Pemanfaatan Efek Seebeck: Konversi Energi Termal Menjadi Listrik Wireless 5V
[ PROJECT LOG: THERMAL TO WIRELESS ENERGY CONVERSION ]
Eksperimen ini mengeksplorasi konsep Thermoelectric Generator (TEG). Berbeda dengan penggunaan Peltier sebagai pendingin (Efek Peltier), di sini kita membalik prosesnya menggunakan Efek Seebeck: ketika terjadi perbedaan suhu di antara dua persimpangan semikonduktor, maka akan timbul beda potensial (tegangan listrik).
1. Manajemen Termal & Material Komposit
Untuk mendapatkan output maksimal, sisi panas Peltier terpapar suhu ekstrem dari kompor gas mini. Tantangan utamanya adalah mencegah kerusakan struktur internal modul. Saya menggunakan kombinasi material Carbon Graphite dan Heatsink untuk meratakan distribusi panas, serta Karet Silikon Industri sebagai seal pelindung.
2. Hukum Termodinamika & Sirkulasi Cairan
Berdasarkan Hukum Kedua Termodinamika, aliran energi bergantung pada selisih suhu (ฮT). Agar aliran elektron tidak terhenti, sisi dingin wajib dijaga pada suhu serendah mungkin. Di sini saya menerapkan sistem Liquid Cooling aktif: Waterblock -> 2x Mini Radiator -> Mini Waterpump 5V. Sistem ini secara konstan membuang panas sisa (waste heat) sehingga efisiensi konversi tetap terjaga di atas titik jenuh.
3. Transmisi Energi Nirkabel (WPT)
Listrik searah (DC) dari Peltier diproses melalui rangkaian osilator berbasis transistor daya untuk menciptakan arus bolak-balik (AC) frekuensi tinggi pada koil pemancar. Proses ini menginduksi medan magnet yang kemudian ditangkap oleh koil penerima di handphone.
Mengapa arus turun dari 1A menjadi skala miliAmpere?
- Kerugian Tembaga (I²R): Resistansi pada koil induksi menyebabkan energi terbuang menjadi panas.
- Kopling Magnetik: Karena udara memiliki permeabilitas magnetik yang rendah, banyak garis gaya magnet yang "bocor" (Flux Leakage) dan tidak sampai ke penerima.
- Switching Loss: Transistor osilator mengalami panas akibat proses switching cepat, yang menyedot sebagian daya input dari Peltier.
Meskipun terjadi penurunan arus akibat efisiensi transmisi nirkabel, prototipe ini berhasil membuktikan bahwa energi terbuang (waste heat) dari pembakaran dapat dipanen dan dikirim secara praktis tanpa kabel.
Tertarik dengan riset PCB kustom atau sistem energi terbarukan?
[ KUNJUNGI WORKSHOP APRINTPCB ]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar