OLEH : DEDDY REZA DWI P DOSEN PEMBIMBING : IR. DENNY M. E. SOEDJONO,MT.

Transkripsi

1 PERHITUGAN HEAT RATE HEATSINK PADA SISI PANAS THERMOELEKTRIK TEC PADA DAYA 22,4 WATT OLEH : DEDDY REZA DWI P DOSEN PEMBIMBING : IR. DENNY M. E. SOEDJONO,MT.

2 ALUR PRESENTASI Dasar Teori Kesimpulan Pendahuluan Metodologi Perhitungan

3 LATAR BELAKANG Melakukan inovasi inovasi yang berhubungan dengan suatu teknologi yang Praktis & ramah lingkungan. Ingin membuat suatu alat pendingin minuman portable yang bisa dibawa ke mana - mana.

4 RUMUSAN MASALAH Memahami prinsip kerja dari sistem pendingin ini dengan menggunakan modul Peltier. Nilai heat rate yang dihasilkan pada sisi panas sistem pendingin Peltier pada daya masukan 22,4 Watt (Kondisi maksimum)

5 TUJUAN PENULIS Melakukan pengujian dan pengambilan data dari sistem pendingin Peltier dengan menggunakan catu daya Trafo 12 Volt, 5 Ampere untuk mendinginkan Box Pendingin. Mengetahui Heat Rate pada sisi panas Peltier TEC

6 MANFAAT PENULISAN Dapat menjadi referensi dalam melakukan Inovasi inovasi pada bidang Teknik Pendingin khususnya menggunakan Modul Peltier. Dapat mengetahui data data yang di dapat pada sistem Pendingin modul Peltier TEC dan mengetahui nilai Heat rate sisi panas Peltier.

7 DASAR TEORI Pada dasarnya prinsip kerja elemen Peltier sama dengan semikonduktor khususnya semikonduktor ekstrinsik. Dimana tersusun atas dua jenis semikonduktor yaitu : 1. Jenis n 2. Jenis p

8 SEMIKONDUKTOR JENIS N & P

9 MODUL THERMOELEKTRIK Prinsip kerja thermoelektrik ini berdasarkan pada efek peltier. Bila dua kawat material berbeda dimana masing masing ujung kawat material membentuk sambungan satu sama lain yang apabila diberi beda tegangan, akan menghasilkan perbedaan temperatur. Perbedaan temperatur ini sebanding dengan jumlah arus searah yang dialirkan sehingga nantinya akan ada sambungan yang menyerap kalor dan ada sambungan yang melepaskan kalor.

10 HEATSINK A f = luasan fin Heatsink adalah suatu alat yang berfungsi untuk membantu memindahkan panas dalam suatu sistem. Komponen utama dari heatsink adalah fin. Yaitu suatu luasan yang biasanya tersusun secara terstruktur dengan memiliki ketebalan dan jarak tersendiri.

11 Velocity Boundary Layer DEVELOPED THE LAMINAR BOUNDARY LAYER BECOMES FULLY

12 Thermal Boundary Layer (Isothermal Surface) PROFIL THE SHAPE OF THE FULLY DEVELOPED TEMPERATURE Untuk kondisi disamping (Isothermal Surface) harga Koefisien perpindahan panas (h) adalah konstan.

13 RUMUS PERHITUNGAN HEATSINK Persamaan untuk menghitung Heat rate suatu heatsink (Internal flow, noncircular) adalah q = h x A t x η o x LMTD (Incropera)

14 METODOLOGI Gambar diagram alir Pengerjaan Tugas Akhir.

15 Heatsink panas Modul Peltier Fan GAMBAR SISTEM PENDINGIN PELTIER Rangkaian pendingin ini terdiri dari Modul Peltier, dimana dikedua sisinya menghasilkan temperatur yang berbeda. Di kedua sisi tersebut dipasang suatu Heatsink beserta Fan. Fan & Heat sink pada sisi panas bekerja untuk melepaskan panas yang dihasilkan modul Peltier sebanyak mungkin. Klo dibagian dingin fan & heat sink bekerja untuk menyemburkan dingin yang dihasilkan. Heatsink Dingin

16 Kondisi maksimum DATA PADA MENIT KE 93 SAMPAI 120 (MAKSIMUM) Pada gambar disamping ditampilkan sebagian data sampai kondisi maksimum (pada menit ke 120). Karena yang digunakan pada perhitungan Heat Rate adalah data saat Sistem Pendingin Peltier berada pada kondisi maksimum (pada menit ke 120) Catatan : kondisi maksimum berdasarkan pada batasan percobaan yang kita buat.

17 PERHITUNGAN & PEMBAHASAN Gambar blok diagram Proses perhitungan

18 PERHITUNGAN HEAT RATE Perhitungan Heat rate. q = 2( h x A t x η o x θ blm ) Dimana, h = Koeffisien konveksi A t = Luas permukaan total η o = Effisiensi overall θ blm = LMTD Menghitung nilai h. Nu D = h D h / k Menentukan nilai Nu D melalui tabel 2.14, dengan inputan nilai b/a = L /(s-t), setelah nilai b/a diketahui maka nilai Nu D bisa ditentukan. Dan D h = 4 A C / P A C = 4 L / (s-t) P = 2 (L + s - t) Setelah itu nilai h bisa diketahui dengan, h = Nu D k / D h, dan didapat harga h = 18,3 W/ m 2 K

19 Perhitungan A t (Luas permukaan total) A t = NA f + A b Sedangkan, A f = 2 (L / 2) B A b = (W N t) B Perhitungan η o = 1 [N A f (1 η f )/ A t ] η f = tan m (L / 2) / m (L / 2) Dimana, harga m adalah m = [hp/k A c ] = [h x 2 (t + b) / k (tb)] Sehingga nilai η o didapat 0,47

20 Perhitungan nilai LMTD. θ lbm = ( ) T m,o = T s (T s T m,i ) exp Maka setelah harga harga properti untuk mencari heat rate diketahui maka heat rate yang dihasilkan heatsink pada Peltier pada daya 22,4 Watt adalah sebesar 5,7 Watt. Nilai R tot dapat dicari melalui, R tot = Sedangkan, R t,o = (η o ha t ) -1 Dan, ṁ 1 = N ṁ Maka, harga T m,o & LMTD adalah 311,13 K & 2,53

21 KESIMPULAN & SARAN Kesimpulan : Semakin cepat panas yang dapat dilepaskan maka semakin effisien Kinerja Peltier di sisi dinginnya. Heat Rate yang dihasilkan 5,7 Watt. Hanya bisa mendinginkan ruangan yang relatif kecil. Saran : Untuk mendapatkan kinerja Peltier yang maksimal maka diperlukan catu daya yang memiliki variabel output. Memperbesar dimensi fan & heatsink agar didapat heat rate yang tinggi. Melapisi box (bahan : cork) dengan bahan yang dapat memperkecil heat loss pada dinding box.

22 TERIMA KASIH