SIMULASI 3 DIMENSI DISTRIBUSI PANAS PLAT KNALPOT MOBIL UNTUK ELEMEN TERMOELEKTRIK

Wildan Adli; Walfred Tambunan; Defrianto '; Lazuardi Umar

doi:10.31258/jkfi.13.12.793-800

SIMULASI 3 DIMENSI DISTRIBUSI PANAS PLAT KNALPOT MOBIL UNTUK ELEMEN TERMOELEKTRIK

Wildan Adli, Walfred Tambunan, Defrianto ', Lazuardi Umar

Abstract

Penelitian ini mensimulasikan distribusi panas pada plat penghantar modul pembangkit energi mikro berbasis Thermoelectric Generator (TEG) tipe 40-40-10/100 untuk optimalisasi serapan panas dari panas terbuang knalpot kendaraan. Modul memiliki ketahanan panas maksimum 423K. Pemodelan menggunakan MATLAB memakai persamaan difusi yang dimodifikasi dengan penerapan syarat batas suhu 900K pada permukaan alas plat yang bersentuhan dengan sumber panas. Bentuk plat yang dimodelkan berbahan aluminium bervariasi yaitu pejal, hollow, hollow gitter, hollow heatsink, dengan dimensi panjang 110mm, lebar 60mm, tebal alas 30mm dan tebal tonjolan 30mm. Penurunan suhu paling baik diperoleh sebesar ∆T=178,67K (19,85%) dihasilkan oleh bentuk plat hollow heatsink. Suhu yang dihasilkan pada pemodelan ini kemudian diturunkan kembali dengan memvariasikan jenis material berupa bahan aluminium, tembaga, besi, dan stainless steel, serta dengan memvariasikan jumlah larik TEG yaitu 1-array sampai dengan 4-array masing-masing terdiri dari 2 modul. Penurunan suhu yang paling mendekati suhu maksimal TEG adalah suhu akhir mencapai 402K, diperoleh dari plat stainless steel hollow heatsink berketebalan 50mm yang disusun 4-array TEG.

Keywords

Pemodelan; Distribusi panas; Panas terbuang; Optimalisasi; TEG

Full Text:

PDF (INDONESIA)

References

Freunek M., Müller M., Ungan T., Walker W., Reindl LM., 2009. New Physical Model for Thermoelectric Generators. Journal of Electronic Materials 10(1007).

Lovell M. C., Avery A. J., Vernon M. W. 1981. Physical properties of materials, Van Nostrand Reinhold Company, University Press, Cambridge.

MATLAB Support. 2015. All Products. www.mathworks.com/help

Redstall R. M., Studd R. 1995. Reliability of Peltier Coolers in Fiber-Optic Laser Packages, CRC Handbook of Thermoelectrics, CRC Press 1995, pp. 641-645.

Salerno D. 2010. Ultralow Voltage Energy Harvester Uses ThermoelectricGenerator for Battery-Free Wireless Sensors. Linear Technology 20(3).

ZhangXiaodong, K. T. Chau, dan C. C. Chan, 2008. Overview of Thermoelectric Generation for Hybrid Vehicles, Journal of Asian Electric Vehicle, Volume 6 No. 2, December 2008.

DOI: http://dx.doi.org/10.31258/jkfi.13.12.793-800