A
c
= luas benda [m
2
]
Gambar 2.3 Proses Perpindahan Kalor Secara Konduksi
[1]
b. Perpindahan kalor secara konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi terdiri dari 2 mekanisme, yang pertama terjadinya perpindahan energi akibat gerak acak fluida dan yang
kedua akibat pergerakan fluida secara makro. Pergerakan fluida yang memiliki perbedaan temperatur akan meningkatkan perpindahan kalor.
Perpindahan kalor secara konveksi dibedakan menjadi 2, yaitu:
i. Konveksi paksa
Konveksi paksa terjadi dimana fluida dialirkan oleh media lain seperti fan, pompa atau kompresor.
ii. Konveksi alamiah
Konveksi alamiah terjadi dimana pergerakan fluida secara alamiah disebabkan oleh adanya gaya apung buoyancy force yang meningkat
karena perbedaan densitas.
Persamaan dasar untuk perpindahan kalor secara konveksi dapat dirumuskan sebagai berikut:
q
k
= h.A.T
s
- T
∞
.………………………………...……….………...... 2.8 Keterangan :
q
k
= laju perpindahan kalor [Watt]
T
s
= suhu permukaan [
o
C] T
∞
= suhu fluida [
o
C] A
= luas permukaan [m
2
] h
= koefisien perpindahan kalor konveksi [Wm
2
.
o
C]
Gambar 2.4 Proses Perpindahan Kalor Secara Konveksi Pada Suatu Plat
[1]
c. Perpindahan kalor secara radiasi
Berlainan dengan mekanisme konduksi dan konveksi dimana perpindahan energinya terjadi melalui bahan perantara, pada perpindahan
kalor secara radiasi terjadi karena radiasi elektro magnetik atau daerah- daerah hampa dimana mekanismenya berupa sinaran atau radiasi
elektromagnetik. Pembahasan secara termodinamika menunjukkan bahwa penyinar ideal atau benda hitam, memancarkan energi dengan laju yang
sebanding dengan pangkat empat suhu absolut benda itu dan berbanding lurus dengan luas permukaan.
Persamaan dasar untuk perpindahan kalor radiasi adalah: q
rad
= �.σ.A.T
s 4
-T
∞ 4
............................................................................. 2.9 Keterangan :
q
rad
= laju perpindahan kalor radiasi [Watt] � = emisivitas termal material
σ = konstanta Stefan-Boltzman [Wm
2
.K
4
] A = luas permukaan
[m
2
] T
s
= suhu permukaan [K]
T
∞
= suhu fluida [K]
2.1.7Perhitungan Pendinginan Sistem Termoelektrik
Bahan termoelektrik merupakan semikonduktor yang merupakan benda padat ataupun logam yang mempunyai nilai diantaranya nilai
resistansi konduktor dan isolator. Permukaan dingin menyerap panas dari produk yang dikondisikan, bagian ini mempunyai fungsi yang sama
dengan evaporator pada sistem pendinginan kompresi uap. Permukaan panasmengeluarkan atau membuang panas ke luar, bagian ini mempunyai
fungsi yang sama dengan kondensor
[7]
. Sama halnya dengan kondensor yang menggunakan sirip-sirip
untuk mempercepat pembuangan panasnya, termoelektrik pada sisi permukaanpanasjuga ditambahkan dengan peredam panas untuk
mempercepat proses pembuangan panas. Sumber arus searah pada termoelektrik mempunyai fungsi yang sama dengan kompresor pada
sistem kompresi uap. Pengeluaran dan penyerapan panas hanya terjadi pada kedua sisi permukaan.Besarnya kalor yang diserap dan dikeluarkan
adalah sebagai berikut: q
c
= 2.α. T
c
.I – I
2
R2 – K.T
h
– T
c
………………………...…..….. 2.10 q
h
=2. α. T
h
.I – K. ΔT + ½ .I
2
.R………………….……………............ 2.11 Keterangan:
q
c
= laju perpindahanpanas yang diserap [Watt]
q
h
= laju perpindahan panas yang dilepas [Watt]
ΔT = perbedaan temperatur [K]
α = 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 permukaan panas [K]
T
c
= temperatur permukaan dingin [K]
a. Luas permukaan elemen