STUDI EKSPERIMENTAL PENDINGINAN DENGAN TEC (THERMOELECTRIC COOLING SYSTEM) SEBAGAI APLIKASI PENDINGINAN VAKSIN PORTABEL

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "STUDI EKSPERIMENTAL PENDINGINAN DENGAN TEC (THERMOELECTRIC COOLING SYSTEM) SEBAGAI APLIKASI PENDINGINAN VAKSIN PORTABEL"

Erlin Santoso
6 tahun lalu
Tontonan:

1 STUDI EKSPERIMENTAL PENDINGINAN DENGAN TEC (THERMOELECTRIC COOLING SYSTEM) SEBAGAI APLIKASI PENDINGINAN VAKSIN PORTABEL Oleh Dosen Pembimbing : Erlanda Kurnia Saputra : Dr. Wayan Nata Septiadi, ST., MT. Ketut Astawa, S.T. M.T Abstrak Imunisasi sangat penting untuk melindungi bayi dari penyakit menular yang bahkan bisa membahayakan jiwa. Pekan Imunisasi Nasional (PIN) merupakan program pemerintah nasional yang bertujuan untuk memberikan imunisasi kepada balita di Indonesia secara gratis. namun dalam penyelenggaraannya di setiap daerah memiliki kendala tentang terbatasnya termos vaksin. termos yang digunakan tidak bisa membuat suhu bertahan. suhu pendinginan yang diperlukan vaksin adalah C. Perancangan pendinginan dilakukan dengan menggunakkan termoelektrik sebagai sumber dingin yang diatur oleh control suhu autonics. pengujian dilakukan pada rangkaian pemasangan termoelektrik yang akan diaplikasikan untuk pembuatan vaksin portabel. termoelektri yang dipasang bertumpuk adalah seri dan temoelektrik yang kedua sisi menempel pada kaleng adalah pararel. dengan menggunakkan heat pipe-sink sebagai media pendingin pada sisi panas termoelektrik, hasil suhu pendinginan maksimum yang didapat adalah 6 0 C pada rangkaian seri. kata kunci : Vaksin, Termos vaksin, Termoelektrik iii

2 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmad-nya maka penulis dapat menyusun skripsi yang berjudul Studi Eksperimental Pendinginan Dengan TEC (Thermoelectric Cooling System) Sebagai Aplikasi Pendinginan Vaksin Portabel Penulisan laporan ini bertujuan untuk memenuhi syarat perkuliahan agar dapat menyelesaikan studi S1 sebagai mahasiswa di Fakultas Teknik Universitas Udayana Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan serta bimbingan dari beberapa pihak, maka melalui kesempatan ini penulis mengahaturkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Ketut Gede Sugita, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana. 2. Bapak Ketut Astawa S.T. M.T. selaku Koordinator Skripsi. 3. Bapak Dr Wayan Nata S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Ketut Astawa S.T. M.T. selaku Dosen Pembimbing II. 5. Orang Tua yang mendukung baik secara finansial juga spiritual. 6. Serta kepada teman-teman yang memberi dukungan dan semangat selama proses penulisan proposal skripsi. Demikian kata pengantar skripsi ini, kiranya dapat menambah ilmu dan wawasan pembaca. Sekian atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih. Bukit Jimbaran, juli 2017 Penulis iv

3 DAFTAR ISI HALAMAN KULIT LUAR... LEMBAR PERSETUJUAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii iii iv v vii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah... 2 BAB II DASAR TEORI 2.1 Vaksin dan Suhu Penyimpanannya Termoelektrik Sejarah Termoelektrik Prinsip Kerja Termoelektrik Parameter Penggunaan Termoelektrik Perpindahan Panas Konduksi Konveksi Penyelesaian masalah Laju Perpindahan Panas Tanpa Pembebanan Laju Perpindahan Panas Dengan Pembebanan.. 10 BAB III METODOLOGI 3.1 Metode Pembuatan Alat Alat dan Bahan 14 v

4 3.3 Karakterisasi Termoelektrik Pengujian Alat Pengujian Skematik Pengujian Variabel Pengujian.. 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Termoelektrik Hasil Pengujian Rangkaian Seri Rangkaian Pararel Laju Perpindahan Panas Seri Laju Perpindahan Panas Seri tanpa Pembebanan Laju PerPindahan Panas Seri dengan pembebanan Laju Perpindahan Panas Pararel Koefien Performa Pendinginan (COP) BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

5 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 skema aliran termoelektrik... 4 Gambar 2.2 profil temperatur modul TEC... 5 Gambar 2.3 proses perpindahan panas secara konduksi... 6 Gambar 2.4 Proses Perpindahan Secara Konveksi... 7 Gambar 2.5 Perpindahan panas konveksi dari permukaan padat ke cair... 8 Gambar 2.6 Free Body diagram tanpa pembebanan... 9 Gambar 2.7 Free body diagram dengan pembebanan Gambar 3.1 Diagram alir penelitian Gambar 3.2 Rancangan box vaksin Gambar 3.3 Termoelektrik Gambar 3.4 Termokopel Gambar 3.5 Heat Pipe dan Heat Sink Gambar 3.6 Fan DC Gambar 3.7 Kaleng Uji Gambar 3.8 Pulyurethane Gambar 3.9 data akusisi chasis Gambar 3.10 data akusisi input module Gambar 3.11 Kontroler Suhu Gambar 3.12 Rangkaian pendinginan Vaksin. 18 Gambar 3.13 Skema Rangkaian Pengambilan Data Menggunakkan National Instrumen Gambar 3.14 variasi rangkaian termoelektrik Gambar 4.1 Karakteristik 1 termoelektrik Gambar Volt Gambar volt Gambar volt Gambar volt Gambar volt Gambar 4.7 Grafik pendinginan 6 C seri tanpa pembebanan Gambar 4.8 Grafik Pendinginan 8 C Seri Tanpa Pembebanan vii

6 Gambar 4.9 grafik pendinginan 6 C dengan air Gambar 4.10 grafik pendinginan 8 C dengan air Gambar 4.11 percobaan pertama pararel Gambar 4.12 grafik percobaan pararel 5,5 V Gambar 4.13 grafik percobaan pararel 4 V Gambar 4.14 suhu pada kaleng pengujian viii

7 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 karakteristik termoelektrik Tabel 4.2 data hasil pendinginan rangkaian seri Tabel 4.3 konduktivitas termal Tabel 4.4 nilai R dan q rangkaian seri Tabel 4.5 COP rangkaian seri ix

8 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Imunisasi adalah suatu proses untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh dengan cara memasukkan vaksin, yakni virus atau bakteri yang sudah dilemahkan, dibunuh, atau bagian-bagian dari bakteri (virus) tersebut telah di modifikasi[1]. Imunisasi sangat penting untuk melindungi bayi dari penyakit menular yang bahkan bisa membahayakan jiwa. Pekan Imunisasi Nasional (PIN) merupakan program pemerintah nasional yang bertujuan untuk memberikan imunisasi kepada balita di Indonesia secara gratis. Baiknya program pemerintah itu selalu memiliki kendala sama. Indonesia Negara yang terdiri dari banyak pulau dan kepulauan yang dipisah oleh laut yang luas, membuat pendistribusian vaksin menjadi bermasalah. Dikutip dari tribun Lampung, Dinas Kesehatan Tanggamus mengatakan bahwa kendala pendistribusian vaksin polio tidak menyeluruh dikarenakan vaksin carrier (termos vaksin) yang tidak memadai[2]. Dari kasus tersebut muncul ide pembuatan termos vaksin yang dapat mendinginkan dan bisa dibawa. Sebelumnya telah ada penelitian yang dilakukan oleh peneliti Indonesia salah satunya Nandy Putra yang membuat vaksin dengan metode pendinginan termoelektrik. Termoelektrik adalah teknologi yang bekerja dengan mengkonversi energi panas menjadi listrik secara langsung (generator termoelektric), atau sebaliknya dari listrik menghasilkan dingin (pendingin termoelektrik) [3]. Beberapa penelitian tentang teknologi termoelektrik ini, C.A. Gould, dkk, yang merancang teknologi termoelektrik sebagai media pendingin prosesor dan grafis pada computer kemudian memanfaatkan limbah panas pada perangkat computer menjadi energi listrik[4]. A. Rodríguez, dkk membuat model komputasi generator termoelektrik yang dapat membangkitkan daya listrik dengan perbedaan suhu pada model yang dibuat [5]. D. ILZYCER, dkk yang melakukan uji coba pendinginan material termoelektrik terhadap arus listrik dengan komputerisasi secara berulang ulang agar mendapatkan sifat dari material termoelektrik[6]. Yu-Wei Chang a, dkk mengaplikasikan teknologi termoeletrik sebagai pendingin untuk perangkat elektronik[7]. Lin Zhu, dkk melakukan analisis perpindahan panas pada teknologi 1

9 pendinginan termoelektrik pada perangkat elektronik dengan model matematika sistem dalam desain dan penerapan perangkat elektronik[8]. Dari latar belakang diatas, maka peneliti ingin melakukan penelitian tentang eksperimen pendinginan menggunakkan termoelektrik cooling system (TEC) untuk termos vaksin portabel dengan heat sink-pipe-fan sebagai pendinginan sisi panas. 1.2 Perumusan Masalah Dari latar belakang tersebut penulis mengangkat judul Studi Eksperimental Pendinginan Dengan TEC (Thermoelectric Cooling System) Sebagai Aplikasi Pendinginan Vaksin Portabel dengan rumusan sebagai berikut 1. Bagaiamana pengaruh penggunaan termoelektrik cooling (TEC) terintegrasi heat pipe dan heat sink terhadap laju pendinginan box vaksin pada rangkaian seri. 2. Bagaiamana pengaruh penggunaan termoelektrik cooling (TEC) terintegrasi heat pipe dan heat sink terhadap laju pendinginan box vaksin pada rangkaian pararel. 3. Bagaimana pengaruh susunan termoelektrik cooling (TEC) terhadap efisiensi pendinginan box vaksin. 1.3 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui laju pendinginan box vaksin pada rangkaian seri 2. Mengetahui laju pendinginan box vaksin pada rangkaian pararel 3. Mengetahui tingkat efisiensi pendinginan box vaksin 1.4 Batasan Masalah 1. percobaan dilakukan pada tabung yang akan di dinginkan dengan 2 termoelektrik dipasang seri, dan 2 termoelektrik dipasang pararel. 2. Percobaan dibagi menjadi 2: (a.) percobaan tanpa pembebanan (b.) percobaan dengan pembebanan 2

dokumen-dokumen yang mirip

Gambar 2.1 Sebuah modul termoelektrik yang dialiri arus DC. ( https://ferotec.com. (2016). www. ferotec.com/technology/thermoelectric)

Gambar 2.1 Sebuah modul termoelektrik yang dialiri arus DC. ( https://ferotec.com. (2016). www. ferotec.com/technology/thermoelectric) BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Modul termoelektrik adalah sebuah pendingin termoelektrik atau sebagai sebuah pompa panas tanpa menggunakan komponen bergerak (Ge dkk, 2015, Kaushik dkk, 2016). Sistem pendingin