its nondegree 13239 presentation
TRANSCRIPT
OLEH :DEDDY REZA DWI P2107030033DOSEN PEMBIMBING :IR. DENNY M. E. SOEDJONO,MT.
PERHITUGAN HEAT RATE HEATSINK PADA SISI PANAS THERMOELEKTRIK TEC 12706
PADA DAYA 22,4 WATT
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
ALUR PRESENTASI
Pendahuluan
Dasar Teori
Metodologi
Perhitungan
Kesimpulan
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
LATAR BELAKANG
¢ Melakukan inovasi – inovasi yang berhubungan dengan suatu teknologi yang Praktis & ramah lingkungan.
¢ Ingin membuat suatu alat pendingin minuman portable yang bisa dibawa ke mana - mana.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
RUMUSAN MASALAH
¢ Memahami prinsip kerja dari sistem pendingin ini dengan menggunakan modul Peltier.
¢ Nilai heat rate yang dihasilkan pada sisi panas sistem pendingin Peltier pada daya masukan 22,4 Watt (Kondisi maksimum)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
TUJUAN PENULIS
¢ Melakukan pengujian dan pengambilan data dari sistem pendingin Peltier dengan menggunakan catu daya Trafo 12 Volt, 5 Ampere untuk mendinginkan Box Pendingin.
¢ Mengetahui Heat Rate pada sisi panas Peltier TEC 12706.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
MANFAAT PENULISAN
¢ Dapat menjadi referensi dalam melakukan Inovasi – inovasi pada bidang Teknik Pendingin khususnya menggunakan Modul Peltier.
¢ Dapat mengetahui data – data yang di dapat pada sistem Pendingin modul Peltier TEC 12706 dan mengetahui nilai Heat rate sisi panas Peltier.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
DASAR TEORI
¢ Pada dasarnya prinsip kerja elemen Peltier sama dengan semikonduktor khususnya semikonduktor ekstrinsik. Dimana tersusun atas dua jenis semikonduktor yaitu :
1. Jenis n
2. Jenis p
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
SEMIKONDUKTOR JENIS N & P
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
MODUL THERMOELEKTRIK
¢ Prinsip kerja thermoelektrik iniberdasarkan pada efek peltier.Bila dua kawat materialberbeda dimana masing –masing ujung kawat materialmembentuk sambungan satusama lain yang apabila diberibeda tegangan, akanmenghasilkan perbedaantemperatur. Perbedaantemperatur ini sebandingdengan jumlah arus searahyang dialirkan sehingganantinya akan ada sambunganyang menyerap kalor dan adasambungan yang melepaskankalor.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
HEATSINK
Heatsink adalah suatu alat yang berfungsi untuk membantu memindahkan panas dalam suatu sistem. Komponen utama dari heatsink adalah fin. Yaitu suatu luasan yang biasanya tersusun secara terstruktur dengan memiliki ketebalan dan jarak tersendiri.
Af = luasan fin
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
TH
EL
AM
INA
RB
OU
ND
AR
YL
AY
ER
BE
CO
ME
SF
UL
LY
DE
VE
LO
PE
D
Velocity Boundary Layer
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
TH
ES
HA
PE
OF
TH
EF
UL
LY
DE
VE
LO
PE
DT
EM
PE
RA
TU
RE
PR
OF
IL
Untuk kondisi disamping (Isothermal Surface) harga Koefisien perpindahan panas (h) adalah konstan.
Thermal Boundary Layer (Isothermal Surface)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
RUMUS PERHITUNGAN HEATSINK
¢ Persamaan untuk menghitung Heat rate suatu heatsink (Internal flow, noncircular) adalah
q = h x At x ηo x LMTD
(Incropera)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
METODOLOGI
¢ Gambar diagram alir Pengerjaan Tugas
Akhir.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
GA
MB
AR
SIS
TE
MP
EN
DIN
GIN
PE
LT
IER
12
70
6.
Rangkaian pendingin ini terdiri dari Modul Peltier, dimana dikedua sisinya menghasilkan temperatur yang berbeda. Di kedua sisi tersebut dipasang suatu Heatsink beserta Fan. Fan & Heat sink pada sisi panas bekerja untuk melepaskan panas yang dihasilkan modul Peltier sebanyak mungkin. Klo dibagian dingin fan & heat sink bekerja untuk menyemburkan dingin yang dihasilkan.
Modul Peltier
Heatsink Dingin
Fan
Heatsink panas
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
DA
TA
PA
DA
ME
NIT
KE
93
SA
MP
AI
12
0 (M
AK
SIM
UM
)
Pada gambardisampingditampilkansebagian datasampai kondisimaksimum (padamenit ke 120).Karena yangdigunakan padaperhitungan HeatRate adalah datasaat SistemPendingin Peltierberada padakondisi maksimum(pada menit ke 120)
Catatan : kondisimaksimumberdasarkan padabatasan percobaanyang kita buat.
Kondisi maksimum
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
PERHITUNGAN & PEMBAHASAN
¢ Gambar blok diagram
Proses perhitungan
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
PERHITUNGAN HEAT RATE
¢ Perhitungan Heat rate.
q = 2( h x At x ηo x θblm)
Dimana,h = Koeffisien konveksi
At = Luas permukaan total
ηo = Effisiensi overall
θblm = LMTD
¢ Menghitung nilai h.
NuD = h Dh / kMenentukan nilai NuD melalui tabel 2.14, dengan inputan nilai b/a = L /(s-t), setelah nilai b/a diketahui maka nilai NuD bisa ditentukan. Dan
Dh = 4 AC / P
AC = 4 L / (s-t)
P = 2 (L + s - t)
Setelah itu nilai h bisa diketahui dengan,
¢ h = NuD k / Dh , dan didapat harga h = 18,3 W/ m2 K
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
¢ Perhitungan At (Luas permukaan total)
At = NAf + Ab
Sedangkan,
Af = 2 (L / 2) B
Ab = (W – N t) B
¢ Perhitungan
ηo = 1 – [N Af (1 – ηf)/ At]
ηf = tan m (L / 2) / m (L / 2)
Dimana, harga m adalah
m = [hP/k Ac]
= [h x 2 (t + b) / k (tb)]
Sehingga nilai ηo didapat 0,47
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
¢ Perhitungan nilai LMTD.
θlbm = ( )
Tm,o = Ts – (Ts – Tm,i) exp
Nilai Rtot dapat dicari melalui,
Rtot =
Sedangkan, Rt,o = (ηohAt)-1
Dan, ṁ1 = N ṁ
Maka, harga Tm,o & LMTD adalah 311,13 ˚K & 2,53
Maka setelah harga – harga properti untuk mencari heat rate diketahui maka heat rate yang dihasilkan heatsink pada Peltier 12706 pada daya 22,4 Watt adalah sebesar 5,7 Watt.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
KESIMPULAN & SARAN
Kesimpulan :
¢ Semakin cepat panas yang dapat dilepaskan maka semakin effisien Kinerja Peltier di sisi dinginnya.
¢ Heat Rate yang dihasilkan 5,7 Watt.
¢ Hanya bisa mendinginkan ruangan yang relatif kecil.
Saran :
¢ Untuk mendapatkan kinerja Peltier yang maksimal maka diperlukan catu daya yang memiliki variabel output.
¢ Memperbesar dimensi fan & heatsink agar didapat heat rate yang tinggi.
¢ Melapisi box (bahan : cork) dengan bahan yang dapat memperkecil heat loss pada dinding box.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
TERIMA KASIH
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwarehttp://www.foxitsoftware.com For evaluation only.