BAB III PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok
Alat ini dibuat untuk mengaplikasikan thermoelektrik generator TEG1-241-1.4-1.2 terhadap energi panas yang dihasilkan oleh kompor masak.Fungsi kerja yang dimaksudkan ialah untuk menghasilkan energi listrik dari perbedaan suhu yang terjadi pada kedua sisi dari Elemen Thermoelektrik generator, dan berdasarkan Efek Seebeck. Proses kerja dari alat yang dibuat dapat dilihat pada gambar 3.1 diagram blok berikut:
Panas Pada Kompor Masak
Thermoelektrik Generator
Joule Thief + Step-Up DC to DC
Beban
Sensor Arus dan Sensor Tegangan
Mikrokontroler
PC
Heatsink (Pembuang Panas) Aluminium
(Penyerap Panas)
Termokopel Termokopel
Gambar 3.1 Diagram Blok
energi panas yang akan diterima oleh termoelektrik generator, akibatnya perbedaan suhu terjadi didalam termoelektrik generator sehingga TEG1-241-1.4-1.2, akan menghasilkan energi listrik sesuai dengan prinsip kerjanya, energi listrik yang dihasilkan akan dioptimalkan dengan menggunakan rangkaian joule thief dan rangkaian dc to dc converter step-up sehingga bisa menghasilkan energi yang mampu digunakan sebagai sumber penerangan.Energi listrik yang dihasilkan dihubungkan pada beban berupa LED yang dijadikan sebagi sumber penerangan. Sensor tegangan, sesor arus digunakan untuk mengukur tegangan dan arus yang akan dihasilkan, sedangkan termokopel digunakan untuk mengukur temperature pada kedua sisi elemen TEG yang sudah diantara aluminium dan Heatsink, yang kemudian akan dikirim pada mikrokontroler yang selanjutnya mikrokontroler akan mengubah ke data digital dan ditampilkan pada PC.
3.2 PerancanganRangkaian
3.2.1 Thermoelektrik Generator
Thermoelektrik generator yang digunakan adalah TEG1-241-1.4-1.2, themoelektrik generator inilah yang akan mengkonversi energi panas buang pada kompor masak menjadi energi listrik. Thermoelektrik generator yang digunakan adalah TEG1-241-1.4-1.2 dimana memiliki koefisien seebeck 0.063 V/0c, Ri = 4.5 ohm; Rload = 7 ohm. Apabila tegangan yang dihasilkan oleh TEG adalah 3 volt maka perbedaa temperature yang diperlukan serta besarnya arus yang dihasilkan adalah sebagai berikut:
• Perbedaan temperatur (∆T )
V = α . ∆T
∆T = 3 ���� 0.063 �/��
∆T = 47,6oC • Arus (Ampere)
I = V
��+��
• Daya (P)
P = V.I
= 3 volt x 0.260 A = 0.78 watt
3.2.2XL6009
XL6009berfungsi sebagai regulasi tegangan input sehingga keluaran tegangan yang dihasilkan lebih tinggi.DC toDC converter yangmampu menghasilkantegangan outputbaik positif atau negatif.ouput keluaran XL6009 ini akan dihubungkan pada LED 5 watt. LED yang digunakan beroperasi pada tegangan 15-17 volt dengan arus maksimal 350 mA. Apabila TEG menghasilkan daya sebesar 0.78 watt dan tegangan yang terukur pada rangkaian adalah 7 volt, maka besarnya konversi tegangan yang dihasilkan xl6009 adalah:
• Tegangan xl6009 (Volt)
Vxl6009 = VLED + VRANGKAIAN
= 15 v + 7 v = 22 Volt • Arus (Ampere)
PTEG = PXL6009
I1. V1 = I2. V2
IXL6009 =
0.78 watt 22 ����
= 0.035 Ampere
3.2.3 Perancangan aluminium
TEG1-241-1.4-1.2
Aluminium (Penyerap Panas)
Gambar 3.2 bentuk dimensi aluminium penyerap panas
Aluminium yang digunkan penyerap panas memilikinilai konduktivitas thermal sebesar 900 j/kg.oc ,jika perbedaan temperatur 700c dan massa aluminium 1,059 kg. maka jumlah kalor yang diberikan adalah:
kalor pada aluminium: QAl = m x c x ΔT
QAl = 1.059 kg x 900 j/kg.oc x 700c
QAl =66717 Joule
3.2.4 Perancangan Heatsink
Dalam sistem ini thermoelektrik generator yang digunakan adalah TEG1-241-1.4-1.2-1.4.thermoelektrik generator akan ditempatkan diantara aluminium yang berfungsi sebagai penyerap panas dan heatsinksebagai pembuang panas dari thermoelektrik generator sehingga dapat meperbesar perbedaan temperatur pada kedua sisi elemen TEG. bentuk heatsink terhadap TEG dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
TEG1-241-1.4-1.2
Heatsink (Pembuang Panas)
Heatsink diatas digunakan untuk menyalurkan panas kelingkungan sehingga tetap terjadi perbedaan temperature pada TEG, hal ini menyebabkan adanya perbedaan temperatur pada kedua sisi TEG sehingga daya listrik bisa tetap dihasilkan. Bahan heatsink yang digunakan adalah aluminium dengan nilai konduktivitas thermal sebesar 900 j/kg.oc, dan perbedaan temperatur yang diberikan adalah 700C, massa aluminium yang digunakan 0.556 kg. maka laju perpindahan kalor pada heatsink dapat diketahui dengan rumus berikut:
H = m x c x ΔT
�
H = 0.556 kg x 900 J/kg
oc x 70oc
840 �
H = 41,7 J/s
3.2.5 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 0Ampere, 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.
Gambar 3.4 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).
3.2.6 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
yaitu R1 dan R2, Tegangan output yang dihasilkan dapat dilihat dari rumus beriku ini:
Vout = Vin R2
R1 + R2… … … (pers 3.1)
sesuai dengan syarat input dari pada IC mikrokontroler atmega-328 yang digunakan, yakni 5 volt. Sensor tegangan ini mampu mengukur tegangan maksimum 55 volt.
R1 10 K
R2 1K
Gambar 3.5 Rangkaian Pembagi tegangan (sensor tegangan)
3.2.7 MAX 6675
MAX 6675 adalah pengubah sinyal termokopel menjadi digital dengan masukan data 12-bit ADC (Analog to Digital Converter). MAX 6675 menyesuaikan masukan dari sisi dingin termokopel dan mengoreksinya, sebuah kontroler digital, interface SPI (Serial Peripheral Interface) yang compatibel, dan logic kontrol yang terasosiasi. MAX 6675 didesain untuk bekerja dengan mikrokontrol pengukur panas pintar lainnya, kontrol proses atau aplikasi monitoring. thermokopel yang digunkan adalah thermokopel tipe-k. Untuk tipe termokopel tipe-K tegangan berubah 41µV/oC, yang kira-kira karakteristik termokopelnya sama dengan persamaan liniear berikut :
���� = (41��/℃)∗(�� − ����)∗5 ………...(3.4) Dimana :
- Vout adalah tegangan keluaran termokopel (µV)
- TR adalah temperatur remote persambungan termokopel (oC)
- Tamb adalah temperatur sekitar (oC)
6675) hanya dapat membaca mulai dari -20oC hingga -85oC. MAX 6675 merasakan dan mengoreksi perbedaan antara udara sekitar dengan cold-junction
termokopel. MAX 6675 mengubah pembacaan temperatur udara sekitar dengan menggunakan dioda pengecek suhu. Untuk membaca suhu sebenarnya dari termokopel, MAX 6675 mengukur tegangan keluaran dari cold-junction
termokopel dan dari dioda pengecek suhu.Rangkaian dalam alat melewatkan tegangan dioda dan cold-junction termokopel ke ADC untuk pembacaan temperatur dari hot-junction termokopel.
3.2.8 Rangkaian Mikrokontroler
Rangkaian mikrokontrol yang digunakan adalah ATMEGA 328.ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroler inilah yang akan menjadi pusat kontrol semua kendali data, baik data yang masuk ataupun keluar. IC mikrokontrol atmega-328 ini memiliki clock speed 16 MHz sehingga kecepatan respon baca data cukup cepat dan rangkaian mikrokontrol inilah yang mengatur data keluaran yang akan terbaca oleh interface (PC).
Gambar 3.6 Rangkaian Mikrokontroler
3.3 Diagram Alir Penelitian
Panas buang pada kompor sebagai input energi panas pada TEG
Aluminium menyerap panas, dan heatsink membuang panas, sehingga terjadinya perbedaan temperatur akibatnya TEG menghasilkan energi listrik
Beban menerima energi listrik
Mikrokontroler akan mencatat Nilai
tegangan, arus, dan temperatur
Data ditampilkan pada PC MULAI
Sensor arus dan tegangan akan mengukur arus dan tegangan pada beban
Termokopel akan mengukur temperatur pada kedua sisi TEG
Semua hasil pengukuran akan dikirim ke mikrokontroler
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian alat
Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui berapaperbedaan suhu, tegangan, dan arus yang di dapatkan dari konversi energi panas menjadi energi listrik.sehingga dapat diketahui berapa waktu yang diperlukan untuk menghasilkan tegangan minimal 7 volt, sehingga LED mulai menyala.Pengujian dilakukan dengan carameletakkan alat diatas kompor Gas LPG.Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali. Untuk membuktikan bahwa rangkaian menghasilkan energi listrik dipasanglah suatu beban, sehingga melalui beban ini tegangan dan arus yang dihasilkan bisa diukur.Untuk Setiap data yang merupakan hasil pengukuran tersebut dikonversikan kedalam bentuk grafik agar lebih mudah untuk dipahami, dibandingkan dan dianalisa.
Gambar 4.1 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.1 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru-hijau) dan heatsink (garis oranye) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 6, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna biru muda menurun, sehingga nilai tegangan (garis merah) dan nilai arus(garis biru) semakin menurun.
Tabel 4.2 data pengujian 2 menggunakan beban LED
Gambar 4.2 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang
diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.2 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru-hijau) dan heatsink (garis oranye) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 7, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna biru-muda menurun, sehingga nilai tegangan (garis merah) dan nilai arus(garis biru) semakin menurun hingga tidak dapat meningkat lagi. peningkatan temperature ini disebabkan oleh kalor yang diserap aluminium dari panas yang terbuang pada kompor masak yang tidak sebanding dengan perpindahan kalor dari aluminium ke lingkungan. ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
Gambar 4.3 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.3 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus. namun pada menit ke 7 hingga menit ke 10, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru-muda) menurun, namun pada menit ke 11-15, perbedaan temperatur (∆T oc) kembali meningkat, hal ini disebakan oleh keadaan lingkungan saat pengujian dibarengi dengan hembusan angin yang sedikit kencang sehingga mempercepat perpindahan kalor pada heatsink. Namun pada menit ke 16, perbedaan temperature kembali menurun.
Tabel 4.4 data pengujian 4 menggunakan beban LED
Gambar 4.4 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap
panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.4 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garisbiru) dan heatsink (garis oranye) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 7, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru muda) semakin menurun. Namun pada menit ke 10 kembali meningkat hingga pada menit ke 16.Sehingga nilai tegangan dan nilai arus semakin meningkat seiring besarnya perbedaan temperatur.
peningkatan temperature ini disebabkan oleh kalor yang diserap aluminium dari panas yang terbuang pada kompor masak yang tidak sebanding dengan perpindahan kalor dari aluminium ke lingkungan. ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
Gambar 4.5 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.5 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 9, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru muda) semakin menurun hingga menit ke 16.
Tabel 4.6 data pengujian 6 menggunakan beban LED
Gambar 4.6 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap
panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.6 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 9, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru muda) semakin menurun namun kembali meningkat pada menit ke 16.
peningkatan temperature ini disebabkan oleh kalor yang diserap aluminium dari panas yang terbuang pada kompor masak yang tidak sebanding dengan perpindahan kalor dari aluminium ke lingkungan. ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
Gambar 4.7 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.7 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 13, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru muda) semakin menurun namun pada menit ke 14 hingga menit ke 16, perbedaan temperatur semakin meningkat sehingga tegangan dan arus semakin meningkat.
peningkatan temperature ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
Tabel 4.8 data pengujian 8 menggunakan beban LED
Tegangan Arus (mA)
Gambar 4.8 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap
panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.8 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke 13, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru muda) semakin menurun. Namun, pada menit 14 hingga menit ke 16, perbedaan temperatur semakin meningkat sehingga energy listrik yang dihasilkan semakin meningkat..
peningkatan temperature ini disebabkan oleh kalor yang diserap aluminium dari panas yang terbuang pada kompor masak yang tidak sebanding dengan perpindahan kalor dari aluminium ke lingkungan. ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
Gambar 4.9 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.9 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke15, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-muda) dan nilai arus(garis biru-hijau) semakin menurun Namun, pada menit 16, perbedaan temperatur semakin meningkat sehingga energy listrik yang dihasilkan semakin meningkat.
peningkatan temperature ini disebabkan oleh kalor yang diserap aluminium dari panas yang terbuang pada kompor masak yang tidak sebanding dengan perpindahan kalor dari aluminium ke lingkungan. ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur
disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
Tabel 4.10 data pengujian 10 menggunakan beban LED Suhu
Gambar 4.10 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu
Hasil percobaan diatas dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus pada keluaran xl6009 menggunakan sensor arus dan sensor tegangan yang dihubungkan pada rangkaian keluaran xl6009, sedangkan pengukuran perbedaan
temperatur (∆Toc) pada termoelektrik generator, menggunakan termokopel, yang diletakkan pada heatsink pembuang panas dan aluminium sebagai penyerap panas.Pengujian dilakukan dengan membiarkan kompor menyala selama 16 menit dimana sejak menit awal, pengukuran sudah dimulai.
Berdasakan gambar 4.10 kita bisa melihat bahwa pada menit awal hingga akhir pengujian, temperatur aluminium sebagai penyerap panas (garis biru) dan heatsink (garis merah) yang berfungsi sebagai pembuang panas, mengalami peningkatan secara terus menerus.namun pada menit ke12, perbedaan temperatur (∆Toc) yang ditandai dengan garis warna oranye menurun, sehingga nilai tegangan (garis biru-hijau) dan nilai arus(garis biru muda) semakin menurun Namun, pada menit 13, perbedaan temperatur kembali meningkat sehingga energy listrik yang dihasilkan semakin meningkatan. peningkatan temperature ini disebabkan oleh kalor yang diserap aluminium dari panas yang terbuang pada kompor masak yang tidak sebanding dengan perpindahan kalor dari aluminium ke lingkungan. ini terjadi karena penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan/perpindahan kalor kelingkungan. Demikian halnya dengan heatsink, peningkatan temperatur disebabkan oleh penyerapan kalor yang lebih cepat dari pada pembuangan kalor kelingkungan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
Dari hasil perancangan alat hingga pembuatan alat dan pengujianalat, maka dapat ditarik kesimpulan, antara lain:
1. Pada menit ke 3, tegangan yang terukur pada rangkaian sebesar 7 volt dan pada perbedaan temperature (∆T) 45 0c.
2. Led mulai menyala pada tegangan 7 volt dan semakin meningkat seiring tegangan yang meningkat.
5.2 Saran
Setelah dilakukan pengujian pada alat, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan saran untuk dilakukan terhadap penelitian selanjutnya:
1. Untuk penelitian selanjutnya, lebih teliti terhadap perhitungan perancangan alat karena ini sangat berdampak pada hasil pembuatan alat yang dikerjakan. 2. Untuk penelitian selanjutnya, lebih teliti dalam perancangan penyerapan
pembuangan panas yang lebih baik, atau dengan menggunakan pembuang panas yang lebih bagus seperti heat pump, agar perpindahan panas terhadap lingkungan lebih cepat, sehingga perbedaan temperature dapat dipertahankan. 3. Untuk penelitian selanjutnya, lebih memperhatikan bahan, alat dan komponen
