Eksperimen dan Kajian Joule Thief pada Termoelektrik Generator Bertenaga Kompor Gas dengan Penerapan Sistem Pendingin Hybrid

Abstract

Penggunaan kompor LPG diperadapan manusia modern saat ini sudah secara luas digunakan masyarakat dalam proses memasak. Efisiensi proses pembakaran pembakaran pada kompor gas LPG masih tergolong kurang karena terdapat sejumlah panas yang dapat dipanen dan dimanfaatkan menjadi energi listrik. Penelitian ini mengaplikasikan teknologi Termoelectric Energy Generator (TEG) sebagai pemanen panas limbah kompor menjadi listrik dan teknologi Joule Thief (JT) sebagai penguat tegangan. Analisis Sistem Termoelektrik Generator Bebasis Kompor Gas (STEGBKG) dengan modul tipe SP1848-27145SA sebanyak 10 buah disusun dengan variasi seri dan kombinasi seri-paralel yaitu tanpa maupun menggunakan beban, dan diikuti perhitungan potensi efisiensi energi termal kompor ketika modul TEG terpasang. Pengoptimalan beda temperatur dan performa TEG digunakan sistem pendinginan Hybrid (water cooling-fan). Pengaplikasian STEGBKG sebagai pengisian baterai aki 6V 4,5Ah dan digunakan untuk penerangan dengan bantuan JT. JT menggunakan trafo ferit TV dengan ukuran besar dengan tujuan untul menghasilkan induksi yang besar sehingga dapat digunakan menjalankan lampu 220VAC hingga beban 50W. Pada sistem charging baterai supaya tegangan yang dihasilkan tetap konstan maka menggunakan step up-down LM257-LM2596. Uji kinerja STEGBKG tanpa menggunakan beban, pada susunan seri menghasilkan 12,08V, 0,25A dan susunan seri-paralel menghasilkan 10,61V 0,38A. Keluaran STEGBKG kemudian diaplikasikan sebagai sistem pengisian baterai yang diperhatikan mulai menit ke- 10 pada susunan seri menghasilkan 6,8 V 0,21A dengan efisiensi TEG sebesar 0,56% dan susunan seri-paralel menghasilkan 6,73 V 0,48A dengan efisiensi TEG sebesar 0,17%. Keluaran TEG susunan kombinasi seri paralel lebih sesuai sebagai sistem pengisian baterai. Menggunakan perhitungan matematis baterai Aki 6V4,5Ah memerlukan proses pengisian hingga penuh selama ±10 jam dengan hambatan sistem pengisian Aki yaitu 13Ω. Pengaplikasian STEGBKG sebagai penrangan Output pada rangkaian joule thief dengan beban 48 W, menghasilkan tegangan 77V, arus 0.13A, daya 10,01W, dimana input pada rangkaian joule thief dari baterai Aki 6V.

The use of LPG stoves in the modern human era is now widely used by the public in the cooking process. The efficiency of the combustion process on LPG gas stoves is still lacking because there is a certain amount of heat that can be harvested and utilized as electrical energy. This research applies the Thermoelectric Energy Generator (TEG) technology as a heat harvester to the stove waste into electricity and Joule Thief (JT) technology as a voltage amplifier. Analysis of Thermoelectric Gas Stove Based Generator (STEGBKG) system with 10 SP1848-27145SA type modules arranged with series variation and parallelseries combination that is either display or load, and followed by calculation of the potential thermal energy efficiency of the stove when the TEG module is installed. Optimization of temperature differences and TEG performance used a Hybrid cooling system (water cooling-fan). Application of STEGBKG as charging a 6 volt 4.5Ah battery and is used for lighting with the help of JT. JT uses a large ferrite TV transformer with the aim of producing a large induction so that it can be used to run a 220VAC lamp up to a 50W load. In the battery charging system so that the voltage generated remains constant then using the LM257-LM2596 step up-down. The STEGBKG performance test does not use a load, the series arrangement produces 12.08V, 0.25A and the series-parallel arrangement produces 10.61V 0.38A. The STEGBKG output is then applied as a battery charging system which is observed starting from the 10th minute in the series arrangement producing 6.8V 0.21A with a TEG efficiency of 0.56% and a seriesparallel arrangement producing 6.73V 0.48A with a TEG efficiency of 0.17%. The TEG output parallel arrangement of series combinations is more suitable as a battery charging system. Using a mathematical calculation of a 6V 4.5Ah battery battery requires a full charging process for ± 10 hours with a battery charging system obstacle that is 13Ω. Application of STEGBKG as the output of the joule thief circuit with a load of 48 W, resulting in a voltage of 77 volts, a current of 0.13A, a power of 10.01W, where the input to the joule thief circuit is from a 6V battery.