## Karakteristik Peltier dan Media Penyimpan Kalor pada Perancangan Sistem Pendingin Kotak Penyimpan Vaksin
Imron Rosyadi * , Haryadi, Hadi Wahyudi,  Novreza Pratama  dan M Haykal Fasya
Teknik Mesin, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Raya Palka No. Km 3, Panancangan, Kec. Cipocok Jaya, Kab. Serang, Banten 42124, Indonesia
* E-mail: imron_jtm@untirta.ac.id
Diterima: 05-11-2021; Direvisi: 12-11-2021; Dipublikasi: 30-04-2022

## Abstrak
Imunisasi diberikan untuk  memberikan kekebalan  pada tubuh  dengan cara mengadakan pencegahan suatu penyakit atau meminimalkan efek yang diakibatkan oleh suatu penyakit terhadap suatu penyakit dengan cara memberikan vaksin kepada tubuh.  Vaksin berpotensi mengalami kerusakan apabila terpapar dengan suhu panas dan suhu beku, Vaksin harus disimpan pada suhu antara  2 o C  - 8 o C untuk  menjaga kualitasnya. Penggunaan media penyimpan kalor pada ice pack yang berisi  air atau material berubah fasa /  Phase Change Material (PCM) telah dilakukan pengujian. Namun  masih belum ditemukan oleh peneliti terkait karakteristik sebagai media penyimpan kalor. Pada penelitian ini diuji karakteristik beberapa  thermoelectric  atau  dikenal  dikenal  denga  peltier,  diuji  juga  beberapa  media  penyimpan  kalor  dengan menggunakan media air, PCM dan penggunaan material Ice pack dari plastik dibandingkan dengan bahan lumunium. Penggunaan PCM pada 6 pack PCM  (1800 ml)  waktu  yang dibutuhkan dari  suhu beku sampai ke temperature  8 o C adalah  13,89  jam memiliki kemampuan terbaik dalam menyimpan kalor, akan tetapi, suhu bekunya yang berada jauh dibawah  suhu  beku  air  yaitu  di  -12 o C  dapat  menyebabkan  kerusakan  pada  vaksin  karena  terpapar  temperatur  beku dibawah  2 o C.  Penggunaan  PCM  lebih  disarankan  untuk  media  penyimpan  kalor  pada  makanan  dan  minuman.  Pada aplikasi penggunaan vaksin, lebih disarankan menggunakan 6 pack air dengan material aluminium dengan waktu terbaik 10,21 jam dimana suhu minimal rata rata nya adalah 5,7 o C.
Kata kunci : alumunium; i ce pack; karakteristik;  PCM; t hermoelectric

## Abstract
Immunization is given to provide immunity to the body by preventing a disease or minimizing the effects caused by a disease against a disease by giving a vaccine to the body. Vaccines have the potential to be damaged when exposed to heat and freezing temperatures. Vaccines must be stored at temperatures between 2 o C - 8 o C to maintain their quality. The use of heat storage media in ice packs containing water or Phase Change Material (PCM) has been tested. However, researchers have not found any related characteristics as a heat storage medium. In this study, the characteristics of thermoelectric or its called peltier. This study also find  the characteristic of several  heat  storage  media  were tested using water media, PCM and the use of plastik ice packs compared to aluminum. The use of PCM on 6 packs of PCM (1800 ml) the time it takes from freezing to a temperature of 8 o C is 13.89 hours. It has the best ability to store heat, however, its freezing temperature is far below the freezing temperature of water, which is -12 o C. can cause damage to the vaccine by exposure to freezing temperatures below 2 oC. The use of PCM is recommended for heat storage media in  food  and  beverages.  In  the  application  of  vaccine  use,  it  is  recommended  to  use  6  packs  of  water  with  aluminum material with the best time of 10.21 hours where the average minimum temperature is 5.7 o C.
Keywords: alumunium; characteristic; ice pack;  PCM; thermoelectric

## 1. Pendahuluan
Vaksin  adalah  produk  biologi  yang  berisi  antigen  berupa  mikroorganisme  yang  sudah  mati  atau  masih  hidup  yang dilemahkan, masih utuh atau bagiannya, atau berupa toksin mikroorganisme yang telah diolah menjadi toksoid atau protein rekombinan, yang ditambahkan dengan zat lainnya, yang bila diberikan kepada seseorang akan menimbulkan kekebalan spesifik  secara  aktif  terhadap  penyakit  tertentu  [1].    Imunisasi  diberikan  untuk    mememberikan  kekebalan    pada  tubuh dengan  cara  mengadakan  pencegahan  suatu  penyakit  atau  meminimalkan  efek  yang  diakibatkan  oleh  suatu  penyakit terhadap suatu penyakit dengan cara memberikan vaksin kepada tubuh.  Imunisasi yang diwajibkan oleh Pemerintah kepada seseorang  sebagai  bagian  dari  masyarakat  dalam rangka  melindungi  yang  bersangkutan  dan  masyarakat  sekitarnya  dari
penyakit yang dapat dicegah. Vaksin berpotensi mengalami kerusakan apabila terpapar dengan suhu panas dan suhu beku,
Vaksin harus disimpan pada suhu antara 2 o C - 8 o C untuk menjaga kualitasnya [1].
Pada  penelitian tahun 2011 dan 2012 menunjukkan bahwa banyak terjadinya kerusakan vaksin  pada sistim rantai dingin yang terjadi selama perjalanan dari pabrik pembuat hingga ketempat tujuan vaksin. Hal ini disebabkan karena tidak dikelola dengan baik  [2].   Penelitian lain  oleh Susyanty  dkk tahun 2014  [3]  juga menunjukkan tentang  pengelolaan rantai dingin vaksin memiliki hasil baik di tingkat provinsi, namun hasil yang sama belum ditunjukkan di tingkat kabupaten dan  puskesmas.    Begitu  juga    pada  penelitian  oleh  Kairul  dkk  tahun  2016      [4]  pada    12  Puskesmas  di  Sorolangun menunjukkan  adanya    pengelolaan  rantai  dingin  vaksin  yang  kurang  baik  di  tingkat  kabupaten.  Studi  oleh  Program Appropiate  Technology  in  Health  (PATH) dan  Departemen  Kesehatan  RI  tahun  2001-  2003  menyatakan  bahwa  75%
Vaksin di Indonesia telah terpapar suhu beku selama distribusi. Penelitian lain juga menunjukkan bahwa penemuan vaksin beku dalam pengelolaan rantai dingin masih sering terjadi, sehingga diperlukan sarana, prasarana, dan tenaga yang tepat guna mencegah terjadinya kerusakan pada vaksin  [5] .
Dengan pengelolaan rantai pasok yang baik diharapkan vaksin dapat diterima oleh pasien dapat keaadaan baik dan meminimalkan terjadinya kerusakan akibat paparan sinar matahari selama proses distribusi. Kotak penyimpanan vaksin dengan  menggunakan  teknologi Thermoelektric atau  disebut  peltier  dikenalkan  pada  penelitian  ini  untuk  menjaga temperatur  sesuai  yang  diinginkan  yaitu  pada  temperature  2  –  8 o C.  Pemanfaatan  elemen  peltier banyak  diaplikasikan dalam sistem kontrol temperature [6],[7], [8], terutama pada proses pendinginan seperti untuk sistem kontrol temperatur udara dan temperatur air [9]. Elemen peltier memiliki bentuk yang compact dengan daya yang kecil, sehingga sangat sesuai digunakan sebagai alat pendingin cool box. Penggunaan media penyimpan kalor pada ice pack yang berisi air atau material berubah fasa / Phase Change Material (PCM) telah dilakukan pengujian . Namun masih belum ditemukan oleh peneliti terkait karakteristik. Tujuan dari  riset  ini adalah ingin  menyajikan data dan Analisa tentang karakteristik termoelektrik sebagai alat pendingin cooling box dan karakteristik beberapa media penyimpan kalor dengan menggunakan media air, PCM dan penggunaan material Ice pack dari plastik dibandingkan dengan bahan Alumunium. Sehingga dengan data ini diharapkan dapat memberikan gambaran yang jelas yang dapat dimanfaatkan seorang perancang yang ingin merancang alat cooling box berbasis termoelektrik dengan media penyimpan panas secara lebih jelas.

## 2. Material dan metodologi

## 2.1.  Diagram alir  Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Prestasi Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng  Tirtayasa,  Cilegon,  Banten.    Metodologi  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  studi  literatur  dan  metode eksperimen. Langkah – langkah pelaksanaan eksperimen yang akan dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1 tentang diagram alir penelitian. Identifikasi permasalahan ini meliputi data permasalahan dan kebutuhan yang diperlukan untuk perancangan. Dari hasil survey yang dilakukan diketahui bahwa alat vaksin yang dibutuhkan adalah alat yang ringan, compact, mudah dibawa, mudah dalam pengoperasikan dan mudah dalam  perawatannya. Studi literatur yang dilakukan mempelajari  konsep perpindahan panas, pembebanan panas, kapasitas penyimpanan panas   dan Phase Change Material (PCM) dll.  Pengujian dilakukan pada varian material media ice pack yaitu plastik BPA dan Aluminium.
Gambar 1. Diagram alir penelitian
Variabel penelitian diambil dari faktor-faktor yang dapat mempengaruhi hasil penelitian yaitu :
1) Variabel Terikat:
a) Suhu pendinginan
b) Waktu pendinginan
2) Variabel Bebas
a) Jenis materal kotak penyimpan / ice pack ( Al dan Plastik BPA Free / Food Grade material)
b) Fluida penyimpan kalor ( air dan PCM)

## 2.2.  Alat dan Bahan
Pengujian  karakteristik  dilakukan  menggunakan  peralatan  percobaan  terdiri  dari  : Termoelectric  cooler,  Isolation cotton washer peltier , Batere 18650, 12V 50Ah, Termocouple, Fan DC 12 V, Cool Pack (Al dan Plastik), Data Logger
Labjack T7, Baterai, Cool Box , Heat sink dan Thermal Paster.
Pada percobaan ini dalam mengukur besarnya perubahan temperatur yang terjadi digunakan alat data logger LabJack T7-Pro.  Pencatatan  perubahan  temperatur  dilakukan  secara  real  time.  Sehingga  proses  pengambilan  data  temperatur menggunakan data logger sangat tepat. Pada penelitian ini PCM yang digunakan adalah jenis PCM yang ada di pasaran yang banyak digunakan sebagai media penyimpan kalor. Adapan karakteristik dari PCM adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Karakteristik PCM dan Air  sebagai material uji penyimpan kalor
Specification Discription Appearance Visual Water white Pour Point , o C ASTM D97 -12 typical
Kinematic Viscocity @ 40 o C, mm 2 /s ASTM D445 70 typical
Kinematic Viscocity @ 100 o C, mm 2 /s ASTM D445 9 typical Relative density @ 15 o C ASTM D4052 0,87 typical Flash point o C ASTM D92 240 typical

## 3. Hasil dan pembahasan

## 3.1.  Hasil Pengujian Elemen Performa Peltier
Pada  Gambar 2 disajikan grafik hubungan temperature dan waktu pendinginan dari kondisi temperatur ruang.  Waktu pendinginan dilakukan selama 10 menit atau 600 detik. Sedangkan waktunya dipilih pagi hari pukul 10 WIB. Temperatur ruang pada saat pengujian berada pada temperatur sekita 30 o C. TEC 1,2,3, dan 4 diuji untuk melihat performance masing masing TEC. Hasil pengujian menunjukkan bahwa temperature rata rata pada TEC 1 adalah 4,62 o C, pada TEC 2  adalah 4,19 o C, pada TEC 3  adalah 13,93 o C, pada TEC 4  adalah 3,87 o C. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa setiap peltier memiliki performa yang berbeda beda.  Hasil tertinggi adalah Peltier TEC 4 , sedangkan TEC 3 memiliiki nilai performa terendah dan tidak berhasil mencapai temperature yang diinginkan. Untuk itu TEC ini selanjutnya tidak dapat digunakan sebagai material pengujian.
Gambar 2. Grafik hubungan Waktu (s) dan Temperatur pada sisi peltier yang dingin ( o C)
Pada Gambar 3 disajikan grafik hubungan antara waktu pendinginan di pagi hari pk 10 WIB dan pengujian di malam hari. Pada pagi hari temperatur lingkungan adalah 30 o C. Sedangkan pada malam hari yaitu pada suhu 26 o C. Hasil pengujian menunjukkan bahwa waktu pengujan pada malam hari menghasilkan temperature rata rata sampai -1,92 o C dan temperatur terdingin dapat mencapai -9,29 o C. o C. Hal ini menjadi menarik, karena apabila dibandingkan dengan capaian  terbaik di pagi hari yaitu TEC 4, maka Peltier TEC malam jauh lebih efektif dengan selisih 5,79 o C.  Dari pengujian ini dapat ditarik kesimpulan bahwa factor temperatur udara lingkungan sangat memengaruhi performa dari elemen peltier.
0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Temper at u r ( o C )
Waktu  (s)
TEC 1 TEC 2 TEC 3 TEC 4
Gambar 3. Grafik hubungan Waktu (s) dan Temperatur pada sisi peltier yang dingin ( o C) dengan perbedaan waktu siang dan malam
Pada  Gambar  4  menunjukkan  grafik  hubungan  antara  beda  temperatur  peltier  pada  sisi  bagian  panas  dan  dingin terhadap waktu. Thermoelektric yang dibandingkan adalah TEC Malam dan TEC 4. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin  tinggi  beda  temperatur  yang  dihasilkan  maka  didapat  performa  terbaik  dari  elemen  peltier.  Pada  TEC  Malam didapatkan performa terbaik pada waktu detik ke 56 dimana temperatur yang dihasilkan adalah -9,29 o C. Beda temperatur yang terjadi pada waktu tersebut adalah 38,19 o C.  Hal ini merupakan beda temperature tertinggi yang dicapai oleh TEC Malam.

## Gambar 4. Grafik hubungan antara waktu dan Beda Temperatur

## 3.2.  Hasil Pengujian Media Penyimpan Kalor
Pada pengujian penggunaan media penyimpan panas menggunakan fluida air dan PCM. Masing masing diuji pada kotak penyimpan vaksin dalam kondisi awal adalah beku. Selanjutnya dibiarkan mencair sampai suhu yang dicapai adalah 8 o C.  Sedangkan kotak penyimpan fluida pendingin ice pack dengan membandingkan antara material plastik Pengujian menggunakan fluida air dan PCM dilakukan pada kotak penyimpan vaksin dalam kondisi awal adalah beku dan divariasikan material pack nya menggunakan material food grade plastik dan Alumunium.
-20 -10 0 10 20 30 40 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Temper at u r ( o C ) Waktu  (s) TEC Malam TEC 4 -20 -10 0 10 20 30 40 50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 Temper at u r ( o C ) Waktu  (s)
Dif TEC Malam Diff  TEC 4 TEC Malam (cold) TEC 4 (cold)

## 3.2.1. Penggunaan media air sebagai media penyimpan kalor
Media yang digunakan untuk menyimpan kalor terdiri dari air dan PCM. Masing masing dilakukan pengujian dengan varian 2,4,6 pack ice pack dengan bahan pack nya adalah dari plastik dan aluminium.
Gambar 5. Hubungan temperatur dan waktu mencapai 8 o C pada penggunaan media air pada 2,4,6 Ice pack Air bahan Plastik
Pada air 2 pack plastik   (600 ml) tidak tercapai suhu dibawah 8 o C yakni hanya 14,92 o C suhu yang dicapai. Pada 4 pack (1200 ml)   waktu yang dibutuhkan dari suhu beku sampai ke temperature 8 o C adalah   2 jam 8 menit 50 detik.  Pada air dengan 6 pack (1800 ml) 10 jam 1 menit 37 detik. Pada air 2 pack aluminium  (600 ml) membutuhkan waktu  60.75 Menit dari suhu beku sampai ke temperature 8 o C, sedangkan untuk 4 pack aluminium (1200 ml)  membutuhkan waktu 10.21  Jam.  Pada air dengan 6 pack aluminium  (1800 ml) 8,9 jam.
Gambar 6. Hubungan temperature dan waktu mencapai 8 o C pada penggunaan 2,4,6 Ice pack bahan Aluminium
Jika  dibandingkan  dengan  penggunaan  air  pack  plastik,  material  aluminium  terbukti  memiliki  kemampuan konduktivitas  thermal  yang  baik.  Pada  2  pack  ,  material  aluminium  terbukti  memiliki  kemampuan  untuk  mencapai temperature di bawah  8 o C dengan suhu minimal rata rata 7 o C dan pada bagian termokopel A (posisi  mendekati dasar cooler box) mencapai  0,31 o C.  Juga pada 4 pack, material alumunium terbukti memiliki kemampuan menyimpan kalor dengan selisih 8,06 jam. Tentunya hal ini merupakan hasil yang baik , sehingga penggunaan material aluminium  sangat direkomendasikan pada penggunaan ice pack . Penggunaan material aluminium sebagai media ice pack pernah diuji pada elemen peltier pada kotak minuman berkapasitas 34L dengan beban 1L air di dalam kotak dan variasi jumlah elemen peltier dan variasi blok aluminium (dengan aluminium dan tanpa aluminium) [10]. Pada pengujian menggunakan blok aluminium,
0 5 10 15 20 25 30 35 5 1 2 35 2 4 65 3 6 95 49 25 6 1 55 7 3 85 8 6 15 9 8 45 1 1 07 5 1 2 30 5 1 3 53 5 1 4 76 5 1 5 99 5 1 7 22 5 1 8 45 5 1 9 68 5 2 0 91 5 2 2 14 5 2 3 37 5 2 4 60 5 2 5 83 5 2 7 06 5 2 8 29 5 2 9 52 5 3 0 75 5 3 1 98 5 3 3 21 5 3 4 44 5 3 5 67 5 3 6 90 5 3 8 13 5 3 9 36 5 4 0 59 5 Te m p e ra tu r (o C ) Waktu (s) 6 Ice Pack Air bahan Plastik 4 Ice Pack Air Bahan Plastik 2 Ice Pack Air Bahan Plastik 0 5 10 15 20 25 30 35 5 1 4 25 2 8 45 4 2 65 56 85 71 05 8 5 25 9 9 45 1 1 36 5 1 2 78 5 1 4 20 5 1 5 62 5 1 7 04 5 1 8 46 5 1 9 88 5 2 1 30 5 2 2 72 5 2 4 14 5 2 5 56 5 26 985 2 8 40 5 2 9 82 5 3 1 24 5 3 2 66 5 3 4 08 5 3 5 50 5 3 6 92 5 3 8 34 5 3 9 76 5 4 1 18 5 4 2 60 5 4 4 02 5 4 5 44 5 46 865 48 285 Te m p e ra tu r (o C ) Waktu (s)
6 Ice Pack Air bahan Aluminium
4 Ice Pack Air bahan Aluminium
2 Ice Pack Air bahan Aluminium
temperatur  ruangan  menjadi  lebih  dingin,  hal  ini dapat  dicapai  karena  adanya  penambahan  tebal  isolasi  di  sekitar  blok aluminium sehingga rugi-rugi kalor dari sisi dingin peltier berkurang. Terlihat di sini bahwa penambahan blok aluminium meningkatkan kinerja penyerapan kalor modul TEC sehingga temperatur ruangan yang lebih rendah dapat dicapai.

## 3.2.2. Penggunaan PCM sebagai media penyimpan kalor
Hasil pengujian untuk penggunaan media penyimpan kalor dari PCM denga variasi  2,4 dan 6 pack disajikan pada gambar 7 dan 8 . Pada pengujian media pemyimpan kalor PCM  2 pack plastik   (600 ml)  tercapai  suhu dibawah 8 o C yakni suhu rata rata minimal adalah 2,91 o C dengan waktu sampai pada temperature 8 o C   3,39 jam . Pada 4 pack PCM plastik  (1200 ml)   waktu  yang dibutuhkan dari suhu beku sampai ke temperature 8 o C adalah   7,29 jam dengan suhu minimal rata-rata -0,48 o C.
Gambar 7. Hubungan temperature dan waktu mencapai 8 o C pada penggunaan 2,4,6 Ice pack PCM bahan plastik
Gambar 8. Hubungan temperature dan waktu mencapai 8 o C pada penggunaan 2,3,4 Ice pack PCM bahan Aluminium
-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 5 1 5 95 3 1 85 47 75 6 3 65 7 9 55 9 5 45 1 1 13 5 1 2 72 5 1 4 31 5 1 5 90 5 1 7 49 5 19 085 2 0 67 5 2 2 26 5
2 3 85 5
2 5 44 5 27 035 2 8 62 5 3 0 21 5 3 1 80 5 3 3 39 5 3 4 98 5 3 6 57 5 3 8 16 5 3 9 75 5 41 345 4 2 93 5 4 4 52 5 4 6 11 5 4 7 70 5 49 295 5 0 88 5 TEM PER A TU R E (° C) Waktu (detik) 6 Ice Pack PCM bahan plastik 4 Ice Pack PCM bahan plastik 2 Ice Pack PCM bahan plastik -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 1 1 5 21 3 0 41 45 61 6 0 81 7 6 01 9 1 21 1 0 64 1 1 2 16 1 1 3 68 1 1 5 20 1 1 6 72 1
18 241 1 9 76 1 2 1 28 1
2 2 80 1 2 4 32 1 2 5 84 1 2 7 36 1 2 8 88 1
30 401 31 921 3 3 44 1 3 4 96 1 3 6 48 1
3 8 00 1 3 9 52 1
4 1 04 1
4 2 56 1 44 081 4 5 60 1 4 7 12 1 Te m p e ra tu r (o C ) Waktu (s) 6 Ice Pack PCM bahan Aluminium
4 Ice Pack PCM bahan Aluminium
2 Ice Pack PCM bahan Aluminium
Pada 6 pack PCM plastik (1800 ml) 13,89  jam.  Sedangkan pada pengujian material PCM 2 pack aluminium  (600 ml)  tercapai suhu rata rata minimal adalah 4,17 o C. Waktu mencapai suhu 8 o C ditempuh dalam waktu 3,51 jam . Pada 4 pack PCM aluminium  (1200 ml)   waktu yang dibutuhkan dari suhu beku sampai ke temperature 8 o C adalah   8,56 jam dengan suhu minimal rata-rata -0,37 o C.  Pada  dengan 6 pack PCM aluminium (1800 ml) 12,92  jam.  Jika dibandingkan material PCM dengan material plastik dan aluminium, maka pada 2 ice pack , PCM pastik  lebih lama yaitu selisih  14,43 menit.  Sedangkan  pada  4  pack,  maka  penggunaan  PCM  aluminium  terbukti  lebih  handal  dengan  selish  waktu  untuk mencapai temperature 8 o C adalah  1,27 jam. Pada 6 pack,  PCM plastik memiliki kemampuan menyimpan kalor lebih lama dibandingkan dengan aluminium 57 menit.
Pengujian material PCM  dari  minyak goreng sebagai  material penyimpan kalor pada lemari pendingin didapatkan hasil dimana temperatur beban pendingin dan temperatur ruang penyimpanan mampu mempertahankan suhu dingin lebih lama dibandingkan dengan tanpa menggunakan PCM [11].  Pada menit ke 300, temperatur beban pendingin pada lemari pendingin menggunakan PCM lebih rendah 49,6% dibandingkan dengan lemari pendingin tanpa menggunakan PCM.

## 3.2.3.  Perbandingan Penggunaan Air dan PCM sebagai media penyimpan kalor
Penggunaan  PCM  dibandingkan  dengan  air  sebagai  fluida  penyimpan  kalor  menunjukkan  hal  yang  yang menarik. Pada 2 ice pack air pada wadah plastik   (600 ml) tidak tercapai suhu dibawah 8 oC yakni hanya 14,92 oC suhu yang dicapai. Sedangkan pada  PCM  2 ice pack air plastik   (600 ml) yakni suhu rata rata minimal adalah 2,91 o C dengan waktu sampai pada temperature 8 o C   3,39 jam. Hal ini menunjukkan bahwa PCM dapat bertahan lebih lama untuk sampai suhu 8 o C. Pada 4 ice pack air dengan bahan plastik   (1200 ml)  waktu sampai pada temperature 8 o C   adalah 2 jam 8 menit 50 detik. Sedangkan pada Pada air 4 pack PCM  (1200 ml)  waktu  yang dibutuhkan dari  suhu beku sampai ke temperature 8 o C adalah   7,29 jam dengan suhu minimal rata-rata  -0,48 o C. Ada selisih waktu cukup lama yaitu 5,16 jam. Kemampuan PCM ini lebih baik dari air pada suhu dibawah temperatur bekunya, hal ini disebabkan karena panas spesifik pada kondisi padat lebih tinggi dibandingkan saat fase cair nya. Pengaruh dari range temperatur perubahan fasa dari padat ke cair yang lebar dan  panas  laten  yang  besar  menyebabkan  kemampuan  PCM  sangat  baik  dalam  menyimpan  kalornya.  Penelitian  serupa terkait PCM  yang menguji PCM paraffin dengan air untuk penyimpanan ikan [12], penurunan temperatur ikan lebih cepat terjadi  dengan  menggunakan  es  baik  dalam  kemasan  maupun  curah  dibandingkan  dengan  PCM  dari  paraffin.  Hal  ini disebabkan  karena  konduktivitas rermal  parafin  yang  lebih  rendah  dibandingkan  air.   Range  temperatur  perubahan fasa yang besar yakni 5 – 15 o C menyebabkan kenaikan temperatur parafin lebih cepat. PCM dikenal  memiliki panas laten yang tinggi dan dapat menyimpan sejumlah besar energi panas di siang hari saat meleleh, sehingga mengurangi perubahan suhu udara dalam ruangan yang dihasilkan oleh energi matahari dan internal [13]. Pada Analisa Kinerja Phase Change Material Dengan  Wadah  Berbahan  Logam  Untuk  Reefer  Container    [14],    hasil  percobaan  yang  telah  dilakukan  diperoleh perbandingan  kinerja  PCM  dengan  ketiga  jenis  wadah  yang  telah  ditentukan  tersebut..  Pada  hasil  data  percobaan  yang diperoleh, cool box percobaan aluminium dapat mempertahankan temperature lebih lama dibandingkan percobaan stainless steel dan HDPE.
Dalam hal aplikasi panas matahari, ketidaksesuaian antara pasokan panas dan permintaan panas perlu diperhitungkan, yang membuat penyimpanan energi panas berbasis PCM [15]. Penerapan PCM yang tepat memerlukan pengetahuan yang baik tentang sifat termo-fisika bahan dan pengetahuan praktis tentang energi tersimpan aktual yang bergantung pada laju pemanasan/pendinginan  PCM  [16].  Proses  peleburan  PCM  yang  digunakan  untuk  aplikasi  bangunan  tidak  sepenuhnya terjadi  pada  suhu  tertentu,  seperti  pada  PCM  murni,  tetapi  diselesaikan  pada  rentang  suhu  tertentu  [17].  Artinya  range temperatur perubahan fasa seperti pada PCM dapat berlangsung dengan varian yang pendek atau Panjang.  Untuk mengukur jumlah  panas  yang  diserap  oleh  PCM  selama  perubahan  fasa  diukur  dari  kapasitas  panas  spesifik  ekivalen  material
digunakan. Kapasitas panas ekuivalen biasanya sesuai dengan kurva Gaussian, dengan nilai maksimum terjadi pada suhu leleh puncak.
Pada pengujian 6 ice pack air  (1800 ml), untuk mecapai temperature 8 o C dicapai dengan waktu 10 jam 1 menit 37 detik. Pada  6 pack PCM  (1800 ml)  waktu yang dibutuhkan dari suhu beku sampai ke temperatur 8 o C aedangkadalah 13,89  jam. Percobaan ini menghasilkan waktu terlama untuk mencapai ke suhu 8 o C dari suhu bekunya. Penggunaan PCM lebih  disarankan  untuk  alat  penyimpan  makanan  atau  minuman  dibandingkan  dengan  penggunaan  untuk  vaksin  karena suhu nya yang jauh dibawah suhu beku air yakni di temperature -12 o C.
Secara  umum  penggunaan  material  PCM  terbukti  memiliki  kemampuan  menyimpan  kalor  jauh  lebih  baik dibandingkan dengan air. Hal ini tentunya sangat menguntungkan bila digunakan untuk menyimpan kalor pada waktu yang lama. Akan tetapi  perlu diingat bahwa vaksin  juga dapat  terpapar akibat kondisi  suhu beku di bawah 2 o C. Penggunaan PCM  2  pack  lebih  direkomendasikan  karena  suhu  minimal  rata-rata  masih  diatas  2 o C.  Pada  2  pack  PCM plastik suhu minimal rata rata adalah 2,9 o C, sedangkan pada PCM aluminium adalah 4,17 o C. Untuk itu pilihan terbaik untuk  PCM adalah  material  plastik  2  pack.  Akan  tetapi  penggunaan  air  dengan  material  aluminium  lebih  direkomendasikan  pada aplikasi penggunaan vaksin , dengan waktu terbaik 10,21 jam dimana suhu minimal rata rata nya adalah 5,7 o C.

## 4. Kesimpulan
Dari hasil pengujian ditunjukkan bahwa tidak semua produk peltier  berkerja dengan performa terbaiknya. Untuk itu sangat  penting  untuk  mengetahui  karakteristik  dari thermoelectric  cooler sebelum  dilakukan  tahapan  selanjutnya  yaitu instalasi  alat pada cooler box. Penggunaan PCM pada  6 pack PCM  (1800 ml)  waktu yang dibutuhkan dari  suhu beku sampai ke temperature 8 o C adalah  13,89  jam memiliki kemampuan terbaik dalam menyimpan kalor. Akan tetapi suhu bekunya yang berada jauh dibawah suhu beku air yaitu di -12 o C dapat menyebabkan kerusakan pada vaksin karena terpapar temperatur berku dibawah 2 o C. Sehingga penggunaan PCM lebih disarankan untuk media penyimpan kalor pada makanan dan minuman. Untuk aplikasi vaksin dapat digunakan PCM plastik 2 pack dengan suhu minimal rata rat  2,9 o C dengan waktu penyimpanan kalor sampai 8 o C selama  3,39 jam. Pada aplikasi penggunaan vaksin, lebih disarankan menggunakan 6 pack air dengan material aluminium dengan waktu terbaik 10,21 jam dimana suhu minimal rata rata nya adalah 5,7 o C.

## Ucapan terima kasih
Ucapan Terima Kasih kami ucapkan kepada Universitas Sultan Ageng Tirtayasa yang telah mendanai penelitian ini pada hibah penelitian internal dengan skema Hibah Penelitian Madya (PDM).

## Daftar Pustaka
[1] Peraturan Menteri Kesehatan RI No.12. Tentang Penyelenggaraan Imunisasi, 5, 46–57.
http://hukor.kemkes.go.id/uploads/produk_hukum/PMK_No._12_ttg_Penyelenggaraan_Imunisasi_.pdf; 2017.
[2] Kemenkes RI. Modul pelatihan imunisasi bagi petugas puskesmas. Jakarta: Kementerian Kesehatan RI; 2013.
[3] Susyanty, A. L., Supardi, S., Herman, M. J., & Lestary, H. Kondisi  sumber daya tenaga pengelola vaksin  di  dinas kesehatan provinsi, dinas kesehatan kabupaten/kota dan puskesmas. Buletin Penelitian Sistem Kesehatan; 2014. 17(3), p. 285–296.
[4] Kairul, Udiyono, A., Saraswati, L. D. Gambaran pengelolaan rantai dingin vaksin program imunisasi dasar (studi di 12 puskesmas induk Kabupaten Sarolangun). Jurnal Kesehatan Masyarakat (E-Journal). 2016; 4(6): p. 417–423.
[5] Hanson, C. M., George, A. M., Sawadogo, A., Schreiber, B. Is freezing in the vaccine cold chain an ongoing issue ? a literature review. Vaccine. 2017; 35(17): p. 2127– 2133. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2016.09.070.
[6] Terang, UHSG. Analisa Kinerja Sistem Pendingin Peltier Yang Menggunakan Sel PV Dengan Sumber Energi Radiasi Matahari. Jurnal Energi Dan Manufaktur. 2016; 9 (2).
[7] Cahaya, Ficho. Perancangan Dan Pembuatan Kotak Pendingin Berbasis Termoelektrik Untuk Aplikasi Penyimpanan Vaksin Dan Obat - Obatan. Jurnal Ilmiah GIGA. 2015; 18(2): p. 73 – 80.
[8] Brahmbhatt,  Jitendra.  A  Design  Of  Thermoelectric  Cooler  And  Optimization.  International  Journal  Of  Science Technology And Engineering. 2015; 2 (6): p.007.
[9] Gandhi,  Frima  dan  Yusfi,  Meqorry.  Perancangan  Sistem  Pendingin  Air  Menggunakan  Elemen  Peltier  Berbasis Mikrokontroler ATmega8535. Jurnal Fisika Unand. 2016; 5 (1):  p. 35-41.
[10] Aziz, Azridjal. Aplikasi Modul Pendingin Termoelektrik Sebagai Media Pendingin Kotak Minuman. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Riau. Pekanbaru; 2017.
[11] Fauzan,  Iwan..  Penggunaan  PCM  Sebagai  Material  Penyimpan  Kalor  Pada  Lemari  Pendingin.  Jurnal  SIMETRIS. 2019; 13 (1).
[12] Irsyad, M., Anam C.,  Risano A.Y.E., Amrul. Penggunaan Material Fasa Berubah Untuk Menjaga Kesegaran Ikan. Jurnal Teknologi UMJ. 2021; 13 (2). DOI: https://dx.doi.org/10.24853/jurtek.13.2.153-160.
[13] P. Sittisart, M. Farid. Fire retardants for phase change materials. Appl. Energy - APPL ENERG. 2011 September; 88: p. 3140–314. doi: 10.1016/j.apenergy.2011.02.005.
[14] Janarko, Yusuf. Analisa Kinerja Phase Change Material Dengan Wadah Berbahan Logam Untuk Reefer Container. Departemen  Teknik  Sistem  Perkapalan,  Fakultas  Teknologi  Kelautan,  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember. Surabaya; 2017.
[15] L. Navarro, A. de Gracia, A. Castell, L.F. Cabeza, Experimental study of an active slab with PCM coupled to a solar air collector for heating purposes. Energy Build. 2016; 128: p. 12–21.
[16] P. Rolka, T. Przybylinski, R. Kwidzinski, M. Lackowski. The heat capacity of low-temperature phase change materials (PCM)  applied  in  thermal  energy  storage  systems. Renew.  Energy. 2021;  172:  p.  541–550.  doi: 10.1016/j.renene.2021.03.038.
[17] G. Evola, L. Marletta. The effectiveness of PCM wallboards for the energy refurbishment of lightweight buildings.
Energy Procedia. 2015 February; 62: pp. 13–21. doi: 10.1016/j.egypro.2014.12.362.