POTENSI PEMANFAATAN SUMBER PANAS PEMBAKARAN
SAMPAH TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI PENGHASIL LISTRIK
DENGAN PRINSIP TERMOELEKTRIK GENERATOR
Muhammad Taufiq Ramadhan1.
Munnik Haryanti.
ST.
MT2.
Agus Sugiharto.
ST.
MT3
Jurusan Teknik Elektro Universitas Dirgantara Marsekal Suryadarma
ABSTRAK
Sumber panas api saat ini di Indonesia belum dimanfaatkan secara maksimal, sedangkan beberapa negara sudah mulai banyak yang memanfaatkan sumber panas api, karena sumber panas api ini dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik.
Di Indonesia baru segelintir orang yang memanfaatkan sumber panas api ini sebagai penghasil listrik, kedepannya di harapkan sumber api ini digunakan untuk mengurangi pemakaian batu bara dan sumber daya alam lainnya.
Alat yang digunakan untuk menghasilkan listrik ini adalah termoelektrik TEC1 Ae 12706 yang bekerja berdasarkan perbedaan temperatur dengan rentang temperatur kerja hingga 350oC.
Oleh karena itu, dilakukan penelitian untuk membuat alat yang memanfaatkan sumber panas api sebagai pembangkit.
Penelitian ini berdasarkan potensi pemanfaatan sumber panas pembakaran, khususnya pada perbedaan temperatur antara suhu panas dan suhu dingin pada termoelektrik sebagai penghasil listrik, yaitu dengan menggunakan termoelektrik generator.
Dari hasil penelitian ini menggunakan termoelektrik generator sebagai pembangkit mendapatkan hasil dari pengujian selama 30 menit alat ini dapat menghasilkan tegangan rata-rata 10,05 Volt.
Arus rata-rata 0,99 Ampere dan daya ratarata sebesar 13,84 Watt.
Kata Kunci : Sumber panas api.
Termoelektrik generator.
Pendahuluan Sumber energi panas merupakan sebuah benda yang dapat menghasilkan energi panas untuk kemudian dapat disalurkan ke media untuk digunakan dalam berbagai Dari pengertian tersebut energi panas tak hanya berasal dari satu macam sumber saja, melainkan dari beberapa sumber yang dapat menghantarkan panas misalnya dari sumber energi panas api.
Sumber energi panas api merupakan salah satu macam sumber yang dapat menghantarkan energi panas, sumber panas api ini timbul akibat adanya pembakaran, pembakaran terjadi akibat adanya empat unsur .
Bahan bakar.
Oksigen/Zat pembakar.
Panas/Sumber nyala yang cukup.
Reaksi radikal bebas yang berlangsung secara berantai.
Sumber panas api saat ini di Indonesia belum dimanfaatkan secara maksimal, sedangkan beberapa negara sudah mulai banyak yang memanfaatkan sumber panas api, karena sumber panas api ini dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik.
Di Indonesia baru segelintir orang yang memanfaatkan sumber panas api ini sebagai penghasil listrik, kedepannya di harapkan sumber api pemakaian batu bara dan sumber daya alam lainnya.
Metodologi Penelitian ini berdasarkan potensi pemanfaatan sumber panas pembakaran, khususnya pada perbedaan temperatur antara suhu panas dan suhu dingin pada termoelektrik sebagai penghasil listrik, yaitu dengan menggunakan termoelektrik Dengan didasari uraian dan latar belakang masalah tersebut maka, dengan harapan pemanfaatan sumber panas pembakaran sampah ini dapat menjadi penghasil listrik yang bisa menyalakan lampu dan mampu untuk mengisi baterai.
Dimana :
= Koefisien Seebeck .
olt/K) iV = Tegangan yang dihasilkan .
iT = Perbedaan temperature (K) Efesiensi Termoelektrik Generator Untuk termoelektrik generator itu sangat efesiensi generator dapat di hitung dengan rumus sebagai berikut :
Landasan Teori Kapasitas Panas Kapsitas pansa adalah jumlah energi yang diperlukan untuk mengubah suhu setiap satuan massa atau mol, sehingga jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 kg zat sebesar 1oC.
Kapsitas panas oC ditunjukan dengan :
ycE = ycE x 100% Dimana :
= Efesiensi Termoelektrik.
P = Daya yang dihasilkan Generator (Wat.
Q = Perubahan panas (Joul.
Q = m.
OIT
Daya Listrik Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik.
Satuan International Daya Listrik adalah watt yang banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu .
oule/deti.
Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Watt atau Horsepower (HP).
Horsepower merupakan satuan daya listrik dimana 1 HP setara 746Watt atau lbft/second.
Sedangkan Watt merupakan unit daya listrik dimana 1Watt memiliki daya setara dengan daya yang dihasilkan oleh perkalian arus 1 Ampere dan tegangan 1 Volt.
Maka rumus daya dapat ditulis :
Dengan definisi :
Q = Perubahan Energi Panas (Joul.
m = Massa dari Molekul (K.
c = Kapasitas Panas dari Medium (J.
Kg-1.
C-.
OIT= Perubahan Suhu .
C) Koefisien Seebeck Koefisien Seebeck merupakan besaran nonliniar sebagai fungsi dari temperatur dan bergantung pada bahan dan stuktur molekul material.
Tanda positif dan negatif dari koefisien Seebeck dipengaruhi olah muatan pembawanya.
Jika koefisien Seebeck secara efektif konstan untuk jangkauan temperatur yang diukur, maka koefisien Seebeck dituliskan menjadi :
P=VxI Dimana :
= Daya (Wat.
, = Tegangan (Vol.
= Arus (Amper.
iV iT Analisa Dan Pengujian Alat Rancangan TEG Gambar 1.
Blok Diagram Alat Gambar 3.
Diagram alir cara kerja alat Gambar 2.
Blok diagram system Gambar 4.
Skema termoelektrik Pengujian Dan Analisa Pada tahap ini pengujian alat dan analisa dari hasil rancangan alat.
Tujuan dilakukannya pengujian adalah untuk mengetahui sejauh mana kinerja dari alat tersebut serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah Pengujian dilakukan meliputi pengujian perbagian maupun keseluruhan Pengujian Termoelektrik Generator Pada pengujian ini digunakan 10 modul termoelektrik.
Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan sumber menghasilkan sisi panas pada modul Gambar 6.
Grafik Pengujian Perubahan Tegangan Terhadap Beda Temepratur Pengujian alat keseluruhan Pengujian alat secara kesuluhan ini dengan cara setiap 2 menit pengambilan data dengan total waktu pengambilan data selama 30 menit dari pengujian secara Gambar 5.
Rangkaian implementasi 10 modul termoelektrik Tabel 1.
Pengujian Modul Termoelektrik Tabel 2.
Pengujian alat secara Dari batok/tempurung kelapa kering sebanyak 200gr dalam 30 menit dan tiap 2 menit sekali diambil data kenaikan suhu dan tegangan, dapat menghasilkan rata-rata OIT sebesar 60,8oC dan rata-rata tegangan sebesar 10,05 Volt.
Pengambilan data secara keseluruhan yang di uji pengukuran OIT, tegangan, arus dan daya yang dihasilkan pembangkit Dari pengambilan data secara keseluruhan dalam waktu 30 menit dan diambil data tiap 2 menit dapat menghasilkan rata-rata OIT sebesar 60,8oC, tegangan 10,05 Volt, arus 0,99 Ampere, dan daya 13,84 Watt.
Daya rata-rata generator adalah 13,84Watt dengan perbedaan temperatur rata-rata 60,8oC, pada tegangan rata-rata 10,05 Volt dan arus 0,99 Ampere.
Massa dari modul termoelektrik ini 46gram atau 0,046 Kg, modul yang dipakai sebanyak 10 modul maka 46gram x 10 modul termoelektrik hasilnya adalah 460gram atau 0,460 Kg.
Dengan iV sebesar 21oC atau setara dengan 294,15oK dan dengan OIT sebesar 170 menghasilkan koefisien seebeck sebesar 1,73 Volt/K.
Efesiensi generator termoelektrik ycE = x 100% ycE = 24 / 12,39 = 1,93 %.
Gambar 4.
Grafik hasil pengujian perbedaan temperatur terhadap waktu Kesimpulan Dari pembakaran sampah tempurung kelapa 200gr dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik selama 30 menit.
Pengambilan data menggunakan dua buah multimeter dan termometer elektrik, pengambilan data dilakukan 2 menit sekali selama 30 menit.
Dari hasil pengujian selama 30 menit alat ini dapat menghasilkan tegangan rata-rata 10,05 Volt.
Arus rata-rata 0,99 Ampere dan daya rata-rata sebesar 13,84 Watt.
Untuk hasil pengujian secara keseluruhan alat ketika dilakukan percobaan selama 30 menit dan diambil data tiap 2 menit sekali dapat di peroleh hasil rata-rata dengan tegangan 10,05 Volt dan arus 0,99 Ampere, jadi daya yang didapat sebesar 13,84Watt dengan beda temperatur 60,8oC dengan menghasilkan pada keluaran modul LM2596 dengan tegangan sebesar 13,5 Volt sebagai sumber untuk menghidupkan kipas DC dan pompa air DC.
Perhitungan kapasitas panas dari termoelektrik generator :
Q = m.
OIT
13,84 Watt = 0,460 Kg .
60,8oC C = 0,49 J/KgoC Untuk keluaran rata-rata sebesar 13,84 Watt, dengan keluaran modul LM2596
sebesar 13,5 Volt, beda temperaturnya rata-rata 60,8oC maka daya panasnya Daftar Pustaka