Pemanfaatan Energi Panas Terbuang Tungku Pandai Besi sebagai Sumber Energi Listrik Alternatif Menggunakan Generator Termoelektrik (TEG)

Abstract

Listrik menjadi kebutuhan utama bagi manusia dalam melakukan suatu pekerjaan dalam kehidupannya. Ketersediaan energi listrik umumnya tidak seimbang dengan yang dibutuhkan masyarakat, khususnya pada daerah-daerah tertentu seperti didaerah terpencil. Energi listrik dapat dihasilkan dari berbagai macam sumber, salah satunya dengan memanfaatkan energi panas sebagai sumber energi alternatif yang kemudian dikonversi menjadi listrik menggunakan generator termoelektrik. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan suatu desain konversi yang dapat digunakan untuk menerapkan fungsi generator termoelektrik sebagai konversi energi panas menjadi listrik dengan baik. Desain konversi energi panas menjadi energi listrik diterapkan pada tungku pandai besi yang hasil produksi listriknya dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan listrik dalam skala kecil. Termoelektrik ini bekerja berdasarkan adanya beda temperatur yang terjadi antara sisi panas dan sisi dingin keping generator termoelektrik. Desain terdiri dari tiga sudut pandang, yaitu ukuran, bentuk, serta bahan yang digunakan. Penentuan desain konversi ini dilakukan pada segi bentuk yaitu dengan variasi sudut plat aluminium yang dibengkokkan dengan besar sudut 120°, 150°, dan180°. Pengukuran tegangan output generator termoelektrik dilakukan pada selang waktu tertentu dimana nilai tegangan berada dalam keadaan konstan. Hasil pengukuran tegangan setiap variasi sudut dibuat grafik, sehingga dapat membandingkan nilai tegangan dari setiap desain yang digunakan. Pengukuran output generator termoelektrik juga dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak terhadap nilai tegangan dan arus hasil konversi. variasi jarak yang digunakan terdiri dari tiga variasi yaitu 10 cm, 15 cm, dan 20 cm. Desain paling baik ditunjukkan oleh nilai tegangan konversi terbesar yang dihasilkan oleh termoelektrik. Berdasarkan hasil penelitian ini didapatkan nilai tegangan terbaik (terbesar) dihasilkan pada desain dengan besar sudut 120° yang menghasilkan tegangan rata-rata sebesar (0,95 ± 0,04) V, sedangkan pada sudut 150° dan 180° masing-masing menghasilkan tegangan sebesar (0,79 ± 0,02) V dan (0,49 ± 0,03) V. Hal ini terjadi karena pada desain dengan sudut 120° tampaknya dapat menyerap radiasi panas lebih besar sehingga beda temperatur yang dihasilkan juga semakin besar yang berakibat tegangan output termoelektrik juga besar. Dari hasil ini dapat diketahui bahwa desain dengan sudut 120° dapat menghasilkan konversi energi panas menjadi energi listrik lebih baik. Pada variasi jarak didapatkan hasil tegangan dan arus terbesar terjadi pada jarak 10 cm dengan besar tegangan dan arus rata-rata masing-masing sebesar (3,37 ± 0,06) V dan (1,02 ± 0,07) A. Hal ini terjadi karena semakin jauh jarak termoelektrik terhadap sumber panas maka beda temperatur pada termoelektrik akan semakin kecil sebagai akibat semakin sedikitnya panas yang dapat diserap termoelektrik, sehingga kecilnya beda temperatur ini menyebabkan nilai keluaran yang dihasilkan akan semakin kecil.