## PENGGUNAAN PROGRAM LABVIEW UNTUK SIMULASI KONTROL PANAS LAPTOP BERPENDINGIN KIPAS
Moh. Arozi 1 dan Rubijanto Juni Pribadi 2

## Abstrak
Laptop  dalam  penggunakan  yang  lama  cenderung  mengalami  panas  yang  tinggi dan  ini  sangat  mempengaruhi  kinerja,  keawetan  laptop  itu  sendiri,  bahkan  lebih jauh  dapat  mengakibatkan  kerusakan  secara  parsial  maupun  menyeluruh  atas laptop  itu  sendiri.  Untuk  itu  perlu  pengontrolan  tempetarur  pada  temperatur  yang diijinkan dengan  menggunakan  kecepatan  kipas  pendingin  ( fan ). Metode simulasi menggunakan  labview  digunakan  dalam  paper  ini  dan  hasil  yang  peroleh menunjukkan  bahwa  laptop temperature dapat  dikontrol  dengan  baik  pada temperatur yang ditetapkan dengan mengontrol fan speed .
Kata Kunci: Kontrol Panas, Pemrograman, Labview, Simulasi.

## PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  dunia  saat  ini,  tuntutan  atas  ketersediaan  dan penggunaan  teknologi  yang  memiliki high  performance , mobile dan  tangguh  semakin meningkat. Salah satu teknologi yang memiliki tuntutan diatas adalah laptop. Laptop sebagai komputer yang portabel telah menjadi bagian tak terpisahkan untuk kehidupan manusia saat ini.  Persoalan  yang  sering  muncul  dalam  teknologi  ini  salah  satunya  adalah  terjadinya overheat yangmana  hal  tersebut  mendorong  terjadinya  penurunan  kinerja  laptop  dan  lebih jauh  dapat  mengakibatkan  kerusakan  secara  parsial  maupun  menyeluruh  atas  laptop  itu sendiri.
Untuk  itu  perlu  pengontrolan  temperatur  sehingga  temperatur  selalu  pada range temperatur  yang  tidak  mempengaruhi  kinerja  laptop  dan  aman  untuk  laptop.  Usulan    solusi atas  persoalan  tersebut,  dalam  paper  ini  dilakukan  dengan  membuat  program  simulasi menggunakan software Labview untuk pengontrolan kecepatan kipas angin pendingin dalam laptop untuk membuang panas yang ada dalam laptop keluar laptop.
Fenomena  pendinginan  pada  laptop  menggunakan  pendingin  kipas  angin  merupakan bagian keilmuan perpindahan panas. Perpindahan panas sendiri adalah salah satu dari displin
1 Prodi S1 Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Semarang
2 Prodi S1 Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Semarang
ilmu teknik  termal yang  mempelajari  cara  menghasilkan  panas,  menggunakan  panas, mengubah  panas,  dan  menukarkan  panas  di  antara  sistem  fisik.  Perpindahan  panas diklasifikasikan  menjadi konduktivitas  termal, konveksi  termal, radiasi  termal,  dan perpindahan panas melalui perubahan fasa ( Incropera,F.P dan DeWitt,D.P, 1990 ).
Perpindahan  panas  yang  terjadi  dalam  kasus  ini,  yaitu  pendinginan  system  laptop dengan  menggunakan  kipas  angin,  merupakan  perpindahan  panas  konvensi.  Perpindahan panas  konveksi atau  konveksi  adalah  perpindahan  panas  dari  satu  tempat  ke  tempat  lain karena  adanya  perpindahan fluida,  proses  perpindahan  panas  melalui perpindahan  massa. Gerak serempak fluida menambah perpindahan panas pada banyak kondisi, seperti misalnya antara  permukaan  solid  dan  permukaan  fluida.  Konveksi  adalah  perpindahan  panas  yang umum pada cairan dan gas ( Holman,J.P,1991 ).
Simulasi  pendinginan  yang  terjadi  dengan  menggunakan  kipas  angin  dilakukan dengan  menggunakan  software  Labview.  Penggunaan  software  labview  dalam  simulasi  ini memungkinkan dataflow  programming dan graphical  programming ( Jeffrey  Travis,  Jim Kring, 2006 dan Rahmat Jamal, Herbert Pichlik, 1999 ).
Manfaat  yang  dapat  diambil  dari  simulasi  Labview  atas  mekanisme  pengontrolan temperatur  pada  laptop  ini  adalah  dapat  memberikan  kontribusi  dalam  menurunkan  efek negatif  temperatur  terhadap  laptop  dan  berpotensi  meningkatkan  performance  dan ketangguhan dari laptop.

## METODOLOGI

## Bahan Penelitian
1. Temperatur laptop = sensor pengukur temperatur =Termocouples = 1 unit
Range pengukuran yang dibutuhkan 0 – 100 0 C
2. Kecepatan fan/kipas = sensor kecepatan = tachometer = 1 unit
Range pengukuran = 0 – 3000 rpm (dirancang kecepatan kipas pada range 1500 rpm s/d 3000 rpm.

## Variabel Penelitian
Variabel  yang  diukur  dalam  penelitian  ini  adalah  heat  yang  dihasilkan  laptop, kecepatan  kipas  dan  temperatur  laptop.  Sedangkan  yang  menjadi  input  dalam  penelitian  ini
adalah  temperatur  lingkungan/temperatur  awal  laptop  yang  mana  diset  pada  nilai  tertentu (misal 30 0 C). Pengontrolan direncanakan secara otomatis.

## Desain Penelitian
Konsep  formula  yang  digunakan  adalah  formulasi  atas  koneksitas  kecepatan pengipasan  dengan  penurunan  temperatur  (konsepsi  perpindahan  panas  konduksi  dan konveksi.
Gambar 1. Contoh Penggunaan Laptop (Portable)
Gambar 2. Laptop Tampak Muka
Air Flow Air Flow Laptop Temperatur
Gambar 3. Laptop Tampak samping
Berdasarkan  model  seperti  pada  Gambar  (1  sampai  3)  terlihat  bahwa  engine  laptop menghasilkan  panas  ( Heat )  yang  terus-menerus  seiring  penggunakaan  laptop  sehingga temperatur  laptop  terus  meningkat  seiring  pergerakan  waktu.  Disini  lain,  upaya  untuk pendinginan  dilakukan  dengan  menekan  udara  luar  (pada  temperatur  lingkungan  kearah engine laptop) sehingga terjadi mekanisme konduksi dan konveksi yangmana akan membawa panas  yang  ada  pada engine laptop  terbawa  oleh  udara  tersebut.  Udara  yang  telah  panas didorong  keluar  dari engine laptop  sehingga  panas  pada  engine  laptop  dapat  terkurangi.
Proses  ini  berlangsung  secara  kontinyu  sehingga  temperatur  laptop  tetap  terjaga  pada temperatur yang diinginkan.
Oleh  karena  itu  perlu  dimodelkan  untuk  menurunkan  temperatur  laptop  seperti  pada Gambar  4  dengan  memberikan  kipas  angin  untuk  meningkatkan  performa  dari  leptop tersebut.

## Gambar 4. Model Pengontrolan Panas Pada Laptop (Menggunakan Kipas/Fan)

## Diagram Blok Kontrol Temperatur
Penelitian dilakukan menurut diagram blok kontrol temperatur seperti pada Gambar 5. Mekanisme  block  diagram  mencakup  pertambahan  panas  pada  laptop,  mekanisme pengotrolan kecepatan fan dan temperatur laptop yang diperoleh.
Q (Heat)
Air flow Air flow
TRAKSI Vol. 14 No. 2 Desember 2014
Gambar 5. Block Diagram For Control Temperature Laptop By Controlling Fan Speed

## Prosedur Pengujian

## TAMPILAN FRONT PANEL
Gambar 6. Tampilan Front Panel
Tampilan  front  panel  terbagi    atas  dua  kelompok  yaitu:  Panel  kontrol  dan  Panel indikator.
1. Panel kontrol yang ditujukan untuk hal-hal yang bisa dikendalikan operator meliputi:
a. Numerik kontrol untuk penentuan panas awal laptop/suhu lingkungan.
b. Vertical toggle  switch  /fan  power  switch ,  untuk  mematikan  dan  menghidupkan  fan. Dengan adanya ini dapat diilustrasikan perbedaan jika dengan dan tanpa fan. Disini dilengkapi round LED untuk fan on yang ditujukan untuk mempermudah pengecekan operator.
c. Numerik kontrol untuk penentuan temperatur laptop terkontrol.
d. Stop Button, digunakan untuk mematikan eksekusi program oleh operator.
2.  Panel  indikator  yangmana  ditujukan  untuk  menampilkan  hal-hal  yang  perlu  diketahui operator (sebagai hasil penyetelan panel kontrol dan eksekusi program).
a. Wafeform chart dan  numeric indicator untuk heat (panas yang dihasilkan laptop).
b. Wafeform chart dan  numeric indicator untuk fan speed.
c. Wafeform  chart,  numeric  indicator  dan  termometer  untuk  menampilkan  laptop temperature  (temperatur  laptop  terkontrol).  Disini  juga  dilengkapi  dengan  lampu alarm (alarm overheat), yangmana akan hidup ketika temperatur melewati temperatur batas.
Warna-warna  tampilan  juga  didsain  dengan  teliti  untuk  mempermudah  pengenalan dan  pengoperasian  oleh  operator.  Warna  cyan  merepresentasikan  tentang  kontrol  dan indikator  atas  heat.  Warna  kuning  merepresentasikan  tentang  kontrol  dan  indikator  atas  fan speed. Warna hijau merepresentasikan tentang kontrol dan indikator atas laptop temperature.
Gambar 7. Tampilan Front Panel Untuk Prosedur Penggunaan
Urutan prosedur penggunaan sebagai berikut:
1. Atur suhu awal dengan menekan numerik control button warna cyan (misal pada suhu 30 0 C).
2. Atur suhu laptop terkontrol dengan menekan numerik control button warna hijau (misal pada suhu 50 0 C).
3. Run program dengan menekan tombol run (lambang panas diatas).
4. Hidupkan fan dengan memposisikan keatas fan power switch warna kuning.
5. Perhatikan pada panel indikator (heat, fan speed dan laptop temperature)
6. Ambil data yang dibutuhkan
7. Menghentikan eksekusi program dengan menekan tombol stop button warna hijau.

## Gambar 8. Mekanisme Kerja Block Diagram
Mekanisme kerja yang terjadi pada block diagram adalah :
1.  Nilai atas heat awal (misal diambil 30) dan nilai suhu terkontrol (misal diambil 50 0 C) diperoleh melalui pemasukan nilai panel panel kontrol di front panel.
2.   Fan power switch dimatikan. Heat akan bertambah seiring penggunaan laptop menjadi heat  operasional.  Pertambahan  heat  terjadi  secara  sinusoidal  di  dalam  program mengingat  pada  kondisi  aktual  pertambahan  panas  pada  engine  laptop  juga  terjadi secara  fluktuatif  (naik  turun  pada  range  tertentu).  Nilai  heat  ditampilkan  melalui wafeform  chart  dan  numeric  indicator.  Karena  fan  dalam  kondisi  mati  maka  case stucture  yang  terhubung  denganya  pada  kondisi  false  sehingga  mengirim  nilai kecepatan fan = 0 rpm dan nilai kecepatan rpm olahan case structure sebelumnya tidak dipakai.  Pada  kondisi  ini    temperatur  akan  naik  terus,  yangmana  ditampilkan  melalui
wafe form chart, numeric indicator, dan termometer untuk laptop temperatur. Selain itu juga diberi round LED untuk alarm overheat yangmana disini diatur pada nilai 100 0 C.
3. Dengan fan hidup. Kondisi fan power switch yang on menyebabkan case strukture yang terhubung  dengan  menggunakan  nilai  kecepatan  rpm  olahan  dari  case  stucture sebelumnya. Nilai inputan awal yaitu 1500 rpm yang terposisi di luar while loop akan terkirim  ke  case  structure  pertama  yang  terhubung  denganya.  Logika  case  struktur pertama adalah jika nilai temperatur terukur lebih kecil dari nilai temperatur terkontrol yang  dipilih  maka  berlaku  kondisi  true  yaitu  kecepatan  dikurangi  20  per  siklus.  Dan jika salah maka berlaku kondisi false yaitu kecepatan ditambah 20 per siklus.
Pada case structure kedua, jika kecepatan fan lebih kecil dari 1500 rpm maka berlaku kondisi  true  maka  kecepatan  fan  yang  dikirim  adalah  1500  rpm.  Jika  tidak,maka berlaku kondisi false dimana kecepatan fan dari case structure pertama diteruskan.
Pada  case  structure  ketiga,  jika  kecepatan  fan  lebih  besar  dari  pada  3000  rpm  maka berlaku kondisi true yaitu nilai kecepatan fan yang terkirim adalah 3000 rpm. Jika tidak maka  false  sehingga  nilai  kecepatan  fan  dari  case  structure  yang  kedua  diteruskan  ke case structure keempat.
Pada  case  structure  keempat  berlaku  logika  jika  fan  power  switch  on  maka  nilai  dari case  strukture  diteruskan  dan  jika  tidak  dikirimkan  nilai  0  rpm.  Nilai  1000  pada lanjutanya  merupakan  faktor  konversi  dari  kecepatan  fan  menjadi  kecepatan pendinginan (pengganti output persamaan kecepatan pendinginan  yang dihasilkan dari kecepatan fan yang ada).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar  9  merepresentasikan  tampilan  sebelum  dilakukan  simulasi,  Gambar  10 menunjukkan  hasil  simulasi  tanpa  fan  speed  dan  Gambar  11  menunjukkan  hasil  simulasi dengan fan speed. Dari  hasil tampilan simulasi menunjukkan bahwa program simulasi  yang dibuat  mampu  mengontrol  temperature  laptop  dengan  mengontrol  hidup  dan  matinya  kipas serta mengontrol kecepatan kipas.
Gambar 9. Tampilan Sebelum Simulasi
Gambar 10.  Hasil Simulasi Fan Off
Gambar 11.  Hasil Simulasi Fan On

## KESIMPULAN
Laptop  dalam  penggunakan  yang  lama  cenderung  mengalami  panas  yang  tinggi  dan ini  sangat  mempengaruhi  kinerja,  keawetan  laptop  itu  sendiri,  bahkan  lebih  jauh  dapat mengakibatkan kerusakan secara parsial maupun menyeluruh atas laptop tersebut. Untuk itu perlu  pengontrolan  tempetarur  pada  temperatur  yang  diijinkan  dengan  menggunakan kecepatan fan.
Penggunaan  Labview  sangat  mendukung  pada  pengontrolan  suhu  pada  laptop.  Hasil simulasi menunjukkan bahwa program simulasi yang dibuat mampu mengontrol dengan baik temperature laptop sebagaimana yang telah direncanakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Holman,J.P,1991, Perpindahan kalor ,Ed.6,Jakarta:Erlangga
Incropera,F.P  dan  DeWitt,D.P,  1990, Fundamentals  of  Heat  Transfer ,Ed.3,  New  York  :John Willey &Sons.
Incropera,F.P.  dan  DeWitt,D,P,2001, Fundamentals  of  Heat  Transfer ,Ed.5,  New  York:John Willey&Sons.
Koestoer,Raldi  Artono,2002,Perpindahan  kalor  untuk  mahasiswa  teknik,Ed,1,  Jakarta :Salemba Teknika
Kreith,Frank,1997, Prinsip-prinsip  Perpindahan  Panas ,Ed,3,Jakarta  ;  PT,Gelora  Aksara Pratama.
Streeter,VL, Dan Wylie,E.B,1996, Mekanika Fluida ,Ed.8, Jakarta Erlangga Jeffrey Travis, Jim Kring, 2006, Labview for Everyone, Ed.3, Prentice Hall.
Mihura, 2001, Learning Labview for The First Time , Pearson.
Rahmat Jamal, Herbert Pichlik, 1999, Labview Aplications and Solutions , Prentice Hall PTR.
____________________

## PENULIS
1. MOH. AROZI, ST, S.Pd., MT, M.Pd
Prodi S1 Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Semarang
Jl. Kasipah no 12 Semarang 50254 Telp.024 8445768

## 2. RUBIJANTO JUNI PRIBADI, ST, MT
Prodi S1 Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Semarang
Jl. Kasipah no 12 Semarang 50254 Telp.024 8445768 email : rubijantojp5758@gmail.com