Pengertian Termoelektrik Generator Cooler dan Fungsinya

Pengertian Termoelektrik Generator Cooler dan Fungsinya. Ditinjau dari namanya, thermoelektrik memiliki definisi thermo yang berarti panas dan elektrik yang berarti energi listrik. Jadi thermoelektrik adalah sebuah teknologi alat yang memanfaatkan baik energi panas maupun energi listrik.

Thermoelektrik didasarkan pada prinsip yang menyatakan bahwa jika terdapat 2 buah logam berbeda, kemudian salahsatu ujungnya disambungkan. Ketika sambungan tersebut diberikan suhu yang berbeda, maka akan terjadi beda potensialnb diantara ujung yang satu dengan ujung yang lainnya.

Teknologi thermoelektrik bekerja dengan mengkonversi energi panas menjadi energi listrik secara langsung yang disebut dengan TEG ( Thermoelektrik Generator), ataupun sebaliknya, thermoelektrik yang mengkonversi energi listrik menjadi sebuah pendingin disebut dengan TEC (Thermoelektrik Colding).

Thermoelektrik Generator

Fenomena thermoelektrik generator didasarkan pada sebuah teori yang pertama kali ditemukan oleh Thomas Johann Seebeck seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, yang hingga saat ini teorinya disebut dengan efek Seebeck. Penemuan tersebut terjadi pada tahun 1821 ketika beliau melakukan percobaan terhadap  2 buah logam besi dan tembaga. Besi dan tembaga itu ia hubungkan ujung-ujungnya dalam sebuah rangkaian dan diantara logam diletakkan sebuah kompas. Ketika sisi logam dipanaskan, ternyata jarum kompas bergerak. Berselang waktu diketahui bahwa terdapat aliran listrik pada logam yang menimbulkan medan magnet sehingga menggerakkan jarum kompas.
Baca juga : Motor Listrik dan Komponen Penyusunnya

Thermoelektrik sebagai generator atau pembangkit listrik umumnya menggunakan komponen material semikonduktor. Semikonduktor adalah material yang mampu menghantarkan listrik tetapi tidak sempurna. Material semikonduktor yang digunakan adalah semikonduktor ekstrinsik tipe-p dan tipe-n. Material semikonduktor tipe-p adalah semikonduktor yang kekurangan elektron sehingga disebut tipe- atau positif, sedangkan material semikonduktor tipe-n adalah semikonduktor yang memiliki banyak elektron sehingga disebut tipe-n atau negatif. Material lainnya seperti konduktor listrik, isolator heatsink dan keramik juga digunakan sebagai komponen dari thermoelektrik generator.

Thermoelektrik memanfaatkan perbedaan suhu yang terjadi pada kedua sisi logamnya. Ketika salahsatu sisi logam dipanaskan, maka elektron pada sisi tersebut akan mengalami aliran yang lebih tinggi daripada elektron di sisi logam yang dingin. Komponen thermoelektrik yang terdiri dari semikonduktor tipe-p dan tipe-n disusun dalam sebuah rangkaian loop tertutup. Aliran elektron yang lebih tinggi akan mengalami difusi ke sisi yang lebih dingin sehingga menghasilkan medan listrik.

Sambungan material semikonduktor yang dipanaskan akan menghasilkan beda potensial pada kedua ujungnya. Beda potensial ini besarnya bergantung dengan ukuran konstruksinya, jenis bahan semikonduktor serta perbedaan temperatur yang diberikan. Semakin besar perbedaan temperatur yang diberikan maka semakin besar pula beda potensial yang dihasilkan.

Namun terdapat 3 sifat penting bahan thermoelektrik yang mempengaruhi pembangkitan energi listriknya, yaitu :
1. Koefisien Seebeck
2. Konduktivitas Panas
3. Resistivitas

Thermoelektrik Colding

Teknologi thermoelektrik juga dapat digunakan sebagai pendingin pengganti kompressor. Pendingin thermoelektrik memiliki kelebihan yaitu tidak rentan terhadap gerakan mekanis yang dapat mengganggunya karena cara kerjanya yang tidak menghasilkan gerakan maupun bunyi yang membuat kebisingan.

Hal ini didasarkan pada teori yang disebut efek Peltier. Seorang ilmuwan bernama Jean Charles Peltier melakukakan percobaan yang merupakan kebalikan dari percobaan efek Seebeck. Percobaan ini dilakukan pada tahun 1934. Ketika itu ia mencoba mengalirkan arus listrik pada 2 buah logam yang telah disambung kedua ujungnya melalui sebuah rangkaian. Ketika arus listrik dialirkan, sambungan kedua ujung logam tersebut menyerap panas dan melepaskannya pada ujung-ujung logam yang lainnya. Penyerapan dan pelepasan panas ini saling berbalik ketika arah arus dibalik dari kondisi semula.

Pendingin thermoelektrik dapat dengan mudah diatur hanya dengan mengubah nilai tegangan maupun besar dan arah arusnya, memiliki konstruksi yang sangat ringkas dan minimalis, tidak membutuhkan perawatan khusus, tidak menimbulkan suara dan getaran serta tidak menggunakan cairan pendingin sejenis Freon. Namun, pendingin thermoelektrik ini memiliki kekurangan yaitu performanya yang masih rendah.