Journal of Journey: Bikin Sistem Pendingin Elektrik sendiri

Awal project ini dibuat karena waktu itu saya sedang merancang mesin ICM (ice cream machine). Kebanyakan alat-alat pendingin konvensional masih menggunakan sistem kompresi menggunakan gas freon, nah gas freon ini berbahaya bagi lingkungan.

Ada beberapa jenis freon antara lain :

1. Refrigerant fluorocarbon terhidrogenasi (HFC) , yang terdiri
dari hidrogen, fluorin, dan karbon.
Karena mereka tidak menggunakan atom klorin (yang
digunakan dalam sebagian besar refrigerant) mereka dikenal
sebagai salah satu yang paling merusak lapisan ozon kita.
2. Terhidrogenasi klorofluorokarbon refrigeran (HCFC), yang
terdiri dari hidrogen, klorin, fluorin, dan karbon. Refrigeran
ini mengandung jumlah minimal klorin, yg tidak merusak
lingkungan karena berbeda dari refrigeran lain.
3. Refrigerant chlorofluorocarbon (CFC), yang mengandung
klorin, fluorin dan karbon.
Refrigerant ini membawa jumlah kaporit yang tinggi sehingga
dikenal sebagai refrigerant yang paling berbahaya untuk
merusak lapisan ozon.

Dari sekian banyak yang saya pelajari mengenai freon saya simpulkan bahayanya terletak pada atom klorin, jadi sistem pendingin menggunakan freon tidaklah berbahaya bagi lingkungan, yang berbahaya adalah proses pengisian freon atau proses pembuangan gas freon itu sendiri, tidak jarang mobil kita terasa AC (air conditioner) nya sudah tidak terasa dingin, lalu jalan keluarnya dengan membersihkan blower, dan tidak jarang ditambahkan gas freon, akibat gas freon yang berkurang, bisa karena kebocoran atau karena jarang tidak digunakan atau karena lain hal, mengakibatkan sistem pendingin harus ditambah gas freon, sebetulnya pengisian gas freon ini tidaklah sembarangan, kenapa? Karena ketika proses pengisian akan mengakibatkan sebagian besar atau kecil gas freon lari dan menguap kealam bebas.

Inilah yang membuat rusak lingkungan dan membuat lapisan ozon menipis, dikarenakan gas klorin yang menguap diatmosphere akan memecah O3 ozone, 1 atom klorin dapat memecah jutaan ikatan O3 ozone, bayangkan daya rusak dari gas freon ini, dilapisan atmophere kita membutuhkan ozone untuk memfilter radiasi sinar matahari yang berbahaya.

Meskipun sistem pendingin ini murah untuk dibuat, saya tidak bisa egois hanya mementingkan diri sendiri dengan merusak alam, pasti ada jalan lain yang tidak merusak alam.

Lalu diperkenalkanlah saya dengan Peltier TEC (thermo electric cooler), sebuah komponen semi-konduktor yang dapat menghasilkan panas dan dingin sekaligus dikedua sisinya, dengan hanya konsumsi listrik DC.

Peltier (TEC Thermo Electric Cooler)

Peltier seukuran 2x koin 500

(pic by google.com)

Peltier ini memiliki 2 sisi, ketika dialiri listrik DC maka sisi satunya akan menghasilkan panas dan sisi lainnya akan menghasilkan dingin, jika kita dapat membuang panas dibagian sisi panasnya sebanyak mungkin maka, sisi lainnya akan menghasilkan dingin yang jauh lebih dingin, selisih antara kedua sisi ini adalah 80 derajat.

Dari tulisan ini dibuat Peltier dipasaran bertahan dikisaran 50.000.- (kw) dan 55.000.-, kadang pegawe toko elektronik ga tau istilah Peltier, mereka lebih mengenalnya dioda kering, hah...???

Peltier heatsink

(pic by wikipedia)

Masalah pertama muncul, merakit mesin pendingin menggunakan Peltier tidak semudah bicara, harus membangun sistem pendingin untuk si peltiernya sendiri, (membuang panas pada sisi panasnya), selain harus memikirkan konsumsi daya yang besar, kita harus memikirkan sistem pembuang panas yang efektip, simpel dan murah bagi peltier itu sendiri sebelum dapat digunakan.

Peltier satu kepingnya membutuhkan arus DC max sebesar 12 volt 7 ampere, kita bisa lihat spesifikasi tersebut ditulisan yang tertera di body peltiernya, jika kita menggunakan DC 12 volt dengan 500mA, maka dingin yang dihasilkan akan sangat kecil dan tidak mungkin digunakan untuk sistem pendingin, alangkah baiknya menggunakan arus DC 12 volt 5 amper, tanpa heatsink fan pun kedua sisi peltier sudah dapat menghasilkan panas dan dingin yang nyata, apalagi jika ditambahkan heatsink fan disisi panasnya, maka akan menghasilkan dingin sekali pada sisi satunya, bahkan ketika disentuh jari kita bisa nempel karena saking dinginnya, bisa mencapai -12 derajat dalam hitungan detik, jadi jangan coba-coba menciumnya dengan bibir, jika tidak mau bibir anda nempel dipeltier, hehe...

Dalam hitungan menit bunga es terbentuk dibadan peltier, bunga es ini terbentuk dari kelembaban udara sekitar yang mengalami kondensasi. Untuk itu saya tidak menggunakan heatsink fan sebagai pendingin peltier, tapi menggunakan sistem liquid cooler.

Pertama-tama saya membeli plat alumunium lalu saya bentuk menjadi seperti gambar, maaf lupa foto waktu itu, ya kurang lebih menjadi seperti ini, untuk bagian "heat exchengernya" outletnya saya gunakan pipa alumunium bekas antena RCTI jaman dulu yang puanjang banget, lalu setelah saya gergaji saya susun menjadi seperti pada gambar dengan menggunakan lem epoxi. Air dingin akan dialirkan ke pendingin ini, dan air akan membawa serta panas dari peltier keluar, menuju bak penampungan untuk didinginkan secara alami (reservoir).

Sistem pendingin menggunakan Liquid cooler

(pic by sunonusa.com)

Peltier Heat exchanger

(pic by customthermoelectric.com)

Peltier Heat exchanger

(pic by customthermoelectric.com)

Air dipompa dengan menggunakan pompa aquarium, memang tidak efektip karena pompanya memiliki tekanan rendah, jadi sedikit saya modifikasi, dari pada beli, mendingan manfaatkan yang ada, hehe....

Peltier in action

Saya menggunakan adaptor 5 amper sebesar 12 volt, namun setelah saya gunakan 2 buah peltier, adaptor menjadi panas, karena adaptor tekor dan tidak kuat memasok kebutuhan peltier yang idealnya sebesar 2x(12x7)=168 watt, sementara adaptor hanya mampu memasok daya sebesar 12x5=60 watt, jelaslah tekor, mungkin jika dipaksakan adaptor akan dehidrasi terus kebakar, hahaha...karena adaptor yang digunakan bukan sistem switching.

Untuk memahami konsep tegangan, arus dan daya listrik silahkan baca artikel Perkenalan dengan Daya, Tegangan dan Arus atau artikel Bikin Generator dari Motor Bekas.

Akhirnya saya muter akal dan berfikir bagaimana bisa memiliki adaptor switching dengan ampere besar? Beruntung saya punya CPU banyak bekas warnet, lalu saya copotin satu power suplay nya, dan saya modifikasi menjadi adaptor switching.

Spesifikasi PSU 650W

(pic by jagatreview.com)

Dengan ampere besar dan sistem switching, akhirnya dengan sedikit modifikasi saya jadi mempunyai adaptor switching layaknya laboraturium elektronika, murah, ringan, safety dan gratis, alhamdulillah.