PENINGKATAN KINERJA KOTAK PENDINGIN THERMOELECTRIC COOLER BERTENAGA SURYA MENGGUNAKAN LARUTAN EUTEKTIK NATRIUM KLORIDA (NaCl)-AIR (H2O) SEBAGAI PHASE CHANGE MATERIAL (PCM) SKRIPSI

Acep Saputra; RIFKY;

Peningkatan Kinerja Kotak Pendingin Thermoelectric Cooler Bertenaga
Surya Menggunakan Larutan Eutektik Natrium Klorida (NaCl)- Air (H2O)

sebagai Phase Change Material (PCM)

Acep Saputra

Salah satu jenis energi terbarukan adalah energi matahari. Energi matahari adalah sumber energi
yang selalu tersedia, tidak menimbulkan polusi dan tidak merusak lingkungan. Penggunaan
perangkat sistem pendingin saat ini masih menggunakan refrigeran. Kekurangan yang dimiliki
refrigeran yaitu menggunkan bahan yang sifatnya menimbulkan efek buruk terhadap lingkungan.
Seiring dengan tingginya permintaan sistem pendingin yang menggunakan refrigeran maka lapisan
ozon semakin rusak. Oleh karena itu, penelitian ini memberikan solusi alternatif untuk permasalahan
lingkungan yang disebabkan oleh penggunan sistem pendingin refrigeran tersebut yaitu sistem
pendingin termoelektrik bertenaga surya dengan phase change material larutan Eutektik NaCl-H2O.
Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui pengaruh larutan Eutektik NaCl-H2O untuk
meningkatkan kinerja sistem pendingin pada kotak pendingin. Dua modul TEC1-12706 yang
dipasang diantara heatsink sebagai sumber pendingin (penyerap kalor dan pembuang kalor), kipas
yang dipasang pada heatsink bagian luar sebagai pembuang panas semaksimal mungkin, dan kipas
yang dipasang pada heatsink bagian dalam digunakan sebagai pemerataan suhu ruang kotak
pendingin. Adapun pengambilan data yang dilakukan yaitu mengukur intensitas cahaya matahari
(Iv), kecepatan angin (v), kelembaman udara (RH), temperatur sisi panas TEC (Th), temperatur sisi
dingin TEC (Tc), temperatur ruangan sistem pendingin (TD) dan temperatur lingkungan (T∞), serta
arus(I) dan tegangan (V). Kemudian data masukan dan data keluaran sistem tersebut diolah sehingga
didapatkan hasil penelitian sebagai berikut. Temperatur ruang pendingin minimum yang didapatkan
pada kotak pendingin dengan PCM 5% NaCl sebesar 17,2°C. Sedangkan coefficient of performance
sistem pendingin paling tinggi didapatkan pada kotak pendingin dengan PCM 5% NaCl sebesar
0,031. Pada penelitian ini PCM 5% NaCl paling tepat digunakan sebagai PCM. Hal ini dikarenakan
semakin tinggi konsentrasi NaCl dalam larutan H2O meningkatkan nilai konduktivitas termal dan
menurunkan titik beku, sehingga dapat mempengaruhi temperatur minimum dan meningkatkan
koefisien kinerja sistem pendingin. Oleh karena itu, PCM berperan dalam menjaga temperatur tetap
stabil dan menurunkan temperatur.
Kata kunci: energi, pendingin, phase change material

Improving the Performance of a Solar Powered Thermoelectric Cooler Cooler Using a Eutectic
Solution of Sodium Chloride (NaCl)- Water (H2O) as Phase Change Material (PCM)

Acep Saputra

One type of renewable energy is solar energy. Solar energy is an energy source that is always
available, does not cause pollution and does not damage the environment. The current use of cooling
system devices still uses refrigerants. The disadvantage of refrigerants is that they use materials
that have negative effects on the environment. Along with the high demand for cooling systems that
use refrigerants, the ozone layer is increasingly damaged. Therefore, this research provides an
alternative solution to environmental problems caused by the use of a refrigerant cooling system,
namely a solar-powered thermoelectric cooling system with a phase change material of NaCl-H2O
eutectic solution. The aim of this research is to determine the effect of the eutectic NaCl-H2O
solution to improve the performance of the cooling system in the cooler. Two TEC1-12706 modules
are installed between the heatsink as a cooling source (heat absorber and heat dissipator), a fan is
installed on the outer heatsink to dissipate heat as much as possible, and a fan installed on the inner
heatsink is used to even out the temperature of the cooling box space. The data collection carried
out was measuring the intensity of sunlight (Iv), wind speed (v), air inertia (RH), temperature of the
hot side of TEC (Th), temperature of the cold side of TEC (Tc), room temperature of the cooling
system (TD) and environmental temperature (T∞), as well as current (I) and voltage (V). Then the
input data and output data of the system are processed so that the following research results are
obtained. The minimum cooling room temperature obtained in a cooling box with PCM 5% NaCl is
17,2°C. Meanwhile, the highest coefficient of performance for the cooling system was obtained in a
cooling box with PCM 5% NaCl, amounting to 0.031. In this study, PCM 5% NaCl was most
appropriate to use as PCM. This is because the higher the NaCl concentration in the H2O solution
increases the thermal conductivity value and lowers the freezing point, so it can influence the
minimum temperature and increase the cooling system performance coefficient. Therefore, PCM
plays a role in keeping the temperature stable and reducing the temperature.
Keywords: energy, cooling, phase change material