Konveksi adalah proses perpindahan kalor dari satu bagian fluida kebagian lain fluida oleh pergerakan fluida itu sendiri. konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis dan konveksi hanya terjadi pada zat cair dan gas. Untuk menyelidiki perpindahan kalor secara mengalir , digunakan alat konveksi air dan alat konveksi udaraKonveksi paksa adalah konveksi yang terjadi dengan sengaja (dipaksakan), contoh: pada sistem pendingin mesin mobil. Peristiwa konveksi dapat dijumpai pada contoh berikut: (1).Lampu minyak dan sirkulasi udara diruang tamu(2).Cerobong asap pabrik dan cerobong asap dapur(3). Terjadinya angin darat maupun angin laut

Konveksi Paksa

Pada bend a padat perpindahan kalor yang terjadi pasti berupa konduksi, sedangkan pada fluidaperpindahan kalor dapat berupa konduksi ataupun konveksi tergantung ada-tidaknya gerakan fluida.Jika tidak terdapat gerakan fluida maka yang terjadi adalah proses perpindahan kalor konduksi,sedangkan jika terdapat gerakan fluida maka dikatakan terjadi proses perpindahan kalor konveksi.Berdasarkan sumber gerakan fluida konveksi dibagi lagi menjadi konveksi paksa dan konveksi bebas.Konveksi paksa terjadi jika gerakan fluida disebabkan oleh suatu sumber gerak eksternal, misalnyapompa, fan, atau juga angin. Pada konveksi bebas gerakan fluida disebabkan oleh perbedaan bobotmolekul fluida akibat perbedaan temperatur. Molekul fluida yang lebih tinggi temperaturnyamempunyai bobot lebih ringan sehingga akan cenderung naik, dan digantikan oleh molekul fluidalainnya yang bertemperatur lebih rendah dan tentunya bobot yang lebih berat. Gambar 5-1menunjukkan perpindahan kalor yang dapat terjadi dari suatu permukaan yang panas ke udarasekitarnya

Gambar 5-1 Perpindahan kalor yang mungkin terjadi dari permukaan panas ke udara sekitarnya

Secara umum aliran fluida dapat diklasifikasikan sebagai aliran eksternal dan aliran internal. Aliraneksternal terjadi saat fluida mengenai suatu permukaan benda. Contohnya adalah aliran fluida melintasiplat atau melintang pipa. Aliran internal adalah aliran fluida yang dibatasi oleh permukaan zat padat,misalnya aliran dalam pipa. Perbedaan antara aliran eksternal dan aliran internal pada suatu pipaditunjukkan pada Gambar 5-2

Gambar 5-2 Aliran eksternal udara dan aliran internal air pada suatu pipa

Sistem pendinginan sangat dibutuhkan di bidang pertanian. Sistem pendingin saat ini masih banyak yang menggunakan bahan yang dapat mencemarilingkungan.Misalnya penggunaan gas Freon. Penggunaan Freon dapat digantimenggunakan termoelektrik.Termoelektrik adalah sebuah piranti penghasil dinginyang lebih ramah lingkungan. Proses pendinginan dapat terjadi dengan tiga carayaitu konveksi, konduksi, dan radiasi. Pada penelitian ini proses pendinginannyadengan metode konveksi menggunakan fluida air. Aliran tersebut dibantu denganpompa atau terjadi secara konveksi paksa. Penelitian ini bertujuan untuk 1)mendapatkan rancangan system pendingin termoelektrik secara konveksi paksa, 2)mengetahui karakteristik dan proses pendinginan dalam rancangan tersebut, 3)

mengetahui efisiensi dari sistem pendingin tersebut.Penelitian dilakukan di laboratorium Mekanisasi Pertanian UniversitasJenderal Soedirman. Penelitian meliputi perancangan, pembuatan, dan ujiperformansi alat. Bagian-bagian utama alat pendingin terdiri atas: sistempendingin, penyalur dingin, ruang pendingin, pembuang panas, catu daya.Variabel yang diukur meliputi suhu pada ruang pendingin, suhu heat sink, arustermoelektrik, dan tegangan termoelektrik. Suhu diukur tiap 5 menit selama 2,5jam. Variabel yang dihitung meliputi penentuan jenis aliran, koefisien pindahpanas konveksi, laju pindah panas konveksi, dan efisiensi termal.Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis aliran yang terjadi di dalampipa adalah aliran turbulen, dimana angka Reynold (Re) yang dihitung lebih dari40000. Hasil perhitungan koefisien pindah panas konveksi menunjukkan bahwaharga koefisien pindah panasnya termasuk dalam daerah pengembunan. Hasilperhitungan perpindahan panas untuk 1 termoelektrik 20634,92 W, 2termoelektrik 23388,29 W, 3 termoelektrik 20572,66 W, dan 4 termoelektrik25470,11 W. Semakin banyak jumlah termoelektrik yang digunakan semakinbesar kapasitas pendinginan, tetapi nilai efisiensi semakin rendah. Suhu yangmampu dicapai untuk 1, 2, 3, dan 4 termoelektrik berturut-turut adalah 21,3 oC,14,4 oC, 13,8 oC, dan 12,5 oC. Efisiensi alat untuk 1, 2, 3, dan 4 termolektrikberturut-turut adalah 0,06 %, 0,057 %, 0,035 %, dan 0,031 %.