5 Seminar Nasional SNTTM XII Universitas Lampung Tahun 2013
(:.*i"')
5/
|-"
rWz
rumrsAm THsslK mtrgN
MKUtrTAS TBGSI3
[m[NremAslflmNG
SERTIFIKAT
Diberikan kepada:
Irwin Bizzy
sebagai:
PEMAKALAII
pada Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XII
dengan tema uPeran Riset Teknik Mesin Dalam Membangun Daya Saing
dan Kemandirian Bangsa" di aniversitas Lampung tanggal 2i - 24 Oktober 2013
Mengetahui,
Tek nik U niy er s itas L amp un g
Bandu Lampung,24 Oktober 2013
Ketua Pfuksana
ffii
LvX
eilia Afriani, DEA
96s0s101993032008
Dr.
NIP 19
s.T., M.T
'2021998031004
HIiIATEM
i^EllflHqll*?I?l$hxlt
h:
frrfHH
e^hfArAEtr.h
Im*h.Iqr'
(o"'i''l
"lo
tr+
-P
JURUS$I TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIYERSITAS LAMPI]NG
ft:: OM
'""Hffi:r@
@
f\euroDESK
@ k;:{sindo
grgciLteE: ff
sr.b.tMuto,
K.[TJI. PEICG^*trT*.B
Dengan memanjatkan doa syukur kepada Allah SWT, tetah diterbitkan buku kumpulan
abstrak Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM XII). Seminar Nasional Tahunan
Teknik Mesin (SNTTM XII) menyajikan makalah yang berkualitas yang berasal dari tulisan
peneliti di bidang Teknik Mesin dari seluruh lndonesia. Makalah yang dipresentasikan dalam
seminar ini meliputi lima konsentrasi teknik mesin yaitu konversi energi, material, mekanika
terapan, produksi dan pendidikan teknik mesin.
Pada Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM XII) terdapat makalah tambahan
berbahasa inggris dari sesi intemasional yang pesertanya adalah peserta nasional dari Japan
Society of Mechanical Engineering (JSME). Adanya sesi intemasional ini diharapkan akan
menjadi sarana berbagi ilmu antara anggota Badan Kerjasama Teknik Mesin Indonesia
(BKSTM) dengan JSME.
Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada semua penulis yang telah
mengkontibusikan makalahnya dalam seminar ini. Terima kasih juga kepada para anggota
komite yang telah mencurahkan segala waktu dan usaha sehingga terselenggaranya seminar
dengan sukses. Lebih lanjut ucapan terima kasih atas dukungannya kepada civitas akademika
Fakultas Teknik UNILA pada khususnya dan UNILA pada umumnya.
Kami juga berterima kasih atas dukungan dari sponsor yaitu PT. Sugar Group, Autodesk
(Tekno+Logika), Esindo Karya Lestari, PT. Sahabat Motor, PT. Gunung Madu dan PT. Kawan
Lama.
Diharapkan buku kumpulan abstrak ini akan akan memberikan manfaat bagi kalangan
akademisi, industri, praktisi dan seluruh masyarakat. Untuk para penulis agar berkenan untuk
terus mempublikasikan hasil penelitiannya pada seminar-seminar SNTTM yang akan datang.
Bandar Lampung, 14 Oktober 2013
Ketua Panitia Seminar SNTTM
XII
Dr.Eng.Shirley Savetlana,ST., M.Met.
i
DTFTARISI
Halaman
Kata Pengantar
I
Daftar Isi
2
Sponsor dan Organisasi Pendukung
3
Panitia Pelaksana
4
Topik Seminar Nasional
7
Keynote Speakers
7
Tentang Lampung
l7
Tentang Universitas Lampung
(UMLA)
l8
Informasi Ruang & Susunan Acara Seminar
l9
Abstrak Kelompok Konversi Energi (KE)
20
Abstrak Kelompok Konstruksi dan Perancangan (KS)
89
Abstrak Kelompok Produksi (MAN)
114
Abstrak Kelompok Material (MAT)
130
Abstrak Kelompok Pendidikan Teknik Mesin (PTM
162
Abstrak Kelompok JSME
165
Jadwal Sesi Paralel
t77
PTITITI.*.
PEI.AI(siI|i.
Penanggung Jawab:
Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA
(Dekan Fakultos Tehtik Universitas Lampung)
Harmen, S.T., M.T
(Ketua Jurusan Telmik Mesin Universitas Lampung)
PANITIA KEGIATAII
Pengarah
Sekjen BKSTM
Prof. DrJng Mulyadi Bur
Ketua Jurusan/Departemen/Program Studi Teknik Mesin dalam
BKSTM se-Indonesia
Ketua Pelaksana
Dr. Amrizal, S.T., M.T.
Ketua I
Dr. Gusri Akhyar Ibrahim, S.T., M.T
(Koordinator pelaksana Musyav,arah BKSTM
Ketua
II
Dr. Eng. Shirley Savetlana, S.T., M.Met.
(Koordinato r pe laksana SNTT tr[)
Ketua
III
Dr. Ir. Yaruar Burhanuddin, M.T.
(Koordinator Pelaksana Lomba Rancang Bangun)
Bendahara
Novri Tanti, S.T., M.T.
Sekretaris
A. Yudi Eka Risano, S.T., M.Sc.
Bidang Acara
Dr. Asnawi Lubis, S.T., M.Sc. (Koordinator)
Dr. M. Badaruddin, S.T., M.T.
Rabiah Sunianingsih
Dimas Rizky H
Nur Sai'in
Opi Sumardi
Tri Susanto
Yudi Setiawan
Eko Wahyu
Dedi Triyadi
Masagus Imran
Baron Hariyanto
Nanang Trimono
Lomba Rancang Bangun:
YayangRusdiana (koordinator)
Yulian Nugraha
Maulana Efendi
Rizky Dwi Printo
Muhammad Rifai
Yayang Rusdiana
Ali Mustofa
Akomodasi
Panj i Mario Leksono
Stefanus D.P
Hotman Huragalung
Feri Fariza
Ivan Safalas
Musyawarah Nasional:
Rahmat dani (Koordinator)
Dedi Triyadi
Nur'saiin
Opi Sumardi
M Zen Syarif
Liwanson Jaya
Ali Mustofa
S
EE lIEr[iE8S
l.
Prof. Dr. Ing. Harwin Saptohadi (Teknik Mesin UGM)
2. Prof. Dr. Yatna Yuwana Martawirya (Teknik Mesin ITB)
3. Prof. Dr. Jamasri (Teknik Mesin UGM)
4. Prof. Dr. Sulistijono (Teknik Mesin ITS)
5. Prof. Dr. Komang Bagiasna (Teknik Mesin ITB)
6. Prof. Dr. Ing. Mulyadi Bur (Teknik Mesin UNAND)
7. Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng. (Teknik Mesin UI)
8. Dr. Eng. Suryadiwansa Harun, ST. MT (UNILA)
9. Dr. Eng. Shirley Savetlana, ST. M.Met (UNILA)
10. Dr. Asnawi
I
Lubis (UNILA)
L Ir. Heny Wardono, M.Sc. (UNILA)
6
r,/r r'.rrr! fr) rvrr ! l'tr1r1
P
K()\\'0ll
Il,N Haki6, Ary SmEn! f.arrl28r-2E7,
Lh...!sr d,r P.DbuaD M6l! P.ldhsh AdftrD.i B.r.liir
KO:t\'ota
!d G!lrsi!. I Mrd. Aniu aEzl2rr-2rz
lo8rnf, P.db.nE srdri Ptkr Ldrd4 KrEdt T116l! Aretr
KONI', 0{5
KO:\_\-
0.16
KO\\'
0,1?
049
KOI\',050
Srdbo
ltrdtrl Drrrhu IpeE n!*rt
Ds.
D.!a.r B
.n
Prlat
ntortiE.d
N...
i,Ots
Anab P.L!r
CtnD
LEal.ttdL B.mDb.r
D.ti
lhr
D.
KEdru
ul[t lEburrn Lffit Lltar Algh dl t.l6.t i riuE.r..
Dwiso Witldi, YB. Lutirt{io araurGJrl)
rliidr P.Ebulrn llianl To.B. An SEIA.i di Da Iogl f.b[p.to Mlltlu S.t l! PEpltrt
r.o& D.I. M!6,srode Pdrbdd T-D. R.dpe (II l3rJ-Jlr)
Dd.D R.ttgtnLn S.rl D&
pd|.l
D.t!, NTr
rido@ Mts Lot , RB.
lEa.ru! P.!.ob.!.! C.rablg B{l J.Dbu
|&MttL&rd
Lt
P.dr Brh.!
D*r Kit
l U.p T.rirdnD
rsi
Ut
n
Perb€ltuk.r St.Silri Drh t'oultng
(EoU20-326)
,.E.rarto!S,&.tld., Mo<o. CttAhg olst Ald faanl ErdAt Sbttg.,rrt h Cor.et
t&6v|rlluyo
Sut
rbt
?br,
(Edi27-3it)
l,!cu!B.!Cu u.!g KoDpoi Arihl D.ttlnn B.rD.DxdL A U.rrL MuliLtle Prr- PoFr..! Ar.l (For Pr E .tbi Pmdla E..i.mlr6tsr Ard r$idrbr ra.lgdto!-Co.t
rot T.iyo.o. n6dy Adti Ratodto, W.tr! P Rdrio (r.BJr-rJr,
{p&!n Ahonh. G.rdi.. .Ll:d opnD$l P.dbrliL! Llrt.lt T.!rs! cs .r.. UI,
KO\\'05I
Kcm.l Aa&t! Sdrdn d.s I Ma& A.tia^ (IJa1319.315)
ElittMt r Alrr Pt.8.n!r E!f,tl Mrhh.n Lrlr.Lp ft.Lt ils Jdh D.ru lrq DL.rb*.t
l(os\'olJ
K.d$ Ridhlln lEdJl6.J5r,
Pd3.nt Tllssi B.d Lm..!.p Kx.pllu [li!i6ru nddlln d{ Irdrtbsl LDF' rr D.ba Fl!&.tt ,.tl ConbBttt
ro\1
051
KO\\'05.r
KO\\-055
KOs\'056
KO\l
Kfl-o Kri iut.na Tri AS&S Ron ar Purnooo (E4Ur2-r58)
{!.Irh Erar, p.dt Slrt.D PrE dddl LkHt Td.ar t'!p el;rl) P.l[
Kbln Anlrt, MDt@nrd lL6 Bui! ILlEl Tob. fL,I3Jt3dt)
thrdl T.trtt!8 AJrtu Flutd. Ga c.ii Mcl.lui plpr Eoneltll P.Eh.rtrtr M.!d.d.t
Kh,;rulM!tuin @d36G373)
P.nLh Atlra R.d. Al,
05',7
KO\1'053
.fu Brr.t lt l Ltat.t d-tr !'.ti.rl Jc.Lr 8rd!
L,6lt S$tt (zot371-3t0)
K.nkt.rt*it Nol.ktor Suryr
U. Y.trya
KO\\'059
-ry
lftol't, Ali, Aathdi (Edt298-30a)
K{l EL4.rrtdi.l K.t.t L(lhd! }!!@r KrL4 D.!au
illrn Bi2ry. R!4, AFi.r.y.h (Ad3rJ-Jor,
l@uLrru Klt.it
KO\_l'0r3
liol\'
dna Hrrl.ob. Si($r, Nu
Strb KBll
Plat
D.t.r B.Birip Arina Dur
.te He!d.i$u F.hoi (Hdljg1-3E6)
d.! ,.qrjl.. Ll!ju!. Ift.jr X.trp T.*r!
PB
PoDp.
EldnD llod.l Kttlp Plrl, il..bn!,
Boh D.tr S.lerAri BoL
Sror.)
ll
O-
Fccdbad'
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin Xll (SNTTM Xll)
Bandar L
ampung, 23-24 Oktober 2013
KajiEksperimentalKotakPendinginMinumanKalengDenganTermoelektrikBersumber Dari Arus
I)c KendaraanDalamRangkaian Seri Dan Paralel
I
Irwin Bizzy, 2RuryApriansyah
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya
Kampus Unsri Jalan Raya Palembang-Prabumulih Km 32Indralaya,
Ogan llir, Sumatem Selatan, Kode Pos 30662
Email: [email protected]
Abstrak
PemanfaatantermoelektrikuntukmendingintandanmenghasilkanlistrikDC
telahbanyakdigunakansaatini. Penelitian
pada bahan termoelektrik semakin ditingkatkan disebabkan dapat mengkonversi energi panas menjadi energi
lismk atau sebaliknya serta ramah lingkungan. Beberapa aplikasi telah pula dicoba, salah satunya berfungsi untuk
kaleng.
mendinginkan
minuman
Untukitu,
telahdilakukanpenelitianunhrkmendinginkansebuahminumankalengkapasitas
330m1
menggunakan
peralatankotaleendrngin yang memanfaatkanEfekPeltier. Metodologi penelitian yang dipakai adalah eksprimen
dengan merancang peralatan uji berupa sebuah kotak pendingin yang dipasang sistem termoelektrik dalam
rangkaian seri dan paralel. Pengujian telah dilakukan dengan memanfaatkan arus DC pada kendaraan roda empat.
Daya yang dibutuhkansebesar 60 watt yang diambildaribaterekendaraan. Hasil yang
didapatadalahtemperaturpendinginanfluidaantara 6 - 8'C selamalebihkurangdari 2 (dua) jam. Nilaiunjukke{aCoP
peralatansebesar 0,856%.
Pengujianinihanyamenghasilkantemperanrfluida yang
rendahhanyauntukpendinginanminumankaleng, belum mampumencapaitemperaturdibawah 0"C
atautitikbekufluida dan rangkaian paralel yang digunakan lebih baik dibandingkan rangkaian seri. Temperatur
ruang kendaraan sangat mempengaruhi kemampuan sistem termoelektrik dalam mendinginkan minuman kaleng
tersebut.
Keywords: Termoelektrik, Efekpeltir, COP, KotakPendingin, Listrik DC.
Pendahuluan
Penemuanpentingpertama
Saatitu,
yang
fenomena-
1821 ketikaseorangfisikawanJermanbemama Thomas
fenomenatersebuthanyadiketahuipadatingkatlaborator
ium,
sedangkanaplilas ipraktisnyabarudikembangkansetela
Johan
hditemukannya materialsemikonduktor yang baru.
b
erkaitandengantermoelekrisitasterjadipadatahun
material
yang
logam
berbedadihubungkandalamsuaturangkaiartertutupdan
Seebeckmenemukanfenomenadua
Aplikasitermoelektriktelahdi gunakandiberbagaibidan
(junclion)
keduasambungan
dipertahankanpadatemperatur yanB
berbedamakaaruslistrikakanmengalirdalamrangkaiant
ersebut. Kemudianpadatahun 1834, Jean Charles
AthanasePeltier, ketikamenyelidikiE/ekSeebeck,
menemukanbahwaadasuatufenomenakebalikandiman
ajikaarussearahdialirkanpadasuaturangkaianterturup
yang terdiridarisambungandua material logam yang
berbedamakaenergitermaldiserappadasatusambunganl
tidakhanyasebagaiperalatan
pendingintetapijugasebagaipembangkitdaya, sensor
energitermalmaupundigunakanpadabidangmiliter,
ruangangkasa, instrumen, biologi, medikal,
danindustrisertaprodukkomersiallainnya.C.A. Gould
(2011) meneliti pemanfaatan termoelektrik untuk
mendinginkan rangkaian mikoelekronik dan panas
sisa daya listritnya pada sebuah komputer.
Kesulitanterbesardalampengembanganenergiiniadala
hmencari material termoelekrik yang
yang tinggi.
ogamdanmelepasnyapadasambunganlainnya. memilikiefisiensikonversienergi
Duapuluhtahunkemudian,
(lebihdikenaldengan
William Thomson
Lord
Kelvin)
Idealnya,
material
termoelektrikmemilikikondukivitaslistriktinggidanko
yang
memberikansuahrpenjelasanlengkapdalEfekSeebeckd ndukivitaspanas
rendah.
anEfekPehiercertamenggambarkanhubungantimbalba Namunkenyataannyasangatsulitmendapa&an material
likkeduanya.
sepertiini,
305
secaraumumjikakondukivitaslistriksuatu
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin Xll (SNITM Xll)
Bandar L
ampung, 23-24 Oktober 2013
marerial tinggi. makakondukivitaspanasnya pun
akantinggi.
Walaupundemikian, menurut Zhi-Gang Chen (20 12)
bahrva
teknologi
rnaterial
yang
saatinisedan gberkembangpesatadalahkemampuanmen
material
dalambentuknanodiharapkandapatrnenghasilkansuatu
termoelektrikdenganefisiensi yang
material
tiaggi. Bukan saja efisiensi yang tinggi yang
diperlukan, akan tetapi memiliki nilai ekonomi dan
ramah hngkungan. Inge M. Sutjahja (2011) juga
menyatakan bahwa bahan termoelekrik adalah bahan
unik yang dapat mengkonversi energi panas menjadi
Gambar
l.
Rancangan Kotak Pendingin
Dimensiperalatankotak pendinginyang
cm x 8 cm x 9 cm.
Kapasitasfluidarninumankaleng yang
dirancangadalahl6
energi listrik atau sebaliknya, tanpa menghasilkan gas
beracun karbondioksida maupun polutan lainnya
seperti logam berat atau ramah lingkungan. Banyak
didinginkanadalah 330 nrl dan kotak pendingin terdiri
dari beberapa komponen yaitu elemen Peltie\ heat
sink, Fan (DC),
pula energi panas yang tidak berguna yang dihasilka:r
dari limbah industri maupun kegiatan antropogenik
manusia, seperti kendaraan bermotor dan pemakaian
pelatalumunium, lighter,
pemutusarus,
rangkaiankabel,tomb olpower,
penyerapkalor,
dan santbtnganl i gh te r.
Berikut skema komponen kotak pendingin yang
peralatan pendingin atau AC (Air Conditioning)
dengan bahan termoelektrik dapat dikonversikan
menjadi energi listrik. Sedangkan menurut L.E. Bell
(2008) bahwa arus yang diberikan ke peralatan
termoelektrik tidak sama dalam penggunaannya,
sebagian akan menghasilkan relatif efisiensi yang
rendah untuk pemakaian di siklus-siklus mekanik dan
diraacang:
T,,-;;r
pemakaian lainnya.
Sedangkan, Manoj S. Raut (2012) telah meneliti
sebuah sistem Heating [/entilating Air Conditioning
([IVAC) baru menggunakan termoelektrik pada
kendaraan melalui perancangan sebuah sistem
pendingin yang dipasang termoelekhik pada blower
konvensionalnya. Temperatur udara yang didinginkar
mencapai
32+ 25,8
dan sistem
oC
mempertahankan beda temperatur sebesar 7
target yang diinginkan.
Gambar 2. Skema Komponen Kotak Pendingin
Prinsipke{akomponen-komponen
dapat
padakotakpendinginadalaharusli strikDCdari
kendaraan sebesar 12 volt dialirkan ke elemenPeltier
sesuai
yang akan mengubahlistriknenjadipanasdandingin di
keduasisiygberbeda. Bagian sisi panas diletakkan
heat sink berbahan alumunium dan permukaannya
Metoda Eksprimen dan Fasilitas Yang Digunakan
litian
Metodepene
di gunakanadalaheksperimendenganmerangkai
sistemtermoelektriluntukmendinginkanl
dihembuskan udara
yang
(satu)
minumankaleng.
Eksperimeninibermuladaripen gamatantentangbanyak
nya
dengan
kaleng.
kegunaanakantermoelektriksebagaikebutuhanterkiniu
ntukmasadepan.
Ranskaian
sistemdi sederhanakanataudifokuskanmempelaj aribagi
an-bagian yang menyangkutsistemtermolektrikkotak
pendingin atau cooler (TEC) -Hasil data penelitianyang
didapat
oleh sebuah fan
kecepatan udara rata-rata 4,4 r/s, sehlngga te{iadi
perpindahan panas konveksi paksa dari permukaan
heat sink ke tdara. Sedangkan sisi dingil dari elemen
Peltier diletakkan ke bagian kaleng yang berisi fluida
minuman dan berfirngsi mendinginkan fluida dalam
Beberapa asumsidiperlukandalammenganalisissistem
lnl:
1. SumberenergilistrikDCberasaldaribaterekendaraan
denganasumsitegangansebesar 12
volt
merupakan
dalamkeadaan stabilatau tidakberubah.
acuanuntuknelakukananalisispendinginanpadaalatter
2. Peralatan pendingin (AC) ruang
sebutdenganbantuan persamaanenergi dan persamaan
yang terkait laitrnya.
kendaraan
dinyalakan terlebih dahulu sebelum menyalakan
305
Proceeding Seminar Nasjonal Tahunan Teknik
Mesin Xlt (SNTTlu Xll)
peralaan kotak pendingin dan variasi temperatur
ruans kendaraan adalah 24 + 30 .C.
Pengujian dilakukan terhadap
kotakpendinginselama 2 (dua) jam.
+. Pengujian dilakukan pada
seridanparalel.
peralatan
SitarSifat
P
170
p (Q.cm)
0,001
0,02
k (Wcm.K
x
10-6
Lo,
di mana
:
I*,
:
"::"' =
n
-190 x 10-6
0,0008
0,02
MenurutNolas
b ahwaEfe kp e I t i e ndatat*ebatikandaiEfeks e
Puu material A
j ikadialirianrslistri
temperatu{panaspad.aheatsink
temperarurdingindi fluida
rangkaian
5. Sifat-sifat termoelekrrik yang dipakai:
c (Vn
5/
|-"
rWz
rumrsAm THsslK mtrgN
MKUtrTAS TBGSI3
[m[NremAslflmNG
SERTIFIKAT
Diberikan kepada:
Irwin Bizzy
sebagai:
PEMAKALAII
pada Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XII
dengan tema uPeran Riset Teknik Mesin Dalam Membangun Daya Saing
dan Kemandirian Bangsa" di aniversitas Lampung tanggal 2i - 24 Oktober 2013
Mengetahui,
Tek nik U niy er s itas L amp un g
Bandu Lampung,24 Oktober 2013
Ketua Pfuksana
ffii
LvX
eilia Afriani, DEA
96s0s101993032008
Dr.
NIP 19
s.T., M.T
'2021998031004
HIiIATEM
i^EllflHqll*?I?l$hxlt
h:
frrfHH
e^hfArAEtr.h
Im*h.Iqr'
(o"'i''l
"lo
tr+
-P
JURUS$I TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIYERSITAS LAMPI]NG
ft:: OM
'""Hffi:r@
@
f\euroDESK
@ k;:{sindo
grgciLteE: ff
sr.b.tMuto,
K.[TJI. PEICG^*trT*.B
Dengan memanjatkan doa syukur kepada Allah SWT, tetah diterbitkan buku kumpulan
abstrak Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM XII). Seminar Nasional Tahunan
Teknik Mesin (SNTTM XII) menyajikan makalah yang berkualitas yang berasal dari tulisan
peneliti di bidang Teknik Mesin dari seluruh lndonesia. Makalah yang dipresentasikan dalam
seminar ini meliputi lima konsentrasi teknik mesin yaitu konversi energi, material, mekanika
terapan, produksi dan pendidikan teknik mesin.
Pada Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM XII) terdapat makalah tambahan
berbahasa inggris dari sesi intemasional yang pesertanya adalah peserta nasional dari Japan
Society of Mechanical Engineering (JSME). Adanya sesi intemasional ini diharapkan akan
menjadi sarana berbagi ilmu antara anggota Badan Kerjasama Teknik Mesin Indonesia
(BKSTM) dengan JSME.
Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada semua penulis yang telah
mengkontibusikan makalahnya dalam seminar ini. Terima kasih juga kepada para anggota
komite yang telah mencurahkan segala waktu dan usaha sehingga terselenggaranya seminar
dengan sukses. Lebih lanjut ucapan terima kasih atas dukungannya kepada civitas akademika
Fakultas Teknik UNILA pada khususnya dan UNILA pada umumnya.
Kami juga berterima kasih atas dukungan dari sponsor yaitu PT. Sugar Group, Autodesk
(Tekno+Logika), Esindo Karya Lestari, PT. Sahabat Motor, PT. Gunung Madu dan PT. Kawan
Lama.
Diharapkan buku kumpulan abstrak ini akan akan memberikan manfaat bagi kalangan
akademisi, industri, praktisi dan seluruh masyarakat. Untuk para penulis agar berkenan untuk
terus mempublikasikan hasil penelitiannya pada seminar-seminar SNTTM yang akan datang.
Bandar Lampung, 14 Oktober 2013
Ketua Panitia Seminar SNTTM
XII
Dr.Eng.Shirley Savetlana,ST., M.Met.
i
DTFTARISI
Halaman
Kata Pengantar
I
Daftar Isi
2
Sponsor dan Organisasi Pendukung
3
Panitia Pelaksana
4
Topik Seminar Nasional
7
Keynote Speakers
7
Tentang Lampung
l7
Tentang Universitas Lampung
(UMLA)
l8
Informasi Ruang & Susunan Acara Seminar
l9
Abstrak Kelompok Konversi Energi (KE)
20
Abstrak Kelompok Konstruksi dan Perancangan (KS)
89
Abstrak Kelompok Produksi (MAN)
114
Abstrak Kelompok Material (MAT)
130
Abstrak Kelompok Pendidikan Teknik Mesin (PTM
162
Abstrak Kelompok JSME
165
Jadwal Sesi Paralel
t77
PTITITI.*.
PEI.AI(siI|i.
Penanggung Jawab:
Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA
(Dekan Fakultos Tehtik Universitas Lampung)
Harmen, S.T., M.T
(Ketua Jurusan Telmik Mesin Universitas Lampung)
PANITIA KEGIATAII
Pengarah
Sekjen BKSTM
Prof. DrJng Mulyadi Bur
Ketua Jurusan/Departemen/Program Studi Teknik Mesin dalam
BKSTM se-Indonesia
Ketua Pelaksana
Dr. Amrizal, S.T., M.T.
Ketua I
Dr. Gusri Akhyar Ibrahim, S.T., M.T
(Koordinator pelaksana Musyav,arah BKSTM
Ketua
II
Dr. Eng. Shirley Savetlana, S.T., M.Met.
(Koordinato r pe laksana SNTT tr[)
Ketua
III
Dr. Ir. Yaruar Burhanuddin, M.T.
(Koordinator Pelaksana Lomba Rancang Bangun)
Bendahara
Novri Tanti, S.T., M.T.
Sekretaris
A. Yudi Eka Risano, S.T., M.Sc.
Bidang Acara
Dr. Asnawi Lubis, S.T., M.Sc. (Koordinator)
Dr. M. Badaruddin, S.T., M.T.
Rabiah Sunianingsih
Dimas Rizky H
Nur Sai'in
Opi Sumardi
Tri Susanto
Yudi Setiawan
Eko Wahyu
Dedi Triyadi
Masagus Imran
Baron Hariyanto
Nanang Trimono
Lomba Rancang Bangun:
YayangRusdiana (koordinator)
Yulian Nugraha
Maulana Efendi
Rizky Dwi Printo
Muhammad Rifai
Yayang Rusdiana
Ali Mustofa
Akomodasi
Panj i Mario Leksono
Stefanus D.P
Hotman Huragalung
Feri Fariza
Ivan Safalas
Musyawarah Nasional:
Rahmat dani (Koordinator)
Dedi Triyadi
Nur'saiin
Opi Sumardi
M Zen Syarif
Liwanson Jaya
Ali Mustofa
S
EE lIEr[iE8S
l.
Prof. Dr. Ing. Harwin Saptohadi (Teknik Mesin UGM)
2. Prof. Dr. Yatna Yuwana Martawirya (Teknik Mesin ITB)
3. Prof. Dr. Jamasri (Teknik Mesin UGM)
4. Prof. Dr. Sulistijono (Teknik Mesin ITS)
5. Prof. Dr. Komang Bagiasna (Teknik Mesin ITB)
6. Prof. Dr. Ing. Mulyadi Bur (Teknik Mesin UNAND)
7. Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng. (Teknik Mesin UI)
8. Dr. Eng. Suryadiwansa Harun, ST. MT (UNILA)
9. Dr. Eng. Shirley Savetlana, ST. M.Met (UNILA)
10. Dr. Asnawi
I
Lubis (UNILA)
L Ir. Heny Wardono, M.Sc. (UNILA)
6
r,/r r'.rrr! fr) rvrr ! l'tr1r1
P
K()\\'0ll
Il,N Haki6, Ary SmEn! f.arrl28r-2E7,
Lh...!sr d,r P.DbuaD M6l! P.ldhsh AdftrD.i B.r.liir
KO:t\'ota
!d G!lrsi!. I Mrd. Aniu aEzl2rr-2rz
lo8rnf, P.db.nE srdri Ptkr Ldrd4 KrEdt T116l! Aretr
KONI', 0{5
KO:\_\-
0.16
KO\\'
0,1?
049
KOI\',050
Srdbo
ltrdtrl Drrrhu IpeE n!*rt
Ds.
D.!a.r B
.n
Prlat
ntortiE.d
N...
i,Ots
Anab P.L!r
CtnD
LEal.ttdL B.mDb.r
D.ti
lhr
D.
KEdru
ul[t lEburrn Lffit Lltar Algh dl t.l6.t i riuE.r..
Dwiso Witldi, YB. Lutirt{io araurGJrl)
rliidr P.Ebulrn llianl To.B. An SEIA.i di Da Iogl f.b[p.to Mlltlu S.t l! PEpltrt
r.o& D.I. M!6,srode Pdrbdd T-D. R.dpe (II l3rJ-Jlr)
Dd.D R.ttgtnLn S.rl D&
pd|.l
D.t!, NTr
rido@ Mts Lot , RB.
lEa.ru! P.!.ob.!.! C.rablg B{l J.Dbu
|&MttL&rd
Lt
P.dr Brh.!
D*r Kit
l U.p T.rirdnD
rsi
Ut
n
Perb€ltuk.r St.Silri Drh t'oultng
(EoU20-326)
,.E.rarto!S,&.tld., Mo<o. CttAhg olst Ald faanl ErdAt Sbttg.,rrt h Cor.et
t&6v|rlluyo
Sut
rbt
?br,
(Edi27-3it)
l,!cu!B.!Cu u.!g KoDpoi Arihl D.ttlnn B.rD.DxdL A U.rrL MuliLtle Prr- PoFr..! Ar.l (For Pr E .tbi Pmdla E..i.mlr6tsr Ard r$idrbr ra.lgdto!-Co.t
rot T.iyo.o. n6dy Adti Ratodto, W.tr! P Rdrio (r.BJr-rJr,
{p&!n Ahonh. G.rdi.. .Ll:d opnD$l P.dbrliL! Llrt.lt T.!rs! cs .r.. UI,
KO\\'05I
Kcm.l Aa&t! Sdrdn d.s I Ma& A.tia^ (IJa1319.315)
ElittMt r Alrr Pt.8.n!r E!f,tl Mrhh.n Lrlr.Lp ft.Lt ils Jdh D.ru lrq DL.rb*.t
l(os\'olJ
K.d$ Ridhlln lEdJl6.J5r,
Pd3.nt Tllssi B.d Lm..!.p Kx.pllu [li!i6ru nddlln d{ Irdrtbsl LDF' rr D.ba Fl!&.tt ,.tl ConbBttt
ro\1
051
KO\\'05.r
KO\\-055
KOs\'056
KO\l
Kfl-o Kri iut.na Tri AS&S Ron ar Purnooo (E4Ur2-r58)
{!.Irh Erar, p.dt Slrt.D PrE dddl LkHt Td.ar t'!p el;rl) P.l[
Kbln Anlrt, MDt@nrd lL6 Bui! ILlEl Tob. fL,I3Jt3dt)
thrdl T.trtt!8 AJrtu Flutd. Ga c.ii Mcl.lui plpr Eoneltll P.Eh.rtrtr M.!d.d.t
Kh,;rulM!tuin @d36G373)
P.nLh Atlra R.d. Al,
05',7
KO\1'053
.fu Brr.t lt l Ltat.t d-tr !'.ti.rl Jc.Lr 8rd!
L,6lt S$tt (zot371-3t0)
K.nkt.rt*it Nol.ktor Suryr
U. Y.trya
KO\\'059
-ry
lftol't, Ali, Aathdi (Edt298-30a)
K{l EL4.rrtdi.l K.t.t L(lhd! }!!@r KrL4 D.!au
illrn Bi2ry. R!4, AFi.r.y.h (Ad3rJ-Jor,
l@uLrru Klt.it
KO\_l'0r3
liol\'
dna Hrrl.ob. Si($r, Nu
Strb KBll
Plat
D.t.r B.Birip Arina Dur
.te He!d.i$u F.hoi (Hdljg1-3E6)
d.! ,.qrjl.. Ll!ju!. Ift.jr X.trp T.*r!
PB
PoDp.
EldnD llod.l Kttlp Plrl, il..bn!,
Boh D.tr S.lerAri BoL
Sror.)
ll
O-
Fccdbad'
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin Xll (SNTTM Xll)
Bandar L
ampung, 23-24 Oktober 2013
KajiEksperimentalKotakPendinginMinumanKalengDenganTermoelektrikBersumber Dari Arus
I)c KendaraanDalamRangkaian Seri Dan Paralel
I
Irwin Bizzy, 2RuryApriansyah
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya
Kampus Unsri Jalan Raya Palembang-Prabumulih Km 32Indralaya,
Ogan llir, Sumatem Selatan, Kode Pos 30662
Email: [email protected]
Abstrak
PemanfaatantermoelektrikuntukmendingintandanmenghasilkanlistrikDC
telahbanyakdigunakansaatini. Penelitian
pada bahan termoelektrik semakin ditingkatkan disebabkan dapat mengkonversi energi panas menjadi energi
lismk atau sebaliknya serta ramah lingkungan. Beberapa aplikasi telah pula dicoba, salah satunya berfungsi untuk
kaleng.
mendinginkan
minuman
Untukitu,
telahdilakukanpenelitianunhrkmendinginkansebuahminumankalengkapasitas
330m1
menggunakan
peralatankotaleendrngin yang memanfaatkanEfekPeltier. Metodologi penelitian yang dipakai adalah eksprimen
dengan merancang peralatan uji berupa sebuah kotak pendingin yang dipasang sistem termoelektrik dalam
rangkaian seri dan paralel. Pengujian telah dilakukan dengan memanfaatkan arus DC pada kendaraan roda empat.
Daya yang dibutuhkansebesar 60 watt yang diambildaribaterekendaraan. Hasil yang
didapatadalahtemperaturpendinginanfluidaantara 6 - 8'C selamalebihkurangdari 2 (dua) jam. Nilaiunjukke{aCoP
peralatansebesar 0,856%.
Pengujianinihanyamenghasilkantemperanrfluida yang
rendahhanyauntukpendinginanminumankaleng, belum mampumencapaitemperaturdibawah 0"C
atautitikbekufluida dan rangkaian paralel yang digunakan lebih baik dibandingkan rangkaian seri. Temperatur
ruang kendaraan sangat mempengaruhi kemampuan sistem termoelektrik dalam mendinginkan minuman kaleng
tersebut.
Keywords: Termoelektrik, Efekpeltir, COP, KotakPendingin, Listrik DC.
Pendahuluan
Penemuanpentingpertama
Saatitu,
yang
fenomena-
1821 ketikaseorangfisikawanJermanbemama Thomas
fenomenatersebuthanyadiketahuipadatingkatlaborator
ium,
sedangkanaplilas ipraktisnyabarudikembangkansetela
Johan
hditemukannya materialsemikonduktor yang baru.
b
erkaitandengantermoelekrisitasterjadipadatahun
material
yang
logam
berbedadihubungkandalamsuaturangkaiartertutupdan
Seebeckmenemukanfenomenadua
Aplikasitermoelektriktelahdi gunakandiberbagaibidan
(junclion)
keduasambungan
dipertahankanpadatemperatur yanB
berbedamakaaruslistrikakanmengalirdalamrangkaiant
ersebut. Kemudianpadatahun 1834, Jean Charles
AthanasePeltier, ketikamenyelidikiE/ekSeebeck,
menemukanbahwaadasuatufenomenakebalikandiman
ajikaarussearahdialirkanpadasuaturangkaianterturup
yang terdiridarisambungandua material logam yang
berbedamakaenergitermaldiserappadasatusambunganl
tidakhanyasebagaiperalatan
pendingintetapijugasebagaipembangkitdaya, sensor
energitermalmaupundigunakanpadabidangmiliter,
ruangangkasa, instrumen, biologi, medikal,
danindustrisertaprodukkomersiallainnya.C.A. Gould
(2011) meneliti pemanfaatan termoelektrik untuk
mendinginkan rangkaian mikoelekronik dan panas
sisa daya listritnya pada sebuah komputer.
Kesulitanterbesardalampengembanganenergiiniadala
hmencari material termoelekrik yang
yang tinggi.
ogamdanmelepasnyapadasambunganlainnya. memilikiefisiensikonversienergi
Duapuluhtahunkemudian,
(lebihdikenaldengan
William Thomson
Lord
Kelvin)
Idealnya,
material
termoelektrikmemilikikondukivitaslistriktinggidanko
yang
memberikansuahrpenjelasanlengkapdalEfekSeebeckd ndukivitaspanas
rendah.
anEfekPehiercertamenggambarkanhubungantimbalba Namunkenyataannyasangatsulitmendapa&an material
likkeduanya.
sepertiini,
305
secaraumumjikakondukivitaslistriksuatu
Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin Xll (SNITM Xll)
Bandar L
ampung, 23-24 Oktober 2013
marerial tinggi. makakondukivitaspanasnya pun
akantinggi.
Walaupundemikian, menurut Zhi-Gang Chen (20 12)
bahrva
teknologi
rnaterial
yang
saatinisedan gberkembangpesatadalahkemampuanmen
material
dalambentuknanodiharapkandapatrnenghasilkansuatu
termoelektrikdenganefisiensi yang
material
tiaggi. Bukan saja efisiensi yang tinggi yang
diperlukan, akan tetapi memiliki nilai ekonomi dan
ramah hngkungan. Inge M. Sutjahja (2011) juga
menyatakan bahwa bahan termoelekrik adalah bahan
unik yang dapat mengkonversi energi panas menjadi
Gambar
l.
Rancangan Kotak Pendingin
Dimensiperalatankotak pendinginyang
cm x 8 cm x 9 cm.
Kapasitasfluidarninumankaleng yang
dirancangadalahl6
energi listrik atau sebaliknya, tanpa menghasilkan gas
beracun karbondioksida maupun polutan lainnya
seperti logam berat atau ramah lingkungan. Banyak
didinginkanadalah 330 nrl dan kotak pendingin terdiri
dari beberapa komponen yaitu elemen Peltie\ heat
sink, Fan (DC),
pula energi panas yang tidak berguna yang dihasilka:r
dari limbah industri maupun kegiatan antropogenik
manusia, seperti kendaraan bermotor dan pemakaian
pelatalumunium, lighter,
pemutusarus,
rangkaiankabel,tomb olpower,
penyerapkalor,
dan santbtnganl i gh te r.
Berikut skema komponen kotak pendingin yang
peralatan pendingin atau AC (Air Conditioning)
dengan bahan termoelektrik dapat dikonversikan
menjadi energi listrik. Sedangkan menurut L.E. Bell
(2008) bahwa arus yang diberikan ke peralatan
termoelektrik tidak sama dalam penggunaannya,
sebagian akan menghasilkan relatif efisiensi yang
rendah untuk pemakaian di siklus-siklus mekanik dan
diraacang:
T,,-;;r
pemakaian lainnya.
Sedangkan, Manoj S. Raut (2012) telah meneliti
sebuah sistem Heating [/entilating Air Conditioning
([IVAC) baru menggunakan termoelektrik pada
kendaraan melalui perancangan sebuah sistem
pendingin yang dipasang termoelekhik pada blower
konvensionalnya. Temperatur udara yang didinginkar
mencapai
32+ 25,8
dan sistem
oC
mempertahankan beda temperatur sebesar 7
target yang diinginkan.
Gambar 2. Skema Komponen Kotak Pendingin
Prinsipke{akomponen-komponen
dapat
padakotakpendinginadalaharusli strikDCdari
kendaraan sebesar 12 volt dialirkan ke elemenPeltier
sesuai
yang akan mengubahlistriknenjadipanasdandingin di
keduasisiygberbeda. Bagian sisi panas diletakkan
heat sink berbahan alumunium dan permukaannya
Metoda Eksprimen dan Fasilitas Yang Digunakan
litian
Metodepene
di gunakanadalaheksperimendenganmerangkai
sistemtermoelektriluntukmendinginkanl
dihembuskan udara
yang
(satu)
minumankaleng.
Eksperimeninibermuladaripen gamatantentangbanyak
nya
dengan
kaleng.
kegunaanakantermoelektriksebagaikebutuhanterkiniu
ntukmasadepan.
Ranskaian
sistemdi sederhanakanataudifokuskanmempelaj aribagi
an-bagian yang menyangkutsistemtermolektrikkotak
pendingin atau cooler (TEC) -Hasil data penelitianyang
didapat
oleh sebuah fan
kecepatan udara rata-rata 4,4 r/s, sehlngga te{iadi
perpindahan panas konveksi paksa dari permukaan
heat sink ke tdara. Sedangkan sisi dingil dari elemen
Peltier diletakkan ke bagian kaleng yang berisi fluida
minuman dan berfirngsi mendinginkan fluida dalam
Beberapa asumsidiperlukandalammenganalisissistem
lnl:
1. SumberenergilistrikDCberasaldaribaterekendaraan
denganasumsitegangansebesar 12
volt
merupakan
dalamkeadaan stabilatau tidakberubah.
acuanuntuknelakukananalisispendinginanpadaalatter
2. Peralatan pendingin (AC) ruang
sebutdenganbantuan persamaanenergi dan persamaan
yang terkait laitrnya.
kendaraan
dinyalakan terlebih dahulu sebelum menyalakan
305
Proceeding Seminar Nasjonal Tahunan Teknik
Mesin Xlt (SNTTlu Xll)
peralaan kotak pendingin dan variasi temperatur
ruans kendaraan adalah 24 + 30 .C.
Pengujian dilakukan terhadap
kotakpendinginselama 2 (dua) jam.
+. Pengujian dilakukan pada
seridanparalel.
peralatan
SitarSifat
P
170
p (Q.cm)
0,001
0,02
k (Wcm.K
x
10-6
Lo,
di mana
:
I*,
:
"::"' =
n
-190 x 10-6
0,0008
0,02
MenurutNolas
b ahwaEfe kp e I t i e ndatat*ebatikandaiEfeks e
Puu material A
j ikadialirianrslistri
temperatu{panaspad.aheatsink
temperarurdingindi fluida
rangkaian
5. Sifat-sifat termoelekrrik yang dipakai:
c (Vn