TUGAS AKHIR

DEVI RATNA SARI

2108 030 027

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH

NOPEMBER

SURABAYA

Dosen Pembimbing : Ir.Denny M. E.Soedjono,MT

KAJI EKSPERIMENTAL PERPINDAHAN

PANAS KONVEKSI PADA HEATSINK DI SISI

PANAS DAN SISI DINGIN THERMOELEKTRIK

TEC 12706

Latar belakang

Cork 6.000ml

Polyurethane dan

Expanded Polystyrene

Foam 5.387,1 ml

Perumusan masalah

1. Prinsip kerja dari sistem pendingin

minuman portable.

2. Nilai heat rate yang dihasilkan pada

sisi panas dan sisi dingin heatsink pada

sistem pendingin peltier dengan daya

masukan 18,6 Watt dalam waktu dua

jam

Valid vs Reliable vs Konsisten

reliable

konsisten

Tidak valid

Tujuan Penulisan

Mengembangkan penelitian terdahulu sehingga

diperoleh mesin pendingin minuman portable

yang memiliki kemampuan mendinginkan lebih

baik

Mengetahui penurunan temperatur ruang

pendingin yang dihasilkan oleh modul

pendingin elektrik (peltier).

Mengetahui heat rate pada heatsink di sisi

panas dan sisi dingin peltier dalam waktu

dua jam

Dapat dipakai sebagai acuan dan referensi

untuk pengembangan alat selanjutnya

DATA INFORMATION KNOWLEDGE Add Value Transformed

by by

Analysis

Correlating

Summarizing

Contextualisation

Experience

Interpretation

Discussion

D, I, K, Transition Dasar Teori

Semikonduktor jenis n & p

Dasar Teori

Semikonduktor ekstrinsik jenis n & p

PRINSIP KERJA THERMOELEKTRIK

Ujung kawat

diberi beda

tegangan

Perbedaan

Temperatur

Jumlah Arus

yang Dialirkan

Gambar Sistem Pendingin Peltier 12706

Tinjauan

Pustaka

Mulai

Assembly

Pengujian Alat dan Pengambilan

Data

Alat Sesuai

dengan

Perencanaan

Tidak

Pemilihan Komponen Untuk

Mesin Pendingin Minuman

Portable

Data Tentang Mesin

Pendingin Minuman

Portable

Ya

Metodologi Observasi

Lapangan

A

A

Perhitungan Dan

Pembahasan

Pembuatan Laporan

Selesai

Data Hasil Pengujian

Menit

ke-

Suhu

fin

dingin

(˚C)

Suhu

dalam

ruangan

(˚C)

Suhu

fin

panas

(˚C)

Suhu

kamar

(˚C)

Kecepat

an

udara

masuk

fin

panas

(m/s)

Kecepat

an

udara

masuk

fin

dingin

(m/s)

Volt Ampere

93 13 19,4 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

96 13 19,3 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

99 13 19,3 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

102 13 19,3 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

105 13 19,3 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

108 13 19,3 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

111 13 19,4 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

114 13 19,4 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

117 13 19,4 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

120 13 19,4 40 29,1 2,1 1,6

6 2,5

Tabel Data Penelitian Terdahulu

Data Hasil Pengujian

Menit

ke-

Suhu

fin

dingin

(˚C)

Suhu

dalam

ruanga

n (˚C)

Suhu

fin

panas

(˚C)

Suhu

kamar

(˚C)

Kecepata

n udara

masuk

fin panas

(m/s)

Kecepatan

udara

masuk fin

dingin

(m/s)

Volt Ampere

75

11,6

16,2

35,4

29,1

0,53

0,2

6

2,5

80

11,5

16,2

35,4

29,1

0,53

0,2

6

2,5

85

11,5

16,1

35,4

29,1

0,53

0,2

6

2,5

90

11,5

16,1

35,4

29,1

0,53

0,2

6

2,5

95

11,5

16,1

35,4

29,1

0,53

0,2

6

3,4

100 11,5 16,1 35,4 29,1 0,53 0,2

6 2,5

105 11.5 16,1 35,3 29,1 0,53 0,2

6 2,5

110 11.5 16,1 35,3 29,1 0,53 0,2

6 2,5

115 11,5 16,1 35,3 29,1 0,53 0,2

6 2,5

120 11,5 16,1 35,3 29,1 0,53 0,2

6 2,5

Tabel Data Penelitian Saat Ini

PERHITUNGAN HEAT

RATE PADA HEATSINK

Perhitungan Perpindahan Panas

Konveksi pada Heatsink di Sisi Panas

Af = 7,5335 x 𝟏𝟎−𝟑𝐦𝟐

At = 0,10248 𝐦𝟐

𝐑𝐞 = 𝟑, 𝟗𝟒𝟎 𝐱 𝟏𝟎𝟑

Nu𝐖𝟐= 𝟑𝟕, 𝟏𝟏

h = 8,11 𝐖 𝐦𝟐𝐊

efisiensi fin panas

≈ 𝟗𝟖% = 𝟎, 𝟗𝟖

Qt = 5,06 Watt

Perhitungan Perpindahan Panas

Konveksi pada Heatsink di Sisi

Dingin

Af = 6,0515 x 𝟏𝟎−𝟑𝐦𝟐

At = 0,068 𝐦𝟐

𝐑𝐞 = 𝟏, 𝟔𝟓𝟖 𝐱 𝟏𝟎𝟑

Nu𝐖𝟐= 24,12

h = 4,99 𝐖 𝐦𝟐𝐊

efisiensi fin dingin

≈ 𝟗𝟕% = 𝟎, 𝟗𝟕

Qt = -1,5 Watt = 1,5 watt

Kesimpulan

Semakin banyak panas yang dapat dilepaskan di sisi panas heatsink maka semakin efisien kinerja peltier tersebut ( sesuai prinsip semikonduktor )

Pada masukan daya 18, 6 watt selama dua jam

heatsink sisi panas dapat melepas kalor sebesar

5,06 watt dan heatsink sisi dingin dapat menyerap

kalor sebesar 1,5 watt.

Dengan memperkecil dimensi ruangan pendingin minuman dan mengubah bahan dinding ruangan pendingin dengan bahan isolator yang lebih baik maka didapatkan temperatur dalam ruang

pendingin yang lebih rendah yaitu 16,1𝟎C dalam

waktu dua jam

Saran

Untuk mendapatkan kinerja yang maksimal pada modul peltier

gunakan catu daya yang memiliki variable output, sehingga

dapat kita atur sehingga mendapatkan daya inputan yang

maksimal.

Memperbesar dimensi fan dan heatsink pada sisi panas peltier

sehingga dapat menghasilkan heat rate yang tinggi

Menambah modul peltier pada sistem pendinginan untuk

mendapatkan temperatur ruang pendinginan yang lebih

rendah

Melakukan perhitungan perpindahan panas pada dinding

ruangan pendingin

DAFTAR PUSTAKA

1. Chattopadhyay, D, Rakshit, P C, Saha, B dan Purkait,

NN.1989.Dasar Elektronika.Calcutta : Institute of

Radio Physics and Electronics Calcutta University

2. Incropera, Frank P dan Dewitt, David P.1996.

Fundamental of Heat and Mass Transfer, Fourth

Edition. Indiana : College of Engineering University of

Notre Dame.

3. Riyanto, Hendi dan Yoewono, Sigit.2010. Kaji

Penerapan Efek Peltier Untuk Alat Kecil – Ringan

Pendingin Minuman.Palembang 13 – 15 Oktober

2010

Terima Kasih

Mohon Saran dan

Bimbingannya