ANALISIS LAJU PENDINGINAN PADA KULKAS THERMOELEKTRIK SUPER COOLER DIBANDINGKAN SISTEM PENDINGIN
KONVENSIONAL MENGGUNAKAN GAS FREON
SKRIPSI
HENDRI PRONOTO BANJARNAHOR 110801072
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ANALISIS LAJU PENDINGINAN PADA KULKAS THERMOELEKTRIK SUPER COOLER DIBANDINGKAN SISTEM PENDINGIN
KONVENSIONAL MENGGUNAKAN GAS FREON
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
HENDRI PRONOTO BANJARNAHOR 1108010872
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS LAJU PENDINGINAN PADA
KULKAS THERMOELEKTRIK SUPER COOLER
DIBANDINGKAN SISTEM PENDINGIN
MENGGUNAKAN GAS FREON
Kategori : SKRIPSI
Nama : HENDRI PRONOTO BANJARNAHOR
Nomor Induk Mahasiswa : 110801072
Program Studi : Sarjana (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
(MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Desember 2015
Komisi Pembimbing :
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Marhaposan Situmorang
PERNYATAAN
ANALISIS LAJU PENDINGINAN PADA KULKAS THERMOELEKTRIK SUPER COOLER DIBANDINGKAN SISTEM PENDINGIN
KONVENSIONAL MENGGUNAKAN GAS FREON
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
dari ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2015
HENDRI PRONOTO BANJARNAHOR
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat kasih karunianya dan berkat penyertaan Tuhan yang selalu senantiasa
menjaga dan membimbing penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini. Sungguh Tuhan Maha kasih, Maha baik dan Maha murah hati. Terima
kasih Tuhan buat kasihMu yang selalu meyertai aku dalam setiap pekerjaan dan
sepanjang kehidupanku.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik secara moril maupun material.
Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Orang tua penulis, L. Banjarnahor dan R. Br Sitanggang saya ucapkan
banyak terima kasih yang senantiasa membimbing, mendukung dan selalu
memberikan penulis motivasi – motivasi yang sangat berguna dan
membangun untuk saya dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan
cepat. Dan terima kasih juga penulis ucapkan untuk setiap doa – doa yang
diberikan kepada penulis.
2. Dr. Marhaposan Situmorang, selaku dosen pembimbing penulis juga yang
telah banyak memberikan masukan dan saran juga kepada penulis dalam
pengerjaan skripsi.
3. Drs. Kurnia Brahmana,M.si, selaku dosen pembimbing penulis yang telah
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama pengerjaan
skripsi ini. Terima kasih atas kesabaran, dukungan dan nasehat yang
diberikan kepada penulis.
4. Dr. Marhaposan Situmorang, dan Drs Syahrul Humaidi, M.sc selaku ketua
dan sekretaris Departemen FISIKA, serta seluruh staf pengajar dan
pegawai Departemen FISIKA yang selalu memperhatikan penulis terutama
dalam proses perkuliahan di Departemen FISIKA FMIPA USU.
5. Tanoto Foundation melalui program Hibah Tanoto Awards yang telah
membantu penulis dari dana ataupun materi sehingga penulis dapat
menyelesaiakn penelitian ini dengan baik.
6. Abang saya, Danres Arwan Ranto Banjarnahor, dan adik – adik saya
Gomgom Parulian Banjarnahor yang selalu memberikan doa dan semangat
bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi.
7. Sahabat – sahabat seperjuangan saya Jansius Sitorus, Jepri Wandes
Nababan, Jerri Simanjuntak, dan Rinto Pangaribuan yang selalu setia
membantu dan menemani penulis dalam menyusun skripsi ini.
8. Teman – teman di PHYSICS PROLIX, Hendra Damos, David Hutajulu,
Dosni Sipahuar, dan Parasian Simbolon, William, Russell, Togar, Randy,
Trisno, Iwan, Ingot, Steven, Wahyu, Eman, Ilham, Fahmi, Simon, David
DPL, Hendra Gabe, Hendra Nababan, Rusti, Dyana, Ancela, Juliana,
Tabita, Nensi, Lilis, Widya, Putri, Henni, Rahel, Pesta, Lurani, Ita yang
sudah saling memberikan semangat dan dukungan untuk menyelesaikan
penulisan skripsi ini, “Semangat dan Jaya terus PHYSIC PROLIX”.
9. Abang kakak Alumni dan adik – adikku stambuk 2012, 2013, dan juga
adik – adikku stambuk 2014, yang telah memberikan dukungan dan
motivasi yang luar biasa sehingga penulis lebih bersemangat lagi untuk
menyelsaikan penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang menbangun demi penyempurnaan isi
dan analisa yang disajikan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi
yang membutuhkannya.
Medan, Desember 2015
Hendri Pronoto Banjarnahor
ANALISIS LAJU PENDINGINAN PADA KULKAS THERMOELEKTRIK SUPER COOLER DIBANDINGKAN SISTEM PENDINGIN
KONVENSIONAL MENGGUNAKAN GAS FREON
ABSTRAK
Telah dirancang dan dianalisis alat pendingin dengan menggunakan Peltier Cooler yang mempunyai sisi panas dan sisi dingin dengan menggunakan efek peltier sebagai prinsip kerjanya. Penelitian ini menganalisis dan membandingkan laju pendingin kulkas berbasis termoelektrik cooler dibandingkan sistem pendinginan konvensional menggunakan gas freon. Penelitian ini juga difokuskan untuk memanfaatkan kulkas konvensional (Pendingin Freon) yang sudah rusak sebagai kotak pendingin peltier tersebut. Dengan menggunakan kipas DC pada sisi dingin untuk mempercept pendinginan dan pada sisi panas untuk membuang panas pada sisi dingin, pendingin peltier ini mampu menandingi pendingin Freon. Kedua pendinign ini mampu mencapai suhu -210C pada suhu awal 270C. Dengan variasi volume beban air (1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg, 5 kg, 6 kg, 7 kg, 8 kg, 9 kg, 10 kg) kedua pendingin freon dan pendingin peltier membutuhkan waktu masing-masing (50 menit dan 70 menit, 99 menit dan 128 menit, 148 menit dan 178 menit, 197 menit dan 236 menit, 247 menit dan 291 menit, 296 menit dan 349 menit, 341 menit dan 404 menit, 398 menit dan 465 menit, 441 menit dan 527 menit, 493 menit dan 576 menit). Dari hasil yang didapat, dapat disimpulkan bahwa pendingin Freon masih jauh lebih bagus dari pendingin yang menngunakan komponen Peltier.
ANALYSIS OF COOLING RATE ON THE FRIDGE These study analyze and compare the rate-based thermoelectric cooling refrigerator cooler than conventional cooling systems using freon gas. These study also focused on utilizing conventional refrigerator (Air Freon) that have been damaged as the peltier coolers. By using the DC fan on the cooler side to accelerate cooling and the hot side to dissipate heat on the cold side, peltier cooler is able to match Freon coolant. Both cooling are capable of reaching a temperature of -210C at the initial temperature of 270C. With the variation of the volume of water load (1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg, 5 kg, 6 kg, 7 kg, 8 kg, 9 kg, 10 kg) both Freon cooling and cooling Peltier take each (50 minutes and 70 minutes, 99 minutes and 128 minutes, 148 minutes and 178 minutes, 197 minutes and 236 minutes, 247 minutes and 291 minutes, 296 minutes and 349 minutes, 341 minutes and 404 minutes, 398 minutes and 465 minutes, 441 minutes and 527 minutes, 493 minutes and 576 minutes). From the results obtained, it can be concluded that the refrigerant Freon is still far better than the alkaline cooling Peltier component.
DAFTAR TABEL
Halaman
Table 2.4 Fungsi Pin-Pin pada Liquid Crystal Display 23 Table 4.1 Hasil Pengujian Power Supply pada Lampu
Mobil Depan 60 Watt 39 Table 4.2 Hasil pengujian Daya Terpasang pada Komponen Peltier 40 Table 4.3 Hubungan Antara Waktu Pendingin Freon dan Pendingin
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.4 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 1 Liter Air 47
Gambar 4.5 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 2 Liter Air 49
Gambar 4.6 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 3 Liter Air 52
Gambar 4.7 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 4 Liter Air 54
Gambar 4.8 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 5 Liter Air 56
Gambar 4.9 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 6 Liter Air 59
Gambar 4.10 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 7 Liter Air 61
Gambar 4.11 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 8 Liter Air 64
Gambar 4.12 Grafik Suhu Vs Waktu Pendingin Freon Dan Peltier Dengan Beban 9 Liter Air 66
DAFTAR SINGKATAN
ADC = Analog to Digital Converter
Ah = Ampere Hours
ASCII = American Standart Code for Information Interchange CFC = Chloroflourocarbons
CMOS = Complementary Metal Oxide Semiconductorial CPU = Central Proccesing Unit
CTS = Clear to Send
DTE = Data Terminal Equipment DCE = Data Communication Equipment DSR = Data Set Ready
DTR = Data Terminal Ready DC = Direct Current
EEPROM = Electrical Erasable Programmable Read Only Memory
GND = Ground
SLED = Superluminance Light Emitting Dioda TEC = Termoelektrik Cooler
Tc = Temperatur Cold
Th = Temperatur Hot
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran Judul
1. Tabel Data Penurunan Suhu dari 1 liter-10 Liter 2. Gambar alat secara keseluruhan
3. Gambar Rangkaian Alat
4. Program Alat secara Keseluruhan
