Electronic Theses and Dissertation

Kebutuhan energi listrik di daerah terpencil maupun pada aktivitas luar ruangan mendorong pengembangan pembangkit listrik portabel yang mudah dibawa dan digunakan. Penelitian ini bertujuan merancang dan membangun pembangkit listrik portabel berbasis energi panas dengan memanfaatkan pembakaran tempurung kelapa yang memiliki nilai kalor 19 MJ/kg sebagai sumber energi termal bagi modul termoelektrik SP1848 yang bekerja berdasarkan efek Seebeck. Pengujian dilakukan menggunakan beban resistor 100 Ω dan boost converter 5 Volt pada konfigurasi seri dan paralel untuk menganalisis karakteristik tegangan, arus, daya, koefisien Seebeck, dan efisiensi sistem. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan perbedaan temperatur (ΔT) meningkatkan tegangan, arus, dan daya keluaran termoelektrik. Konfigurasi seri menghasilkan kinerja lebih baik dibandingkan konfigurasi paralel, dengan tegangan rata-rata 3,43 V pada ΔT rata-rata 23°C, sedangkan konfigurasi paralel menghasilkan tegangan rata-rata 0,82 V pada ΔT rata-rata 22,6°C. Penggunaan boost converter mampu meningkatkan dan menstabilkan tegangan keluaran hingga sekitar 5 Volt. Efisiensi sistem tertinggi yang diperoleh sebesar 0,00317% pada konfigurasi seri menggunakan boost converter 5 Volt. Berdasarkan hasil penelitian, pembangkit listrik portabel berbasis energi panas menggunakan modul termoelektrik berpotensi dimanfaatkan sebagai sumber listrik alternatif bagi perangkat elektronik berdaya rendah pada lokasi yang belum terjangkau jaringan listrik.

The increasing demand for electrical energy in remote areas and during outdoor activities has driven the development of portable power generators that are easy to carry and operate. This study aims to design and develop a portable heat-based power generator by utilizing the combustion of coconut shells, with a calorific value of 19 MJ/kg, as a thermal energy source for SP1848 thermoelectric modules operating based on the Seebeck effect. The experimental tests were conducted using a 100 Ω resistive load and a 5 V boost converter in both series and parallel configurations to evaluate the voltage, current, power output, Seebeck coefficient, and system efficiency. The results indicate that an increase in the temperature difference (ΔT) leads to higher voltage, current, and power output from the thermoelectric modules. The series configuration exhibited better performance than the parallel configuration, producing an average output voltage of 3.43 V at an average ΔT of 23°C, whereas the parallel configuration produced an average output voltage of 0.82 V at an average ΔT of 22.6°C. The use of a 5 V boost converter successfully increased and stabilized the output voltage to approximately 5 V. The highest system efficiency achieved was 0.00317% in the series configuration using the 5 V boost converter. Based on these findings, the proposed portable heat-based power generator utilizing thermoelectric modules has the potential to serve as an alternative power source for low-power electronic devices in areas that are not yet connected to the electrical grid.