Contoh Perhitungan Pendingin Termoelektrik/Peltier/Elemen Panas-Dingin

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Setelah membahas Dasar Perhitungan Termoelektrik, berikut adalah contoh kasus perhitungan sederhana pendingin termoelektrik.:

Kasus:

Sebuah modul termoelektrik memiliki koefisien Seebeck sebesar 0.065 V/K, hambatan listrik 1.65 ohm, dan hambatan panas 1.1 K/W. Temperatur pada sisi dingin dan panas masing-masing adalah 35 oC dan 5 oC sehingga memiliki perbedaan temperatur sebesar 30oC. Modul dialiri arus sebesar 5 A, maka:
a. berapakah penyerapan kalo yang terjadi pada sisi dingin?
b. berapa pula pembuangan kalor yang terjadi di sisi panas?
c. Berapa tegangan yang terjadi?
d. Energi Listrik yang dikonsumsi

Penyelesaian/Jawaban:

a.       Untuk sisi dingin:



b.      Untuk sisi panas



c.       Tegangan



d.      Konsumsi Energi listrik
------------------------------------------------------------------------------------------
Keyword: Thermoelektrik, Termoelektrik, Elemen perltier, Elemen panas dingin





51 comments:

  1. kurang ngerti, itu yang di cari kalor ko satuannya W ?
    saya ingin mencari rumus untuk menemukan arus dan tegangan yang di hasilkan bila thermoelektrik di beri temperature yg berbeda atau delta T
    tolong di bantu terimakasih

    ReplyDelete
    Replies
    1. 1. Watt kan satuan energu per satuan waktu atau Joule/detik.
      2. Oh untuk kasus itu beda mas, karena yang saya tulis diatas untuk termoelektrik sebeagai pendingin (heat pump). Untuk sebagai generator berbeda karena butuh perhitungan beban listriknya berapa. Nanti kalo sempat saya tulis di post yang berbeda.

      Delete
  2. terimakasih mas atas postingannya sangat berguna

    ReplyDelete
  3. 1 feltier dapat menghasilkan berapa drajat celcius?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Ga bisa ditentukan begitu mas. Coba baca dulu postingan saya yang ini:
      http://catatan-teknik.blogspot.co.id/2014/11/penjelasan-data-teknis-modul.html
      Disitu dijelasin cara memperkirakan temperatur sisi dingin. Intinya gini, untuk tau berapa derajat sisi dingin kita harus tahu berapa bebannya Qw. Setelah itu bisa dilihat berapa derajat sisi dinginnya.
      Silakan ditanyakan jika postingan itu masih kurang jelas.
      Salam

      Tri Ayodha Ajiwiguna

      Delete
  4. mas Tri, bisakah termoelektrik sbgai penghasil energi listrik sekaligus pemanas air, jika sisi panasnya mendapatkan panas dari bola lampu/matahari dan sejenisnya?

    ReplyDelete
    Replies
    1. bisa saha mas, tapi mungkin listri yang dihasilkan tidak terlalu besar. Efisiensi termoelektrik generator ini sangat kecil. 1% energi kalor yang diubah menjadi listrik saja suda termasuk besar.

      Delete
  5. mas saya izin bertanya jika kita mempunya termoelektrik untuk mencari nilai panas yang dihasilkan itu cara perhitungannya bagaimana, bisa tolong dijelaskan? terima kasih

    ReplyDelete
    Replies
    1. Mas Ahmad, barusan saya buat postingan baru untuk memperkirakan kalor yang diserap dan dibuang oleh peltier saat digunakan. Silakan dibaca disini ya:

      http://catatan-teknik.blogspot.co.id/2016/05/cara-memperkirakan-kapasitas-pendiginan.html

      Delete
  6. Mas, Jika yang diketahui cuma suhu T hot dan T cold, gimana cara menghitung tegangan, arus dan daya yang dihasilkan oleh termoelektrik dong. tolong dijawab mas

    ReplyDelete
    Replies
    1. Untuk generator termoelektrik, kalau cuma diketahui Thot dan Tcold ga bisa mas.
      Untuk cari tegangan kita butuh informasi koefisien seebeck.
      Untuk cari daya dan arus butuh informasi bebannya berapa.
      Hal ini dikarenakan tidak semua elemrn peltier sama. Biasanya produsen memberikan datasheetnya supaya memudahkan konsumen memilih produk

      Delete
    2. mas, jika yang saya gunakan jenis TEC 12706, berapa koefisien seebecknya? atau adakah cara untuk mencari koefisien seebecknya? di datasheetnya tidak dicantumkan informasi ttg koefisien seebecknya berapa

      Delete
    3. Bisa dihitung dengan cara melihat speknya, biasanya diketahui Th dan Vmax nya. Koefisien seebeck untuk kondisi itu adalah Vmax/Th. Tapi ingat Th harus dalam Kelvin. Sebenarnya udah ingin menulis ini tapi belum sempat-sempat. Sumber saya dari sini:
      Simon Lineykin, Modeling and Analysis of Thermoelectric Modules, IEEE Transactions on Industry, Volume 43 No 2

      Delete
    4. ada filenya mas? saya perlu untuk tugas akhir saya. kala bisa mas kirim ke email saya mkhalid1610@gmail.com

      terima kasih :)

      Delete
    5. Mas saya juga butuh buat TA, kalau boleh bisa kirom ke email saya ga? niedhamulya@gmail.com ? Terimakasih banyak sebelumnya..

      Delete
  7. mas saya juga minta sumber referensinya untuk TA saya, email saya ''singgihbayuprasetyo@gmail.com'' mohon bantuannya.

    ReplyDelete
  8. assalamualaikum kak, saya mau nanya. kalau hambatan listrik dan hambatan panas itu dapet dari mana ya?

    ReplyDelete
  9. hambatan listrik dari datasheetnya. hambatan thermal dihitung dari nilai yang ada di datasheet

    ReplyDelete
  10. mas sy jg kirimin dong referesinya utk TA saya
    hendraananta1gmail.com

    ReplyDelete
  11. mas saya mau tanya, kalau menghitung COP nya bagaimana?

    ReplyDelete
  12. mas kalau untuk mencari COP nya bagaimana?

    ReplyDelete
  13. Permisi mas Tri, saya TA tentang termoelektrik, namun, masih bingung dengan perhitungan daya dan COP jika termielektrtik sebagai generator, jika punya bahan referensi atau petunjuk bisa minta tolong di kirim ke email saya mas, hamdan280895@gmail.com
    Terimakasih sebelumnya mas

    ReplyDelete
  14. Mas kalau dingin termoelektrik yg d hasilkan d box 1m x 1m x 1m tertutup tanpa ada beban berapa ya?
    Apa ada rumusnya kah

    ReplyDelete
    Replies
    1. Tanpa ada beban itu tidak mungkin mas. jika Anda membuat sistem tertutup tetap akan ada kalor yang masuk walaupun sudah memakai bahan isolator yang baik. Kalor yang masuk itu berasal dari lingkungan yang suhunya berbeda dengan suhu di dalanm ruangan. Nah yang paling sederhana adalah dengan menghitung kalor yang masuk setiap sisi dinding ruangan tersebut.

      Delete
  15. assalamualaikum wr wb,...
    kalau tidak keberatan, boleh saya minta tolong bagaimana analisa heat transfers peltier yang ditambahkan heatsink dan fan,...
    terimakasih, sangat bermanfaat,...

    ReplyDelete
    Replies
    1. Wah nampak sederhana tapi sebenarnya rumit sekali mas Bagus. Hal ini dikarenakan setiap jenis heat sink memiliki hambatan termal yang berbeda. Yang lebih menarik lagi adalah hambatan termal tidak konstan dengan suhu beban. Implikasinya adalah kita harus tahu karkteristik heat sink yang akan kita pakai. ini salah satu yang sedang kami kerjakan, mudah-mudahan lancar dan bisa dipublikasikan agar bisa bermanfaat.

      Delete
    2. hambatan thermal yang tidak konstan mengakibatkan sisi panas yang berubah2 dong pak setiap percobaan? apakah jika seperti itu akan berpengaruh ke penyerapannya? jika iya berarti tidak bisa dibandingkan antara percobaan 1 dengan yang lainnya ?
      terimakasih

      Delete
    3. 1. betul mas James. Namun, hambatan termal saat tunak (steady state) dapat diasumsikan konstan. Kenapa?
      Hambatan termal dalam heatsink setidaknya ada dua bagian, yaitu hambatan termal konduksi pada heatsink dan hambatan termal konveksi dari heatsink ke lingkungan.
      hambatan termal konduksi dipengaruhi oleh konduktifitas termal bahan heatsink. Secara teori nilai konduktifitas ini merupakan fungsi temperatur, nah disini yang saya bilang nilai hambatan termal menjadi tidak konstan. Untungnya saat kita menggunakan heatsink, temperatur kerja masih disekitar 0-200 derajat celsius. Di range suhu ini perubahan nilai konduktiftas terhadap temperatur kecil sehingga dapat diasumsikan konstan.

      2. Iya berpengaruh
      3. Tergantung percobaan seperti apa.

      Salam,

      Tri Ayodha Ajiwiguna

      Delete
  16. Gan ada ada kontak gak?.mau tanya sesuatu secara pribadi soal peltier

    ReplyDelete
  17. Kalo saya buat untuk AC dengan ruangan 3x3 (data yg lain di asumsikan saja sewajarnya) bisa berapa derajat?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Jika pakai 1 buah TEC maka perubahan suhu tidak dapat dirasakan. Mungkin tidak ada pengaruhnya

      Delete
  18. Mas, apa bisa panas yang dihasilkan oleh petlier ini dimanfaatkan sebagai pemanas udara?
    Klo bisa saya akan manfaatkan untuk pengering helm low watt

    ReplyDelete
    Replies
    1. Kalau pertanyaannya bisa atau tidak, jawabannya bisa

      Delete
  19. This comment has been removed by the author.

    ReplyDelete
  20. asslamualaikum mas.. mau tanya? saya mengaplikasikan di pendinginan air dengan menggunakan water block di sisi dingin dan sisi panas menggunakan heatsink dan fan, untuk pengukuran temperatur sisi panas dan dingin apa harus bagian peltiernya untuk mengukurnya susah dikarenakan Th di tutupi heatsink dan Tc di tutupi water block.. mau tanya cara mengukur temperatur untuk rumus sisi dingin dan sisi panas itu dibagian mananya? terimakasih...

    ReplyDelete
  21. iya harus di sisi panas peltier. Untuk pengukuran ini anda bisa gunakan termokopel tipe T yang paling kecil. Oh iya, anda juga bisa merujuk ke paper kami langsung saja download di sini:
    Method for thermoelectric cooler utilizationusing manufacturer’s technical information
    https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5028060

    ReplyDelete
  22. Di download langsung saja mbak di sini:
    https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5028060
    itu open access kok bisa langsung download

    ReplyDelete
  23. Permisi mas, mohon izin mau nanya sampean punya contoh soal dan pembahasan dalam menghitung pembangkit termoelektrik generator? Kayak menghiting efisiensinyaa termoelktrik generator? Terimakasih

    ReplyDelete
  24. This comment has been removed by the author.

    ReplyDelete
  25. Kalo 2 peltier apakah sanggup mendinginkan suhu air berukuran 45liter? Dan butuh waktu brapa lama untuk mendinginkan suhu dari 30°c menjadi 25°c

    ReplyDelete
  26. Permisi mas, mas nya ada ebook dari Simon Lineykin, Modeling and Analysis of Thermoelectric Modules, IEEE Transactions on Industry, Volume 43 No 2 ga mas?


    ReplyDelete
    Replies
    1. Ada mas, silakan kirm email ke thermolab.teknis@gmail.com

      Delete
  27. Permisi mas Tri, saya TA tentang termoelektrik, namun, masih bingung dengan perhitungan daya dan COP jika termielektrtik cooling, jika punya bahan referensi atau petunjuk bisa minta tolong di kirim ke email saya mas, dandiputra26072015@gmail.com

    ReplyDelete