PELTIER THERMOELECTRIC GENERATOR 10W

Tahap-tahap pemasangan Peltier element untuk penghujian karakteristiknya sebagai thermoelectric generator, pertama sekali disiapkan lempengan aluminium untuk sisi panas dan sisi dingin, untuk keperluan ini diambil dari bekas pendingin transistor tipe 2N3055 sebanyak dua unit. Kemudian pada kedua sisi dioleskan themoglue atau silikon pasta untuk menjamin pemindahan panas yang baik dari plat aluminium baik pada sisi dingin maupun pada sisi panas. Selanjutnya elemen Peltier TEC-12706 dijepitkan pada kedua sisi aluminium tersebut dan diikat dengan baut. Untuk keperluan pengukuran temperatur digunakan thermocouple type K dengan interface MAX6675. Pembacaan temperatur dilakukan dengan memanfaatkan ATMega8535 dengan sistem komunikasi SPI. 

Sisi dingin dicelukan kedalam air es yang mengalir, dan sisi panas dibakar dengan butan burner, temperatur pada kedua sisi dicatat dengan cara interfacing ke PC, juga tegangan dan arus yang dihasilkan oleh elemen Peltier. Tegangan sekitar 1,5 volt dengan arus berkisar 550 mA diperoleh pada selisih temperature sekitar 70 derajat antara sisi dingin dan sisi panas pada kedua sisi elemen Peltier.

Setelah karakteristik tegangan dan arus pada perbedaan temperatur diperoleh, selanjutnya adalah membuat generator listrik 10 watt dengan elemen Peltier, ada 12 elemen Peltier disusun secara seri untuk mendapatkan tegangan sebesar 12 volt pada arus sebesar 800 mA. Dengan demikian diperoleh daya sekitar 10 watt.

Beban lampu yang digunakan dalam percobaan ini adalah jenis HPL 10 watt, sumber panas yang dipergunakan energy panas matahari dengan kolektor lensa Fresnel ukuran 35 cm x 35 cm dan dengan jarak fokus 35 cm. Gambar dibawah ini adalah uji coba kolektor panas matahari dengan lensa Fresnel.

Pengujian lensa Fresnel sebagai kolektor panas dari sinar matahari.

Pengujian tegangan pada output Peltier yang sudah dihubungkan secara seri dan diberi beban sebuah HPL 10 watt

HPL 10 watt mulai hidup pada saat tegangan yang dihasilkan oleh elemen Peltier lebih dari 9 Volt. Energy matahari yang sampai ke permukaan bumi pada saat hari cerah dan tidak berawan adalah sekitar 1450 watt/m2/detik, lensa fresnel yang digunakan pada percobaan diatas adalah 35 x 35 cm2, sekitar 12 % atau sekitar 175 watt/detik. Dengan energy tersebut selama 1 jam  sudah daoat menghasilkan selisih panas pada kedua sisi elemen peltier sebesar 60 derajat, jika bagian pendingin sisi dingin direndam dalam air es yang tidak bergerak. Pada saat diukur, temperatur sisi panas adalah 850  Celcius dan temperature sisi dingin adalah 250 C. Seperti pada gambar diatas beda tegangan pada setiap elemen adalah 0.945 volt, sehingga total tegangan yang diperoleh dari 12 elemen Peltier adalah 11.34 volt. Lampu / HPL sudah mulai menyala cukup terang.