Farhan, Alhaady Syafira and Luna, Englia Putri Sulistya and Supriyono,, S.T., M.T. and Ir. Diah Agustina Puspitasari,, S.T., M.T., Ph.D (2023) Performa Cooling Box dengan Variasi Rangkaian Elektrik dan Beban Pendingin Berbasis Thermoelectric Converter. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Permintaan dunia akan energi meningkat secara drastis. Pada saat yang sama, masalah lingkungan dari perubahan iklim menjadi lebih buruk karena penggunaan bahan bakar fosil secara terus menerus. Pembakaran bahan bakar fosil mengeluarkan sejumlah polutan udara yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Pencemaran udara terutama disebabkan adanya polutan dari pembakaran sumber energi tradisional yang menimbulkan efek rumah kaca akibat pemanasan global. Untuk mengatasi masalah penggunaan sumber energi tidak terbarukan terutama fosil, perlu mencari sumber energi terbarukan lainnya dengan memanfaatkan sumber energi yang ada dan mencari inovasi baru dalam pemanfaatannya. Beberapa energi terbarukan yang ada antara lain hujan, angin, sinar matahari, hujan, ombak, dan panas bumi. Salah satu inovasi sebagai sumber energi terbarukan yang potensial adalah penerapan teknologi energi pengonversi thermoelectric converter pada cooling box. Pemodifikasian alat cooling box berbasis thermoelectric converter dilakukan dengan membuat kerangka volume cooling box menggunakan cardboard berukuran 32,5 cm x 22,5 cm x 28,5 cm. Setelah pembuatan prototype cooling box, perencanaan peletakan komponen�komponen cooling box seperti Thermoelectric Converter, heatsink, dc fan, dan pelubangan kabel serta tempat pengukuran temperatur dengan pertimbangan keefektifan letak alat, dan kemudahan penggunaan alat. Bahan cooling box terbuat dari plastik polyethylene (PE) dan isolator polyurethane foam serta termoelektrik yang digunakan adalah TEC1-12705. Alat cooling box berbasis thermoelectric converter dilakukan dengan mengonversi energi listrik menjadi perbedaan temperatur pada termoelektrik. Arus listrik dialirkan melalui sumber listrik AC melewati power supply menghasilkan arus listrik DC. Proses konversi energi dilakukan selama 90 menit atau hingga temperatur yang dihasilkan konstan. Pada cooling box berbasis thermoelectric converter, rangkaian elektrik dan beban pendingin yang diterapkan akan mempengaruhi coefficient of performance (COP) pada sistem. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi beban pendingin yang diterapkan pada sistem, semakin besar energi panas yang dihilangkan, sehingga nilai COP pada sistem semakin tinggi. Rangkaian elektrik yang digunakan adalah seri, paralel, seri-paralel, dan paralel-seri. Rangkaian termoelektrik tersebut berpengaruh dalam temperatur dan nilai COP yang dihasilkan cooling box. Temperatur akhir cooling box menurun dan nilai COP akan meningkat seiring dengan rangkaian elektrik yang digunakan secara berurutan seri, paralel, seri-paralel, dan paralel-seri. Temperatur akhir cooling box yang optimal tanpa beban pendingin dengan variasi rangkaian elektrik secara berurutan adalah 12.81℃, 5.94℃, 4.625℃, dan 4.06℃. Nilai COP yang optimal pada beban pendingin 1000 ml dengan variasi rangakaian elektrik secara berurutan 0.3181, 0.5992, 0.8333, dan 0.8408. Beban pendingin berpengaruh dalam temperatur dan nilai COP yang dihasilkan cooling box. Temperatur cooling box dan nilai COP meningkat seiring dengan penambahan variasi beban pendingin. Temperatur akhir cooling box yang optimal pada rangkaian elektrik paralel-seri dengan beban pendingin 0 ml, 600 ml, dan 1000 ml adalah 4.06℃, 7.5℃, dan 9.75℃. Nilai COP yang optimal pada rangkaian elektrik paralel-seri dengan beban pendingin 0 ml, 600 ml, dan 1000 ml sebesar 0.8330, 0.8333, dan 0.8408.
English Abstract
The world's demand for energy is increasing drastically. At the same time, environmental problems from climate change are becoming worse due to the continuous use of fossil fuels. The burning of fossil fuels emits several air pollutants that are harmful to humans and the environment. Air pollution is mainly due to the presence of pollutants from the combustion of traditional energy sources that cause the greenhouse effect due to global warming. To overcome the problem of using non-renewable energy sources, especially fossils, it is necessary to find other renewable energy sources by utilizing existing energy sources and finding new innovations in their utilization. Some existing renewable energies include rain, wind, sunlight, rain, waves, and geothermal heat. One innovation as a potential renewable energy source is the application of thermoelectric converter energy technology in cooling boxes. Modification of the thermoelectric converter-based cooling box is done by making a cooling box volume frame using cardboard measuring 32.5 cm x 22.5 cm x 28.5 cm. After making the prototype cooling box, planning the placement of cooling box components such as Thermoelectric Converter, heatsink, dc fan, and cable punching and temperature measurement places with consideration of the effectiveness of the location of the tool, and ease of use of the tool. The cooling box material is made of polyethylene (PE) plastic and polyurethane foam insulator and the thermoelectric used is TEC1-12705. The thermoelectric converter-based cooling box tool is carried out by converting electrical energy into temperature differences in thermoelectric. Electric current is flowed through an AC power source through a power supply to produce a DC electric current. The energy conversion process is carried out for 90 minutes or until the resulting temperature is constant. In the thermoelectric converter-based cooling box, the electrical circuit and the applied cooling load will affect the coefficient of performance (COP) of the system. The results showed that the higher the cooling load applied to the system, the greater the heat energy removed, so that the COP value of the system is higher. The electrical circuits used are series, parallel, series-parallel, and parallel-series. The thermoelectric circuit affects the temperature and COP value produced by the cooling box. The final cooling box temperature decreases and the COP value will increase along with the electrical circuit used in series, parallel, series�parallel, and parallel-series. The optimal final temperature of the cooling box without cooling load with various electrical circuits is 12.81℃, 5.94℃, 4.625℃, and 4.06℃, respectively. The optimal COP value at 1000 ml cooling load with electrical circuit variations are sequentially 0.3181, 0.5992, 0.8333, and 0.8408. The cooling load affects the temperature and COP value produced by the cooling box. Cooling box temperature and COP value increase along with the addition of cooling load variations. The optimal final cooling box temperature in parallel-series electrical circuits with 0 ml, 600 ml, and 1000 ml cooling loads are 4.06 ℃, 7.5 ℃, and 9.75 ℃. The optimal COP values in parallel-series electrical circuits with 0 ml, 600 ml, and 1000 ml cooling loads are 0.8330, 0.8333, and 0.8408.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052307 |
| Uncontrolled Keywords: | Cooling box, COP, rangkaian elektrik, thermoelectric converter - Cooling box, COP, rangkaian elektrik, thermoelectric converter |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Kimia |
| Depositing User: | Unnamed user with username pratiwi |
| Date Deposited: | 11 Jan 2024 01:45 |
| Last Modified: | 11 Jan 2024 01:45 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/207469 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Farhan Alhaady Syafira.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (16MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |