PEMANAS AIR OTOMATIS DENGAN SISTEM KERJA ELEKTRONIK

A. Latar Belakang Masalah
Kesehatan merupakan salah satu aspek penting dalam kehidupan. Tanpa kesehatan, kita tidak dapat melakukan aktivitas sehari-hari. Suhu lingkungan yang kurang kondusif terkadang sangat mempengaruhi kesehatan seseorang. Tak jarang seseorang menderita penyakit flu akibat suhu yang dingin. Apalagi kalau harus mandi menggunakan air yang terlalu dingin, hal ini akan memperburuk kondisi tubuh. Untuk itu kita perlu memakai air hangat untuk mandi, yang umumnya kita harus memasak air terlebih dahulu . Cara ini selain merepotkan, juga membutuhkan waktu yang tidak sedikit. Masalah lain yang sering timbul adalah saat kita lupa mematikan pompa air. Air akan tumpah dan terbuang sia-sia. Hal ini termasuk pemborosan energi. Padahal seperti yang kita ketahui saat ini sedang terjadi krisis energi.
Untuk itu peneliti mencoba mencari solutif alternatif untuk mengatasi masalah ini. Di Kecamatan Sambit yang masih termasuk daerah yang bersuhu cukup dingin, peneliti mencoba membuat alat yang secara otomatis dapat bekerja untuk mengatasi kedua permasalahan tadi. Akhirnya kami berhasil membuat teknologi tepat guna dan kami beri nama “ PEMANAS AIR OTOMATIS DENGAN SISTEM KERJA ELEKTRONIK ”.
B. Alat dan bahan yang diperlukan
Alat-alat yang diperlukan dalam pembuatan rancang bangun adalah sebagai berikut :
Tabel 1
Alat-Alat Yang Digunakan Dalam Pembuatan Rancang Bangun Percobaan
No. Alat-Alat Satuan
1.Transformator step-down 500 mA 1 Unit
2.Dioda-Silikon 1N4002. 4 Unit
3.Electrolit-Condensator 3200uF / 16 V 1 Unit
4.IC-Regulator 7812 1 Unit
5.Resistor 1K Ohm 6 Unit
6.Variable-Resistor 2 unit
7. Transistor BD139 4 unit
8.SCR FIR3D 2 unit
9.Relay 2 unit
10.Dioda-LED 4 unit
11.Water-Pump 1 unit
12.Heater 1 unit
13.Saklar 1 unit

C. Rancangan percobaan

Adapun skema rangkaian elektronik rancangan percobaan kami adalah sebagai berikut :
Bagi yang berminat mengenai rancangan penuh, silahkan kirim e-mail ke maniakzgame@yahoo.co.uk









• Adapun flowchart rangkaian elektronik rancangan percobaan kami adalah sebagai berikut :

Bagi yang berminat mengenai rancangan penuh, silahkan kirim e-mail










• Adapun rangkaian elektronik rancangan percobaan kami adalah sebagai berikut :



Bagi yang berminat mengenai rancangan penuh, silahkan kirim e-mail












• Adapun fungsi masing komponen pada rangkaian elektronik rancangan percobaan kami adalah sebagai berikut :

1. Transformator step-down 500 mA berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC.
2. Dioda-Silikon 1N4002 berfungsi untuk menyearahkan tegangan dari AC menjadi DC.
3. Electrolit-Condensator 3200uF / 16 V berfungsi untuk menyimpan tegangan.
4. IC Regulator 7812 berfungsi untuk menstabilkan tegangan pada 12 volt DC.
5. Resistor 1K Ohm berfungsi untuk hambatan tegangan.
6. Variable-Resistor berfungsi untuk hambatan tegangan yang dapat diubah-ubah.
7. Transistor BD139 berfungsi sebagai switch tegangan berdasarkan impulse yang masuk pada Basis (B).
8. SCR FIR3D berfungsi sebagai switch tegangan berdasarkan trigger yang masuk pada Gate (G).
9. Relay berfungsi untuk switch tegangan AC yang akan mengalir ke water-pump atau Heater berdasarkan rangkaian elektronik.
10. Dioda-LED berfungsi untuk memancarkan cahaya (sebagai lampu indikator) ketika rangkaian elektronika bekerja atau tidak.
11. Water-Pump berfungsi untuk memompa air masuk ke .
12. Heater berfungsi untuk memanaskan air.
13. Saklar berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik.

D. Analisis Percobaan

1. Rangkaian Blok-1.

Catu daya tegangan berasal dari tegangan AC 220 volt yang diturunkan oleh transformator step down menjadi tegangan AC 12 volt. Tegangan dirubah dari AC 12 volt menjadi DC 12 volt oleh dioda silikon tipe 1N4002 sistem jembatan. Keluar dari dioda jembatan tersebut tegangan disimpan oleh elco 3200uF/16v dan distabilkan oleh IC LM7812 menjadi 12 volt DC.

2. Rangkaian Blok-2.

Ketika air mencapai ketinggian minimal dan menyentuh sensor-1, maka arus tidak mengalir dari A1 ke A6 melainkan akan mengalir ke A3. Karena A3 mendapat positif tegangan, maka Basis transistor BD139 (NPN) akan mengalirkan arus dari Colector ke Emitor sehingga kontak relay NO (Normally Open) akan menggerakkan Water-Pump untuk mengisi sampai batas ideal.
Ketika air mencapai ketinggian maksimum dan menyentuh sensor-3, maka arus tidak mengalir dari A1 ke A3 lagi, melainkan akan mengalir ke A6. Hal ini dikarenakan sensor-3 men-trigger Gate pada SCR FIR3D yang menghubungkan Anoda ke Katoda. Sehingga kontak relay NO (Normally Open) tidak mendapat tegangan dan Water-Pump mati.

3. Rangkaian Blok-3.

Ketika air mencapai ketinggian maksimal dan menyentuh sensor-2, maka arus tidak mengalir dari B1 ke B3 melainkan akan mengalir ke B6. Karena di B3 ada hambatan VR2, maka arus akan lebih condong ke B6, sehingga Basis transistor BD139 tidak dapat switch-on. Akibatnya relay-2 tidak bekerja. Selanjutnya kontak relay NC (Normally Close) akan mengaktifkan Heater untuk memanaskan air hingga air menyentuh sensor 4.
Ketika air mencapai ketinggian maksimum dan menyentuh sensor-4, maka tegangan tidak mengalir dari B1 ke B6 lagi, melainkan akan mengalir ke B3. Hal ini dikarenakan sensor-2 tidak mendapat trigger pada Gate SCR FIR3D yang menghubungkan Anoda ke Katoda. Sehingga kontak relay NC (Normally Close) mendapat tegangan dan Heater mati.
4. Rangkaian Blok-4.

• Ketika Relay-1 hidup untuk menggerakkan Water-Pump, maka lampu indikator LED menyala MERAH.
• Ketika Relay-1 mati untuk mematikan Water-Pump, maka lampu indikator LED menyala HIJAU.
• Ketika Relay-2 hidup untuk mematikan Heater, maka lampu indikator LED menyala HIJAU.
• Ketika Relay-2 mati untuk menghidupkan Heater, maka lampu indikator LED menyala MERAH.

5. Rangkaian Blok-5.

Untuk menggerakkan Water-Pump dan Heater menggunakan tegangan AC 220 volt dan menggunakan kontak relay sebagai switch-nya.

6. Heater dapat dinyalakan secara manual saat heater tidak aktif dengan menghubungkan dengan sumber energi yang dilengkapi dengan saklar untuk mempermudah pengoprasiannya.

E. Kesimpulan

1. Rangkaian Blok-1.
Rangkaian percobaan kami menggunakan tegangan 12 volt DC.

2. Rangkaian Blok-2.
Ketika air mencapai ketinggian minimal, maka Water-Pump akan mengisi sampai batas maksimum.

3. Rangkaian Blok-3.
Ketika air menyentuh sensor 2, maka Heater akan aktif untuk memanaskan air. Ketika air menyentuh batas meksimum, maka heater akan mati.

4. Rangkaian Blok-4.
Lampu indikator LED akan menyala MERAH jika Water-Pump atau Heater bekerja dan menyala HIJAU jika Water-Pump atau Heater tidak bekerja

5. Rangkaian Blok-5.
Untuk menggerakkan Water-Pump dan Heater menggunakan tegangan AC 220 volt dan menggunakan Relay sebagai switch-nya.

6. Heater dapat dinyalakan secara menual jika diperlukan.


F. Saran

Diperlukan percobaan lebih lanjut untuk mengembangkan sistem pengaturan penghangat air otomatis pada tampungan air dengan rangkaian elektronik ini, supaya lebih baik lagi seperti dengan menggunakan rangkaian mikrokontroler.

Diperlukan adanya sosialisasi kepada masyarakat agar percobaan kami ini dapat diimplementasikan pada tampungan air yang sesungguhnya dan dapat dimanfaatkan oleh masyarakat umum.