1
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1. Latar Belakang
Listrik bagi manusia di zaman modern merupakan kebutuhan yang besar
yang tidak bisa dihindarkan. Setiap orang pasti membutuhkan listrik untuk
melakukan kegiatan sehari – hari, tak terkecuali masyarakat Indonesia. Di Indonesia ada beberapa sumber energi yang dapat digunakan untuk
membangkitkan listrik yang dibedakan menjadi dua jenis. Pertama, pembangkit
listrik dengan kapasitas makro yang biasanya memanfaatkan air, uap, gas, nuklir,
dan lain – lain. Kedua, pembangkit listrik dengan kapasitas mikro yang salah satunya memanfaatkan energi panas [1]. Energi panas tersebut antara lain berasal
dari sinar matahari dan benda – benda yang melepaskan panas, seperti setrika dan knalpot kendaraan bermotor.
Walaupun pembangkit listrik tersebut hanya berkapasitas mikro, namun
pemakaian yang maksimal dalam jangka panjang dapat membantu menghemat
penggunaan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik berkapasitas makro.
Pembangkit listrik berkapasitas makro seharusnya hanya digunakan untuk
pemenuhan kebutuhan listrik berdaya besar saja. Sedangkan untuk pemenuhan
listrik berdaya kecil, seperti penerangan lampu, dapat memanfaatkan pembangkit
listrik berkapasitas mikro [1].
Ada beberapa penelitian yang berhubungan dengan pembangkit listrik
berkapasitas mikro yang bersumber dari energi panas. Penelitian yang pertama
menggunakan (TEC) thermoelectric cooling tipe TEC1–12705 dengan
memanfaatkan panas dari sinar matahari. Prototipe tersebut dibuat dengan lensa
fresnel sebagai pengumpul panas matahari, plat alumunium dengan permukaan
hitam sebagai penerima panas dan sistem pendingin dengan kecepatan alir alami
air. Hasil yang diperoleh yaitu tegangan maksimal 0,567 V dengan hambatan
beban 3 Ω sehingga daya maksimal 0,1 W [2]. Kedua, menggunakan TEG127– 50A dengan memanfaatkan panas dari knalpot mobil. Namun pengambilan data
dilakukan secara terpisah antara pengukuran temperatur dengan pengukuran
2
yang dicapai adalah sebesar 2,838 W dengan tegangan 4,262 V ketika beda
temperatur 126,6 0C [3].
Pada skripsi ini, penelitian dilakukan pada elemen (TEG) thermoelectric
generator tipe TEG127–40B, dan bukan menggunakan elemen thermoelectric
cooling yaitu sebuah perangkat yang mampu menghasilkan perbedaan temperatur
apabila dialiri arus listrik. Diharapkan dapat diperoleh energi listrik yang lebih
besar karena fungsi dari thermoelectric generator itu sendiri adalah sebagai
pembangkit listrik. Sedangkan penelitian pertama yang menggunakan
thermoelectriccooling sebagai pembangkit listrik sebenarnya kurang tepat karena
fungsi thermoelectric cooling tersebut justru menggunakan listrik untuk
memperoleh perbedaan temperatur.
Selain itu, dalam skripsi ini penelitian dilakukan langsung pada sumber
energi panas yang akan dimanfaatkan. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui
bahwa thermoelectric generator benar – benar dapat dimanfaatkan sebagai penghasil energi listrik yang berdaya guna atau tidak. Pada penelitian kedua,
pengambilan data tidak dilakukan langsung pada obyek sumber energi, melainkan
menggunakan obyek lain sebagai pengganti. Dalam kasus ini, penelitian terdahulu
yang seharusnya menggunakan panas dari knalpot mobil malah menggunakan
adjustable heater plate sebagai pengganti. Padahal, perlakuan ini dirasa dapat
berdampak karena permukaan knalpot mobil yang berbeda dengan permukaan
adjustable heater plate.
Oleh karena itu dalam skripsi ini dilakukan penelitian tentang karakteristik
thermoelectric generator apakah dapat digunakan sebagai penghasil energi listrik
yang berdaya guna atau tidak dengan menggunakan TEG127–40B dalam
pemanfaatan beberapa macam energi panas yang terbuang. Maka dari itu,
penelitian ini memang perlu dilakukan karena penelitian terdahulu dirasa masih
memiliki kekurangan.
1. 2. Spesifikasi
Berdasarkan surat tugas nomor : 03/I.3/FTEK/II/2012, tertanggal 20
Februari 2012 maka skripsi tentang penelitian karakteristik thermoelectric
generator memiliki beberapa spesifikasi sebagai berikut :
3
2. Thermoelectric generator diuji dengan menggunakan beberapa macam (2 – 3) energi panas yang terbuang serta variasi yang lain seperti hambatan beban dan
susunan TEG 127–40B.
3. Mengukur tegangan yang dihasilkan oleh thermoelectric generator dengan
multimeter saat mendapatkan panas dan tidak mendapatkan panas selama
periode tertentu.
4. Mengukur arus yang dihasilkan oleh thermoelectric generator dengan
multimeter saat mendapatkan panas dan tidak mendapatkan panas selama
periode tertentu.
5. Mengukur temperatur pada sisi panas dan sisi dingin thermoelectric generator
dengan termometer saat mendapatkan panas dan tidak mendapatkan panas
selama periode tertentu.
6. Hasil penelitian berupa beberapa grafik antara lain yaitu temperatur dengan
waktu, tegangan dengan arus, dan daya dengan perbedaan temperatur.
7. Menyimpulkan thermoelectric generator dapat digunakan sebagai sumber
energi listrik yang berdaya guna atau tidak.
1. 3. Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini terdiri dari lima bab yaitu Bab I. Pendahuluan, Bab II.
Dasar Thermoelectric Generator, Bab III. Perancangan dan Metode Penelitian,
Bab IV. Hasil Penelitian dan Analisis, Bab V. Penutup.
Isi dari bab – bab tersebut :
Bab I. Membahas tentang tujuan dan latar belakang masalah mengapa
manusia membutuhkan thermoelectric generator sebagai salah satu pembangkit
listrik. Selain itu juga berisi batasan – batasan permasalahan dari percobaan yang dilakukan dan garis besar penulisan dari skripsi.
Bab II. Membahas tentang teori – teori pendukung dari penelitian yang dilakukan antara lain mengenai konsep dan efek thermoelectric.
Bab III. Membahas tentang alat – alat yang digunakan untuk membantu
penelitian, rancangan percobaan untuk menguji pemanfaatan thermoelectric
4
Bab IV. Membahas tentang bagaimana cara pengujian dengan menggunakan
alat – alat yang diperlukan disertai juga dengan hasil – hasil percobaan yang telah dilakukan dan analisis terhadap hasil – hasil yang diperoleh.
Bab V. Membahas tentang kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan.
