1 BAB 1 PENGENALAN 1.1 PENDAHULUAN Penghantaran makanan segera adalah perkhidmatan di mana satu rangkaian restoran yang menyampaikan makanan segera kepada pelanggan. Sesuatu pesanan yang biasanya dibuat sama ada melalui telefon atau melalui internet kepada rantaian makanan segera, di mana pelanggan boleh meminta jenis makanan, saiz dan produk-produk lain bersama tempahannya, biasanya termasuk minuman ringan. Makanan segera boleh diserahkan sama ada di dalam kotak ataupun beg kertas yang di simpan di dalam peti penghantaran, dan penghantaran dibuat sama ada dengan kereta, motor skuter atau basikal, tetapi di negara kita iaitu Malaysia kebanyakkan penghantaran makanan segera dilakukan dengan motorsikal. Pelanggan boleh bergantung kepada restoran makanan segera dan boleh memilih untuk membayar dalam talian, atau secara peribadi, dengan wang tunai, kredit atau kad debit. Projek peti penghantaran ini merupakan suatu inovasi berkaitan alat penyejuk dan pemanasan penyimpanan suhu. Di mana ia merupakan sebuah alat yang mampu mengekalkan suhu di dalamnya secara berterusan dalam tempoh masa yang panjang serta tidak menggunanka tenaga elektrik yang terlampau banyak. Selain itu, ia direka bentuk secara mudah alih dan penghasilan bersifat mesra alam dan menjimatkan penggunaan eletrik.
2 Peti penghantaran dwisuhu ini terbahagi kepada dua ruang iaitu ruangan panas dan ruangan sejuk. Bahagian sejuk digunakan untuk meletak minuman dan di bahagian panas untuk meletak makanan. Peti penghantaran dwisuhu ini berbentuk segi empat sama sisi. Bentuknya sesuai untuk diletakkan di atas carier motor. Peti ini bersifat mesra alam kerana peltier digunakan sebagai alat penyejuk menggantikan gas kloro floro karbon atau CFC. Ia juga tidak memerlukan tenaga elektrik yang banyak berbanding alat pemanas ketuhar yang digunakan sesetengah syarikat restauran makanan segera pada peti penghantaran makanan mereka. Sekaligus dapat menjimatkan penggunaan tenaga elektrik pada peti penghantaran. Peti ini menggunakan 2 keping peltier dan 2 buah kipas yang disambungkan menggunakan sistem litar selari yang diletakkan pada bahagian tengah peti ini. Litar tersebut disambungkan pada bateri motor sebagai punca kuasa. Selagi tenaga disalurkan pada peltier tersebut, peltier akan terus mengeluarkan haba sejuk dan panas 1.2 PENYATAAN MASALAH Pada arus permodenan ini, ramai individu yang berada di luar sana sibuk bekerja sehingga tidak sempat memasak mahupun ke kedai makan kerana penat bekerja dan mahu terus beristirehat dirumah masing-masing. Sehubungan itu, segelintir pelanggan memilih untuk membuat tempahan makanan segera melalui talian telefon ataupun internet seperti di syarikat Pizza Hut, Kentucky Fried Chiken (KFC), Dominos Pizza dan pelbagai syarikat lain lagi. Namun begitu, masalah tentang makanan tempahan yang tiba sudah tidak panas dan ais di dalam minuman cair sering berlaku menyebabkan rasa air menjadi tawar dan makanan menjadi kurang enak. Ini disebabkan jarak perjalanan yang jauh ataupun disebabkan kesesakan lalu lintas yang menyebabkan penghantaran tertangguh.
3 Daripada masalah ini, peti penghantaran ini telah diinovasikan kepada yang lebih baik. Termos, Cold Box dan Peti Penghantaran yang sedia ada mempunyai fungsi yang sama untuk memerangkap suhu tetapi ketiga-tiga ini mempunyai kelemahan tersendiri. Jika menggunakan peti penghantaran yang sedia ada, makanan dan minuman yang dihantar tidak dapat mengekalkan suhu dan tidak tahan lama. Selain itu, jika menggunakan peti penghantaran yang sedia ada ia hanya boleh menyimpan satu suhu sahaja. Suhu makanan adalah penting untuk mengekalkan kualiti makanan supaya tidak rosak. Selain itu, terdapat juga sesetengah manusia yang alah terhadap makanan sejuk. Ini terjadi apabila makanan sejuk tersebut merangsang otot bronkiol untuk mengecut. Pengecutan ini akan menyebabkan saluran udara menjadi sempit dan akhirnya seseorang itu akan mengalami masalah pernafasan. 1.3 OBJEKTIF Objektif utama kajian ini adalah untuk merekabentuk dan mengubah suai sebuah pemanas makanan. Berikut disenaraikan beberapa objektif yang terlibat: 1.3.1 Merekabentuk dan membangunkan Peti Penghantaran dwisuhu bagi mengantikan Cold Box dan peti sedia ada yang digunakan oleh syarikat makanan segera untuk penghantaran. 1.3.2 Membangunkan Peti Penghantaran dwisuhu yang mengoptimumkan penggunaan tenaga elektrik yang dibekalkan dan turut dapat meningkatkan keyakinan pelanggan terhadap kualiti makanan. 1.3.3 Memastikan Peti Penghantaran dwisuhu ini memberi kesan pada pengekalan suhu makanan dan minuman terutamanya apabila membuat penghantaran yang jau
4 1.4 SKOP KAJIAN Secara umumnya, skop kajian adalah: i. Peti Penghantaran Dwisuhu ini mempunyai saiz yang terbatas di mana tinggi peti ini berukuran 32cm, lebar 45cm dan panjang 31cm. ii. Bilangan dan saiz kipas yang digunakan untuk pengudaraan ruang sejuk dan panas bergantung kepada isipadu peti yang dihasilkan. iii. Peti Penghantaran ini hanya sesuai untuk digunakan sebagai kerja penghantaran makanan dan minuman sahaja.
5 BAB 2 KAJIAN LITERATUR 2.1 PENDAHULUAN Kajian dijalankan dengan menggunakan kaedah tinjauan, pemerhatian serta kajian keatas produk tersebut. Selain itu, kajian juga boleh dilakukan dengan mengumpul maklumat berkaitan produk tersebut melalui pelbagai sumber seperti melayari internet, buku ilmiah yang berkaitan dan juga majalah-majalah. Pelbagai bentuk maklumat diperolehi dan dikumpul untuk dianalisis bagi memastikan maklumat yang diperolehi tepat dan menepati kehendak produk yang dihasilkan. Oleh itu, di dalam bahagian ini akan menfokuskan tentang kajian terhadap rekabentuk awal, pengenalan asas terhadap perubahan suhu dan komponen-komponen utama dalam sistem berkaitan. Penekanan juga telah diberikan terhadap kaedah pensaizan komponen yang terlibat. 2.2 KAJIAN TERHADAP PERUBAHAN SUHU Kajian yang dijalankan mendapati bahawa pemanasan global berkaitan dengan peningkatan suhu dunia. Untuk mengenalpasti haba di dalam sesebuah ruang, penggunaan rumus Q = m x c x Δ T akan digunakan untuk proses permindahan dan pengaliran haba di dalam ruang kotak. Dimana Q adalah heat ataupun haba, m adalah mass ataupun jisim. C adalah specific heat capacity ataupun muatan haba tentu (rujuk jadual 2.1) dan Δ T adalah delta T ataupun kadar perubahan suhu.
6 Hasil jumlah haba yang diperolehi adalah dalam unit Joule,(J) tetapi perlu ditukar kepada unit Cubic Feet/ minute (cf/m). Penukaran kepada unit ini adalah untuk mengenalpasti saiz kipas yang akan digunakan. Jumlah bagi penukaran unit tentu ialah Joule(J) kepada kepada cf/m untuk memperolehi saiz kipas Jumlah : 1 joule per minit (J/min) daripada kuasa Bersamaan : 0.00035 kaki padu atmosphere / minit (atm cf.m) dalam kuasa Rajah 2.1 Carta alir perkiraan suhu 2.3 KAPASITI HABA TENTU Muatan haba tentu merupakan jumlah haba yang diperlukan untuk meningkatkan seunit suhu per unit jisim sesuatu bahan. Definisi muatan haba tentu yang lazim digunakan dalam dunia ialah jumlah tenaga haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 kg sesuatu bahan dengan 1 K. Muatan haba tentu bagi sejenis bahan, contohnya air, unsur kimia, sebatian dan lain-lain adalah tetap. Kuantiti ini berbeza dengan muatan haba, merupakan jumlah haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu sesuatu bahan tanpa mengambil kira jisim bahan itu. Unit SI bagi muatan haba tentu ialah J kg -1 K -1.
7 Jadual 2.1: Kapasiti Haba Tentu Mengikut Bahan Bahan Kapasiti haba tentu 25 C dalam J/g C H 2 gas 14.267 He gas 5.300 H 2 O (l) 4.184 Lithium 3.560 Ethyl alcohol 2.460 Ethylene glycol 2.200 Ice @ 0 C 2.010 Steam @ 100 C 2.010 Vegetable oil 2.000 Sodium 1.230 Air 1.020 Magnesium 1.020 Aluminum 0.900 Concrete 0.880 Glass 0.840 Potassium 0.750 Sulphur 0.730 Calcium 0.650 Iron 0.444 Nickel 0.440 Zinc 0.390 Copper 0.385
8 2.4 TERMOELEKTRIK Pada tahun 1821, JT Seebeck (1770-1831) mendapati bahawa logam berbeza yang bersambung pada dua lokasi yang berbeza (sambungan) akan membangunkan mikro-voltan jika dua persimpangan diadakan pada suhu yang berbeza. Kesan ini dikenali sebagai "kesan Seebeck", itu adalah asas untuk termometer termogandingan. Pada tahun 1834, seorang saintis bernama Peltier mencari kebalikan dari kesan Seebeck, sekarang dikenali sebagai "kesan Peltier" Ia mendapati bahawa jika anda mengambil termogandingan dan melaksanakan voltan, ini menyebabkan perbezaan suhu antara persimpangan. Hal ini menghasilkan pam haba kecil, kemudian disebut sebagai juga dikenali sebagai penyejuk termo-elektrik (TEC). TECs praktikal menggunakan beberapa termogandingan dalam siri, yang membolehkan sejumlah besar perpindahan panas. Sebuah kombinasi dari semikonduktor Bismut Telluride dan ini paling sering digunakan untuk termogandingan, semikonduktor yang sangatdoped, yang bererti bahawa kotoran tambahan ditambah untuk baik membuatkan kelebihan (N-jenis semikonduktor), atau kurangnya (semikonduktor jenis-p) elektron bebas. Termogandingan di TECs terbuat dari N-jenis dan potongan semikonduktor P-type terikat bersama. Kerana elemen peltier adalah pam haba aktif, mereka boleh digunakan untuk bahagian-bahagian sejuk di bawah suhu persekitaran - yang tidak mungkin menggunakan pendingin konvensional, atau bahkan paip panas Termoelektrik satu peringkat biasanya akan menghasilkan perbezaan suhu maksimum 70 C antara bahagian sejuk dan panas itu. Semakin banyak haba berpindah menggunakan termoelektrik, semakin kurang efisien ia menjadi, kerana TEC perlu menghilangkan kedua-dua haba bergerak, serta haba yang dijana hasil daripada penggunaan kuasa sendiri. Jumlah haba yang boleh diserap adalah berkadar dengan arus elektrik dan masa.
9 Q = PIt di mana P ialah Peltier pekali, I arus elektrik, dan t ialah masa. Peltier pekali bergantung kepada suhu dan daripada bahan pembuatan peltier. Dalam aplikasi penyejukan, termoelektrik mempunyai kira-kira 1 / 4th kecekapan berbanding cara konvensional (mereka menawarkan kira-kira 10-15% kecekapan Carnot peti sejuk kitaran ideal, berbanding dengan 40-60% yang dicapai oleh sistem kitaran mampatan konvensional (reverse system Rankine menggunakan mampatan / pengembangan). Oleh kerana kecekapan yang lebih rendah ini, penyejukan termoelektrik biasanya hanya digunakan dalam persekitaran di mana sifat keadaan pepejal (tiada bahagian yang bergerak, penyelenggaraan yang rendah, saiz yang kompak, dan orientasi tidak sensitif) kecekapan mengatasi tulen. Peltier (termoelektrik) prestasi sejuk adalah fungsi suhu ambien, penukar haba sampingan panas dan sejuk (haba sink) prestasi, beban haba, modul peltier (thermopile) geometri, peltier parameter elektrik. 2.4.1 Bahan Termoelektrik Berikut adalah syarat-syarat untuk bahan termoelektrik yang digunakan i. Sempit semikonduktor band-jurang kerana operasi suhu bilik. ii. unsur-unsur berat kerana mobiliti yang tinggi dan kekonduksian haba yang rendah. iii. sel unit yang besar, struktur kompleks. iv. Sangat anisotropic atau sangat simetri. v. komposisi kompleks.
10 Bahan termoelektrik biasa digunakan sebagai semi-konduktor termasuk telluride bismut, telluride plumbum, silicon germanium, dan alloy bismut-antimoni. Daripada jumlah ini telluride bismut adalah yang paling biasa digunakan. bahan-bahan berprestasi tinggi baru untuk penyejukan termoelektrik sedang giat dikaji. Rajah 2.2: Termoelektrik-12706 Termoelektrik beroperasi dengan kesan Peltier (yang juga pergi dengan nama yang lebih umum kesan termoelektrik). Peranti ini mempunyai kedua-dua pihak, dan apabila DC elektrik mengalir melalui peranti, ia membawa haba dari satu pihak kepada yang lain, sehingga satu pihak mendapat sejuk manakala yang lain menjadi lebih panas. Sisi "panas " dilampirkan kepada sink haba supaya ia kekal pada suhu persekitaran, dan di sebelah sejuk pergi di bawah suhu bilik. Dalam beberapa aplikasi, pelbagai penyejuk boleh disebarkan bersama-sama untuk suhu yang lebih rendah. Dua semikonduktor unik, satu jenis n dan satu jenis p, digunakan kerana mereka perlu mempunyai ketumpatan elektron yang berbeza. Semikonduktor diletakkan haba selari antara satu sama lain dan elektrik dalam siri dan kemudian menyertai dengan plat haba menjalankan pada setiap sisi. Apabila voltan dikenakan ke hujung bebas daripada dua semikonduktor terdapat aliran DC semasa seluruh persimpangan semikonduktor menyebabkan perbezaan suhu.
11 2.4.2 Kelebihan Termoelektrik Berikut adalah kelebihan penggunaan termoelektrik i. Tiada bahagian yang bergerak jadi penyelenggaraan diperlukan kurang kerap. ii. Tiada klorofluorokarbon (CFC). iii. Kawalan suhu ke dalam pecahan ijazah dapat dikekalkan. iv. bentuk fleksibel (faktor bentuk) khususnya, mereka boleh mempunyai saiz yang sangat kecil. v. Boleh digunakan dalam persekitaran yang lebih kecil atau lebih teruk daripada penyejukan konvensional. vi. sepanjang hayat, dengan masa min antara kegagalan (MTBF) melebihi 100,000 jam. vii. Dikawal melalui mengubah voltan input / semasa. 2.4.3 Kelemahan Termoelektrik Berikut adalah kelemahan dalam penggunaan termoelektrik i. Hanya jumlah yang terhad fluks haba adalah dapat dilesapkan. ii. Diturunkan kepada permohonan dengan fluks haba yang rendah. iii. Tidak cekap, dari segi pekali prestasi, kerana sistem pemampatan wap.
12 Sisi panas Sambungan Elektrik Sisi sejuk Sambungan antara Rajah 2.3 : Bahagian Dalam Termoelektrik 2.4.4 Spesifikasi prestasi termoelektrik Jadual di bawah menunjukkan spesifikasi prestasi termoelektrik Jadual 2.2: Jadual Prestasi Termoelektrik Bil Spesifikasi Min Max 1 Sisi bahagian suhu panas 25 C 50 C 2 Qmax (watts) 50 57 3 Delta Tmax ( C) 66 75 4 Imax (Amps) 6.4 6.4 5 Vmax (Volts) 14.4 16.4 6 Rintangan Modul (Ohms) 1.98 2.30
13 2.4.5 Pembinaan Termoelektrik Ukuran ketebalan komponen perlu di ambil kira di dalam pembinaan sesuatu produk bagi menjimatkan ruang. Berikut adalah ukuran ketebalan termoelektrik. THICKNESS Ceramic Material: Alumina (AlₐOₐ) Solder Construction: 138 C, Bismuth Tin (BiSn) Rajah 2.4: Ukuran Ketebalan Termoelektrik Berikut adalah ukuran pembinaan termoelektrik Jadual 2.3: Jadual Ukuran Ketebalan Termoelektrik Jenis A B C Tebal 40mm 40mm 4.9mm
14 2.4.6 Tip Pengendalian Termoelektrik Setiap komponen dan juga barangan elektrik mempunyai cara-cara penggunaan dan penyelenggaraan. Di bawah ini terdapat beberapa cara pengendalian termoelektrik. i. Suhu maksimum operasi 138 ii. Jangan melebihi Vmax dan Imax ketika operasi modul iii. Jangka hayat 200,000 jam iv. Kadar kegagalan pada ujian masa yang lama : 0.2 peratus 2.5 HEATSINK Heatsink adalah penukar haba pasif yang memindahkan haba yang dihasilkan oleh elektronik atau peranti mekanikal kepada medium cecair, udara sekitar atau penyejuk cecair, di mana ia hilang dari peranti, dengan itu membolehkan pengawalan suhu alat itu pada tahap yang optimum. Dalam komputer, singki haba digunakan untuk menyejukkan unit pemprosesan pusat atau pemproses grafik. Sinki haba digunakan dengan peranti semikonduktor yang berkuasa tinggi seperti transistor kuasa dan optoelektronik seperti laser dan diod pemancar cahaya (LED), di mana keupayaan pelesapan haba komponen itu sendiri tidak mencukupi untuk menyederhanakan suhu. Singki haba direka untuk memaksimumkan kawasan permukaan bersentuhan dengan medium penyejukan sekitarnya, seperti udara. halaju udara, pilihan bahan, reka bentuk penonjolan dan rawatan permukaan faktor-faktor yang memberi kesan kepada prestasi sink haba. Pelekat haba atau gris terma meningkatkan prestasi singki haba dengan mengisi jurang udara antara sink haba dan penyebar haba pada peranti. Singki haba biasanya diperbuat daripada tembaga atau aluminium. Tembaga digunakan kerana ia mempunyai ciri-ciri wajar untuk penukar haba haba yang cekap dan tahan lama.
15 Pertama sekali, tembaga adalah pengalir yang sangat baik haba. Ini bermakna bahawa kekonduksian haba yang tinggi tembaga membolehkan haba melaluinya dengan cepat. Aluminium digunakan dalam aplikasi di mana berat badan adalah satu kebimbangan besar. Contoh heatsink seperti rajah 2.5 di bawah: (a) (b) Rajah 2.5: Heatsink (a) dan (b) 2.5.2 Prinsip Pemindahan Haba Pemindahan sinki haba tenaga termal dari peranti suhu yang lebih tinggi kepada medium cecair suhu yang lebih rendah. Cecair medium terdapat di udara, tetapi juga boleh menjadi air, penyejuk atau minyak. Jika medium cecair adalah air, sinki haba sering dipanggil plat sejuk. Dalam termodinamik sinki haba adalah satu takungan haba yang boleh menyerap jumlah yang banyak tanpa haba ketara mengubah suhu. sinki haba praktikal untuk peranti elektronik mesti mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada persekitaran untuk memindahkan haba secara olakan, radiasi, dan pengaliran. Bekalan kuasa elektronik tidak 100% berkesan, jadi haba tambahan dihasilkan yang boleh memudaratkan fungsi peranti.
16 Oleh itu, sinki haba termasuk dalam reka bentuk untuk menyuraikan haba untuk meningkatkan penggunaan tenaga yang cekap. Untuk memahami prinsip sinki haba, mempertimbangkan undang-undang Fourier pengaliran haba. undang-undang Fourier pengaliran haba, dipermudahkan kepada bentuk satu dimensi dalam arah-x, menunjukkan bahawa apabila terdapat kecerunan suhu dalam badan, haba akan dipindahkan dari kawasan suhu yang lebih tinggi ke kawasan suhu yang lebih rendah. Kadar di mana haba dipindahkan melalui pengaliran, qk, adalah berkadar dengan produk kecerunan suhu dan luas keratan rentas di mana haba dipindahkan. Di mana, qk = Heat flux by conduction(w) k = Thermal Cunductivity (w/m.k) A = Heat transfer area(m²) dt = Temperature change dx = Position change Pertimbangkan sinki haba dalam saluran, di mana udara mengalir melalui salur. Adalah diandaikan bahawa asas sinki haba yang lebih tinggi dalam suhu daripada udara. Merujuk pemuliharaan tenaga, untuk keadaan yang mantap, dan undang-undang Newton penyejukan ke nodus suhu yang ditunjukkan dalam rajah memberikan yang berikut set persamaan.
17 Di mana, Cp = Heat Capasity T = Temperature T air,in=temperature Air in Q = Heat m = Mass flow rate T air,out=temperature Air out Menggunakan suhu udara min adalah satu andaian yang sah untuk sinki haba yang agak pendek. Apabila penukar haba padat dikira, suhu udara min logaritma digunakan. Simbol m adalah kadar aliran jisim udara di kg / s. Persamaan di atas menunjukkan bahawa apabila aliran udara melalui radiator berkurangan, ini menyebabkan peningkatan dalam suhu udara purata. Ini seterusnya meningkatkan suhu sink haba asas. Dan tambahan, rintangan haba sink haba juga akan meningkat. Keputusan akhirnya adalah suhu asas sink haba yang lebih tinggi. Peningkatan haba tenggelam rintangan haba dengan penurunan dalam kadar aliran akan ditunjukkan kemudian dalam artikel ini. Suhu udara masuk berkaitan dengan kukuh dengan suhu sink haba asas. Sebagai contoh, jika terdapat edaran semula udara pada sesuatu keluaran, suhu udara masuk tidak suhu udara persekitaran. Suhu udara masuk sink haba Oleh itu, adalah lebih tinggi, yang juga menghasilkan suhu asas sink haba yang lebih tinggi.
18 Jika tidak ada aliran udara di sekeliling sink haba, tenaga tidak boleh dipindahkan. Perolakan semulajadi memerlukan aliran bebas udara di atas sink haba. Jika sirip tidak sejajar menegak, atau jika sirip terlalu rapat untuk membolehkan aliran udara yang mencukupi di antara mereka, kecekapan sink haba akan merosot. Ianya digunakan untuk mengira persamaan yang mengawal dari pemuliharaan tenaga dan undang-undang Newton penyejukan. Purata saluran suhu udara Suhu asas sirip Menyerap sumber haba Q watt Suhu asas heat sink Purata suhu udara saluran Rajah 2.6: Lakaran sink haba dalam saluran
19 2.6 PITA ALUMINIUM Pita aluminium atau dipanggil duct tape di perbuat daripada getah pelekat dan disalut aluminium ringan di bahagian luarnya sama ada semulajadi ataupun sintetik. Ini membuatkan ia lebih berkesan dari pelekat lain kerana pada suhu tinggi ia tidak tertanggal. Sesetengah pelekat juga mempunyai kekuatan untuk digunakan pada suhu tinggi namun kebanyakannya tidak melekat dengan kuat di bawah sinaran UV. Pita aluminium ini boleh digunakan pada suhu 248 F ke -22 F dan boleh melekat dengan baik pada suhu 14 F ke 104 F. Rajah 2.7: Pita Aluminium
20 2.7 STYROFOAM Styrofoam adalah suatu bahan polystyrene foam. Bahan ini biasa dipakai untuk berbagai macam kraf dan bahan insulasi bangunan. Selain itu, Styrofoam sekarang banyak dikitar semula untuk menjadi kegunaan yang lain. Styrofoam hadir dalam bentuk yang berbeza iaitu bentuk kekacang, bulat bulat kecil, kotak dan blok. Kotak Styrofoam atau kotak penyejuk adalah merupakan kotak yang diperbuat dari polisterin yang sangat ringan tetapi kuat untuk pengiriman produk-produk pendingin seperti produk farmasi, hasil laut, makanan, minuman, ais dan lain-lain. Dengan menggunakan kotak ini ais dapat bertahan dalam masa yang lama kerana ia memerangkap udara sejuk yang terhasil dari ais tersebut. Rajah 2.8: Styrofoam
21 2.8 KIPAS Sebuah kipas komputer terdapat dimana-mana dalam sistem komputer, atau dilampirkan di dalam bekas komputer yang digunakan untuk penyejukan aktif, ia boleh merujuk kepada kipas yang menarik udara sejuk ke dalam bekas itu dari luar, mengeluarkan udara panas dari dalam, atau memindahkan udara di seluruh sink haba untuk menyejukkan komponen tertentu. Secara umumnya ini terdapat dalam bentuk paksi dan kadang-kadang emparan. Rajah 2.9: Kipas yang digunakan dalam rekabentuk 2.8.1 Kajian terhadap saiz dan spesifikasi kipas Saiz kipas yang dipakai hendaklah bersesuaian bagi saiz produk dan keluasan heatsink. Kipas merupakan agen penghembus utama angin atau haba ke sekeliling ruang. Jadi ia mestilah berupaya untuk menghembuskan angin yang sepatutnya. Haba panas atau sejuk yang dihasilkan oleh peltier dan akan diserap oleh heatsink kemudian akan dihembus oleh kipas pengudaraan.
22 Jadual di bawah menunjukkan spesifikasi kipas. Jadual 2.4:`Spesifikasi kipas RPM 160 160 140 Capacity (CFM) 147 171 156 Motor W 49 59 88 Motor Rating 12V 240V 220V Motor Type 4 pole induction 4 pole induction 4 pole induction Noise Level (db) 12 28 14 2.9 COOL BOX Cool Box adalah alat yang digunakan untuk menyimpan bahan makanan atau makanan segar, ia diggunakan untuk pindahan dari suatu tempat ke tempat lain, agar tetap segar sampai tempat tujuan. Cool Box terbuat dari bahan Polyethylene kualiti tinggi dan Polyurethene (PU) sebagai penahan udara dingin agar tidak keluar dari dalam dan menahan udara panas dari luar agar tidak masuk ke dalam. Cool Box diperbuat dengan menggunakan system moulding injection, sehingga tidak terdapat sambungan pada produk tersebut. Keuntungan lain dari system moulding injection adalah permukaan cool box halus dan memiliki ketebalan dinding yang rata dan kuat. Cool Box juga mempunyai 3 lapisan, iaitu lapisan luar, lapisan tengah dan lapisan dalam. Lapisan luar berfungsi sebagai cover atau pelindung, dimana terbuat dari HDPE kualiti tinggi untuk menahan hentakan dan radiasi sinar Ultra Violet.
23 Lapisan tengah terbuat dari PU kualiti tinggi, dimana PU sebagai penahan keluar masuk suhu panas/ dingin dari dalam ke luar dan sebaliknya. Lapisan dalam terbuat dari HDPE, dimana berfungsi sebagai pelindung PU yang tertanam di dalam, juga mengandung bahan anti lumut dengan permukaan yang licin. Rajah 2.10: Cool Box 2.10 KEPINGAN ALUMINIUM Aluminium adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai simbol Al dan nombor atom 13. Ia merupakan ahli kumpulan dalam unsur kimia yang bernama logam lemah dan mempunyai ciri keperakan dan mulur. Aluminium dijumpai terutamanya dalam bijih bauksit dan adalah terkenal kerana daya tahan pengoksidaannya (oleh sebab fenomena pempasifan) dan oleh sebab keringanannya. Aluminium digunakan dalam banyak industri untuk menghasilkan bermacam-macam keluaran kilang dan adalah sangat penting dalam ekonomi dunia. Komponen berstruktur yang diperbuat daripada aluminium dan aloi-aloinya adalah penting dalam industri aeroangkasa dan juga dalam kenderaan serta bangunan, di mana keringanan, ketahanan, dan kekuatan adalah diperlukan.
24 Di dalam projek ini kepingan aluminium digunakan sebagai rangka pemisah Styrofoam bagi mengekalkan bentuk dan suhu bagi kedua-dua ruangan panas dan sejuk. Kepingan aluminium ini juga dipilih kerana mempunyai permukaan yang licin dan sesuai untuk kekemasan. Rajah 2.11 : Kepingan Aluminium 2.11 WAYAR Wayar adalah satu silinder yang berbentuk sehelai rod logam yang fleksibel. Wayar digunakan untuk menanggung beban mekanikal atau elektrik dan isyarat telekomunikasi. Wayar biasanya dibentuk oleh lukisan logam melalui lubang mati atau menarik plat. Tolok dawai direka dalam pelbagai saiz standard, seperti yang dinyatakan dalam syarat-syarat beberapa tolok. Wayar jangka juga digunakan lebih longgar untuk merujuk kepada ikatan helai itu, seperti dalam "wire multistranded", yang lebih tepat diistilahkan sebagai tali dawai dalam mekanik, atau kabel dalam elektrik.
25 Wayar direka dalam teras pepejal, terkandas, atau bentuk sambungan. Walaupun biasanya bulat dalam keratan rentas, wayar boleh dibuat di dataran, heksagon, leper segi empat tepat, atau lain-lain keratan rentas, sama ada untuk tujuan hiasan, atau untuk tujuan teknikal seperti lingkaran tembaga dalam pembesar suara. Tidak semua logam dan logam aloi mempunyai sifat-sifat fizikal yang perlu untuk membuat wayar berguna. Logam seharusnya menjadi mulur dan kuat dalam ketegangan, kualiti di mana utiliti wayar terutamanya bergantung. Logam utama sesuai untuk wayar, memiliki kemuluran hampir sama, adalah platinum, perak, besi, tembaga, aluminium dan emas. Dengan rawatan yang teliti, wayar amat nipis boleh dihasilkan. Special purpose wire bagaimanapun dibuat daripada logam lain sperti wayar tungsten untuk mentol dan tiub vakum cahaya filamen kerana mempunyai suhu lebur yang tinggi. Wayar tembaga juga bersalut dengan logam lain, seperti timah, nikel, dan perak untuk mengendalikan suhu yang berbeza, menyediakan pelinciran, dan menyediakan pelucutan mudah penebat getah daripada tembaga. Rajah 2.12 : Wayar dua teras
26 2.12 SUIS Dalam bidang kejuruteraan elektrik, suis merupakan komponen elektrik yang boleh memutuskan arus litar elektrik, mengganggu seketika atau mengalihkan dari satu pengalir yang lain. Mekanisme suis boleh dikendalikan secara langsung oleh pengendali manusia untuk mengawal litar (contohnya, suis lampu atau butang keyboard), boleh dikendalikan oleh objek yang bergerak seperti suis pintu-dikendalikan, atau boleh dikendalikan oleh beberapa elemen penderiaan untuk tekanan, suhu atau aliran. Relay adalah suis yang dikendalikan oleh tenaga elektrik. Suis dibuat untuk mengendalikan pelbagai voltan dan arus, suis sangat besar boleh digunakan untuk mengasingkan litar voltan tinggi di pencawang elektrik. Bentuk yang paling biasa suis adalah alat elektromekanikal dikendalikan secara manual dengan satu atau lebih set komponen elektrik, yang disambungkan kepada litar luaran. Setiap set kenalan boleh menjadi salah satu daripada dua keadaan sama ada "tertutup" yang bermaksud sesentuh adalah menyentuh dan elektrik boleh mengalir di antara mereka, atau "terbuka", yang bermaksud kenalan diasingkan dan suis nonconducting. Mekanisme penggerak peralihan antara kedua-dua kutub (terbuka atau tertutup) boleh menjadi sama ada "toggle" (suis flip untuk berterusan "on" atau "off") atau "seketika" (tekan untuk "on" atau tolak-untuk " off ") jenis. Suis boleh terus dimanipulasi oleh manusia sebagai isyarat kawalan kepada sistem, seperti butang papan kekunci komputer, atau untuk mengawal aliran kuasa dalam litar, seperti suis lampu. Secara automatik suis dikendalikan boleh digunakan untuk mengawal pergerakan mesin, sebagai contoh, untuk menunjukkan bahawa pintu garaj telah mencapai kedudukan terbuka sepenuhnya atau alat mesin adalah dalam kedudukan untuk menerima bahan kerja lain. Suis boleh dikendalikan oleh pembolehubah proses seperti tekanan, suhu, aliran, arus, voltan, dan kuasa, yang bertindak sebagai sensor dalam proses dan digunakan untuk mengawal sistem secara automatik. Sebagai contoh, termostat suis suhu yang beroperasi digunakan untuk mengawal proses pemanasan.
27 Sebuah suis yang dikendalikan oleh satu lagi litar elektrik dipanggil geganti. Suis besar boleh dikendalikan dari jauh oleh mekanisme memandu motor. Sesetengah suis digunakan untuk mengasingkan kuasa elektrik daripada sistem, menyediakan titik yang boleh dilihat dengan pengasingan yang boleh padlocked jika perlu untuk menghalang operasi sengaja mesin semasa penyelenggaraan, atau untuk mengelakkan kejutan elektrik. Suis ideal tidak mempunyai kejatuhan voltan apabila ditutup, dan tidak mempunyai had ke atas voltan atau penarafan semasa. Ia akan mempunyai masa naik sifar dan masa jatuh semasa perubahan keadaan, dan akan mengubah keadaan tanpa "melantun" antara dalam dan di luar posisi. Suis praktikal jatuh pendek ideal ini; mereka mempunyai rintangan, had ke atas arus dan voltan yang boleh dikendalikan, terhingga masa pensuisan, dan lain-lain suis ideal sering digunakan dalam analisis litar kerana ia dapat memudahkan sistem persamaan yang perlu diselesaikan, tetapi ini boleh membawa kepada satu penyelesaian yang kurang tepat. rawatan teori kesan harta bukan ideal diperlukan dalam reka bentuk rangkaian yang besar suis, sebagai contoh yang digunakan dalam pertukaran telefon. (a) (b) Rajah 2.13 : Suis Mikro (a) dan Suis Tekan Tutup (b)
28 2.13 KESIMPULAN Daripada kajian literatur yang telah dijalankan, kekurangan dan kelemahan yang terdapat di dalam rekabentuk awal telah dikenalpasti. Selain itu, pengetahuan asas tentang prinsip pengoperasian peltier dan komponen-komponen asas yang terlibat dalam sistem ini juga diketahui. Melalui kajian ini jugsa, dapat memberikan maklumat yang paling penting dalam perlaksanaan projek iaitu teori dan analisi pensaizan komponen bagi rekabentuk alat peyimpan ini. Menerusi rekabentuk semula ini, sasaran yang hendak dicapai adalah suhu dalaman produk ini dapat kekal ke tahap stabil untuk kebaikan kualiti barang didalamnya.
29 BAB 3 METODOLOGI 3.1 PENGENALAN Metodologi merupakan satu kaedah pembangunan yang mempunyai penerangan sistematik berkenaan aliran aktiviti-aktiviti yang diperlukan untuk menyelesaikan sesuatu masalah. Pemilihan metodologi dalam pembangunan projek merupakan aspek terpenting bagi memastikan projek yang akan dibangunkan dapat dilaksanakan mengikut langkah secara tersusun dan sistematik. Untuk memudahkan pemahaman dan perlaksanaannya, metodologi projek telah ditunjukkan dalam bentuk carta alir. Bab Ini turut menjelaskan prosedur yang akan dibuat bagi memudahkan ujikaji. Selain itu, turut dimuatkan juga penerangan ringkas tentang proses dan konsep-konsep rekabentuk serta pendekatan yang digunakan dalam membuat analisis kejuruteraan.
30 3.2 CARTA ALIR PERLAKSANAAN PROJEK Mula Keperluan kepada rekabentuk Peti Penghantaran Dwisuhu Penakrifan dan analisis masalah rekabentuk Kajian maklumat spesifikasi rekabentuk Rekabentuk konsep Penilaian dan pemilihan konsep Analisis dan pemilihan konsep Lukisan terperinci dan anggaran kos Tidak Ujian prestasi dan penghasilan akhir Ya Tamat Rajah 3.1: Carta alir proses rekabentuk