ k;:{sindo
grgciLteE: ff
sr.b.tMuto,
K.[TJI. PEICG^*trT*.B
Dengan memanjatkan doa syukur kepada Allah SWT, tetah diterbitkan buku kumpulan abstrak Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM XII). Seminar Nasional Tahunan
Teknik Mesin (SNTTM XII) menyajikan makalah yang berkualitas yang berasal dari tulisan peneliti di bidang Teknik Mesin dari seluruh lndonesia. Makalah yang dipresentasikan dalam seminar ini meliputi lima konsentrasi teknik mesin yaitu konversi energi, material, mekanika terapan, produksi dan pendidikan teknik mesin. Pada Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM XII) terdapat makalah tambahan berbahasa inggris dari sesi intemasional yang pesertanya adalah peserta nasional dari Japan Society of Mechanical Engineering (JSME). Adanya sesi intemasional ini diharapkan akan menjadi sarana berbagi ilmu antara anggota Badan Kerjasama Teknik Mesin Indonesia (BKSTM) dengan JSME. Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada semua penulis yang telah mengkontibusikan makalahnya dalam seminar ini. Terima kasih juga kepada para anggota komite yang telah mencurahkan segala waktu dan usaha sehingga terselenggaranya seminar dengan sukses. Lebih lanjut ucapan terima kasih atas dukungannya kepada civitas akademika Fakultas Teknik UNILA pada khususnya dan UNILA pada umumnya. Kami juga berterima kasih atas dukungan dari sponsor yaitu PT. Sugar Group, Autodesk (Tekno+Logika), Esindo Karya Lestari, PT. Sahabat Motor, PT. Gunung Madu dan PT. Kawan Lama. Diharapkan buku kumpulan abstrak ini akan akan memberikan manfaat bagi kalangan akademisi, industri, praktisi dan seluruh masyarakat. Untuk para penulis agar berkenan untuk terus mempublikasikan hasil penelitiannya pada seminar-seminar SNTTM yang akan datang.
Bandar Lampung, 14 Oktober 2013 Ketua Panitia Seminar SNTTM
XII
Dr.Eng.Shirley Savetlana,ST., M.Met.
i
DTFTARISI Halaman Kata Pengantar
I
Daftar Isi
2
Sponsor dan Organisasi Pendukung
3
Panitia Pelaksana
4
Topik Seminar Nasional
7
Keynote Speakers
7
Tentang Lampung
l7
Tentang Universitas Lampung
(UMLA)
l8
Informasi Ruang & Susunan Acara Seminar
l9
Abstrak Kelompok Konversi Energi (KE)
20
Abstrak Kelompok Konstruksi dan Perancangan (KS)
89
Abstrak Kelompok Produksi (MAN)
114
Abstrak Kelompok Material (MAT)
130
Abstrak Kelompok Pendidikan Teknik Mesin (PTM
162
Abstrak Kelompok JSME
165
Jadwal Sesi Paralel
t77
PTITITI.*.
PEI.AI(siI|i.
Penanggung Jawab:
Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA (Dekan Fakultos Tehtik Universitas Lampung) Harmen, S.T., M.T (Ketua Jurusan Telmik Mesin Universitas Lampung)
PANITIA KEGIATAII Pengarah
Sekjen BKSTM
Prof. DrJng Mulyadi Bur Ketua Jurusan/Departemen/Program Studi Teknik Mesin dalam BKSTM se-Indonesia Ketua Pelaksana
Dr. Amrizal, S.T., M.T.
Ketua I
Dr. Gusri Akhyar Ibrahim, S.T., M.T (Koordinator pelaksana Musyav,arah BKSTM
Ketua
II
Dr. Eng. Shirley Savetlana, S.T., M.Met. (Koordinato r pe laksana SNTT tr[)
Ketua
III
Dr. Ir. Yaruar Burhanuddin, M.T. (Koordinator Pelaksana Lomba Rancang Bangun)
Bendahara
Novri Tanti, S.T., M.T.
Sekretaris
A. Yudi Eka Risano, S.T., M.Sc.
Bidang Acara
Dr. Asnawi Lubis, S.T., M.Sc. (Koordinator) Dr. M. Badaruddin, S.T., M.T. Rabiah Sunianingsih Dimas Rizky H Nur Sai'in Opi Sumardi
Tri Susanto Yudi Setiawan Eko Wahyu Dedi Triyadi Masagus Imran Baron Hariyanto
Nanang Trimono Lomba Rancang Bangun:
YayangRusdiana (koordinator) Yulian Nugraha Maulana Efendi Rizky Dwi Printo Muhammad Rifai Yayang Rusdiana
Ali Mustofa Akomodasi Panj i Mario Leksono Stefanus D.P Hotman Huragalung Feri Fariza Ivan Safalas Musyawarah Nasional:
Rahmat dani (Koordinator)
Dedi Triyadi Nur'saiin Opi Sumardi M Zen Syarif Liwanson Jaya Ali Mustofa
S
EE lIEr[iE8S
l.
Prof. Dr. Ing. Harwin Saptohadi (Teknik Mesin UGM)
2. Prof. Dr. Yatna Yuwana Martawirya (Teknik Mesin ITB) 3. Prof. Dr. Jamasri (Teknik Mesin UGM) 4. Prof. Dr. Sulistijono (Teknik Mesin ITS) 5. Prof. Dr. Komang Bagiasna (Teknik Mesin ITB) 6. Prof. Dr. Ing. Mulyadi Bur (Teknik Mesin UNAND) 7. Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng. (Teknik Mesin UI) 8. Dr. Eng. Suryadiwansa Harun, ST. MT (UNILA) 9. Dr. Eng. Shirley Savetlana, ST. M.Met (UNILA) 10. Dr. Asnawi
I
Lubis (UNILA)
L Ir. Heny Wardono, M.Sc. (UNILA)
6
r,/r r'.rrr! fr) rvrr ! l'tr1r1
P K()\\'0ll
Il,N Haki6, Ary SmEn! f.arrl28r-2E7,
Lh...!sr d,r P.DbuaD M6l! P.ldhsh AdftrD.i B.r.liir KO:t\'ota !d G!lrsi!. I Mrd. Aniu aEzl2rr-2rz lo8rnf, P.db.nE srdri Ptkr Ldrd4 KrEdt T116l! Aretr KONI', 0{5
KO:\_\-
0.16
KO\\'
0,1?
Srdbo
ltrdtrl Drrrhu IpeE n!*rt
Ds.
D.!a.r B
.n
Prlat
ntortiE.d
N...
i,Ots
Anab P.L!r
CtnD
LEal.ttdL B.mDb.r
D.ti
lhr
D.
KEdru
ul[t lEburrn Lffit Lltar Algh dl t.l6.t i riuE.r..
Dwiso Witldi, YB. Lutirt{io araurGJrl) rliidr P.Ebulrn llianl To.B. An SEIA.i di Da Iogl f.b[p.to Mlltlu S.t l! PEpltrt r.o& D.I. M!6,srode Pdrbdd T-D. R.dpe (II l3rJ-Jlr)
Dd.D R.ttgtnLn S.rl D&
pd|.l
D.t!, NTr
rido@ Mts Lot , RB.
049
KOI\',050
lEa.ru! P.!.ob.!.! C.rablg B{l J.Dbu
|&MttL&rd
Lt
P.dr Brh.!
D*r Kit
l U.p T.rirdnD
rsi
Ut
n
Perb€ltuk.r St.Silri Drh t'oultng
(EoU20-326)
,.E.rarto!S,&.tld., Mo<o. CttAhg olst Ald faanl ErdAt Sbttg.,rrt h Cor.et t&6v|rlluyo
Sut
rbt
?br,
(Edi27-3it)
l,!cu!B.!Cu u.!g
KoDpoi Arihl D.ttlnn B.rD.DxdL A U.rrL MuliLtle Prr- PoFr..! Ar.l (For Pr E .tbi Pmdla E..i.mlr6tsr Ard r$idrbr ra.lgdto!-Co.t rot T.iyo.o. n6dy Adti Ratodto, W.tr! P Rdrio (r.BJr-rJr, {p&!n Ahonh. G.rdi.. .Ll:d opnD$l P.dbrliL! Llrt.lt T.!rs! cs .r.. UI, KO\\'05I Kcm.l Aa&t! Sdrdn d.s I Ma& A.tia^ (IJa1319.315) ElittMt r Alrr Pt.8.n!r E!f,tl Mrhh.n Lrlr.Lp ft.Lt ils Jdh D.ru lrq DL.rb*.t l(os\'olJ K.d$ Ridhlln lEdJl6.J5r, Pd3.nt Tllssi B.d Lm..!.p Kx.pllu [li!i6ru nddlln d{ Irdrtbsl LDF' rr D.ba Fl!&.tt ,.tl ConbBttt
ro\1
051
KO\\'05.r
KO\\-055 KOs\'056
KO\l
-ry
lftol't, Ali, Aathdi (Edt298-30a)
K{l EL4.rrtdi.l K.t.t L(lhd! }!!@r KrL4 D.!au illrn Bi2ry. R!4, AFi.r.y.h (Ad3rJ-Jor,
l@uLrru Klt.it
KO\_l'0r3
liol\'
dna Hrrl.ob. Si($r, Nu
Strb KBll
Kri iut.na Tri AS&S Ron ar Purnooo (E4Ur2-r58) {!.Irh Erar, p.dt Slrt.D PrE dddl LkHt Td.ar t'!p el;rl) P.l[ Kfl-o
Kbln Anlrt, MDt@nrd lL6 Bui! ILlEl Tob. fL,I3Jt3dt) thrdl T.trtt!8 AJrtu Flutd. Ga c.ii Mcl.lui plpr Eoneltll P.Eh.rtrtr M.!d.d.t Kh,;rulM!tuin @d36G373)
P.nLh Atlra R.d. Al, 05',7
KO\1'053
U. Y.trya
KO\\'059
.fu Brr.t lt l Ltat.t d-tr !'.ti.rl Jc.Lr 8rd!
L,6lt S$tt (zot371-3t0) K.nkt.rt*it Nol.ktor Suryr
Plat
D.t.r B.Birip Arina Dur
.te He!d.i$u F.hoi (Hdljg1-3E6) d.! ,.qrjl.. Ll!ju!. Ift.jr X.trp T.*r!
PB
PoDp.
EldnD llod.l Kttlp Plrl, il..bn!,
Boh D.tr S.lerAri BoL
Sror.)
ll
O-
Fccdbad'
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin Xll (SNTTM Xll)
Bandar L ampung, 23-24 Oktober 2013
KajiEksperimentalKotakPendinginMinumanKalengDenganTermoelektrikBersumber Dari Arus I)c KendaraanDalamRangkaian Seri Dan Paralel I
Irwin Bizzy, 2RuryApriansyah
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Kampus Unsri Jalan Raya Palembang-Prabumulih Km 32Indralaya, Ogan llir, Sumatem Selatan, Kode Pos 30662 Email:
[email protected]
Abstrak PemanfaatantermoelektrikuntukmendingintandanmenghasilkanlistrikDC
telahbanyakdigunakansaatini. Penelitian
pada bahan termoelektrik semakin ditingkatkan disebabkan dapat mengkonversi energi panas menjadi energi lismk atau sebaliknya serta ramah lingkungan. Beberapa aplikasi telah pula dicoba, salah satunya berfungsi untuk kaleng. mendinginkan minuman Untukitu, telahdilakukanpenelitianunhrkmendinginkansebuahminumankalengkapasitas 330m1 menggunakan peralatankotaleendrngin yang memanfaatkanEfekPeltier. Metodologi penelitian yang dipakai adalah eksprimen dengan merancang peralatan uji berupa sebuah kotak pendingin yang dipasang sistem termoelektrik dalam rangkaian seri dan paralel. Pengujian telah dilakukan dengan memanfaatkan arus DC pada kendaraan roda empat. Daya yang dibutuhkansebesar 60 watt yang diambildaribaterekendaraan. Hasil yang didapatadalahtemperaturpendinginanfluidaantara 6 - 8'C selamalebihkurangdari 2 (dua) jam. Nilaiunjukke{aCoP peralatansebesar 0,856%. Pengujianinihanyamenghasilkantemperanrfluida yang rendahhanyauntukpendinginanminumankaleng, belum mampumencapaitemperaturdibawah 0"C atautitikbekufluida dan rangkaian paralel yang digunakan lebih baik dibandingkan rangkaian seri. Temperatur ruang kendaraan sangat mempengaruhi kemampuan sistem termoelektrik dalam mendinginkan minuman kaleng tersebut.
Keywords: Termoelektrik, Efekpeltir, COP, KotakPendingin, Listrik DC. Pendahuluan
Penemuanpentingpertama
Saatitu, yang
fenomena-
1821 ketikaseorangfisikawanJermanbemama Thomas
fenomenatersebuthanyadiketahuipadatingkatlaborator ium, sedangkanaplilas ipraktisnyabarudikembangkansetela
Johan
hditemukannya materialsemikonduktor yang baru.
b
erkaitandengantermoelekrisitasterjadipadatahun
material yang logam berbedadihubungkandalamsuaturangkaiartertutupdan Seebeckmenemukanfenomenadua
Aplikasitermoelektriktelahdi gunakandiberbagaibidan
(junclion) keduasambungan dipertahankanpadatemperatur yanB berbedamakaaruslistrikakanmengalirdalamrangkaiant ersebut. Kemudianpadatahun 1834, Jean Charles AthanasePeltier, ketikamenyelidikiE/ekSeebeck, menemukanbahwaadasuatufenomenakebalikandiman ajikaarussearahdialirkanpadasuaturangkaianterturup yang terdiridarisambungandua material logam yang berbedamakaenergitermaldiserappadasatusambunganl
tidakhanyasebagaiperalatan
pendingintetapijugasebagaipembangkitdaya, sensor energitermalmaupundigunakanpadabidangmiliter, ruangangkasa, instrumen, biologi, medikal, danindustrisertaprodukkomersiallainnya.C.A. Gould
(2011) meneliti pemanfaatan termoelektrik untuk mendinginkan rangkaian mikoelekronik dan panas
sisa daya listritnya pada sebuah komputer. Kesulitanterbesardalampengembanganenergiiniadala
hmencari material termoelekrik yang yang tinggi.
ogamdanmelepasnyapadasambunganlainnya. memilikiefisiensikonversienergi Duapuluhtahunkemudian, (lebihdikenaldengan
William Thomson Lord Kelvin)
Idealnya,
material
termoelektrikmemilikikondukivitaslistriktinggidanko
yang memberikansuahrpenjelasanlengkapdalEfekSeebeckd ndukivitaspanas rendah. anEfekPehiercertamenggambarkanhubungantimbalba Namunkenyataannyasangatsulitmendapa&an material likkeduanya.
sepertiini, 305
secaraumumjikakondukivitaslistriksuatu
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin Xll (SNITM Xll)
Bandar L ampung, 23-24 Oktober 2013
marerial tinggi. makakondukivitaspanasnya pun akantinggi. Walaupundemikian, menurut Zhi-Gang Chen (20 12)
bahrva
teknologi
rnaterial
yang
saatinisedan gberkembangpesatadalahkemampuanmen
material dalambentuknanodiharapkandapatrnenghasilkansuatu termoelektrikdenganefisiensi yang
material
tiaggi. Bukan saja efisiensi yang tinggi yang diperlukan, akan tetapi memiliki nilai ekonomi dan ramah hngkungan. Inge M. Sutjahja (2011) juga menyatakan bahwa bahan termoelekrik adalah bahan unik yang dapat mengkonversi energi panas menjadi
Gambar
l.
Rancangan Kotak Pendingin
Dimensiperalatankotak pendinginyang dirancangadalahl6 cm x 8 cm x 9 cm. Kapasitasfluidarninumankaleng yang
energi listrik atau sebaliknya, tanpa menghasilkan gas beracun karbondioksida maupun polutan lainnya seperti logam berat atau ramah lingkungan. Banyak
didinginkanadalah 330 nrl dan kotak pendingin terdiri dari beberapa komponen yaitu elemen Peltie\ heat
pula energi panas yang tidak berguna yang dihasilka:r dari limbah industri maupun kegiatan antropogenik manusia, seperti kendaraan bermotor dan pemakaian
sink, Fan (DC),
pelatalumunium, lighter,
pemutusarus, rangkaiankabel,tomb olpower,
penyerapkalor,
dan santbtnganl i gh te r. Berikut skema komponen kotak pendingin yang
peralatan pendingin atau AC (Air Conditioning) dengan bahan termoelektrik dapat dikonversikan menjadi energi listrik. Sedangkan menurut L.E. Bell (2008) bahwa arus yang diberikan ke peralatan termoelektrik tidak sama dalam penggunaannya, sebagian akan menghasilkan relatif efisiensi yang rendah untuk pemakaian di siklus-siklus mekanik dan
diraacang:
T,,-;;r
pemakaian lainnya.
Sedangkan, Manoj S. Raut (2012) telah meneliti sebuah sistem Heating [/entilating Air Conditioning
([IVAC) baru menggunakan termoelektrik pada kendaraan melalui perancangan sebuah sistem Gambar 2. Skema Komponen Kotak Pendingin
pendingin yang dipasang termoelekhik pada blower konvensionalnya. Temperatur udara yang didinginkar
mencapai
32+ 25,8
dan sistem oC
mempertahankan beda temperatur sebesar 7 target yang diinginkan.
Prinsipke{akomponen-komponen
dapat
padakotakpendinginadalaharusli strikDCdari kendaraan sebesar 12 volt dialirkan ke elemenPeltier
sesuai
yang akan mengubahlistriknenjadipanasdandingin di keduasisiygberbeda. Bagian sisi panas diletakkan heat sink berbahan alumunium dan permukaannya
Metoda Eksprimen dan Fasilitas Yang Digunakan
litian
Metodepene di gunakanadalaheksperimendenganmerangkai
sistemtermoelektriluntukmendinginkanl
dihembuskan udara
yang (satu)
minumankaleng. Eksperimeninibermuladaripen gamatantentangbanyak nya
dengan
kaleng.
kegunaanakantermoelektriksebagaikebutuhanterkiniu ntukmasadepan. Ranskaian sistemdi sederhanakanataudifokuskanmempelaj aribagi an-bagian yang menyangkutsistemtermolektrikkotak pendingin atau cooler (TEC) -Hasil data penelitianyang didapat
oleh sebuah fan
kecepatan udara rata-rata 4,4 r/s, sehlngga te{iadi perpindahan panas konveksi paksa dari permukaan heat sink ke tdara. Sedangkan sisi dingil dari elemen Peltier diletakkan ke bagian kaleng yang berisi fluida minuman dan berfirngsi mendinginkan fluida dalam
Beberapa asumsidiperlukandalammenganalisissistem lnl:
1. SumberenergilistrikDCberasaldaribaterekendaraan denganasumsitegangansebesar 12 volt
merupakan
dalamkeadaan stabilatau tidakberubah.
acuanuntuknelakukananalisispendinginanpadaalatter
2. Peralatan pendingin (AC) ruang
sebutdenganbantuan persamaanenergi dan persamaan yang terkait laitrnya.
kendaraan
dinyalakan terlebih dahulu sebelum menyalakan 305
Proceeding Seminar Nasjonal Tahunan Teknik Mesin Xlt (SNTTlu Xll)
peralaan kotak pendingin dan variasi temperatur ruans kendaraan adalah 24 + 30 .C.
Pengujian dilakukan
terhadap
peralatan
kotakpendinginselama 2 (dua) jam.
Pengujian dilakukan
+.
pada
seridanparalel.
SitarSifat
P 170
p (Q.cm)
0,001 0,02
k (Wcm.K
x
10-6
Lo, di mana
:
I*,
:
"::"' =
n -190 x 10-6 0,0008 0,02
MenurutNolas b ahwaEfe kp e I t i e ndatat*ebatikandaiEfeks e
Puu material A j ikadialirianrslistri
temperatu{panaspad.aheatsink
temperarurdingindi fluida
rangkaian
5. Sifat-sifat termoelekrrik yang dipakai:
c (Vn<)
Th = T" =
Bandar L ampung, 23-24 Oktober 20t3
=
u:i:T
" dan material
(6)
-
C (Th _ T.) +
I2"e,
R/2]
:
Qr' : j:"" =
)
R
aruslistrik optimal hambatan total
Qh: N [(%- o") Tx te, (7) di mana
(%- u") T./
B
dayalistrik number ofcouples
coP: Q"tPh
kakalnrenghasi lkanbagian
(8)
benemperalurdingin:
di mana
Qp = atT
(l)
a" : Pi, =
:
dayalistrik daya yang masukkeelemenpeltier
Penamaan perpindahan panas konveksi:
Hasil dan Pembahasan
Q,
=hAAT
Q\
di mana perpindahankalorkonveksi
h=
(R) di mana
= =
t,l
(pp+ p,)
(L/A)
25
(3)
:
20
Hambatanlistrik Tinggibidangsisipadaelemenpeltir Luaspenampangelemenpeltir
(c) = (l$+ k")
(A,{_)
--.+-Alumunium
-FAirawal 10
(4)
0
di mana
koefisenkonduksi tinggielemenpeltier luaselemenpeltier
a" =
Gambar 3. Pengujian Kotak pendingin untuk l
menit (Seri)
konduktifitasternulelemenpeltier (0,02)
(z) = (%- o"),/
= =
36s72
:
'.:-- = l.'., . . = = _ kk-
t i
sena rangkaian seri dan paralel
:&r"n*,+&"*,i.n =
:...:
I"r*tq
Benkutbeberapa dau hasil pengujian memakai kotak pendi^ngin dalam rangkaian seri (Tes_Rs) dan paralel (Tes-Rp):
koefi sienperpindahankalor luasan perpindahan panas perbedaantemperatur
E
Pengujian dilalrukan terhadap peralatan kouk petrdtnglD tanpa dan dinyalakar AC di ruang
RC
(5)
dayalistrik number ofcouples fgure of meritdaielemenpeltier 307
l
Proceeding Seminar NasjonalTahunan Teknik Mesin Xll (SNTTM
Xll)
Bandar L ampung, 23-24 Oktober 2013
pengujian dan dimensi elemen Peltier yang digunakan. BeriL:ut data temperatur dan dimensi
30
elemen Peltier yang dipakai dalam pengujian:
25
T6 : Temperaturbagianpanas
= T. : : L : A :
20
15
10
rata-rata
heatsink: 46"C + 273:319K Temperahrbagian dingin rata-rata fluida 16,83 + 272 = 289,83 (Seri) 14"C + 273:287K (Paralel) Tinggi elemen Peltier:4 cm Luas elemen Peltier = 2 cm2
Tahanan listrik (R):
Gambar 4. Pengujian Kotak Pendingin untuk 11
menit (Paralel)
(R)=
R"rc,ren
*
Ritrrriorr
Pengujian kotak pendingrn selang waktu 3 (tiga) rR) - j.1 fn,. +n,,"'\Al ' 111) menit lgambar 3 dan 4) dengan kondisi temperatur awal fluida mi-numan kaleng 28 'C terlihat bahwa (f ) = 1.1 (0.001 + O.OOOg,/a) \2t setclah peralatan di-hubungkan dengan lisrik DC (R) 0,00396 o = pinurunan riinuman kaleng temperatur fluida terjadi dalam rangkaian seri dan paralel masing-mashg 27 'C dan 25'C. Kondisi tluida minuman kaleng Koelisien kondtrksi ((): bertemperatur ini sudah cukup menyegarkan untuk siap diminum. Selanirtnya, dilakukan pengujian kotak pendingin (t) = (kr, + k,,)(,4/r)
selama 120 menit (gambar
5)
menunjukkan
penuunan temperatur fluida dalam kaleng minuman (C) = (0,02 + 0,02)(2 / 4) : 0,02 oC (rangkaian seri) dan 6 terdata mencapai 9 "C (rangkaian paralel). Temperatur sekeliling kaleng pendingin atau temperatur ruang kendaraan sangat Fi!!t eol ttrcrik\Fof\4)" (Zl: mempengaruhi penumnan temperatu fluida minuman kaleng, termasuk daya dan arus listrik yang dialirkan ke sisLem (ranglaian paralel lebih baik dibandingkan rangkaian seri).
G) = (ap - o,,)' rc =
1,63
W
/K
x 10-:!l{
r
N=84,3g (number of couples)
r rc)
25
Nilai arus optimal tnpt
= (ap -
an) T,-/ R
(Qr,) = ru[(ap 0
20
40
60
( 1,,,,,):
=
34,66 Ampere
- q)76 x lopt -
c(Th -T<,)
+ 13ilR/21 !40
t lmenitl
{Qt) = 130,02 Watt
Gambar 5. Pengujian Kotak Pendingin 120 menit (Rangkaian Seri dan Paralel)
COP
= Qc/Pi,, = Qt/Qu (paraiel.l
Perhitr.rnganunjukke{ a(COP)
pendinginantermoelekrikpadamrnumankaleng ini berdasarkan data temperatur yang diambil saat 308
-
0r: = 0,856
Proceeding Seninar NasionalTahunan Teknik Mesin Xll (SNTTin Xll)
COP
=
Q,
lP;"
=
Qc
/Qs
-
Engineering:
Qc = 0,731
Bandar L ampung, 23-24 Oktober 2013
B. Volume 176, Issue 4, 15 March
2011, Pages 316-325 (2011).
(seri)
Penelitian terhadap sistem termoelektrik (Tellwex: 2008) antara temperatur sisi panas dan dingin
Inge M. Sutjahja. Penelitian Bahan Thermoelektrik Bagi Aplikasi Konversi Energi di masa Mendatang. Jumal Material dan Energi Indonesia Vol.01, No.0,
terhadap COP memperlihatkan nilai-nilai COP masih
s8-70 (2011).
relatif rendah.
L.E. Bell. Cooling, Heating, generating power, and recovering waste heat with themoeleclric systems. Science Q.{ew York, NY) 321 1457 -1461 (2008).
Kesimpulan
l.
Temperatur fluida dalam kaleng minuman dapat diturunkan mencapai 6 +9'C dengan memakai efek Peltier, tetapi berganhrng besaran daya dan
Manoj S. Raut. Thermoelectric Air Cooling For Cars. lntemational Joumal of Engineerrng Science and Technology Vol. 4 No.05 May (2012).
arus listrik yang dialirkan, rangkaian (seri atau paralel) serta temperatur sekelilingnya atau ruang kendaraan.
Morelli.Handbook
2. Rangkaianparalellebihbaikdibandingkanrangkaian seridikarenakandayadanarus yang masukkekotak
of
London, Butterworths
pendingin 1 dan 2 hampirsamabesar, sehingga^T
Muhaimin.
pendingin padamasing-masingkotak tersebuthampirsama. Demrkian pula untuk nilai COP rangkaian paralel lebih besar dibandingkan rangkaian seri.
JurusanFisikaFakultas
Thermoelectrics. (1
997). Prins ipKerj aT ermo
UniversitasBrawijaya(
MIPA
1
e Ie
kt r i k.
Kediri:
993).
Nolas
3. Upaya mempercepat laju pendinginan fluida
S
minuman kaleng dapat dilakukan dengan cara menambah jumlah elemen Peltier yang digunakan.
G. -Kaj ianSemiconductingclathratesRowe.China : ICT,
Beijing(1998).
4. Pengujianinihanyamenghasilkantemperaturfluida
NolasG.
yang rendahhanyauntukpendinginansatu minumankaleng, belum
S.1(a7
ianSemic
on
du c t ing c I at h r at e s R ow e
.China : ICT, Beijing (2001).
atautitikbekufluida, dibutuhkan penelitian lebih
Sharp IW, Poon S J, Goldsmid H I . Boundary scqtleing of phonons and thermoelectric Jlgure
lanjut.
of merit .Physica, London (2001).
mampumencapaitemperaturdibawah 0'C
Telllarex. Thermoelectric Applications . London Wanendale PA(2008).
Nomenklatur
COP
C I k N P R a T V Z
: = = = = : : = = = =
Coefficient of Performance Koefisien konduksi (W,lK) Arus listrik (Ampere) Kondukivitas termal (Wm."C) Number of couples Daya (Watt)
:
Zht-Geng Chen, Guang Han, Lei Yang, Lina Cheng,
Jin Zo|. Nanosttactured ThemoelectricMaterials; Curuent reseerch and FutureChallen ge. Natural Science: Materials Intemational 22(6)535
Tahanan listrik (Q) perpindahan panas (Watt)
Temperatur (oC) Tegangan listrik (Volt)
Figure of merite (FOM)
Referensi C.A. Gould, N.Y.A. Shammas, S.Grainger, I. Taylor. Thermoelectric cooling of microelectronic circuils
qnd wdste heat electrical power generotion ina deshop personal computer. Material Science and 309
-5
49(2012).
