triaji133
TS
triaji133
Mengenal Sistem Pendingin Termoelektrik (Thermoelectric) dan cara menggunakannya
Termoelektrik (thermoelectric) adalah suatu fenomena konversi dari perbedaan temperatur menjadi energi listrik atau sebaliknya. Fenomena ini telah dikembangkan menjadi menjadi suatu modul sehingga dapat digunakan sebagai pembangkit listrik atau perangkat pendingin/pemanas.

Modul termoelektrik dapat berupa sebuah keping berbentuk persegi dengan ketebalan tertentu, seperti pada gambar. Jika terdapat perbedaan temperatur antara sisi yang satu dengan yang lainnya, maka akan timbul tegangan listrik searah yang keluar dari modul tersebut. Sebaliknya, jika tegangan listrik searah diberikan ke modul termoelektrik, maka akan terjadi perbedaan temperatur antara kedua sisi modul tersebut. Sisi yang dingin dapat digunakan sebagai pendingin dan sisi yang panas dapat digunakan sebagai pemanas.

Spoiler for gambar Thermoelectric Modul:


Dibandingkan dengan teknologi pendingin konvensional (berbasis refrigeran), termoelektrik memiliki banyak kelebihan seperti: pemanas atau pendingin dapat diatur dengan mengubah arah arus listrik, sangat ringkas, tidak ada getaran, handal, tidak ada perawatan khusus, dan tidak membutuhkan refrigeran. Namun, kekurangan dari pendingin termoelektrik adalah koefisien kinerjanya relatif sangat rendah.

Teknologi pendingin termoelektrik telah diterapkan di berbagai aplikasi seperti pendingin minuman dan pendingin elektronik. Selain itu juga termoelektrik diterapkan sebagai alat pengontrol temperatur pada sistem tertentu.

Sejarah Thermoelectric

Fenomena termolektrik awalnya ditemukan oleh fisikawan dari Jerman bernama Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821. Seebeck mengamati bahwa jika ada dua bahan berbeda yang disambungkan di ujung-ujungnya, kemudian salah satu ujungnya dipanaskan, maka akan ada arus listrik yang mengalir. Fenomena ini disebut dengan efek Seebeck. Pada tahun 1834, peristiwa sebaliknya ditemukan oleh Jean Charles Athanase Peltier. Ketika arus listrik mengalir pada sambungan dua konduktor yang berbeda akan terjadi peristiwa penyerapaan kalor (pendinginan) atau pembuangan kalor (pemanasan). Peristiwa ini dinamakan efek Peltier.

Spoiler for efek seebeck:


Selain efek Seebeck dan efek Peltier, sebenarnya ada satu fenomena lagi, yaitu efek Thomson. Fenomena merupakan peristiwa penyerapan atau pembuangan kalor ketika arus listrik mengalir pada material dengan gradient temperatur. Efek Thomson ini sering kali diabaikan karena sangat kecil dibandingkan dengan efek Seebeck dan efek Peltier.

Pada saat perang dunia dan setelahnya, fenomena termoelektrikk dipelajari untuk dapat digunakan dalam suatu teknologi, terutama pada pembangkit listrik dan sistem pendingin. Pada tahun 1950an, efisiensi generator dapat mencapai 5 % dan sebagai sistem pendingin dapat mencapai temperatur dibawah 0 oC. Hal ini yang menyebabkan industri mulai melirik teknologi ini. Pada saat ini banyak yang berfikir bahwa termoelektrik dapat menggantikan teknologi konvensional.

Pada tahun 1949, Abram Fedorovich Loffe mengembangkan teori termelektrik berdasarkan konsep figure of merit. Penelitian Loffe menggunakan semikonduktor dengan doping tertentu sebagai elemen termoelektrik menghasilkan figure of merit yang cukup tinggi. Material tersebut sekarang dikenal dengan Telluride, Bismuth, dan Timbal.

Modul termoelektrik biasanya terdiri dari banyak sambungan (junction) dari bahan yang berbeda. Oleh karena itu efek pendinginan/pemanasannya sudah dapat digunakan untuk beberapa keperluan. Begitu pula sebagai pemangkit listrik, daya istrik yang dihasilkan sudah dapat dideteksi dan mampu menghidupkan sistem elektronik konsumsi daya kecil.

Teknik Sederhana Pemasangan Modul Termoelektrik / Peltier (Sebagai Cooler)

Teknik penggunaan modul termoelektrik setidaknya harus dilengkapi dengan beberapa komponen lain, yaitu: DC Power Supply, heat sink dan kipas (fan). Kemudian Thermal Interface Material juga diperlukan ketika meletakkan modul termoelektrik di heat sink. Secara umum perlengkapan minimal untuk pemasangan seperti pada gambar di bawah ini.

Spoiler for perlengkapan percobaan peltier:


DC Power Supply
Listrik yang ada pada bangunan seperti rumah dan gedung adalah lstrik bolak-balik (AC). Sedangkan untuk mengaktifkan modul termoelektrik dibutuhkan listrik searah (DC). DC Power supply berfungsi untuk mengubah listrik AC ke DC dengan tegangan tertentu. Modul termoelektrik yang digunakan adalah TEC1 12706 yang memiliki spesifikasi tegangan sekitar 12V dan arus sekitar 4-6 A. Oleh karena itu DC power supply yang digunakan setidaknya memiliki spesifikasi yang sama atau lebih. Power supply yang digunakan dalam contoh ini adalah power supply 12 V, 10 A.

Heat Sink dan kipas (fan)
Pada saat modul termoelektrik dialiri arus listrik maka terjadi penyerapan kalor di sisi dingin dan pembuangan kalor di sisi panas. Jika pembuangan kalor berlangsung dengan baik maka temperaturnya di sisi panas dapat terjaga dengan baik sehingga temperatur di sisi dingin menjadi lebih rendah. Heat sink dan kipas digunakan mengoptimalkan pembuangan kalor ini. Heat sink yang digunakan dalam praktek ini berukuran 96 x 96 k 26 mm dengan delapan buah sirip. Sedangkan kipas yang digunakan adalah 12V DC.

Thermal Interface Material (Thermal Pasta)
Thermal pasta digunakan untuk mengurangi hambatan panas pada interface antara heat sink dan modul termoelektrik. Secara teori walaupun heat sink dan modul termoelektrik terlihat rata dan halus, namun hanya sebagian yang kontak pada saat modul termoelektrik diletakkan di heatsink. Thermal pasta berfungsi memperkecil hambatan termalnya.

Langkah-langkah pemasangan

1. Oleskan thermal pasta di sisi panas modul termoelektrik. Sisi panas ditunjukkan oleh sisi yang tidak tertulis apa-apa. Sebenarnya sisi panas dan dingin dari sebuah modul termoelektrik bisa di ubag jika arusnya dibalik. Namun, dalam hal ini, standar kabel merah untuk kutub positif dan hitam untuk negatif digunakan untuk pemasangan kabel.

Spoiler for oleskan therma pasta:


2. Letakkan modul termoelektrik yang sudah diolesi thermal pasta pada heat sink

Spoiler for peltier diatas heat sink:


3. Letakkan kipas (fan) dibawah heat sink kemudian sambungkan kabel termoelektrik dan kipas ke power supply secara paralel. Hal ini digunukan untuk mendapatkan tegangan 12 V baik untuk modul termoelektrik maupun kipas.

Spoiler for peltier diletakkan di heat sink:


4. Letakkan sistem yang sudah dibuat dari langkah 1 sampai dengan langkah 3 sedemikian sehingga terdapat celah dibawah kipas. Hal ini bertujuan agar ada udara (angin) yang mengailir dari bawah menuju heat sink yang kemudian membuang kalornya. Kemudian sambungkan ke sumber listrik AC (PLN).

Spoiler for mengaktifkan termoelekktrik:


5. Dengan cara seperti ini maka modul termoelektrik dan fan telah bekerja. Tunggu beberapa detik, maka dapat dirasakan bahwa modul termoelektrik sudah sangat dingin. Jika dinyalakan lebih lama maka akan terbentuk embun (kondensat) atau bahkan terbentuk es. Terlihat pada gambar dibawah, peltier hampir selurhnya tertutup es.

Spoiler for hasil pendinginan:


Prosedur penggunaan modul termoelektrik relatif mudah. Selanjutnya adalah bagaimana menggunakan modul termoelektrik untuk kebutuhan tertentu. Ada ide??

Sumber: Sistem pendingin Termoelektrik/Peltier

Sponsor: Komponen pendingin Termoelektrik/peltier
Sponsor:Komponen pendingin termoelektrik
echotechno007evywahyuni
evywahyuni dan echotechno007 memberi reputasi
2
18.7K
8
Guest
Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru
Mari bergabung, dapatkan informasi dan teman baru!
Sains & Teknologi
Sains & Teknologi
icon
15.4KThread10.8KAnggota
Terlama
Guest
Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru
Ikuti KASKUS di
© 2023 KASKUS, PT Darta Media Indonesia. All rights reserved.