BAB 1 PENGENALAN 1.1 PENDAHULUAN Tenaga suria bukanlah merupakan suatu tenaga altenatif yang baru malahan penggunaannya telah bermula semenjak tahun 1958. Tenaga suria adalah tenaga yang dihasilkan oleh cahaya matahari yang boleh ditukarkan menjadi tenaga haba atau elektrik. Proses penukaran tenaga ini bukan sahaja bebas dari pencemaran, bahkan boleh didapati secara percuma dan berterusan.ini memandangkan jumlah tenaga suria pada planet bumi adalah sebesar 170 triliun kw. Dari jumlah ini sebanyak 30% dipantulkan ke ruang angkasa, 47% ditukar menjadi haba pada suhu rendah dan dipancarkan lagi ke ruang angkasa dan 23% adalah untuk tenaga peresapan atau penguapan pada kisaran alam tumbuhan. Kurang dari 5 % ditampilkan dalam bentuk tenaga kinetik daripada angin dan gelombang dan juga pada penguapan photosintesis dari tanaman. Ternyata juga bahawa penggunaan tenaga baik secara langsung atau pun tak langsung dari tahun 2000 hingga ke tahun 2030 diperkirakan terjadi kenaikan 4 kali dari penggunaan tahun 2000, atau kenaikan purata 10% hingga 25 % jika dibandingkan dengan penukaran tenaga diperbaharui lainnya hanya 5 % setiap tahun.sistem fotovolta (PV) adalah suatu sistem penjanaan elektrik boleh diperbaharui yang berpunca dari sinar matahari. Sistem ini terdiri dari modul PV, pengatur voltan, bateri dan penyongsang. Modul merupakan kumpulan dari sejumlah sel suria yang menukarkan sinar matahari menjadi kuasa elektrik arus terus (DC). Manakala pengatur voltan berfungsi untuk mengawal tenaga yang dihasilkan oleh modul agar boleh disimpan dalam bateri. Penyongsang berfungsi untuk merubah arus terus (DC) ke arus ulang alik (AC).
1.2 OBJEKTIF a. Mengurangkan haba panas di dalam kenderaan b. Mengkaji keupayaan jumlah tenaga elektrik yang dapat dihasilkan daripada panel solar. c. Mengira isipadu udara yang disedut oleh exhaust fan dalam masa 1 minit. 1.3 SKOP Sistem ini hanya boleh digunakan pada kereta sahaja.kenderaan lain seperti bas,lori,dan lain2 mempunyai luas yg besar maka sistem ini tidak sesuai digunakan pada kenderaan kenderaan tersebut. 1.4 PENYATAAN MASALAH a. Menyukarkan para pemandu untuk terus bergerak ke destinasi lain kerana apabila meletakan kenderaan di bawah sinaran cahaya matahari udara di dalam kereta akan menjadi wap panas jadi para pemandu terpaksa menunggu dan membuka tingkap agar wap panas keluar daripada kenderaan sebelum memulakan perjalanan maka disitu terjadinya pembaziran waktu pemandu untuk menuju ke destinasi yang lain. b. Bateri dan minyak pada kereta juga boleh turut membazir kerana selain membuka tingkap,cara untuk mengeluarkan wap panas ialah dengan cara menghidupkan enjin kereta untuk menghidupkan Air cond bagi menstabilkan semula udara didalam kereta.
1.5 KAEDAH PENYELASAIAN Cara bagi mengatasi masalah tersebut, ialah kami mencipta sebuah alat yang dijana oleh suatu jenis panel solar dan dapat menghasilkan tenaga elektrik. Dengan penggunaan sistem solar, masalah kekurangan kuasa pada bateri kereta dapat dielakkan. Sistem solar dapat menghasilkan tenaga terus dari sistem suria. 1.6 APA ITU SISTEM PENGUDARAAN Satu sistem yang mengeluarkan udara panas dan mengekalkan suhu pada keadaan normal.sistem ini termasuk mengekalkan kelembapan dan suhu malar, memerangkap udara habuk dan memastikan tahap oksigen dan karbon dioksida terkawal. 1.7 APLIKASI KAJIAN Kenderaan yang diletakkan di luar pada hari yang panas akan menyebakan kepada peningkatan suhu dalaman sebanyak 53ºC Sistem ini akan ditetapan menggunakan Timer, maka ia akan menukar sinar matahari kepada tenaga elektrik.kuasa sistem pengudaraan akan berlaku untuk membantu menyalurkan udara panas keluar.
BAB 2 KAJIAN LITERATUR 2.1 PENGENALAN Satu sistem pengudaraan adalah sistem yang beredar udara segar di seluruh ruang tertutup atau ruang, manakala mengeluarkan udara tercemar atau basi. Sistem pengudaraan yang digunakan dalam pelbagai tetapan, termasuk rumah-rumah dan tempat kerja. Menggunakan banyak sistem ini mungkin termasuk mengekalkan kelembapan berterusan dan suhu, memerangkap udara daripada habuk dan alergen, dan menyediakan pertukaran yang betul oksigen dan tahap karbon dioksida.terdapat pelbagai jenis sistem pengudaraan, yang biasanya diklasifikasikan sebagai sistem semula jadi atau mekanikal. Satu sistem pengudaraan semula jadi bergantung kepada keadaan atmosfera, manakala sistem mekanikal adalah alat buatan manusia yang membantu dalam penapisan dan peredaran udara. Bentuk yang paling biasa dalam sistem semula jadi terdiri daripada saluran di atas bumbung dan bukaan di seluruh bahagian bawah bangunan. Ini membolehkan udara naik dan keluar melalui bumbung, dan udara baru masuk dari bawah, menyediakan pengaliran berterusan. Sistem pengudaraan mekanikal secara aktif menarik udara segar di dalam dan menolak udara panas keluar. Mereka mungkin mempunyai keupayaan lain, termasuk pemanasan dan penyejukan, dan memerlukan beberapa bentuk tenaga untuk beroperasi. Satu bentuk biasa sistem pengudaraan mekanikal adalah pemanasan, pengalihudaraan dan penyaman udara (HVAC) unit yang digunakan di rumah-rumah dan bangunan lain.sistem pengaliran udara canggih yang digunakan dalam industriindustri tertentu sebagai langkah keselamatan. Jenis ini sistem pengudaraan mekanikal yang dikehendaki oleh undang-undang, bergantung kepada industri.
Mereka sering diperlukan dalam perlombongan, air, dan majoriti daripada industri pembuatan. 2.2 VENTILATION SYSTEM YANG SEDIA ADA Hasil kajian yang kami jalankan, kami mendapati bahawa sistem pengudaraan (ventilation system) yang terdapat di pasaran mempunyai masalah. Alat yang digunakan sememangnya mudah alih untuk di bawa ke mana sahaja. Akan tetapi, kemampuan untuk sistem ini menyedut keluar haba dari dalam kereta amatlah mendukacitakan bagi sesetengah pengguna.penambah baikan bagi sistem ini amatlah diperlukan untuk membantu pengguna untuk mengurangkan udara atau haba panas dalam kereta. Beberapa kelemahan telah kami selidik pada sistem yang sedia ada di pasaran. Salah satunya adalah kedudukan alat tersebut adalah tidak sesuai di mana tingkap merupakan lokasi utama untuk mengeluarkan haba. Faktor keselamatan amatlah tidak dijamin selamat kerana terdapatnya ruang atau celahan pada tingkap membuatkan kenderaan menjadi perhatian penjenayah. Kesukaran sistem suria untuk menembusi ruang tingkap menjadi faktor di mana penggunaan tinted atau pelindung tingkap menjadi faktor penghalang cahaya matahari tidak membekalkan kuasa pada exhaust fan. Ini akan menyebabkan pusingan exhaust fan berkurang dan sedutan haba adalah minimum. Sambungan wayar pada alat ini adalah secara direct circuit DC di mana cahaya matahari dapat membekalkan kuasa elektrik dan menukar kan sistem elektrik kepada sistem putaran. Oleh yang demikian, kelemahan di sini adalah sekira berlakunya perubahan kedudukan pada matahari, cahaya matahari tidak dapat membekalkan kuasa pada panel solar untuk membekalkan putaran pada exhaust fan.
Rajah 2.1 2.3 PERALATAN PEMBUATAN 2.3.1 Exhaust fan Ekzos fan berfungsi untuk mengeluarkan haba dari sesuatu ruang. Ekzos fan ini banyak digunakan di dalam rumah, dikawasan kedai makan atau di desktop komputer.tapi hanya segelintar yang sedar bahawa udara kotor atau udara lama mungkin mempunyai kesan yang memudaratkan ke atas orang dan perabot. Selain itu juga, ia juga boleh menyebabkan penyakit kecil, seperti alahan, sakit kepala bahka boleh menyebabkan asma. Oleh itu ekzos fan penting untuk mengitar semula udara udara dalam kehidupan seharian kita. Ekzos fan ini penting jika di kedai makan, di kedai makan atau rumah ia diletakkan di kawasan dapur kerana, di kawasan itu suhu panas dan ianya bertujuan untuk mengeluarkan haba panas dan asap. Jika di komputer kalau tidak dipasang ekzos fan, Prestasi komputer anda akan mula jatuh dalam jangka masa 30 minit setelah kita membukanya. Ini kerana, fungsi ekzos fan ini adalah mengeluarkan haba yang berpusing didalam casing cpu anda terus keluar melalui ekzos fan. Terdapat banyak lagi jenis-jenis ekzos fan tapi kebiasaaya ada dua jenis yang selalu dipasang dirumah iaitu jenis siling dan jenis dinding. Terdapat satu lagi jenis ekzos fan iaitu jenis sesalur, tetapi ia tidak sesuai dipasang di rumah. Ia biasanya dipasang di premis-premis besar seperti Hospital, gudang, workshop dan lain lain. Ekzos fan jenis siling amat sesuai dipasng di bilik air atau bilik tidur manakala ekzos fan jenis dinding biasnya dipasang di ruang yang terbuka sperti dapur. Pemasangan ekzos fan jenis siling agak mudah manakala jenis dinding kadangkala memerlukan kerja memecah siling.
2.3.2 Jenis-jenis Exhaust Fan Exhaust fan terdapat banyak jenis. Tetapi tujuan kegunaannya tetap sama iaitu mengeluarkan haba dan udara dalam sesuatu tempat atau kawasan. Di bawah adalah jenis jenis ekzos fan yang selalu digunakan. i penyejuk komputer Rajah 2.2 : penyejuk komputer Penyejukkan computer diperluka untuk mengeluarkan haba yang dihasilka oleh komponen komponen kumputer, untuk memastikan komponen dalam had suhu untuk operasi yang diperlukan. Komponen yang terdedah dengan kerosakan atau kegagalan sementara atau kekal jika terlalu panas termasuk litar bersepadu seperti CPU, chipset, kad grafik dan pemacu cakera keras. Komponen direka untuk menjana haba sedikit yang mungkin, computer dan system operasi mungkin direka untuk mengurangkan pengunaan kuasa dan pemanasan berbangkit mengikut beban kerja.penyejuk mungkin direka untuk mengurangkan suhu ambien dalam kes komputer, misalnya dengan menguragkan udara panas, atau untuk menyejukkan komponen tunggal atau kawasan
kecil (spot penyejukan).komponen yang biasanya individu disejukkan termasuk CPU, GPU dan cip Northbridge. ii Exhaust fan(syiling) Rajah 2.3 : exhaust fan (syiling) Jenis ini mempunyai bilik di tingkat atas dan memerlukan aliran udara yang lebih baik. Ianya dilekatkan di siling dan kipas ini akan membuang udara melalui lubang di siling.jika anda mempunyai sebuah bilik di tingkat atas memerlukan aliran udara yang lebih baik, kipas siling dipasang adalah pertaruhan terbaik anda.ini telah dipasang dari siling bilik, dan mereka membuang dalam udara melalui lubang di siling.oleh itu, lebih kerap daripada tidak kipas siling dipasang menjadikan penggunaan lubang di loteng bangunan. iii Exhaust Fan (Dapur)
Rajah 2.4 : exhaust fan (dapur) exhaust fan jenis dapur ini terdapat pelbagai jenis dan bentuk, ini salah satu ekzos fan dapur.ianya bayak diletakkan dirumah dan kedai. Ianya bertujuan untuk mengeluarkan haba panas dan asap yang terhasil dari dapur tersebut. Iv Exhaust Fan (Dinding) Rajah 2.5 : exhaut fan (dinding) exhaust fan ini banyak digunakan kerana ianya mudah dan senang untuk dipasang dan tidak perlu untuk merangka dan merancang pemasangan kipas ini. Ianya diletakkan di dinding dan membolehkan udara dalam bilik untuk terus keluar melaluikipas ini.
2.3.3 Panel solar Panel solar menggunakan tenaga cahaya daripada matahari untuk menjana tenaga elektrik melalui kesan cahaya matahari. Sambungan elektrik dibuat dalam siri untuk mencapai output voltan yang dikehendaki atau selari dengan menyediakan keupayaan semasa yang diingini. Sel-sel mesti disambungkan elektrik kepada satu samalain dan kepada seluruh sistem. Ini boleh menjadi sangat berguna apabila tiada sumber lain elektrik di kawasan tertentu.sementara juga membantu untuk mengurangkan bil elektrik anda. Tidak mustahil juga Panel solar ini akan menjadi sumber utama di dalam dunia ini. 2.3.4 Jenis-jenis panel solar Terdapat pelbagai bentuk dan saiz panel solar, ianya juga berbeza saiz yang akan panel solar keluarkan kuasa. Dibawah adalah jenis-jenis panel solar : i Monocrystalline Rajah 2.6 : solar monocrystalline Monocrystalline merupakan panel yang paling berkecekapan, ia dapat menghasilkan daya eletrik yang tinggi. Ia juga memiliki kecekapan sehingga 15%. Tetapi panel ini juga mempunyai kelemahan ia iaitu ianya tidak akan berfungsi
dengan baik ditempat yang cahaya matahari kurang atau teduh. Kecekapanya akan turun dengan cepat dalam keadaan cuaca yang berawan atau teduh. ii Polikristal (Poly-crystalline) Rajah 2.7 : solar poly-crystalline Merupakan Panel solar yang memiliki sususan. Jenis Polikristal ini memerlukan luas permukaa yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya kuasa yang sama, tetapipanel solar ini dapat menghasilkan kuasa pada saat kurang percahayaan. iii Amorphous Rajah 2.8 : solar amorphous
Panel filem amorfus ini sangat nipis. Justeru itu ianya menghasilkan jumlah tenaga yang sangat kecil berbanding panel solar lain. Lapisa silicon didepositkan terus ke atas substart keluli tahan karat dan kemudian disalut dalam lapisan pelindung plastic yang fleksibel. Jadual 2.1 : perbezaan jenis solar Kecekapan Daya Keterangan pengunaan Perubahan Tahan Daya Monokristal Sangat Baik Sangat Baik Polikristal Baik Sangat Baik Amorphous Cukup Baik Cukup Baik Kegunaan pemakaian yang luas Sesuai untuk produk di masa hadapan Pengunaan yang baik dalam pencahayaan terang Sehari-Hari Sehari-hari Sehari- Hari, Komersial (kalkulator) 2.3.5 Pengawal Cas Solar
Rajah 2.9 : solar charger controller Fungsi utama pengawal caj solar adalah untuk mengelakkan bateri solar daripada mengenakan caj berlebihan oleh pelbagai photovoltaic dan sentiasa memantau voltan bateri.pengawal caj Suria adalah satu komponen yang diperlukan dalam setiap sistem tenaga kuasa solar. Apabila bateri telah dicas sepenuhnya, pengawal akan berhenti atau mengurangkan jumlah arus yang mengalir dari pelbagai photovoltaic ke dalam bateri. Apabila bateri sedang dilepaskan ke tahap yang rendah, pengawalakan mematikan arus yang mengalir dari bateri beban DC. Solar caj pengawal datang dalam pelbagaisaiz.led pula menunjukkan kawasan yang digunakan. 2.3.6 Heat Temperature Measurement Seperti yang kita tahu suhu menunjukkan kepanasan sesuatu benda.mudahnya semakin tinggi suhu sesuatu benda tersebut, semakin panas benda tersebut.secara mikroskopis, suhu menunjukkan energy yang dimiliki oleh suatu benda.setiap atom dalam suatu benda masing-asing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan mahupun gerakkan.suhu boleh diukur menggunakan dengan alat yang bernama thermometer.secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahawa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya.secara kuantitatif, kita dapat engetahui dengan menggunakan thermometer.suhu dapat Diukur dengan menggunakan thermometer yang berisi air raksa atau alcohol. Kata thermometer ini diambil Dari Dua kata iaitu Thermo yang ertinya panas dan meter yang ertinya mengukur (to measure).
i Termometer Alkohol Rajah 2.10 : termometer alcohol Termometer alkohol adalah termometer yang mengunakkan alkohol sebagai media pengukur, yang merupakan alternatif dari termometer air raksa dengan fungsi yang sama. Tetapi tidak sama seperti air raksa dalam termometer kaca. Isi termometer alkohol tidak beracun dan akan menguap dengan cukup cepat. Ruang di bagian atas cairan merupakan campuran dari nitrogen dan uap dari cairan. Dengan meningkatnya suhu maka volumennya akan naik. Thermometer ini hanya boleh engukur suhu badan makhluk hidup (manusia atau haiwan).thermometer ini tidak boleh mengukur suhu yang tingginya lebih 78 Celcius. Kelemahan thermometer ini dalah mudah pecah dan keuntungan thermometer ini ialah tidak memerlukan alat bantu yang lain. ii Termometer Inframerah
Rajah 2.11 : termometer inframerah Termometer inframerah berkemampuan untuk mengesan suhu secara tepat selama objek itu diamati.termometer ini boleh membuat pengukuran suhu yang cepat dan tepat dengan objek dari jauh tanpa disentuh.situasi ini dimana objek bergerak cepat, jauh, sangat panas atau berada di lingkungan bahaya. Termometer ini boleh juga digunakan di industry yang mengunakan suhu material cair untuk tujuan control pada proses manufaktur. Termometer inframerah mengukur suhu bertujuan untuk riasi yang dipancarkan objek Tanpa menyentuh objek tersebut.dan dapat bacaan dengan cepat. iii Termistor Rajah 2.12 : termistor Termistor adalah alat atau komponen sensor eletronik yang digunakan untuk mengukur suhu.prinsir dari thermistor adalah perubahan ilia tahanan jika suhu yang mengenai thermistor berubah.teristor ini merupakan gabungan antara kata termo (suhu) dan resisot (alat pengukur ketahanan).
iv Thermocouple Rajah 2.13 : thermocouple Thermocouple terdiri daripada dua konduktor berbeza dalam hubungan, yang menghasilkan voltan apabila dipanaskan.saiz voltan adalah bergantung kepada perbezaan suhu ke bahagian-bahagian litar.thermocouple adalah jenis yang digunakan secara meluas untuk mengukur suhu kawalan.ianya sangat komersial dan murah seta boleh mengukur pelbagai jenis suhu. Berbeza dengan kebanyakan kaedah lain pengkuran suhu, Themocouple jugak mengukur dengan tepat. Jika tempat pengukuran adalah jauh dari alat pengukur, sambungan perantaraan boleh dibuat dengan wayar lanjutan.thermocouple biasanya seragam terhadap suhu rujukan 0 darjah Celcius.ciri-ciri yang berbeza-beza pengganding suhu, dan sebagainya meningkatkan ketepatan dan kejituan ukuran. Thermocouple digunakan secara meluas dalam sains dan industri, aplikasi termasuk pengukuran suhu untuk tanur, ekzos turbin gas, enjin diesel, dan proses perindustrian lain. 2.3.7 Hos
Rajah 2.14 : hos Hos adalah tiub berongga yang direka untuk membawa cecair dari satu lokasi ke lokasi yang lain. Bentuk hos biasanya silinder yang mempunyai keratan rentas bulat.
BAB 3 METODOLOGI 3.1 PENGENALAN Bagi mendapatkan satu hasil kajian yang baik dan boleh dipercayai, metodologi merupakan aspek yang perlu diberi perhatian. Ianya bagi menjamin kaedah yang digunakan oleh penyelidikan dalam kajian ini bersesuaian dengan pembolehubah yang hendak dikaji. Metodologi penyelidikan memberi panduan dalam pelaksanaan serta cara pelaksanaan penyelidikan. Bab ini akan menerangkan mengenai metodologi kajian yang digunakan dalam penyelidikan untuk menyempurnakan kajian ini. Aspek yang dibincangkan termasuklah penerangan mengenai peralatan dan kaedah yang digunakan untuk menyiapkan satu hasil kerja tersebut.kami menggunkan konsep prime yang dinyatakan pada akhir bab 3. 3.2 JENIS-JENIS PERALATAN 3.2.1 Solar cell
Rajah 3.1 : solar cell 14V Panel solar menggunakan tenaga cahaya (foton) daripada matahari untuk menjana tenaga elektrik melalui kesan fotovolta. Kebanyakan modul menggunakan sel silikon wafer basedcrystalline atau filem nipis sel-sel yang berdasarkan kadmium Telluride atau silikon. Sel juga mesti dilindungi daripada kerosakan mekanikal dan kelembapan. Sambungan elektrik dibuat dalam siri untuk mencapai output voltan yang dikehendaki atau selari dengan menyediakan keupayaan semasa yang diingini. Sel-sel mesti disambungkan elektrik kepada satu sama lain dan kepada seluruh sistem. Diod bypass boleh diperbadankan atau digunakan secara luaran, dalam kes teduhan panel separa, untuk memaksimumkan output seksyen panel yang masih diterangi. Arus Songsang boleh membawa kepada terlalu panas sel berlorek. Sel solar menjadi kurang berkesan pada suhu yang lebih tinggi dan pemasang cuba memberikan pengudaraan yang baik di sebalik panel solar. Sesetengah reka bentuk panel terkini solar termasuk concentrators di mana cahaya tertumpu oleh kanta atau cermin ke pelbagai sel-sel yang lebih kecil. 3.2.2 Exhaust Fan Kipas itu terdiri daripada susunan bilah yang berputar yang bertindak di udara. Bilangan putaran bilah dan hab dikenali sebagai pendesak dan pemutar. Ini boleh mengarahkan aliran udara atau meningkatkan keselamatan dengan menghalang objek daripada menghubungi bilah kipas. Kebanyakan ia dikuasai oleh motor elektrik, tetapi sumber-sumber lain kuasa boleh digunakan, termasuk motor hidraulik dan enjin pembakaran dalaman. Bilah menghasilkan aliran udara dengan kelantangan yang tinggi dan tekanan rendah, berbanding dengan pemampat yang menghasilkan tekanan tinggi pada kelantangan yang agak rendah. Satu bilah kipas selalunya akan berputar apabila terdedah kepada aliran udara, dan alat-alat yang mengambil kesempatan ini, seperti
turbin dan angin. Anemometer, sering mempunyai reka bentuk yang sama dengan kipas. Aplikasi biasa termasuk kawalan cuaca dan keselesaan peribadi haba contohnya, jadual elektrik atau kipas lantai, kenderaan dan sistem penyejukan jentera, pengudaraan, pengekstrakan wasap. Walaupun kipas sering digunakan untuk penyejuk, ianya tidak sebenarnya udara sejuk. Jika apa-apa, kipas elektrik memanaskan ia sedikit disebabkan oleh pemanasan motor mereka, tetapi kerja-kerja oleh penyejukan penyejatan peluh dan peningkatan pengaliran haba ke udara sekeliling disebabkan aliran udara daripada peminat. Oleh itu, kipas mungkin menjadi tidak berkesan menyejukkan badan jika udara sekeliling adalah suhu badan berhampiran dan mengandungi kelembapan yang tinggi Rajah 3.2 : exhaust fan 3.2.3 Multimeter Multimeter adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan (resistance). Itu adalah pengertian multimeter secara umum, sedangkan pada perkembangannya multimeter masih digunakan untuk beberapa
fungsi seperti mengukur temperatur, induktansi, frekuensi, dan sebagainya. Ada juga orang yang menyebut multimeter dengan sebutan AVO meter, mungkin maksudnya A (ampere), V(volt), dan O(ohm). Terdapat beberapa fungsi yang boleh dijalankan menggunakan multimeter seperti : i. Mengukur rintangan ii. Mengukur tegangan DC iii. Mengukur daya iv. Mengukur tegangan AC v. Mengukur arus vi. Menguji kondensator vii. Menguji hubungan pada litar (circuit) viii. Menguji diod ix. Menguji transistor Rajah 3.3 : multimeter analog. 3.2.4 Heat Temperature Measurement
Haba adalah jumlah tenaga gerakan molekul dalam bahan manakala suhu adalah ukuran tenaga purata gerakan molekul dalam bahan. Tenaga haba bergantung kepada kelajuan zarah, bilangan zarah (saiz atau jisim), dan jenis zarah dalam objek. Suhu tidak bergantung kepada saiz atau jenis objek. Sebagai contoh, suhu secawan kecil air mungkin sama seperti suhu tab besar air, tetapi tab air mempunyai lebih banyak haba kerana ia mempunyai lebih banyak air dan dengan itu lebih jumlah tenaga haba. Ia adalah haba yang akan meningkatkan atau mengurangkan suhu. Jika kita menambah haba, suhu akan menjadi lebih tinggi. Jika kita mengeluarkan haba suhu akan menjadi lebih rendah. Suhu yang lebih tinggi bermakna bahawa molekul bergerak, bergetar dan berputar dengan lebih banyak tenaga. i Thermocouples / Thermogandingan Termogandingan terdiri daripada dua konduktor berbeza dalam hubungan, yang menghasilkan voltan apabila dipanaskan. Saiz voltan adalah bergantung kepada perbezaan suhu simpang ke bahagian-bahagian lain litar. Termogandingan adalah jenis yang digunakan secara meluas sensor suhu untuk pengukuran dan kawalan dan juga boleh digunakan untuk menukar kecerunan suhu. Voltan DC yang rendah dihasilkan oleh pengganding suhu apabila dua simpang berada pada suhu yang berbeza. Voltan ini disebut sebagai voltan termoelektrik. Voltan termoelektrik dihasilkan oleh kecerunan suhu sepanjang wayar termogandingan. Voltan termoelektrik tidak dihasilkan oleh persimpangan sendiri. Ia adalah penting bahawa ketulenan dua wayar termogandingan tegar dikekalkan, terutamanya di tempat-tempat di mana terdapat kecerunan suhu yang ketara. Pelbagai gabungan aloi, kekutuban dan pengukuran untuk jenis termogandingan disokong oleh datataker disenaraikan dalam jadual di bawah
Jadual 3.1 : jenis-jenis thermocouple Type Alloy of Alloy of Temperature Range +ve wire -ve wire B Platinum 30% Platinum 6% Rhodium 0 to 1700 Deg C Rhodium (94% Pt - 6% Rh) 32 to 3100 Deg F (70% Pt - 30% Rh) C Tungsten 5% Tungsten 26% 0 to 2320 Deg C Rhenium Rhenium 32 to 4200 Deg F (74% W - 26% Re) (95% W - 5% Re) D Tungsten 3% Tungsten 25% 0 to 2320 Deg C Rhenium Rhenium 32 to 4200 Deg F (97% W - 3% Re) (75% W - 25% Re) E Chromel Constantan -200 to 900 Deg C G J (55% Cu - 45% Ni) Tungsten (100% W) Iron (90% Ni - 10% Cr) -330 to 2280 Deg F Tungsten 26% 0 to 2320 Deg C Rhenium 32 to 4200 Deg F (74% W - 26% Re) Constantan 0 to 750 Deg C K (100% Fe) Chromel (55% Cu - 45% Ni) Alumel 32 to 1380 Deg F 500 to 1250 Deg C N (90% Ni - 10% Cr) Nicrosil (Ni-Cr-Si) (96% Ni - 2% Mn - 2% -330 to 2280 Deg Al) F Nisil -270 to 1350 Deg C (Ni-Si-Mg)
-450 to 2370 Deg F R Platinum 13% Rhodium (87% Pt - 13% Rh) Platinum (100% Pt) 0 to 1450 Deg C 32 to 2640 Deg F ii Hubungan Voltage - Temperature Bagi logam biasa yang digunakan dalam termogandingan, voltan keluaran meningkat hampir linear dengan suatu perbezaan suhu (ΔT) atas pelbagai yang dilingkungi suhu. Untuk ukuran ukuran atau tepat di luar julat suhu linear, bukan kelelurusan mesti diperbetulkan. 3.2.5 Solar Charger Controller Alat kawalan cas, pengatur cas atau pengawal selia bateri menghadkan kadar di mana arus elektrik ditambah atau dikeluarkan dari bateri elektrik. Ia menghalang berlebihan dan boleh menghalang terhadap voltan, yang boleh mengurangkan prestasi bateri atau jangka hayat, dan boleh menimbulkan risiko. Ia boleh juga mencegah sepenuhnya penyaliran dalam melaksanakan bateri, atau melaksanakan pelepasan terkawal, bergantung pada teknologi bateri, untuk melindungi hayat bateri. Istilah pengawal cas atau pengatur cas boleh merujuk sama ada peranti bersendirian, atau untuk mengawal litar bersepadu dalam pek bateri, bateri peranti, atau recharger bateri. Pengawal cas yang dijual kepada pengguna sebagai alat yang berasingan, sering bersama-sama dengan penjana kuasa solar atau angin. Dalam aplikasi solar, pengawal cas boleh juga dipanggil pengawal selia solar. Beberapa pengawal cas atau pengawal selia solar mempunyai ciri-ciri tambahan, seperti pemutus voltan rendah, litar berasingan yang kuasa menurunkan beban apabila bateri menjadi terlalu besar dilepaskan. Alat kawalan cas atau siri pengatur siri melumpuhkan lagi aliran semasa ke bateri apabila mereka penuh. Sebuah pengawal cas atau pengatur mengalihkan lebihan
elektrik untuk bantu beban, seperti pemanas air elektrik, apabila bateri penuh. Pengawal cas Mudah berhenti mengecas bateri apabila mereka melebihi tahap set voltan tinggi, dan membolehkan semula mengecas apabila voltan bateri jatuh kembali di bawah paras tersebut. Rajah 3.2.5 : solar charger controller 3.2.6 Wire Rajah 3.2.6: core wire
Wayar yang digunakan untuk menanggung beban mekanikal dan untuk membawa isyarat elektrik dan telekomunikasi. Wire biasanya dibentuk oleh lukisan logam melalui lubang di dalam acuan atau plat seri. Saiz standard yang ditentukan oleh pelbagai tolok dawai. Wayar panjang juga digunakan dengan lebih longgar untuk merujuk kepada ikatan lembar itu, seperti dalam 'wayar multistranded', yang lebih tepat dipanggil tali wayar dalam mekanik, atau kabel elektrik. 3.3 PROSEDUR DAN LANGKAH KESELAMATAN 3.3.1 Prosedur Pendawaian Solar Cell Kaedah pendawaian litar pada solar adalah dengan memateri dawai pada belakang solar. Kaedah pematerian adalah beberapa langkah. Bahan-bahan yang digunakan untuk pematerian ialah : 1. Soldering iron Rajah 3.6 : soldering iron 2. Sucker
Rajah 3.7 : sucker 3. Soldering paste Rajah 3.8 : soldering paste 4. Flux Rajah 3.9 : flux 3.3.2 Kaedah-Kaedah Pematerian Dawai Wayar Pada Solar. i. Soldering iron harus diletakkan pada stand yang disediakan sebagai langkah keselamatan. ii. Pasang plug soldering iron ke pemacu kuasa 230-260 AU,tunggu sehingga 3-5 minit untuk memastikan iainya panas. iii. Pegang Soldering iron dengan berhati-hati mengikut prosedur yang telah ditetapkan.
iv. Sapu soldering paste pada mata soldering iron untuk memastikan proses mensolder berjalan lancar v. Mula proses pematrian diminta pastikan soldering iron diacukan pada solar bersama komponen yang hendak dipatri dengan berhati-hati vi. Jika berlaku kesilapan semasa proses pematrian sila guna sucker untuk menyedut flux yang terlekat dengan komponen dalam litar tersebut dengan berhati-hati vii. Sila pastikan solar yang dipateri bersih dari sebarang kekotoran flux komponen supaya tidak menjejaskan fungsi litar semasa mengujian. viii. Tutup suis soldering iron dan uji litar. 3.3.3 LangkahKeselamatan Dalam kerja-kerja pematerian, ada beberapa langkah keselamatan yang perlu dititikberatkan. Langkah-langkah yang seperti yang dinyatakan. i. Alat pemateria mestilah berkedudukan 30 darjah daripada solar. ii. Dawai pateri juga berkedudukan 30 darjah daripada muka solar tetapi diletak bertentangan dengan alat pateri. iii. Elak daripada memateri dawai yang banyak. iv. Letakkan alat pateri pada pemegang alat pateri selepas menggunakannya. 3.3.4 Prosedur Pendawaian Exhaust Fan Pada Pembekal Kuasa Pendawaian mestilah dilakukan untuk membekalkan kuasa pada exhaust fan ini. Exhaust fan tidak akan berfungsi sekiranya tiada bekalan kuasa. Solar adalah alat pembekal kuasa untuk memutarkan bilah-bilah pada kipas. Beberapa prosedur telah dilakukan. i. Kenal pasti wayar yang hendak di fitting adalah betul iaitu positif atau negatif. ii. Pastikan fitting dilakukan dengan penyambungan yang betul.
iii. Sekiranya pemasangan yang tidak betul, terdapat berlaku beberapa masalah. iv. Permasalahan yang berlaku adalah bilah-bilah pada kipas tidak akan berputar. v. Connector digunakan dalam penyambungan wayar. vi. Selesai penyambungan wayar tersebut, kaji kapasiti kuasa yang dikeluarkan oleh exhaust fan tersebut menggunakan multimeter. 3.3.5 Langkah Keselamatan i. Dalam penyambungan wayar, bekalan kuasa mestilah tiada agar tiada aliran elektrik berlaku. ii. Penyambungan mestilah betul mengikut wayar yang disambung pada positif dan negatif. iii. Pastikan tiada sebarang luka pada wayar. Ini kerana akan berlakunya detakan (spark) pada wayar tersebut ketika ada aliran kuasa. iv. Sambungan pada connector mestilah kemas agar tiada sebarang kerosakan pada connector. 3.3.6 Prosedur Pengukuran Kuasa Terdapat beberapa kaedah pengukuran kuasa pada litar. Dibawah merupakan prosedur untuk mengukur kuasa. i. Untuk memulai setiap pengukuran, hendaknya jarum menunjukkan angka nol apabila kedua penjoloknya dihubungkan. Putarlah penala mekanik apabila jarum belum tepat pada angka nol (0). ii. Putarlah sakelar pemilih ke arah besaran yang akan diukur, misalnya ke arah DC ma apabila akan mengukur arus DC, ke arah AC V untuk mengukur tegangan AC, dan ke arah DC V untuk mengukur tegangan DC.
iii. Untuk mengukur tahanan (resistor), sakelar pemilih diarahkan ke sekala ohm dan nolkan dahulu dengan menggabungkan probe positif dan negatif. Apabila belum menunjukkan angka nol cocokkan dengan memutar ADJ Ohm. iv. Sambungkan penjolok warna merah ke jolok positif dan penjolok warna hidam ke jolok negatif. v. Untuk pengukuran besaran DC, jangan sampai terbalik kutub positif dan negatifnya kerana boleh menyebabkan alat ukurnya rosak. 3.3.7 Langkah Keselamatan Langkah keselamatan yang perlu diambil ketika melakukan proses pengukuran kuasa pada bekalan kuasa adalah : i. Memeriksa terlebih dahulu multimeter tersebut berfungsi ataupun tidak. ii. Pastikan wayar utuk memeriksa kuasa itu dilekatkan dengan baik di bahagian multimeter agar multimeter member bacaan yang tepat. iii. Anol pada multimeter mestilah dilaraskan dengan betul supaya bacaan itu dapat dibaca.dengan betul. iv. Larasan pada multimeter mestilah diuji satu persatu mengikut kapasiti kuasa yang dibekalkan oleh sesuatu bahan. v. Wayar penguji mestilah diletakkan pada wayar yang betul, merah pada positif, hitam pada negatif.
Rajah 3.10 : kaedah mengukur bacaan kuasa menggunakan multimeter 3.3.8 Prosedur Pengukuran Suhu Dalam pengukuran suhu di dalam kereta, alat thermocouple mestilah diletakkan di dalam kereta. Suhu diambil ketika suhu kereta dalam keadaan statik di tengah cuaca yang panas untuk memastikan tahap suhu dari awal dan akhir mengikut masa yang ditentukan. Rajah 3.11 : thermocouple 3.3.9 Prosedur Dalam Pengukuran Adalah Seperti Berikut.
i. Hidupkan thermocouple dengan menekan suis on pada alat tersebut. ii. Letakkan alat tersebut pada bahagian tengah kereta agar mudah untuk menentukan suhu paa ruang seluruh kereta. iii. Baca suhu permulaan setelah meletakkankan alat tersebut di dalam kereta. iv. Bacaan permulaan mestilah diambil untuk mengetahui berapa kadar minimum suhu dalam kereta tersebut. v. Setelah itu, tinggalkan alat tersebut di dalam kereta dan ambil ukuran setiap satu jam bermula dari pukul 10 pagi. vi. Suhu kemuncak adalah pada dari pukul 10 hingga 5 petang. vii. Suhu akan diambil dari permulaan, semasa dan akhir untuk menentukan purata setiap suhu yang diambil. 3.3.10 Langkah Keselamatan Dalam memastikan pengukuran yang tepat, faktor keselamatan mesti diambil dalam pengambilan data suhu dalam kereta tersebut. i. Thermocouples tidak diletakkan pada sebarang objek yang hanya menetukan suhu pada objek tersebut. ii. Fungsi alat tersebut tidak boleh ditinggalkan terlalu lama. Ini di mana bacaan akan terhenti dan alat tersebut automatik akan mati dengan sendirinya. iii. Mesti diteliti bacaan tersebut. iv. Ruang udara mestilah tiada agar suhu yang di ambil tepat. v. Thermocouples amat sensiti dimana jika terdapatnya udara yang keluar, suhu yang diambil akan menurun dan bacaan suhu kedap dalam kereta tidak dapat diambil. 3.3.11 Prosedur Pemasangan Solar Charger Controller
Dalam pemasangan solar charger controller, ada beberapa prosedur yang perlu dilakukan. Terdapat beberapa sambungan wayar yang perlu dilakukan dalam pemasangan ini. Penyambungan wayar mestilah betul. Terdapat beberapa prosedur dalam melakukan penyambungan wayar pada solar charger controller. i. Permulaan bagi penyambungan wayat mestilah meneliti solar charger controller dalam keadaan baik. ii. Gunakan test pen untuk membuka ruang pada wayar yang ingin disambungkan. iii. Wayar pada solar mesti disambung terlebih dahu kerana solar cell merupakan sumber bekalan utama untuk mengecas bateri. iv. Penyambungan wayar dari solar cell mestilah betul kedudukannya pada slot yang telah disediakan agar tidak berlaku kerosakan. v. Tentukan kedudukan wayar positif dan negative adalah tepat dan betul. vi. Penyambungan wayar pada bateri mestilah disambungkan pada slot yang disediakan untuk wayar dari bateri. vii. Kedudukan positif dan negative mestilah tepat. viii. Wayar untuk output disambungkan dari solar charger controller dan terus menerus ke output iaitu pada exhaust fan. ix. Setelah selesai, pastikan lampu pada solar charger controller berfungsi. Rajah 3.12 : penyambungan wayar pada solar charger controller. 3.3.12 Langkah Keselamatan
i. Pastikan wayar disambungkan dengan betul. Wayar merah pada bahagian positif, wayar hitam pada bahagian negative. ii. Pastikan wayar merupakan jenis 3 core kerana wayar 1 core tidak sesuai digunakan kerana kuasa yang dibekalkan membolehkan penebat wayar menjadi cair dan terbakar. iii. Wayar digunakan mestilah tidak ada luka atau torehan pada penebat wayar. Ini kerana ia boleh mengakibatkan berlakunya detakan atau spark. iv. Pastikan sambungan wayar dalam keadaan baik dan tidak longgar supaya bekalan kuasa dapat dibekalkan terus. v. Pastikan juga pendawaian dibuat tidak salah dalam soket tersebut. vi. Untuk memastikan ianya dalam keadaan baik, pastikan lampu pada bahagian solar charger controller menyala. Itu menandakan alat itu sedang berfungsi. 3.3.13 Proses Penyambungan Wayar Penyambungan wayar dilakukan untuk mengalirkan arus ke bahagian output iaitu exhaust fan. Penggunaan wayar jenis wire core digunakan dalam penyambungan wayar. i. Wayar dari solar disambungkan dengan wayar core dengan menggunakan jointer atau connector. ii. Wayar dari solar dipasangkan ke solar charger controller. iii. Dari solar charger controller, wayar ditarik dan dipasangkan pada bateri 12V. iv. Wayar ditarik terus kepada output iaitu pada kedua-dua exhaust fan. v. Connector digunakan untuk menghubungkan wayar ke wayar dari satu komponen ke satu komponen.
Rajah 3.13 : penyambungan wayar 3.3.14 Langkah Keselamatan Dalam penyambungan wayar, beberapa langkah keselamatan telah dia ambil bagi mengelakkan berlakunya kemalangan. i. Test pen digunakan untuk kegunaan penyambungan wayar. ii. Connector digunakan bagi penyambungan wayar agar wayar tidak terputus apabila disambungkan. iii. Aliran kuasa hendaklah dimatikan agar arus tidak mengalir apabila membuat penyambungan. 3.4 Carta alir konsep prime Carta alir ini digunakan untuk membantu masing-masing. pelajar menyempurnakan projek MULA
PENYATAAN MASALAH RESEARCH IDEA MODIFICATION EVALUA TION TAMAT 3.5 CARTA GANT Carta Gantt dilukis untuk menunjukkan masa mula dan akhir sesuatu aktiviti. Ia juga menunujukkan kelegaan yang terdapat pada setiap aktiviti. Untuk mendapatkan carta Gantt yang tepat, kita perlu menggunakan kaedah laluan kritikal (KLK) untuk
mencapai masa mula, masa siap, dan kelegaan setiap aktiviti dalam projek.carta gant disertakan pada halaman lampiran. 3.6 LAKARAN PROJEK Kami menggunakan bantuan komputer bagi membuat lakaran projek kerana dengan menggunakan komputer ianya lebih efektif dan menarik.aplikasi yg digunakan untuk membuat lakaran ini dipanggil inventor.lakaran bersaiz kertas A4 disertakan pada halaman lampiran. Rajah 3.6 lakaran projek 3.7 BIL OF MATERIAL Bahan Kuantiti Harga seunit Jumlah Bateri 12V 1 unit RM 35.00 RM 35.00 Kipas computer 2 unit RM 30.00 RM 60.00 Wayar 7 meter RM 1.00 RM 7.00
Timer 1 unit RM 176.00 RM 176.00 Solar charger 1 unit RM 85.00 RM 85.00 controller Solar panel 12V 1 unit RM 35.00 RM 35.00 Hos 2 unit RM 3.00 RM 6.00 Kadboard 2 unit RM 2.50 RM 5.00 Kepala 2 unit RM 0.60 RM 1.20 penyambung bateri Jumlah RM 410.20
DIREKTORI INOVASI TAJUK VENTILATION SYSTEM NAMA PELAJAR MUHAMMMAD AMIRUL IKMAL BIN KAMARUL ZAMAN MUHAMMAD AINUDDIN ALIFF BIN MOHD ZAIN MUHAMMAD SHAFRIZAL BIN SHAMSUL ANUAR PENYELIA MAZLAN BIN OMAR Ventilation System atau lebih dikenali sebagai sistem pengudaraan. Sistem ini direka lebih untuk menyedut haba atau udara panas dalam sesuatu ruang. Sebagai contoh ianya selalu digunakan di rumah ataupun industri, tetapi sistem yang direka untuk produk ini untuk kereta. Reka bentuk dan fungsi asal telah diubah suai daripada projek yang sediada.permasalahan bagi produk yang sedia ada terlalu banyak kelemahan dari segi pengunaan dan kebolehupayaan untuk menyedut haba keluar dari kereta.dengan adanya produk yang baru direka dapat membantu dalam mengurangkan haba atau udara panas di dalam kereta.tenaga solar digunakan sebagai sumber kuasa untuk membekalkan kuasa eletrik kepada bateri.putaran kipas akan bergerak secara terus dan dikawal oleh solar charger controller yang berfungsi sebagai komponen utama untuk membekalkan kuasa kepada bateri.penggunaan kipas atau exhaust fan adalah untuk menyedut udara keluar dari ruang dalam kereta.dengan penggunaan konsep solar juga lebih mesra alam dan mudah untuk dipasang pada kereta kerana tiada komponen dalam kereta yang digunakan dalam pemasangan.