ISSN(p): 2338-8323  | ISSN(e): 2459-9638 | Vol. 9 | No. 1 | Halaman 1 - 15 DOI : http://dx.doi.org/10.26760/elkomika.v9i1.1 Januari 2021

## Perancangan Pembangkit Listrik Termoelektrik pada Proses Refrigerasi Air Conditioner dengan Metode Fuzzy Logic
AHMAD SETIAWAN 1 , NAZORI AGANI ZAKARIA 1* , AKHMAD MUSAFA 1* , SUJONO 1,2
1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Budi Luhur, Indonesia 2 Pusat Studi Mobil Listrik, Universitas Budi Luhur, Indonesia Email: ahmadsetiawanmtc@gmail.com, *nazori@budiluhur.ac.id, *akhmad.musafa@budiluhur.ac.id *corresponding author
Received 5 Oktober 2020 | Revised 30 November 2020 | Accepted 25 Desember 2020

## ABSTRAK
Pada penelitian ini dibahas tentang pembangkit listrik termoelektrik pada refrigerasi air conditioner. Bagian sistem terdiri dari air conditioner yang sudah dimodifikasi dengan menambahkan  50  buah  modul  termoelektrik  dengan  kontroler.  Penggunaan termoelektrik bertujuan merubah suhu panas dan dingin pada air conditioner kedalam bentuk listrik. Tegangan yang dihasilkan termoelektrik dikontrol dengan  metode fuzzy logic dengan parameter masukan nilai error dan delta error serta keluaran fuzzy berupa duty cycle yang  mengatur switching dari DC-DC Converter. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini, air conditioner dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik termoelektrik dengan  tegangan  open  circuit  termoelektrik  dapat  mencapai  14  Volt  saat  delta temperatur  32,38 ̊ C. Hasil pengujian dengan kontroler fuzzy diperoleh respon sistem dengan delay time 6 menit 18 detik, rise time 5 menit 51 detik, steady state error 0,8 pada  set  poin  7,2  Volt.  Tegangan  yang  dihasilkan  termoelektrik  generator  dapat digunakan untuk pengisian aki dengan arus pengisian 0,33 mA.
Kata kunci : Termoelektrik Generator, Peltier, Air Conditioner, Logika Fuzzy, HVAC

## ABSTRACT
This  research  discusses  the  thermoelectric  power  generation  in  the  air  conditioner refrigeration process. The system consists of air conditioner that has been modified by adding 50 thermoelectric and controller. The voltage generated by the thermoelectric is controlled by the fuzzy logic method with input parameters of error, delta error values, and the output fuzzy is a duty cycle that will regulate voltage of DC-DC Converter. The results obtained in this research, air conditioner can be used for thermoelectric power generation with open circuit voltage without control can reach 14 Volts when the delta temperature is 32.38 ̊ C. The results with fuzzy control system obtained response system with a delay time of 6 minutes 18 seconds , rise time 5 minutes 51 seconds, steady state error 0.8 at set point of 7.2 volts. The voltage generated by the thermoelectric generator can be used to charge the battery with a charging current of 0.33 mA.
Keywords : Thermoelectric Generator, Peltier, Air Conditioner, Fuzzy Logic, HVAC

## 1. PENDAHULUAN
Pada  dunia  industri  banyak  digunakan  sebuah  sistem  pendingin  skala  besar  seperti air conditioner,  chiller,  dan  frezzer  untuk  kebutuhan  pendingin  ruangan  maupun  untuk penyimpanan bahan makanan. Sistem refrigerasi pada air conditioner yang banyak digunakan adalah sistem refrigerasi kompresi uap.  Pada sistem refrigerasi kompresi uap menggunakan peralatan mekanikal berupa mesin kompresor yang dapat menghasilkan energi panas. Energi panas pada sistem refrigerasi kompresi uap diperoleh melalui kompresor pada saat melakukan proses  kompresi  bahan  pendingin  (refrigeran) (Majanasastra,  2015). Selama  ini air conditioner  hanya dimanfaatkan  udara  dinginnya  saja,  sedangkan  panas  buangannya  lebih banyak dibuang kelingkungan. Ada penelitian tentang kajian potensi energi panas buangan air conditioner dengan kapasitas pendinginan 9000 Btu/hr. Pada penelitian tersebut didapatkan bahwa temperatur yang keluar dari kondensor rata-rata adalah 44,47 ̊ C dan temperatur udara maksimal yang keluar adalah 53,50 ̊ C, sedangkan kalor  yang dilepaskan kondensor sebesar 0,84 kW (Hermawan & Idris, 2014).
Generator termoelektrik didasarkan pada sebuah efek yang disebut efek seebeck. Fenomena seebeck effect ini pertama kali ditemukan oleh ilmuan Jerman yaitu Thomas Jhohan Seebeck pada tahun 1821. Thomas Seebeck mencoba menggabungkan tembaga dan besi pada satu rangkaian kemudian tembaga dan besi tersebut diletakkan sebuah jarum kompas dan pada salah satu sisi logam tersebut dipanaskan lalu jarum kompas pun bergerak. Fenomena tersebut menandakan bahwa timbul medan listrik pada kedua logam tersebut akibat dipanaskan pada salah  satu  sisinya (Zhang & Zhao, 2015). Modul  termoelektrik  ( peltier)  dapat  digunakan sebagai elemen pendingin maupun sebagai generator. Modul termoelektrik terdiri dari susunan N  dan  P  semikonduktor  yang  dapat  menerima  sumber  panas  dari  sisi  panasnya,  dan  sisi dinginnya  diberi  pendingin  ( heatsink),  dengan  perbedaan  temperatur  pada  kedua  sisi  nya dapat menghasilkan energi listrik. Dan energi listrik dapat mengonversi termoelektrik menjadi elemen pendingin maupun pemanas dengan merubah arah polaritas arus listrik (Zheng, Liu, Yan, & Wang, 2014).
Energi  termal  yang  dihasilkan  dari  kondensor air  conditioner  dapat  dimanfaatkan  menjadi energi  listrik  dengan  menambahkan  saluran  udara (duct)  dengan  insulasi  dan  modul termoelektrik generator (Ryanuargo, Anwar, & Sari, 2013) . Insulasi saluran udara dapat menggunakan  jenis rockwool  dan  glasswool.  Daya  listrik  rata-rata  yang  dihasilkan termoelektrik generator dari panas kondensor dengan insulasi rockwool  lebih besar dari pada glasswool (Sari, 2019).
Pada termoelektrik  generator  harus  terjadi  perbedaan  suhu  pada  kedua  sisinya. Sisi  panas termoelektrik  generator  dapat  disimulasikan  menggunakan  elemen heater.  Sisi  dingin termoelektrik dapat ditambahkan sebuah heatsink untuk transfer panas yang diserap modul termoelektrik  pada  sisi  panasnya.  Pada heatsink  dapat  digunakan  kipas  dengan  kecepatan bervariasi.  Peningkatan  aliran  udara  pada heatsink  menyebabkan  transfer  panas  pada termoelektrik lebih baik dan menyebabkan daya keluaran generator termoelektrik yang lebih optimal (Remeli, dkk, 2015) . Selain heatsink sisi dingin pada termoelektrik generator dapat digunakan  sebuah water  block.  Dimana  tegangan  termoelektrik  generator  yang  dihasilkan dapat digunakan untuk pengisian sebuah aki (Puspita, Sunarno, & Indarto, 2017).
Pada  paper (Negash,  Kim,  &  Cho,  2017) dilakukan  penelitian  tentang  termoelektrik generator  dengan  konfigurasi  susunan  termoelektrik  secara  seri,  paralel,    dan  kombinasi. Hasilnya output  daya  termoelektrik  generator  menurun  dengan  meningkatnya  jumlah percabangan  sirkuit  termoelektrik  generator.  Konfigurasi  susunan  seri  menunjukkan pembangkitan  daya  hingga  94%,  sedangkan  konfigurasi  susunan  campuran  dengan  enam
persimpangan dihasilkan hanya 62,5% dibandingkan dengan output daya referensi. Output daya  dari  TEG  menurun  dengan  meningkatnya  jumlah  modul  yang  tidak  seimbang  dalam sirkuit.  Pembangkitan  daya  konfigurasi  susunan  parallel  TEG  dengan  jumlah  modul  yang seimbang  mencapai 95,4%, sedangkan  susunan paralel  dengan empat  jumlah  modul yang tidak seimbang dalam susunan hanya menghasilkan 58,9%. Sehingga didapatkan konfigurasi susunan  dengan  jumlah  persimpangan  yang  diminimalkan  dan  jumlah modul  termoelektrik yang  seimbang,  direkomendasikan  untuk  memaksimalkan output  daya  termoelektrik generator.
Salah satu metode kontrol tegangan keluaran termoelektrik generator yang dapat digunakan adalah metode fuzzy logic. (Sreekala & Ramkumar, 2019) melakukan penelitian mengenai perbandingan performa tegangan keluaran termoelektrik generator menggunakan kontroller PI,  PID  dan fuzzy  logic.  Dari  hasil  simulasi  matlab  didapakan  bahwa  metode  fuzzy  logic controller  mendapatkan  hasil  performa  yang  lebih  baik  dibandingkan  kontoller  PI,  maupun PID.
Penelitian  yang  telah  dilakukan  untuk  pengujian  termoelektrik  generator  pada  umumnya menggunakan  elemen heater  dengan  penambahan  heatsink  dan  kipas.  Dimana  daya  yang dikeluarkan  dari  elemen heater  dan  kipas  tidak  sebanding  dengan  tegangan  output termoelektrik  generator.  Sehingga  penggunaan  termoelektrik  generator  lebih  baik  jika menggunakan panas yang terbuang dari proses industri seperti panas yang terbuang pada air conditioner.  Namun  pada  penelitian  sebelumnya  panas  yang  diambil  pada  air  conditioner merupakan panas hasil buangan uap kondensor pada air conditioner, bukan dari panas proses kompresi kompresor pada air conditioner.
Berdasarkan  hal  tersebut  dibuat  sebuah  pembangkit  listrik  termoelektrik  pada  sistem refrigerasi air conditioner. Pada penelitian ini menggunakan modul termoelektrik TEC 12706 sebanyak  50  buah  secara  seri.  Berbeda  dengan  penelitian  sebelumnya,  termoelektrik generator akan memanfaatkan suhu panas dari discharge line dari proses kompresi kompresor pada air conditioner, dan memanfaatkan suhu dingin suction line dari sisa proses pendinginan ruangan.  Tegangan output  yang  dihasilkan  dari  termoelektrik  generator  tersebut  diatur menggunakan algoritma fuzzy logic dengan menggunakan DC-DC konverter agar didapatkan tegangan output  yang  lebih  stabil.  Tegangan  output  DC-DC  konverter  digunakan  untuk mengisi sebuah baterai (aki) secara otomatis.

## 2. PERANCANGAN SISTEM

## 2.1 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan  perangkat  keras  pembangkit  listrik  termoelektrik  pada  proses  refrigerasi air conditioner dengan fuzzy logic  dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram Blok Sistem Termoelektrik Generator pada Air Conditioner
Komponen penyusun terdiri dari air conditioner yang telah dimodifikasi. Air conditioner akan menghasilkan  panas  dan  dingin  melalui  proses  kompresi  kompresor  dan  sisa  pendinginan ruangan.  Panas  dan  dingin  yang  dihasilkan air  conditioner  dimanfaatkan  termoelektrik generator.
Kontroler  yang  digunakan  menggunakan  board  Arduino  Uno.  Bagian input  mikrokontroler terdiri  dari  sensor  suhu  DS18B20,  sensor  tegangan,  dan  Modul  RTC.  Mikrokontroler  akan membaca  suhu  pada  sisi discharge,  suction,  dan  evaporator.  DC-DC  konverter  digunakan untuk mengatur tegangan yang dihasilkan termoelektrik generator, tegangan keluaran DC-DC konverter digunakan untuk pengisian Aki 6V 4,5 Ah.
Tegangan  yang  dihasilkan  termoelektrik,  tegangan output  DC-DC  konverter  dan  tegangan akumulator  akan  dibaca  oleh  mikrokontroler  melalui  sensor  tegangan.  Mikrokontroler  akan memberikan  sinyal  PWM  untuk  pengontrolan  tegangan  DC-DC  konverter  melalui  algoritma fuzzy logic. Relay digunakan untuk memberikan kontrol input minimal pada DC-DC konverter dan  akumulator.  Parameter  penelitian  berupa  nilai  suhu  dan  tegangan  akan  ditampilkan melalui LCD, dan akan dicatat otomatis melalui kartu microSD secara real time.

## 2.1.1 Air Conditioner
Air  conditioner  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  air  conditioner  jenis  split  wall mounted  dengan  kapasitas  pendinginan  9000  Btu/hr  (1  PK).  Air  conditioner  tersebut  akan menghasilkan panas yang terbuang pada saat beroperasi, panas yang terbuang tersebut akan dimanfaatkan termoelektrik generator untuk menjadi energi listrik. Bentuk fisik air conditioner dapat  dilihat  pada  Gambar  2,  sedangkan  spesifikasi  dari air  conditioner  dapat  dilihat  pada Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi Air Conditioner
Gambar 2. Bentuk Fisik Air Conditioner

## 2.1.2 Termoelektrik Generator
Termoelektrik generator adalah suatu pembangkit listrik yang memanfaatkan perbedaan suhu pada sisi termoelektrik menjadi energi listrik dengan efek seebeck. Termoelektrik generator yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis termoelektrik TEC 12706 sebanyak 50 buah yang disusun secara seri. Bentuk fisik dari termoelektrik TEC 12706 dapat dilihat pada Gambar 3, sedangkan spesifikasi termoelektrik TEC 12706  dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi Termoelektrik TEC-12706
Gambar 3. Bentuk Fisik Termoelektrik

## 2.2 Modifikasi Air Conditioner
Bagian air conditioner standar terdiri dari bagian indoor unit dan outdoor unit.  Bagian indoor unit  terdiri  dari evaporator,  blower,  dan  kontrol  suhu.  Bagian  outdoor  unit  terdiri  dari kompresor, kondensor dengan kipas, filter drier, dan pipa kapiler seperti yang terlihat pada Gambar 4a. Prinsip pendinginan ruangan yang dilakukan air conditioner merupakan prinsip dari  refrigerasi  kompresi  uap.  Agar  termoelektrik  generator  dapat  diaplikasikan  pada air conditioner,  dilakukan  modifikasi  pada  outdoor  unit.  Modifikasi  dilakukan  dengan menambahkan  modul  termoelektrik  diantara  jalur  tekanan  tinggi  ( discharge  line)  dan  jalur tekanan rendah ( suction line). Suhu discharge line akan cenderung panas dikarenakan proses kompresi  refrigeran  yang  dilakukan  kompresor.  Sedangkan  suhu suction  line  akan  akan cenderung  dingin  dikarenakan  sisa  proses  pendinginan  ruangan.  Rancangan  termoelektrik generator yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 4b.
Jenis Spesifikasi Keterangan Merk Panasonic Model No CU 09 KKP Volt 220 – 240 V ~ Frequensi 50 Hz Max input 1,12 Kw / 4,9 A KapasitasPendinginan 9540 – 9720 Kj/h Arus 3,8 – 3,9 A Refrigeran R22
Jenis Spesifikasi Keterangan P-N Couples 127 Imax (A) 6,1 Vmax (V) 16 ∆Tmax (̊C) 70 Heat flow (W) 61,4 Resistansi (Ω) 13,2
(a) (b)
Gambar 4. (a) Kondisi AC Sebelum Modifikasi (b) Kondisi AC Setelah Modifikasi
(a)
(b)
Gambar 5. (a) Desain Konfigurasi 50 Buah Termoelektrik Generator (b) Realisasi Konfigurasi Termoelektrik Generator
Modul termoelektrik yang digunakan sebanyak 50 buah, dengan konfigurasi seri. Seperti pada Gambar 5a sumber panas termoelektrik generator mengambil panas dari discharge line. Pada sisi panas tersebut terpasang plat tembaga dengan tebal 1,8 mm yang berhubungan langsung dengan  sisi  panas  termoelektrik  generator  dan  sisi  dari discharge  line  dengan  insulasi polyurethane  foam.  Sisi  dingin  termoelektrik  generator  mengambil  dingin  dari  suction  line. Pada  sisi  dingin  tersebut  juga    terpasang  plat  tembaga  dengan  tebal  1,8  mm  yang berhubungan langsung dengan sisi dingin termoelektrik generator dan sisi suction line dengan insulasi polyurethane foam. Realisasi Konfigurasi 50 buah termoelektrik generator dapat dilihat pada Gambar 5b, modifikasi dilakukan pada air conditioner yaitu pada bagian outdoor unit.

## 2.3 DC-DC Konverter
Jenis DC-DC konverter yang digunakan berupa buck converter. Jenis ini dipilih agar tegangan keluaran  dapat  di  turunkan  menjadi  lebih  rendah  dari  tegangan  masukan.  Konverter  yang digunakan memiliki spesifikasi.
Tabel 3. Spesifikasi DC-DC Konverter Jenis Spesifikasi Keterangan Tegangan masukan 4 - 45 V Arus masukan Max 3 Ampere Tegangan keluaran 1,25 – 35 V Arus Keluaran Max 3 Ampere Frekuensi 150 KHz Effisiensi Max 92 % Dimensi 43 mm x 21 mm x 14 mm
Tegangan keluaran dari  DC-DC konverter  ini  diatur dengan  cara mengubah nilai PWM  dari mikrokontroler Arduino yang dihubungkan kerangkaian low pass filter dan rangkaian Op-Amp untuk mendapatkan tegangan kerja dari 0 – 5 Volt, lalu tegangan output Op-Amp dihubungkan ke  rangkaian  pembagi  tegangan  agar  tegangan output  sesuai  dengan  tegangan  referensi feedback pada DC-DC konverter pada datasheet IC LM2596.

## .
Gambar 6. Pengaturan Tegangan Output DC-DC Konverter dengan PWM Mikrokontroler

## 2.4 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak dilakukan untuk mengontrol tegangan keluaran termoelektrik generator.  Sistem  kontrol  yang  digunakan  dengan  algoritma fuzzy  logic.  Pengendali  logika fuzzy digunakan sistem kontrol loop tertutup seperti yang terlihat pada Gambar 7, keluaran kontroler logika fuzzy merupakan nilai PWM yang digunakan untuk mengatur tegangan DC- DC  konverter. Input  masukan  fuzzy  merupakan  nilai  error  dan  delta  error.  Nilai  error merupakan  selisih  antara  tegangan  keluaran  aktual  dengan  tegangan  set  poin. Delta  error merupakan selisih error sekarang dengan error sebelumnya.

## Gambar 7. Diagram Blok Fuzzy Logic Controller pada DC-DC Konverter
Pemetaan fungsi keanggotaan input error dan delta error dibagi menjadi 5 fungsi keanggotaan yaitu  N=negatif,  NK=negatif  kecil,  Z=zero,  PK=positif  kecil  dan  P=positif.  Sedangkan pemetaan  fungsi  keanggotaan output  dibagi  menjadi  5  fungsi  keanggotaan  yaitu  K=kecil, AK=agak kecil, S=sedang, AB=agak besar dan B=besar. Penentuan fungsi keanggotaan input dilakukan untuk merubah nilai crisp input menjadi masukan fuzzy.
(a)
(b)
Gambar 8. (a) Fungsi Keanggotaan Input Error dan Delta Error (b)  Fungsi Keanggotaan
Output PWM
Setelah ditentukan fuzzy set masukan error dan delta error, kemudian sistem diberikan aturan- aturan  terhadap antecendent  untuk  menentukan  keluaran  yang  diharapkan.  Sedangkan evaluasi rule yang dibuat dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Evaluasi Rule Error D_error N  NK Z PK P N K K AK  AK S NK K AK S S AB Z AK S S S AB PK AK S S AB B P S AB  AB B B
Setelah ditentukan evaluasi rule, lalu selanjutnya dilakukan defuzzifikasi, untuk merubah nilai fuzzy  output  menjadi  nilai  crisp  output.  Defuzzifikasi  pada  penelitian  ini  dilakukan  dengan metode Weigheted Average Area.  Metode ini sering digunakan di aplikasi fuzzy dikarenakan lebih effisien perhitungannya (Morim, dkk, 2017). Metode weighted average area dituliskan dengan rumus:
𝑍 ∗ = ∑ µ𝒄(𝒛).(𝒛) ∑ µ𝒄(𝒛)
(1)
Dimana: 𝑍 ∗ : Crisp Output (PWM Fuzzy)
𝑧 : Titik tengah tiap fungsi keanggotaan
µ𝑐(𝑧) : Nilai DOM untuk pada saat 𝑧 = 𝑧

## 2.4.1 Flow Chart
Diagram alir pemrograman sistem dilakukan sesuai Gambar 9.
Gambar 9. Diagram Alir Program Utama
Ketika dimulai program akan melakukan inisialisasi, lalu program akan membaca nilai suhu discharge,  suction,  evaporator,  dan  menghitung  delta  suhu,  setelah  itu  program  akan membaca tegangan termoelektrik generator, tegangan output DC-Dc konverter dan tegangan akumulator.
Ketika delta suhu sudah lebih dari 26 ̊ C maka relay akan on, untuk memberikan tegangan input pada DC-DC konverter dengan supply tegangan termoelektrik generator.
Sistem  akan  melakukan  pengontrolan  tegangan output  DC-DC  konverter  dengan  proses fuzzifikasi  menghitung  nilai error  dan  delta  error,  lalu  proses  evaluasi  rule,  dan  proses defuzzifikasi dengan crisp output berupa pengontrolan nilai PWM agar mendapatkan tegangan sesuai set poin. Set poin tegangan pada output DC-DC konverter adalah 7,2 Volt dikarenakan
baterai  yang  digunakan  untuk  menyimpan  tegangan  termoelektrik  generator  adalah akumulator (aki) 6 V 4,5 Ah.
Tegangan output DC-DC konverter akan digunakan untuk pengisian baterai (aki). Sistem akan membaca tegangan baterai, jika tegangan baterai sudah penuh (melebihi set poin) maka relay akan off. Nilai variabel yang diperlukan akan disimpan pada kartu microSD dan ditampilkan ke layar LCD.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah perancangan pembangkit listrik termoelektrik pada air conditioner telah direalisasikan, maka dilakukan pengujian untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem yang telah dibuat. Hasil akhir dari air conditioner  yang telah dimodifikasi dengan termoelektrik generator dapat dilihat pada Gambar 10. Untuk  pengujian dilakukan dengan pengujian performa suhu air conditioner, pengujian  tegangan open  circuit  termoelektrik  generator,  pengujian  keseluruhan,  dan pengujian pengisian arus akumulator.

## Gambar 10. Hasil Modifikasi Termoelektrik Generator pada Air Conditioner

## 3.1 Pengujian Performa Suhu Air Conditioner
Pengujian performa air conditioner dilakukan sebanyak 2 kali, yaitu pada pagi hari dan malam hari. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui suhu yang dihasilkan air conditioner antara  sisi  panas  ( discharge),  sisi  dingin  (suction),  dan  evaporator  (cooling  coil)  setelah dimodifikasi dengan termoelektrik generator. Air conditioner  dinyalakan dan di set dengan
suhu  ruangan  16 ̊C. Lalu pembacaan   sensor  suhu  disimpan  menggunakan  modul microSD card. Hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Grafik Performa Suhu Air Conditioner
Dari Gambar 11 didapatkan bahwa suhu discharge line  terus meningkat berdasarkan waktu dengan suhu maksimal discharge line adalah 60 ̊C. Suhu suction line  dapat mencapai 30 ̊C sampai dengan 22 ̊C. Dengan suhu evaporator dapat stabil di kisaran 15 ̊C. Dinginnya suhu evaporator  menandakan  penggunaan  termoelektrik  generator  pada air  conditioner  tidak mengganggu proses pendinginan ruangan.
3.2 Pengujian Tegangan Open Circuit Termoelektrik Generator Setelah  dilakukan  pengujian  performa  suhu air  conditioner,  dilakukan  pengujian  tegangan open  circuit  termoelektrik  generator.  Air  conditioner    dinyalakan  dan  di  set  dengan  suhu ruangan 16 ̊ C, lalu tegangan keluaran termoelektrik generator dan suhu air conditioner dibaca oleh mikrokontroler melalui sensor, lalu datanya disimpan menggunakan modul microSD card. Hasil yang didapatkan dapat dilihat pada Gambar 12 dan data sample pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Pengujian Tegangan Termoelektrik dan Delta Suhu No Delta Suhu (  ̊C) Tegangan Termoelektrik (Volt) Koefisien Seebeck(V/ ̊C) 1 0.44 0.07 0.15909 2 4.13 2.61 0.63196 3 9.44 3.04 0.32203 4 11.88 4.00 0.33670 5 13.88 5.23 0.37680 6 14.88 6.07 0.40793 7 17.44 7.10 0.40711 8 20.81 8.13 0.39068 9 22.62 9.06 0.40053 10 24.50 10.05 0.41020 11 25.87 11.15 0.43100 12 27.00 12.18 0.45111 13 29.12 13.12 0.45055 14 30.75 13.98 0.45463 15 30.94 14.01 0.45281 16 31.87 14.22 0.46776 17 32.38 14.27 0.41916 Total Koefisien Seebeck (V/ ̊C) 6,97 Rata-Rata Koefisien Seebeck (V/ ̊C) 0,41

## Gambar 12. Grafik Tegangan Termoelektrik dan Delta Suhu
Dari Gambar 12 didapatkan bahwa delta suhu meningkat seiring berjalannya waktu pengujian, dengan maksimal delta suhu berkisar 30 ̊C sampai dengan 33 ̊C. Semakin tinggi delta suhu, maka semakin tinggi pula tegangan termoelektrik yang dihasilkan.
Pada pengujian tegangan open circuit termoelektrik generator dapat dihitung koefisien seebeck dengan persamaan (Ma, Wang, & Yang, 2014) :
𝛼 = ∆ (2) Dimana: 𝛼 : koefisien seebeck (V/ ̊ C)
∆𝑇 : delta suhu sisi panas dan sisi dingin ( ̊ C)
𝑉𝑜
: tegangan output generator (V)
Contoh perhitungan koefisien seebeck pada data Tabel 5 no 2 adalah sebagai berikut:
𝛼 = , , = 0,63196 V / ̊ C
Contoh perhitungan koefisien seebeck pada delta suhu 32,38  ̊ C adalah sebagai berikut:
𝛼 = , , = 0,41916 V / ̊ C
Nilai  koefisien seebeck  pada  pengujian  berbeda  dikarenakan  karakteristik  material termoelektrik  yang berubah sesuai  dengan  perubahan delta  temperatur pada termoelektrik (Ma, Wang, & Yang, 2014) .
Dari hasil pengujian pada Tabel 5 dapat dilihat tegangan open circuit maksimal termoelektrik generator adalah 14,27 Volt dengan delta suhu 32,38  ̊ C dengan nilai koefisisen seebeck adalah 0,419 V/ ̊ C.

## 3.3 Pengujian Keseluruhan
Pengujian sistem keseluruhan adalah pengujian  termoelektrik generator dengan fuzzy logic controller dengan menggunakan beban baterai (aki) 6 V 4.5 Ah. Pengujian ini menggunakan buck  converter  yang  diatur  dengan  algoritma  fuzzy.  Agar  tegangan  keluaran  yang  sesuai dengan tegangan minimal pengisian baterai. Diberikan kontrol on-off relay tegangan output termoelektrik generator untuk buck converter pada delta suhu minimal 26 ̊ C dikarenakan saat pembebanan  saat  delta  suhu  dibawah  25 ̊  C  tegangan  termoelektrik  turun  setengah  dari tegangan open circuit nya. Hasil pengujian sistem keseluruhan ditunjukan pada Gambar 13.

## Gambar 13. Grafik Tegangan Termoelektrik dan Buck Converter
Pada grafik Gambar 13 dapat dilihat tegangan termoelektrik generator turun dari 11 V ke 7 Volt saat  delta  temperatur  26 ̊  C  (relay  aktif on).  Saat  relay  on  tegangan  output  termoelektrik generator stabil di angka 7 Volt dan tegangan output buck converter juga stabil yaitu 6.4 Volt.
Karakteristrik respon sistem pada Gambar 13 didapatkan. Rise time : 5 Menit 51 detik Delay time : 6 menit 18 detik Settling time : 6 menit 18 detik Error Steady State : 0,8
Waktu delay time tinggi dikarenakan tegangan termoelektrik generator yang diberikan untuk input buck converter di set menggunakan kontrol on-off relay dengan delta temperatur minimal termoelektrik generator diatas 26 ̊ C. Sehingga pengontrolan tegangan terjadi pada saat delta temperatur termoelektrik generator diatas 26 ̊ C.

## 3.3 Pengukuran Arus Pengisisan Akumulator
Saat pengujian keseluruhan saat rata-rata delta suhu diatas 30 ̊ C dilakukan pengukuran arus pengisian ke akumulator menggunakan multimeter. Dokumentasi saat pengukuran dapat dilihat dilihat pada Gambar 14a dan rangkaian pengukuran dapat dilihat pada Gambar 14b.
(a)                                                                         (b)
Gambar 14.(a) Pengujian Pengukuran Arus Pengisian Akumulator (b) Rangkaian Pengujian
Dari hasil pengukuran didapatkan Tabel 6 sebagai berikut.
Tabel 6. Pengukuran Arus Pengisian Akumulator No  Delta Suhu (  ̊C )  Pengukuran Arus (mA) 1 30.44 0.27 2 30.56 0.29 3 30.81 0.26 4 31.00 0.25 5 31.75 0.39 6 31.94 0.38 7 32.44 0.44 8 33.38 0.43 9 33.44 0.39 10 33.56 0.28 11 33.75 0.35 12 33.94 0.21 13 34.06 0.20 14 34.13 0.39 15 34.25 0.38 16 34.31 0.39 Rata-Rata Arus (mA) 0.33
Dari Tabel 6 membuktikan bahwa sistem dapat melakukan pengisian akumulator, dengan  rata- rata arus pengisisan akumulator pada saat delta suhu diatas 30 ̊ C adalah sebesar 0,33 mili Ampere.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian    mengenai  perancangan  pembangkit  listrik  termoelektrik  pada proses refrigerasi air conditioner dengan metode fuzzy logic didapatkan kesimpulan.
1. Penggunaan pembangkit listrik termoelektrik tidak  mengganggu  proses pendinginan ruangan  hal  ini  dibuktikan  dengan  temperatur  evaporator  pada  pengujian  suhu air conditioner dapat mencapai 15 ̊ C.
2. Tegangan open circuit termoelektrik generator dapat mencapai 14 V pada delta suhu 32,38 ̊  C.  Semakin  tinggi  delta  suhu  semakin  tinggi  pula  tegangan open  circuit termoelektrik generator.
3. Sistem  pembangkit  listrik  termoelektrik  yang  telah  dirancang  pada  pengujian keseluruhan diperoleh respon sistem dengan rise time 5 menit 51 detik, delay time 6 menit 18 detik, dengan steady state error  0,8 pada set poin 7,2 Volt.
4. Sistem pembangkit listrik termoelektrik dengan fuzzy logic yang telah dirancang dapat digunakan  untuk  pengisian  sebuah  akumulator  6V  4.5  Ah  dengan  tegangan output kontroler stabil pada 6,4 V dan arus pengisian akumulator 0,33 mili Ampere pada saat delta suhu diatas 30 ̊ C.

## DAFTAR RUJUKAN
Majanasastra, R. B. S. (2015). Analisis Kinerja Mesin Pendingin Kompresi Uap Menggunakan
FE-36. Jurnal Imiah Teknik Mesin, 3(1), 1–15. Retrieved from http://ejournal.unismabekasi.ac.id
Hermawan, I., & Idris, I. (2014). Kajian Potensi Energi Panas Buangan Dari Air Conditioner ( Ac ). Jurnal Teknovasi, 01(2), 1–7.
Ma,  Z.,  Wang,  X.,  &  Yang,  A.  (2014).  Influence  of  Temperature  on  Characters  of Thermoelectric  Generators  Based  on  Test  Bed. Journal  of  Nanomaterials,  2014. https://doi.org/10.1155/2014/719576
Morim, A., Sa Fortes, E., Reis, P., Cosenza, C., Doria, F., & Goncalves, A. (2017). Think Fuzzy System : Developing New Pricing Strategy Methods for Consumer Goods Using Fuzzy Logic. International  Journal  of  Fuzzy  Logic  Systems,  7(1),  1–17. https://doi.org/10.5121/ijfls.2017.7101
Negash,  A.  A.,  Kim,  T.  Y.,  &  Cho,  G.  (2017).  Effect  of  Electrical  Array  Configuration  of Thermoelectric Modules on Waste Heat Recovery of Thermoelectric Generator. Sensors and Actuators, A: Physical, 260, 212–219. https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.04.016
Puspita, S. C., Sunarno, H., & Indarto, B. (2017). Generator Termoelektrik untuk Pengisisan
Aki. Jurnal Fisika Dan Aplikasinya, 13(2), 84.
https://doi.org/10.12962/j24604682.v13i2.2748
Remeli, M. F., Kiatbodin, L., Singh, B., Verojporn, K., Date, A., & Akbarzadeh, A. (2015). Power
Generation from Waste Heat Using Heat Pipe and Thermoelectric Generator. Energy Procedia, 75, 645–650. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.07.477
Ryanuargo, Anwar, S., & Sari, S. P. (2013). Generator Mini dengan Prinsip Termoelektrik dari Uap Panas Kondensor pada Sistem Pendingin. Jurnal Rekayasa Elektrika, 10(4), 180– 185. https://doi.org/10.17529/jre.v10i4.1108
Sari, S. P. (2019). Analisis Energi Listrik Dari Panas Kondensor Air Conditioner Dengan Insulasi Dan Generator Termoelektrik. Jurnal Asiimetrik, 1, 65–73.
Sreekala, P., & Ramkumar, A. (2019). Performance Analysis of Thermo Electric Generator using
MATLAB. International Journal of Recent Technology and Engineering, 8(4S2), 362– 365. https://doi.org/10.35940/ijrte.d1081.1284s219
Zhang, X., & Zhao, L. D. (2015). Thermoelectric materials: Energy Conversion Between Heat
and Electricity. Journal of Materiomics, 1(2), 92–105.
https://doi.org/10.1016/j.jmat.2015.01.001
Zheng, X. F., Liu, C. X., Yan, Y. Y.,& Wang, Q. (2014). A Review of Thermoelectrics Research -  Recent  Developments  and  Potentials  for  Sustainable  and  Renewable  Energy Applications. Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews,  32,  486–503. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.12.053