Prinsip Kerja Pendingin Termoelektrik

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Efek peltier adalah fenomena terjadinya perbedaan temperatur pada sambungan dua material berbeda pada saat terlaliri arus listrik. Efek peltier ini adalah prinsip kerja yang diterapkan pada modul pendingin termoelektrik (elemen peltier). Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 1. 

 

Gambar 1. Efek Peltier

Efek peltier terjadi pada dua material konduktor/semikonduktor berbeda yang disambungkan pada kedua ujungnya. Jika sebuah sumber tegangan searah dipasang pada loop tesebut maka elektron yang berada pada material A akan mengalir ke junction 2. Kemudian, elektron ini akan berpindah ke material B dan terjadi penurunan temperatur pada junction 2. Elektron kemudian mengalir sepanjang material B dan akhirnya berpindah ke material A (lagi) melalui junction 1. Pada saat berpindah ke material A, junction 1 mengalami kenaikan temperatur.

Suatu atom terdiri dari inti atom (proton dan neutron) dan elektron yang mengelilingi inti atom pada tingkat energi tertentu. Elektron ini dapat berpindah dari lintasan tingkat enegi yang lebih rendah ke lintasan tingkat energi tinggi dengan meyerap energi. Sebaliknya, elektron akan melepaskan energi jika berpindah dari lintasan tingkat energi yang tinggi ke lintasan tingkat energi yang lebih rendah. Energi yang diserap atau dilepaskan ini dapat berupa energi kalor atau energi cahaya. Begitu pula yang terjadi pada efek peltier, tingkat energi pada lintasan tingkat elektron di material A dan B berbeda, sehingga pada saat berpindah di junction akan terjadi penyerapan dan pelepasn energi dalam bentuk energi kalor. Untuk dapat meyerap energi kalor maka dibutuhkan temperatur yang lebih rendah akibatnya junction 2 temperaturnya menjadi lebih rendah. Di sisi lain, untuk dapat melepaskan kalor maka temperaturnya harus lebih tinggi dari lingkungan akibatnya temperatur junction 1 menjadi lebih tinggi.

Keyword: Termoelektrik, Thermoelectric, Peltier, Heat transfer, Pendingin