Artikel ini membahas tentang salah satu penerapan termoelektrik pada produk kulkas mini. Fokus pembahasan akan berpusat pada prosedure pembuatan dan pelaporan singkat mengenai kinerja dari kulkas mini termoelektrik ini.
Termoelektrik dan Prinsip Kerjanya sebagai Pendingin
Bahan atau komponen elektronika utama yang digunakankan adalah termoeletrik .
Apa itu Termo elektrik ? bagi yang belum tahu termoelektrik gamlangnya adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan aliran listrik dari perbedaan suhu permukaan. Dengan kata lain termoelektrik mengubah perbedaan kalor dan memanfaatkannya untuk menggeraan elektron penyusun bahan.
Termoelektrik dibangun oleh dua buah semikonduktor yang berbeda,
semikonduktor tipe N (negative) dan semikonduktor tipe P (positive).
Semikonduktor dibuat berbeda karena mereka harus memiliki kerapatan elektron
yang berbeda agar bisa bekerja. Kedua semikonduktor diposisikan paralel secara
termal dan ujungnya digabungkan dengan lempeng pendingin (biasa dipakai
lempeng tembaga atau aluminium).
Ujung penghantar dari dua bahan yang
berbeda dihubungkan ke sumber tegangan, dengan demikian arus listrik akan
mengalir melalui dua buah semikonduktor yang terhubung secara seri. Aliran arus
listrik yang melewati dua semikonduktor tersebut menciptakan perbedaan
temperatur. Rangkaian semikonduktor pada termoelektrik tunggal diapit oleh dua
buah pelat keramik.
Prinsip kerja pendingin termoelektrik berdasarkan efek peltier, yaitu ketika
arus DC dialirkan ke elemen peltier, maka salah satu sisi elemen peltier menjadi
dingin (panas diserap) dan sisi lainnya menjadi panas (panas dilepaskan), seperti
pada gambar.
Hal yang menyebabkan sisi dingin elemen peltier menjadi dingin adalah
adanya aliran elektron dari tingkat energy yang lebih rendah pada semikonduktor
tipe – P, ke tingkat energy yang lebih tinggi yaitu semikonduktor tipe – N. supaya
elektron tipe – P yang mempunyai tingkatan energy yang lebih rendah dapat
mengalir maka elektron menyerap energi yang mengakibatkan sisi tersebut
menjadi dingin.
Sebaliknya pada sambungan sisi panas, elektron mengalir dari tingkat
energi yang lebih tinggi (semikonduktor tipe-N) ke tingkat energi yang lebih
rendah (semikonduktor tipe- P). agar elektron dapat mengalir ke semikonduktor
tipe-P, kelebihan energi pada tipe- N dibangi ke lingkungan, sehingga sisi tersebut
menjadi panas.
Baca juga :
Pembuatan Kulkas mini Termoelektrik
Alat dan Bahan
Selain Termoelektrik ada beberapa alat dan bahan yang juga dibutuhkan dalam pembatan Kulas Mini termoelektrik ini. Adapaun alat dan bahan tersebut diataranya adalah
- Sterofoam
- Kipas DC
- Power Supply DC
- Kabel
- Termometer Digital
- Lem dan Lakban
- alumunium foil
Prosedure Pembuatan
1. Merakit box kulkas dari styrofoam sebagai wadah minuman seperti gambar di
bawah ini.
2. Menyusun pendingin, kipas dan peltier seperti gambar di bawah ini dengan
menggunakan lem sebagai perekat
3. Kemudian memberi pendingin lagi di balik Peltier sehingga bagian Peltier
diapit oleh pendingin kemudian membri kipas diatas pendingin seperti pada
gambar dibawah ini.
4. Perancangan ini beroperasi pada tegangan 7V-12V, pada aki keluaran 12V
bisa diterapkannya dengan menghubungkan kabel pos itif (merah) dari peltier
dan kipas ke kutub positif aki dan menghubungkan kabel negatif (hitam) pada
peltier dan kipas dengan kutub negatif aki. Berikut gambarnya.
5. Merakit komponen diatas dan pasang kan di atas box seperti gambar di bawah
ini dan pastikan box di beri lubang sebesar pendingin dan masukan setengah
bagian pendingin tersebut ke dalam box.
6. Kemudian memasang termometer sebagai pengukur suhu dalam kulkas. Hasil
akan terlihat seperti gambar di bawah ini.
Efektivitas Suhu kulkas mini sebagai mesin pendingin
Pengujian suhu ruangan kulkas mini menggunakan 2 buah peltier dengan
tegangan input ACCU (Aki) 12V 16Ah. Berikut ini saat dilakukan pengambilan
gambar :
Mengukur suhu ruangan saat kondisi sistem pendingin belum dihidupkan
dan tidak ada air mineral didalam, terukur
33,5oC.
Mengukur suhu ruangan saat kondisi sistem pendingin dihidupkan,
terdapat air mineral 1 gelas didalam box, seperti pada Gambar 8 selama 8 jam
kulkas mini dihidupkan, suhu yang terukur 13,4ºC
Mengukur air mineral setelah didinginkan selama 10 jam terlihat pada
gambar 1 suhu air yang terukur 10,7 ºC
Pengambilan data ini dilakukan untuk melihat penurunan suhu sesuai yang
diinginkan dengan menggunakan sensor suhu thermometer digital. Pengukuran
tersebut akan ditampilkan pada tabel dan grafik sebagai berikut :
Pada Tabel 1 dan Gambar 10 adalah waktu yang dibutuhkan untuk
mendinginkan air mineral didalam kulkas mini. Dimana waktu yang dibutuhkan
untuk 10.7ºC suhu air mineral adalah 10 jam. Hal ini dikarenakan penghantar
yang digunakan untuk mendinginkan terbuat dari bahan kaca, dimana proses
penghantar dingin lebih cepat dari bahan plastik dan di dalam box kulkas dilapisi
aluminium foil untuk menjaga suhu dingin dalam ruangan.
Pada saat lebih dari 10 jam suhu tidak mengalami penurunan kembali
sehingga tidak dapat membuktikan sifat anomali air yang merupakan
menyusutnya volume air pada saat suhunya dari 0°C sampai 4°C
#tag Pencarian
#Pemanfaatan Termoelektrik sebagai pendingin
#Prinsip kerja Termoelektrik
#hasil penelitian penurunan suhu kulkas mini
EmoticonEmoticon