KARAKTERISTIK TERMOELEKTRIK PARALEL BERPENDINGIN 1].pdf · PDF file KARAKTERISTIK...
date post
22-Oct-2020Category
Documents
view
11download
0
Embed Size (px)
Transcript of KARAKTERISTIK TERMOELEKTRIK PARALEL BERPENDINGIN 1].pdf · PDF file KARAKTERISTIK...
KARAKTERISTIK TERMOELEKTRIK PARALEL BERPENDINGIN AIR UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK
TENAGA SURYA
TUGAS AKHIR Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat sarjana S-1
Program Studi Teknik Mesin Jurusan Sains dan Teknologi
Disusun oleh :
SUPRIADY NIM : 045214003
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA, Januari 2008
THE CHARACTERISTIC OF WATER COOLED PARALLEL THERMOELECTRIC
FOR SOLAR POWER GENERATOR
A FINAL PROJECT Submitted For The Partial Fulfillment Of The Requirements
For The Degree Of Mechanical Engineering
Mechanical Engineering Program Study Faculty of Sains and Technology
By : SUPRIADY
NIM : 045214003
FOR
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM FACULTY OF SAINS AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA, January 2008
2
3
4
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan
Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 20 Desember 2007
Supriady
Tanda tangan dan nama terang
5
6
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya hanturkan kepada Tuhan atas berkat, rahmat dan
bimbinganNya selalu sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir (TA) saya
dengan judul “karakteristik termoelektrik paralel berpendingin air untuk
pembangkit listrik tenaga surya” ini dengan baik dan lancar. Dalam penulisan
Tugas Akhir ini saya menyadari banyaknya bantuan, bimbingan serta dukungan
yang diberikan dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini sehingga naskah ini
dapat selesai pada waktunya. Oleh karena itu pada kesempatan ini saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatnya sehingga Tugas Akhir
ini berjalan dengan lancar.
2. Romo Ir. Greg. Heliarko, S.J, S.S, B.S.T., M.Sc., M.A. selaku Dekan
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Orangtua tercinta yang telah memberikan semangat dan dukungannya.
4. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Wakil Dekan I (satu) Jurusan
Fakultas Teknik Mesin.
5. Budi Sugiharto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin.
6. Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang
telah sungguh-sungguh membimbing.
7
7. Laboran laboratorium mekanika fluida, laboratorium teknologi mekanik
dan laboratorium perpindahan panas atas bantuannya selama pembuatan
Alat untuk Tugas Akhir.
8. Vivi, Juwanta Yeonardy, Fendi, Hengky Setiyawan, Shirleen Yohana dan
Yanuar Nanang yang telah memberikan masukan dan dukungannya.
9. Seluruh Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin (khususnya angkatan 2004)
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis mengharapkan agar Tugas Akhir ini dapat berguna, baik bagi
penulis maupun pihak lain, sebagai modal pengetahuan dan informasi. Penulis
menyadari bahwasanya isi dari subtansial dari Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis dengan tangan terbuka dan hati lapang
siap menerima berbagai kritik, saran, masukan konstruktif demi peningkatan
kualitas dan kompetensibilitas di kemudian hari.
Yogyakarta, Desember 2007
Penulis
8
INTISARI
Tugas Akhir ini bertujuan untuk mengatasi masalah yang sedang dihadapi
di Indonesia khususnya daerah yang terpencil. Di daerah perkotaan dan desa-desa
yang sudah maju energi listrik amat mudah didapatkan tetapi di daerah-daerah
terpencil yang belum terdapat jaringan listrik, energi listrik tidak mudah
didapatkan atau bahkan tidak tersedia.
Karakteristik termoelektrik paralel pembangkit listrik tenaga surya dengan
pendingin air merupakan salah satu solusi alternatif masalah krisis energi. Alat ini
terdiri dari modul termoelektrik TEC1-12706 yang dapat mengkonversi energi
panas menjadi energi listrik, termoelektrik ini berbahan bismuth telluride dan
berukuran 4cm x 4cm. Alat ini juga dilengkapi dengan kolektor surya pelat rata
tipe pipa paralel berukuran 0,6m x 1m. Di tempat inilah fluida minyak dipanaskan
sehingga tangki penyimpan panas dapat mentransferkan panas ke salah satu sisi
termoelektrik. Sisi bersebelahan didinginkan oleh tangki air pendingin.
Perbedaan temperatur pada kedua sisi termoelektrik mengakibatkan munculnya
energi listrik. Termoelektrik yang digunakan pada penelitian sebanyak 20 buah
disusun dengan 2 variasi yaitu :susunan paralel dan susunan seri-paralel.
Hasil yang dicapai dari penelitian adalah rangkaian termoelektrik yang
disusun secara seri-paralel merupakan susunan yang paling baik untuk
menghasilkan efisiensi total dan daya. Susunan seri-paralel menghasilkan efisiensi
total 0,0109 % dan daya 0,716 W sedangkan susunan paralel menghasilkan
efisiensi total 0,0057 % dan daya 0,168 W.
9
DAFTAR ISI
TITLE PAGE ............................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... ii
DAFTAR DEWAN PENGUJI .................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN.......................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................. v
INTISARI .................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi
DAFTAR TABEL......................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
I.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 2
I.3 Tujuan Penelitian ......................................................................... 3
I.4 Manfaat Penelitian ........................................................................ 3
I.5 Batasan Masalah ............................................................................ 4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengertian Termoelektrik .............................................................. 5
2.2 Perhitungan Pada Termoelektrik.................................................... 7
2.2.1 Perhitungan Pada Satu Termoelektrik ................................. 10
10
2.2.2 Perhitungan Pada Beberapa Termoelektrik ......................... 12
2.3 Perhitungan Pada Radiasi Surya .................................................... 13
2.4 Perhitungan Pada Kolektor ........................................................... 14
2.5 Perhitungan Efisiensi Alat Penelitian ........................................... 16
BAB III METODE PELAKSANAAN PENELITIAN
3.1 Skema Alat .................................................................................... 17
3.2 Peralatan Penelitian ....................................................................... 18
3.3 Langkah Penelitian ........................................................................ 19
3.3.1 Pembuatan Alat .................................................................... 19
3.3.2 Pelaksanaan Penelitian ......................................................... 20
3.3.3 Pengolahan dan Analisa Data .............................................. 21
3.4 Parameter yang Diukur ................................................................. 21
BAB IV HASIL PENGAMBILAN DATA
4.1 Data Penelitian Susunan Paralel .................................................. 22
4.2 Data Penelitian Susunan Seri-Paralel ............................................ 23
BAB V ANALISA PENELITIAN
5.1 Perhitungan ................................................................................... 25
5.2 Grafik Karakteristik Modul Termoelektrik.................................... 38
5.3 Pembahasan ................................................................................... 57
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan ................................................................................... 64
11
6.2 Saran ............................................................................................. 65
DAFTAR PUSTAKA ..........