PEMANFAATAN MODUL TERMOELEKTRIK GENERATOR UNTUK MENGISI BATERAI PONSEL
oleh
Daniel Adven Andriyanto NIM : 612008012
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
PEMANFAATAN MODUL TERMOELEKTRIK GENERATOR UNTUK MENGISI BATERAI PONSEL
oleh
Daniel Adven Andriyanto NIM : 612008012
Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. Deddy Susilo, M.Eng.
PENYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : Daniel Adven Andriyanto
NIM : 612008012
JUDUL SKRIPSI : Pemanfaatan Modul Termoelektrik Generator Untuk Mengisi Baterai Ponsel
Menyatakan bahwa skripsi tersebut bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat didalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, Juli 2015
i
INTISARI
Sistem yang direalisasikan adalah suatu sistem yang memanfaatkan panas yang terbuang dari kompor gas portable, yang digunakan untuk memanaskan nesting atau rantang masak. Dengan menggunakan modul termoelektrik generator, energi panas dapat dikonversi menjadi energi listrik dengan memanfaatkan perbedaan temperatur. Dengan dasar itu skripsi ini bertujuan untuk merancang sistem pengisian baterai ponsel, menggunakan modul termoelektrik generator tipe TEP 1-12656-0.8.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa modul termoelektrik generator bisa menghasilkan tegangan 1 volt DC untuk posisi diatas dan 2,3 volt DC untuk posisi disamping. Keluaran sistem menghasilkan tegangan 4 volt DC ketika posisi alat diatas dan 5 volt DC ketika alat disamping, dan bisa digunakan untuk mengisi baterai ponsel
ii
ABSTRACT
The system is realized by utilizing of waste heat from a portable gas stove, which is used to heat the nesting. By using a thermoelectric generator module, heat can be converted into electrical energy by exploiting the temperature difference. With that basis this thesis aims to design mobile phone battery charging systems, using thermoelectric generator module type of TEP 1-12656-0.8.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan anugerah yang telah diberikan-Nya pada penulis. Sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia dan penyertaan yang diberikan-Nya
sehingga penulis bisa mengerjakan dan menyelesaikan skripsi dengan baik 2. Keluarga penulis bapak Djarmintoro, ibu Luntiah, mbak Ester dan
saudara-saudara saya yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih atas semangat dan motivasinya secara langsung maupun tidak langsung, dukungan dari kalian selalu membuatku bersemangat mengerjakan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. dan Deddy Susilo, M.Eng selaku pembimbing I dan pembimbing II. Terimakasih atas arahan, bimbingan dan pengajarannya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
4. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Vera, Mbak Dita, Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang serta Mas hari.
5. Arlinda yang selalu ada dalam susah senang, selalu memberi semangat dan mendoakan dalam kondisi apapun.
6. Bang deka, face, hendro, dung, gendud, eko, cesar, anak-anak 2009, dan yang lainnya yang selalu ada menemani hari-hari di lab skripsi.
7. Teman-teman seangkatan 2008 yang tidak bisa disebutkan satu persatu. 8. Temen-temen RCSM yang selalu ada dalam kondisi susah, senang, sedih,
dan bahagia.
iv
10. Dan berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih buat semuanya.
Sebagai kalimat penutup, penulis mengharapkan skripsi ini dapat member manfaat yang krusial bagi pihak yang membacanya. Karena kekurangan dan keterbatasan yang penulis miliki menjadikan skripsi ini jauh dari sempurna. Maka dari itu kritik dan saran yang membangun akan saya terima dengan besar hati
Salatiga, Juli 2015 Penulis
vi
3.3.1. Termoelektrik Generator TEP 1-12656-0.8 ... 21
3.4. Perancangan Perangkat Keras ... 24
3.4.1. Dc-dc Step Up Converter ... 24
3.4.2. USB Konektor ... 26
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 28
4.1. Pengujian Termoelektrik Generator ... 28
4.2. Pengujian Dc-dc Step Up Converter ... 33
4.3. Pengujian USB konektor ... 34
4.3. Pengujian Alat Keseluruhan ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 42
5.1. Kesimpulan ... 42
5.2. Saran Pengembangan ... 42
DAFTAR PUSTAKA ... 44
vii
Gambar 2.6. Efisiensi terhadap beda temperature dalam pengaruh ZT ... 12
Gambar 2.7. Termoelektrik Generator ... 13
Gambar 2.8. Termoelektrik Cooler ... 14
Gambar 2.9. Perbandingan efisiensi peltier dengan pembangkit daya yang lain ... 15
Gambar 2.10. Konfigurasi pin IC MAX 756 ... 15
Gambar 3.7. Termoelektrik generator TEP-1-12656-0.8 ... 22
Gambar 3.8. Grafik keluaran tegangan dengan beban V dan Th (T panas) terhadap variasi Tc (T dingin) ... 22
Gambar 3.9. Grafik keluaran arus dengan beban V dan Th (T panas) terhadap variasi Tc (T dingin) ... 23
Gambar 3.10. Grafik keluaran daya dengan beban V dan Th (T panas) terhadap variasi Tc (T dingin) ... 23
viii
Gambar 4.3. Grafik percobaan awal tanpa menggunakan heat sink dalam waktu yang
singkat dan keadaan nesting yang sudah panas ... 29
Gambar 4.4. Grafik percobaan awal menggunakan heat sink dalam waktu yang singkat dan keadaan nesting yang sudah panas... 30
Gambar 4.5. Grafik percobaan menggunakan heat sink dari awal memanaskan air perbedaan temperatur terhadap waktu ... 31
Gambar 4.6. Grafik percobaan menggunakan heat sink dari awal memanaskan nesting, perbedaan tegangan terhadap perbedaan temperatur ... 32
Gambar 4.7. Indikator dc-dc step up converter menyala, menandakan sudah bisa bekerja ... 32
Gambar 4.8. Pengujian dc-dc step up converter masukan 0.7 Volt ... 33
Gambar 4.9. Pengujian dc-dc step up converter masukan dan keluaran ... 33
Gambar 4.10. Rangkaian USB konektor ... 34
Gambar 4.11. Pengukuran tegangan pada data 1 dan data 2 USB konektor ... 34
Gambar 4.12. Indikator ponsel menyala proses pengisian baterai ... 35
Gambar 4.13. Grafik percobaan perbedaan temperatur terhadap waktu ... 36
Gambar 4.14. Grafik percobaan perbedaan tegangan pada keluaran TEG terhadap beda temperatur ... 37
Gambar 4.15. Grafik percobaan perbedaan temperatur tegangan masukan dc-dc step up converter terhadap perbedaan temperatur ... 37
Gambar 4.16. Grafik percobaan perbedaan tegangan keluaran dc-dc step up converter terhadap perbedaan temperature ... 38
Gambar 4.17. Grafik percobaan perbedaan arus terhadap perbedaan temperatur ... 38
Gambar 4.18. Grafik percobaan perbedaan tegangan terhadap perbedaan temperatur .. 39
Gambar 4.19. Grafik percobaan perbedaan tegangan terhadap perbedaan temperatur di samping ... .. 41
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Deskripsi pin IC MAX 756. ... 16
Tabel 2.2. Deskripsi pin USB female ... 16
Tabel 3.1. Spesifikasi TEP 1-12656-0.8 ... 21
Tabel 4.1. Percobaan awal tanpa menggunakan heat sink dalam waktu yang singkat dan keadaan nesting yang sudah panas ... 29
Tabel 4.2. Percobaan awal menggunakan heat sink dalam waktu yang singkat dan keadaan nesting yang sudah panas ... 30
Tabel 4.3. Percobaan menggunakan heat sink dari awal memanaskan air ... 31
Tabel 4.4. Percobaan keseluruhan alat ... 36
x
DAFTAR SINGKATAN
GPS Global Positioning System
EMF Electromotive Force TEG Thermoelectric Generator
TEC Thermoelectric Cooler
IC Integrated Circuit
USB Universal Serial Bus
