RANCANG BANGUN MINI REFRIGERATOR THERMOELEKTRIK BERSUMBER ACCUMULATOR.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...i

DAFTAR ISI ...iv

DAFTAR GAMBAR ...v

DAFTAR TABEL ...vi

BAB I PENDAHULUAN...1

1.1 LatarBelakangMasalah ...1

1.2 Rumusan Masalah ...2

1.3 PembatasanMasalah ...2

1.4 TujuanPenulisan ...2

1.5 MetodePengumpulan Data ...3

1.6 SistematikaPenulisan ...3

BAB IITEORI PENUNJANG 2.1 Refrigerator ...5

2.2 Peltier ...5

2.3 Pemanfaatan Thermoelektrik ...9

2.3.1 Mesin pendingin...9

2.4Baterai ( Accumulator ) ...12

2.5Proses Elektrokimia Accumulator ... 19

2.5.1 Pembangkitan Arus...19

2.5.2 Proses Pengisian Elektrokimia...21

2.6 Lampu LED ... 23

BAB IIIPERANCANGAN MINI REFRIGERATOR THERMOELEKTRIK ...26

3.1 Spesifikasi Peltier ...26

3.2 Karateristik Peltier ...26

3.3 Sistem Kerja Rangkain Mini Refrigerator Thermoelktrik ...27

3.4 Tujuan Perancangan ...28

3.5 Perancangan Box Mini Refrigerator ...28

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

v

BAB IV PENGUJIAN ALAT ...34

4.1 Pengujian ...34

4.1.1 Persiapan ... 34

4.1.2 Langkah-langkah Uji Coba ...34

4.1.3 Pengujian Alat dan Pengukuran Pada Box pendingin ...35

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ...36

5.2 Saran ...36 DAFTAR PUSTAKA

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.Thermoelektrik/Peltier ...6

Gambar 2.2.Box Pendingin Makanan Menggunakan Peltier...11

Gambar 2.3.Accumulator ...13

Gambar 2.4.Skema Bagian Accumulator ...21

Gambar3.1.Peltier ...27

Gambar3.2.Diagram Blok sistem Kerja Mini Refrugerator ...28

Gambar3.3. Rancangan Box Mini Refrigerator ...29

Gambar 3.4.Bagian Dalam Peltier ...29

Gambar3.5.Pengeboran Heatsink ... 31

Gambar 3.6. Pemasangan Peltier,Heatsing,Fan Menggunakan Baud ...31

Gambar3.7. Box Mini Refrigerator ...32

Gambar3.8. Box Akrelik ...32

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1HasilPengukuranPada Box Pendingindengan 1 Peltier ...35 Tabel 4.2HasilPengukuranPada Box Pendingindengan2Peltier ...35

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Bumi kita sekarang telah mengalami pemanasan global akibat polusi seperti penggunaan bahan bakar fosil contohnya minyak bumi, uranium, plutonium batu bara dan lainnya tang tiada henti digunakan. Akibat dari pencemaran lingkungan tersebut dampaknya akan terasa semakin buruk bagi kelangsungan hidup umat manusia. Dengan kondisi yang sudah sedemikian memprihatinkan, gerakan hemat energi sudah merupakan keharusan di seluruh dunia.

Salah satunya dengan hemat bahan bakar dan menggunakan bahan bakar non fosil yang dapat diperbaharui seperti tenaga angin, tenaga air, energy panas bumi, tenaga matahari, dan lainnya. Accumulator sebagai sumber energi untuk pendingin mini, dipilihnya aplikasi ini mengingat banyaknya kebutuhan unit pendingin pada sektor-sektor pembangunan, khusunya pembangunan daerah terpencil.

Beberapa sektor yang memerlukan unit pendingin bersumber accumulator antara lain sektor pangan, sektor kesehatan, kelautan, perikanan, pertanian dan lain-lain. Pada penelitian ini dibuat perancangan unit pendingin dengan menggunakan system thermoelektrik dengan memanfaatkan peltier. Sumber arus berasal dari accumulator yang akan berhubungan dengan unit pendingin.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

1.2 Rumusan Masalah

1. Prinsip dasar alat control accumulator

2. Perancangan dan pembuatan rangkaian control accumulator 3. Perancangan mini refrigerator dengan system peltier

1.3 Pembatasan Masalah

Mengingat luas dan banyaknya hal-hal yang perlu diperhatikan dalam proses perancangan mini refrigerator bersumber accumulator , maka penulis membatasi permasalahan yang dibahas dalam penulisan tugas akhir ini, yaitu merancang dan menguji mini refrigerator bersumber accumulator

1.4 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari pembuatan alat pada proyek akhir ini dengan judul; 1. Dengan terbuatnya alat ini dapat mempermudah sekaligus mengetahui

hasil dari MINI REFRIGERATOR.

2. Dapat mengetahui kelebihan dan kekurangan dari alat yg telah di buat. 3. Dapat melakukan pengujian alat yang telah selesai di buat.

4. Merancang alat yang berfungsi sebagai alat pendingin. 1.5 Metode Pengumpulan Data

Pengamatan dan pengumpulan data-data selama penulisan melakukan perancangan pembuatan mini refrigerator bersumber accumulator penulis melakukan dengan cara :

1. Mengumpulkan data-data yang ada dari hasil study dibangku kuliah selama 5 (lima) semester, tentunya yang berkaitan dengan bidang ilmu kelistrikan

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator

2. Dokumentasi dari media internet dalam bentuk file untuk menutupi kekurangan–kekurangan dalam perancangan pembuatan mini refrigerator bersumber accumulator.

3. Mengikuti bimbingan secara rutinitas dan berkala selama proses perancangan dan pembuatan mini refrigerator bersumber accumulator. 1.6 Sistematika Penulisan

Supaya penelitian laporan Tugas Akhir ini dapat lebih mudah untuk dimengerti, maka penulis membagi laporan ini menjadi lima bab, yaitu:

BAB I

Bab ini membahas mengenai latar belakang masalah, tujuan penulisan, rumusan masalah,pembatasan masalah,tujuan penulisan,tempat dan waktu pelaksanaan metode pengumpulan data dan sistematika penulisan.

BAB II

Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan pembuatan tugas akhir mini refrigerator bersumber accumulator yaitu baterai (accumulator) dan peltier sebagai alat pendingin.

BAB III

Pada bab ini akan dibahas mengenai tujuan perancangan dan pembuatan mini refrigerator bersumber accumulator dan cara kerja alat.

BAB IV

Pada bab ini akan membahas mengenai pengujian, meliputi metode dan alat yang digunakan dan pengukuran yang telah dilakukan.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB V

Pada bab ini berisi tentang kesimpulan, saran-saran serta sebagai penutup dari tulisan ini.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB III

PERANCANGAN MINI REFRIGERATOR THERMOELEKTRIK

3.1 Spesifikasi Peltier

Spesifikasi menjadi batasan dan acuan dalam perancangan mini refrigerator adalah sebagai berikut :

1. Pendingin menggunakan Peltier 12 Vdc 6 Ampare 2. Pengguanaan LED untukmenerangibox minirefrigerator 3. RangkaBox minirefrigeratorterbuatdari plastic acrylic

4. Mini Refrigerator Thermoelektrikmenggunakandayasebesar 152,36 Watt 5. Tegangansumbersebesar12 VoltDC 35 AH.

3.2 Karateristik Peltier

Peltier adalah suatu alat pendingin,ketikaaruslistrikdialirkan,

terjadipenyerapanpanaspadasambungankedualogamtersebutdanpelepasanpanaspadasambunga n yang lainnya. Pelepasandanpenyerapanpanainisalingberbalikbegituaraharusdibalik. Peltier bersumber 12 Vdc , 6 ampare ,

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

\ Gambar 3.1 Peltier

3.3Sistem Kerja Rangkaian Mini Refrigerator Thermoelektrik

Untukdapatmerealisasikan system tersebutdibutuhkanPeltier, ketika di beri sumber accumulator di sambungkan ke saklar on/of maka semua alat akan berfungsi untuk mendinginkan box minirefrigerator. Peltier ditempatkan di belakang box minirefrigerator bersama Fan berfungsi untuk membuang panas dari belakang peltier

LED berfungsisebagaipembericahaya yang terangketikatempatpenyimpanan Box minirefrigerator. LED iniakanmenyinaribox jika pintu terbuka dan mati jika tertutup.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.2 Diagram blok sistem kerja mini refrigerator

3.4TujuanPerancangan

Padaperancanganiniakan di buatpendingin mini bersumber accumulator

Untukmempermudahpengoperasian, listrik yang

dihasilkanakandigunakanuntukmemberikandayaterhadaprangkaian. Bateraiinilah yang akanberhubunganlangsungdengan unit pendingin mini.

Mini refrigerator yang akandibuatterdiridari unit pendinginthermoelektrik, box tempatpenyimpananbenda-benda yang akandidinginkan, heat sink dan blower.

ACCU MULA TOR

SAKLAR ON/OFF

PELTIER FAN

LED

SAKLAR ON/OFF JEPIT PADAPINT

BOX REFRIGERATOR

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

3.5Perancangan Box Mini Refrigerator

Kemampuanmakanandanminumanuntukdipertahankan agar

suhunyatetaprendahtergantungkonstruksiwadah yang digunakannya.Wadahtanpapenahan (insulator),menyebabkanpanasdariluarmerembetdengancepatberakibatsuhunaik,danalatpendi nginthermoelektrik yang ada di box pendingintersebutkurangmendapatkandingin yang diharapkan.

Gambar.3.3Rancangan Box Minirefrigerator Thermoelektrik 15

Cm

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.4 Bagian dalam Peltier

Box berinsulasidimaksudkansebagaiwadahpenyimpananmakanandanminumansegar yangdidinginkan agar

suhunyatetaprendahsehinggamutunyadapatdipertahankansebaikmungkin.

Untukmerancangsuatu box pendinginmakadibutuhkanalatdanbahansebagaiberikut : a. Alat yang dipergunakan :

 Bor

 Tang lancip  Tang potong  Gergajibesi  Solatip  Gunting  Thermometer b. Bahan yang diperlukan :

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

 Heat sink 2 buah  Kipas (fan) 2 buah

 Thermoelektrik (peltier) 2 buah  Styrofoam dengantebal 2 cm  Baud danmur

 4 Lampu LED  4 Resistor 1 K Ohm  Kabel

 Akrelik  Karet

3.6 LangkahPembuatan 3.6.1 Langkah Pembuatan Box

1. Buatrangkapeti yang terbuatplat alumuniumdenganukuransertajenis yang telahdiperhitungkan. Rangkaininiberfungsisebagaidindingbagiandalam.

2. Pasangkanstyrofoamsebagai

insulatormenggunakansolatip.Pemasangannyadenganmemperhitungkanketebalanstyro foamdenganketebalanstyrofoamsebagai insulator.

3. Bagianluardindingdanpintu boxdilapisidenganakrelik. 4. Penutup box menggunakanakrelikdandipasangkaret. 3.6.2 Instalasi Peltier Pada Box

1. Untukpemasanganpeltier, makabatangalumuniumharusdiborsesuaidenganukuran Lubangkipaslalutempelkan heat sink denganpeltierdanpasangkipasdiatasheatsink.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.5PengeboranHeatsink

Gambar 3.6PemasanganPeltier, Heatsink, Fan Menggunakan Baud

2. Cek kembali dan pastikan Peltier sudah terinstalasi dengan benar. 3. Pasangkan peltier pada accumulator

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar. 3.6 Box Mini Refrigerator

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.8 Box tampak belakang

Hasilperancangan box mini refrigerator :

 Menggunakan 2 bauhpeltierdengan no seri TEC1-12706 : a. Suhudinginmaksimal : 10◦c

b. Teganganmaksimal : 12 Vdc

c. 2 Peltierdenganarusmaksimal : 12 Vdc d. 2 Peltiermemakai daya : 144 Watt  Menggunakan 2 buahKipas fan besar

a. Tegangan : 12Vdc Arus : 0.14 Adc

 Volume ruanganpada box mini refrigerator iniadalah : 100 cm  Lampu LED dengan Resistor 1 K Ohm

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Pada proyek Tugas Akhir (TA) ini telah dibuat suatu alat mini refrigerator bersumber accumulator. Berikut dibawah adalah hasil pengukuran alat.

1. Pada hasil pengukuran pembuatan mini refrigerator tersebut kurang begitu optimal, karena masih dalam percobaan. pengujian box pendingin menggunakan 2 peltier dalam waktu 1 jam 45 menit menghasilkan suhu 16◦c. apabila menggunakan 4 peltier dapat menghasilkan suhu yang jauh lebih dingin, dan apabila perancangan boxnya diperkecil, dan lapisan dalam plat alumunium diganti dengan plastik khusus pendingin maka akan lebih cepat proses pendinginan. 5.2 Saran

Untuk perancangan pembuatan mini refrigerator ini agar mendapatkan hasil yang optimal dan untuk cara perawatannya sebaiknya kita memperhatikan beberapa poin-poin penting sebagai berikut:

1. Perancangan box pada mini refrigerator menggunakan thermoelektrik harus disesuikan dengan berapa banyaknya peltier, apabila boxnya besar maka memerlukan beberapa peltier.

2. Box berinsulasi dimaksudkan sebagai wadah penyimpanan makanan dan minuman segar yang didinginkan agar suhunya tetap rendah.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator DAFTAR PUSTAKA

 M. Rashid, Power Electronics Circuit, Device, and Aplication 2nd, Prentice-Hall International Inc, 1988.

 Stephen W.W., “Simple Design Equations for Thermoelektric”. Coolers, Electronic Design, USA, February 23, 1998.

 4 Lampu LED  4 Resistor 1 K Ohm  Kabel

 Akrelik  Karet

3.6 LangkahPembuatan 3.6.1 Langkah Pembuatan Box

1. Buatrangkapeti yang terbuatplat alumuniumdenganukuransertajenis yang telahdiperhitungkan. Rangkaininiberfungsisebagaidindingbagiandalam.

2. Pasangkanstyrofoamsebagai

insulatormenggunakansolatip.Pemasangannyadenganmemperhitungkanketebalanstyro foamdenganketebalanstyrofoamsebagai insulator.

3. Bagianluardindingdanpintu boxdilapisidenganakrelik. 4. Penutup box menggunakanakrelikdandipasangkaret.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.5PengeboranHeatsink

Gambar 3.6PemasanganPeltier, Heatsink, Fan Menggunakan Baud

2. Cek kembali dan pastikan Peltier sudah terinstalasi dengan benar. 3. Pasangkan peltier pada accumulator

Gambar. 3.6 Box Mini Refrigerator

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

Gambar 3.8 Box tampak belakang

Hasilperancangan box mini refrigerator :

 Menggunakan 2 bauhpeltierdengan no seri TEC1-12706 : a. Suhudinginmaksimal : 10◦c

b. Teganganmaksimal : 12 Vdc

c. 2 Peltierdenganarusmaksimal : 12 Vdc d. 2 Peltiermemakai daya : 144 Watt  Menggunakan 2 buahKipas fan besar

a. Tegangan : 12Vdc Arus : 0.14 Adc

 Volume ruanganpada box mini refrigerator iniadalah : 100 cm  Lampu LED dengan Resistor 1 K Ohm

Pada proyek Tugas Akhir (TA) ini telah dibuat suatu alat mini refrigerator bersumber accumulator. Berikut dibawah adalah hasil pengukuran alat.

1. Pada hasil pengukuran pembuatan mini refrigerator tersebut kurang begitu optimal, karena masih dalam percobaan. pengujian box pendingin menggunakan 2 peltier dalam waktu 1 jam 45 menit menghasilkan suhu 16◦c. apabila menggunakan 4 peltier dapat menghasilkan suhu yang jauh lebih dingin, dan apabila perancangan boxnya diperkecil, dan lapisan dalam plat alumunium diganti dengan plastik khusus pendingin maka akan lebih cepat proses pendinginan.

5.2 Saran

Untuk perancangan pembuatan mini refrigerator ini agar mendapatkan hasil yang optimal dan untuk cara perawatannya sebaiknya kita memperhatikan beberapa poin-poin penting sebagai berikut:

1. Perancangan box pada mini refrigerator menggunakan thermoelektrik harus disesuikan dengan berapa banyaknya peltier, apabila boxnya besar maka memerlukan beberapa peltier.

2. Box berinsulasi dimaksudkan sebagai wadah penyimpanan makanan dan minuman segar yang didinginkan agar suhunya tetap rendah.

Septian Chandra Prawiranegara, 2012

Rancang Bangun Mini Refrigerator Thermoelektrik Bersumber Accumulator Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

 M. Rashid, Power Electronics Circuit, Device, and Aplication 2nd, Prentice-Hall International

Inc, 1988.

 Stephen W.W., “Simple Design Equations for Thermoelektric”. Coolers, Electronic Design, USA, February 23, 1998.