TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi sangat dipengaruhi oleh kemajuan dalam bidang
teknologi energi listrik. Ilmu pengetahuan dalam bidang fisika, kimia, dan
matematika mendasari ini semua. Ilmu pengetahuan tidak akan ada gunanya apabila
tidak dimanfaatkan untuk kesejahteraan masyarakat. Energi listrik yang berperan
penting dalam perkembangan teknologi masih kurang memenuhi untuk kebutuhan
terutama dalam bidang komunikasi masyarakat di daerah pedalaman atau di daerah
pelosok. Untuk mengatasi kebutuhan akan energi listrik untuk menunjang
kebutuhan peralatan komunikasi masyarakat terutama di daerah terpencil yang
belum ada persediaan energi listrik.
Maka energi listrik yang berasal dari thermoelectric module dapat kita
manafaatkan sebagai salah satu energi listrik alternatif untuk memenuhi kebutuhan
peralatan komunikasi masyarakat. Dengan pemanfaatan energi panas dan dingin
yang melimpah dan tersedia dimana-mana, dapat kita manfaatkan sebagai energi
untuk membangkitkan energi listrik untuk charger peralatan telekomunikasi seperti
handphone.
Thermoelctric sendiri adalah suatu efek yang mengkorversikan secara
langsung energi kalor menjadi energi listrik dan sebaliknya. Pemberian suhu pada
kedua permukaan thermoelectric dapat mengakibatkan terjadinya suatu beda
tegangan (seebeck effect). Sebaliknya, jika dikenakan suatu tegangan pada
thermoelectric ini maka akan menghasilkan perbedaan suhu pada kedua
permukaannya (peltier effect).
Dengan pemanfaatan beda tegangan yang terjadi pada thermoelectric
(seeback effect). Thermoelectric modul dapat kita manfaatkan sebagai
thermoelectric generator yang dapat menghasilkan energi listrik. Maka, dapat kita
manfaatkan sebagai sumber energi listrik dalam pengisian baterai pada handphone.
Dengan dasar dan alasan tersebut maka penulis terdorong untuk melakukan
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
1
penelitian dengan judul :” Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove) Sebagai
Sumber Energi Alternatif Charger Handphone”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan pengamatan penulis maka dapat di rumuskan permasalahan
atau hambatan yang dihadapi dalam pengolahan data tersebut adalah sebagai
berikut:
1. Bagaimana membuat alat charger handphone sebagai pembangkit
energi listrik dengan memanfaatkan thermoelectric generator ?
2. Bagaimana membangun dan memperhitungkan sistem pada alat
sehingga dapat mengisi baterai handphone ?
3. Bagaimana menetukan pengujian alat yang sesuai?
1.3 Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan
semula, dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan
pembahasan. Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai beriku:
1. Alat yang digunakan adalah thermoelectric generator.
2. Memanfaatkan api lilin untuk mensimulasikan kompor untuk memberi
perbedaan suhu diantara dua sisi thermoelectric modul.
3. Tegangan yang dihasilkan adalah tegangan Direct Current (DC).
4. Jenis handphone yang di gunakan dalam penelitian ini adalah
handphone merk vion c100
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat charger handphone dengan
memanfaatkan thermoelectric generator sebagai energi alternatif yang terbarukan.
Sehingga dapat dimanfaatkan oleh masyarakat yang belum terjangkau oleh aliran
listrik Perusahaan Listrik Negara (PLN) untuk memenuhi kebutuhan dalam
bidang komunikasi.
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
2
1.5 Metodologi
Metode pelaksanaan yang digunakan dalam menyusun tugas akhir dengan
judul “Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove) Sebagai Sumber Energi
Alternatif Charger Handphone” sebagai berikut:
1.5.1
Metodologi Pengumpulan Data
Pengumpulan data merupakan metode yang akan penulis terapkan untuk
analisis data yang lebih komprehensif untuk mengetahui beberapa permasalahan
yang terjadi:
a. Observasi
Metode pengumpulan data dengan jalan pengamatan secara langsung
maupun tidak langsung terhadap perancangan dan pembuatan.
b. Interview
Interview adalah metode pengumpulan data dengan melakukan konsultasi
langsung kepada pembimbing, dosen yang bersangkutan mengenai objek maupun
kepada pihak-pihak yang memiliki informasi yang dibutuhkan, sehingga dapat
membantu dan memberikan penjelasan tentang konsep energi alternatif dari energi
panas (Thermoelectric Generator) yang sedang diuji.
c. Studi Pustaka
Penulis akan melakukan pengumpulan bahan-bahan yang berkaitan dengan
judul skripsi melalui pustaka-pustaka yang telah ada seperti buku, jurnal dan artikel
untuk memberikan referensi dalam pembangunan system yang efektif dan efisien.
1.5.1. Perancangan Sistem
Proses perancangan sistem dilakukan dengan merancang, mendisain dan
membuat alat yang sesuai sehingga alat dapat mengisi baterai pada handphone.
Yaitu dengan membuat penyangga charger, pembuatan sistem pada charger
tersebut dan pembuatan katrol sebagai penggerak generator.
1.5.2 Pengujian
Pengujian hasil pembuatan aplikasi dilakukan secara berulang kali agar
mengetahui apakah aplikasi telah sesuai dengan perancangan yang telah dibuat.
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
3
TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE)
SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
CHARGER HANDPHONE
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo
201010130311051
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNEVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
2015
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
i
TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE)
SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
CHARGER HANDPHONE
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Teknik
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo
201010130311051
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNEVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
2015
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI
SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo
201010130311051
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Drs. Budhi Priyanto, M.Si.
NIDN: 026106701
Pembimbing II
Ir. Nurhadi, MT.
NIDN: 0731126202
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI
SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
Benof arya Sahadewo
201010130311051
Tanggal Ujian : 2 Mei 2015
Periode Wisuda : Mei 2015
Disetujui oleh :
1.
Drs. Budhi Priyanto, M.Si.
NIDN: 026106701
(Pembimbing I)
2.
Ir. Nurhadi, MT.
NIDN: 0731126202
(Pembimbing II)
3.
Dr. Ir.Ermanu Azizul H., MT.
NIDN: 0705056501
(Penguji I)
4.
Ilham Pakaya, ST
NIDN: 0717018801
(Penguji II)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik ELektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.
NIDN: 0718036502
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA
: Benof arya Sahadewo
Tempat/Tgl Lahir
: Lumajang/03 November 1991
NIM
: 201010130311051
FAK./JUR.
: TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE” beserta seluruh isinya adalah karya saya
sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya,
kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian
ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada
klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala
bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 8 Mei 2015
Yang Membuat Pernyataan
(Benof arya Sahadewo)
Mengetahui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. Budhi Priyanto, M.Si.
NIDN: 026106701
Ir. Nurhadi, MT.
NIDN: 0731126202
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan skirpsi ini dilakukan
dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Malang. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari pihak, dari
masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi penulis
untuk menyeleseikan skripsi ini. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Drs. Budhi Priyanto, M.Si. dan Ir. Nurhadi, MT. selaku pembimbing tugas
akhir yang telah memberi ilmu, bantuan, serta sumbang sarannya yang
sangat membantu saya;
2.
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang;
3.
Orang tua penulis, Subandi Musikah dan Sriwitoyah yang telah
memberikan bantuan dan dukungan yang tak terkira selam seumur hidup
penulis hingga penulis sampai ke tahap ini;
4.
Kakak penulis, Arik Rahmadyan Permadi dan Finten Bagus Wicaksono
yang senantiasa terus mendukung penulis untuk menyeleseikan skripsi ini;
5.
Ari dan Feri yang dengan cara gilanya, secara langsung mendukung dan
memberi semangat penulis agar dapat menyelesikan skripsi ini;
6.
Rekan kos F39A, rekan kos 88B dan keluarga kontrakan cusex di Jember
yang senantiasa mendukung dan membantu penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini;
7.
Rekan kuliah UMM yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu;
8.
Rekan Honda Tiger Club Indonesia, terutama rekan Lumajang Tiger Club
yang selalu menyediakan tempat untuk merefresh fikiran akibat skripsi;
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
vi
Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan Membalas
segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini
membawa manfaat bagi perkembangan Thermoelement di masa
mendatang.
Malang, 7 Mei 2015
Penulis
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah SWT karena hanya
dengan rahmat, hidayah dan inayah-Nya kami dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan judul :
” TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI
SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE”
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, kami berpegang pada teori yang pernah kami
dapatkan dan bimbingan dari dosen pembimbing tugas akhir, Tugas akhir ini
merupakan salah satu syarat akademi untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST)
di Fakultas Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Malang.
Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada perancangan dan
pembuatan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, besar harapan kami untuk
menerima saran dan kritik dari para pembaca. Semoga laporan ini dapat
memberikan manfaat bagi para mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang
pada umumnya dan dapat memberikan nilai lebih untuk para pembaca pada
khususnya.
Malang, 7 Mei 2015
Penyusun
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
viii
Daftar Isi
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
iii
LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................
iv
ABSTRAK .......................................................................................................
v
ABSTRACT .......................................................................................................
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ..........................................................................
vii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
ix
DAFTAR ISI ....................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xiv
DAFTAR GRAFIK ..........................................................................................
xv
Bab I .................................................................................................................
1
PENDAHULUAN............................................................................................
1
1.1.Latar Belakang ...........................................................................................
1
1.2.Rumusan Masalah......................................................................................
2
1.3.Batasan Masalah.........................................................................................
2
1.4.Tujuan Penelitian .......................................................................................
2
1.5.Metodologi .................................................................................................
3
1.5.1.Metodologi Pengumpulan Data ..........................................................
3
Bab II................................................................................................................
4
LANDASAN TEORI .......................................................................................
4
2.1.Dasar Thermoelectric .................................................................................
4
2.1.1.Efek Thermoelectric ...........................................................................
4
2.1.2.Seebeck Effect .....................................................................................
4
2.1.3.Peltier Effect .......................................................................................
5
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
ix
2.1.4.Teori Thermoelectric ..........................................................................
6
2.1.5.Modul Thermoelectric ........................................................................
7
2.2.Heat Sink (Perangkat Pendingin) ...............................................................
9
2.3.Baterai ........................................................................................................
11
2.3.1.Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use Only) .....................
11
2.3.2.Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable) ..........................
12
Bab III ..............................................................................................................
15
PERANCANGAN SISTEM ............................................................................
15
3.1.Instalasi Alat Pengujian..............................................................................
15
3.2.Bagian-Bagian Perancangan Alat ..............................................................
16
3.3.Perancangan Alat .......................................................................................
21
3.4.Prinsip Kerja Alat .......................................................................................
21
Bab IV ..............................................................................................................
23
HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN ...........................................................
23
4.1.Pendahuluan ...............................................................................................
23
4.2.Pengujian Alat Thermoelectric Generator .................................................
24
4.3.Langkah Pengujian .....................................................................................
25
4.4.Hasil dan Analisa Pengujian ......................................................................
29
4.4.1.Hasil dan Analisa Pengujian Pertama ..............................................
29
4.4.2.Hasil dan Analisa Pengujian Kedua .................................................
31
4.4.3.Hasil dan Analisa Pengujian Ketiga.................................................
34
4.4.4.Hasil dan Analisa Pengujian Keempat .............................................
35
4.4.5.Analisa Pengujian Keseluruhan .......................................................
37
Bab V ...............................................................................................................
39
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................
39
5.1.Kesimpulan ................................................................................................
39
5.2.Saran...........................................................................................................
40
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
x
Daftar Pustaka ..................................................................................................
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xi
41
Daftar Gambar
Gambar 2.1. Ilustrasi seebeck effect .................................................................
5
Gambar 2.2. Ilustrasi peltier effect ...................................................................
5
Gambar 2.3. Komponen thermoelectric generator...........................................
9
Gambar 2.4. Bentuk heatsink ...........................................................................
10
Gambar 2.5. Ilustrasi pembuangan panas heatsink ..........................................
10
Gambar 2.6. Jenis baterai primer (sekali pakai) ...............................................
12
Gambar 2.7. Jenis baterai sekunder (isi ulang) ................................................
13
Gambar 3.1. Desain perancangan alat ..............................................................
15
Gambar 3.2. Blok diagram perancangan alat ...................................................
15
Gambar 3.3. Bagian pemanas charger .............................................................
16
Gambar 3.4. Lempeng besi ..............................................................................
17
Gambar 3.5. Thermoelectric module ................................................................
17
Gambar 3.6. Bagian pendingin charger ...........................................................
18
Gambar 3.7. Macam-macam baterai Li-ion .....................................................
19
Gambar 3.8. Avometer .....................................................................................
20
Gambar 3.9. Multimeter ...................................................................................
20
Gambar 3.10. Diagram alur pengujian .............................................................
21
Gambar 4.1. Perancangan charger handphone ................................................
23
Gambar 4.2. Charger handphone tenaga thermoelectric generator.................
24
Gambar 4.3. Penggunaan suhu ruangan. ..........................................................
25
Gambar 4.4. Peletakan api saat pengambilan data kedua ................................
26
Gambar 4.5. Peletakan api saat pengambilan data ketiga ................................
26
Gambar 4.6. Peletakan api saat pengambilan data keempat ............................
27
Gambar 4.7. Peletakan api saat pengambilan data kelima ...............................
27
Gambar 4.8. Peletakan api saat pengambilan data keenam .............................
27
Gambar 4.9. Peletakan api saat pengambilan data ketujuh ..............................
28
Gambar 4.10. Peletakan api saat pengambilan data kedelapan ........................
28
Gambar 4.11. Peletakan api saat pengambilan data kesembilan ......................
28
Gambar 4.12. Peletakan api saat pengambilan data kesepuluh ........................
29
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xii
Daftar Tabel
Tabel 2.1. Properties untuk modul thermoelectric ..........................................
7
Tabel 3.1. Spesifikasi TEC1-12706 .................................................................
17
Tabel 4.1. Hasil percobaan pertama .................................................................
30
Tabel 4.2. Hasil percobaan kedua ....................................................................
32
Tabel 4.3. Hasil percobaan ketiga ....................................................................
34
Tabel 4.4. Hasil percobaan keempat ................................................................
36
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xiii
Daftar Grafik
Grafik 4.1. Hasil percobaan pertama................................................................
31
Grafik 4.2. Hasil percobaan kedua ...................................................................
33
Grafik 4.3. Hasil percobaan ketiga ...................................................................
35
Grafik 4.4. Hasil percobaan keempat ...............................................................
36
Grafik 4.5. Hasil percobaan keseluruhan .........................................................
37
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xiv
Daftar Pustaka
1. Trianto Bayu, 2008, Pengujian Thermoelectric generator. Universitas Indonesia
2. Tai-ko David Shaw, 1966, The optimized performance of a thermoelectric generator
with the Thomson effect
3. L. J. Ybarondo dan J. E. Sunderland, 1962, Effect of surface heat transfer
on the performence of a thermoelectric generator.
4. Alexander Wijaya, Rudy Soenoko, Slamet Wahyudi, Pengaruh Rangkaian Seri Paralel Sel Peltier Dan Beda Temperatur Terhadap Daya Listrik Yang Dihasilkan Sel
Peltier. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
5. Saifudin, Jaya Arman, Prasetyo Eka, 2014, Rancang Bangun Battery Charger
Menggunakan Metode PI Controler Untuk Daerah Terpencil. Jurusan Teknik Elektro
Industri Departemen Teknik Elektro Politeknik Elektronika Surabaya.
6. Wirawan Rio, 2012, Analisa Heat Pipe Pada Thermoelectric Generator. Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Unive
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xv
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi sangat dipengaruhi oleh kemajuan dalam bidang
teknologi energi listrik. Ilmu pengetahuan dalam bidang fisika, kimia, dan
matematika mendasari ini semua. Ilmu pengetahuan tidak akan ada gunanya apabila
tidak dimanfaatkan untuk kesejahteraan masyarakat. Energi listrik yang berperan
penting dalam perkembangan teknologi masih kurang memenuhi untuk kebutuhan
terutama dalam bidang komunikasi masyarakat di daerah pedalaman atau di daerah
pelosok. Untuk mengatasi kebutuhan akan energi listrik untuk menunjang
kebutuhan peralatan komunikasi masyarakat terutama di daerah terpencil yang
belum ada persediaan energi listrik.
Maka energi listrik yang berasal dari thermoelectric module dapat kita
manafaatkan sebagai salah satu energi listrik alternatif untuk memenuhi kebutuhan
peralatan komunikasi masyarakat. Dengan pemanfaatan energi panas dan dingin
yang melimpah dan tersedia dimana-mana, dapat kita manfaatkan sebagai energi
untuk membangkitkan energi listrik untuk charger peralatan telekomunikasi seperti
handphone.
Thermoelctric sendiri adalah suatu efek yang mengkorversikan secara
langsung energi kalor menjadi energi listrik dan sebaliknya. Pemberian suhu pada
kedua permukaan thermoelectric dapat mengakibatkan terjadinya suatu beda
tegangan (seebeck effect). Sebaliknya, jika dikenakan suatu tegangan pada
thermoelectric ini maka akan menghasilkan perbedaan suhu pada kedua
permukaannya (peltier effect).
Dengan pemanfaatan beda tegangan yang terjadi pada thermoelectric
(seeback effect). Thermoelectric modul dapat kita manfaatkan sebagai
thermoelectric generator yang dapat menghasilkan energi listrik. Maka, dapat kita
manfaatkan sebagai sumber energi listrik dalam pengisian baterai pada handphone.
Dengan dasar dan alasan tersebut maka penulis terdorong untuk melakukan
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
1
penelitian dengan judul :” Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove) Sebagai
Sumber Energi Alternatif Charger Handphone”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan pengamatan penulis maka dapat di rumuskan permasalahan
atau hambatan yang dihadapi dalam pengolahan data tersebut adalah sebagai
berikut:
1. Bagaimana membuat alat charger handphone sebagai pembangkit
energi listrik dengan memanfaatkan thermoelectric generator ?
2. Bagaimana membangun dan memperhitungkan sistem pada alat
sehingga dapat mengisi baterai handphone ?
3. Bagaimana menetukan pengujian alat yang sesuai?
1.3 Batasan Masalah
Agar tujuan dari tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan
semula, dibutuhkan suatu batasan-batasan yang jelas guna mengarahkan
pembahasan. Batasan-batasan masalah tersebut adalah sebagai beriku:
1. Alat yang digunakan adalah thermoelectric generator.
2. Memanfaatkan api lilin untuk mensimulasikan kompor untuk memberi
perbedaan suhu diantara dua sisi thermoelectric modul.
3. Tegangan yang dihasilkan adalah tegangan Direct Current (DC).
4. Jenis handphone yang di gunakan dalam penelitian ini adalah
handphone merk vion c100
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat charger handphone dengan
memanfaatkan thermoelectric generator sebagai energi alternatif yang terbarukan.
Sehingga dapat dimanfaatkan oleh masyarakat yang belum terjangkau oleh aliran
listrik Perusahaan Listrik Negara (PLN) untuk memenuhi kebutuhan dalam
bidang komunikasi.
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
2
1.5 Metodologi
Metode pelaksanaan yang digunakan dalam menyusun tugas akhir dengan
judul “Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove) Sebagai Sumber Energi
Alternatif Charger Handphone” sebagai berikut:
1.5.1
Metodologi Pengumpulan Data
Pengumpulan data merupakan metode yang akan penulis terapkan untuk
analisis data yang lebih komprehensif untuk mengetahui beberapa permasalahan
yang terjadi:
a. Observasi
Metode pengumpulan data dengan jalan pengamatan secara langsung
maupun tidak langsung terhadap perancangan dan pembuatan.
b. Interview
Interview adalah metode pengumpulan data dengan melakukan konsultasi
langsung kepada pembimbing, dosen yang bersangkutan mengenai objek maupun
kepada pihak-pihak yang memiliki informasi yang dibutuhkan, sehingga dapat
membantu dan memberikan penjelasan tentang konsep energi alternatif dari energi
panas (Thermoelectric Generator) yang sedang diuji.
c. Studi Pustaka
Penulis akan melakukan pengumpulan bahan-bahan yang berkaitan dengan
judul skripsi melalui pustaka-pustaka yang telah ada seperti buku, jurnal dan artikel
untuk memberikan referensi dalam pembangunan system yang efektif dan efisien.
1.5.1. Perancangan Sistem
Proses perancangan sistem dilakukan dengan merancang, mendisain dan
membuat alat yang sesuai sehingga alat dapat mengisi baterai pada handphone.
Yaitu dengan membuat penyangga charger, pembuatan sistem pada charger
tersebut dan pembuatan katrol sebagai penggerak generator.
1.5.2 Pengujian
Pengujian hasil pembuatan aplikasi dilakukan secara berulang kali agar
mengetahui apakah aplikasi telah sesuai dengan perancangan yang telah dibuat.
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
3
TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE)
SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
CHARGER HANDPHONE
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo
201010130311051
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNEVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
2015
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
i
TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE)
SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
CHARGER HANDPHONE
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Teknik
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo
201010130311051
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNEVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
2015
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI
SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
Benof arya Sahadewo
201010130311051
Diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing I
Drs. Budhi Priyanto, M.Si.
NIDN: 026106701
Pembimbing II
Ir. Nurhadi, MT.
NIDN: 0731126202
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI
SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
Benof arya Sahadewo
201010130311051
Tanggal Ujian : 2 Mei 2015
Periode Wisuda : Mei 2015
Disetujui oleh :
1.
Drs. Budhi Priyanto, M.Si.
NIDN: 026106701
(Pembimbing I)
2.
Ir. Nurhadi, MT.
NIDN: 0731126202
(Pembimbing II)
3.
Dr. Ir.Ermanu Azizul H., MT.
NIDN: 0705056501
(Penguji I)
4.
Ilham Pakaya, ST
NIDN: 0717018801
(Penguji II)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik ELektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT.
NIDN: 0718036502
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA
: Benof arya Sahadewo
Tempat/Tgl Lahir
: Lumajang/03 November 1991
NIM
: 201010130311051
FAK./JUR.
: TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “TEG STOVE
(THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI SUMBER ENERGI
ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE” beserta seluruh isinya adalah karya saya
sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya,
kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian
ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada
klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala
bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang, 8 Mei 2015
Yang Membuat Pernyataan
(Benof arya Sahadewo)
Mengetahui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. Budhi Priyanto, M.Si.
NIDN: 026106701
Ir. Nurhadi, MT.
NIDN: 0731126202
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan skirpsi ini dilakukan
dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Malang. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari pihak, dari
masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi penulis
untuk menyeleseikan skripsi ini. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Drs. Budhi Priyanto, M.Si. dan Ir. Nurhadi, MT. selaku pembimbing tugas
akhir yang telah memberi ilmu, bantuan, serta sumbang sarannya yang
sangat membantu saya;
2.
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Malang;
3.
Orang tua penulis, Subandi Musikah dan Sriwitoyah yang telah
memberikan bantuan dan dukungan yang tak terkira selam seumur hidup
penulis hingga penulis sampai ke tahap ini;
4.
Kakak penulis, Arik Rahmadyan Permadi dan Finten Bagus Wicaksono
yang senantiasa terus mendukung penulis untuk menyeleseikan skripsi ini;
5.
Ari dan Feri yang dengan cara gilanya, secara langsung mendukung dan
memberi semangat penulis agar dapat menyelesikan skripsi ini;
6.
Rekan kos F39A, rekan kos 88B dan keluarga kontrakan cusex di Jember
yang senantiasa mendukung dan membantu penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini;
7.
Rekan kuliah UMM yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu;
8.
Rekan Honda Tiger Club Indonesia, terutama rekan Lumajang Tiger Club
yang selalu menyediakan tempat untuk merefresh fikiran akibat skripsi;
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
vi
Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan Membalas
segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini
membawa manfaat bagi perkembangan Thermoelement di masa
mendatang.
Malang, 7 Mei 2015
Penulis
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada Allah SWT karena hanya
dengan rahmat, hidayah dan inayah-Nya kami dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan judul :
” TEG STOVE (THERMOELECTRIC GENERATOR STOVE) SEBAGAI
SUMBER ENERGI ALTERNATIF CHARGER HANDPHONE”
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, kami berpegang pada teori yang pernah kami
dapatkan dan bimbingan dari dosen pembimbing tugas akhir, Tugas akhir ini
merupakan salah satu syarat akademi untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST)
di Fakultas Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Malang.
Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada perancangan dan
pembuatan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, besar harapan kami untuk
menerima saran dan kritik dari para pembaca. Semoga laporan ini dapat
memberikan manfaat bagi para mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang
pada umumnya dan dapat memberikan nilai lebih untuk para pembaca pada
khususnya.
Malang, 7 Mei 2015
Penyusun
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
viii
Daftar Isi
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
iii
LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................
iv
ABSTRAK .......................................................................................................
v
ABSTRACT .......................................................................................................
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ..........................................................................
vii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
ix
DAFTAR ISI ....................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xiv
DAFTAR GRAFIK ..........................................................................................
xv
Bab I .................................................................................................................
1
PENDAHULUAN............................................................................................
1
1.1.Latar Belakang ...........................................................................................
1
1.2.Rumusan Masalah......................................................................................
2
1.3.Batasan Masalah.........................................................................................
2
1.4.Tujuan Penelitian .......................................................................................
2
1.5.Metodologi .................................................................................................
3
1.5.1.Metodologi Pengumpulan Data ..........................................................
3
Bab II................................................................................................................
4
LANDASAN TEORI .......................................................................................
4
2.1.Dasar Thermoelectric .................................................................................
4
2.1.1.Efek Thermoelectric ...........................................................................
4
2.1.2.Seebeck Effect .....................................................................................
4
2.1.3.Peltier Effect .......................................................................................
5
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
ix
2.1.4.Teori Thermoelectric ..........................................................................
6
2.1.5.Modul Thermoelectric ........................................................................
7
2.2.Heat Sink (Perangkat Pendingin) ...............................................................
9
2.3.Baterai ........................................................................................................
11
2.3.1.Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use Only) .....................
11
2.3.2.Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable) ..........................
12
Bab III ..............................................................................................................
15
PERANCANGAN SISTEM ............................................................................
15
3.1.Instalasi Alat Pengujian..............................................................................
15
3.2.Bagian-Bagian Perancangan Alat ..............................................................
16
3.3.Perancangan Alat .......................................................................................
21
3.4.Prinsip Kerja Alat .......................................................................................
21
Bab IV ..............................................................................................................
23
HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN ...........................................................
23
4.1.Pendahuluan ...............................................................................................
23
4.2.Pengujian Alat Thermoelectric Generator .................................................
24
4.3.Langkah Pengujian .....................................................................................
25
4.4.Hasil dan Analisa Pengujian ......................................................................
29
4.4.1.Hasil dan Analisa Pengujian Pertama ..............................................
29
4.4.2.Hasil dan Analisa Pengujian Kedua .................................................
31
4.4.3.Hasil dan Analisa Pengujian Ketiga.................................................
34
4.4.4.Hasil dan Analisa Pengujian Keempat .............................................
35
4.4.5.Analisa Pengujian Keseluruhan .......................................................
37
Bab V ...............................................................................................................
39
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................
39
5.1.Kesimpulan ................................................................................................
39
5.2.Saran...........................................................................................................
40
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
x
Daftar Pustaka ..................................................................................................
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xi
41
Daftar Gambar
Gambar 2.1. Ilustrasi seebeck effect .................................................................
5
Gambar 2.2. Ilustrasi peltier effect ...................................................................
5
Gambar 2.3. Komponen thermoelectric generator...........................................
9
Gambar 2.4. Bentuk heatsink ...........................................................................
10
Gambar 2.5. Ilustrasi pembuangan panas heatsink ..........................................
10
Gambar 2.6. Jenis baterai primer (sekali pakai) ...............................................
12
Gambar 2.7. Jenis baterai sekunder (isi ulang) ................................................
13
Gambar 3.1. Desain perancangan alat ..............................................................
15
Gambar 3.2. Blok diagram perancangan alat ...................................................
15
Gambar 3.3. Bagian pemanas charger .............................................................
16
Gambar 3.4. Lempeng besi ..............................................................................
17
Gambar 3.5. Thermoelectric module ................................................................
17
Gambar 3.6. Bagian pendingin charger ...........................................................
18
Gambar 3.7. Macam-macam baterai Li-ion .....................................................
19
Gambar 3.8. Avometer .....................................................................................
20
Gambar 3.9. Multimeter ...................................................................................
20
Gambar 3.10. Diagram alur pengujian .............................................................
21
Gambar 4.1. Perancangan charger handphone ................................................
23
Gambar 4.2. Charger handphone tenaga thermoelectric generator.................
24
Gambar 4.3. Penggunaan suhu ruangan. ..........................................................
25
Gambar 4.4. Peletakan api saat pengambilan data kedua ................................
26
Gambar 4.5. Peletakan api saat pengambilan data ketiga ................................
26
Gambar 4.6. Peletakan api saat pengambilan data keempat ............................
27
Gambar 4.7. Peletakan api saat pengambilan data kelima ...............................
27
Gambar 4.8. Peletakan api saat pengambilan data keenam .............................
27
Gambar 4.9. Peletakan api saat pengambilan data ketujuh ..............................
28
Gambar 4.10. Peletakan api saat pengambilan data kedelapan ........................
28
Gambar 4.11. Peletakan api saat pengambilan data kesembilan ......................
28
Gambar 4.12. Peletakan api saat pengambilan data kesepuluh ........................
29
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xii
Daftar Tabel
Tabel 2.1. Properties untuk modul thermoelectric ..........................................
7
Tabel 3.1. Spesifikasi TEC1-12706 .................................................................
17
Tabel 4.1. Hasil percobaan pertama .................................................................
30
Tabel 4.2. Hasil percobaan kedua ....................................................................
32
Tabel 4.3. Hasil percobaan ketiga ....................................................................
34
Tabel 4.4. Hasil percobaan keempat ................................................................
36
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xiii
Daftar Grafik
Grafik 4.1. Hasil percobaan pertama................................................................
31
Grafik 4.2. Hasil percobaan kedua ...................................................................
33
Grafik 4.3. Hasil percobaan ketiga ...................................................................
35
Grafik 4.4. Hasil percobaan keempat ...............................................................
36
Grafik 4.5. Hasil percobaan keseluruhan .........................................................
37
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xiv
Daftar Pustaka
1. Trianto Bayu, 2008, Pengujian Thermoelectric generator. Universitas Indonesia
2. Tai-ko David Shaw, 1966, The optimized performance of a thermoelectric generator
with the Thomson effect
3. L. J. Ybarondo dan J. E. Sunderland, 1962, Effect of surface heat transfer
on the performence of a thermoelectric generator.
4. Alexander Wijaya, Rudy Soenoko, Slamet Wahyudi, Pengaruh Rangkaian Seri Paralel Sel Peltier Dan Beda Temperatur Terhadap Daya Listrik Yang Dihasilkan Sel
Peltier. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
5. Saifudin, Jaya Arman, Prasetyo Eka, 2014, Rancang Bangun Battery Charger
Menggunakan Metode PI Controler Untuk Daerah Terpencil. Jurusan Teknik Elektro
Industri Departemen Teknik Elektro Politeknik Elektronika Surabaya.
6. Wirawan Rio, 2012, Analisa Heat Pipe Pada Thermoelectric Generator. Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Unive
Teg Stove (Thermoelectric Generator Stove)... , Benof Arya Sahadewo, FT UMM, 2015
xv