ITS Undergraduate 19285 Presentation 4561143

8/20/2019 ITS Undergraduate 19285 Presentation 4561143

1/17

PENGATURAN LAJU KAVITASI ULTRASONIK

UNTUK MENGATUR KELEMBABAN RUANGAN BERBASIS PID

Ultrason ic Cavitat ion Rate Sett ings to

Ad just Indo or Hum idi ty Based On PID

Monika Putri Dewi

2207100143

Pembimbing:

1. Dr. Muhammad Rivai S.T., M.T.

2. Ir. Harris Pirngadi, M.T.


2/17

KUALITAS UDARA DALAM RUANGAN

Parameter Kualitas Udara:

Kelembapan

Suhu ruangan

Polutan

Pollen

Bakteri dan Spora

Pengaruh Kualitas Udara:

Kenyamanan lingkungan

Kesehatan penghuni

Produktivitas kerja penghuni


3/17

MEMPERBAIKI KUALITAS UDARA RUANGAN

Suhu

Air Conditioner

Heater

Kelembaban

Humidifier

Exhaust Fan

Polutan, Pollen, Bakteri dan Jamur Ionizer

Ozonizer


4/17

PERUMUSAN M ASALAH

a. Mengambil data suhu dan kelembaban ruangan

secara digital dengan sensor SHT11 yangmenggunakan koneksi two-wire

b. Menentukan daya yang tepat untuk menghasilkanlaju kavitasi yang cocok dari aktuator untuk kondisi

suhu dan kelembaban di dalam ruangan bersuhukamar yaitu sekitar 25ºC

c. Mengatur daya aktuator pengkavitasi air minummineral “Aqua” yang memanfaatkan pemancarultrasonik dengan kontroler PID

d. Membuat pembangkit tegangan DC yang dapatdiatur hingga 24 Volt yang memiliki daya hingga 12Watt dengan digital to analog converter untuksupply aktuator “Kris” Ultrasonic Aroma Diffuser .


5/17

TUJUAN TUGAS AKHIR INI

Perbaikan kualitas udara dengan pengaturan

kelembaban ruangan yang ideal sesuai dengan

kebutuhan manusia.

Agar respon lebih tepat maka diperlukan metode PID

dalam mengatur daya transmitter ultrasonik untuk

menyesuaikan laju kavitasi dengan kelembabandan suhu ruangan saat itu.


6/17

METODOLOGI

Studi literatur (Jurnal, Datasheet, Textbook)

Prinsip dasar kelembaban udara Prinsip dasar ultrasonik

Prinsip dasar kavitasi

Prinsip kerja aktuator “Kris” Ultrasonic Aroma Diffuser

Prinsip kerja sensor suhu dan kelembaban SHT11

Prinsip kerja mikrokontroler ATmega16a

Prinsip kerja digital to analog converter Prinsip kerja pulse width modulator

Prinsip kerja kontroler PID

Pengumpulan data (Daya Transduser Ultrasonik)

Perancangan sistem Hardware (sensor, mikrokontroler, LCD, exhaust fan, aktuator

pengavitasi ultrasonik, DAC, driver PWM, supply daya) Software (pengolahan data, kontrol PID, penampilan data, interaksi

dengan transduser ultrasonik dan exhaust fan)

Pengujian alat dan analisa data(sistem sensor, mikrokontroler, display, transduser)

Penyusunan laporan tugas akhir


7/17

RELEVANSI

Diharapkan akan memberikan manfaat pada pengguna

sistem penyejuk ruangan dengan membantu mengatur

kelembaban ruangan secara otomatis

Manfaat aplikasi pengembangan rancangan adalah

tingkat kelembaban udara ruangan dapat terjaga

sehingga seseorang yang berada dalam ruangandiharapkan akan merasa nyaman dan sejuk.

Diharapkan dapat dilakukan pengaturan daya yang

tepat agar didapatkan laju penguapan sesuai dengan

yang diinginkan pengguna dan pembuat digitalhumidifier


8/17

KELEMBABAN

Jumlah uap air di udara

Udara lembab (humid air ) ≠ "udara basah" (moist air )

melainkan campuran uap air dan unsur-unsur lain dari

udara, dan kelembaban didefinisikan dalam hal kadar

air campuran ini, yang disebut kelembaban absolut.

Kelembaban relatif yang tinggi mengurangi efektivitas

berkeringat dalam pendinginan tubuh dengan

mengurangi laju penguapan air dari kulit.


9/17

KELEMBABAN MUTLAK (ABSOLUT)

Kelembaban mutlak berdasarkan panas adalah massa

air dalam satuan volume udara. Unit paling umum adalah gram per meter kubik,

meskipun setiap unit massa dan setiap satuan volumedapat digunakan.

Kelembaban mutlak berdasarkan volume adalah massauap air terlarut, mw , per meter kubik dari total udaralembab, V net.

Absolute Humidity …………….(1)

Kelembaban mutlak berkisar dari 0 gram per meter

kubik di udara kering sampai 30 gram per meter kubik(0,03 ons per kaki kubik) ketika uap jenuh pada 30°C

Kelembaban absolut berubah seiring denganperubahan tekanan udara

Grafik kelembaban dalam g/kg atau kg/kg


10/17

KELEMBABAN RELATIF

Rasio dari tekanan parsial uap air (campuran gas udara dan

uap air) dengan tekanan uap air jenuh pada suhu tertentu. Jumlah uap air di udara pada temperatur tertentu

dibandingkan dengan uap air maksimum udara bisa

menahan tanpa kondensasi, pada suhu tertentu.

Kelembaban relatif dinyatakan sebagai persentase dandihitung dengan cara berikut:

………………………………(2)

Dimana

p(H 2 O) = tekanan parsial uap air dalam campuran gas

p*(H 2 O) = saturasi uap tekanan air pada suhu campuran gas

Φ = campuran gas kelembaban relatif sedang dipertimbangkan


11/17

PENGUKURAN KELEMBABAN

Perangkat pengukur kelembaban disebut

hygrometer atau psychrometer

Humidistat digunakan untuk mengatur kelembaban

gedung dengan dehumidifier

Pengukuran kelembaban berhubungan dengan

termometer dan termostat untuk kontrol suhu

Jarak jauh satelit


12/17

KENYAMANAN M ANUSIA Amerika Serikat Environmental Protection Agency mengutip Standar

ASHRAE 55-1992, Kondisi Lingkungan termal untuk Hunian Manusia,

yang merekomendasikan menjaga kelembaban relatif antara 30 dan60%.

Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 261 Tahun 1998 Tanggal 27Februari 1998 merekomendasikan kelembaban relatif 40% sampai60%

Manusia mengontrol suhu tubuh mereka terutama oleh berkeringat dan

menggigil Pada kelembaban tinggi, berkeringat kurang efektif, dan kita merasa

hangat

Kelembaban terlalu tinggi kesulitan bernapas, kecemasan

Pada kelembaban rendah, risiko peningkatan perdarahan dari hidung,terutama selama musim dingin

Penyejuk udara bekerja dengan mengurangi kelembaban di musimpanas

Di musim dingin, pemanas udara dapat menurunkan kelembabandalam ruangan di bawah 30%, menyebabkan ketidaknyamanan sepertikulit kering dan tingkat rasa haus berlebihan kelembaban relatif.


13/17

K AVITASI

Pembentukan dan ledakan cepat dari rongga dalam

cairan – yaitu zona bebas-cairan yang kecil

(gelembung) – yang merupakan akibat dari gaya

yang bekerja pada cairan

Biasanya terjadi bila cairan dikenai perubahan

tekanan yang cepat yang menyebabkanpembentukan rongga yang tekanannya relatif

rendah

Proses fisiknya mirip dengan pendidihan


14/17

K AVITASI VS MENDIDIH

Perbedaannya adalah jalur termodinamika yang

mendahului pembentukan uap

Mendidih tekanan uap lokal dari cairan naik di

atas sekitarnya dan hadir energi yang cukup untuk

menyebabkan perubahan fase gas

Kavitasi tekanan uap lokal turun cukup jauh di

bawah tekanan uap jenuh, nilai diberikan oleh

kekuatan tarik cairan pada suhu tertentu


15/17

R ANCANG BANGUN ALAT

Sensor suhu dan

kelembaban digitalSHT 11

Sistem minimum

mikrokontroler

AVR

Exhaust FanExhaust Fan

Uap air hasil

kavitasi

LCD

Digital to

analog

converter

Aktuator

UAD Kris

Driver Pulse

Width

Modulator


16/17

SENSOR SUHU DAN KELEMBABAN SHT 11

Sensor SHT 11 tergolong dalam digital capasitive

humidity sensor . Tipe SHT adalah chip tunggal modul multi sensor -

kelembaban relative dan suhu- yang memiliki sebuahoutput terkalibrasi.

Penerapan proses CMOS industri dengan mikro-mesin

yang telah dipatenkan (teknologi CMOSensÆ)menjamin kehandalan tertinggi dan stabilitas jangkapanjang yang sangat baik.

Perangkat ini mencakup elemen pendeteksi dari polimerkapasitif untuk kelembaban relative dan sebuah sensor

suhu celah pita. Keduanya digabungkan dengan sempurna ke analog to

digital converter 14-bit dan rangkaian antarmuka padachip yang sama.


17/17

PROTOKOL DAN SEKUENS PENGUKURAN SHT 11

ITS Undergraduate 19285 Presentation 4561143

Documents

Transcript of ITS Undergraduate 19285 Presentation 4561143