Studi Perbandingan Antara Penggunaan Selenoid Kapiler dan Selenoid Ekspansi pada Mesin Es serta dengan Pengendali Blynk
Adi Mustofa 1* , Ujang Wiharja 2
1 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Krisnadwipayana, Indonesia. 2 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Krisnadwipayana, Indonesia

## ABSTRAK
Di saat ini penggunaan mesin es ini masih menggunakan satu selenoid yang terhubung ke kapiler dan untuk hasilnya tidak bisa ditargetkan. Penggunaan mesin es dengan modul ESP8266 dipadukan dengan aplikasi blynk  yang  merupakan  gabungan  dengan  sistem  Internet  of  Thinks  (IoT)  yang  membuat  kinerja penggunaan mesin es bisa dijalankan dengan jarak jauh atau dengan smartphone. Mengurangi biaya dan tidak memerlukan banyak operator yang harus dikeluarkan untuk pembuatan es. Mesin es tersebut akhirnya dipadukan dengan Modul ESP8266, aplikasi blynk dan di tambahkan dengan satu selenoid yang terhubung ke  eskpansi  yang  berfungsi  sebagai  pengganti  selenoid  kapiler  apabila  kebutuhan  dalam  es  dibutuhkan cepat dalam prosesnya dan akan kembali ke selenoid kapiler saat produksi normal. Hasil penelitian didapat mesin  es  dengan  selenoid  kapiler  terlihat  lebih  lambat  dalam  proses  produksi  es  dengan  waktu  1  jam menghasilkan 5 kg es dan membutuhkan pemakaian listrik saat produksi 0.814 KWH, sedangkan mesin es sesudah  menggunakan  selenoid  ekspansi  proses  produksi  mesin  lebih  cepat  dari  sistem  selenoid  kapiler dengan menghasilkan produksi es selama 1 jam dengan hasil 8 kg es dan membutuhkan pemakaian listrik saat produksi 0.855 KWH, dengan tekanan untuk ekspansi 18 bar
Kata Kunci: es, selenoid, kapiler, ekspansi, blynk

## Comparative Study of Capillary Solenoids and Expansion Selenoids in Ice Machines and in Control Blynk Applications

## ABSTRACT
Currently, the use of this ice machine still uses a solenoid connected to a capillary and the results cannot be targeted. The use of an ice machine with the ESP8266 module is combined with the blynk application which is a combination with the Internet of Thinks (IoT) system which makes the performance of using the ice machine can be run remotely or with a smartphone. Reduced costs and less operator effort to expend for ice making. The ice machine was finally integrated with the ESP8266 Module, the blynk application and added with one solenoid connected to an expansion which functions as a substitute for the capillary selenoid if the need for ice is needed quickly in the process and will return to the capillary selenoid during normal production. The results showed that the ice machine with capillary selenoid was slower in the ice production  process  with  1  hour  of  production  time  of  5  kg  of  ice  and  required  electricity  consumption during  production  of  0.814  KWH,  while  the  ice  machine  after  using  selenoid  expansion  the  machine production process was faster than the capillary selenoid system by producing ice production for 1 hour with  a  yield  of  8  kg  of  ice  and  requires  electricity  consumption  during  production  of  0.855  KWH,  with pressure for expansion of 18 bar.
Keywords: Ice, Solenoids, Capillary, Expansion, Blynk
Correspondence author : Ujang Wiharja, Universitas Krisnadwipayana, Indonesia. E-Mail: ujangwiharja@unkris.ac.id

## PENDAHULUAN
Peran utama selenoid valve dalam sistem pendingin, baik sebagai katup ekspansi maupun selenoid ekspansi berfungsi untuk mengatur aliran refrigerant cair. Studi kasus pada kapal MV. Sinar  Solo  menggambarkan  peran  penting  selenoid  valve  dalam  pengaturan  suhu  ruang penyimpanan  bahan  makanan,  menunjukkan  hubungannya  dengan  suhu  ruangan  dan  efisiensi pendinginan.  Fungsinya  melibatkan  pengaturan  pembukaan  dan  penutupan  aliran  media pendingin  (freon)  dalam  sistem,  sementara  ekspansi  valve  digunakan  untuk  mengontrol  aliran refrigerant  cair.  Kedua  komponen  ini  memegang  peran  krusial  dalam  keseluruhan  sistem pendingin[1].  Dalam  pengembangan  mesin  es,  pemilihan  komponen  kritis  seperti  solenoid ekspansi dan solenoid kapiler memiliki dampak yang sangat berarti pada performa keseluruhan mesin  es.  Solenoid  ekspansi  dan  solenoid  kapiler  dianggap  sebagai  perangkat  krusial  dalam sistem  pendingin,  dan  pilihan  antara  keduanya  dapat  berpengaruh  pada  efisiensi  energi, keandalan, dan kualitas produksi es [2]
Teknologi Internet of Things (IoT) telah menunjukkan potensi besar dalam berbagai bidang, termasuk industri, kesehatan, transportasi, dan lingkungan. Penggunaan IoT dapat memberikan dampak positif pada efisiensi pengoperasian, termasuk pengendalian mesin secara jarak jauh dan monitoring  real-time[3][4].  Dalam  pengaplikasian  pengendalian  berbasis  Internet  of  Things menemukan  pemikiran  “Bagaimana  merancang  sistem  pengendalian  pada  mesin  es  berbasis smartphone”. Pada pengendalian ini  mengandalkan modul ESP 8266 dan aplikasi blynk [5][6][7].
Beberapa penelitian tentang pemantauan penggunaan energi listrik antara lain pemantauan tegangan  dan  arus  berbasis  mikrokontroler  [6]  dengan  SMS  gateway.  jaringan  sensor  [6]  dan sensor  arus  Wemos  D1,  ACS712,  relay  dan  aplikasi  Blynk  sebagai  interface  [8],  seperti pemantauan dan pemantauan konsumsi listrik rumah tangga [7][9] terintegrasi ke dalam virtual private server [10]
Cara kerja dari mesin es ini kurang lebih sama dengan sistem pendingin  lain, bedanya mesin es ini medinginkan air sampai titik beku dan memotong es dengan bantuan pisau yang di gerakan oleh motor. Mesin pembuat es merupakan suatu alat yang dirancang untuk mengubah air menjadi es  mengunakan  sistem  pendingin.  Mesin  es  ini  sama  dengan  sistem  pendingin  AC  (Air Conditioner),  Freezer  atau  Lemari  Es  yang  mengunakan  sistem  pendingin  dengan  komponen- komponen seperti kompresor, kondesor, ekspansi dan evaporator. Perbedaannya hanya terletak pada bentuk es yang dihasilkan oleh masing-masing mesin es
Gambar dibawah ini mejelaskan mesin es yang sistem kendalinya menggunakan smartphone dengan cara menambahkan modul ESP8266 dan aplikasi blynk.
Gambar 1. Sistem Pendingin Mesin Es Menggunakan Aplikasi Blynk. [11]
Solenoid  kapiler  adalah  katup  solenoid  yang  menggunakan  kapiler,  yaitu  pipa  kecil  dan panjang dengan diameter yang sangat kecil, untuk mengatur aliran refrigeran. Kapiler ini terbuat dari  bahan  yang  memiliki  karakteristik  tekanan  dan  suhu  yang  tepat  untuk  mengatur  aliran refrigeran. Solenoid kapiler digunakan untuk mengatur aliran refrigeran di sistem pendingin yang lebih kecil, seperti mesin es kecil atau lemari es [10][11]
Sementara itu, solenoid ekspansi adalah katup solenoid yang menggunakan katup ekspansi untuk mengatur aliran refrigeran. Katup ekspansi mengontrol jumlah refrigeran yang masuk ke evaporator dan memastikan bahwa tekanan refrigeran di dalam evaporator selalu tepat. Solenoid ekspansi digunakan pada sistem pendingin yang lebih besar, seperti sistem pendingin pusat atau pendingin udara sentral [10][11]. Ketika datang ke kontrol aplikasi Blynk, baik solenoid kapiler maupun solenoid ekspansi dapat dikendalikan dengan menggunakan aplikasi ini. Aplikasi Blynk adalah  platform  Internet  of  Things  (IoT)  yang  memungkinkan  pengguna  untuk  mengontrol perangkat  elektronik  dari  jarak  jauh  menggunakan  ponsel  pintar  atau  tablet.  Pengguna  dapat memilih  antara  dua  jenis  solenoid  tergantung  pada  kebutuhan  sistem  pendingin  mereka  dan kemudian menghubungkannya ke aplikasi Blynk untuk mengontrolnya [10][11]
Perancangan  alat  ini  mengabungkan  mesin  es  brand  BREMA  dan  sistem  kendali  yang menggunakan modul ESP8266 dengan aplikasi blynk. Pengendalian ini mengontrol hidup atau matinya  mesin  es  dan  mengontrol  produksi  es  dengan  dua  selenoid  yang  terhubung  dengan ekspansi dan kapiler. Penggabungkan alat ini di harapkan bisa mempermudah produksi mesin es dan mempercepat produksi mesin es
Saat  ini  mesin  es  ini  masih  menggunakan  solenoida  yang  terhubung  dengan  kapiler,  dan hasilnya  belum  bisa  ditargetkan.  Pengoperasian  mesin  es  dengan  modul  ESP8266  terkoneksi dengan aplikasi Blynk yang merupakan gabungan dari sistem Internet of Thoughts (IoT), yang memungkinkan  pengontrolan  daya  pengoperasian  pembuat  es  dari  jarak  jauh  atau  melalui smartphone.  Mengurangi  biaya  dan  upaya  pengguna  untuk  produksi  es.  Pembuat  es  kemudian diintegrasikan  ke  dalam  modul  ESP8266,  program  blynk,  dan  ditambahkan  solenoida  yang terhubung  ke  bagian  ekstensi  yang  berfungsi  sebagai  cadangan  solenoida  kapiler  ketika kebutuhan  es  dibutuhkan  dengan  cepat  dalam  prosesnya,  kembali  ke  solenoida  kapiler  selama produksi normal [10][11]

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mesin es yang di integrasikan dengan sistem modul ESP8266 dan  bisa  di  kendalikan  dengan  aplikasi  blynk.  Berdasarkan  tujuan  yang  ingin  dicapai  pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar 1.
Berikut ini diagram blok menjelaskan tentang hubungan dari berbagai komponen pendukung mesin es, modul ESP8266 dan aplikasi blynk Gambar 2. Diagram Blok A dan B Penggendalian Mesin Es mengunakan modul ESP8266.
Gambar 2. Diagram alir penelitian
Gambar 3. Diagram blok pengendalian mesin es

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Selenoid ini awalnya haya 1 untuk kapiler tapi di mesin es ini di tambahkan satu selenoid untuk ekspansi. Selenoid ini berfungsi sebagai pengatur produksi mesin karena dari solenoid ini
nanti bisa mengatur mengunakan ekspansi atau kapiler. Untuk keadaan mesin es di jalakan secara manual  makan  selenoid  kapiler  akan  terbuka  secara  otomatis  dan  apabila  medin  es  di  jalakan mengunakan aplikasi blynk, nanti bisa memilih mengunakan selenoid 1 yang terhubung ke kapiler atau selenoid 2 yang terhubung ke ekspansi.

## Gambar 4. Selenoid Ekspansi dan Selenoid Kapiler
Ekspansi atau Kapiler berfungsi mengubah cairan liquid menjadi gas bertekanan renda yang mendinginkan Cylinder mesin es. Untuk kapiler menggunakan bawaan mesin es BREMA yang panjang  kapiler  170  cm  dengan  hasil  produksi  selama  1  jam  manghasilkan  5  kg  es.  Dan  di tambahkan ekspansi TX-2 dengan orifis 0 sebagai pebanding hasil produksi mesin es. Orifis 0 di pilih karena kapasitas kompresor yang di gunakan hanya 1,5 hp. Orifis ini berfungsi mengubah liquid  refrigran  menjadi  gas  bertekanan  tinggi.  Dengan  penambahan  ekspansi  ini  di  harpkan adanya perbedaan hasil produksi pada mesin es. Berikut bentuk dari kapiler dan ekspansi seperti pada gambar 5 dibawah ini.

## Gambar 5. Kapiler dan Ekspansi

## Pengujian Daya Listrik
Pengujian  instalasi  ini  dilakukan  agar  dapat  mengetahui  kinerja  setiap  komponen  dan tahapan  proses  berjalan  sesuai  dengan  yang  telah  direncanakan.  Hasil  dari  percobaan penggendalian mesin es menggunakan modul ESP8266 dan aplikasi blynk tersebut dapat dilihat pada gambar 6. berikut.

## Gambar 6. Rangkain pengujian alat
Pengujian  kosumsi  listrik  menggunakan  Ekspansi  dan  Kapiler  dalam  3  jam  menghasilkan dan Dalam pengujian mesin es ini kita gunakan kwh meter yang dimana di hitung dari awal on mesin es sampai dengan off mesin es.

## Gambar 7. Pembacaan alat ukur kWH
Adapun hasil pengujian yang dilakukan dengan senoid kapiler dan selenoid ekspansi seperti tertera dalam tabel 1. berikut ini
Tabel 1. hasil pengujian selama 3 jam
Analisa Satuan Kapiler Ekspansi Amp Amp 3,7 3,9 Phase Volt 220 220 kW kW 0,814 0,858 Run Hour Hr 3 3 kWh 2,442 2,574 Perbandingan 0,132

## Pengujian konsumsi air
Mesin es ini membutukan air sebagai bahan utama produksi es. Air yang di gunakan pada mesin  ini  di  tampung  pada  wadah  penampungan  air  mesin  es  yang  berkapsitas  700  ml.  Hasil pengujian seperti tertera pada table 2 di bawah ini
Tabel 2. konsumsi air yang diperlukan
Selenoid Penggunaan Air 1 Jam 2 Jam 3 Jam Kapiler 4,8 mL 9,6 mL 14,4 mL Ekspansi 7,2 mL 14,4 mL 21,6 mL
Adapun produksi es selama 1 jam seperti yang tampak pada tabel berikut ini
Tabel 3. Produksi es selama 1 jam Selenoid Waktu Permenit 20 40 60 Kapiler 2 kg 3.5 kg 5 kg Ekspansi 4 kg 6 kg 8 kg
Tabel 4. Pengujian tekanan kapiler dan ekspansi
Analisa Satuan Kapiler Ekspansi Tekanan Bar 15 18 Amp Amp 3,7 3,9 kW kW 0.814 0.858

## Pengujian kecepatan notifikasi mesin es pada handphone android
Pada aplikasi blynk ini  progeram untuk memberikan notifikasi saat mesin es sedang produksi atau tidak produksi seperti yang nampak pada gambar 8 di bawah ini
Gambar 8. Notifikasi aplikasi blynk
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 9 Penghitungan waktu notification di smartphone
Tabel 5. Hasil penghitungan waktu notification selama 3 kali
Mesin es Percobaan 1 2 3 ON 2.5 menit 2.6 menit 2.6 menit OFF 3.4 menit 3.3 menit 3 menit

## KESIMPULAN
Penggunaan mesin es dengan selenoid kapiler terlihat lebih lambat dalam proses produksi es dengan  waktu  1  jam  menghasilkan  5  kg  es  dan  membutuhkan  pemakaian  listrik  saat  produksi 0.814  KWH.  Penggunaan  mesin  es  sesudah  menggunakan  selenoid  ekspansi  proses  produksi mesin lebih  cepat  dari  sistem  selenoid  kapiler  dengan  menghasilkan  produksi  es  selama  1  jam dengan hasil 8 kg es dan membutuhkan pemakaian listrik saat produksi 0.855 KWH. Tekana yang di  hasilkan  mengunakan  kapiler  dan  ekpansi  mempengarui  kecepatan  produksi  es.  Dimana tekanan menggunakan kapiler 15 bar dengan hasil produksi dalam 1 jam menghasilkan 5 kg es. Dan  tekanan  untuk  ekspansi  18  bar  dengan  produksi  es  yang  di  hasilkan  dalam  1  jam menghasilkan 8 kg es.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A. Saleh and Eka Darmana, “Peranan Penting Selenoid Valve Pada Sistem Mesin Pendingin Ruang Penyimpanan Bahan Makanan Di Kapal,” Maj. Ilm. Gema Marit. , vol. 23, no. 2, pp. 158–163, 2021, doi: 10.37612/gema-maritim.v23i2.171.
[2]  Cecep  Sunardi  a,  Arda  Rahardja  L,  and  A. E.  Sukamto,  “Pengaruh  Variasi  Alat  Ekspansi Pipa Kapiler dan TXV pada Performansi Sistem Air blast freezer dalam Pembekuan Daging Ayam,” Pros. Semin. Nas. Vokasi Indones. , vol. 1, no. 1, pp. 2645–6493, 2018.
[3]  F.  Istihgfar,  R.  Kurniawan,  and  M.  Y.  Puriza,  “Rancang  Bangun  Alat  Pengendali  dan Monitoring  Konsumsi  Pemakaian  Listrik  berbasis  Arduino  dan  Aplikasi  Blynk,”  in Proceedings  of  National  Colloqoium  Research  And  Community  Service ,  vol.  3,  pp.  109– 112,.
[4]  M. F. Pela and R. Pramudita, “Sistem Monitoring Penggunaan Daya Listrik Berbasis Internet of Things Pada Rumah Menggunakan Aplikasi Blynk,” Infotech J. Technol. Inf. , vol. 7, no. 1, Hal 47, p. 54,.
[5]  S. Bahri, M. Jumnahdi, and W. Sunanda, “Rancang Bangun Alat Pemantau Arus, Tegangan dan Daya berbasis Aplikasi Blink (Studi di Gedung Darma Penelitian Universitas Bangka
Belitung,” Electrician , vol. 16, no. 3, pp. 264 – 270,.
[6]  Dika  Herdika.  Endah  Fitriani,  “Monitoring  Daya  Listrik  dan  Kendali  Beban  pada  Rumah Tinggal Menggunakan ESP8266 Berbasis IoT,” J. Ampere , vol. 7, no. 2, pp. 84–93,.
[7]  P.  R.  Pusdekar  and  V.  K.  Kriplani,  “Performance  Comparison  of  Capillary  Tube  and Thermostatic Expansion Valve (TEV) System,” Int. J. Sci. Res. Publ. , vol. 4, no. 5, pp. 1–4,.
[8]  Nila Pratiwi. Bengawan Alfaresi. Khoirul Kohariza, “Monitoring Pengisian Tangki Fluida Cair Menggunakan Mikrokontroller Node MCU berbasis Aplikasi Blink,” J. Ampere , vol. 7, no. 2, pp. 161 – 165,.
[9]  Dedi Irawan, Endah Fitriani, “Rancang Robot Pemotong Rumput Otomatis Berbasis Arduino Uno Dengan Sistem Kendali Aplikasi Blynk”,” J. Ampere , vol. 6, no. 2, pp. 65 – 74,.
[10] A.  Shukla,  S.  A.  Khan,  and  A.  Hasan,  “Design  and  Implementation  of  IoT  based  Air Conditioning System using Blynk,” Int. J. Eng. Adv. Technol. (IJEAT , vol. 9, no. 1, pp. 487– 493,.
[11] H. Chen, Z. Wu, and L. Zhang, “Performance Comparison of Capillary Tube and Electronic Expansion Valve System for Mobile Air Conditioning,” Int. J. Refrig. , vol. 107, pp. 114– 122,.