Umsida.ac.id – Freon, sebagai bahan utama sistem pendingin pada mobil konvensional, selama ini digunakan luas di industri otomotif. Namun, zat ini diketahui memberikan dampak negatif terhadap lingkungan karena kontribusinya terhadap pemanasan global dan kerusakan lapisan ozon.
Dalam menghadapi tantangan tersebut, sekelompok peneliti dari Universitas Muhammadiyah Sidoarjo (Umsida), yaitu Dr Ir Jamaaluddin MM, Ir Dwi Hadidjaja Rasjid Saputra MT dan Ahmad Bahruddin, mengembangkan sebuah sistem pendingin mobil alternatif yang tidak menggunakan freon, melainkan teknologi berbasis elemen Peltier, dan dapat dikontrol melalui aplikasi Android.
Penelitian ini dipublikasikan dalam Jurnal CYCLOTRON Vol. 2 No. 1 Tahun 2019 dan menjadi salah satu bentuk kontribusi ilmiah terhadap pengembangan teknologi transportasi yang lebih ramah lingkungan, hemat energi, dan aplikatif.
Permasalahan Freon dalam Sistem AC Konvensional
Penggunaan freon dalam sistem AC kendaraan dinilai tidak lagi relevan dengan upaya global untuk menjaga kelestarian lingkungan. Freon merupakan senyawa CFC (chlorofluorocarbon) yang bila dilepaskan ke udara dapat merusak lapisan ozon dan memperburuk efek rumah kaca.
Selain itu, pengolahan freon memerlukan sistem yang kompleks, tidak ramah terhadap pemakaian energi yang efisien, serta memiliki biaya produksi yang cukup tinggi.
Berdasarkan permasalahan ini, muncul kebutuhan akan sistem pendingin yang lebih efisien, bebas bahan kimia berbahaya, dan mudah diaplikasikan. Di sinilah elemen Peltier menjadi opsi menarik karena mampu menghasilkan efek pendinginan secara instan ketika dialiri listrik.
Prinsip Kerja Elemen Peltier untuk Pendinginan
Elemen Peltier bekerja dengan prinsip efek termolektrik, yaitu ketika arus listrik dialirkan, satu sisi dari modul Peltier menjadi dingin sementara sisi lainnya menjadi panas. Prinsip ini dimanfaatkan dalam sistem pendingin alternatif yang dikembangkan dalam penelitian ini.
Untuk dapat mengatur sistem pendingin secara otomatis dan praktis, digunakan mikrokontroler Arduino Nano yang diprogram untuk menerima perintah dari aplikasi Android melalui modul Bluetooth HC-05. Suhu aktual dalam ruangan kendaraan dideteksi menggunakan sensor suhu LM35, yang kemudian dibandingkan dengan suhu yang diinginkan pengguna. Jika suhu aktual lebih tinggi dari suhu target, sistem akan menyalakan elemen Peltier dan kipas pendingin menggunakan relay sebagai saklar otomatis.
Baca juga: Bantu Wujudkan Pengelolaan Keuangan Sekolah, 3 Dosen Umsida Gelar Pendampingan Ini
Integrasi Sistem dan Aplikasi Android
Salah satu keunggulan dari sistem ini adalah kemampuan kendali jarak jauh yang dapat dilakukan melalui aplikasi Android. Aplikasi ini memungkinkan pengguna untuk mengatur suhu yang diinginkan dalam kendaraan hanya dengan beberapa klik di smartphone. Perintah dari aplikasi diterima oleh Bluetooth HC-05, kemudian diproses oleh Arduino Nano, yang mengatur nyala dan mati dari elemen Peltier serta kipas pendingin secara otomatis.
Dengan fitur ini, sistem tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga memberikan kemudahan dan fleksibilitas bagi pengguna kendaraan. Sistem juga dapat disesuaikan untuk bekerja secara otomatis tanpa perlu intervensi manual selama kendaraan digunakan.
Hasil Uji Coba dan Evaluasi Sistem
Dalam proses pengujian, beberapa parameter dievaluasi untuk memastikan bahwa sistem dapat bekerja secara efisien:
- Sensor LM35 berhasil mendeteksi suhu dengan ketelitian tinggi. Sensor ini digunakan untuk membaca suhu di dalam ruangan miniatur mobil dan mengirimkannya ke Arduino.
- Arduino Nano bekerja secara stabil dan mampu mengeksekusi perintah sesuai logika pemrograman. Semua output digital menunjukkan kinerja sesuai dengan spesifikasi.
- Modul Bluetooth HC-05 memiliki jangkauan efektif hingga 14 meter, cukup untuk ruang lingkup mobil pribadi. Modul ini menjadi penghubung antara smartphone dan sistem pendingin.
- Elemen Peltier mampu menurunkan suhu dalam ruang miniatur dari 40°C menjadi 27,9°C dalam waktu sekitar 15 menit. Ini membuktikan bahwa meskipun ukurannya kecil, Peltier tetap mampu menghasilkan pendinginan signifikan.
- Kipas pendingin berfungsi menjaga suhu sisi panas dari Peltier agar tidak terlalu tinggi dan menjaga stabilitas sistem.
Keseluruhan sistem bekerja secara otomatis sesuai perintah pengguna dan parameter suhu. Ketika suhu ruangan sudah mencapai suhu yang diatur, sistem akan otomatis berhenti untuk menghemat energi.
Baca juga: 2 Hubungan Erat Puasa Ramadan dan Idul Fitri
Efisiensi Energi dan Dampak Lingkungan
Penggunaan elemen Peltier sebagai pengganti freon bukan hanya memberikan solusi terhadap masalah lingkungan, tetapi juga membuka peluang baru dalam efisiensi penggunaan energi. Elemen ini bekerja pada tegangan rendah dan konsumsi daya yang relatif kecil dibandingkan kompresor AC mobil.
Dengan tidak menggunakan komponen bergerak seperti kompresor dan tidak membutuhkan zat pendingin kimia, sistem ini dinilai lebih aman, bebas risiko kebocoran freon, dan tidak membutuhkan perawatan rumit. Ini sangat menguntungkan bagi pengguna kendaraan dalam jangka panjang.
Implikasi Teknologi untuk Mobil Masa Depan
Penelitian ini memberikan gambaran nyata bagaimana teknologi sederhana seperti Arduino dan elemen Peltier dapat digunakan untuk menciptakan solusi nyata di dunia otomotif. Sistem pendingin ini dapat menjadi alternatif teknologi yang layak dikembangkan lebih lanjut, terutama untuk mobil listrik, kendaraan kecil, atau pendingin tambahan pada sistem sirkulasi udara mobil.
Selain itu, sistem ini berpotensi untuk diterapkan pada ruang terbatas lainnya seperti kabin alat berat, kontainer makanan portabel, atau perangkat pendingin mini yang hemat daya dan tidak menimbulkan polusi.
Sumber: Jurnal “Sistem Kontrol Pendingin Mobil Ramah Lingkungan Berbasis Android”
Penulis: Uba
Editor: Rani Syahda
