## Rancang Bangun Alat Pembersih Udara Dalam Ruang Tertutup Dengan Metode Ionisasi
Wrestina Nasita Melo (1) ,  Sherwin Sompie (2) , Elia Kendek Allo (3)
(1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2
d.lilrascal@yahoo.co.id (1) ; sherwinsompie@gmail.com (2) ; Kendekallo@ymail.com (3)
Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115
Abstract  -  Nowadays,  global  warming  becomes  a  trending topic.  The  atmosphere  changes  into  warmer  because  of  the increasing  of  greenhouse  concentration  which  is  caused  by burning  process.  By  that  case,  smoke  as  an  indicator  of  air pollution  has  to  be  more  accounted.  Too  much  pollutant  in  a room can cause health problems, such as respiratory problems. Because  of  that,  an  air conditioner  that  can  waste  and  reduce the pollutant amount of smoke had been made.
Air  cleaner  is  activated  by  CO,  CO 2 and  temperature parameter.  When  controller  detects  exceeded  CO  and  CO 2 (35 ppm  for  CO  and  700  pm  for  CO 2 ),  the  air  cleaner  becomes activated.  Smoke  is  threw  away  by  an  exhaust  fan  then  it  is ionized  in  ionization  room  which  4,4  kV  voltage  is  exposed between  two  electrodes.  In  temperature  controlling  system,  a DC  fan  is  used  to  release  the  heat  of  peltier’s  cold  side transferred to cold sink.
The  testing  proves  that  ionization  method  can  totally  omit smog while the CO value reduced up to 35,329% of 9.210 ppm and  CO 2 value  reduced  up  to  19,148%  of  23.595  ppm  after  4 minutes  treatment.  In  air  coolant  system,  it  results  that  peltier can reduce the room temperature up to 0,91 o C.
The  conclusion  is  the  system  made  can  work  well.  So,  it  is expected to be used to reduce pollutant amount of smoke which is produced by household and industry considering industry as a greatest greenhouse contributor.
Keywords: CO, CO 2 , ionization, peltier element, smoke.
Abstrak  -  Akhir-akhir  ini,  pemanasan  global  menjadi topik  yang  banyak  dibicarakan.  Iklim  yang  lebih  panas ternyata  disebabkan  oleh  meningkatnya  konsentrasi  gas rumah  kaca  di  udara  yang  terjadi  salah  satunya  karena proses-proses pembakaran, Terkait dengan masalah tersebut,  asap  yang  dihasilkan  dari  proses  pembakaran  dan merupakan  indikator  pencemaran  udara  harus  lebih diperhitungkan  walaupun  jumlahnya  kecil.  Konsentrasi polutan  dari  asap  yang  terlalu  banyak  di  dalam  ruangan dapat menimbulkan gangguan pernapasan dan permasalahan kesehatan lainnya. Oleh karena itu,  dibuatlah alat  yang  dapat  membuang  asap  yang  ada  dalam  ruangan dan sekaligus dapat mengurangi kadar polutan dari asap.
Alat  pembersih  udara  diaktifkan  dengan  parameter  CO, CO 2 dan  suhu  dalam  ruangan.  Jika  pengontrol  mendeteksi kadar CO dan CO 2 yang melebihi batas, yaitu 35 ppm untuk CO  dan  700  untuk  CO 2 ,  maka  sistem  penjernih  ruangan akan  aktif.  Asap  yang dikeluarkan dari  dalam ruangan oleh exhaust  fan  akan  diionisasi  di  ruang  ionisator  dimana terdapat dua elektroda yang dikenakan tegangan sebesar 4,4 kV  di  dalamnya.  Untuk  pengontrolan  suhu  ruangan, digunakan  kipas  DC  yang  akan  membantu  pelepasan  kalor dari  coldsink  yang  ditempelkan  pada  sisi  dingin  elemen peltier.
Hasil  pengujian  membuktikan  bahwa  penjernihan  udara menggunakan  metode  ionisasi  dapat  menghilangkan  kabut asap  secara  total.  Setelah  diionisasi  selama  4  menit,  reduksi kadar  polutan  asap  mencapai  35,329%  dari  9.210  ppm  CO dan  19,148%  dari  23.595  ppm  CO 2 .  Pada  sistem  pendingin
ruangan,  didapatkan  hasil  bahwa  elemen  peltier  dapat mendinginkan ruangan hingga 0,91 o C.
Dari  hasil  pengujian,  disimpulkan  bahwa  sistem  dapat bekerja dengan baik. Dengan begitu, diharapkan bahwa alat pembersih  udara  dapat  digunakan  ke  depannya  untuk mengurangi  sifat  polutan  asap  rumah  tangga  maupun perindustrian  mengingat  perindustrian  adalah  salah  satu penyumbang gas rumah kaca terbesar.
Kata kunci: asap, CO, CO 2 , elemen peltier, ionisasi.

## I. PENDAHULUAN
Akhir-akhir  ini,  pemanasan  global  menjadi  topik  yang banyak  dibicarakan.  Berbagai  penelitian  pun  telah dilakukan  untuk  menelusuri  penyebab  terjadinya  masalah yang  telah  mendatangkan  keresahan  di  kalangan masyarakat  tersebut.  Hasilnya,  iklim  yang  menjadi  lebih panas  ternyata  disebabkan  oleh  meningkatnya  konsentrasi gas  rumah  kaca,  seperti  karbon  dioksida  (CO 2 ),  di  udara sehingga  terjadilah  efek  rumah  kaca.  Pertumbuhan manusia yang sangat cepat, bertambah luasnya penggunaan lahan serta penggunaan bahan bakar fosil dan gas,  sangat  berpengaruh  terhadap  meningkatnya  emisi CO 2 .
Terkait dengan masalah di atas, pembakaran merupakan salah satu  proses kimia  yang  menghasilkan senyawa CO 2 . Selain  CO 2 ,  senyawa  lain  yang  dihasilkan  dari  proses pembakaran  dan  juga  cukup  mengkhawatirkan  dapat menyebabkan  terjadinya  pencemaran  udara adalah  karbon monoksida (CO). Karbon dioksida dan karbon monoksida, keduanya sama-sama memiliki kerugian jika konsentrasinya  telah  melewati  parameter  yang  telah ditentukan WHO (World Health Organization). Peningkatan  konsentrasi CO  dan CO 2 dapat menimbulkan pencemaran.  Yang  paling  ringan  adalah  terjadinya  iritasi pada indera makhluk hidup, kemudian timbulnya penyakit yang kronis dan kematian adalah kasus yang paling fatal.
Senyawa  CO  dan  CO 2 yang  terkandung  dalam  asap pembakaran,  walaupun  dalam  jumlah  sedikit,  tetap  perlu diperhatikan.  Senyawa  CO  memang  dapat  teroksidasi menjadi CO 2 yang  dalam jumlah tertentu dibutuhkan oleh tumbuhan  berklorofil.  Akan  tetapi,  seiiring  dengan berjalannya waktu dimana gedung-gedung dan perumahan makin bertambah dan jumlah ruang terbuka untuk tanaman dan  pohon  mulai  berkurang,  tentu  saja  tidak  banyak  CO 2 yang  dapat  diproses  menjadi  oksigen  (O 2 )  yang dibutuhkan  oleh  semua  makhluk  hidup  termasuk  manusia untuk bernapas dan untuk mempertahankan vegetasi alami bumi sehingga suhu bumi dapat terkendali.
Dari  berbagai  masalah  yang  diungkapkan  di  atas,  asap sebagai  indikator  pencemaran  harus  lebih  diperhitungkan
lagi  sekalipun  jumlahnya  kecil.  Di  dalam  rumah  tangga saja,  kita  dapat  menghasilkan  banyak  CO  dan  CO 2 ,  yaitu dari  pembakaran  di  dapur  maupun  pembakaran  rokok. Padahal,  konsentrasi  CO  dan  CO 2 yang  terlalu  banyak  di dalam  ruangan  dapat  menimbulkan  gangguan  pernapasan dan permasalahan kesehatan lainnya. Untuk itu, dibutuhkan  suatu  alat  untuk  membuang  asap  yang  ada dalam  ruangan  dan  sekaligus  dapat  mengurangi  sifat polutan  asap.  Dengan  dibuatnya  alat  ini,  diharapkan  zat pencemar  yang  kita  hasilkan  di  dalam  ruangan  dapat berkurang  sebelum  tertimbun  di  udara  bebas  dan membahayakan banyak pihak.

## II. LANDASAN TEORI

## A. Zat Polutan Dalam Asap
Asap  merupakan  partikel  padat  atau  cair  dalam  sebuah media  gas  yang  dapat  dilihat  dan  dihasilkan  dari  proses pembakaran. Asap terdiri dari karbon dan berbagai partikel lain  yang  terdapat  di  udara.  Asap  rumah  tangga  biasanya dihasilkan  melalui  proses  memasak  yang  menggunakan kayu  bakar,  melalui  rokok  dan  juga  pembakaran  sampah. Asap mengandung senyawa-senyawa yang dapat menyebabkan  efek  rumah  kaca,  antara  lain  gas  CO (karbon monoksida) dan CO 2 (karbon dioksida).
Senyawa  CO  memiliki  jangka  waktu  yang  pendek  di atmosfer  karena  melalui    proses  alami  senyawa  tersebut akan  teroksidasi  menjadi  CO 2 dalam  jumlah  tertentu diperlukan  untuk  memenuhi  kebutuhan  fotosintesis tumbuhan  hijau.  Akan  tetapi,  dampak  negatif  dapat ditimbulkan  oleh  kedua  senyawa  tersebut  jika  jumlahnya telah berlebihan. Dalam kasus tersebut, CO dan CO 2 dapat menjadi  polutan  di  atmosfer  yang  mengakibatkan penipisan lapisan ozon sehingga terjadi pemanasan global.
Konsentrasi  gas  CO  dari  beberapa  sumber  bervariasi. Konsentrasi  alami  gas  CO  di  atmosfer  yaitu  0,1  ppm (MOPITT) dengan  konsentrasi  sebesar  0,02  ppm  di pedesaan.  Menurut  US  Environment  protection  Agency, konsentrasi gas CO rata-rata di dalam rumah tanpa kompor gas bervariasi antara 0,5 – 5 ppm, sedangkan gas CO yang terukur di dekat kompor gas yaitu sebesar 5 – 15 ppm dan bahkan  mencapai  30  ppm  atau  lebih  jika  kompor  disetel lebih  besar. [13] Konsentrasi  gas  CO  yang  lebih  besar terukur di tungku perapian (pembakaran kayu) yaitu 5.000 ppm, sedangkan emisi knalpot mobil yaitu 7.000 ppm dan paling  banyak  ditemukan  pada  asap  rokok  yang konsentrasinya mencapai 30.000 ppm. [32]
Peningkatan  konsentrasi  CO 2 di  udara  dapat  bersifat racun  dan  mengakibatkan  keasaman  air  laut  semakin meningkat sehingga merugikan organisme-organisme yang hidup  di  air.  Paparan  yang  berkepanjangan  dengan  CO 2 dan  dalam  jumlah  yang  banyak  dapat  menyebabkan terjadinya  berbagai  gangguan  pada  fisik  tubuh,  seperti asidosis,  racun  pada  jantung,  peningkatan  tekanan  darah, sakit  kepala,  sesak  napas,  penurunan  daya  dengar  dan penglihatan, kehilangan kesadaran dan lain-lain. Administrasi  Kesehatan  dan  Keselamatan  Kerja  Amerika Serikat  menyatakan  bahwa  paparan  rata-rata  CO 2 pada orang  dewasa  selama  8  jam  sehari  tidak  boleh  melebihi 5.000 ppm (0,5%), sedangkan batas maksimum pada anak- anak,  orang  tua  dan  orang  yang  memiliki  masalah  pada
sistem  kardio  (jantung  dan  paru-paru)  secara  signifikan lebih kecil. Paparan CO 2 yang melebihi 30.000 ppm  (3%) dalam  waktu  10  menit  akan  langsung  berbahaya  bagi kesehatan. [27]

## B. Suhu
Suhu  merupakan  salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi kenyamanan  fisik  manusia.  Lebih  dari  itu,  faktor  tersebut menjadi  standar  akan  kebutuhan  fisik  manusia.  Apabila suhu udara di sekitar tubuh manusia lebih tinggi dari yang diperlukan  tubuh,  maka  aliran  darah  pada  permukaan tubuh atau anggota badan akan meningkat dan hal tersebut akan  meningkatkan  suhu  kulit.  Peningkatan  suhu  tersebut bermaksud  untuk  melepaskan  lebih  banyak  panas  secara radiasi  dari  dalam  tubuh  ke  udara  sekitar.  Proses pengeluaran  keringat  akan  terjadi  pada  suhu  udara  yang lebih  tinggi  lagi  sebagai  usaha  pelepasan  panas  tubuh melalui proses penguapan. Sebaliknya, apabila suhu udara lebih  rendah  dari  yang  diperlukan  tubuh,  maka  aliran darah  ke  permukaan  tubuh  atau  anggota  badan  akan berkurang sehingga mendorong tubuh berusaha mengurangi  pelepasan  panas  ke  udara  sekitar.  Pada kondisi  tersebut,  otot-otot  tubuh  akan  berkontraksi  dan menggigil.  Hal  tersebut  merupakan  udaha  terakhir  tubuh untuk  memperoleh  tambahan  panas  melalui  peningkatan proses metabolisme.
Standar  kenyaman  suhu  udara  di  Indonesia  didasarkan pada  standar  ANSI  (American  National  Standards Institute)  dan  ASHRAE  (American  Society  of  Heating, Refrigerating  and  Air-Conditioning  Engineers,  Inc)  yaitu 22,5  –  26 o C  (disederhanakan  menjadi  24 o C  pada  rentang 22  –  26 o C).  Akan  tetapi,  melihat  rata-rata  penggunaan pengkondisi udara mengkonsumsi 10% energi lebih tinggi setiap  penurunan suhu sebesar 1 o C, standar tersebut  dapat menyebabkan pemborosan energi (listrik). Oleh karena itu, diadakan penelitian lagi oleh Karyono (2001) dimana suhu nyaman  yang  diperoleh  dari  berbagai  data  adalah  26,4 o C dengan batas suhu nyaman 24,9 – 28 o C.

## C. Catu Daya
Catu  daya  (power  supply)  berfungsi  sebagai  penyedia arus dan tegangan tertentu sesuai dengan kebutuhan beban berupa  tegangan  AC  (alternating  current)  maupun  DC (direct  current)  dari  sumber  listrik  yang  ada.  Catu  daya DC  tersusun  atas  4  bagian,  yaitu  trafo  untuk  mengubah besar tegangan dan arus sesuai yang dibutuhkan, penyerah (rectifier)  arus,  penapis  (filter)  dan  regulator  sebagai penstabil.

## D.  Sensor
Sensor  berfungsi  untuk  mendeteksi  serta  mengukur suatu  objek  dengan  mengubah  besaran  fisika  (mekanis, magnetis,  suhu  dan  sinar)  ataupun  kimiawi  dari  objek tersebut menjadi besaran listrik.

## Sensor Gas
Sensor  gas  mendeteksi  adanya  gas  di  dalam  suatu ruangan  ataupun  di  lingkungan  luar,  tergantung  dari kemampuan  sebuah  tipe  sensor.  Pada  sistem  pembersih udara  ini,  sensor  gas  yang  digunakan  ada  2  macam,  yaitu
sensor  MQ-7  yang  ditujukan  untuk  mendeteksi  gas  CO (karbon monoksida) dan sensor HS-135 untuk mendeteksi gas  CO 2 (karbon  dioksida).  Konfigurasi  sensor  gas  dapat dilihat pada gambar 1.Secara tidak langsung, sinyal sensor diukur  dengan  adanya  perubahan  tegangan  yang  melalui hambatan  R L .  Dengan  begitu,  nilai  R s diperoleh  dari persamaan 1.
(1)
dimana  R s adalah  resistansi  antara  dua  elektroda  sensor (ohm), V c adalah tegangan sumber (volt) dan V RL tegangan variabel  sensor  (volt).  Gambar  2  menunjukkan  hubungan antara  konsentrasi CO 2 dan tegangan  keluaran  sensor HS- 135,  sedangkan  gambar  3  menunjukkan  hubungan  antara konsentrasi gas CO terhadap R s /R o dari sensor MQ-7.

## Sensor LM35
Sensor  suhu  LM35  (lihat  gambar  4)  berfungsi  untuk mengubah  besaran  suhu  menjadi  besaran  listrik  dalam bentuk  tegangan.  Sensor  suhu  LM35  ini  mempunyai jangkauan  pengukuran  suhu  antara  0°C  sampai  100°C dengan  impedansi  yang  kurang  dari  1 Ω .  Prinsipnya, sensor ini mempunyai koefisien sebesar 10 mV/°C.
(a) (b)
Gambar 1. Sensor MQ-7 dan HS-135: (a) konfigurasi; (b) rangkaian.
[28] Gambar 2. Grafik hubungan antara V RL dan konsentrasi gas (R L = 5 k Ω ). [18]
Gambar 3. Grafik hubungan antara konsentrasi gas CO dan R s /R o dari sensor MQ-7.

## E. Optokopler
Optokopler digunakan untuk mengirimkan sinyal listrik dengan  memanfaatkan  gelombang  cahaya  melalui  isolasi elektrik  yang  ditempatkan  antara  input  dan  outputnya. Tujuan  utama  penggunaan  optokopler  sama  seperti  relai, yaitu  untuk  mengisolasi  rangkaian  kontrol  bertegangan rendah dengan rangkaian bertegangan tinggi. Pengisolasian  optis  antara  input  dan  output  diperlukan untuk  menghalangi  perubahan  tegangan    yang  cepat sehingga kerusakan komponen pada rangkaian bertegangan  rendah  dapat  dicegah.  Rangkaian  optokopler diperlihatkan pada Gambar 5.

## F. Rangkaian Pembagi Tegangan
Rangkaian  pembagi  tegangan  umumnya  merupakan kombinasi dua buah resistor atau lebih untuk menghasilkan  tegangan  keluaran  tertentu  dengan  cara mengubah-ubah  nilai  resistor  penyusunnya.  Selain  itu, rangkaian  pembagi  tegangan  juga  dapat  dibuat  dengan menggunakan  IC  regulator  variabel,  seperti  LM317. Gambar  6  memperlihatkan  rangkaian  pembagi  tegangan dengan  regulator  variabel.  Tegangan  keluaran  dari rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 6 dapat dihitung dengan persamaan 2.
(2)

## G. Rangkaian Pembangkit Pulsa
Rangkaian pembangkit pulsa berfungsi untuk menghasilkan  pulsa  clock  yang  dibutuhkan  untuk  bagian tertentu  dari  sistem  elektronika  digital  agar  dapat  bekerja secara sinkron.
Gambar 4. Sensor LM35.
Gambar 5. Optokopler.
Gambar 6. Rangkaian pembagi tegangan menggunakan IC LM317 sebagai regulator tegangan variabel.
Frekuensi  keluaran  yang  dihasilkan  oleh  rangkaian pembangkit  pulsa  berdasarkan  Gambar  7  dapat  dihitung dengan persamaan 3.
(3) dimana:   f =  frekuensi (hertz) R A =  resistansi A (ohm) R B =  resistansi B (ohm) C =  kapasitansi (farad)

## H. Ionisasi
Ionisasi  adalah  proses  fisik  yang  mengubah  atom  atau molekul  menjadi  ion  melalui  penambahan  atau  pelepasan partikel bermuatan seperti elektron dari atom atau molekul tersebut. Produk dari proses ionisasi adalah ion bermuatan negatif  (anion,  biasa  juga  disebut  elektron  bebas)  dan  ion bermuatan positif (kation).
Ada  dua  tipe  proses  yang  penting  dalam  pembentukan ion,  yaitu  proses  gas  dan  proses  katoda. [7] Melalui  proses gas,  muatan  dibentuk  dari  molekul  gas  itu  sendiri, sedangkan  melalui  proses  katoda,  muatan  dibentuk  dari struktur padatan elektroda yang kemudian dikenakan pada gas.
Salah  satu  peristiwa  yang  memungkinkan  terjadinya ionisasi  melalui  proses  katoda  adalah  dengan  lucutan listrik  (electrical  discharge).  Energi  listrik  yang  lebih besar  dari  energi  potensial  ionisasi  yang  dilucuti  dalam sebuah  area  di  antara  anoda  dan  katoda  dapat mengakibatkan  terjadinya  pelepasan  elektron  sehingga arus  listrik  dapat  mengalir  di  antara  kedua  elektroda tersebut.  Semakin  besar  tegangan  listrik  yang  diberikan pada  elektroda,  maka  ion  dan  elektron  bebas  semakin banyak terbentuk. Proses lucutan listrik  dapat dilihat  pada Gambar 8.

## I. Flyback Transformer
Flyback  transformer  (FBT)  adalah  suatu  jenis  trafo yang  dapat  membangkitkan  tegangan  listrik  yang  tinggi dengan  arus  frekuensi  yang  tinggi  pula.  Besarnya frekuensi pulsa horizontal sekitar 10 – 50 kHz dimana arus pulsa  berubah  dengan  sangat  cepat  pada  bagian  primer trafo  sehingga  tegangan  tinggi  sekitar  10  –  30  kV  dapat diinduksikan pada bagian sekundernya.
Gambar 7. Rangkaian pembangkit pulsa menggunakan IC NE555.
[21]
Gambar 8. Proses lucutan listrik antara dua elektroda.

## J. Lucutan Listrik Dalam Gas
Lucutan  listrik  (electrical  discharge)  merupakan  aliran listrik  yang  melalui  gas  karena  adanya  medan  listrik sehingga  menyebabkan  terjadinya  ionisasi.  Selama pelucutan  listrik  terjadi,  gas  yang  terionisasi  tersebut semakin  banyak  dan  memungkinkan  terjadinya  ionisasi berantai  karena  elektron-elektron  yang  dihasilkan  dalam ionisasi  dalam  perjalanannya  terus  menumbuk  atom  dan molekul  di  sekitarnya  dan  pada  akhirnya  menumbuk katoda. [23] Pada  proses  tersebut,  udara  (gas)  yang normalnya  bersifat  sebagai  isolator,  dengan  dikenakan lucutan  listrik,  berubah  menjadi  konduktor  yang  baik. [12] Gas  kemudian  berubah  menjadi  plasma  yang  terdiri  dari elektron-elektron  bebas  yang  kemudian  berperan  menjadi pembawa arus listrik.

## K. Flyback Converter
Flyback  converter  digunakan  untuk  mengkonversi  baik tegangan AC/DC maupun tegangan DC/DC dengan isolasi galvanik  antara  bagian  input  dan  output.  Konverter  jenis ini menggunakan transformator pulsa dalam pengoperasiannya.  Gambar  9  menunjukkan  rangkaian dasar  dari  flyback  converter.  Konverter  yang  memiliki karakteristik  seperti  step-up/down  converter  merupakan konverter  daya  tipe  peralihan  yang  dioperasikan  pada frekuensi  tinggi.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  komponen sakelar  elektronik  (electronic  switch)  yang  dapat mengontrol  rasio  periode  waktu  ON  dengan  cepat  untuk mempertahankan tegangan keluaran.

## L. RCD Snubber
RCD  snubber  adalah  salah  satu  tipe  snubber  dimana rangkaian  ini  menekan  kondisi  kilasan  saat  sakelar elektronik  dalam  posisi  off  (turn-off  snubber).  Rangkaian ini memiliki kapasitor yang dan resistor yang diparalelkan dengan  sakelar  elektronik.  RCD  snubber  seperti  pada Gambar  10  menyediakan  jalan  lain  untuk  arus  beban ketika sakelar off.
[9] Gambar 9. Flyback converter.
Gambar 10. Rangkaian pensakelaran menggunakan RCD snubber.
Nilai C s pada Gambar 10 ditentukan dengan persamaan
4.
(4)
dimana:   I L =  arus beban (ampere) t f =  falling time (s) V dd =  tegangan sumber (volt) dan R s ditentukan dengan persamaan 5.
(5)
dimana t on adalah selang waktu turn-on sakelar.

## M. Mikrokontroler
Mikrokontroler  (Gambar  11)  merupakan  sebuah  chip tunggal yang dapat diprogram untuk mengatur proses kerja dari  suatu  perancangan  alat.  Mikrokontroler  didesain untuk melaksanakan fungsi-fungsi suatu unit pemrograman  sentral  suatu  komputer  dan  suatu  sistem logika  universal  yang  dapat  diprogram  pada  sebuah  chip silikon.

## N. Elemen Peltier
Elemen  peltier  adalah  komponen  termoelektrik  yang dapat  menghasilkan  fluks  panas  di  antara  sambungan  dua tipe  material  yang  berbeda.  Komponen  ini  memiliki  dua sisi yang berbeda sifat, yaitu sisi panas dan sisi dingin. Di antara  kedua  sisi  tersebut,  terdapat  sejumlah  termokopel yang  saling  dihubungkan.  Apabila  komponen  dialiri  arus, maka  sisi dingin akan menjadi dingin  dan sisi  panas  akan menjadi panas.

## O. LCD 16x2
LCD (Liquid  Crystal Display) adalah  suatu  jenis media tampilan  yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD 16x2 berarti LCD memiliki 2 baris dengan 16 karakter per baris. Perangkat ini terdiri dari 16 pin out.

## P. PWM
PWM atau Pulse Width Modulation adalah suatu teknik modulasi  yang  menyesuaikan  lebar  pulsa  berdasarkan informasi  sinyal  modulator.  Gambar  12  memperlihatkan sinyal  periodik  PWM  dimana  besar  tegangan  rata-rata (V average ) berbanding lurus dengan duty cycle yang dihitung menggunakan persamaan 6.
(6)
Gambar 11. Mikrokontroler.
Gambar 12. Sinyal periodik dengan PWM.

## Q. ADC
ADC  atau  Analog  to  Digital  Converter  adalah  suatu perangkat  yang  berfungsi  untuk  mengubah  data  yang kontinyu  terhadap  waktu  (analog)  menjadi  data  yang diskrit  terhadap  waktu  (digital).  Proses  ADC  terdiri  dari tiga  tahap,  yaitu  pencuplikan,  pengkuantisasian  lalu pengkodean.  Proses  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar 13.

## R. Motor Driver
Motor  driver  adalah  rangkaian  yang  digunakan  untuk mengatur  kecepatan  maupun  arah  putaran  dari  sebuah motor. Motor driver juga dimaksudkan untuk menguatkan tegangan  dari  input  agar  sesuai  dengan  tegangan  kerja motor  yang  digunakan.  Gambar  14  memperlihatkan  IC L293D yang digunakan sebagai IC motor driver.

## III.     METODOLOGI PENELITIAN

## A. Lokasi Penelitian
Proses  penelitian,  perencanaan  serta  perancangan berlangsung di Laboratorium
Elektronika dan Instrumentasi  Fakultas  Teknik  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Sam Ratulangi Manado.

## B. Perancangan Sistem
Sistem  penjernih  udara  menggunakan  perangkat tegangan  tinggi  untuk  mengionisasi  senyawa  kimia polutan  yang  berlebih  di  udara,  seperti  CO  dan  CO 2 . Untuk mendeteksi senyawa berlebihan tersebut, digunakan sensor  yang sensitif terhadap senyawa CO dan CO 2 . Hasil pengukuran  dibandingkan  melalui  mikrokontroler  dengan output  putaran  kipas  DC  1  untuk  membuang  udara  kotor ke  ionisator  dimana  proses  penjernihan  udara  dilakukan. Gambar  15  menggambarkan  diagram  blok  dari  sistem penjernih udara.
Pada sistem pengontrol suhu,  suhu ruangan diukur oleh perangkat  sensor  suhu  LM35.  Hasil  pengukuran  suhu dibandingkan  dengan  suhu  referensi  pada  mikrokontroler untuk  mendapatkan  error  suhu.  Error  suhu  kemudian dikirim  ke  mikrokontroler  berupa  informasi  nilai  PWM untuk  memutar  kipas  DC  2.  Gambar  16  memperlihatkan diagram blok dari pengontrolan suhu udara.
Gambar 13. Proses yang terjadi dalam ADC.
[31]
Gambar 14. Konfigurasi pin L293D.

## C. Perancangan Mekanik Sistem

## Sistem pembersih udara
Sistem  pembersih  udara  pada  alat  ini  berupa  ruang ionisasi  yang  dindingnya  dibuat  dari  bahan  akrilik. Sebagai penjernih udara, digunakan tegangan tinggi untuk membangkitkan  plasma  yang  akan  mengionisasi  partikel- partikel  asap  dan  karbon  sebagai  penyaring  udara selanjutnya.  Exhaust  fan  (kipas  pembuangan)  digunakan untuk memasukkan asap ke ruang ionisasi.
Pada  sistem  penjernih  udara,  udara  yang  tidak  bersih seperti  asap  rokok  atau  asap  pembakaran  lain  dideteksi oleh  sensor  asap,  yaitu  sensor  HS-135  dan  sensor  MQ-7. Jika  asap  terdeteksi,  maka  mikrokontroler  akan  mengatur putaran  kipas  melalui  driver  kipas.  Kipas  tersebut berfungsi  untuk  menyerap  asap  ke  ruangan  ionisator. Sementara  itu,  mikrokontroler  juga  mengatur  tegangan masukan  untuk  FBT  melalui  regulator  tegangan  dimana frekuensi  masukan  yang  tinggi  untuk  mengoperasikan FBT  dibangkitkan  melalui  flyback  transformer.  Untuk material  elektroda,  digunakan  aluminium  yang  memiliki daya  hantar  panas  yang  sangat  baik.  Udara  yang  telah diproses  dalam  ruang  ionisator  dimasukkan  lagi  ke  dalam ruangan  uji.  Jika  udara  belum  bersih  sempurna  dari  asap, maka  sensor  akan  mendeteksinya  dan  mengirim  sinyal  ke mikrokontroler  untuk  melakukan  proses  pembersihan udara kembali. Begitu seterusnya hingga udara bersih dari asap.  Sistem  pembersih  udara  dapat  dilihat  pada  Gambar 17.

## Sistem pendingin udara
Sistem  pendingin  udara  (Gambar  18)  menggunakan elemen peltier sebagai penyerap dan pembuang kalor. Sisi panas dari elemen peltier ditempatkan di luar ruangan agar terjadi  penyerapan  kalor  dan  sisi  dingin  peltier ditempatkan  di  dalam  ruangan  agar  terjadi  pembuangan kalor.  Kedua  kipas  (fan)  yang  digunakan  bersifat absorbing (menyerap).
Gambar 15. Diagram blok sistem pembersih udara.
Gambar 16. Diagram blok pengontrol suhu udara dalam ruangan.
Gambar 17. Perancangan sistem pembersih udara.

## D. Perancangan Perangkat Keras Catu daya
Catu  daya  yang  digunakan  ada  2  macam,  yaitu  catu daya  3  A  (linear)  dan  catu  daya  5  A  (switching  power supply).  Catu  daya  3  A  digunakan  untuk  menyuplai tegangan  untuk  flyback  dan  driver-nya,  sedangkan  catu daya 5 A digunakan untuk menyuplai tegangan sebesar 12 V dc untuk kipas DC, motor driver dan elemen peltier dan 5 V dc untuk  mikrokontroler,  sensor  dan  LCD.  Rangkaian catu daya dapat dilihat pada Gambar 19.

## Perancangan sensor driver
Gambar  20  memperlihatkan  rangkaian  sensor  driver. Tampak  bahwa  keluaran  sensor  dihubungkan  ke mikrokontroler  dimana  keluaran  sensor  suhu  masuk  ke PIN  A.0,  keluaran  sensor  CO  masuk  ke  PIN  A.1  dan keluaran sensor CO 2 masuk ke PIN A.2. Rangkaian sensor driver disuplai dengan tegangan sebesar 5 V dc .

## Perancangan sistem isolasi
Perancangan sistem isolasi diperlukan untuk menghindari  pengaruh  interferensi  elektromagnetik  pada mikrokontroler  dan  rangkaian  bertegangan  rendah  lain yang  disebabkan  oleh  induksi  elektromagnetik  dari flyback.  Rangkaian  isolasi  menggunakan  optokopler PC817 dapat dilihat pada Gambar 21.
Gambar 18. Tata letak komponen pada sistem pendingin udara.
(a)
(b)
Gambar 19. Rangkaian catu daya: (a) 3 A, (b) 5 A
Gambar 20. Rangkaian sensor LM35, MQ7 dan HS-135.

## Perancangan rangkaian pembangkit pulsa
Rangkaian pembangkit pulsa berfungsi untuk membangkitkan  pulsa  dengan  frekuensi  tinggi  sebagai frekuensi  kerja  untuk  generator  HV.  Frekuensi  yang dibutuhkan  FBT  untuk  dapat  beroperasi  adalah  15  kHz. Gambar  22  memperlihatkan  rangkaian  pembangkit  pulsa dengan frekuensi tinggi.

## Perancangan rangkaian flyback converter
Rangkaian flybak converter digunakan untuk mengoperasikan  FBT.  Untuk  sistem pensakelaran, digunakan  MOSFET  IRF460  yang  diparalel  dengan  RCD snubber  sebagai  proteksi  agar  komponen  tersebut  tidak mudah  rusak  karena  tegangan  spike  yang  ditimbulkan karena  proses  pensakelaran.  Rangkaian  flyback  converter diperlihatkan pada Gambar 23.

## Perancangan fan driver
Untuk  dapat  mengatur  kecepatan  kipas  angin, digunakan  IC  L293  sebagai  driver.  IC  tersebut  menerima sinyal  PWM  dari  mikrokontroler  dan  menguatkannya sehingga  kipas  berputar  dengan  tegangan  kerja  antara  0 sampai 12 volt (tegangan output maksimal mikrokontroler yaitu  5  volt).  Rangkaian  fan  driver  ditunjukkan    pada Gambar 24.
Gambar 21. Sistem isolasi antara mikrokontroler dan flyback converter.
Gambar 22. Rangkaian pembangkit pulsa.
Gambar 23. Rangkaian flyback converter.

## Perancangan sistem pendingin
Sistem  pendingin  bekerja  mula-mula  dengan  menekan sakelar  yang  berfungsi  untuk  mengoperasikan  elemen peltier.  Pada  saat  itu,  optokopler  mengirimkan  sinyal logika  low  (0)  ke  mikrokontroler  yang  selanjutnya mengirimkan  sinyal  PWM  ke  IC  L293D  untuk menjalankan  kipas  DC  2.  Sinyal  PWM  yang  dikirim  oleh mikrokontroler  beragam  sebanding  dengan  kenaikan  suhu udara.  Rangkaian  sistem  pendingin  dapat  dilihat  pada Gambar 25.
Perancangan LCD driver dan sistem minimum mikrokontroler
LCD  16x2  karakter  yang  digunakan  sebagai  penampil nilai  sensor  dihubungkan  ke  port  D  mikrokontroler  (lihat Gambar  26),  sedangkan  rangkaian  sistem  minimum diperlukan  untuk  mengoperasikan  mikrokontroler  (lihat Gambar 27).

## B. Perancangan Perangkat Lunak
Diagram alir dari pemrograman sistem pembersih udara diperlihatkan pada Gambar 28. Alur pemrograman dimulai dari  inisialisai,  kemudian  membaca  nilai  sensor  CO,  CO 2 dan suhu lalu membandingkannya dengan set point dengan keluaran berupa kecepatan putaran kipas DC dan tegangan 4,4 kV yang dibutuhkan ionisator.
Gambar 24. Rangkaian fan driver.
Gambar 25. Rangkaian sistem pendingin.
Gambar 26. Rangkaian LCD driver.

## IV.    HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Catu Daya
Rangkaian  catu  daya  yang  digunakan  pada  alat  ini menghasilkan  tegangan  keluaran  sebesar  +5  V dc dan  +12 V dc serta  tegangan  +15  V dc dan  -15  V dc untuk menghasilkan  tegangan  +30  V dc .  Hasil  pengujian dicantumkan dalam Tabel I dan II.

## B. Pengujian Rangkaian Isolasi
Pada  pengujian  ini,  dilakukan  pengukuran  nilai tegangan keluaran dari regulator variabel LM317 terhadap logika  low  (0)  dan  high  (1)  yang  diberikan  oleh mikrokontroler  melalui  PORTB.0.  Hasil  pengujian rangkaian isolasi dicantumkan dalam Tabel III.

## C. Pengujian Rangkaian Pembangkit Pulsa
Rangkaian pembangkit pulsa diukur dengan menggunakan  osiloskop.  Gambar  28  memperlihatkan pengukuran frekuensi keluaran dari rangkaian pembangkit pulsa,  Gambar  29  juga  menampilkan  hasil  pengukuran rangkaian pembangkit pulsa. Pada gambar tersebut terlihat frekuensi  yang  dihasilkan  adalah  f out =  15,63  kHz,  sesuai dengan  frekuensi  yang  diharapkan  untuk  mengoperasikan flyback converter.

## D. Pengujian Fan Driver
Pengujian  fan  driver  dilakukan  dengan  mengukur tegangan  keluaran  timer  1  serta  tegangan  keluaran  IC L293  (tanpa  beban  dan  dengan  beban)  terhadap  kenaikan PWM. Hasil  pengujian fan driver ditampilkan  pada  Tabel IV, V dan VI.

## E. Pengujian Sensor
Pengujian sensor dilakukan masing-masing pada sensor CO,  CO 2 dan  sensor  suhu.  Pengujian  sensor  CO 2 dilakukan  dengan  membandingkan  hasil  pengukuran sensor  HS135  dengan  hasil  pengukuran  alat  ukur  CO 2 standar.  Tabel  VII,  VIII  dan  IX  menunjukkan  hasil pengamatan sensor CO, CO 2 dan suhu.
Gambar 27. Rangkaian minimum system untuk mikrokontroler.

## F. Pengujian Sistem Pendingin Ruangan
Pengujian  sistem  pendingin  ruangan  dilakukan  dengan mengukur  tegangan  kipas  DC  berdasarkan  kenaikan  suhu yang  terukur  ditampilkan  di  LCD.  Selain  itu,  diukur  pula kecepatan  kipas  DC  menggunakan  tachometer  sesuai dengan  kenaikan  suhu.  Hasil  pengujian  dicantumkan dalam Tabel X.

## G. Pengujian Elemen Peltier
Pengujian  elemen  peltier  dilakukan  dengan  mengukur suhu  udara  dalam  ruangan  purwarupa.  Pertama  elemen diberikan  suhu  awal  dan  kemudian  suhu  selanjutnya diukur  setiap  perubahan  waktu.  Tabel  XI  menunjukkan perubahan  suhu ruangan purwarupa menggunakan elemen peltier terhadap perubahan waktu.
Dari  Gambar  30,  dapat  dilihat  bahwa  semakin  lama proses  pendinginan,  maka  suhu  ruangan  purwarupa semakin  menurun.  Hal  tersebut  membuktikan  elemen peltier bekerja dengan baik.
Gambar 28. Diagram alir alat pembersih udara dalam ruang tertutup.
Gambar 29. Hasil pengukuran rangkaian pembangkit pulsa.
TABEL I. PENGUKURAN TEGANGAN CATU DAYA SWITCHING
12  DAN 5 V DC (5 A)
V in (V dc ) Pengukuran ke- V out (V dc ) 7805 1 7805 2 12,25 12,25 12,25 12,25 12,25 1 2 3 4 5 4,99 4,99 4,99 4,99 4,99 4,75 4,75 4,75 4,75 4,75 TABEL II. PENGUKURAN TEGANGAN CATU DAYA 15 V DC (3 A) V in
(V dc ) V out (V dc ) 7815 7915 3 4 5 13 14 15 2,89 3,80 4,89 14,87 14,87 14,95 3,05 4,37 5,74 15,14 15,15 15,15 TABEL III. PENGUKURAN RANGKAIAN ISOLASI (R 2 = 4,04 K Ω ) Logika
PB0 V PB0 (V dc ) V out Pengukuran (V dc ) V out Perhitungan (V dc ) Error (%) 0 1 0 4,91 24,1 1,5 24,2 1,25 0,1 0,25 TABEL IV. PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN TIMER 1
TERHADAP BEBERAPA VARIASI PWM (V S = 4,8 V DC )
PWM V out Hitung (volt) V out Ukur (volt) V out Error (%) OC1A  OC1B  OC1A  OC1B OC1A OC1B 0 95 127 159 191 223 255 0 1,78 2,38 2,98 3,58 4,2 4,8 0 1,78 2,38 2,98 3,58 4,2 4,8 0 1,83 2,44 3,04 3,65 3,97 4,72 0 1,82 2,43 3,04 3,65 3,98 4,72 0 0,83 1,44 2,04 2,65 2,97 3,52 0 0,82 1,43 2,04 2,65 2,98 3,52 13,45 13,44 1,92 1,92 TABEL V. PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN IC L293D
TANPA BEBAN TERHADAP BEBERAPA VARIASI PWM (V S = 10,62 V DC )
PWM V out Hitung (volt) V out Ukur (volt) V out Error (%) OC1A OC1B OC1A  OC1B OC1A OC1B 0 95 127 159 191 223 255 0 3,98 5,31 6,64 7,97 8,98 10,62 0 3,98 5,31 6,64 7,97 8,98 10,62 0 3,98 5,26 6,50 7,69 8,87 10,61 0 3,98 5,26 6,47 7,74 8,86 10,10 0 0 0,94 2,11 3,51 1,22 0,09 0 0 0,94 2,56 2,89 1,34 4,89 7,87 12,62 1,12 1,80
TABEL VI. PENGUKURAN TEGANGAN KELUARAN IC L293D DENGAN BEBAN KIPAS DC (V F )  TERHADAP BEBERAPA VARIASI PWM (V S = 10,62 V DC )
PWM V f Hitung (volt) V f Ukur (volt) V f Error (%) OC1A OC1B OC1A  OC1B OC1A OC1B 0 95 127 159 191 223 255 0 3,98 5,31 6,64 7,97 8,98 10,62 0 3,98 5,31 6,64 7,97 8,98 10,62 0 3,72 4,83 5,89 6,85 7,87 8,88 0 3,74 4,88 5,90 6,85 7,89 8,74 0 6,53 9,04 11,29 14,05 12,36 16,38 0 6,03 8,09 11,14 14,05 12,13 17,70 69,65 69,14 9,95 9,88
TABEL VII. PERBANDINGAN HASIL PENGUKURAN KADAR CO OLEH SENSOR MQ-7 TERHADAP ALAT UKUR CO STANDAR
V out Sensor (volt) Kadar CO pada LCD (%) Kadar CO pada Pembanding (%) Error (%) Persentase Error (%) 0,2 0,61 1,01 2,11 2,92 0,00 0,02 0,04 0,17 0,44 0,01 0,02 0,04 0,14 0,47 0,01 0,00 0,00 -0,03 0,03 1,00 0,00 0,00 24,43 6,58 32,01 6,40
TABEL VIII. PERBANDINGAN HASIL PENGUKURAN KADAR CO 2 OLEH SENSOR HS135 TERHADAP ALAT UKUR CO 2 STANDAR
V out Sensor
(volt) Kadar CO 2 pada LCD (%) Kadar CO 2 pada Pembanding (%) Error (%) Persentase Error (%) 0,384 1,393 2,563 4,113 4,137 0,06 0,17 0,52 2,36 2,42 0,1 0,2 0,5 2,4 2,5 0,04 0,03 -0,02 0,04 0,08 3,64 3,1 2,53 4,01 8,45 32,01 6,40 TABEL IX. PENGUJIAN SENSOR LM35 V out Sensor (mV) Suhu pada LCD ( o C) Suhu pada
Termometer ( o C)
Error ( o C) Persentase Error (%) 324 313 347 272 252 280 294 32,59 31,61 35,02 27,23 25,28 28,20 29,17 32,4 31,3 34,7 27,2 25,2 28,0 29,4 -0,19 -0,31 -0,32 -0,03 -0,08 -0,20 0,23 0,59 0,99 0,92 0,11 0,32 0,71 0,78 4,42 0,63 TABEL X. PENGUJIAN SISTEM PENDINGIN RUANGAN Suhu ( o C) Tegangan Kipas DC 2 (volt) Kecepatan Kipas DC 2 (rpm) 20,40 26,25 29,56 32,15 4,83 6,85 7,87 8,88 1.409 2.130 2.527 2.907
TABEL XI. PERUBAHAN SUHU RUANGAN PURWARUPA TERHADAP PERUBAHAN WAKTU DENGAN ELEMEN PELTIER
SEBAGAI ELEMEN PENDINGIN (T 0 = 29,56 O C) n t (menit) T n ( o C) 1 2 3 4 5 26 38 42 44 47 26,25 20,40 16,50 9,68 0,91

## H. Pengujian Flyback Transformer (FBT)
Pengujian  FBT  dilakukan  dengan  mengukur  tegangan keluarannya  menggunakan  rangkaian  pembagi  tegangan yang  terdiri  dari  40  buah  resistor  sebesar  1  M Ω . Pengukuran  FBT  dapat  dilihat  pada  Gambar  31.  Pada Gambar  31,  terlihat  bahwa  hasil  pengukuran  tegangan pada  satu  buah  resistor  adalah  sebesar  110  volt  sehingga tegangan keluaran FBT yaitu
.

## I. Pengujian Sistem Penjernih Ruangan
Pengujian  sistem  penjernih  ruangan  dilakukan  dengan mengukur  kecepatan  kipas  DC  1  dan  tegangan  keluaran FBT  terhadap  kadar  CO  dan  CO 2 pada  alat  purwarupa. Asap  yang  digunakan  dalam  pengujian  adalah  asap  dari sebatang  rokok.  Hasil  pengamatan  ditampilkan  dalam Tabel XII.
Untuk  mengetahui  efektifitas  dari  ionisator,  maka dilakukan  pengujian  pereduksian  nilai  emisi.  Pengujian dilakukan  dengan  mengukur  nilai  CO  dan  CO 2 di  setiap kenaikan  waktu.  Hasil  pengujian  dicantumkan  dalam Tabel XIII dan XIV.
Gambar 30. Perubahan suhu ruangan purwarupa terhadap fungsi waktu.
Gambar 31. Pengukuran tegangan keluaran flyback transformator.
Gambar 32.Grafik pengujian efektifitas pereduksian emisi CO.
Gambar 33.Grafik pengujian efektifitas pereduksian emisi CO 2 .
Berdasarkan Tabel XIII, banyaknya CO yang tereduksi setelah  4  menit  berkisar  dari  0,167%  sampai  0,455% (1.670  ppm  sampai  4.550  ppm)  dengan  persentase pereduksian  sebesar  11,747%  sampai  35,329%.  Nilai tersebut cukup besar mengingat ambang batas kadar CO di udara  berdasarkan  teori  adalah  35  ppm.  Hasil  pengujian dapat dilihat pada Gambar 32.
Pada  Tabel  XIV,  dapat  dilihat  bahwa  setelah  4  menit, kadar  CO 2 yang  tereduksi  berkisar  antara  4.368  ppm sampai  4.518  ppm  dengan  persentase  pereduksian sebesar17,995%  sampai  19,148%.  Nilai  reduksi  tersebut relatif cukup besar  karena nilai CO 2 yang mencapai 5.000 ppm  sudah  berbahaya  bagi  kesehatan.  Hasil  pengujian dapat dilihat pada Gambar 33.
TABEL XII. PENGUJIAN SISTEM PENJERNIH RUANGAN
Kadar
CO (%)
Kadar CO 2 (ppm)
V out Kipas DC 1 (volt) Kecepatan Kipas DC 1 (rpm) V out FBT (volt) 0,003 0,004 0,007 0,011 0,061 651 825 1.070 1.470 6.621 3,74 4,88 6,85 8,74 8,74 897 1.409 1.705 2.907 2.907 0 4.400 4.400 4.400 4.400 TABEL XIII.  PEREDUKSIAN EMISI CO Detik ke- CO (%) Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 1,286 1,119 1,037 1,019 0,936 0,921 0,936 0,921 0,893 0,861 0,849 0,841 0,846 0,771 0,832 0,856 0,832 1,409 1,276 1,202 1,191 1,187 1,148 1,142 1,119 1,081 1,085 1,094 1,081 1,081 1,081 1,037 1,054 1,037 1,421 1,433 1,378 1,378 1,397 1,319 1,409 1,361 1,409 1,286 1,293 1,276 1,276 1,309 1,265 1,265 1,254 Reduksi (%) 0,455 0,372 0,167 Persentase Pereduksian (%) 35,329 26,417 11,747 TABEL XIV. PEREDUKSIAN EMISI CO 2 Detik ke- CO 2 (ppm) Pengukuran 1 Pengukuran 2 Pengukuran 3 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 23.595 22.190 21.570 21.468 20.967 20.478 20.478 20.285 19.812 19.906 19.812 19.719 19.533 19.077 19.077 19.168 19.077 23.932 22.976 22.613 22.190 21.775 21.468 21.367 20.967 20.770 20.672 20.478 20.285 19.812 19.906 19.812 19.719 19.441 24.274 23.374 22.906 22.190 22.086 21.775 21.468 21.367 20.770 20.672 20.285 20.190 20.285 19.812 20.190 19.719 19.906 Reduksi (%) 4.518 4.491 4.368 Persentase Pereduksian (%) 19,418 18,766 17,995

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa  error  rata-rata  yang  dihasilkan  pada  pengujian sensor  HS135  adalah  sebesar  4,35%,  pada  pengujian sensor  MQ-7  sebesar  6,4%    dan  pada  pengujian  sensor LM35  sebesar  0,63%.  Pada  sistem  pendingin,  kecepatan kipas  DC  2  semakin  meningkat  seiiring  dengan  kenaikan suhu  ruangan  purwarupa.  Suhu  ruangan  purwarupa  yang semakin  turun  pada  pengujian  elemen  peltier  terhadap perubahan  waktu  membuktikan  bahwa  elemen  peltier dapat  bekerja  dengan  baik.  Penurunan  suhu  yang  terjadi adalah sebesar 28,65 o C selama 47 menit.
Sistem  penjernih  ruangan  berjalan  dengan  baik  sesuai dengan yang diprogramkan. Tegangan keluaran FBT yaitu 4.400  volt.  Kipas  DC  1  berputar  lebih  kencang  sesuai dengan kenaikan kadar CO dan CO 2 . Flyback transformer mulai bekerja saat kadar CO dan CO 2 bertambah melebihi ambang  batas  yang  ditentukan,  yaitu  35  ppm  untuk  CO dan  700  ppm  untuk  CO 2 .  Setelah  diionisasi  selama  4 menit, reduksi kadar polutan asap mencapai 35,329% dari 9.210 ppm CO dan 19,148% dari 23.595 ppm CO 2 .

## B. Saran
Pada pengujian,  nilai reduksi  CO dan  CO 2 tidak terlalu besar sehingga perlu dilakukan  penelitian lebih lanjut lagi untuk meningkatkan nilai reduksi tersebut. Selain itu, pada proses penjernihan udara, CO dan CO 2 terionisasi menjadi oksigen  dan  karbon  (zat  arang)  yang  menyebabkan ionisator  menjadi  kotor  sehingga  perlu  dilakukan pembersihan berkala pada elektroda serta ruang ionisatornya.
Sistem  tidak  dilengkapi  dengan  sensor  ozon  sehingga tidak  diketahui  kadar  ozon  yang  terbentuk  karena  proses ionisasi.  Jadi,  untuk  ke  depannya,  perlu  dilakukan penelitian lebih lanjut agar kadar ozon dapat dikendalikan. Alat  ini  juga  sebaiknya  diaplikasikan  pada  cerobong  asap yang  ada  di  rumah  tangga  maupun  perindustrian mengingat  perindustrian  adalah  salah  satu  penyumbang gas rumah kaca terbesar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A.  Khamdin,  “Peranan  Plasma  Lucutan  Pijar  Korona  Terhadap Penurunan  Total  Bakteri  Susu  Segar”,  skripsi,  Semarang: Universitas Muhammadiyah, 2012.
[2]  Anonim, Catu Daya 5 Volt 5 A Dengan Pass Transisto, [pdf], tersedia di: http://orangjadul.weebly.com/uploads/6/0/5/1/6051670/catu_ daya_5_volt_5_a_dengan_pass_transistor.pdf, 2 November 2015.
[3]   Anonim, MOSFET sebagai Saklar, [Online], tersedia di: http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/mosfet-sebagai- saklar/, 25 Desember 2014.
[4]  Anonim, Prinsip Dasar Pengukuran Radiasi, [Online], tersedia di: http://docplayer.info/18011-Prinsip-dasar-pengukuran-radiasi.html, 13 Juli 2015.
[5]   ATMEL, 8-bit Microcontroller with 8Kbytes In-System Programmable FlashATmega32, [pdf], tersedia di https://www.atmel.com/images/doc2503.pdf, 23 November 2015.
[6]  depokinstruments, ADC (Analog to Digital Converter) [Online], tersedia di: http://depokinstruments.com/2011/07/20/adc-analog-to- digital-converter/, 27 Juni 2014.
[7]  D.  Go,  Gaseous Ionization  and Ion Transport:  An Introduction To Gas  Discharge,  Department  of  Aerospace  and  Mechanical Engineering University of Notre Dame: Notre Dame, 2012.
[8]  D. G. Penney, Carbon Monoxide Poisoning (pp. 176). Boca Raton: Taylor & Francis Group, LLC, 2008.
[9]   D. Kastha, et al. 2008. Power Electronics (2 nd ed.). Kharagpur:
Indian Institute of Technology.
[10]  D. Shindell, Understanding Carbon Monoxide as Pollutant and as Agent of Climate Change, [Online], tersedia di http://www.giss.nasa.gov/research/briefs/shindell_09/, 11 November 2015.
[11]  Edgefx Technologies, Thermoelectric Cooler, [jpg], tersedia di: https://fbcdn-sphotos-d-a.akamaihd.net/hphotos- akash4/q71/380087_628349840540914_1553437247_n.jpg, 15 Juli 2014.
[12]  Eliezer, S. dan Eliezer, Y, The Fourth State of Matter: An Introduction to Plasma Science, London: Institute of Physics Publishing, 2001.
[13]  Environment Protection Agency, An Introduction to Indoor Air Quality, tersedia di: www.epa.gov/iaq/co.html, 6 April 2014.
[14]  F. Petruzella, Elektronika Industri, terjemahan Sumanto. Yogyakarta: Penerbit ANDI, 2001.
[15]  H. Ardianto, Pemrograman Mikrokontroler AVR ATmega16 Menggunakan Bahasa C [Codevision AVR], Bandung, INFORMATIKA, 2013.
[16]  H. R. Prawiro, Ekologi Lingkungan Pencemaran, Semarang: Penerbit Satya Wacana, 1988.
[17]  H.T. Karyono, Penelitian Kenyamanan Termis di Jakarta Sebagai Acuan Suhu Nyaman Manusia Indonesia, [pdf], tersedia di http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/ars/article/view/15742, 20 Agustus 2014.
[18]  Hanwei Electronics, Technical Data MQ-7 Gas Sensor, [pdf], tersedia di:
https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biometric/MQ-7.pdf, 15 Mei 2014.
[19]  HB Corporation, Thermoelectric Cooler TEC1-12705, [pdf], tersedia di: https://www.gme.cz/img/cache/doc/601/020/m-tec1- 12705-225-c-datasheet-1.pdf, 15 Juli 2014.
[20]  INSAN, PWM: Pengatur Kecepatan Mobile Robot  2012, [Online], tersedia di: https://insansainsprojects.wordpress.com/2008/06/06/pwm- pengatur-kecepatan-mobile-robot/, 27 Juni 2014.
[21]  J.  R.  Lucas,  High  Voltage  Engineering,  Sri  Lanka:  Department  of Electrical Engineering University of Moratuwa, 2001.
[22]  L.Valyi,  Atom  and  Ion  Source,  London:  Central  of  Research Institute for Physics of Hungarian Academy of Science, John Wiley and Sons,1977.
[23]  M.  Nur,  Fisika  Plasma  dan  Aplikasinya.  Semarang:  Universitas Diponegoro, 2011.
[24]  M.  Perucca,  et  al.  (Eds.),  Plasma  Technology  for  Hyperfunctional Surfaces:  Food,  Biomedical  and  Textile  Applications,  Weinhem: Wiley-VCH Verlag Gmbh & Co. KGaA., 2010.
[25]  N.  Mohan,  et  al.  1995.  Power  Electronics:  Converters, Applications,  and  Design  (2 nd ed.).  Canada:  John  Wiley  &  Sons, Inc.
[26]  National Atmospheric Emissions Inventory, Overview of
Greenhouse Gases, [Online], tersedia di: http://naei.defra.gov.uk/overview/ghg-overview, 11 November 2015.
[27]  Occupational Safety and Health Administration, Chemical Sampling Information: Carbon Dioxide, [Online], tersedia di: http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_225400.html, 6 April 2014.
[28]  Sencera Co. Ltd., HS-135 Air Pollution Sensor Specification, [pdf], tersedia di: www.delta-electronic.com/Design/Data%20Sheet/ hs135.pdf, 15 Mei 2014.
[29]  S. Fardiaz, Polusi Air dan Udara, Penerbit Kanisius, 1992.
[30]  STMicroelectronics, MD2001FX:High Voltage NPN Power Transistor for Standard Definition CRT Display, [pdf], tersedia di http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- pdf/view/246250/STMICROELECTRONICS/MD2001FX_0708/+
Q_5_73VPSLpETSpPKIbaZZTOfqcTIHpKaliMUOZ+/datasheet.p df, 10 Januari 2014.
[31]  Texas Instrument, L293, L293D Quadruple Half-H Drivers, [pdf], tersedia di: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/l293.pdf, 12 Mei 2015.
[32]  T. Gosink, What do Carbon Monoxide Levels Mean? [Online], tersedia di: www2.gi.alaska.edu/ScienceForum/ASF5/588.html, 6 April 2014.