Penuaian tenaga sentiasa menjadi satu aspek utama untuk kualiti kehidupan manusia yang lebih baik. Keprihatinan terhadap kepupusan sumber tenaga tidak dapat diperbaharui akan menjadi realiti dalam masa beberapa dekad. Penyelidik sentiasa berusaha untuk mencari tenaga alternatif untuk menggantikan sumber yang sedang berkurang. Titisan hujan merupakan salah satu daripada alternatif tersebut. Bidang kajian ini ialah satu topik penyelidikan yang agak baru. Dengan menggunakan piezoelektrik dan mendedahkan ia secara langsung kepada titisan hujan, tenaga mekanikal yang diterima daripada titisan hujan dapat ditukarkan kepada tenaga elektrik. Sasaran projek ini ialah untuk mengubah tenaga tersebut kepada tenaga yang boleh digunakan bagi operasi alat elektronik. Projek ini bermula dengan memahami elemen asas yang ada dalam litar penuaian tenaga dan perbezaan konfigurasi dengan piezoelektrik. Kemudian, litar itu direka bentuk dengan LTC3588 cip bersepadu sebagai komponen utama. Seterusnya, litar itu disimulasi dengan LTspice, dengan menggunakan sumber kuasa dan simulasi keluaran piezoelektrik. Litar itu juga diuji dengan penjana audio dan piezoelektrik. Akhirnya, sistem itu didedahkan kepada hujan bagi analisa pengesahan. Berdasarkan keputusan eksperimen, sistem tersebut berjaya menjana tenaga daripada titisan hujan. Namun begitu, sistem tersebut tidak mampu menyimpan tenaga yang dijana secara efisien. Limitasi sistem itu sebagai penuai tenaga adalah berpunca daripada bahan piezoelektrik yang digunakan. Piezoelektrik tersebut mampu menjana kuasa keluaran dalam julat 8 µW hingga 10 µW. Kuasa keluaran maksimum LDT0 Solid State Sensor ialah 8.12 µW manakala Mini Sense 100 Sensor berjaya menjana kuasa keluaran maksimum 9.30 µW. Berdasarkan penemuan kajian ini, telah menunjukkan titisan hujan berpotensi untuk menjadi salah satu sumber tenaga. Walaupun ia menghasilkan tenaga yang minima. Oleh itu, kajian yang lebih mendalam terhadap bahan piezoelektrik adalah diperlukan untuk meningkatkan efisiensi proses penuaian tenaga tersebut.
___________________________________________________________________________________
Energy harvesting has always been a major aspect to a better living quality of humans. The concern of the depletion of non-renewable energy sources will come true in only decades of time. Researchers are relentlessly finding alternative energy to substitute the diminishing sources. Raindrop energy is one of them. This field of study is a relatively new territory. By utilizing piezoelectric and exposing it directly to the raindrops, the mechanical energy received from the droplets will be converted to electrical energy. The goal of this project is to transform the signals into usable energy that can operate electronic devices. The project starts by understanding the fundamental elements of an energy harvesting circuit and the different configurations of piezoelectric. The circuit is designed with LTC3588 integrated chip as the core component. Then, the circuit is simulated with LTspice, by using virtual power source and simulated piezoelectric output. After that, the circuit is tested with audio generator and piezoelectric. Finally the system is exposed to the rain for validation analysis. Based on the experimental results, the system managed to generate energy from the raindrops. However, the system is unable to store the generated energy efficiently. The system limitation as an energy harvester roots from the piezoelectric material used. It generates only a small power output in the range of 8 µW to 10 µW. The LDT0 Solid State Sensor is recorded to have a maximum power output of 8.12 µW, while the Mini Sense 100 Sensor provides a maximum power output of 9.30 µW. Based on the report findings, results showed that the raindrops can be a potential energy source. Although it produced a small amount of energy, further research which includes the study on piezoelectric material is needed to optimize the overall energy harvesting process.
Development of an interface circuit for raindrop energy harvesting_Ooi Shinn Woei_E3_2014_NI