8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 1/7

A. Sejarah dan pengenalan

Pada tahun 1821, JT Seebeck (1770-1831) menemukan bahwa logam

berbeda ang terhubung !ada dua loka"# ang berbeda ("ambungan) akan

mengembangkan m#kro-tegangan $#ka dua !er"#m!angan d#adakan !ada

tem!eratur ang berbeda% &'ek #n# d#kenal "ebaga# efek Seebeck , #tu

adalah da"ar untuk termometer termoko!el%

Pada tahun 183, "eorang #lmuwan bernama Peltier  menemukan

kebal#kan dar# e'ek Seebeck, "ekarang d#kenal "ebaga# e'ek Pelt#er* +a

menemukan bahwa $#ka nda mengamb#l termoko!el dan menera!kantegangan, #n# menebabkan !erbedaan "uhu antara !er"#m!angan% al #n#

mengha"#lkan !om!a !ana" kec#l, kemud#an d#"ebut "ebaga# $uga d#kenal

"ebaga# !end#ng#n termo-l#"tr#k (T&.)%

 T&." !rakt#" menggunakan bebera!a termoko!el dalam "er#, ang

memungk#nkan "e$umlah be"ar !er!#ndahan !ana"% Sebuah komb#na"# dar#

"em#konduktor /#"muth Tellur#de dan #n# !al#ng "er#ng d#gunakan untuk

termoko!el, "em#konduktor ang "angatdo!ed, ang berart# bahwa kotoran

tambahan d#tambahkan untuk ba#k membuat keleb#han (-$en#"

"em#konduktor), atau kurangna ("em#konduktor $en#"-P) elektron

beba"% Termoko!el d# T&." terbuat dar# -$en#" dan !otongan "em#konduktor

P-t!e ter#kat ber"ama% arena elemen !elt#er adalah !om!a !ana" akt#',

mereka da!at d#gunakan untuk kom!onen keren d# bawah "uhu l#ngkungan -

ang t#dak mungk#n menggunakan !end#ng#n konen"#onal, atau bahkan

!#!a !ana"%

8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 2/7

A. Efek Peltier

 Pr#n"#! !end#ng#nan Thermo-Electric #n# d#temukan !ertama kal# !ada

tahun 183 oleh Jean Pelt#er, "eh#ngga ha"#l !enemuanna #n# "er#ng d#"ebut

Pend#ng#n Pelt#er 4 !ab#la ada al#ran aru" l#"tr#k, maka akan d#"erta#

dengan !ana" ha"#l dar# aru" ter"ebut (!emana"an Joule)% Jean Pelt#er

mengamat# hal #n#, bahwa ket#ka aru" l#"tr#k melewat# !ertemuan dua buah

konduktor ang berbeda (thermocouple), akan ada e'ek !emana"an ang

t#dak b#"a d#$ela"kan oleh !emana"an Joule "a$a% /ahkan tergantung !adaarah aru", e'ekna b#"a beru!a !emana"an atau !end#ng#nan

B. Cara Kerja

et#ka dua konduktor d#hubungkan kontak l#"tr#k, elektron akan

mengal#r dar# "atu konduktor ang mem!una# elektron kurang ter#kat ke

konduktor ang mem!una# elektron ang leb#h ter#kat% la"an ang mudah

untuk hal #n# adalah t#ngkat !erbedaan 5erm# antara dua konduktor%

Perbedaan 5erm# adalah #"t#lah ang d#gunakan untuk menggambarkan

bag#an ata" kum!ulan t#ngkat energ# elektron !ada "uhu nol ab"olut% on"e!

#n# bera"al dar# "tat#"t#k 5erm#-6#rac% on"e! energ# 5erm# adalah kon"e!

ang "angat !ent#ng untuk memaham# "#'at l#"tr#k dan termal !ada benda

!adat% edua !ro"e" l#"tr#k dan termal b#a"ana mel#batkan energ# elektron%

et#ka dua konduktor dengan t#ngkat 5erm# ang berbeda

d#gabungkan, elektron akan mengal#r dar# konduktor dengan t#ngkat ang

leb#h t#ngg# ke t#ngkat ang leb#h rendah, h#ngga !erubahan !oten"#al

elektro"tat#k membawa dua t#ngkat 5erm# men$ad# n#la# ang "ama%

ru" ang melewat# Junction ba#k arah ma$u mau!un mundur akan

mengha"#lkan !erbedaan "uhu% J#ka "uhu Junction !ana" (heat "#nk) b!at #"a

d#$aga teta! rendah dengan mengurang# atau mengh#langkan !ana" ang

d#ha"#lkan, maka "uhu bag#an ang d#ng#n da!at d#!ertahankan "e"ua#

dengan ang d##ng#nkan dan b#"a bebera!a !uluh dera$ad d#bawah t#t#k nol%

8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 3/7

C. Konstruksi

Thermo-Electric d#bangun oleh dua buah "em#konduktor ang

berbeda, "atu t#!e dan ang la#nna t#!e P% (mereka haru" berbeda karena

mereka haru" mem#l#k# kera!atan elektron ang berbeda dalam rangka

untuk beker$a)% edua "em#konduktor d#!o"#"#kan !aralel "ecara termal dan

u$ungna d#gabungkan dengan lem!eng !end#ng#n b#a"ana lem!eng

tembaga atau alum#n#um%

$ung !enghantar dar# dua bahan ang berbeda d#hubungkan ke "umber

tegangan, dengan dem#k#an aru" l#"tr#k akan mengal#r melalu# dua buah

"em#konduktor ang terhubung "ecara "er#% (l#hat gambar d#ata")% l#ran

aru" 6. ang melewat# dua "em#konduktor ter"ebut menc#!takan

!erbedaan "uhu% Sebaga# ak#bat !erbedaan "uhu #n#, Pelt#er !end#ng#n

menebabkan !ana" ang d#"era! dar# "ek#tar !elat !end#ng#n akan !#ndah

ke !elat la#n (heat sink )%

8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 4/7

6alam !raktekna banak !a"angan Thermo-Electric (!a"angan) "e!ert#

d#$ela"kan d#ata", ang terhubung !aralel dan d#a!#t dua buah !elat keram#k

dalam "ebuah Thermo-Electric tunggal% Sedangkan be"arna !erbedaan

"uhu !ana" dan d#ng#n adalah "eband#ng dengan aru" dan $umlah !a"angan

"em#konduktor d# un#t%

D. Dasar dari Peltier

ha" !erbedaan "uhu mak"#mum antara "#"# !ana" dan "#"# d#ng#n dar# T&.,

d#"ebut "ebaga# delta Tma, adalah "ek#tar 709.%

!akah #n# berart# bahwa hana menambahkan elemen !elt#er antara

heat"#nk dan "umber !ana" akan menebabkan "uhu !erangkat d#d#ng#nkan

turun "ebe"ar 709.: T#dak, #tu akan terlalu bagu" untuk men$ad#

kenataan% 6ua 'aktor !ent#ng ang haru" d#!ert#mbangkan *

#la# mak"#mum tertentu delta T hana ter$ad# ket#ka elemen !elt#er t#dak

mengangkut "et#a! !ana" - "#tua"# ang t#dak ter$ad# dalam "olu"#

!end#ng#nan keh#du!an nata% Sebenarna delta T adalah 'ung"# l#near dar#

daa d#tran"'er melalu# elemen termal, dengan kem#r#ngan negat#'%

.ontoh dar# 'ung"# "e!ert#, untuk "atu T&. tertentu, d##lu"tra"#kan dalam

gra;k ber#kut, ang meru!akan er"# "tr#!!ed-down dar# gra;k d#temukan

dalam bag#an 2 dar# Panduan Pelt#er%

8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 5/7

<el#hat gra;k, nda da!at mel#hat bahwa, m#"alna, $#ka elemen !elt#er

akan mem#l#k# delta T == 9 . $#ka haru" bergerak 10> kekua"aan (dalam

bentuk !ana")% nda $uga akan mel#hat bahwa !ada "atu t#t#k - !ada 0

>att" dalam ka"u" contoh #n# - delta T men$ad# nol% al #n# ter$ad# ket#ka T&.

telah menca!a# kemam!uan tran"'er thermal mak"#mum (? ma)% Jad#,

m#"alna elemen !elt#er k#ta t#dak b#"a mengangkut leb#h dar# 0>%

/aangkan bahwa nda !end#ng#nan .P dengan !enggunaan daa

3=>, menggunakan heat"#nk konen"#onal% kankah !enurunan "uhu $#ka

nda menambahkan contoh k#ta !elt#er elemen antara .P dan

heat"#nk : o% ntuk ala"an "ederhana*

Sela#n mengangkut !ana", elemen !elt#er

 $uga memancarkan "e$umlah be"ar !ana" (dan dengan dem#k#an

menggunakan "e$umlah be"ar l#"tr#k)% Jad#, heat"#nk haru" mengu"#r !ana"

"ecara "ub"tan"#al leb#h dar# "ebelumna, d# mana k#ta menganal#"#" d#

mana keadaan elemen !elt#er berguna, dan dalam kond#"# nda leb#h ba#k

hana dengan heat"#nk konen"#onal% &lemen Pelt#er mem#l#k# e;"#en"# ang

"angat rendah% <ereka akan mengkon"um"# daa leb#h dar# ang mereka

mengangkut, &lemen !elt#er "ebenarna da!at mengkon"um"# dua kal# leb#h

banak energ# (dalam bentuk l#"tr#k) karena mereka tran"!orta"# (dalam

bentuk !ana")% Jad#, $#ka nda menggunakan elemen Pelt#er, heat"#nk

d#gunakan dengan haru" $auh leb#h kuat dar#!ada heat"#nk ang d#gunakan

8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 6/7

untuk mend#ng#nkan "umber !ana" tan!a elemen !elt#er% Jangan

b#ngung $umlah mak"#mum daa elemen !elt#er b#"a

mengangkut dengan $umlah mak"#mum !enggunaan kekuatan elemen

!elt#er%

E. Keuntungan

ulka"@lmar# &" dan !end#ng#n ruangan meman'aatkan kom!re"or,

konden"or dan re'r#geran ca#r untuk menda!atkan "uhu ang rendah,

dengan "umber tegangan .% Sementara Thermo-Electric menggunakan

tegangan 6., heat "#nk dan "em#konduktor% Perbedaan menda"ar #n#member#kan !end#ng#n Thermo-Electric mem!una# keunggulan d#band#ng

kom!re"or% eunggulan #tu antara la#n *

 

1% T#dak ada bag#an ang bergerak% Seh#ngga "angat "ed#k#t atau bahkan

t#dak memerlukan !erawatan% al #n# "angat #deal untuk !enggunaan

ang mungk#n "en"#t#' terhada! getaran mekan#" !end#ng#nan2% T#dak ad Aat !end#ng#n "em#"al .5. ang ber!oten"# membahaakan%3% <engurang# keb#"#ngan "em#"al k#!a" !end#ng#n "ementara member#kan

!end#ng#nan ang leb#h be"ar%% .ocok untuk a!l#ka"#-a!l#ka"# ang berukuran kec#l "em#"al

m#kroelektron#k%=% mur !an$ang, leb#h dar# 100%000 $am <T/5 (<ean T#me /etween

5a#lure")%B% <udah d#kontrol (dengan tegangan dan aru")%7% Ce"!on d#nam#" ce!at%8% 6a!at member#kan !end#ng#nan d# bawah "uhu l#ngkungan%D% kuran kec#l dan r#ngan%

F. Kelemahan

1% <em!una# keterbata"an untuk !ana" ang d#ha"#lkan2% Eem!eng !end#ng#nan dan !emana"an "eband#ng, "emak#n rendah "#"#

!ana", maka "#"# d#ng#n $uga "emak#n rendah $uga%3% T#dak e;"#en

G. Dayaguna

Sebuah Thermo-Electric b#a"ana akan mengha"#lkan !erbedaan "uhu

mak"#mal 70

o

. antara "#"# !ana" dan d#ng#nna% !ab#la Thermo-Electric

8/19/2019 Tugas 2 Energi Terbarukan

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-energi-terbarukan 7/7

"emak#n !ana" maka akan "emak#n kurang e;"#en"#na% arena Thermo-

Electric !erlu untuk mengurang# atau mengh#langkan !ana" ang

d#t#mbulkan dar# !ro"e" !end#ng#nan mau!un dar# !ana" ang d#ha"#lkan

oleh daa l#"tr#k ang d#um!ankan% Jumlah !ana" ang d#t#mbulkan

"eband#ng dengan aru" dan waktu%

Thermo-Electric mem!una# e;"#en"# kal# leb#h rendah $#ka

d#band#ngkan dengan ang konen"#onal% Thermo-Electric mem!una#

e;"#en"# "ek#tar 10F - 1=F, "ementara e;"#en"# model konen"#onal antara

0F - B0F%

eferensi !

% Datasheet Peltierelement .htt!*@@www%!"#-techn#c"%com,

% PELTIER: Energi Panas Dan Dingin Dalam Satu Komponen%

htt!*@@tem!oaker%blog"!ot%com@2010@0=@!elt#er-energ#-!ana"-dan-d#ng#n-dalam%html,

%Thermoelectric Cooler - 4!4mm%htt!"*@@www%"!ark'un%com@!roduct"@10080,

%Thermoelectric cooling%htt!*@@en%w#k#!ed#a%org@w#k#@Thermoelectr#cGcool#ng,

%"n#erstan#ing Thermoelectric Cooling%htt!*@@www%act#ecool%com@technote"@thermoelectr#c%html ,

Sa'tar#%$ikin Panas Dingin% htt!*@@www%"a't7%com@b#k#n-!ana"-d#ng#n@, d#ak"e"tanggal