UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PELTIER TEC 1 -12706
SUHU PANAS KOLEKTOR
PANAS MATAHARI
SUHU DINGIN SENSOR SUHU
BEBAN
MIKROKONTROLER
SENSOR TEGANGAN DAN ARUS
PC SINAR
MATAHARI
LCD
BAB III PERANCANGAN ALAT
3.1 Diagram Blok
Untuk memudahkan dan memahami dalam mempelajari cara kerja dari alat ini, maka dibuatlah perancangan alat berdasarkan diagram blok, dimana tiap blok
mempunyai dan fungsi tertentu antar blok yang satu dengan blok yang lainya saling berhubungan dan mendukung, Sistem ini dirancang dengan menggunakan
teknologi termoelektrik generator. Dimana teknologi ini diterapkan untuk memanfaatkan panas matahari. Sistem ini menggunakan sel peltier yang akan
dimanfaatkan sebagai penghasil energi listrik. Sel peltier bekerja ketika terjadi perbedaan temperature diantara ujung - ujung sel dan menghasilkan arus listrik.
Diagram blok rangkaian ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Berikut ini adalah prinsip kerja blok diagram yaitu ketika sinar matahari
datang, kemudian dikumpulkan oleh kolektor panas matahari. Kolektor meneruskan sinar ke sisi panas dari peltier. Sedangkan sisi dingin dihubungkan
dengan sistem pendingin agar dijaga suhunya konstan. Perubahan suhu dikedua sisi peltier akan dibaca oleh sensor suhu dan akan mengirimkanya ke
mikrokontroller. Sel peltier bekerja ketika terjadi beda temperatur sehingga menghasilkan
arus listrik dan tegangan. Besarnya arus listrik dan tegangan yang dihasilkan akan dibaca oleh sensor arus dan tegangan yang kemudian mengirimkannya ke
mikrokontroller. Semua data yang terukur akan dibaca oleh mikrokontroller melalui RS232 pada PC yang ditampilkan pada LCD. Mikrokontroller Atmega
8535 berfungsi sebagai alat bantu utama untuk mengumpulkan data – data pengukuran.
3.2 Sistem Pendingin
Mekanik sistem pendingin didesain dengan menggunakan bahan dasar heat sink. Heat sink digunakan untuk membantu pelepasan kalor pada sisi dingin sehingga
meningkatkan efesiensi dari modul tersebut. Potensi pembangkitan daya dari modul termoelektrik tunggal akan berbeda-beda bergantung pada ukuran ,
konstruksi dan perbedaan temperaturnya. Heatsink memiliki sirip yang berfungsi untuk melepaskan kalor. Bahanya terbuat dari bahan aluminium karena memiliki
kemampuan melepas atau mengurai panas dengan baik. Heat sink ini berfungsi untuk menjaga sisi dingin dari peltier ..
Heatsink akan menyerap panas yang masuk ke sisi dingin peltier dan membuangnya ke lingkungan. Sehingga panas yang masuk bisa langsung
terbuang kelingkungan, sehingga sisi dingin peltier tetap rendah. Sesuai dengan perpindahan panas secara konveksi dapat dihitung kalor yang dibuang oleh
heatsink sesuai dengan rumus; Q = h A
∆T Dimana Q adalah kalor panas yang masuk atau panas yang keluar W; h
merupakan koefisien pindah panas Wm
2
K; A adalah luas permukaan pindah panas m
2
sebesar 0,044 m
2
yang merupakan luas permukan heatsink, ∆T adalah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA perbedaan temperature antara pendingin dengan lingkungan K dan x merupakan
tebal dari aluminium heatsink.
� �
= h A ∆T
Untuk menentukan besarnya koefisien pindah panas aluminium dapat menggunakan rumus berikut ini;
h =
� �
� �
=
238 � ��
⁄ 0,10
�
. 0,044 m
2
. 303-300K
� �
= 314,16 W Maka kalor yang dapat dibuang oleh sistem pendingin setiap detiknya adalah
314,16 W. Dengan begitu dapat mempertahankan suhu pada sisi peltier tetap rendah. Hal ini dapat berguna untuk menjaga perbedaan temperature tetap terjaga
besar.
3.3 Sistem Pemanas
