Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Penyimpan Energi yang TErbuang dari Panas Setrika Listrik Menggunakn Thermoelectric Generator (TEG)
PENYIMPAN ENERGI YANG TERBUANG DARI PANAS SETRIKA LISTRIK
MENGGUNAKAN THERMOELECTRIC GENERATOR (TEG)
Oleh
Tri Wahyu Yulianingrum
NIM: 612009045
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Oktober 2015
INTISARI
Setrika merupakan salah satu perangkat elektronik yang menggunakan relatif
banyak energi listrik. Ketika sedang digunakan, setrika tidak secara terus menerus
digosokkan pada kain, akan tetapi terdapat jeda seperti saat pengguna menyiapkan
pakaian, melipat pakaian, memasang pakaian pada hanger, memasang kancing pada
pakaian ataupun saat beristirahat sejenak. Saat jeda ini, setrika biasanya hanya diletakan
berdiri atau pada alas setrika konvensional sehingga energi panasnya terbuang sia- sia.
Panas setrika yang terbuang ini akan dimanfaatkan sebagai sumber energi yang diubah
menjadi energi listrik.
Pada skripsi ini akan dibuat suatu alas setrika yang mampu mengubah panas
terbuang dari setrika listrik yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Alat ini
nantinya akan digunakan sebagai alas setrika yang bersifat portable menggunakan TEG
tipe TE-MOD-5W5V-30S yang bekerja bila terdapat gradien temperatur pada kedua
sisinya. Ketika setrika listrik yang telah panas sedang tidak digunakan menyetrika, posisi
setrika yang biasanya diletakkan secara tegak, berdiri atau pada alas konvensional, akan
diletakkan pada kolektor panas alas setrika. Pada sisi dingin terdapat heat sink dan oli
yang berfungsi sebagai pendingin. TEG yang terdapat pada kolektor panas akan
mengubah energi panas menjadi energi listrik. Keluaran dari TEG berupa tegangan DC
akan diproses dalam rangkaian buck-boost converter yang menggunakan IC LM2577Adj. Converter ini akan mengubah VOUT TEG menjadi 4,7V agar dapat mengisi baterai
kering lithium polymer 3,7V 380mAh.
Energi yang diperoleh dalam proses setrika selama satu jam adalah sebesar
404,45J atau 0,11Wh dari kapasitas total baterai 1,41Wh atau sebesar 7,99%.
Kata kunci : setrika, TEG (Thermoelectric Generator), alas setrika
.
i
ABSTRACT
Iron is one of the electronic devices that use relatively much electrical energy. On
the process of ironing, the iron doesn’t rub on the fabric all the time, but there are some
pauses when users prepare clothes, fold clothes, put clothes on a hanger, put the buttons
on garments or while take a break. During this pause, irons are usually only placed
standing or put on the ironing board and the heat energy dissipates. The waste heat of iron
will be utilized as a source of energy that is converted into electrical energy.
In this final project, an ironing board which is capable of converting waste heat
from electric iron into electrical energy will be made. This tool will be used as a portable
ironing board using TEG TE-MOD-30S 5W5V type that will work if there is a temperature
gradient on both sides. When a heated electric iron is not being used, it will be put on the
ironing board heat collector. On the cold side there is a heat sink equipped with oil served
as a coolant. TEG placed in the heat collector will convert heat energy into electrical
energy. The output of TEG is the DC voltage that will be processed by buck-boost
converter using IC LM2577-Adj. This converter will convert TEG output to 4.7V so it
can charge a 3.7V 380mAh lithium polymer battery.
The energy obtained in the process of ironing for one hour is equal to 404.45J or
0.11Wh from 1.41Wh of the total batery capacity or 7.99%.
Key words : iron, TEG (Thermoelectric Generator), ironing board
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Alloh swt atas segala berkat rahmat
karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan serta penulisan
skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan
Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak, yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Bapak Nal, Buk Mar, Mbak Retno, Mas Luluk, Bimo, Gendis, terimakasih
untuk cinta dan kasih sayang yang luar biasa, nasehat dan semangat, serta segala
dukungan dalam bentuk apapun yang selalu diberikan kepada penulis selama
ini. “You’re all my motivation and inspiration, I love you”
2. Bapak Ir. F. Dalu Setiaji, M.T. dan Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. selaku
pembimbing, terimakasih atas kesabaran, bimbingan, pengarahan, solusi,
nasehat, dukungan dan semua masukan yang tidak dapat disebutkan selama
mengerjakan skripsi ini.
3. Januar Nur Arifin, terimakasih untuk support yang luar biasa pada detik- detik
terakhir penyelesaian skripsi ini. I love you.
4. Teman-teman FTEK angkatan 2009, Pakdhe Andien dan Gigih Budi selaku
pembimbing III dan IV, Anel dan Wikan yang selalu ada setia setiap saat dalam
tangis dan tawa, Agung, Daniel, Ardit, Angga yang sudah merelakan meja lab
nya dijajah, Aksa, Adi Codot, Martino, Herlambang, Andre, Sunaryo, Vonso,
ciwi- ciwi kece Vita, Nisa, Ane, Vinlux, Mbak Cik, Tiara, Enjel, serta temanteman lain yang tak bisa disebutkan satu persatu. You’re the best I’ve ever had
!!!
5. Para penghuni Lab skripsi dan rekan- rekan FTEK, mbak- mas,cici-koko,adekadek, nonik- nyonyo, serta mas arie 04 yang sudah memberikan modal dalam
skripsi ini.
6. Dosen-dosen pengajar, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Dita
dan Mbak Yola terimakasih atas bantuannya.
iii
7. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah turut andil
dalam proses pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Oktober 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
INTISARI ..............................................................................................
i
ABSTRACT..........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..........................................................................................
iii
DAFTAR ISI.........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL.................................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH ..............................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................
1
1.1. Tujuan .........................................................................................
1
1.2. Latar Belakang Permasalahan .....................................................
1
1.3. Spesifikasi Sistem .......................................................................
4
1.4. Sistematika Penulisan .................................................................
5
LANDASAN TEORI .........................................................................
4
2.1. Setrika Listrik..............................................................................
6
2.2. Thermoelectric Generator (TEG) ...............................................
7
2.3. Karakteristik Pendingin ..............................................................
9
2.4. Perpindahan Kalor ......................................................................
10
2.4.1. Konduksi ...........................................................................
10
BAB II
2.4.2. Konveksi ............................................................................ 10
2.5. Regulator Switching ....................................................................
11
2.5.1. IC (Integrated Circuit) LM2577-Adj
BAB III
PERANCANGAN SISTEM ..............................................................
17
3.1. Cara Kerja Alat ...........................................................................
17
3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ...............................
17
v
3.2.1. Kolektor Panas Alas Setrika ............................................
18
3.2.2. Thermoelectric Generator (TEG) ....................................
20
3.2.3. Buck-Boost Converter ......................................................
23
3.2.4. Baterai Kering ...................................................................
27
PENGUJIAN DAN ANALISIS .........................................................
29
4.1. Pengujian Cairan Pendingin ........................................................
29
4.2. Pengujian Thermoelectric Generator (TEG) ..............................
29
4.3. Pengujian Buck-Boost Converter ................................................
32
4.4. Pengujian Penyimpanan Energi pada Baterai Kering .................
35
4.5. Pengujian Keseluruhan Alat .......................................................
37
4.6. Perbandingan Dengan Spesifikasi...............................................
48
KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................
52
5.1. Kesimpulan .................................................................................
52
5.2. Saran Pengembangan ..................................................................
53
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................
54
LAMPIRAN .........................................................................................................
55
CARA MENGGUNAKAN ALAT....................................................
55
DATASHEET LM2577-ADJ ........................................................... ..
56
DATASHEET TEG TE-MOD-5W5V-30S........................................ ..
57
BAB IV
BAB V
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Alas Setrika Konvensional ...........................................................
2
Gambar 1.2. Pakaian yang Disetrika dengan Setrika Tidak Ditempelkan pada
Alas ..............................................................................................
3
Gambar 1.3. Pakaian yang Disetrika dengan Setrika Ditempelkan pada Alas ..
4
Gambar 2.1. Bagian Setrika Listrik ...................................................................
7
Gambar 2.2. Cara Kerja TEG Berdasar Efek Seebeck.......................................
8
Gambar 2.3. Konstruksi Elemen Thermoelectric Generator .............................
8
Gambar 2.4. Skema Buck-Boost Converter .......................................................
11
Gambar 2.5. Susunan Pin IC LM2577-Adj........................................................
11
Gambar 2.6. Blok Diagram IC LM2577-Adj sebagai Boost Converter ............
12
Gambar 2.7. Grafik Pemilihan Nilai Induktor Pada LM2577-Adj ....................
14
Gambar 3.1. Diagram Kotak Keseluruhan Alat yang Dibuat ............................
16
Gambar 3.2. Gambaran Alat yang Akan Dibuat Tampak Depan ......................
17
Gambar 3.3. Gambaran Alat yang Akan Dibuat Tampak Samping ...................
18
Gambar 3.4. Lempeng Alumunium yang Digunakan ........................................
19
Gambar 3.5. Heat Sink yang Digunakan ............................................................
20
Gambar 3.6. Wadah Kaca sebagai Tempat Cairan Pendingin ...........................
20
Gambar 3.7. TEG tipe TE-MOD-5W5V-30S yang Digunakan ..........................
21
Gambar 3.8. Grafik POUT TE-MOD-5W5V-30S Terhadap Variasi Suhu ...........
22
Gambar 3.9. Susunan TEG Secara Seri .............................................................
23
Gambar 3.10. Untai Buck-Boost Converter dengan LM2577-Adj ......................
24
Gambar 3.11. Buck-Boost Converter yang Digunakan ........................................
26
Gambar 3.12. Baterai Lithium- Polymer 3,7V 380mAh ..............................................
27
Gambar 3.13. Skema Rangkaian LED Indikator .................................................
27
Gambar 4.1. Konstruksi Alat yang Dibuat .........................................................
29
Gambar 4.2. Rangkaian Pengujian VOUT TEG. ..................................................
30
Gambar 4.3. Pengujian VOUT TEG .....................................................................
30
Gambar 4.4. Grafik Perubahan VOUT terhadap �T ............................................
32
Gambar 4.5. Rangkaian Pengujian IOUT Buck-Boost Converter ........................
33
Gambar 4.6. Rangkaian Pengujian VOUT Buck-Boost Converter .......................
33
vii
Gambar 4.7. Pengujian modul Buck-Boost Converter .......................................
33
Gambar 4.8. Grafik Efisiensi Modul Buck-Boost Converter Terhadap Tegangan
Masukan(VIN) ................................................................................
34
Gambar 4.9. Baterai dengan LED Indikator ......................................................
35
Gambar 4.10. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian ......................................................................................
35
Gambar 4.11. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian ......................................................................................
36
Gambar 4.12. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Minimal ........................
37
Gambar 4.13. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Minimal ........................
Gambar 4.14. Grafik Gradien Temperatur (�T) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Minimal ........................
37
38
Gambar 4.15. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan Baterai ....................................................................
39
Gambar 4.16. Grafik Energi yang Dikeluarkan Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan Baterai ....................................................................
39
Gambar 4.17. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Maksimal ......................
40
Gambar 4.18. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Maksimal ......................
Gambar 4.19. Grafik Gradien Temperatur (�T) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Maksimal ......................
41
41
Gambar 4.20. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan ................................................................................
42
Gambar 4.21. Grafik Energi yang Dikeluarkan Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan ................................................................................
43
Gambar 4.22. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Sisa Panas Setrika yang Masih Panas (Catu Daya
Setrika Diputus) ...........................................................................
viii
44
Gambar 4.23. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Sisa Panas yang Masih Panas (Catu Daya Setrika
Diputus) ........................................................................................
44
Gambar 4.24. Grafik Gradien Temperatur (�T) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Sisa Panas Setrika yang Masih Panas (Catu Daya
Setrika Diputus) ...........................................................................
45
Gambar 4.25. Baterai yang Telah Diisi Dapat Diambil dan Digunakan untuk
Menyalakan Lampu Senter LED Tunggal ....................................
46
Gambar 4.26. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan dari Proses Menyetrika Wajar Satu Jam .................
47
Gambar 4.27. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan dari Proses Menyetrika Wajar Satu Jam .................
48
Gambar 4.28. Gambar Alat Keseluruhan yang Dibuat Tampak Depan ...............
49
Gambar 4.29. Gambar Alat Keseluruhan yang Dibuat Tampak Samping ...........
50
Gambar 4.30. Gambar Alat Keseluruhan yang Dibuat Tampak Atas ........... ......
50
Gambar 4.31. Gambar Alat Keseluruhan Saat Sedang Digunakan Dengan
Penempatan Setrika di Atasnya ........... .........................................
ix
51
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Spesifikasi TEG TE-MOD-5W5V-30S yang Digunakan ...................
21
Tabel 4.1. Hasil Pengujian TEG dengan Hambatan yang Divariasikan .............
31
x
DAFTAR ISTILAH
DC
Direct Current
IC
Integrated Circuit
LED
Light Emitting Dioda
TEG
Thermoelectric Generator
xi
MENGGUNAKAN THERMOELECTRIC GENERATOR (TEG)
Oleh
Tri Wahyu Yulianingrum
NIM: 612009045
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Oktober 2015
INTISARI
Setrika merupakan salah satu perangkat elektronik yang menggunakan relatif
banyak energi listrik. Ketika sedang digunakan, setrika tidak secara terus menerus
digosokkan pada kain, akan tetapi terdapat jeda seperti saat pengguna menyiapkan
pakaian, melipat pakaian, memasang pakaian pada hanger, memasang kancing pada
pakaian ataupun saat beristirahat sejenak. Saat jeda ini, setrika biasanya hanya diletakan
berdiri atau pada alas setrika konvensional sehingga energi panasnya terbuang sia- sia.
Panas setrika yang terbuang ini akan dimanfaatkan sebagai sumber energi yang diubah
menjadi energi listrik.
Pada skripsi ini akan dibuat suatu alas setrika yang mampu mengubah panas
terbuang dari setrika listrik yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Alat ini
nantinya akan digunakan sebagai alas setrika yang bersifat portable menggunakan TEG
tipe TE-MOD-5W5V-30S yang bekerja bila terdapat gradien temperatur pada kedua
sisinya. Ketika setrika listrik yang telah panas sedang tidak digunakan menyetrika, posisi
setrika yang biasanya diletakkan secara tegak, berdiri atau pada alas konvensional, akan
diletakkan pada kolektor panas alas setrika. Pada sisi dingin terdapat heat sink dan oli
yang berfungsi sebagai pendingin. TEG yang terdapat pada kolektor panas akan
mengubah energi panas menjadi energi listrik. Keluaran dari TEG berupa tegangan DC
akan diproses dalam rangkaian buck-boost converter yang menggunakan IC LM2577Adj. Converter ini akan mengubah VOUT TEG menjadi 4,7V agar dapat mengisi baterai
kering lithium polymer 3,7V 380mAh.
Energi yang diperoleh dalam proses setrika selama satu jam adalah sebesar
404,45J atau 0,11Wh dari kapasitas total baterai 1,41Wh atau sebesar 7,99%.
Kata kunci : setrika, TEG (Thermoelectric Generator), alas setrika
.
i
ABSTRACT
Iron is one of the electronic devices that use relatively much electrical energy. On
the process of ironing, the iron doesn’t rub on the fabric all the time, but there are some
pauses when users prepare clothes, fold clothes, put clothes on a hanger, put the buttons
on garments or while take a break. During this pause, irons are usually only placed
standing or put on the ironing board and the heat energy dissipates. The waste heat of iron
will be utilized as a source of energy that is converted into electrical energy.
In this final project, an ironing board which is capable of converting waste heat
from electric iron into electrical energy will be made. This tool will be used as a portable
ironing board using TEG TE-MOD-30S 5W5V type that will work if there is a temperature
gradient on both sides. When a heated electric iron is not being used, it will be put on the
ironing board heat collector. On the cold side there is a heat sink equipped with oil served
as a coolant. TEG placed in the heat collector will convert heat energy into electrical
energy. The output of TEG is the DC voltage that will be processed by buck-boost
converter using IC LM2577-Adj. This converter will convert TEG output to 4.7V so it
can charge a 3.7V 380mAh lithium polymer battery.
The energy obtained in the process of ironing for one hour is equal to 404.45J or
0.11Wh from 1.41Wh of the total batery capacity or 7.99%.
Key words : iron, TEG (Thermoelectric Generator), ironing board
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Alloh swt atas segala berkat rahmat
karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan serta penulisan
skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan
Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak, yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Bapak Nal, Buk Mar, Mbak Retno, Mas Luluk, Bimo, Gendis, terimakasih
untuk cinta dan kasih sayang yang luar biasa, nasehat dan semangat, serta segala
dukungan dalam bentuk apapun yang selalu diberikan kepada penulis selama
ini. “You’re all my motivation and inspiration, I love you”
2. Bapak Ir. F. Dalu Setiaji, M.T. dan Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. selaku
pembimbing, terimakasih atas kesabaran, bimbingan, pengarahan, solusi,
nasehat, dukungan dan semua masukan yang tidak dapat disebutkan selama
mengerjakan skripsi ini.
3. Januar Nur Arifin, terimakasih untuk support yang luar biasa pada detik- detik
terakhir penyelesaian skripsi ini. I love you.
4. Teman-teman FTEK angkatan 2009, Pakdhe Andien dan Gigih Budi selaku
pembimbing III dan IV, Anel dan Wikan yang selalu ada setia setiap saat dalam
tangis dan tawa, Agung, Daniel, Ardit, Angga yang sudah merelakan meja lab
nya dijajah, Aksa, Adi Codot, Martino, Herlambang, Andre, Sunaryo, Vonso,
ciwi- ciwi kece Vita, Nisa, Ane, Vinlux, Mbak Cik, Tiara, Enjel, serta temanteman lain yang tak bisa disebutkan satu persatu. You’re the best I’ve ever had
!!!
5. Para penghuni Lab skripsi dan rekan- rekan FTEK, mbak- mas,cici-koko,adekadek, nonik- nyonyo, serta mas arie 04 yang sudah memberikan modal dalam
skripsi ini.
6. Dosen-dosen pengajar, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Dita
dan Mbak Yola terimakasih atas bantuannya.
iii
7. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah turut andil
dalam proses pengerjaan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata “sempurna”, oleh karena
itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga
skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Oktober 2015
Penulis
iv
DAFTAR ISI
INTISARI ..............................................................................................
i
ABSTRACT..........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..........................................................................................
iii
DAFTAR ISI.........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL.................................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH ..............................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................
1
1.1. Tujuan .........................................................................................
1
1.2. Latar Belakang Permasalahan .....................................................
1
1.3. Spesifikasi Sistem .......................................................................
4
1.4. Sistematika Penulisan .................................................................
5
LANDASAN TEORI .........................................................................
4
2.1. Setrika Listrik..............................................................................
6
2.2. Thermoelectric Generator (TEG) ...............................................
7
2.3. Karakteristik Pendingin ..............................................................
9
2.4. Perpindahan Kalor ......................................................................
10
2.4.1. Konduksi ...........................................................................
10
BAB II
2.4.2. Konveksi ............................................................................ 10
2.5. Regulator Switching ....................................................................
11
2.5.1. IC (Integrated Circuit) LM2577-Adj
BAB III
PERANCANGAN SISTEM ..............................................................
17
3.1. Cara Kerja Alat ...........................................................................
17
3.2. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ...............................
17
v
3.2.1. Kolektor Panas Alas Setrika ............................................
18
3.2.2. Thermoelectric Generator (TEG) ....................................
20
3.2.3. Buck-Boost Converter ......................................................
23
3.2.4. Baterai Kering ...................................................................
27
PENGUJIAN DAN ANALISIS .........................................................
29
4.1. Pengujian Cairan Pendingin ........................................................
29
4.2. Pengujian Thermoelectric Generator (TEG) ..............................
29
4.3. Pengujian Buck-Boost Converter ................................................
32
4.4. Pengujian Penyimpanan Energi pada Baterai Kering .................
35
4.5. Pengujian Keseluruhan Alat .......................................................
37
4.6. Perbandingan Dengan Spesifikasi...............................................
48
KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................
52
5.1. Kesimpulan .................................................................................
52
5.2. Saran Pengembangan ..................................................................
53
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................
54
LAMPIRAN .........................................................................................................
55
CARA MENGGUNAKAN ALAT....................................................
55
DATASHEET LM2577-ADJ ........................................................... ..
56
DATASHEET TEG TE-MOD-5W5V-30S........................................ ..
57
BAB IV
BAB V
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Alas Setrika Konvensional ...........................................................
2
Gambar 1.2. Pakaian yang Disetrika dengan Setrika Tidak Ditempelkan pada
Alas ..............................................................................................
3
Gambar 1.3. Pakaian yang Disetrika dengan Setrika Ditempelkan pada Alas ..
4
Gambar 2.1. Bagian Setrika Listrik ...................................................................
7
Gambar 2.2. Cara Kerja TEG Berdasar Efek Seebeck.......................................
8
Gambar 2.3. Konstruksi Elemen Thermoelectric Generator .............................
8
Gambar 2.4. Skema Buck-Boost Converter .......................................................
11
Gambar 2.5. Susunan Pin IC LM2577-Adj........................................................
11
Gambar 2.6. Blok Diagram IC LM2577-Adj sebagai Boost Converter ............
12
Gambar 2.7. Grafik Pemilihan Nilai Induktor Pada LM2577-Adj ....................
14
Gambar 3.1. Diagram Kotak Keseluruhan Alat yang Dibuat ............................
16
Gambar 3.2. Gambaran Alat yang Akan Dibuat Tampak Depan ......................
17
Gambar 3.3. Gambaran Alat yang Akan Dibuat Tampak Samping ...................
18
Gambar 3.4. Lempeng Alumunium yang Digunakan ........................................
19
Gambar 3.5. Heat Sink yang Digunakan ............................................................
20
Gambar 3.6. Wadah Kaca sebagai Tempat Cairan Pendingin ...........................
20
Gambar 3.7. TEG tipe TE-MOD-5W5V-30S yang Digunakan ..........................
21
Gambar 3.8. Grafik POUT TE-MOD-5W5V-30S Terhadap Variasi Suhu ...........
22
Gambar 3.9. Susunan TEG Secara Seri .............................................................
23
Gambar 3.10. Untai Buck-Boost Converter dengan LM2577-Adj ......................
24
Gambar 3.11. Buck-Boost Converter yang Digunakan ........................................
26
Gambar 3.12. Baterai Lithium- Polymer 3,7V 380mAh ..............................................
27
Gambar 3.13. Skema Rangkaian LED Indikator .................................................
27
Gambar 4.1. Konstruksi Alat yang Dibuat .........................................................
29
Gambar 4.2. Rangkaian Pengujian VOUT TEG. ..................................................
30
Gambar 4.3. Pengujian VOUT TEG .....................................................................
30
Gambar 4.4. Grafik Perubahan VOUT terhadap �T ............................................
32
Gambar 4.5. Rangkaian Pengujian IOUT Buck-Boost Converter ........................
33
Gambar 4.6. Rangkaian Pengujian VOUT Buck-Boost Converter .......................
33
vii
Gambar 4.7. Pengujian modul Buck-Boost Converter .......................................
33
Gambar 4.8. Grafik Efisiensi Modul Buck-Boost Converter Terhadap Tegangan
Masukan(VIN) ................................................................................
34
Gambar 4.9. Baterai dengan LED Indikator ......................................................
35
Gambar 4.10. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian ......................................................................................
35
Gambar 4.11. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian ......................................................................................
36
Gambar 4.12. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Minimal ........................
37
Gambar 4.13. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Minimal ........................
Gambar 4.14. Grafik Gradien Temperatur (�T) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Minimal ........................
37
38
Gambar 4.15. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan Baterai ....................................................................
39
Gambar 4.16. Grafik Energi yang Dikeluarkan Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan Baterai ....................................................................
39
Gambar 4.17. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Maksimal ......................
40
Gambar 4.18. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Maksimal ......................
Gambar 4.19. Grafik Gradien Temperatur (�T) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Panas Setrika Diatur Maksimal ......................
41
41
Gambar 4.20. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan ................................................................................
42
Gambar 4.21. Grafik Energi yang Dikeluarkan Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan ................................................................................
43
Gambar 4.22. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Sisa Panas Setrika yang Masih Panas (Catu Daya
Setrika Diputus) ...........................................................................
viii
44
Gambar 4.23. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Sisa Panas yang Masih Panas (Catu Daya Setrika
Diputus) ........................................................................................
44
Gambar 4.24. Grafik Gradien Temperatur (�T) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengisian, dengan Sisa Panas Setrika yang Masih Panas (Catu Daya
Setrika Diputus) ...........................................................................
45
Gambar 4.25. Baterai yang Telah Diisi Dapat Diambil dan Digunakan untuk
Menyalakan Lampu Senter LED Tunggal ....................................
46
Gambar 4.26. Grafik Tegangan Baterai (Vbat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan dari Proses Menyetrika Wajar Satu Jam .................
47
Gambar 4.27. Grafik Arus Baterai (Ibat) Sebagai Fungsi Waktu Selama
Pengosongan dari Proses Menyetrika Wajar Satu Jam .................
48
Gambar 4.28. Gambar Alat Keseluruhan yang Dibuat Tampak Depan ...............
49
Gambar 4.29. Gambar Alat Keseluruhan yang Dibuat Tampak Samping ...........
50
Gambar 4.30. Gambar Alat Keseluruhan yang Dibuat Tampak Atas ........... ......
50
Gambar 4.31. Gambar Alat Keseluruhan Saat Sedang Digunakan Dengan
Penempatan Setrika di Atasnya ........... .........................................
ix
51
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Spesifikasi TEG TE-MOD-5W5V-30S yang Digunakan ...................
21
Tabel 4.1. Hasil Pengujian TEG dengan Hambatan yang Divariasikan .............
31
x
DAFTAR ISTILAH
DC
Direct Current
IC
Integrated Circuit
LED
Light Emitting Dioda
TEG
Thermoelectric Generator
xi