Pernahkah Anda merasa tidak nyaman ketika berada di dalam kabin kendaraan, entah karena terlalu panas atau justru terlalu lembap? Nyatanya, pengaturan suhu dan kelembaban udara di dalam kabin memegang peran penting dalam menunjang kenyamanan berkendara. Hal ini menjadi latar belakang dari pengembangan sistem kendali otomatis suhu dan kelembaban berbasis mikrokontroler yang saya dan tim rancang dalam sebuah simulasi ruang kabin kendaraan.
Sistem yang Dirancang untuk Nyaman
Sistem ini dirancang dengan lima komponen utama: input sensor, pengontrol (mikrokontroler), aktuator (seperti kipas dan heater), sistem umpan balik, dan tentu saja, hasil akhirnya yaitu suhu dan kelembaban yang nyaman. Sistem ini bekerja secara otomatis, sehingga tidak memerlukan pengaturan manual terus-menerus.
Untuk mengontrol suhu, kami menggunakan sistem tertutup (closed-loop) dengan sensor suhu digital sebagai umpan balik. Komponen yang digunakan antara lain: heater, kipas kondensor, kipas evaporator, katup ekspansi, dan kompresor. Sementara untuk mengatur kelembaban, kami menggunakan pemanas dan penyemprot air, serta sensor kelembaban sebagai kendali umpan balik.
Simulasi di Ruang Kabin
Eksperimen dilakukan dalam ruang simulasi berukuran 1,5 × 1,5 × 3 meter. Di dalamnya, kami pasang sensor suhu dan kelembaban yang diletakkan berdekatan dengan evaporator. Modul kendali elektronik (ECM) menjadi otak sistem ini. ECM menerima data dari sensor dan mengatur peralatan seperti penyemprot air, heater, kipas-kipas, hingga kopling magnet kompresor, sesuai kebutuhan suhu dan kelembaban ruang.
Dalam pengujian, suhu ruangan yang semula 31°C berhasil diturunkan secara otomatis ke kisaran 21–23°C dalam waktu kurang dari 21 menit. Sebaliknya, ketika suhu sangat rendah (17°C), sistem secara otomatis mengaktifkan heater untuk menaikkan suhu ke titik kenyamanan.
Algoritma yang Bekerja Cerdas
Algoritma yang digunakan dirancang untuk menyesuaikan diri terhadap kondisi lingkungan. Misalnya, saat suhu turun di bawah 16°C, heater otomatis menyala. Di kisaran 17–20°C, sistem mengatur kipas dan katup ekspansi agar bekerja pelan. Saat suhu melonjak hingga di atas 36°C, kipas bekerja di kecepatan maksimum, katup ekspansi terbuka penuh, dan kompresor aktif sepenuhnya.
Hal serupa berlaku untuk kelembaban udara. Ketika kelembaban melebihi 80%, heater akan menyala untuk menghilangkan uap air. Namun jika kelembaban terlalu rendah (di bawah 39%), penyemprot air akan mengeluarkan kabut halus agar kelembaban meningkat. Rentang idealnya tetap dijaga antara 40–60%.