Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna
Pada ketika mengetahui bahwa prinsip termoelektrik sanggup menghasilkan efek pendinginan, sering kali pandangan gres yg muncul ialah untuk buat pendingin udara ruangan (AC). Ditambah lagi, ketersediaan modul termoelektrik (TEC)/elemen peltier yg terjangkau di pasaran. Pertanyaannya ialah apakah bisa, modul TEC yg dijual di pasaran kita gunakan sebagai AC?
Di Indonesia, AC secara umum dipakai sebagai pendingin udara supaya udara dalam sebuah ruangan menjadi nyaman (thermal comfort). Sebelum memasang AC untuk sebuah ruangan, hal yg perlu diperhitungkan ialah unit AC yg akan dipasang harus bisa / mempunyai kapasitas yg cukup untuk mendinginkan ruangan tersbut. Oleh alasannya ialah itu perhitungan beban pendinginan (Cooling Load) perlu dilakukan terlebih dahulu. Ada beberapa metode perhitungan beban pendinginan yg sanggup dipakai dari yg paling agresif yaitu hukum jempol (rule of thumb) hingga yg sangat teliti (metode simulasi). Setelah beban pendinginan sudah diketahu, pemilihan unit AC akan menjadi lebih mudah.
Begitu pula jikalau ingin mekhasiatkan modul TEC untuk menggantikan sistem AC konvensional yg umumnya menggunakan sistem refrigerasi kompresi uap. Jika kita asumsikan bahwa kapasitas AC yg terpasang sudah sesuai dengan beban pendinginan, maka kita butuh modul TEC yg mempunyai kapasitas pendinginan yg sama dengan AC konvensional tersebut. Untuk lebih jelasnya kita ambil pola kasus sebagai berikut:
“Sebuah ruangan menggunakan AC berkapasitas ½ PK supaya ruangan tersebut nyaman. Apakah mungkin AC tersebut diganti dengan sistem TEC?”
Kasus tersebut terlihat sederhana. TEC merupakan sistem pendingin se&gkan AC yg terpasang juga sistem pendingin. Karena keduanya mempunyai fungsi yg sama maka jawabannya tentu saja sistem TEC sanggup menggantikan AC konvensional. Namun, ada pertanyaan selanjutnya:
“kalau begitu, apakah 1 modul TEC cukup? Jika tidak, berapa banyak modul TEC yg dibutuhkan?”
Untuk menjawab pertanyaan ini maka kita perlu merujuk ke datasheet dari modul TEC yg ingin kita gunakan. Untuk kasus ini, kita akan ambil TEC1-12706 yg banyak dijual di pasaran sebagai modul yg kita gunakan. (lihat gambar).
Kita atur bahwa perkiraan awal temperatur pada sisi panas ialah 50 oC alasannya ialah biasanya di Indonesia suhu lingkungan berkisar antara 30-35 oC. Oleh alasannya ialah itu akan sulit sekali suhu sisi panas TEC dibawah suhu lingkungan tersebut. Asumsi selanjutnya yaitu bahwa temperatur sisi cuek ialah sekitar 20 oC alasannya ialah biasanya temperatur nyaman sebuah ruangan di sekitar 24-26oC sehingga temperatur sisi cuek harus dibawah itu. Dari kondisi tersebut diatas maka sanggup dikatakan bahwa selisih temperatur kedua sisi (delta T) ialah 30 oC.
Kemudian modul TEC ini dipakai pada tegangan 12 Volt, sehingga jikalau delta Tnya ialah 30 oC, maka jikalau melihat grafik untuk Th 50 oC pada data sheet arus yg mengalir ialah sekitar 4 A. Kemudian kita bisa, mengetahui berapa cooling capacity dengan melihat grafik yg bawah dengan Th 50 oC, yaitu disekitar 30 Watt termal.
Kemudian jikalau hasil ini dibandingkan dengan AC ½ PK maka satuan kapasitas perlu disamakan. AC ½ PK mempunyai kapasitas pedinginan sebesar sekitar 5000 btu/h. Jika 1 Btu/h itu sama dengan 0.293 Watt, maka AC ½ PK memiiki kapasitas sebesar 1465 Watt termal.
Jika kita bandingkan bahwa kapasitas pendinginan satu buah modul termoelektrik ialah 30 Watt & unit AC1/2 PK ialah 1465 Watt, maka diperlukan sekitar 49 buah modul termoelektrik supaya mempunyai kapasitas yg sama.
Selain dari banyaknya jumlah modul yg dibutuhkan, konsumsi listriknya juga besar. Seperti yg telah dibahas sebelumnya bahwa tegangan modul TEC ialah 12V & arusnya sekitar 4 A, maka untuk sebuah modul mengkonsumsi daya listrik sebesar 48 Watt, Jika kita gunakan 49 buah modul maka konsumsinya 2352 Watt. Se&gkan untuk AC ½ PK umumnya hanya butuh sekitar 390 Watt.
Kemudian dari segi komponennya, jikalau kita memutuskan untuk buat AC dari TEC maka kita butuh kompoenen pendukungnya menyerupai heat sink,kipas, dll untuk 49 modul. Jika dihitung-hitung dari segi costnya, maka menjadi mahal.
Kesimpulan dari bahasan ini ialah suatu hal yg tidak disarankan jikalau mengganti AC dengan sistem TEC karena:
- Kapasitas pendinginan TEC yg sangat kecil dibandingkan AC konvensional yg menggunakan sistem refrigerasi kompresi uap
- Listrik yg dikonsumsi oleh sistem TEC sangat besar untuk kapasitas yg sama dengan AC konvensional
- Dibutuhkan komponen pendukung yg cukup banyak yg buat cost menjadi bengkak
Demikian klarifikasi singkat mengenai termoelektrik unutk sebuah AC. Jika ada yg perlu didiskusikan / ada klarifikasi yg salah silakan komen dibawah supaya menjadi bahan2 pelajaran bagi kita semua.
Keyword: Termoelektrik, Thermoelectric, Elemen peltier, AC, kapasitas pendinginan