Keterangan: q
j
= Efek joule panas joule [Watt]
I = Arus [Ampere]
R = Tahanan [Ohm]
3. Efek Konduksi
Panas akan merambat secara konduksi dari permukaan yang panas ke permukaan yang dingin. Perambatan tersebut bersifat irreversible dan disebut efek
konduktivitas. Besarnya perambatan tersebut dinyatakan dalam persamaan
[4][6][9][11][14][15][17][19][21]
: q
c
= U.T
h
-T
c
………………..…………………………. 2.5 Keterangan:
q
c
= Laju aliran kalor sisi dingin [Watt]
U = Konduktivitas termal [WattK]
T
h
= Temperatur sisi panas [K]
T
c
= Temperatur sisi dingin [K]
4. Efek Peltier
Pada saat arus mengalir melalui termokopel, temperatur sisi panas dan dingin akan berubah dan panas akan diserap pada satu permukaan, sementara
permukaan yang lainnya akan membuang panas. Jika sumber arus dibalik, maka permukaan yang panas menjadi dingin dan sebaliknya. Gejala ini disebut efek
peltier yang merupakan dasar pendinginan termoelektrik. Dari percobaan diketahui bahwa perpindahan panas sebanding terhadap arus yang mengalir.
Persamaan dari efek adalah sebagai berikut
[4][6][9][11][14][15][17][19][21]
: ……………………………………………….…. 2.6
Keterangan: = Koefisien peltier
[Volt] q = Laju perpindahan panas
[Watt] I = Arus
[Ampere]
5. Efek Thomson
Pada tahun 1854 seorang berkebangsaan Inggris yang bernama William Thomson mengemukakan hasil penelitiannya bahwa terdapat penyerapan atau
pengeluaran panas bolak-balik dalam konduktor homogen yang terkena perbedaan panas dan perbedaan listrik secara simultan. Koefisien Thomson dapat dinyatakan
dalam persamaan berikut
[4][6][9][11][14][15][17][19][21]
: ……………………………..................…..………. 2.7
Keterangan: = Koefisien Thomson
[VoltK q
h
= Laju aliran kalor sisi panas [Watt]
I = Arus [Ampere]
= Perbedaan temperature [K]
2.1.6 Perhitungan Pendinginan Sistem Termoelektrik
Bahan termoelektrik adalah semikonduktor yang merupakan benda padat atau logam yang mempunyai nilai-nilai diantaranya nilai resistansi konduktor dan
isolator. Sisi dingin menyerap panas dari produk yang dikondisikan, bagian ini sama fungsinya dengan evaporator pada sistem pendinginan kompresi uap. Sisi
panas mengeluarkan atau membuang panas ke luar, bagian ini sama fungsinya dengan kondensor
[4][6][9][11][14][15][17][19][21]
.
Sama halnya dengan kondensor yang menggunakan sirip-sirip untuk mempercepat pembuangan panasnya, termoelektrik pada sisi panas juga
ditambahkan dengan peredam panas untuk mempercepat proses pembuangan panas. Sumber arus searah pada termoelektrik sama fungsinya dengan kompresor
pada sistem kompresi uap. Pengeluaran dan penyerapan panas hanya terjadi pada kedua sisi batas, besarnya kalor yang diserap dan dikeluarkan adalah sebagai
berikut
[4][6][9][11][14][15][17][19][21]
: q
h
=2.α.T
c
.I –I
2
R2 –kT
h
-T
c
………………………………………. 2.8 q
c
=2α.T
h
.I –K.ΔT + ½ . I
2
.R ..………………….…………..………. 2.9 Keterangan:
q
h
= laju aliran kalor sisi panas [Watt]
q
c
= laju aliran kalor sisi dingin [Watt]
ΔT = Perbedaan temperatur
[K] 2α
= Kekuatan termoelektrik dari 2 material [VoltK]
R = Tahanan total
[Ohm] K
= Konduktifitas termal dari 2 material [WattK]
I = Arus yang mengalir
[Ampere] T
h
= Temperatur sisi panas [K]
T
c
= Temperatur sisi dingin [K]
a. Luas permukaan elemen
Luas permukaan elemen dapat dihitung dengan persamaan berikut
[4][6][9][11][14][15][17][19][21]
: ……………….…………………… ………………..……. 10
Kategori