T1 Lampiran Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Alat Peraga Sistem Pemantauan Energi Menggunakan TEG (Thermo Electric Generator) dan TEC (Thermo Electric Cooler).

(1)

LAMPIRAN A

PEDOMAN PENGGUNAAN

“

Alat Peraga Sistem Pemantauan Energi Menggunakan

TEG (

Thermo Electric Generator

) dan TEC (

Thermo Electric

(2)

PEDOMAN PENGGUNAAN

“Alat Peraga Sistem Pemantauan Energi Menggunakan

TEG (Thermo Electric Generator) dan TEC (Thermo Electric Cooler)”

1. Tujuan

a. Melatih praktikan agar dapat melakukan pemantauan energi.

b. Memantau pemanenan energi listrik yang ramah lingkungan yang dihasilkan dari TEG (Thermo Electric Generator) dan TEC (Thermo Electric Cooler) dalam bentuk grafik.

2. Dasar Teori

Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an. Energi terbarukan adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Energi yang di hasilkan dari gradien temperatur adalah salah satu contoh dari energi terbarukan tersebut. TEG (Thermo Electric Generator) dan TEC (Thermo Electric Cooler) merupakan modul yang dapat digunakan dalam pemanenan energi dengan menggunakan prinsip pemanenenan gradient temperature tersebut.

Untuk menghasilkan tegangan dari gradient temperatur menggunakan modul TEG /TEC yaitu dengan cara menempatkan kedua sisi permukanan TEG/TEC tersebut di 2 temperatur yang berbeda, dengan begitu maka akan dihasilkan tegangan.

a. Thermoelectric Generator

(3)

Thermoelectric generator sederhana terdiri dari thermocouple yang terdiri dari tipe – n (bahan dengan kelebihan elektron) dan tipe – p (bahan dengan kekurangan elektron) elemen yang terhubung listrik secara seri dan panas secara paralel. Masukan panas dari satu sisi dan ditolak dari sisi yang lain, menghasilkan tegangan di seluruh pasangan thermoelectric. Besarnya tegangan yang dihasilkan sebanding dengan gradient temperatur [8].

Gambar 2.1. Konstruksi elemen TEG [9].

b. Thermoelectric Cooling

(4)

Gambar 2.2 Cara kerja TEC berdasar efek Peliter [10].

3. Praktikum

Pada praktikum kali ini akan dilaksanakan secara 2 tahap. Tahap yang pertama penulisan program yang bertujuan untuk pengambilan data dan membuat User Interface berupa grafik untuk menampilkan hasil dari pembacaan modul TEG/TEC. Dan yang ke2 yaitu pengaturan perangkat keras.

Langsung saja kita mulai tahap 1 :

a. Buka program ARDUINO, klik ( )

(5)

c. Lalu ketik program di bawah ini pada lembar yang sudah tersedia:

float temps, adcVolt, cal_value; float Volt1;

unsigned int datav[100]; float volt2 =0;

suhuSekarang = ambilSuhu(); suhuTepat = suhuSekarang; suhuSekarang2 = ambilSuhu2(); suhuTepat2 = suhuSekarang2; }

deltaT = suhuTepat - suhuTepat2; }

void tampil() {

Serial.print(Volt); Serial.print("| "); Serial.print(adcVolt); Serial.print("| "); Serial.print(dayatotal); Serial.print("| "); Serial.print(suhuTepat); Serial.print("| ");

Serial.print(suhuTepat2); Serial.print("| ");

Serial.println(deltaT); }

(6)

d. Pada program arduino ini, nilai pada variable yang bernama”resistor” dapat di ubah-ubah nilainya dari range 1 – 100 ohm. Nilai variable ”resistor” merupakan

nilai beban yang diinginkan sehingga nilai arus dan daya dapat ditampilkan dalam grafik. Program dibawah adalah programuntuk mengubah nilai resistor :

void amper() { resistor =10;

adcVolt = Volt/resistor;

}

e. Sambungkan USB Arduino dengan komputer, lalu atur alamat Com Arduino yang digunakan. Klik TOOLSPORTPilih COM yang digunakanOK f. Lalu klik Upload ( ) untuk menjalankan program yang telah di tulis. g. Bila program sudah di upload dan tidak terjadi error selanjutnya buka serial

monitor pada

Arduino. Klik TOOLSSERIAL MONITOR OK. Atau klik ( ) untuk melihat serial monitor. Maka tampilan akan seperti ini:

Gambar 3.1 Gambar Serial Monitor

h. Selanjutnya Buka program PROCESSING. _{Klik simbol ( ) untuk masuk}

(7)

i. Lalu ketik program di bawah ini pada lembar yang sudah tersedia: int xPosLastDaya = 500; PFont f,F; int xPosVoltage = 40;

float lastheightVoltage =40; float xPosLastVoltage = 40; String inStringCurrent; float inByteCurrent; int xPosCurrent = 500; int lastheightCurrent =500; int xPosLastCurrent = 500; String inStringDaya;

float MAX_OF_VOLTAGE_INPUT = 1.5; float MAX_OF_CURRENT_INPUT = 0.150 ; float MAX_OF_DAYA_INPUT = 0.125; void setup(){

size(900,690); myPort = new

Serial(this,"COM18",9600); output = createWriter(

“F:/arduino_project_2017data.txt" ); // alamat simpan file

myPort.bufferUntil('\n');

f = createFont("Arial",12,true); F = createFont("Arial",18,true); stroke(127,34,255);

if(myPort.available() > 0) { String inString =

myPort.readStringUntil('\n'); if (inString != null)

{ String[]inStringValue =

splitTokens(inString,"|");

inStringVoltage = inStringValue[0]; inStringCurrent = inStringValue[1];

inStringDaya = inStringValue[2]; inStringsuhuhot = inStringValue[3]; inStringsuhucold = inStringValue[4]; inStringsuhuAT = inStringValue[5]; inStringVoltage =

trim(inStringVoltage); inStringCurrent =

trim(inStringCurrent);

inStringDaya = trim(inStringDaya); inStringsuhuhot =

trim(inStringsuhuhot); inStringsuhucold = trim(inStringsuhucold);

inStringsuhuAT = trim(inStringsuhuAT);

inByteVoltage = float(inStringVoltage); inByteCurrent = float(inStringCurrent);

inBytesuhuhot = float(inStringsuhuhot); inBytesuhucold =

float(inStringsuhucold);

inBytesuhuAT = float(inStringsuhuAT); inBytesDaya = float(inStringDaya); inByteVoltage = map(inByteVoltage, 0,

MAX_OF_VOLTAGE_INPUT, 140, height - 300); inByteCurrent = map(inByteCurrent, 0

,MAX_OF_CURRENT_INPUT, 140,height -300 );

inBytesDaya = map(inBytesDaya, 0

,MAX_OF_DAYA_INPUT , 0 ,height - 389 ); } line(40,height-40,40,380);

stroke(175); line(40,height-40,width-500,h-40); textFont(F);

text("TIME (m/s)",270,670); fill(240); text("0.75 ---",40,523.4);

textAlign(RIGHT);

(8)

text("0.50 -",40,566.6);

lastheightVoltage, xPosVoltage, height - inByteVoltage + 100);

xPosLastVoltage = xPosVoltage;

lastheightVoltage= height-inByteVoltage + 100;

println("last voltage :" + lastheightVoltage );

text("Current (mA)",550,370); textAlign(RIGHT);

text("^",504,392); //(sumbu y, sumbu x) textAlign(RIGHT);

text(">",850,657); //(sumbu y, sumbu x) textAlign(RIGHT);

text("TIME (m/s)",750,670); fill(240);

textFont(f);

textAlign(RIGHT); text("150 ---",500,394);

textAlign(RIGHT); text("125 -",500,437.2);

textAlign(RIGHT); text("75 ---",500,523.4);

textAlign(RIGHT); text("25 ---",500,609.8);

textAlign(RIGHT); println("lst cusrrent :"

+lastheightCurrent);

xPosLastCurrent = xPosCurrent; lastheightCurrent= int(height- inByteCurrent + 100); text(">",851,347); textAlign(RIGHT);

text("TIME (m/s)",750,360); fill(240);

textFont(f);

textAlign(RIGHT); text("250 ----",500,30);

textAlign(RIGHT); text("175 --",500,106.5);

textAlign(RIGHT); text("100 ----",500,187);

textAlign(RIGHT); text("25 --",500,263);

textAlign(RIGHT); text("0.0 ----",500,344);

stroke(127,1200,255);

line(xPosLastDaya, lastheightDaya, xPosDaya, height - inBytesDaya - 350 );

(9)

j. Agar program Arduino yang telah kita tulis sebelumnya dapat diakses oleh

Processing, maka kita harus menyamakan alamat Com yang terdapat pada Arduino dan Processing. Potongan program dibawah adalah program untuk menyamakan Com kedua Aplikasi:

myPort = new Serial(this,"COM18",9600); “COM18” adalah alamat Arduino.

k. Lalu klik RUN( ) untuk menjalankan program yang telah di tulis. Maka akan tertampil User Interface seperti ini:

Gambar 3.2 Gambar User Interface

void tampil() {

textFont(F); fill(255);

textAlign(RIGHT);

text("TRAINER ENERGI BARU DAN TERBARUKAN",400,100);

}

void suhuhot() {

textAlign(RIGHT);

text("SUHU PANAS",150,150); text("=",200,150);

text(inBytesuhuhot + " ᵒC",300,150); }

void suhucold() {

textAlign(RIGHT);

text("SUHU DINGIN",152,200); text("=",200,200);

text(inBytesuhucold + " ᵒC",300,200); }

void suhuAT() {

textAlign(RIGHT); text("SUHU ∆T",110,250); text("=",200,250);

text(inBytesuhuAT + " ᵒC",300,250); }

(10)

l. Pada Processing ini selain menampilkannya dalam bentuk grafik, nilai akan tersimpan pula dalam bentuk .txt, potongan program di bawah merupakan program yang digunakan untuk menunjuk lokasi dan nama file yang akan digunakan sebagai penyimpanan file:

output=createWriter(“F:/arduino_project_2017/data.txt" );

pada program diatas menunjukan bawa file akan disimpan dengan nama “data.txt” yang terletak pada folder bernama “arduino_project_2017” yang berlokasi di “F”. Sehingga lokasi dan nama file dapat diubah- ubah sesuai kebutuhan.

Selanjutnya kita mulai pada tahap 2 :

Pada tahap 2 ini kita akan mengatur setpoint pada pemanas sistem dan pendingin sistem. Gambar di bawah adalah bagian perangkat keras yang telah direalisasikan.

Gambar 3.3 Gambar Perangkat Keras Sistem dan keterangan Keterangan Gambar :

1. Bagian pemanas sistem. 2. Slot modul TEG/TEC. 3. Bagian pendingin sistem.

4. Bagian Modul Thermostat pemanas sistem. 5. Bagian Modul Thermostat pendingin sistem. 6. Bagian panel Arduino

7. Panel input.

1

2

3

4

5 6

(11)

Langkah untuk praktikum :

1. Naikan bagian pemanas sistem, kencangkan dengan baut yang telah tersedian. 2. Atur setpoint suhu yang diinginkan pada Thermostat pemanas dan pendingin.

Cara mengatur setpoint pada modul themostat :

a. Tekan tombol “Set” untuk dapat mengatur suhu, tampilan akan berkedip.

b. Selanjutnya tekan tombol naik “ + ” atau turun “ – “ untuk menambah atau menguranggi suhu sesuai dengan kebutuhan. c. Apabila suhu telah sesuai dengan yang diinginkan tekan tombol

“Set” untuk menyimpan suhu yang telah diset.

3. Selanjutnya buka kembali User interface pada Processing. Apabila pembacaan suhu pada User Interface Processing telah menunjukan nilai setpoint yang dimasukan sebelumnya pada kedua sistem. Masukan modul TEG/TEC pada slot yang telah tersedia.

4. Turunkan kembali pemanas sistem. Kencangkan baut yang terdapat pada pemanas sistem, pastikan pemanas sistem, modul TEG/TEC, dan pendingin sistem telah menempel dengan baik.

5. Sambungkan kedua kaki modul TEG/TEC kepanel input yang sudah tersedia. 6. Amati nilai outputan yang tergambar pada grafik.

(12)

LAMPIRAN B

(13)

ANGKET

Alat Peraga Sistem Pemantauan Energi Menggunakan

TEG (Thermo Electric Generator) dan TEC (Thermo Electric Cooler).

• Berilah tanda check list ( √ )pada kotak penilaian yang sesuai dengan kenyataan yang ada.

No. Aspek yang di opservasi Penilaian

Baik Cukup Buruk

1. Apakah alat peraga sistem ini mudah

digunakan?

2. Apakah alat peraga sistem ini bekerja dengan

baik?

3. Apakah alat peraga sistem ini membantu anda

dalam mengerjakan praktikum?

dalam memahami cara kerja Thermocopel?

dalam memahami karakteristik Thermocopel?

6. Apakah pedoman penggunaan alat peraga

sistem ini mudah dimengerti?

7. Apakah pedoman penggunaan alat peraga

sistem ini membantu dalam menggunakan alat

peraga sistem ini?

8. Apakah alat peraga sistem ini lebih efektif

dari alat peraga yang digunakan sebelumnya?

9. Apakah hasil percobaan yang dihasilkan alat

peraga sistem ini lebih mudah dipahami dari

alat peraga yang digunakan sebelumnya?

10. Apakah alat peraga sistem ini lebih

memudahkan anda dalam mendapat hasil

(14)

LAMPIRAN C

(15)

(16)

(17)

LAMPIRAN D

(18)

(19)

(20)