Mengatur temperatur sisi dingin Termoelectic Cooler (TEC)?

Pertanyaan:

Assalamualaikum,selamat malam mas perkenalkan saya Y**** asal P***,mas mau tanya kalo ingin men-setting temperatur sisi dingin thermoelectric misal -5 derajat yg di atur itu tegangannya atau arusnya mas?
Mohon bantuannya mas,terima kasih

Jawaban (Mohon koreksinya jika ada yang salah):

Salam kenal juga mas Y****.

Sebelum menjawab pertanyaan, saya akan gunakan istikah TEC untuk thermoelectric cooler/elemen peltier.

Untuk mensetting temperatur sisi dingin sebuah TEC agar bisa mencapai suhu tertentu maka beberapa parameter yang perlu duperhatikan dan bukan hanya tegangan dan arus. Parameter-paramter tersebut antara lain:

1. Tegangan dan arus. Keduanya saling berhubungan satu sama lain. Jika kita perbesar tegangan maka selama DC powersupplynya sanggup maka arusnya juga secara otomatis akan naik. Begitu juga sebaliknya yaitu jika arusnya diperbesar maka otomatis tegangannya menjadi lebih besar juga.

2. Temperatur sisi panas TEC. Secara sederhana pada saat TEC mendapatkan supply arus DC maka akan terjadi perbedaan temperatur antara kedua sisi TEC. Contohnya: pada keadaan tertentu, sebuah TEC akan memberikan perbedaan temperatur antara kedua sisi sebesar 30 oC jika arusnya 3 A. Oleh karena itu kita bisa buat sisi dingin menjadi -5 oC jika kita jaga temperatur sisi panas TEC si 20 oC

.

3. Beban pendinginan (Cooling Load). Secara umum TEC memiliki sifat bahwa semakin kecil beban pendinginan maka perbedaan temperatut yang dihasilkan juga semakin besar. Dalam datasheet TEC biasanya diketuahui deltaT max. Nilai ini menunjukkan perbedaan temperatur maximum yang bisa dicapai oleh sebuah TEC dan ini terjadi jika beban pendinginannya dibuat nol. Hal ini mungkin sebenarnya hanyalah asumsi, karena kita tidak pernah bisa mencapai beban pendinginan sebesar nol, namun kita bisa buat beban pedinginan sekecil mungkin dengan cara menginsulasi sisi dingin dengan bahan yang konduktifitas termalnya sangat kecil, seperti styrofoam atau glass wool.

dari keterangan di atas, dapat disimpulkan bahawa untuk mensetting temperatur sisi dingin TEC perlu mengatur beberapa hal yaitu tegangan atau arus, temperatur sisi panas TEC dan beban pendinginannya.

Salam,

Tri Ayodha Ajiwiguna

Mesin Otto

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Salah satu mesin yang paling banyak diterapkan dalam dunia otomotif adalah mesin otto. Nama Otto berasal dari penemunya yaitu Nikolaus Otto. Dalam termodinamika mesin Otto dikelompokkan jenis mesin yang menggunakan siklus daya gas, dimana udara dalam bentuk gas menjadi fluida kerjanya dan tidak ada perubahan fasa. Mesin Otto juga terdiri dari piston dan silinder sehingga termasuk dalam mesin reciprocating.

Prinsip Kerja

Secara umum mesin Otto terdiri dari sebuah sistem silinder piston, katup hisap, katup buang, dan pemantik (busi).  Pada saat beroperasi mesin Otto mengalami empat proses utama yang membentuk sebuah siklus termodinamika. Oleh karenanya mesin ini juga dikenal dengan nama mesin empat langkah. Keempat proses itu dapat dijelaskan dalam gambar 1. Pada saat volume sistem minimum maka piston berada di titik mati atas (TMA). Sebaliknya pada saat volume sistem maximum posisi piston berada di titk mati bawah (TMB).

Gambar 1. Pinsip kerja mesin Otto empat langkah

Langkah 1 adalah langkah hisap. Dalam proses ini katup hisap dalam kondisi terbuka, katup buang dalam kondisi tertutup, dan piston bergerak kebawah (volume membesar) dari volume minimum ke volume maximum sehingga  memaksa campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam sistem melalui katup hisap.

Langkah 2 adalah langkah kompresi. Dalam proses ini kedua katup dalam kondisi tertutup dan piston bergerak ke atas (volume mengecil) dari volume maximum ke volume minimum sehingga tekanan campuran udara dan bahan bakar yang ada dalam sistem meningkat.

Langkah 3 adalah langkah pembakaran disertai ekspansi. Dalam proses ini campuran udara dan bahan bakar diledakkan (mengalami pembakaran) karena adanya pemantik (busi). Akibatnya sistem menerima kalor, temperatur meningkat, dan menyebabkan piston terdorong ke bawah (volume maximum).

Langkah 4 adalah langkah buang. Dalam proses ini posisi katup buang terbuka, katup hisap tertutup, dan piston bergerak ke atas. Akibatnya hasil pembakaran bahan bakar dibuang melalui katup buang. Kemudian kembali ke langkah I.

Siklus daya gas sering kali dijelaskan dalam grafik tekanan-volume. Untuk siklus Otto dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Siklus Otto dalam grafik tekanan – volume

Keyword: Mesin 4 tak, mesin otto, thermodynamics, termodinamika