bab 1 pendahuluan

 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sejarah memperlihatkan bahwa sejak jaman dahulu manusia selalu berusaha tak henti hentinya untuk mendapatkan cara terbaik dalam hal pengawetan atau penyimpanan makanan
dan minuman. Manusia
terus berusaha untuk dapat menyimpan makanan dan minuman lebih
lama dan dengan tidak terjadi perubahan pada kualitas, rasa, warna aroma, dan bau harumnya.
Dengan
berjalannya waktu manusia mengetahui bahwa dengan mendinginkan makanan
dan minuman, selain membuat dapat lebih awet dan tahan lama, juga dapat membuat makanan
dan minuman tidak berkurang kualitasnya dan bahkan lebih enak rasanya, seperti buah dan
sayuran.
Pengawetan makanan sebenarnya dapat dilakukan dengan cara:

Dikeringkan

Diasap

Diberi rempah-rempah

Dibuat manisan (rasa atau aroma berubah)

Didinginkan (rasa atau aroma berubah)
Penyelidikan menunjukkan bahwa pada suhu 4-100 C adalah batas suhu awal yang paling
baik dimana jasad renik sukar berkembang biak. Jika bahan makanan dapat disimpan pada
suhu 00 C, koloid atau zat cair yang ada pada sel-sel sayuran dan buah-buahan akan membeku
dan mengembang. Perubahan volume ini dapat merusak buah-buahan dan sayur-sayuran,
sehingga kondisi optimum disimpan pada suhu antara 3–100 C.
Untuk keperluan tersebut di atas, pada alat rumah tangga dibuatkan suatu pendingin,
dengan tujuan antara lain:

Menyimpan makanan lebih lama dan tetap dalam keadaan baik.

Membuat buah, sayuran dan minuman lebih dingin atau segar.

Menyimpan film dan bahan-bahan kimia agar tidak rusak.
1

Membuat es.[1]
sebagai pendingin dibuat menjadi sebuah modul semikonduktor yang jika
Termoelektrik
dialiri arus listrik DC maka kedua sisi modul termoelektrik ini akan mengalami panas dan
[5]
dingin. Sisi dingin
inilah yang dimanfaatkan sebagai pendingin produk.
Berdasarkan tuntutan kebutuhan tersebut, dapat dibuat teknologi coolbox dengan
menggunakan sistem termoelektrik (TEC). Sistem ini termasuk sistem yang ramah lingkungan
dan dapat dimanfaatkan di bidang penyimpanan dan pendingin juga pemanas makanan dan
minuman. Kelebihan sistem pendingin termoelektrik adalah tidak berisik, mudah perawatan,
dan tidak memerlukan banyak komponen tambahan. Selain itu manfaat lain
ramah lingkungan
dari termoelektrik
sebagai mesin pendingin adalah dapat mengurangi polusi udara.
Hydrochlorofluorocarbons
(HCFCs) dan chlorofluorocarbons (CFC) yang dikenal sebagai
ozone depleting substances (ODSs), yaitu substansi yang meyebabkan penipisan lapisan ozon
merupakan zat yang sudah lama dipakai dalam mesin pendingin. Namun, baru-baru ini telah
diterbitkan regulasi mengenai penggunaan zat-zat tersebut dalam mesin pendingin, sehingga
mesin pendingin berteknologi termoelektrik menjadi solusi cerdas dalam masalah ini. Dengan
teknologi ini dapat mengurangi penggunaan bahan kimia berbahaya dan kebisingan
kompresor. (Tellurex, 2008)
Keunggulan dari teknologi termoelektrik pada mesin pendingin dari teknologi lainnya
adalah:
a) Pendingin Termoelektrik tidak memiliki bagian yang bergerak dan karena itu tidak
membutuhkan pemeliharaan.
b) Pengujian ketahanan telah menunjukkan kemampuan perangkat untuk termoelektrik
melebihi 100.000 jam operasi yang stabil di berbagai negara.
c) Temperatur kontrol dari masing-masing bagian dapat dijaga menggunakan perangkat
termoelektrik dan dukungan yang sesuai dari circuit.
d) Pendingin Termoelektrik tidak bergantung pada posisi.[5]
Berdasarkan hal-hal di atas, pada tugas akhir ini akan dilakukan pembuatan coolbox
dengan kapasitas 12 liter yang dilengkapi dengan termoelektrik dengan suplai tegangan dan
arus yang dihasilkan dari DC Power Supply.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pelaksanaan Tugas Akhir ini adalah:
2
1. Pembuatan
coolbox penyimpanan makanan dan minuman menggunakan 4 unit
termoelektrik
sebagai pendingin dan pemanasnya.
2. Melakukan uji performansi pendinginan dan pemanasan pada alat yang telah
dibuat.
3. Menjadikan alternatif alat baru sebagai penyimpan dan pendingin juga pemanas
makanan dan minuman.
4. Temperatur perencanaan untuk pendinginan yaitu 17 0 C dan temperatur untuk
pemanasan 600 C.
1.3 Rumusan Masalah
Alat ini berupa coolbox yang berbentuk persegi dengan kapasitas 12 liter. Juga
menggunakan
aplikasi termoelektrik yang dimanfaatkan pada bagian sisi dingin dan bagian
sisi panas dengan membalikkan sumber positif dan negatif pada semikonduktor P dan
semikonduktor N maka bagian sisi dingin dan bagian sisi panas akan berbalik, sehingga
coolbox dapat digunakan sebagai pemanas juga pendingin makanan dan minuman. Untuk
mempertahankan temperatur yang diinginkan maka ditambahkan pengontrol suhu sederhana
yaitu termistor. Temperatur perencanaan untuk cold junction yaitu 170 C sedangkan untuk hot
junction yaitu 600 C. Termoelektrik ini mendapatkan suplai tegangan dan arus yang diperoleh
dari DC power supply, sehingga mendapatkan energi yang dibutuhkan dalam proses
pendinginan dan pemanasan makanan dan minuman.
1.4 Batasan Masalah
Dalam pembuatan alat ini, terdapat beberapa pembatasan masalah, antara lain:
1. Alat ini hanya dibuat sebagai kotak penyimpan makanan (roti) dan minuman
(minuman kaleng).
2. Memanfaatkan bagian sisi dingin dan bagian sisi panas dari termoelektrik.
3. Bentuk akhir dari alat yang akan dibuat lebih menekankan pada fungsinya, bukan
bentuk atau keindahannya.
4. Tidak mencakup pengkondisian kelembaban.
5. Tidak membahas komponen elektronika secara mendalam.
3
1.5 Metode Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Studi literatur
Studi ini dilakukan untuk mencari dan mempelajari referensi yang berhubungan
tersebut. Studi ini mencakup:
dengan alat
a. Teknologi termoelektrik.
b. Komponen-komponen dari coolbox.
2. Pembuatan alat
Pembuatan alat disesuaikan dengan modul pembuatan. Proses pembuatan alat
mencakup:
a. Menentukan konstruksi alat.
b. Menentukan komponen utama dan pendukungnya.
c. Membuat coolbox.
d. Menentukan isolasi yang digunakan.
3. Pengujian dan analisa alat
Pengujian dan analisa alat dilakukan untuk mengetahui kinerja alat yang telah dibuat,
proses pengujian dan analisa alat mencakup:
a. Mengukur temperatur pendinginan dan pemanasan yang dicapai oleh alat
tersebut.
b. Menghitung COP pendingin dan pemanas termoelektrik.
4. Pembuatan laporan
Langkah terakhir dari pembuatan dan pengujian alat ini yaitu membuat laporan berupa
buku Tugas Akhir (TA) yang mencantumkan data pengamatan dan hasil analisa.
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I
Bab ini berisikan pendahuluan yaitu mengenai latar belakang masalah, tujuan penulisan,
rumusan dan batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II
Bab ini berisikan mengenai landasan teori yang digunakan yaitu mengenai sejarah
termoelektrik, efek termoelektrik dan sistem termoelektrik.
BAB III
4
Bab ini berisikan
tahap persiapan, pembuatan coolbox, pemilihan komponen, alat yang
diperlukan langkah
pengambilan data dan tabel data pengamatan.
BAB IV
Bab ini berisikan
tentang pengujian yang meliputi tujuan pengujian, langkah pengambilan
data, titik pengukuran, dan prosedur pengambilan data.
BAB V
Bab ini sebagai penutup yang berisikan kesimpulan dan saran.
5