2.3 Prinsip Kerja Termoelektrik
2.3.1 Prinsip Kerja Termoelektrik Sebagai Pendigin
Prinsip kerja tremoelektrik sebagai pendingin berdasarkan efek Peltier, ketiaka arus DC dialirkan ke elemen peltier yang terdiri dari beberapa sel
semikonduktor tipe p semikonduktor yang memiliki tingkat energi yang lebih rendah dan tipe n semikonduktor yang memilki tingkat energi yang lebih tinggi,
akan mengakibatkan salah satu sisi elemen peltier menjadi dingin kalor diserap dan sisi lainnya menjadi panas kalor dilepaskan. Sisi elemen peltier yang
menjadi panas maupun dingin tergantung dari arah aliran arus listrik, seperti gambar di bawah ini;
Gambar 2.7 Skema aliran Peltier
Sumber : Malcore Wibsite-edited
Hal yang menyebabkan sisi dingin elemen peltier menjadi dingin adalah mengalirnya electron dari tingkat energi yang lebih rendah pada semikonduktor
Universitas Sumatera Utara
tipe p, ke tingkat energi yang lebih tinggi yaitu semikonduktor tipe n. Agar elektron tipe p yang memiliki tingkat energi yang lebih rendah dapat mengalir
maka elektron akan menyerap kalor yang mengakibatkan sisi tersebut menjadi dingin. Sedangkan pelepasan kalor ke lingkungan terjadi pada sambungan sisi
panas, dimana elektron mengalir dari tingkat energi yang lebih tinggi semikonduktor tipe n ke tingkat energi yang lebih rendah semikonduktor tipe
p, untuk dapat mengalir ke semikonduktor tipe p, kelebihan energi pada tipe n akan dibuang ke lingkungan dan sisi tersebut menjadi panas.
Penyerapan kalor dari lingkungan terjadi pada sisi dingin yang kemudian akan dibuang pada sisi panas dari elemen peltier. Membuat nilai kalor yang
dilepas pada sisi panas sama dengan nilai kalor yang diserap ditambah dengan daya yang diberikan pada modul termoelektrik, atau sesuai dengan persamaan :
2.4
Dengan : Q
h
= kalor yang dilepaskan pada bagian hot side elemen Peltier Watt Q
c
= kalor yang diserap pada bagian cold side elemen Peltier Watt P
m
= daya input Watt
Bila elektron mengalir pada semikonduktor dari tipe p kekurangan energi, menyerap kalor pada bagian yang didinginkan kemudian mengalir ke
semikonduktor tipe n. Semikonduktor tipe n yang kelebihan energi akan membuang melepaskan energi tersebut ke lingkukungan dan mengalir ke
Universitas Sumatera Utara
semikonduktor tipe p dan seterusnya. Seperti yang dilukiskan pada gambar 2.2 di bawah ini :
Gambar 2.8 Arah aliran elektron pada modul termoelektrik
Sumber : Jurnal Teknologi, Maret 2007
2.3.2 Parameter Elemen Termoelektrik Peltier Sebagai Pendigin
Kategori