1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dengan semakin berkembangnya teknologi serta kemajuan zaman pada saat ini ternyata sistem pendinginan banyak memberikan keuntungan bagi manusia yang secara tidak sadar mungkin dapat kita rasakan selama ini. Sistem pendinginan pada umumnya banyak digunakan untuk kepentingan industri dan komersil. Bahkan hampir didalam setiap keluarga sekarang ini banyak yang memanfaatkan sistem pendinginan misalnya untuk mendinginkan ruangan menggunakan Air Conditioning dan untuk penyimpanan bahan makanan dan minuman menggunakan Domistic Refrigerant ( lemari es ). Pada saat ini kulkas merupakan salah satu alat yang sudah tidak asing lagi bagi kita. Peranan kulkas dalam kehidupan manusia saat ini bisa dibilang cukup besar. Hal ini dikarenakan fungsi kulkas yang menyangkut kebutuhan primer manusia yaitu pangan. Fungsi utama kulkas adalah untuk mendinginkan, menyimpan, dan mengawetkan. Jenis barang yang di simpan di dalam kulkas memang beraneka ragam tergantung pada bidang apa kulkas tersebut digunakan. Tetapi sebagian besar atau pada umumnya kulkas digunakan untuk menyimpan bahan-bahan makanan dan minuman ukuran kulkas pada saat ini sangat 1
2 bervariasi, ada yang besar, sedang atau kecil yang di sesuaikan juga pada fungsi penggunaannya. Selain aneka ragam kulkas yang dapat kita lihat dari segi ukurannya, kulkas juga bervariasi dari segi energi atau dayanya yang jarang kita perhatikan. Semakin menipisnya lapisan ozon bumi menyebabkan semakin meningkatnya suhu di bumi sehingga berakibat semakin meningkatnya kebutuhan akan suatu sistem pendingin. Sistem pendingin yang umum digunakan sekarang meggunakan zat refrigrant yang kurang ramah lingkungan maka dari itu diperlukan suatu terobosan baru dari sistem pendingin yang lebih ramah lingkungan. Sebenarnya, AC maupun kulkas menggunakan prinsip yang sama yaitu saat cairan menguap diperlukan adanya kalor. Pada penelitian ini penulis mengembangkan peralatan Kulkas Refrigator yang mempunyai ukuran yang tidak praktis menjadi lebih praktis yaitu Kulkas kecil. Keuntungan dari hasil penelitian ini akan mempermudah manusia khususnya di bidang kesehatan yang membutuhkan kotak pendingin untuk membawa vaksin dan darah pada suatu perjalanan yang jauh selain itu kulkas kecil ini juga dapat digunakan di meja pribadi bagi seorang karyawan yang sibuk bekerja dan juga dapat digunakan untuk bertamasya atau piknik. Ditunjang dengan berkembangnya kemajuan zaman dan kemajuan teknologi maka penulis memilih Membuat Kulkas kecil Portabel Menggunakan Pendingin Termoelektrik sebagai judul laporan akhir dengan harapan dapat mempermudah masyrakat untuk mendinginkan dan memanaskan minuman kaleng yang dapat diletakkan di mobil atau meja kantor dengan menggunakan Thermoelectric Cooler (Peltier) sebagai komponen pendingin Kulkas Kecil. Pada tugas akhir ini, dilakukan perancangan alat kulkas kecil pendingin minuman kaleng dengan menggunakan PELTIER. Beberapa fitur yang di miliki dari kulkas kecil ini adalah sistem tidak menggunakan zat refrigerant sehingga lebih ramah lingkungan, dua mode operasi pada kulkas mini ini yaitu mode pendingin dan mode penghangat dan juga memiliki panel user agar user dapat memilih mode mana yang ingin dipilih. Alat dibuat menjadi kulkas yang
3 berukuran kecil karena dirancang secara khusus untuk kepentingan mendinginkan makanan atau minuman kaleng dengan suhu sejuk. Gambar 1.1 peltier Untuk itu kita bisa mendinginkan sisi panas dengan memasang sirip pendingin (heatsink) bahkan ditambah kipas (blower/fan). Pada dasarnya, titik dari heatsink adalah untuk memindahkan panas melalui peltier seefisien mungkin. Heatsink telah biasanya terbuat dari aluminium atau tembaga dan memiliki banyak sirip yang meningkatkan luas permukaan mereka. Lebih luas permukaan perpindahan panas = lebih efisien. Kedua heatsink memiliki fans yang bergerak udara melalui mereka dan juga membantu dalam transfer panas. Selain heatsink agar mendapatkan udara dingin yang sesuai dibutuhkan fan untuk menunjang penyaluran dingin dari peltier tersebut kipas yang dibutuhkan dapat berukuran 120m ukuran tersebut dipilih dikarenakan dapat menghembuskan udara yang cukup banyak namun tidak bising. Maka heatsink dan kipas/fan cukup untuk peltier mendinginkan dan memanaskan minuman kaleng anda Sebuah pendingin Peltier adalah kebalikan dari generator thermoelectric. Pada pendingin Peltier, tenaga listrik digunakan untuk menghasilkan perbedaan suhu antara kedua sisi perangkat, sedangkan disebuah generator thermoelectric, perbedaan suhu antara kedua belah pihak digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik.
4 1.2 Rumusan Masalah Pada laporan akhir ini, permasalahan yang akan dibahas adalah bagaimana prinsip kerja dari suatu sistem pendingin dan penghangat dengan mengunakan Thermoelectric Cooler ( Peltier). Berdasarkan latar belakang permasalahan yang telah dijelaskan sebelumnya, maka timbul beberapa permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana desain alat pendingin portable ini yang tepat untuk Memberikan dingin pada kulkas kecil? 2. Berapa besar kapasitas suhu dingin dan panas yang dapat dikonversikan pada kulkas mini? 3. Bagaimana membuat desain heatsink dan fan yang baik agar menyalurkan udara dingin dan panas dengan baik pada rancangan alat ini? 1.3 Batasan Masalah Untuk memperjelas permasalahan tugas akhir ini, maka perlu adanya ruang lingkup pengujian atau asumsi-asumsi sebagai berikut : 1. Sistem dapat menurunkan suhu ruangan kulkas mini dan dapat menaikkan suhu ruangan kulkas mini. 2. Sistem memiliki 2 mode operasi, yaitu sebagai pendingin dan penghangat Pada mode pendingin, penurunan suhu setiap 10 menit, 30 menit dan 60 menit sebesar.. C hingga mencapai suhu minimum sebesar... C Pada mode penghangat, kenaikan suhu setiap 10 menit, 30 menit dan 60 menit sebesar... C hingga mencapai suhu maksimum sebesar... C 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian Adapun tujuan skripsi yang hendak dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah merancang sebuah alat kulkas kecil portable ini untuk mendinginkan minuman kaleng dengan mudah.
5 1.4.1 Tujuan Mempelajari prinsip kerja dari suatu sistem pendingin dan penghangat dengan mengunakan Thermoelectric Cooler ( Peltier ) 1.4.2 Manfaat Mengetahui prinsip kerja dari suatu sistem pendingin dan penghangat dengan mengunakan Thermoelectric Cooler ( Peltier ). 1.5 Metode Penelitian Dalam penulisan tugas akhir ini, metode metode yang digunakan adalah sebagai berikut : Studi Pustaka Pada metode ini, penulis mengumpulkan data data yang berhubungan dengan Thermoelectric Cooler (Peltier) dan prinsip perpindahan kalor. Data data tersebut dapat bersumber dari buku dan internet. Perancangan Pada metode ini, dilakukan perancangan dan pembuatan kotak pendingin dari Kulkas Mini dengan menggunakan bahan yang mudah untuk menghantarkan kalor dan merancang penggunaan elemen Thermoelectric agar bekerja secara optimal dan efektif. Pengujian dan Analisa Pada metode ini, dilakukan pengujian hasil proses pengahantaran kalor dari bahan kotak pendingin dalam satuan waktu tertentu dan pengujian mendinginkan benda bersuhu normal yang diletakkan didalam kulkas dan menganalisa hasil dari sistem pendinginan yang berupa suhu pada termometer.
6 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari 5 bab, dengan masing-masing bab adalah sebagai berikut : BAB I : Pendahuluan Berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, dan metode penelitian. BAB II : Tinjauan Pustaka Bab ini memuat teori-teori mendasar yang berhubungan dengan perencanaan dan pembuatan tugas akhir ini baik secara hardware maupun software. BAB III : Perancangan Alat Bab ini membahas perencanaan dan pembuatan sistem secara keseluruhan, meliputi perencanaan dan perancangan perangkat keras dan perangkat lunak. BAB IV : Analisa dan Pembahasan Bab ini membahas tentang bentuk pengujian yang diaplikasikan pada sistem serta menganalisanya. BAB V : Kesimpulan dan Saran Bab ini membahas tentang kesimpulan-kesimpulan yang didapat dari keseluruhan kegiatan perencanaan dan perancangan sistem serta saran- saran untuk kemungkinan perencanaan pengembangan sistem di lain waktu