LAMPIRAN 1
PEMASANGAN DAN PENGUJIAN ALAT
GAMBAR PENGUJIAN ALAT
LAMPIRAN 2
Program pada alat
/*******************************************************
This program was created by the
© Copyright 1998-2012 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com
Project :
Version :
Date :
Author :
Company :
Comments:
Chip type : ATmega32
Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 16.000000 MHz
Memory model : Small
External RAM size : 0
Data Stack size : 128
*******************************************************/
#include <mega32.h>
#include <delay.h>
#define led PORTC.7
#define peltier PORTC.6
// Declare your global variables here
unsigned char fc_l, fc_h;
// Standard Input/Output functions
// Timer1 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void)
{
// Reinitialize Timer1 value
TCNT1H=0x9E58 >> 8;
TCNT1L=0x9E58 & 0xff;
// Place your code here
led = ! led;
}
#define ADC_VREF_TYPE ((1<<REFS1) | (1<<REFS0) | (0<<ADLAR))
// Read the AD conversion result
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)
{
ADMUX=adc_input | ADC_VREF_TYPE;
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage
delay_us(10);
// Start the AD conversion
ADCSRA|=(1<<ADSC);
// Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & (1<<ADIF))==0);
ADCSRA|=(1<<ADIF);
return ADCW;
}
// Read the SPI conversion result
unsigned int spi(unsigned char adc_input)
{
unsigned result;
// (high sampling performance)
NCONVST=0;
NCONVST=1;
// wait for the conversion to complete
while (ADC_BUSY);
// read the MSB using SPI
result=(unsigned) spi(0)<<8;
// read the LSB using SPI and combine with MSB
result|=spi(0);
// calculate the voltage in [mV]
result=(unsigned) (((unsigned long) result*VREF)/4096L);
// return the measured voltage
return result;
}
void main(void)
{
// Declare your local variables here
unsigned int v_0, v_1;
// Input/Output Ports initialization
// Port A initialization
// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In
DDRA=(0<<DDA7) | (0<<DDA6) | (0<<DDA5) | (0<<DDA4) | (0<<DDA3) |
(0<<DDA2) | (0<<DDA1) | (0<<DDA0);
// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T
PORTA=(0<<PORTA7) | (0<<PORTA6) | (0<<PORTA5) | (0<<PORTA4) |
// Port B initialization
// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In
DDRB=(0<<DDB7) | (0<<DDB6) | (0<<DDB5) | (0<<DDB4) | (0<<DDB3) |
(0<<DDB2) | (0<<DDB1) | (0<<DDB0);
// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T
PORTB=(0<<PORTB7) | (0<<PORTB6) | (0<<PORTB5) | (0<<PORTB4) |
(0<<PORTB3) | (0<<PORTB2) | (0<<PORTB1) | (0<<PORTB0);
// Port C initialization
// Function: Bit7=Out Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In
DDRC=(1<<DDC7) | (0<<DDC6) | (0<<DDC5) | (0<<DDC4) | (0<<DDC3) |
(0<<DDC2) | (0<<DDC1) | (0<<DDC0);
// State: Bit7=0 Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T
PORTC=(0<<PORTC7) | (0<<PORTC6) | (0<<PORTC5) | (0<<PORTC4) |
(0<<PORTC3) | (0<<PORTC2) | (0<<PORTC1) | (0<<PORTC0);
// Port D initialization
// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In
DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (0<<DDD5) | (0<<DDD4) | (0<<DDD3) |
(0<<DDD2) | (0<<DDD1) | (0<<DDD0);
// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T
PORTD=(0<<PORTD7) | (0<<PORTD6) | (0<<PORTD5) | (0<<PORTD4) |
(0<<PORTD3) | (0<<PORTD2) | (0<<PORTD1) | (0<<PORTD0);
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 0 Stopped
// Mode: Normal top=0xFF
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=(0<<WGM00) | (0<<COM01) | (0<<COM00) | (0<<WGM01) |
(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00);
OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 250.000 kHz
// Mode: Normal top=0xFFFF
// OC1A output: Disconnected
// OC1B output: Disconnected
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer Period: 0.1 s
// Timer1 Overflow Interrupt: On
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=(0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) |
(0<<WGM11) | (0<<WGM10);
TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) |
(0<<CS12) | (1<<CS11) | (1<<CS10);
TCNT1H=0x9E;
TCNT1L=0x58;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer2 Stopped
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0<<AS2;
TCCR2=(0<<WGM20) | (0<<COM21) | (0<<COM20) | (0<<WGM21) |
(0<<CS22) | (0<<CS21) | (0<<CS20);
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) |
(0<<OCIE1B) | (1<<TOIE1) | (0<<OCIE0) | (0<<TOIE0);
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: Off
// INT1: Off
// INT2: Off
MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (0<<ISC01) | (0<<ISC00);
MCUCSR=(0<<ISC2);
// USART initialization
// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity
// USART Receiver: On
// USART Transmitter: On
// USART Mode: Asynchronous
// USART Baud Rate: 9600
UCSRA=(0<<RXC) | (0<<TXC) | (0<<UDRE) | (0<<FE) | (0<<DOR) | (0<<UPE)
| (0<<U2X) | (0<<MPCM);
UCSRB=(0<<RXCIE) | (0<<TXCIE) | (0<<UDRIE) | (1<<RXEN) | (1<<TXEN) |
(0<<UCSZ2) | (0<<RXB8) | (0<<TXB8);
UCSRC=(1<<URSEL) | (0<<UMSEL) | (0<<UPM1) | (0<<UPM0) | (0<<USBS) |
(1<<UCSZ1) | (1<<UCSZ0) | (0<<UCPOL);
UBRRH=0x00;
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
ACSR=(1<<ACD) | (0<<ACBG) | (0<<ACO) | (0<<ACI) | (0<<ACIE) |
(0<<ACIC) | (0<<ACIS1) | (0<<ACIS0);
// ADC initialization
// ADC Clock frequency: 125.000 kHz
// ADC Voltage Reference: Int., cap. on AREF
// ADC High Speed Mode: Off
// ADC Auto Trigger Source: ADC Stopped
ADMUX=ADC_VREF_TYPE;
ADCSRA=(1<<ADEN) | (0<<ADSC) | (0<<ADATE) | (0<<ADIF) | (0<<ADIE) |
(1<<ADPS2) | (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0);
SFIOR=(1<<ADHSM) | (0<<ADTS2) | (0<<ADTS1) | (0<<ADTS0);
// SPI initialization
// SPI disabled
SPCR=(0<<SPIE) | (0<<SPE) | (0<<DORD) | (0<<MSTR) | (0<<CPOL) |
(0<<CPHA) | (0<<SPR1) | (0<<SPR0);
// TWI initialization
// TWI disabled
TWCR=(0<<TWEA) | (0<<TWSTA) | (0<<TWSTO) | (0<<TWEN) | (0<<TWIE);
// Global enable interrupts
#asm("sei")
while (1)
{
// Place your code here
v_0 = (v_0 * 9)/7;
v_1 = spi(1); // temperature sisi panas
v_1 = (v_1 * 9)/7;
v_2 = read_adc(0); // tegangan output pada peltier
v_2 = (v_2 * 13)/5;
addr_0 = '0'; // kirim nilai T sisi dingin
// v_0 = 256;
hi_0 = v_0 >> 8;
lo_0 = v_0 & 0x00ff;
putchar(addr_0);
putchar(lo_0);
putchar(hi_0);
delay_ms(25);
addr_1 = '1'; // kirim nilai T sisi panas
// v_1 = 256;
hi_1 = v_1 >> 8;
lo_1 = v_1 & 0x00ff;
putchar(addr_1);
putchar(lo_1);
putchar(hi_1);
delay_ms(25);
// v_1 = 256;
hi_2 = v_2 >> 8;
lo_2 = v_2 & 0x00ff;
putchar(addr_2);
putchar(lo_2);
putchar(hi_2);
delay_ms(25);
}
}
LAMPIRAN 3
Program tampil pada visual basic
Private Sub Command1_Click()
MSComm1.PortOpen = False
Close intHandle
End Sub
Private Sub Command3_Click()
Print #intHandle, "There will be a new line after this!"
Print #intHandle, "Last line in file!"; '<- Notice semicolon.
End Sub
Private Sub Form_Load()
If MSComm1.PortOpen = False Then
MSComm1.PortOpen = True
MSComm1.RThreshold = 3
MSComm1.NullDiscard = False
MSComm1.InputMode = comInputModeText
End If
End Sub
Private Sub MSComm1_OnComm()
Dim vkar, cmd As String
' Dim cmd As Byte
Dim arus, tegangan As Byte
If MSComm1.CommEvent = 2 Then
vkar = MSComm1.Input
cmd = Mid$(vkar, 1, 1)
If cmd = "0" Then
v1 = Asc(Mid$(vkar, 2, 1)) // nilai LO yang diambil
If cmd = "1" Then
v1 = Asc(Mid$(vkar, 2, 1)) // nilai LO yang diambil
End If
t1 = v1 - v2
Text1.Text = t1 / 2
If cmd = "2" Then // nilai max HI+LO yang dapat
diterima 1023
v3 = Asc(Mid$(vkar, 2, 1)) // V_LO
v4 = Asc(Mid$(vkar, 3, 1)) // v_HI
t2 = v3
Text2.Text = (t2 * 3) / 2 // untuk maksimum 1534 mVolt
Text3.Text = Text1.Text * Text2.Text // nilai Daya
End If
End If
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
Dim intHandle As Integer
intHandle = FreeFile
Text3.Text = Time$()
Open "E:\vi_data\vi_data.txt" For Append As intHandle
' Open "C:\Users\Kurnia Brahmana\anto.txt" For Append As
intHandle
Print #intHandle, Text1.Text, Text2.Text, Text3.Text, Chr(13),
Chr(10)
End Sub
LAMPIRAN 4
RANGKAIAN UTUH ALAT
LAMPIRAN 5
DATA SHEET TEC-12706 SEBAGAI THERMOELECTRIC
Performa Spesifikasi
Temperatur sisi panas (oC) 10,38 134,22
Daya (Watt) 2 x 10-3 124,19 x 10-3
ΔT (o
C) 10,38 82,33
Arus (A) 14 x 10-3 111,88 x 10-3
Tegangan (V) 0,14 1,11
Koefisien Seebeck (V/oC) 0,013
Grafik Performa :
Grafik V vs W 0 20 40 60 80 100 120 140 0 ,1 4 0
,2 0,3
Grafik ΔT vs Vmaks (tanpa penggunaan beban)
Grafik ΔT vs V 0
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
11,14 19,24 26,82 33,54 40,07 47,82 55,68 62,83 69,8 76,54 82,54
tegangan (V)
tegangan (V)
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
10,38 22,15 32,46 42,78 48,8 54,19 60,95 67,22 75,21 79,71 85,59
Tegangan (V)
DAFTAR
PUSTAKAAbrar, Ridha, Budi. 2014. Optimasi Pemanfaatan Panas Buang Pada Tungku Gasifikasi Biomassa Sebagai Penhasil Listrik. Laporan Penelitian Departemen Teknik Mesin. FT-Universitas Muhammadiyah Riau.
Wirawan Rio. 2012. Analisa Penggunaan Heat Pipe pada Thermoelectric Generator. Laporan Penelitian Departemen Teknik Mesin. FT-UI.
DH Shepta. 2012. Rancang Bangun Sistem Pengukur efisiensi Sel Peltier Berbasis Mikrokontrol. Laporan Penelitian Departemen Fisika Ekstensi. FMIPA-UI.
Alexander, Rudy, Slamet. Pengaruh Rangkaian Seri-Paralel Sel Peltier dan Beda Temperatur Terhadap Daya Listrik yang dihasilkan Sel Peltier. Laporan Penelitian Departemen Teknik Mesin. FT-U.Brawijaya
Trianto Bayu. 2008. Pengujian Thermoelectric Generator Menggunakan Dua Belas Modul Thermoelectric untuk Aplikasi kendaraan Hibrida. Laporan Penelitian Departemen Teknik Mesin. FT-UI
Dr Ahsan Amimul. 2011. Heat Analysis and thermodynamic Effects. In Tech. China
A Hamid Ben, G Christope, L Marianne, M Bernard. 2010. Thermoelectric Generator Placed on the Human Body. HAL, itali
Travadi Satayu, Dabhi Jaspalsinh. 2013. Review on Design and Analytical Model of Thermoelectric Generator. University Ahmadabad. India
L Balakumar, S Joyal Isaac, Pheba Cheria. 2014. Solar energy Conversion Using Micro Thermoelectric Generator. IJESIT
P J Patil, Prof A M Patil. 2013. Review on Thermoelectric Device. IJETAE. India Changwei Liu, Pingyun Chen, Kewen Li. 2014. A 1KW Thermoelectric
Generator for Low-temperature Geothermal Resource. Stanford University. California
Henderson Jon. 1979. Analysis of A Heat Exchanger - Thermoelectric Generator Sistem. Intersociety Energy Conversion Enginering Conference. Boston
Llew Edmunds. 2002. Heatsink Characteristics. International Rectifier
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok
Alat ini dibuat untuk dapat mengkarakterisasi Elemen Peltier TEC-12706
dalam melakukan proses kerja yang terbalik dari pada fungsi awal komponen.
Fungsi kerja yang dimaksudkan ialah dalam menghasilkan energi listrik dari
perbedaan suhu yang terjadi pada kedua sisi dari Elemen Peltier, dan berdasarkan
Efek Seebeck. Proses kerja dari alat tersebut dapat dilihat pada diagram blok
berikut
T.DINGIN PELTIER T.PANAS
TERMOKOPEL TERMOKOPEL
SENSOR ARUS
SENSOR TEGANGAN
MAX-6675 MAX-6675
MIKROKONTROL
RS-232
PC
Seperti yang kita lihat pada gambar 3.1 adapun fungsi dari pada setiap
komponen seperti berikut :
1. Termokopel : mengukur nilai suhu pada kedua sisi elemen Peltier dan
mengirimkannya kepada dekoder agar diteruskan ke mikrokontrol
2. MAX-6675 : ADC untuk termokopel agar data yang dihasilkan
termokopel dapat dibaca oleh mikrokontrol
3. Sensor tegangan : untuk menghitung nilai tegangan yang dihasilkan
oleh elemen Peltier dan mengirimnya ke mikrokontrol untuk diolah
4. Sensor arus : untuk menghitung nilai arus yang dihasilkan oleh elemen
Peltier dan mengirimnya ke mikrokontrol untuk diolah
5. Mikrokontrol : pusat kendali data alat yang diterima dari termokopel,
sensor tegangan dan sensor arus
6. RS-232 : dekoder untuk mengubah data dari mikrokontrol agar dapat
ditampilkan pada PC
7. PC : Interface untuk user agar dapat melihat nilai data yang dihasilkan
oleh setiap sensor
3.2 Rancang bangun alat
3.2.1 Rangkaian Sensor Arus (ACS 712)
Untuk mengukur arus keluaran pada alat ini, digunakan IC ACS712-30A.
IC tersebut merupakan sensor arus dengan kapasitas maksimum 30 Ampere. IC
ACS712-30A memiliki rate tegangan output yang linier terhadap arus input. Pada
0 Ampere, tegangan output terukur pada setengah dari tegangan supply. Dari
tegangan supply 5v terukur tegangan output ACS sebesar 2,5v DC pada input
0A. Untuk arus AC, tegangan output ACS memiliki output sinyal sinus dengan
DC refference sebesar ½ Vcc.
Sensor arus yang digunakan pada rangkaian ini adalah sensor arus
ACS712, yang dapat dideteksi besarnya nilai arus dari -5 A sampai 5 A. Sensor
arus ACS712 dapat digunakan pada pengukuran arus AC atau DC didunia
industri, otomotif, komersil dan sistem komunikasi. Pada umumnya sensor ini
digunakan untuk mengontrol motor, deteksi beban listrik, switched – mode power
supplies, dan proteksi beban berlebih. IP+ dan IP- dari pin ACS 712 terhubung
filter sensor arus, sedangkan kapasitor 0,1 µF digunakan sebagai filter pada
sumber tegangan VCC. Sensor arus dicatu oleh tegangan 5v yang terhubung ke
VCC. Keluaran sensor arus, Vout terhubung ke rangkaian pengkondisi sinyal
sensor arus. Berikut ini adalah gambar rangkaian dari sensor arus ACS712:
IP+
IP+
IP-1
2
3
4
Vcc
Vout
FLTR
GND
ACS712
+5V
C
BYP0,1
µF
C
f1n
F
IP
Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Arus
Saat tidak ada arus yang terdeteksi pada sensor arus AC712, maka
keluaran sensor adalah 2,5 V. Saat arus mengalir dari IP+ ke IP-, maka keluaran
akan lebih dari 2,5 V. Sebaliknya ketika arus listrik mengalir dari IP- Ke IP+,
maka keluaran akan kurang dari 2,5 V. Pada pendeteksi arus -5A sampai dengan
5A, pengkondisi sinyal sensor arus mengubah level tegangan keluaran sensor arus
(1,5V – 3,5V) ke dalam level tegangan masukan ADC mikrokontroler (0V-5,0V).
3.2.2 Rangkaian Sensor Tegangan
Sensor tegangan yang digunakan pada alat ini adalah sensor tegangan
analog yang berupa sebuah rangkaian dasar elektronik yaitu rangkaian pembagi
tegangan. Rangkaian pembagi tegangan atau voltage divider biasanya digunakan
untuk membuat suatu tegangan referensi dari sumber tegangan yang lebih besar,
titik tegangan referensi pada sensor, untuk memberi bias pada komponen aktif.
Rangkaian pembagi tegangan pada dasarnya dapat dibuat dengan dua buah resitor,
contoh rangkaian dasar pembagi tegangan yang digunakan pada alat dengan Vout
atau output dari tegangan sumber V1 menggunakan resistor pembagi tegangan
Tegangan Keluaran dari Elemen Peltier
Ke mikrokontrol
pin ADC
GND
R1= 1K
R2= 1K
Gambar 3.3 Rangkaian Pembagi tegangan (sensor tegangan)
Pada rangkaian sensor tegangan ini digunakan resistor 1KΩ dengan alasan agar
keluaran dari pada sensor tegangan analog ini sesuai dengan syarat input dari pada
IC mikrokontroler atmega-8535 yang digunakan. Perhitungan yang digunakan
pada pembacaan sensor ini adalah :
���� =��1�+���2���2 (3.1)
dengan pemberian faktor pengali pada program kendali mikrokontroller maka
akan di dapat pembacaan real pada sensor tegangan analog ini.
3.2.3 Rangkaian Max - 232
RS-232 merupakan standar komunikasi serial yang didefinisikan sebagai
antarmuka antara perangkat terminal data. Agar PC dan mikrokontroller dapat
terhubung maka diperlukan interface RS - 232 yang berfungsi sebagai interface
mikrokontroller. Oleh karena itu diperlukan port serial yaitu port DB9. Kemudian
DB9 dihubungkan dengan rangkaian konverter atau pengubah. Dalam rangkaian
ini IC yang digunakan adalan IC Max - 232.
Pin 2 pada serial DB9 merupakan receiver yang dihubungkan ke pin 14 IC
MAX 232 yang merupakan transmitter atau keluaran. Pin 3 pada DB9 merupakan
transmitter yang dihubungkan dengan Pin 13 IC MAX 232 sebagai receiver atau
masukan dan pin 5 pada DB9 dihubungkan ke ground. Pin 12 pada IC MAX 232
Berikut merupakan gambar dari rangkaian Max - 232 :
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8
13
7
14
X1
R2IN
R1IN
T2OUT
T1OUT
R2OUT
R1OUT
T2IN
T1IN
9
12
MIKROKONTROL
10
11
5
4
C2+
C2-
10
µF
3
1
10
µF
6
2
10
µF
10
µF
MAX-232
C1-C1+
V+
V-GND
GND
Gambar 3.4 Rangkaian Max - 232
Karakteristik MAX - 232 adalah sebagai berikut :
1. Logika 1 disebut mark terletak antara tegangan -3 Volt hingga -25 Volt.
2. Logika 0 disebut space terletak antara tegangan +3 Volt hingga +25 Volt.
Daerah tegangan antara -3 Volt hingga +3 Volt adalah invalid level, yaitu
daerah tegangan yang tidak memiliki level logika yang pasti sehingga harus
dihindari. Demikian juga level tegangan lebih negatif dari -25 Volt atau lebih
positif dari +25 Volt juga harus dihindari karena tegangan tersebut dapat merusak
line driver pada saluran RS232.
3.2.4 RANGKAIAN MAX 6675
IC MAX6675 adalah IC ADC (Analog Digital Converter) untuk
termokopel dengan pengiriman data sebesar 12 BIT. IC MAX6675 menjadi
penghubung termokopel dengan mikrokontrol sebagai sebuah interface dan juga
mengubah dan memfilter masukan dari termokopel yang disertakan juga dengan
SO MSO SCK SCK
CS SSB
T+
T-MAX6675
MIKROKONTROL0,1µF
GND VCC
AT 8535
Gambar 3.5 rangkaian standar MAX-6675
Pada max 6675 juga sudah terdapat pengkondisi sinyal untuk mengubah sinyal
dari termokopel menjadi tegangan yang sesuai dengan kriteria dari input channel
dari ADC. Masukkan dari T+ dan T- terhubung ke sirkuit yang ada pada max
6675 yang berfungsi untuk mengurangi noise-noise yang ikut masuk bersamaan
dengan input dari termokopel. Sebelum diubah tegangan dari termokopel menjadi
temperatur yang ekuivalent, max 6675 melakukan penyelarasan terhadap sisi
dingin termokopel dengan sebuah acuan 0oC virtual milik max 6675. Untuk tipe
termokopel tipe-K tegangan berubah 41µV/oC, ditunjukkan dengan persamaan
dibawah ini maka Vout dari pada termokopel yang akan dibaca oleh IC
MAX-6675 adalah :
���� = 41��� ∗℃ 5∗(��− ����) (3.2)
Dimana :
Vout : Tegangan keluaran termokopel (µV)
TR : Temperatur pada ujung termokopel
3.2.5 RANGKAIAN ATMEGA-8535
Gambar 3.6 rangkaian atmega-8535
Rangkaian mikrokontrol inilah yang akan menjadi pusat kontrol semua
kendali data, baik data yang masuk ataupun keluar. Rangkaian ini menggunakan
kristal 16MHz sebagai sumber clocknya agar IC mikrokontrol atmega-8535
memiliki kecepatan respon baca data yang cukup cepat dan rangkaian
mikrokontrol inilah yang mengatur data keluaran yang akan dibaca oleh interface
(PC), dengan menggunakan IC MAX-232 sebagai penghubung. Pada tampilan
3.3 Diagram Alir Pengujian
Gambar 3.7 Diagram Alir sistem kerja alat
Mul
Sisi panas alat di bakar dengan kompor tembak dan sisi dingin alat diberi es
batu untuk memberikan beda suhu
Mikrokontrol menyimpan data yang
diterima sebelum dikirim pada komputer Alat mengirimkan data berupa T. Panas, T. Dingin, tegangan dan
arus ke mikrokontrol
Mikrokontrol mengirim data yang sudah
diolah ke komputer melalui RS-232
Data yang dikirim melalui RS-232 oleh mikrokontrol dikumpulkan dan disimpan dalam bentuk
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian alat
Pengujian yang dilakukan menghasilkan data berupa beda suhu, tegangan,
arus dan daya. Pengujian dilakukan berulang sebanyak delapan kali sampai data
yang dihasilkan cukup stabil, atau data tidak lagi mengalami kenaikan atau
penurunan nilai yang signifikan. Setiap pengujian dilakukan sampai elemen peltier
mengalami kerusakan untuk mendapatkan batas maksimum kerja dari elemen
Peltier TEC-12706. Data yang berupa angka-angka tersebut dikonversikan
kedalam bentuk grafik agar lebih mudah untuk dipahami, dibandingkan dan
dianalisa. Pengujian dilakukan dengan menggunakan pemanas berupa kompor
butane yang akan diarahkan ke sisi panas alat, dan es diletakkan pada sisi dingin
sebagai faktor suhu konstan
4.2 variasi pengujian
Variasi pengujian yang dilakukan adalah, pengujian alat tanpa beban dan
pengujian alat dengan beban tetap. Pengujian tersebut dilakukan untuk melihat
nilai ouput yang mampu dihasilkan oleh alat pada saat pengujian tanpa beban dan
dengan beban tetap.
4.2.1 Pengujian alat tanpa pemberian beban
Pada pengujian alat tanpa beban listrik ini dilakukan untuk melihat
tegangan keluaran maksimum yang mampu dihasilkan oleh alat, pengujian
dilakukan sebanyak delapan kali untuk mendapatkan referensi data, hingga data
stabil atau tidak mengalami perubahan nilai yang signifikan. Pengambilan data
dilakukan setiap terjadi kenaikan ΔT yang menyebabkan perubahan pada nilai
Tabel 4.1 data pengujian tanpa beban Pengujian I
T.Panas (oC)
T.Dingin (oC)
ΔT
(oC) tegangan (V)
10,19 0 10,19 0,16
17,15 1,62 15,53 0,25
21,01 3,63 17,38 0,28
25,03 4,12 20,91 0,33
29,92 4,86 25,06 0,40
36,15 5,24 30,91 0,49
38,55 5,81 32,74 0,52
43,27 7,67 35,6 0,57
47,8 9,9 37,9 0,61
53,25 11,08 42,17 0,67
62,55 14,74 47,81 0,76
70,51 20,19 50,32 0,81
80,31 27,16 53,15 0,85
90,3 33,26 57,04 0,91
96,6 35,87 60,73 0,97
103,14 40,03 63,11 1,01
113,26 43,41 69,85 1,12
124,88 47,53 77,35 1,24
132,09 51,3 80,79 1,29
135,26 54,14 81,12 1,30
141,22 57,65 83,57 0,9
Grafik 4.1 Grafik ΔT vs V pengujian I
Grafik 4.1 menunjukkan kerja elemen Peltier selama dilakukan pengujian. Kita
dapat melihat bahwa elemen Peltier dapat menghasilkan tegangan minimum sebesar 0,16 volt dengan ΔT 10,19o
C, dan tegangan maksimum yang mampu dihasilkan sebesar 1,30 volt dengan ΔT 81,12o
C. Grafik mengalami penurunan
drastis setelah melewati nilai puncak yang menujukkan rusaknya elemen Peltier pada ΔT 85,2o
C, sekaligus menyatakan bahwa 81,12oC adalah batas kerja elemen
Peltier pada pengujian pertama. Grafik 4.1 menunjukkan bahwa elemen Peltier
yang digunakan dapat merespon setiap kenaikan ΔT dengan baik, dengan bentuk
grafik yang mendekati linier. 0
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
T
e
g
a
n
g
a
n
(
V
)
Beda temperatur ΔT (oC)
tegangan (V)
Tabel 4.2 data pengujian tanpa beban Pengujian II
T.Panas (oC)
T.Dingin (oC)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
11,12 0 11,12 0,18
17,49 0,78 16,71 0,26
20,27 1,27 19 0,30
24,19 2,09 22,1 0,35
26,96 2,31 24,65 0,39
28,12 2,36 25,76 0,40
31,9 2,8 29,1 0,46
37,85 4,14 33,71 0,53
43,5 5,33 38,17 0,60
50,87 5,54 45,33 0,72
55,68 5,57 50,11 0,79
60,78 5,81 54,97 0,87
67,05 8,24 58,81 0,93
70,34 11,26 59,08 0,94
78,48 14,54 63,94 1,01
82,88 14,69 68,19 1,08
90,39 16,86 73,53 1,16
97,98 22,69 75,29 1,19
103,47 26,29 77,18 1,22
110,81 31,66 79,15 1,25
118,95 36,85 82,1 1,30
Gambar 4.2 Grafik ΔT vs V pengujian II
Pada grafik 4.2 terlihat curamnya jatuh grafik setelah melewati titik puncak grafik
82,1oC yang menunjukkan keadaan elemen Peltier TEC-12706 pada pengujian
kedua tidak dapat lagi bekerja pada temperatur 148,07oC dengan beda suhu
84,1oC. Pada grafik 4.2 terlihat adanya kenaikan grafik dengan nilai yang kecil,
menunjukkan respon elemen Peltier terhadap perubahan suhu yang kecil, seperti
pada titik 24,65oC dengan 25,76oC, yang memiliki kenaikan tegangan sebesar 0,01
volt. Tegangan minimum yang dapat dihasilkan oleh elemen Peltier pada
pengujian kedua sebesar 0,18 volt dengan ΔT 11,12oC, dan tegangan maksimum yang mampu dihasilkan sebesar 1,30 volt dengan ΔT 82,1o
C. 0,00
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40
T
e
g
a
n
g
a
n
(
V
)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
Tabel 4.3 data pengujian tanpa beban Pengujian III
T. Panas (oC) T. Dingin (oC) ΔT (oC) Tegangan (V)
12,19 0 12,19 0,20
20,51 1.62 18,89 0,30
31,78 7,04 24,74 0,40
48,3 14,92 33,38 0,53
50,71 11,29 39,42 0,63
63,74 15,93 47,81 0,76
68,88 18,6 50,28 0,80
74,1 20,01 54,09 0,87
77,39 21,04 56,35 0,90
82,19 21,37 60,82 0,97
85,31 21,39 63,92 1,02
92,82 22,01 70,81 1,13
98,22 23,62 74,6 1,19
100,34 23,97 76,37 1,22
102,69 24,87 77,82 1,25
105,67 25,46 80,21 1,28
107,28 27,47 79,81 1,28
111,43 36,41 75,02 1,20
118,25 38,21 80,04 1,28
121,41 40,04 81,37 1,00
126,5 41,54 84,96 0,54
Gambar 4.3 Grafik ΔT vs V pengujian III
Pada grafik 4.3 elemen Peltier yang digunakan dapat menghasilkan tegangan minimum sebesar 0,20 volt dengan ΔT 12,19o
C, tegangan maksimum yang mampu dihasilkan elemen Peltier sebesar 1,28 pada ΔT maksimum 80,21. Pada grafik 4.3 terlihat elemen Peltier membutuhkan ΔT yang cukup besar untuk
menigkatkan besar keluarannya pada temperatur sisi panas yang rendah,
sedangkan untuk menigkatkan tegangan pada temperatur sisi panas yang tinggi dibutuhkan ΔT yang rendah. Pada sisi curam grafik menunjukkan elemen Peltier masih dapat mempertahankan kinerjanya beberapa saat pada keadaan ΔT melewati batas maksimum kerja elemen Peltier.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
Tegangan (V)
Tabel 4.4 data pengujian tanpa beban Pengujian IV
T.Panas (oC) T.Dingin (oC) ΔT (oC) Tetgangan (V)
9,83 0 9,83 0,16
15,61 2,49 13,12 0,21
21,09 3,19 17,9 0,28
25,48 3,97 21,51 0,34
32,03 4,23 27,8 0,44
36,81 7 29,81 0,47
43,7 10,61 33,09 0,52
48,39 14,61 33,78 0,53
54,86 15,05 39,81 0,63
57,38 16,68 40,8 0,64
63,13 17,62 45,51 0,72
70,33 20,99 49,34 0,78
74,71 21,16 53,55 0,85
82,4 21,69 60,71 0,96
88,19 25,67 62,52 1
94,59 29,73 64,86 1,03
100,78 30,78 70 1,11
104,25 28,45 75,8 1,2
116,92 38,19 78,73 1,25
120,41 40,29 80,12 1,27
127,94 41,02 86,92 0,68
Gambar 4.4 Grafik ΔT vs V pengujian IV
Grafik 4.4 menunjukkan tegangan minimum yang mampu dihasilkan elemen Peltier sebesar 0,16 volt pada ΔT 9,83 dan tegangan maksimum yang mampu dihasilkan elemen Peltier 1,27 volt pada ΔT 80,12o
C, setelah melewati titik
puncak kerja dari elemen Peltier tersebut kinerja dari elemen Peltier menurun
drastis seperti yang ditunjukkan kecuraman grafik pada grafik 4.4 di atas. Kebengkokan pada grafik terjadi dikarenakan respon elemen Peltier terhadap ΔT, elemen Peltier membutuhkan ΔT yang kecil untuk dapat menaikkan nilai
keluarannya. 0
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
9,83 17,9 27,8 33,09 39,81 45,51 53,55 62,52 70 78,73 86,92
Tegangan (V)
Tabel 4.5 data pengujian tanpa beban Pengujian V
T.panas (oC)
T.dingin (oC)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
9,71 0 9,71 0,15
15,91 1,24 14,67 0,23
20,27 1,76 18,51 0,29
22,98 2,08 20,9 0,33
27,23 2,68 24,55 0,39
30,41 3,98 26,43 0,42
34,65 5,85 28,8 0,46
39,83 8,43 31,4 0,5
45,04 9,13 35,91 0,57
49,87 10,99 38,88 0,62
54,87 11,05 43,82 0,69
61,36 12,47 48,89 0,77
65,43 12,52 52,91 0,84
69,77 13,66 56,11 0,89
75,89 13,8 62,09 0,98
84,1 18,33 65,77 1,04
88,47 18,56 69,91 1,10
94,3 24,22 70,08 1,11
102,06 29,05 73,01 1,16
115,84 39,38 76,46 1,21
120,15 40,68 79,47 1,26
Gambar 4.5Grafik ΔT vs V pengujian V
Grafik 4.5 menunjukkan grafik kinerja dari elemen Peltier pada pengujian
kelima. Grafik yang dihasilkan cukup linier yang menunjukkan respon elemen Peltier terhadap kenaikan ΔT cukup baik. Tegangan minimum yang mampu dihasilkan adalah 0,15 volt dengan ΔT sebesar 9,71o
C. Titik kerja maksimum elemen Peltier pengujian kelima dicapai pada ΔT 79,47 dengan tegangan yang dihasilkan sebesar 1,26 volt. Setelah batas maksimum dilampaui maka elemen
Peltier tidak dapat bekerja dengan baik atau rusak. 0,00
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40
9,71 18,51 24,55 28,8 35,91 43,82 52,91 62,09 69,91 73,01 79,47
Tegangan (V)
Tabel 4.6 data pengujian tanpa beban Pengujian VI
T.Panas (oC)
T.Dingin (oC)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
10,01 0 10,01 0,16
15,91 2,02 13,89 0,22
20,27 4,37 15,9 0,25
23,62 4,6 19,02 0,30
27,23 5,18 22,05 0,35
31,57 5,38 26,19 0,41
34,65 6,84 27,81 0,44
38,19 8,02 30,17 0,48
45,4 12,51 32,89 0,52
49,78 13,79 35,99 0,57
56,6 16,48 40,12 0,64
61,36 17,01 44,35 0,70
63,98 18,47 45,51 0,72
69,77 19,01 50,76 0,80
75,89 22,68 53,21 0,84
84,32 26,44 57,88 0,92
88,47 28,44 60,03 0,95
94,3 28,86 65,44 1,04
102,06 32,61 69,45 1,10
115,84 43,51 72,33 1,14
130,82 55,8 75,02 1,19
Gambar 4.6Grafik ΔT vs V pengujian VI
Grafik 4.6 menunjukkan bahwa grafik yang dihasilkan oleh pengujian
keenam cukup linier, hal ini menunjukkan bahwa elemen Peltier yang digunakan mampu merespon dengan baik perubahan ΔT. Tegangan minimum yang mampu dihasilkan elemen Peltier sebesar 0,16 volt dengan ΔT 10,01o
C dan tegangan maksimum 1,19 volt dengan ΔT 75,02o
C. Elemen Peltier yang kita gunakan
memiliki batas maksimum kerja lebih kecil dari pada batas yang ditentukan
pabriknya yaitu 80oC, namun masih dapat menghasilkan keluaran dengan cukup
baik. 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40
10,01 15,90 22,05 27,81 32,89 40,12 45,51 53,21 60,03 69,45 75,02
Tegangan (V)
Tabel 4.7 data pengujian tanpa beban Pengujian VII
T.Panas (oC)
T.Dingin (oC)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
15,91 0,18 15,73 0,25
20,25 1,63 18,62 0,30
23,54 2,79 20,75 0,33
27,28 4,89 22,39 0,35
31,57 5,98 25,59 0,41
35,63 6,82 28,81 0,46
38,2 7,65 30,55 0,48
45,06 10,97 34,09 0,54
49,62 12,31 37,31 0,59
56,19 15,76 40,43 0,64
61,36 17,14 44,22 0,7
64,33 17,23 47,1 0,75
69,77 18,79 50,98 0,81
73,12 21,77 51,35 0,81
84,32 26,36 57,96 0,92
88,8 28,51 60,29 0,95
93,1 30,56 62,54 1,0
102,2 34,19 68,01 1,08
110,25 37,58 72,67 1,15
119,97 43,06 76,91 1,22
128,24 47,83 80,41 1,25
Grafik 4.7Grafik ΔT vs V pengujian VII
Grafik 4.7 menunjukkan grafik data pada pengujian ketujuh dimana grafik
menunjukkan keadaan mendekati lnier seperti grafik sebelumnya, yang menunjukkan bahwa elemen Peltier dapat merespon kenaikan ΔT dengan baik. Tegangan minimum yang dapat dihasilkan sebesar 0,25 volt dengan ΔT 15,73oC dan tegangan maksimum sebesar 1,25 volt pada ΔT 80,41o
C. Pada pengujian ketujuh elemen Peltier yang digunakan membutuhkan ΔT yang lebih besar dibandingkan pada pengujian-pengujian yang sebelumnya untuk menghasilkan tegangan minimumnya. Jatuhnya grafik pada ΔT 95,51o
C menunjukkan ketidak mampuan elemen Peltier untuk melewati batas kerjanya pada ΔT 80,41o
C. 0
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
Tegangan (V)
Tabel 4.8 data pengujian tanpa beban Pengujian VIII
T.Panas (OC)
T.Dingin (OC)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
10,33 0 10,33 0,16
16,08 1,74 14,34 0,23
21,51 1,74 19,77 0,31
23,78 3,67 20,11 0,32
29,54 4,13 25,41 0,40
35,13 4,59 30,54 0,48
41,62 5,71 35,91 0,57
46,86 7,32 39,54 0,63
49,81 7,58 42,23 0,67
53,68 7,91 45,77 0,72
59,35 12,3 47,05 0,74
67,96 14,35 53,61 0,85
70,42 14,53 55,89 0,88
75,38 14,67 60,71 0,96
81,29 16,89 64,4 1,02
87,14 18,33 68,81 1,09
93,11 20,4 72,71 1,15
101,57 25,43 76,14 1,21
109,78 29,33 80,45 1,29
116,81 33,62 83,19 1,33
130,07 42,18 87,89 0,9
Gambar 4.8Grafik ΔT vs V pengujian VIII
Grafik 4.8 memperlihatkan kinerja elemen Peltier pada pengujian
kedelapan, dari grafik tersebut tegangan minimum yang dapat dihasilkan elemen Peltier sebesar 0,16 volt pada ΔT sebesar 10,33oC dan tegangan maksimum yang mampu dihasilkan sebesar 1,33 pada ΔT 83,19o
C. Batas kerja elemen Peltier pada pengujian kedelapan ada pada ΔT tertinggi yaitu 83,19oC, pada saat ΔT sudah melewati batas kerja tersebut kinerja elemen Peltier akan menurun bahkan sampai
mengalami kerusakan, seperti yang ditunjukkan grafik 4.8. 0
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
10,33 19,77 25,41 35,91 42,23 47,05 55,89 64,4 72,71 80,45 87,89
Tegangan (V)
Tabel 4.9 data rata-rata pengujian tanpa beban
ΔT (o
C) Tegangan (V) 11,14 0,18 15,72 0,25 19,24 0,31 22,54 0,36 26,82 0,43 30,78 0,49 33,54 0,53 36,55 0,58 40,07 0,64 43,77 0,69 47,82 0,76 52,42 0,83 55,68 0,88 59,02 0,94 62,83 1,00 66,14 1,05 69,80 1,11 72,89 1,16 76,54 1,22 78,83 1,22 82,54 1,00
Gambar 4.9 Grafik ΔT vs V rata-rata
Pada grafik 4.9 merupakan grafik rata-rata data yang di dapat dari ke
delapan data pengujian. Grafik 4.9 menunjukkan bahwa elemen Peltier TEC-12706 dapat merespon kenaikan ΔT dengan baik pada setiap kenaikan suhu. Rata -rata tegangan minimum yang dapat dihasilkan oleh elemen Peltier TEC-12706
sebesar 0,18 volt dengan ΔT 11,14oC dan tegangan maksimum yang mampu dihasilkan sebesar 1,22 volt dengan ΔT 82,54o
C. 0
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
11,14 19,24 26,82 33,54 40,07 47,82 55,68 62,83 69,8 76,54 82,54
tegangan (V)
4.2.2 pengujian alat dengan beban sebesar 10Ω
Pada pegujian dengan beban listrik 10Ω data keluaran yang diperoleh berupa
tegangan, arus dan daya. Pada data daya kita menggunakan perhitungan rumus
umum P = V x I untuk memperoleh nilainya. Pengujian menggunakan beban
listrik tetap ini dilakukan sebanyak delapan kali sama seperti pengujian tanpa
beban untuk mendapatkan data perbandingan agar dapat dicari nilai rata-ratanya.
Tabel 4.10 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian I
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW)
T.panas T.dingin P = V I
10,21 0 10,21 0,14 14 2
16,86 2,04 14,82 0,20 20 4
22,97 4,87 18,1 0,24 25 6
27,51 6,91 22,17 0,3 30 9
35,16 8,74 26,42 0,35 36 13
37,88 9,59 29 0,39 39 15
45,85 13,28 32,57 0,44 44 19
52,16 15,98 36,18 0,49 49 24
55,18 16,33 38,85 0,52 53 27
61,5 18,5 43 0,58 58 34
67,93 21,17 46,76 0,63 64 40
79,98 28,74 52 0,70 71 49
87,87 31,9 55,97 0,75 76 57
95,66 36,32 59,34 0,80 81 64
101,67 39,67 62 0,83 84 70
109,57 43,88 65,69 0,88 89 79
115,42 46,65 68,77 0,92 93 86
122,81 49,81 73 0,98 99 97
127,52 51,02 76,5 1,03 104 107
140,27 57,07 83,2 0,5 6 3
[image:49.595.112.513.83.386.2]148,51 59,47 89,04 0 0 0
Gambar 4.10 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian I
Daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh elemen Peltier pada pengujian
pertama sebesar 119 mW, dengan bergantung pada tegangan sebagai variabel
bebas dapat kita lihat grafik data keluaran daya yang dihasilkan oleh elemen
peltier pada pengujian pertama sampai pada nilai maksimumnya seperti yang
ditunjukkan pada gambar 4.10. grafik tersebut memperlihatkan respon elemen Peltier terhadap ΔT dengan baik, yang ditunjukkan dengan kelurusan grafik.
0 20 40 60 80 100 120 140
0,14 0,24 0,35 0,44 0,52 0,63 0,75 0,83 0,92 1,03 0,5
D
a
y
a
(
m
W
)
Tegangan (V)
Daya (mW)
Tabel 4.11 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian II
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW) T.Panas T.Dingin
11,24 0 11,24 0,15 15 2
19,5 3,96 15,54 0,21 22 4
26,82 6,87 19,95 0,27 27 7
30,1 8,15 21,95 0,29 35 10
37,63 14,28 23,35 0,31 32 10
43,29 18,79 24,5 0,33 33 11
53,01 23,91 29,1 0,39 42 15
61,74 25,95 35,79 0,48 49 23
70,2 29,04 41,16 0,55 56 31
79,33 30,29 49,04 0,66 67 44
85,28 33,27 52,01 0,70 73 49
90,16 35,87 54,29 0,73 74 54
99,79 37,98 61,81 0,83 84 70
100,84 38,77 62,07 0,83 84 71
111,23 44,28 66,95 0,90 91 86
120,9 48,71 72,19 0,97 98 95
129,83 50,3 79,53 1,07 108 116
135,41 55,12 80,29 1,08 109 118
138,79 57,61 81,18 1,09 110 120
140,05 58,9 81,15 1,09 110 120
146,16 63,19 82,97 0,89 11,4 10,2
Grafik 4.11 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian II
Seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.11 pada pengujian kedua menunjukkan
elemen Peltier yang digunakan dapat menghasilkan daya sebesar 120 mW dengan
tegangan keluaran elemen Peltier 1,09 volt. Pada pengujian kedua menunjukkan respon elemen Peltier kurang baik, terhadap perubahan ΔT seperti yang ditunjukkan dari nilai tegangan, elemen Peltier yang digunakna membutuhkan ΔT
yang besar untuk memperoleh keluaran sehingga mempengaruhi besar daya yang
dihasilkan. 0 20 40 60 80 100 120 140
0,15 0,27 0,31 0,39 0,55 0,7 0,83 0,9 1,07 1,09 0,89
D
a
y
a
(
m
W
)
Tegangan (V)
Daya (mW)
Tabel 4.12 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian III
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW) T.panas T.dingin
11,8 0 11,8 0,16 16 3
13,8 0,8 13 0,17 19 4
20,23 1,93 18,3 0,25 25 6
25,83 1,93 23,9 0,32 32 11
30,01 2,01 28 0,38 38 14
38,04 3,34 34,7 0,47 47 22
40,05 5,72 34,33 0,47 47 21
47,45 6,45 41 0,55 56 31
52,29 14,79 37,5 0,50 51 26
60,09 14,79 45,3 0,61 62 37
64,8 15 49,8 0,67 68 45
65,77 15,07 50,7 0,68 69 47
67,7 17,8 49,9 0,67 68 45
81,02 17,81 63,21 0,85 86 73
84,13 20,13 64 0,86 87 75
100,96 30,46 70,5 0,95 96 91
110,22 32,22 78 1,05 106 111
112,59 34,79 77,8 1,04 106 111
123,41 39,71 83,7 1,12 114 128
130,22 42,42 87,8 1,18 120 142
136,44 47,9 88,54 1 1 1
Grafik 4.12 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian III
Daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh elemen Peltier pada pengujian Ketiga
sebesar 142 mW, dengan bergantung pada tegangan sebagai variabel bebas dapat
kita lihat grafik data keluaran seperti pada gambar 4.21. Naik-turunnya grafik dipengaruhi dari respon elemen Peltier terhadap perubahan pada ΔT, pada grafik 4.12 menunjukkan buruknya elemen dalam merespon kenaikan ΔT.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 ,1 6 0 ,1 7 0 ,2 5 0 ,3 2 0 ,3 8 0 ,4 7 0 ,4 7 0 ,5 5 0 ,5 0 ,6 1 0 ,6 7 0 ,6 8 0 ,6 7 0 ,8 5 0 ,8 6 0 ,9 5 1 ,0 5 1 ,0 4 1 ,1 2 1 ,1
8 1 0
Daya (mW)
Tabel 4.13 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian IV
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW) T.Panas T.Dingin
10,8 0 10,8 0,15 15 2
14,2 1,1 13,1 0,18 18 3
19,7 1,8 17,9 0,24 24 6
24,2 2,7 21,5 0,28 29 8
30 3 27 0,36 37 13
33,4 3,6 29,8 0,4 40 16
40,76 3,76 37 0,50 51 25
42,53 5,03 47,53 0,64 65 41
44,29 10,51 33,78 0,45 46 21
53,54 13,73 39,81 0,53 54 29
54,54 23,64 30,9 0,41 42 17
69,4 23,89 45,51 0,61 62 38
77,71 25,41 52,3 0,70 71 50
84,5 26 58,5 0,78 80 62
87,4 26,7 60,7 0,81 82 67
97,54 29,02 68,52 0,92 93 86
106,19 31,33 74,86 1,00 102 102
118,9 38,9 80 1,07 109 117
124,86 46,06 78,8 1,06 107 113
132,37 46,64 85,73 1,15 116 134
140,2 50,08 90,12 0,12 3 3,6
Grafik 4.13 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian IV
Grafik 4.13 di atas menunjukkan bahwa elemen Peltier yang digunakan kurang baik dalam merespon kenaikan ΔT untuk menghasilkan keluaran, ditunjukkan dengan kenaikan grafik yang berada dibeberapa titik. Daya mkasimum yang
mampu dihasilkan oleh alat 134 mW dengan tegangan 1,15 volt, dan daya
minimum yang mampu dihasilkan 2 mW pada tegangan 0,15 volt. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 ,1 5 0 ,1 8 0 ,2 4 0 ,2 8 0 ,3 6 0
,4 0,5
Tabel 4.14 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian V
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (A)
Daya (W) T.Panas T.Dingin
9,5 0 9,5 0,13 13 2
17,5 0,6 16,9 0,23 23 5
29,7 2,4 27,3 0,37 37 14
35,8 3,65 35,8 0,48 50 23
46,97 4,57 42,4 0,57 58 33
56,38 6,38 50 0,67 68 46
56,1 8 56,1 0,75 76 57
70,63 10,43 60,2 0,81 82 66
76,33 11,03 65,3 0,88 89 78
87,24 18,54 68,7 0,92 93 86
98,73 28,03 70,7 0,95 96 91
106,21 34,31 71,9 0,96 98 94
113,28 40,48 72,8 0,98 99 97
121,42 48,22 73,2 0,98 99 98
125,8 51,8 74 0,99 101 100
128 53 75 1,01 102 102
128,9 53 75,9 1,02 103 105
131,2 54,3 76,9 1,03 104 108
133 55,2 77,8 1,04 106 110
134,73 55,93 78,8 1,06 107 113
140,1 57,63 82,47 0 0 0
Grafik 4.14 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian V
Seperti pada grafik 4.14 diatas daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh elemen
Peltier pada pengujian Kelima adalah 113 mW pada tegangan 1,06 volt, dengan
bergantung pada tegangan sebagai variabel bebas dan daya sebagai variabel terikat
dapat kita lihat grafik data daya keluaran yang dihasilkan oleh elemen peltier. Grafik 4.14 menunjukkan elemen Peltier membutuhkan ΔT yang besar pada temperatur kecil di sisi panas, sedang membutuhkan ΔT yang relatif kecil pada temperatur yang tinggi pada sisi panas.
0 20 40 60 80 100 120 0 ,1 3 0 ,2 3 0 ,3 7 0 ,4 8 0 ,5 7 0 ,6 7 0 ,7 5 0 ,8 1 0 ,8 8 0 ,9 2 0 ,9 5 0 ,9 6 0 ,9 8 0 ,9 8 0 ,9 9 1 ,0 1 1 ,0 2 1 ,0 3 1 ,0 4 1 ,0
6 0 0
Daya (mW)
Tabel 4.15 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian VI
Temperatur (oC)
ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW) T.
Panas
T. Dingin
9,03 0 9,03 0,12 12 1
14,85 1,1 13,75 0,18 19 3
20,76 2,12 18,64 0,25 25 6
28,49 3,01 25,48 0,34 35 12
40,92 4,76 36,16 0,49 49 24
57,78 7,8 49,98 0,67 68 45
60,45 8,1 52,35 0,70 71 50
67,23 11,36 55,87 0,75 76 57
76,38 15,56 60,82 0,82 83 67
81,46 20,52 60,94 0,82 83 68
86,24 25 61,24 0,82 83 68
91,37 30,05 61,32 0,82 83 68
101,18 38,73 62,45 0,84 85 71
104,53 40,21 64,32 0,86 87 75
111,36 43,98 67,38 0,90 92 83
120,2 48,39 71,81 0,96 98 94
121,89 49,25 72,64 0,97 99 96
128,43 51 77,43 1,04 105 110
133,56 52,66 80,9 1,09 110 119
135,78 53,21 82,57 1,11 112 124
138,9 54,49 84,41 0,86 5,5 4,73
Grafik 4.15 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian VI
Seperti pada gambar 4.15 diatas daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh
elemen Peltier pada pengujian Keenam sebesar 124 mW dan daya minimum yang
mampu dihasilkan sebesar 1 mW. Grafik 4.15 menunjukkan elemen Peltier kuranng baik dalam merespon ΔT pada temperatur sisi panas yang rendah.
Tabel 4.16 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian VII
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW) T.Panas T.dingin
11,31 0 11,31 0,15 15 2
17,75 1,02 16,73 0,22 23 5
29,83 2,21 27,62 0,37 38 14
39,77 4,01 35,76 0,48 49 23
48,11 4,82 43,29 0,58 59 34
51,56 5 46,56 0,62 63 39
57,84 7,02 50,82 0,68 69 47
63,76 11,3 52,46 0,70 71 50
69,7 13,81 55,89 0,75 76 57
74,61 18,28 56,33 0,76 77 058
80,92 22,49 58,43 0,78 79 62
91,04 30,83 60,21 0,81 82 66
96,57 33,21 63,36 0,85 86 73
102,49 34,51 67,98 0,91 92 84
113,06 42,71 70,35 0,94 96 90
122,22 48,26 73,96 0,99 100 100
127,17 50,88 76,29 1,02 104 106
131,37 52,83 78,54 1,05 107 112
133,4 53,39 80,01 1,07 109 117
135,99 54,32 81,67 1,10 111 121
146,17 58,26 87,91 0,99 1,2 1,2
Grafik 4.16 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian VII
Seperti pada gambar 4.16 diatas daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh
elemen Peltier pada pengujian Ketujuh adalah 121 mW pada tegangan 1,10 volt
dan daya minimum yang dapat dihasilkan 2 mW pada tegangan 0,15 volt. Grafik
Tabel 4.17 Data pengukuran tegangan dan arus Pengujian VIII
Temperatur (oC) ΔT (oC)
Tegangan (V)
Arus (mA)
Daya (mW) T.Panas T.dingin
9,12 0 9,12 0,12 12 2
18,8 1 17,8 0,24 24 6
31,21 1,8 29,41 0,39 4 16
36,51 3,4 33,11 0,44 45 20
38,8 5,7 33,1 0,44 45 20
47,57 6,25 40,32 0,54 55 30
58,11 8,12 49,99 0,67 68 46
63,71 8,7 55,01 0,74 75 55
66,23 9,12 57,11 0,77 78 59
70,3 10,3 60 0,81 81 66
74,77 11,07 63,7 0,85 87 74
80,77 14,27 66,5 0,89 90 81
89,55 20,55 69 0,93 94 87
92,32 21,11 71,21 0,96 97 92
94,2 21,8 72,4 0,97 98 95
96,7 22,8 73,9 0,99 100 100
101,21 30,51 75,7 1,02 103 104
113,11 35,7 77,41 1,04 105 109
122,84 44,06 78,78 1,06 107 113
127,91 47,8 80,11 1,07 109 117
142 55,91 86,09 0.71 0 0
Grafik 4.17 Grafik data pengukuran tegangan dan arus pengujian VIII
Daya yang minimum yang dapat dihasilkan elemen Peltier sebesar 2 mW pada
tegangan 0,12 volt, dan daya maksimum yang mampu dihasilkan sebesar 117 mW
pada tegangan 1,07 volt. Grafik menunjukkan elemen Peltier stabil pada keadaan ΔT besar dan temperatur pada sisi panas tinggi.
dari kedelapan data yang kita peroleh dari pengujian dapat kita tarik nilai rata-rata
kerja aktif dari elemen Peltier seperti pada tabel 4.18 dibawah :
Tabel 4.18 Data rata-rata pengukuran tegangan dan arus
ΔT (o
C) Tegangan (V) Arus (mA) Daya (mW)
10,38 0,14 14,00 2
15,2 0,20 21,00 4,2
22,15 0,30 25,63 7,7
27,26 0,37 38,13 14,11
32,46 0,44 44,25 19,47
38,02 0,51 51,63 26,33
42,78 0,58 58,50 33,93
48 0,65 65,38 42,5
48,8 0,66 66,50 43,89
52,89 0,71 71,88 51,04
54,19 0,73 74,00 54,02
57,71 0,78 78,63 61,33
60,95 0,82 82,88 67,96
64,98 0,87 88,25 76,78
67,22 0,90 91,38 82,22
71,45 0,96 97,00 93,12
75,21 1,01 102,25 103,27
77,67 1,04 105,50 109,72
79,71 1,07 108,38 115,97
82,33 1,11 111,88 124,19
85,59 0,63 3,51 0,3
Gambar 4.18 Grafik data rata-rata pengukuran tegangan dan arus
Dari gambar 4.27 dapat kita lihat bahwa elemen Peltier TEC-12706 menunjukkan bahwa elemen Peltier mampu merespon ΔT dengan baik, sehingga elemen layak digunakan sebagai elemen dalam pembuatan termoelektrik generator. Daya
maksimum yan dapat dihasilkan sebesar 124,19 mW pada tegangan 1,11 volt dan
daya minimum yang dapat dihasilkan 2 mW pada tegangan 0,14 volt.
Dengan data yang sudah kita peroleh maka kita dapat menghitung besar koefisien
Seebeck dari elemen Peltier TEC-12706, dengan menghiraukan keadaan rusak
elemen Peltier dan kita tarik garis linier maka koefisien Seebeck adalah :
�=�������� (�)
∆� (℃)
�= (1,01−0,73) (75,21−54,19)
�= 0,013
0 20 40 60 80 100 120 140 0 ,1 4 0
,2 0,3
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
1. Dari pengujian yang telah kita lakukan, kelebihan dari elemen Peltier
TEC-12706, tidak hanya dapat digunakan sebagai pendingin termoelektrik
(TEC) tapi dapat digunakan juga sebagai generator termoelektrik (TEG).
Kekurangan dari elemen Peltier TEC-12706, dalam penggunaannya
sebagai generator termoelektrik (TEG) keluaran yang dihasilkan sebesar
1,11 V dengan daya 124,19 mW
2. Dari pengujian yang telah kita lakukan, dapat kita ketahui elemen Peltier
TEC-12706 dapat bekerja pada ΔT minimum 10,38oC dengan daya
minimum yang mampu dihasilkan 2 mW dan tegangan 0,14 volt. Elemen
Peltier TEC-12706 dapat bekerja pada ΔT maksimum 82,33oC, keluaran yang mampu dihasilkan pada ΔT tersebut adalah 1,11 volt dan daya 124,19mW, dan memiliki koefisien Seebeck sebesar 0,013 V/oC. Dengan
data yang kita peroleh diharapkan elemen Peltier TEC-12706 dapat
diaplikasikan pada pembuangan kendaran bermotor sebagai sumber daya
cadangan dengan mempertahankan pada keadaan optimal elemen Peltier
TEC-12706 yaitu pada ± ΔT 76oC – 80oC agar dapat menghasilkan daya
sesuai yang diharapkan.
5.2 Saran
Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya digunakan sistem pendinginan dan pemanasan yang lebih baik, agar ΔT dapar diatur sesuai yang diharapkan, dan untuk mendapatkan nilai keluaran yang optimal ΔT harus dipertahankan pada Temperatur panas cukup tinggi untuk mendapatkan nilai keluran yang baik. Untuk
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Termoelektrik
Termoelektrik adalah suatu fenomena fisika yang menyangkut konversi energi,
yaitu mengubah energi panas menjadi energi listrik dan juga berlaku sebaliknya
mengubah energi listrik menjadi energi panas. Fenomena termoelektrik ini
ditemukan pertama kali oleh Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821 mengenai
konversi energi termal menjadi energi listrik menggunakan dua buah konduktor
yang berbeda jenis, yang kita kenal sekarang dengan efek Seebeck, dan kemudian
penelitian dari pada Seebeck tersebut memberikan inspirasi bagi fisikawan lain
dari perancis Jean Charles Peltier. Oleh Jean Charles Peltier pada tahun 1934, ia
berhasil melakukan konversi energi listrik menjadi energi termal yang mana
merupakan kebalikan dari efek Seebeck dan disebut dengan efek Peltier.
Efek Seebeck merupakan suatu awal bagi efek termoelektrik untuk dikenal oleh
dunia, efek Seebeck tersebut dinamai dengan namanya untuk mengenang akan
penemuannya. Efek termoelektrik ini ditemukan oleh Seebeck ketika dia sedang
mempelajari mengenai fenomena atau gejala termoelektrik pertama kali melalui
sebuah percobaan kecilnya. Fenomena termoelektrik tersebut menghasilkan energi
listrik dari dua buah konduktor yang berbeda jenis, yang mana diberikan beda
temperatur pada salah satu ujung dari konduktor tersebut. Panas tersebut akan
mengalir dari sisi yang suhuya lebih tinggi ke sisi yang suhunya lebih rendah, dan
mengalirlah arus pada sambungan konduktor tersebut, sampai terciptalah
keseimbangan termal pada konduuktor tersebut.
Arus listrik yang tercipta sesuai dengan besar nilai dari gradient suhu antara sisi
yang memiliki suhu yang lebih tinggi dengan sisi yang lainnya yaitu sisi yang
suhunya lebih rendah. Pada pertama kali termoelektrik dikenal dengan istilah
termomagnetik, karena pada percobaannya Johann Seebeck menggunakan kompas
sebagai penanda akan fenomena ini, ketika diberi panas pada salah satu ujung
adanya perrgerakan, yang menandakan bahwa adanya medan magnetik timbul
pada konduktor tersebut, dengan asumsi bahwa hanya medan magnetiklah yang
tercipta Johann Seebeck menamakannya dengan istilah termomagnetik, hingga
pada akhirnya fisikawan dari denmark Hans Christian Orsted menyempurnakan
teori Seebeck tersebut, bahwa ada arus yang mengalir dalam proses tersebut tidak
hanya medan magnetik saja dan jika kita menciptakan suatu loop tertutup untuk
sistem tersebut, maka kita akan memperoleh EMF (Electromotion Force) dengan
nilai sebesar microvolt per kelvin, atau kenaikan 1mV setiap 1 kelvinnya untuk
[image:68.595.204.417.268.550.2]EMF yang dapat dihasilkan oleh sistem tersebut.
Gambar 2.1 Efek Seebeck
Pada tahun 1934 Jean Charles Peltier menemukan fenomena termoelektrik yang
berlawanan dengan milik Thomas Johann Seebeck, Charles Peltier mencoba
melakukan percobaan yang berbeda dengan Seebeck. Ketika arus listtrik melewati
persambungan dari pada konduktor yang saling berbeda jenis maka akan timbul
perbedaan suhu di kedua konduktor tersebut. Konduktor yang satu akan menyerap
panas dari lingkungan dan konduktor yang satu lagi akan melepas panas ke
dalam bidang kesehatan, cabin pendingin pada mobil dan masih banyak lagi
contoh lainnya, dan sekarang terknologi termoelektrik ini menjadi pilihan utama
dalam pembuatan pendingin ramah lingkungan. Setelah kedua penemu tersebut,
percobaan mengenai termoelektrik sempat mengalamai kemunduran dikarenakan
nilai efisiensi konfersi energi oleh termoelektrik sangat rendah pada saat itu, dan
tidak ada perkembangan yang begitu mencolok, sampai pada AF Loffe mampu
[image:69.595.206.422.226.513.2]menaikkan nilai efisiensi dari pada proses konversi termoelektrik menjadi 4%.
Gambar 2.2 Efek Peltier
Untuk lebih mudah memahami dan mempelajari termoelektrik lebih lanjut maka
dibuatlah sebuah modul termoelektrik seperti termokopel dan elemen Peltier.
Bahan dalam pembuatan termokopel dan elemen peltier tersebut memiliki standar
kelayakan agar tidak terlalu kecil nilai keluaran yang dihasilkan atau nilai
konfersinya dari sebuah modul termoelektrik tersebut. Kelayakan dari sebuah
bahan penyusun modul termoelektrik dilihat dari Figure of Meritnya (ZT).
��
=
�2�
�� ... (2.1)
Dimana ZT adalah Figure of Merit dari suatu bahan pembentuk modul
hambatan elektrik, dan k adalah konduktivitas temal. Setelah percobaan dari
Thomas Johann Sebeck penelitian mengenai fenomena termoelektrik ini sempat
tidak tersentuh lagi sampai akhirnya pada tahun 1913 WW Coblenz kembali
melakukan percobaan termoelektrik tersebut dengan menggunakan tembaga dan
constantan (constantan merupakan logam campuran antara nikel dengan tembaga)
dengan nilai efisiensi konversi sebesar 0,008%, untuk membuat sebuah
termophile detector yang digunakannya di LICK observatorium untuk mengukur
IR radiasi dari 110 bintang, dan planet mars, venus, dan jupiter. Sistem tersebut
berhasil membangkitkan listrik sebesar 0,6mW. Dari percobaan penemu
sebelumnya yang dilakukan oleh WW Coblenz, AF Loffe pada tahun 1956,
melanjutkan percobaan dari fisikawan-fisikawan sebelumnya menggunakan
bahan-bahan semikonduktor dalam percobaan termoelektrik dan hasilnya sangat
mengejutkan, nilai efisiensi pada proses konfersi termoelektrik tersebut meningkat
menjadi 4% dari yang hanya berkisar 0,008% pada penelitian sebelumnya, dan
pencarian akan bahan yang sesuai untuk proses termoelektrikpun masih terus
berlanjut hingga sekarang karena proses konversi pada termoelektrik termasuk
proses konversi langsung tanpa harus mengubah suatu energi kepada tahap
pengalihan sebelum menjadi energi listrik, contohnya seperti turbin yang ada pada
PLTA. Turbin tersebut merubah daya dorong air pada kincir menjadi energi gerak
untuk generator agar dapat menghasilkan listrik.
Sekarang sistem termoelektrik sedang banyak dikembangkan diberbagai negara
agar dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif, pengembangan
termoelektrik tersebut sangat pesat, terutama pada negara-negara yang sedang
bekembang. Termoelektrik kadang digunakan sebagai pengganti solarcell yaitu
solartermal, dengan mengubah nilai panas dari pada matahari menjadi energi
listrik. Efisiensi dari pada modul-modul termoelektrik yang ada pada saat ini
masihlah terbilang rendah, oleh karena itu penelitian akan termoelektrik terus di
tingkatkan oleh para pengembang serta peneliti untuk mencapai nilai efisiensi
yang cukup tinggi agar dapat mendekati efisiensi Carnot.
Sekarang berbagai modul termoelektrik sedang dikembangkan dengan
menggunakan berbagai macam campuran. Walaupun fenomena termoelektrik ini
semenjak tahun 1990-an penelitian akan termoelektrik ini bangkit kembali. Ada
beberapa alasan kenapa penelitian mengenai termoelektrik ini dibangkitkan
kembali, diawali dengan ditemukannya material superkonduktor High-Tc pada
awal 1986 dari bahan yang tidak diduga-duga (ceramic material), diharapkan
dengan ditemukannya bahan tersebut dapat meningkatkan efisiensi dari pada
modul termoelektrik nantinya, sehingga dapat menjadi sumber enegi cadangan
utama. Alasan kedua, semenjak tahun 1980-an teknologi material terus
berkembang, salah satunya dengan kemampuan menyusun sebuah material
tersebut dalam level nano. Teknologi XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy),
UPS (Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy), STM (Scanning Tunneling
Microscopy) juga memudahkan peneliti dalam menganalisis struktur material.
Alasan ketiga adalah pada awal tahun 1990 tuntutan dunia mengenai teknologi
yang ramah lingkungan sangat besar, hal tersebut memberikan imbas kepada
teknologi re-cycle energi, salah satunya teknologi termoelektrik yang dipandang
dapat sebagai sumber energi alternatif diwaktu mendatang, sehingga berbagai
jenis cara mengemas pun mulai menjadi sorotan para produsen dalam
mengembangkan teknologi serta modul untuk termoelektrik ini, serta pemilihan
bahan baku pun turut diperhatikan.
2.2 Efek Termoelektrik
Efek termoelektrik adalah efek fisika yang menyangkut tentang konversi energi,
yaitu konversi energi termal menjadi energi listrik ataupun sebaliknya konversi
energi listrik menjadi energi termal. Efek termoelektrik ini sekarang sudah mulai
diterapkan diberbagai jenis alat salah satunya yaitu generator termoelektrik, dan
diberbagai barang elektronik lainnya, walaupun masih pada barang-barang
tertentu saja. Efek termoelektrik pertama kali di temukan oleh Thomas Johann
Seebeck yaitu berupa pembangkit listrik dalam ukuran mikrovolt dan
dikembangkan oleh para penemu lainnya dan kemudian Jean Charles Peltier
menemukan aplikasi efek termoelektrik dengan fungsi yang berlawanan yaitu
2.2.1 Efek Seebeck
Efek Seebeck adalah konversi langsung energi panas menjadi energi listrik,
ditemukan pada 1821 oleh fisikawan Jerman-Estonia Thomas Johann Seebeck,
dengan percobaannya menyambungkan dua buah konduktor yang berbeda jenis
dengan meletakkan kompas di bawah persambungan konduktor tersebut, sambil
memanaskan salah satu ujung konduktor tersebut dan mempertahankan suhu
konduktor yang lain, ternyata jarum kompas yang berada pada bawah
persambungan tersebut bergerak dikarenakan adanya arus listrik dan medan
magnet, namun Seebeck tidak menyadari adanya arus listrik yang mengalir dalam
sistem tersebut sehingga Seebeck menyebut fenomena ini dengan termagnetik
inilah awal mula lahirnya teori mengenai termoelektrik.
Fisikawan dari Denmark, Hans Christian Orsted memperbaiki teori Seebeck
dimana adanya arus listrik yang mengalir pada proses tersebut tidak hanya medan
magnet saja, sehinga istillah termomagnetik tadipun berubah menjadi
termoelektrik, seperti yang kita kenal sekarang ini. Dengan pengembangan dari
berbagai peneliti-peneliti berikutnya seperti WW Coblenz, AF Loffe, dan masih
banyak lainnya, dengan penelitian mereka baik mengenai bahan pembentuk
maupun kerangka penyusunan konduktor, semua itu membuat teori Seebeck
inipin terus berkembang sebagai dasar pemikiran bagi peneliti efek termoelektrik
yang lainnya. Para peneliti digenerasi berikutnya lebih memfokuskan pada
peningkatan efisiensi dari pada modul termoelektrik tersebut dalam menghasilkan
suatu nilai gaya gerak listrik (GGL) atau EMF (Electromotion Force). Perubahan
nilai tegangan yang terjadi pada modul termoelektrik sesuai dengan besar nilai
Gambar 2.3 Efek Seebeck
Dalam perhitungan tegangan yang dapat dihasilk
