BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Kemajuan teknologi sangat dipengaruhi oleh kemajuan dalam bidang teknologi energi listrik. Ilmu pengetahuan dalam bidang fisika, kimia, dan matematika mendasari ini semua. Ilmu pengetahuan tidak akan ada gunanya apabila tidak dimanfaatkan untuk kesejahteraan masyarakat. Energi listrik yang berperan penting dalam perkembangan teknologi masih kurang memenuhi untuk kebutuhan terutama dalam bidang komunikasi masyarakat di daerah pedalaman atau di daerah pelosok. Untuk mengatasi kebutuhan akan energi listrik untuk menunjang kebutuhan peralatan komunikasi masyarakat terutama di daerah terpencil yang belum ada persediaan energi listrik.
Maka energi listrik yang berasal dari thermoelectric module dapat kita manafaatkan sebagai salah satu energi listrik alternatif untuk memenuhi kebutuhan peralatan komunikasi masyarakat. Dengan pemanfaatan energi panas dan dingin yang melimpah dan tersedia dimana-mana, dapat kita manfaatkan sebagai energi untuk membangkitkan energi listrik untuk charger peralatan telekomunikasi seperti
handphone.
Thermoelctric sendiri adalah suatu efek yang mengkorversikan secara langsung energi kalor menjadi energi listrik dan sebaliknya. Pemberian suhu pada kedua permukaan thermoelectric dapat mengakibatkan terjadinya suatu beda tegangan (seebeck effect). Sebaliknya, jika dikenakan suatu tegangan pada
thermoelectric ini maka akan menghasilkan perbedaan suhu pada kedua permukaannya (peltier effect).
Dengan pemanfaatan beda tegangan yang terjadi pada thermoelectric
(seeback effect). Thermoelectric modul dapat kita manfaatkan sebagai
thermoelectric generator yang dapat menghasilkan energi listrik. Maka, dapat kita manfaatkan sebagai sumber energi listrik dalam pengisian baterai pada handphone.
penelitian dengan judul :” Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove) Sebagai Sumber Energi Alternatif Charger Handphone”.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan pengamatan penulis maka dapat di rumuskan permasalahan atau hambatan yang dihadapi dalam pengolahan data tersebut adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membuat alat charger handphone sebagai pembangkit energi listrik dengan memanfaatkan thermoelectric generator ?
2. Bagaimana membangun dan memperhitungkan sistem pada alat sehingga dapat mengisi baterai handphone ?
3. Bagaimana menetukan pengujian alat yang sesuai?
1.3 Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan semula, dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan pembahasan. Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai beriku:
1. Alat yang digunakan adalah thermoelectric generator.
2. Memanfaatkan api lilin untuk mensimulasikan kompor untuk memberi perbedaan suhu diantara dua sisi thermoelectric modul.
3. Tegangan yang dihasilkan adalah tegangan Direct Current (DC). 4. Jenis handphone yang di gunakan dalam penelitian ini adalah
handphone merk vion c100
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Metodologi
Metode pelaksanaan yang digunakan dalam menyusun tugas akhir dengan
judul “Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove) Sebagai Sumber Energi Alternatif Charger Handphone” sebagai berikut:
1.5.1 Metodologi Pengumpulan Data
Pengumpulan data merupakan metode yang akan penulis terapkan untuk analisis data yang lebih komprehensif untuk mengetahui beberapa permasalahan yang terjadi:
a. Observasi
Metode pengumpulan data dengan jalan pengamatan secara langsung maupun tidak langsung terhadap perancangan dan pembuatan.
b. Interview
Interview adalah metode pengumpulan data dengan melakukan konsultasi langsung kepada pembimbing, dosen yang bersangkutan mengenai objek maupun kepada pihak-pihak yang memiliki informasi yang dibutuhkan, sehingga dapat membantu dan memberikan penjelasan tentang konsep energi alternatif dari energi panas (Thermoelectric Generator) yang sedang diuji.
c. Studi Pustaka
Penulis akan melakukan pengumpulan bahan-bahan yang berkaitan dengan judul skripsi melalui pustaka-pustaka yang telah ada seperti buku, jurnal dan artikel untuk memberikan referensi dalam pembangunan system yang efektif dan efisien. 1.5.1. Perancangan Sistem
Proses perancangan sistem dilakukan dengan merancang, mendisain dan membuat alat yang sesuai sehingga alat dapat mengisi baterai pada handphone.
Yaitu dengan membuat penyangga charger, pembuatan sistem pada charger
tersebut dan pembuatan katrol sebagai penggerak generator. 1.5.2 Pengujian
TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE)
SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
CHARGER HANDPHONE
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh: Benof arya Sahadewo
201010130311051
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE)
SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
CHARGER HANDPHONE
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Disusun Oleh: Benof arya Sahadewo
201010130311051
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PERSETUJUAN
TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo 201010130311051
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
Drs. Budhi Priyanto, M.Si. Ir. Nurhadi, MT.
LEMBAR PENGESAHAN
TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
Benof arya Sahadewo 201010130311051
Tanggal Ujian : 2 Mei 2015 Periode Wisuda : Mei 2015
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : Benof arya Sahadewo
Tempat/Tgl Lahir : Lumajang/03 November 1991
NIM : 201010130311051
FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE” beserta seluruh isinya adalah karya saya
sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala
bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan skirpsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyeleseikan skripsi ini. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Drs. Budhi Priyanto, M.Si. dan Ir. Nurhadi, MT. selaku pembimbing tugas
akhir yang telah memberi ilmu, bantuan, serta sumbang sarannya yang sangat membantu saya;
2. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang;
3. Orang tua penulis, Subandi Musikah dan Sriwitoyah yang telah memberikan bantuan dan dukungan yang tak terkira selam seumur hidup penulis hingga penulis sampai ke tahap ini;
4. Kakak penulis, Arik Rahmadyan Permadi dan Finten Bagus Wicaksono yang senantiasa terus mendukung penulis untuk menyeleseikan skripsi ini;
5. Ari dan Feri yang dengan cara gilanya, secara langsung mendukung dan memberi semangat penulis agar dapat menyelesikan skripsi ini;
6. Rekan kos F39A, rekan kos 88B dan keluarga kontrakan cusex di Jember yang senantiasa mendukung dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini;
7. Rekan kuliah UMM yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu;
Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan Membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi perkembangan Thermoelement di masa mendatang.
Malang, 7 Mei 2015
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah SWT karena hanya dengan rahmat, hidayah dan inayah-Nya kami dapatmenyelesaikan tugas akhir ini dengan judul :
” TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE”
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, kami berpegang padateori yang pernah kami dapatkan dan bimbingan dari dosen pembimbing tugas akhir, Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat akademi untukmemperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Fakultas Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Malang.
Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada perancangan dan pembuatan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, besar harapan kami untuk menerima saran dan kritik dari para pembaca. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi para mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang pada umumnya dan dapat memberikan nilai lebih untuk para pembaca pada khususnya.
Malang, 7 Mei 2015
Daftar Isi
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
1.5.1.Metodologi Pengumpulan Data ... 3
2.1.4.Teori Thermoelectric ... 6
2.1.5.Modul Thermoelectric ... 7
2.2.Heat Sink (Perangkat Pendingin) ... 9
2.3.Baterai ... 11
2.3.1.Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use Only) ... 11
2.3.2.Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable) ... 12
Bab III ... 15
PERANCANGAN SISTEM ... 15
3.1.Instalasi Alat Pengujian... 15
3.2.Bagian-Bagian Perancangan Alat ... 16
3.3.Perancangan Alat ... 21
3.4.Prinsip Kerja Alat ... 21
Bab IV ... 23
HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN ... 23
4.1.Pendahuluan ... 23
4.2.Pengujian Alat Thermoelectric Generator ... 24
4.3.Langkah Pengujian ... 25
4.4.Hasil dan Analisa Pengujian ... 29
4.4.1.Hasil dan Analisa Pengujian Pertama ... 29
4.4.2.Hasil dan Analisa Pengujian Kedua ... 31
4.4.3.Hasil dan Analisa Pengujian Ketiga... 34
4.4.4.Hasil dan Analisa Pengujian Keempat ... 35
4.4.5.Analisa Pengujian Keseluruhan ... 37
Bab V ... 39
KESIMPULAN DAN SARAN ... 39
5.1.Kesimpulan ... 39
Daftar Gambar
Gambar 2.1. Ilustrasi seebeck effect ... 5
Gambar 2.2. Ilustrasi peltier effect ... 5
Gambar 2.3. Komponen thermoelectric generator ... 9
Gambar 2.4. Bentuk heatsink ... 10
Gambar 2.5. Ilustrasi pembuangan panas heatsink ... 10
Gambar 2.6. Jenis baterai primer (sekali pakai) ... 12
Gambar 2.7. Jenis baterai sekunder (isi ulang) ... 13
Gambar 3.1. Desain perancangan alat ... 15
Gambar 3.2. Blok diagram perancangan alat ... 15
Gambar 3.3. Bagian pemanas charger ... 16
Gambar 3.4. Lempeng besi ... 17
Gambar 3.5. Thermoelectric module ... 17
Gambar 3.6. Bagian pendingin charger ... 18
Gambar 3.7. Macam-macam baterai Li-ion ... 19
Gambar 3.8. Avometer ... 20
Gambar 3.9. Multimeter ... 20
Gambar 3.10. Diagram alur pengujian ... 21
Gambar 4.1. Perancangan charger handphone ... 23
Gambar 4.2. Charger handphone tenaga thermoelectric generator ... 24
Gambar 4.3. Penggunaan suhu ruangan. ... 25
Gambar 4.4. Peletakan api saat pengambilan data kedua ... 26
Gambar 4.5. Peletakan api saat pengambilan data ketiga ... 26
Gambar 4.6. Peletakan api saat pengambilan data keempat ... 27
Gambar 4.7. Peletakan api saat pengambilan data kelima ... 27
Gambar 4.8. Peletakan api saat pengambilan data keenam ... 27
Gambar 4.9. Peletakan api saat pengambilan data ketujuh ... 28
Gambar 4.10. Peletakan api saat pengambilan data kedelapan ... 28
Gambar 4.11. Peletakan api saat pengambilan data kesembilan ... 28
Daftar Tabel
Tabel 2.1. Properties untuk modul thermoelectric ... 7
Tabel 3.1. Spesifikasi TEC1-12706 ... 17
Tabel 4.1. Hasil percobaan pertama ... 30
Tabel 4.2. Hasil percobaan kedua ... 32
Tabel 4.3. Hasil percobaan ketiga ... 34
Daftar Grafik
Grafik 4.1. Hasil percobaan pertama... 31
Grafik 4.2. Hasil percobaan kedua ... 33
Grafik 4.3. Hasil percobaan ketiga ... 35
Grafik 4.4. Hasil percobaan keempat ... 36
Daftar Pustaka
1. Trianto Bayu, 2008, Pengujian Thermoelectric generator. Universitas Indonesia 2. Tai-ko David Shaw, 1966, The optimized performance of a thermoelectric generator
with the Thomson effect
3. L. J. Ybarondo dan J. E. Sunderland, 1962, Effect of surface heat transfer on the performence of a thermoelectric generator.
4. Alexander Wijaya, Rudy Soenoko, Slamet Wahyudi, Pengaruh Rangkaian Seri - Paralel Sel Peltier Dan Beda Temperatur Terhadap Daya Listrik Yang Dihasilkan Sel Peltier. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
5. Saifudin, Jaya Arman, Prasetyo Eka, 2014, Rancang Bangun Battery Charger
Menggunakan Metode PI Controler Untuk Daerah Terpencil. Jurusan Teknik Elektro
Industri Departemen Teknik Elektro Politeknik Elektronika Surabaya.
6. Wirawan Rio, 2012, Analisa Heat Pipe Pada Thermoelectric Generator. Jurusan
