Jenis Artikel: orginial research

## Rancang Bangun Pengontrol Suhu dan
Kelembaban di dalam Solar Dryer dengan

## Arduino
Liefson  Jacobus 1 ,  Karunia  Odaligo  Sandroto 2 ,  Daniel  Pianka 1 ,  Emerita  Setyowati 1 , Surjawirawan Dwiputranto 1
1 Program Studi  Fisika, Fakultas Sains dan Komputer, Universitas Kristen Immanuel
2 SMA Negeri 1 Hilisalawa'ahe  Kabupaten Nias Selatan
Corresponding  e-mail : liefson@ukrimuniversity.ac.id
KATA  KUNCI: solar dryer, Arduino uno, DHT22 sensor
Diterima: 30 Juni 2022 Direvisi: 05 Juli 2022 Diterbitkan: 30 Juli 2022

## 1. Pendahuluan
Matahari  merupakan  sumber  utama  energi  di  bumi.  Indonesia  yang  terletak  di  kawasan  iklim  khatulistiwa, mendapatkan  jumlah  sinar  surya  rata-rata  harian  sebesar  4000-5000  Wj/m 2 (Supranto,  2015).  Indonesia adalah negara  agraris dan  maritim. Ketika  musim  panen tiba,  produk hasil  pertanian dan  perikanan perlu diawetkan

## Jurnal Phi
ABSTRAK. Alat  otomatisasi  buka  tutup  katup solar dryer berdasarkan  nilai kelembaban yang dibaca dari sensor telah berhasil dibuat. Sensor pengukuran dikalibrasi  dengan  membandingkan  nilai  pada  alat  ukur  standar (klimaloggpro)  dengan  nilai  toleransi  ukur  suhu  1°C  kelembaban  3%. Rancangan hardware menggunakan  kotak  kayu  dengan  saklar  buka  tutup, arduino uno sebagai pengatur buka tutup dihubungkan dengan komputer dan sensor  suhu  dan  kelembaban  DHT22  sebagai  sumber  data  pengukuran. Pengumpulan  data  dilakukan  dengan  tiga  sistem solar  dryer yaitu  sistem tertutup,  sistem  terbuka  dan  sistem  buka  tutup.  Sistem  buka  tutup  diatur berdasarkan  nilai  kelembaban  (%)  yang  dibaca  di  ruang  pengering.  Jika membandingkan  ketiga  sistem  pengukuran  yaitu  sistem  terbuka,  sistem tertutup  dan  sistem  buka tutup,  sistem  terbuka  lebih  baik  dibanding  sistem buka  tutup  dan  sistem  tertutup.  Sistem  terbuka  dapat  mengurangi  massa  air sebanyak  380  gram,  sistem  tertutup  229  gram,  sistem  buka  tutup  337gram dengan nilai buka tutup 65%-90%.
Jacobus, L., Odaligo, K.S., Pianka, D., Setyowati, E., Rancang Bangun Pengontrol Suhu  Vol 8  (2), 2022
supaya  dapat  disimpan  dalam  waktu  yang  relatif  lama  dan    dijual    dapat    dijual    ke    luar    daerah    untuk meningkatkan pendapatan. Metode  pengawetan  yang  paling popular  adalah  pengeringan.  Pengeringan   selama ini  dilakukan  dengan  cara  tradisional  dengan  menjemur  produk  di  bawah  sinar  matahari  langsung.  Pengeringan secara  terbuka  menimbulkan  beberapa  masalah  yang  dapat  merugikan  para  petani  misalnya    pengeringan  yang tidak seragam,  banyak  kehilangan  yang  disebabkan  binatang  liar,  kemungkinan  terjadi  pencemaran  tinggi,  cuaca yang  berubah  secara tiba-tiba dan memerlukan  tempat  yang  luas.
Selain  cara  tradisional,  pengeringan  bisa  menggunakan  kayu  bakar  atau  gas  (LPG)  dengan  memanfaatkan panas  dari  hasil  pembakaran.  Kayu  bakar  harga  cukup  murah  namun  pengunaan  yang  cukup  banyak  akan menyebabkan  hutan  berkurang  dan  kerusakan  lingkungan.    Penggunaan    LPG    cukup    baik    karena    jumlah    gas masih melimpah di bumi. Namun  harga gas  cukup  mahal dan  gas  masih belum   tersedia  untuk  beberapa  pulau di  Indonesia.
Untuk  mengatasi  masalah  ini,  di  laboratorium  energi  terbarukan  Universitas  Kristen    Immanuel dikembangkan  sistem  pengering  tenaga  surya (solar  dryer). Pada solar  dryer, terdapat  dua  komponen  yaitu pengumpul  surya  (kolektor  surya)  dan  ruang  pengering.    Pengumpul    surya    merupakan    komponen    yang terpenting,  berfungsi  untuk  menyerap  panas  dari  sinar  surya  kemudian  dialirkan    ke    ruang    pengering.    Dalam ruang  pengering  terjadi  proses  pengeringan,  udara  panas  akan  menyerap   kandungan  air  pada  bahan  kemudian dialirkan  ke  lingkungan.  Dengan  sistem  ini  akan  mengurangi  kerusakan  pada  bahan  yang  disebabkan  oleh lingkungan.
Salah satu alternatif agar sistem ini dapat  efesien  yaitu dengan  memanfaatkan   udara  panas  yang   keluar dari ruang pengering. Udara panas  yang  keluar  dari ruang  pengering  dialirkan  kembali ke  pengumpul  surya. Dari  pengumpul  surya  udara  dialirkan  ke  ruang  pengering  dan  dialirkan  kembali  ke  pengumpul  surya.  Dengan sisterm ini suhu udara akan terus bertambah   sehingga  dapat  mengeringkan  bahan  lebih  cepat.  Namun  suhu yang  terlalu  tinggi  tidak  terlalu  baik  karena  dapat  merusak  bahan  pertanian.  Untuk  itu  diperlukan  suatu  sistem otomatis  yang  dapat mengontrol suhu  dan  kelembaban. Dalam penelitian  ini didesain  sistem buka tutup otomatis.  Jika  suhu  dan  kelembaban  di  dalam  ruang  pengering  terlalu  tinggi  katub  akan  terbuka  dan  jika kelembaban  rendah  dan  suhu  sistem  akan  menutup.  Hal ini  dapat    mengoptimalkan  pengeringan  supaya    bahan lebih  cepat  kering  dengan  memanfaatkan  udara  panas  yang  keluar  dari  ruang  pengering  sehingga  diharapkan pengeringan dapat  berjalan  efektif  dan efisien serta kualitas bahan  yang dikeringkan  tetap terjaga.

## 2. Dasar  teori

## 2.1. Pengeringan
Pengeringan  pada  dasarnya  adalah  penghilangan  kadar  air  pada suatu  bahan  melalui  proses  penguapan.  Metode mekanis  dalam  menghilangkan cairan  dari suatu  benda  padat  tidak  disebut sebagai  pengeringan.  Sebagian  besar konsumsi energi selama proses penguapan  kandungan air menjadi uap adalah  2258 kJ pada  tekanan 101.3  kPa. Air  yang  terdapat  dalam  bahan  yang  dikeringkan  dapat  berupa  kelembaban  bebas  maupun  terikat  yang  akan mempengaruhi  kecepatan  pengeringan.  Kandungan  kelembaban  dapat  disebut  dalam  kandungan  bola  basah maupun  kering. Misal rasio kelembaban  basah  adalah  berat  uap  air  per satuan  material basah.  Jika m w =  massa bahan  basah, m d adalah  massa  bahan  kering  maka  rasio  kelembaban  basah 𝑋 𝑤 dalam  satuan  kg/kg  kelembaban dirumuskan  sebagai  berikut  :
𝑋 𝑤 = 𝑚𝑤 𝑚𝑤 + 𝑚𝑑 (1)
sedangkan rasio kelembaban kering 𝑋 𝑑 merupakan perbandingan massa bahan basah 𝑚 𝑤 terhadap massa bahan kering 𝑚 𝑑 yang  dirumuskan  sebagai  berikut  (Visavale, G.L.,  2012):
𝑋 𝑑 = 𝑚𝑤 𝑚𝑑 (2)
Pada  saat  suatu  bahan  dikeringkan,  terjadi  dua  proses   secara    bersamaan  yaitu  perpindahan  energi  panas dari  lingkungan  untuk  menguapkan  air  pada  permukaan  bahan  dan  perpindahan  massa  di  dalam  bahan  akibat penguapan  pada  proses pertama  (Arta, 2014).

## 2.3. Suhu  Bola  Kering dan  Basah  serta Diagram Psikrometri
Termometer  yang  lazim  digunakan  untuk  mengukur  suhu  adalah  termometer  bola  kering.  Sensor  panas  ( bulb ) termometer yang digunakan  untuk  mengukur suhu  dijaga dalam kondisi kering  maka termometernya  disebut sebagai termometer bola kering.Hasil pengukuran suhu dengan alat ini disebut sebagai suhu bola kering, dalam keadaan  biasa  bila  ukuran  suhu  tersebut  tidak  diberi  penjelasan  khusus  maka  dianggap  sebagai  ukuran  bola kering.  Sebagai contoh  : 20˚C bola kering atau cukup dengan  : 20˚C.  Sensor  panas termometer yang  digunakan sengaja dikondisikan menjadi basah, yaitu sengaja ditutup oleh kain yang  higroskopis maka ukuran suhu yang diperoleh  disebut sebagai ukuran suhu bola  basah,  dalam kondisi biasa maka adanya c airan yang  melingkupi sensor  panas  ini  maka  penunjukkan  skala  suhu  bola  basah  akan  lebih  rendah  dengan  penunjukan  suhu  bola kering,  tetapi  bila  kandungan  uap  air  di  udara  mencapai  titik  maksimalnya  (titik  jenuh)  maka  penunjukkan kedua  jenis  termometer  tersebut  menjadi  sama.
Waktu  udara  dalam  keadaan  jenuh  maka  cairan  yang  ada    disekeliling bulb termometer    tidak    dapat menguap lagi sehingga penunjukkan termometer   basah  menjadi sama  dengan  termometer  bola  kering,  tetapi bila  kondisi  udara  ruang  belum  mencapai  saturasi    maka    penunjukkan    termometer    bola    basah    selalu    lebih rendah  dari  bola  kering,  akibat  adanya  ef ek  penguapan  cairan  yang  terjadi  pada  termometer  bola    basah.  Alat khusus dapat dipergunakan untuk  mengukur bolah  basah   dan   bola  kering  disebut slink  psychometer .  Bentuk dari slink psychometer dapat  dilihat pada  Gambar 1. (Susanto, 2011).
Gambar  1 . Slink Psychometer . (Susanto, 2011)
Dalam  pengeringan,  fenomena  psikrometri  sangat  penting  karena  mengacu  pada  kandungan  uap  air  yang mengontrol  kecepatan  pengeringan.  Pada  saat  sejumlah    panas    digunakan    untuk    pengeringan,    suhu    dan kecepatan  penguapan  yang  muncul  tergantung  pada  konsentrasi  uap  air  di lingkungan.  Ketika cairan  bebas  atau terdapat  permukaan  basah,  pengeringan  terjadi  di  suhu  saturasi.  Di sisi lain  ketika  air  di lingkungan  solar  dryer menguap,  suhu  penguapan  yang  muncul  akan  tergantung  pada  konsentrasi  uap  air  di sekitar  gas. Efeknya, cairan harus  dipanaskan  sampai suhu  tertentu  yang  mana  tekanan  uapnya  sama  atau  lebih  besar  dari  tekanan  uap  gas. Diagram psychrometri (Gambar 2)  sangat berguna  untuk  menjelaskan  proses pengeringan  (Visavale, G.L.,  2012).
Jacobus, L., Odaligo, K.S., Pianka, D., Setyowati, E., Rancang Bangun Pengontrol Suhu  Vol 8  (2), 2022
Gambar 2 . Diagram  psikometrik  pengeringan ( Visavale,  G.L., 2012)

## 2.4. Mikrokontroler
AVR  ATmega8  adalah  mikrokontroler  CMOS  8- bit berarsitektur  AVRRISC  yang  memiliki  8K byte  in-System Programmable Flash .  Mikrokontroler  dengan  konsumsi  daya  rendah  ini  mampu  mengeksekusi  instruksi  dengan kecepatan  maksimum  16MIPS  pada    frekuensi    16MHz.    Jika    dibandingkan    dengan    ATmega8L,    perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan  yang diperlukan  untuk  bekerja. Untuk  ATmega8  tipe  L,  mikrokontroler ini  dapat  bekerja  dengan  tegangan  antara  2,7  -  5,5  V  sedangkan  untuk  ATmega8  hanya    dapat    bekerja    pada tegangan  antara  4,5 – 5,5  V (Agung M.B., 2014).

## 2.5. Arduino  Uno
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328 yang memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 pin dapat   digunakan sebagai output  PWM), 6 input   analog, 16   MHz osilator kristal, sebuah  koneksi USB,  sebuah  konektor  sumber  tegangan,  sebuah  header  ICSP,  dan  sebuah    tombol  reset.  Arduino    Uno    memuat segala  hal  yang  dibutuhkan  untuk  mendukuang  sebuah  mikrokontroler.  Hanya  dengan  menghubungkannya  ke sebuah  komputer  melalui  USB  atau  memberikan  tegangan  DC  dari  baterai  atau  adaptor  AC  ke  DC  sudah  dapat menggunakannya.
Arduino  Uno  menggunakan  ATmega16u2  yang  diprogram    sebagai USB   to-serial  converter untuk    komunikasi serial ke  komputer melalui port USB.m.  Tampak atas  Arduino Uno  dapat dilihat  pada  Gambar 3.

## 2.6. Sensor suhu dan  kelembaban
DHT  22  adalah  modul  sensor suhu  dan  sensor  kelembaban  udara  yang  mempunyai  jangkauan  pengukuran  suhu antara  (-40)-80  °C  dan  jangkauan  pengukuran  kelembaban  udara  0-100%  RH.  Modul sensor ini  memiliki  akurasi pengukuran  suhu  sekitar 0,5 °C  dan  memiliki  akurasi  pengukuran  kelembaban 2%    RH.  Adapun  Gambar  sensor yang  digunakan pada  penelitian ini  ditunjukkan Gambar  4.
Gambar  4 . DHT22 Sensor Suhu dan Kelembaban  (Wijaya,  2016)
Sensor  ini  merupakan sensor  dengan  kalibrasi sinyal  digital yang  mampu  memberikan  informasi  suhu  dan kelembaban.  Sensor  ini  tergolong  komponen  yang  memiliki  tingkat  stabilitas  yang  sangat  baik    dan    termasuk elemen  resistif  pengukur  suhu  (NTC).  Selain  Memiliki  kualitas  yang  sangat  baik,  respon  cepat,  dan  harga  yang terjangkau.  DHT  22  juga  memiliki  fitur  kalibrasi  yang  sangat  akurat.  Koefesien  kalibrasi  ini  disimpan    dalam program  memori,  sehingga  ketika internal sensor    mendeteksi   sesuatu,    maka    modul   ini    membaca    koefisien sensor  tersebut.  Modul  ini  cocok  digunakan  untuk  banyak  aplikasi  pengukuran  suhu  dan  kelembaban.  Tabel  1 menunjukkan  spesifikasi  teknis sensor suhu DHT22.  (Wijaya, 2016)
Tabel 1 . Spesifikasi Sensor DHT22
No Spesifikasi 1. Tegangan suplly
+5 Volt 2. Range temperature -40 – 80 ˚C 3. Presisi pengukuran temperatur 0,5ºC 4. Range kelembaban 0 – 100% RH 5. presisi pengukuran kelembaban 2% RH 6. Output Digital

## 2.7. Motor  servo
Motor servo adalah  sebuah  motor  DC  dengan  sistem  umpan  balik  tertutup  di  mana  posisi  rotor-nya  akan diinformasikan  kembali  kerangkaian  kontrol  yang  ada  di  dalam  motor servo .  Motor  ini  terdiri  dari  motor  DC, serangkaian gear ,  potensiometer  dan    rangkaian    kontrol.    Potensiometer    berfungsi    untuk    menentukan    batas sudut  dari  putaran servo .  Sedangkan  sudut  dari sumbu  motor servo diatur  berdasarkan lebar  pulsa yang  dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Keungulan dari pengunaan motor servo adalah tidak bergetar dan tidak ber- resonansi saat beroperasi, daya yang dihasilkan  sebanding  dengan  ukuran   dan  berat  motor,  penggunaan arus listrik sebanding dengan beban yang di berikan, resolusi dan akurasi dapat diubah dengan hanya mengganti ecoder yang  dipakai dan tidak  berisik  saat beroperasi dengan kecepatan tinggi (Anonim, 2014).
3. Metode  Penelitian
Mulai Proses Inisialisasi t = 2 detik Mengerakkan motor (membuka/menutup) Selesai Mengolah data Baca sensor Data suhu dan kelembaban

## 3.1. Rancang  Bangun  Instrumen
Perangkat terbuat  dari kayu  dengan  panjang  46  cm, lebar 23  cm dan  tinggi 23  cm. Bagian  luar kotak  dilapisi oleh styrofoam supaya  panas  pada  proses  pengeringan  tidak  keluar    ke    lingkungan.    Di    dalam    perangkat pengontrol suhu dan kelembaban terdapat bagian yang   berfungsi untuk  membuka  dan   menutup   berdasarkan nilai  kelembaban  yang  digerakkan  oleh  motor servo dan  dikontrol  oleh  Arduino.  Bentuk  dari  perangkat    dapat dilihat  pada  Gambar 5.
Gambar 5. Rancang  bangun instrumen

## 3.2. Rancang  Bangun  Software
Proses rancang  bangun  program  dapat  dilihat pada flow  chart. yang  ditunjukkan  pada  Gambar  6.
Gambar 6. Alur  rancang  bangun program
3.3 Pengujian  Sistem
Jacobus, L., Odaligo, K.S., Pianka, D., Setyowati, E., Rancang Bangun Pengontrol Suhu  Vol 8  (2), 2022
Perangkat  yang  sudah  selesai dibangun, selanjutnya  masuk  dalam  tahap  pengujian  dengan cara dirangkai seperti Gambar 7. Perangkat pengujian  terdiri dari  ruang pengering, kolektor dan  alat  buka  tutup.
Gambar  7 . Rangkaian alat pengujian

## 3.3 Analisis
Analisa  data  pengukuran menggunakan  diagram psikrometrik  dan  menimbang massa massa  air  yang  berkurang dengan  cara  menghitung  massa  air  awal dan massa  air  akhir  setelah proses pengukuran  selesai.

## 4. Hasil

## 4.1. Kalibrasi  Sensor  DHT22
Kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran   konvesional  nilai  penunjukkan   alat  ukur   dan    bahan ukur  dengan  cara  membandingkan  terhadap  standar  ukur  yang  mampu  telusur  kestandar  nasional  untuk satuan ukuran  atau  internasional. Selisih nilai pada  masing-masing  sensor dapat dilihat  pada Tabel  1.
Tabel  1 .  Selisih  nilai  sensor
Waktu Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 rH % T ˚C rH % T ˚C rH % T ˚C 21;37;27 10,6 0,8 6,6 0,8 10,1 1 21;42;28 11 0,8 7,1 0,8 10,9 1 21;47;29 11,2 0,8 7,4 0,8 11 1 21;52;30 11,3 0,8 7,6 0,8 11,2 1 21;57;31 11,6 0,8 7,8 0,9 11,4 1,1 22;02;32 11,8 0,8 7,9 0,9 11,6 1,1 22;07;33 11 0,9 7,1 1 10,9 1,2 22;12;34 11,1 1 7,2 1 11,6 1,2 22;17;35 11,3 1,1 7,3 1,1 11,6 1,3 22;22;36 11,4 1,1 7,4 1,1 11,8 1,3 22;27;37 11,5 1,2 7,7 1,2 11,9 1,4 22;32;38 12,7 1,3 8,9 1,3 13 1,5
Dalam penelitian ini kalibrasi sensor dilakukan dengan  cara  membandingkan  nilai  suhu  dan kelembaban sensor DHT22  dengan  nilai suhu  dan  kelembaban  pada alat  ukur yang sudah  standar yaitu  KlimaLoggPro.

## Suhu dan Kelembaban
100
80
rH_Lingkungan_(%) 60 rH_Kolektor_(%) rH_Ruang_(%) 40 T_Lingkungan_(°C) 20 T_Kolekto r_(°C) 0 T_Ruang_(°C )
Waktu
KlimaLoggPro  memiliki  nilai toleransi  untuk  suhu  1°C  kelembaban  3  %  sedangkan   sensor   pengukuran   nilai  paling kecil  suhu  1,3  °C  kelembaban  8,9  %  artinya  sensor  pengukuran  tidak  terlalu  baik.

## 4.2. Pengukuran  Suhu  dan Kelembaban  Sistem Tertutup
Hasil pengukuran  pada proses tertutup  dapat dilihat   pada  Gambar  8.
Gambar 8. Grafik  suhu dan kelembaban  pada  sistem tertutup.
Dengan  sistem ini  massa  air  di  dalam spons yang  berkurang  sebanyak  229  gram.  Sistem ini  tidak  terlalu banyak  menyerap  air  karena  massa  air yang  diserap  tidak  dapat  keluar  ke    lingkungan.  Sistem  ini  sangat  baik ketika  cuaca  dalam keadaan  mendung  seperti  pada  jam  14:00    WIB.    Suhu    di    dalam    ruang    pengering   masih cukup tinggi sehingga proses  pengeringan  masih dapat  berlangsung.

## 4.3. Pengukuran  Suhu  dan  Kelembaban  Sistem Terbuka
Hasil pengukuran  sistem terbuka dapat  dilihat   pada  Gambar  9. Sistem pengeringan  ini  adalah  sistem pengeringan  yang  digunakan sebelumnya. Pada  sistem ini  massa  air yang  diserap  sebanyak 380 gram.  Dengan menggunakan diagram psikrometrik dapat diketahui seberapa banyak massa air yang diserap seperti pada Gambar  10 sebanyak  4 g/kg massa  air  yang diserap  pada  saat kondisi  dan keadaan  sama  untuk  setiap datanya.
Gambar  9 . Grafik  suhu dan kelembaban pada  sistem terbuka.
Gambar  10 . Hasil  pengukuran  dengan diagram  psikometrik (Visavale,  G.L., 2012).

## 4.4. Pengukuran  Suhu  dan  Kelembaban   Sistem Buka  Tutup
Sistem  buka tutup diatur  berdasarkan nilai kelembaban di dalam ruang  pengering. Nilai ini  terdiri dari nilai membuka  dan  nilai untuk  menutup  sistem. Oleh karena  itu data  diambil pada nilai kelembaban yang  bervariasi.

## Kelembaban 60%-80%
Kelembaban  60  % -  80  %   artinya  adalah  sistem  akan  buka  ketika  kelembaban  lebih  dari  80    % dan  tutup ketika  kelembaban  kurang  dari  60  %.  Hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada  Gambar  11.  Dari  grafik  dapat  dilihat proses buka tutup pada alat berfungsi dengan baik.  Grafik  menunjukkan   proses  buka  tutup   terjadi  dari  jam 10:40  WIB  sampai  jam  13:30  WIB.      Di  atas    jam  13:30  sistem  menjadi  terbuka ini  terjadi  karena suhu    kolektor turun  maka  suhu  di  dalam  ruang  pengering  juga  ikut  turun.  Jika  suhu  turun  maka  kelembaban  menjadi  naik, kelembaban  tidak  pernah  kurang  dari  60% sehingga  sistem tidak  dapat  tutup.

## Suhu dan Kelembaban
100 80
rH_Lingkungan_(%) rH_Kolektor_(%) 60 rH_Ruang__(%) 40 T_Lingkungan_(°C) 20 T_Kolektor_(°C) 0 T_Ruang_(°C) Waktu
Suhu dan Kelembaban  dengan saklar  buka tutup
100 6 rH_lingkungan_(%)
80
5 rH_Kolektor_(%)
4
60 rH_Ruang_(%)
3
40 T_lingkungan_(°C) 2
T_kolektor_(°C) 20
1
T_Ruang_(°C)
0 9;00;03 10;00;0411;00;0112;02;5313;07;5814;13;0315;18;08 0 Saklar_Buka_Tutup Waktu
Gambar  11 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup  pada  kelembaban  60%-80%.

## Kelembaban 75%-90%
Kelembaban  75  % - 90  %  artinya  adalah  sistem  akan  buka  ketika  kelembaban  lebih   dari  90   %  dan   tutup ketika  kelembaban  kurang  dari  75  %. Hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada  Gambar  12.
Gambar  12 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup pada  kelembaban  75%-90% dan menimbang  setiap satu jam.
Dari  grafik  dapat  dilihat  bahwa  setiap  melakukan  pengukuran  massa  air  yang  berkurang  di  dalam  ruang pengering, kelembaban di dalam ruang berkurang dengan cepat tetapi suhu berkurang tidak terlalu cepat. Ketika membuka  ruang  pengering  udara  panas  yang  bercampur  air  ikut  keluar.    Menimbang    setiap    jam    menganggu proses  pengeringan.  Proses  membuka  menutup  hanya  terjadi  di  awal,  kelembaban  hanya  mencapai  88%,  tidak penah  lebih  dari  90% sehingga  sistem  tidak  pernah  buka.  Dengan  sistem  ini  dapat  mengeringkan  sebanyak  440 gram  massa  air.  Proses berkurangnya  massa air  di dalam  ruang  pengering  dapat  dilihat pada  Gambar 13.

## Suhu dan Kelembaban dengan saklar  buka tutup
100 6 rH_Lingkugan_(%) 80
5 rH_Kolektoor_(%)
4
60 rH_Ruang_(%)
3
40
T_lingkungan_(°C) 2 20 1 T_Kolektor_(°C) 0 9;49;18 0 T_Ruang_(°C) Saklar_Buka_Tutup 10;49;26 11;49;47 12;53;30 13;52;47 14;52;01
Waktu
Suhu dan Kelembaban  dengan saklar  buka tutup
100 6 rH_Lingkungan_( %) 80 5 rH_Kolektor_(%)
4
60 rH_Ruang_(%) 3 40
Temperatur1_(°C)
2
20
T_Kolektor_(°C)
1 T_Ruang_(°C)
0
0 Saklar_Buka_Tutu p Waktu
Gambar  13 . Grafik massa  air yang  berkurang  di dalam  ruang  pengering  terhadap  waktu.

## Kelembaban 70%-85%
Nilai  70%-85%  berdasarkan  hasil  proses  pengukuran  kelembaban  75%-90%.  Pada  proses  75%-90%  dapat dilihat  pada  Gambar  14.  Dari  gambar  14.  dapat  dilihat  nilai  maksimal kelembaban  hanya  mencapai  88%. Dengan menimbang  massa  air setiap  satu  jam  dan  dibandingkan  dengan  cara  tradisional.  Hasil  pengukuran  dapat  dlihat pada  Gambar 14.
Gambar  14 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup pada  kelembaban  70%-85% dan menimbang  setiap satu jam.
Dengan nilai kelembaban 70%-85% seharusnya membuka menutup dapat berlangsung dengan baik. Tetapi proses membuka dan menutup tidak bekerja dengan  baik.  ini mungkin  disebabkan  karena   menimbang   setiap satu jamnya  atau instalasi alat  kurang baik.

## Massa  air tehadap waktu
600 450 300 150 0 1 2 3 4 5 6 7 8 waktu (jam) m as sa ( gr am )

## Suhu dan Kelembaban dengan saklar  buka tutup
100
6 rH_Lingkungan_(%) 80
5
rH_Kolektor_(%)
4 60
3 rH_Ruang_(%)
40
2 T_Lingkungan_(°C) 20 1 T_Kolektor_(°C) 0
0
T_Ruang_(°C)
Saklar_Buka_Tutup Waktu
Gambar 15. Grafik massa air  yang berkurang  di dalam  ruang  pengering  dan  di luar dengan  cara  tradisional.
Pada proses pengukuran ini  massa  air  yang diserap  sebanyak  392  gram. Proses  berkurangnya  massa  air di  dalam  spons  pada  ruang  pengering  dan  cara  tradisional  dapat  dilihat  pada  Gambar  15.    Di  ruang  pengering dengan   waktu   2 jam 30   menit mengeringkan sebanyak  200  gram. Dengan   luas tempat yang sama solar  dryer lebih banyak mengeringkan karena  memiliki 4 rak   pengeringan.   Jika  membandingkan   dengan   salah  satu  rak pada  ruang  pengering  yang  dapat  mengeringkan  lebih    banyak    yaitu    rak    nomor    4    dengan    pengeringan tradisional.  Pada  waktu  2  jam  30  menit  di  rak  4  mengeringkan  sebanyak  74  gram  sedangkan  cara  tradisional mencapai  111 gram,  artinya cara tradisional lebih  cepat namun  membutuhkan  tempat  yang  cukup luas.

## Kelembaban tanpa  menimbang  massa  air  70%-85%
Hasil   pengukuran   70  %  -  85  %  tanpa   menimbang    massa   air  setiap  jamnya   dapat   dilihat   pada   Gambar   16.
Gambar  16 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup pada  kelembaban  70%-85% tanpa menimbang  setiap satu jam.
Dari  Gambar  16.  dapat  dilihat  bahwa  proses  buka  tutup  hanya  terjadi  sekali  selama  proses  pengukuran. Proses buka  terjadi diawal pengukuran  selanjutnya  sistem tertutup sampai proses  pengukuran  selesai.  Ternyata
Massa  air yang berkurang dalam  ruang pengering dan diluar
500 400 300 200 massa_air_dal 100 am_ruang 0 1 2 3 4 5 6 7 8
-100
massa_air_dil uar Waktu (jam ) m as sa a ir (g )
Suhu dan Kelembaban  dengan saklar  buka tutup
100 6 rH_Lingkungan_(%) 80 5 4 rH_Kolektor_(%) 60
3 rH_Ruang_(%) 40 2 T_Lingkungan_(°C) 20 1 T_Kolektor_(°C) 0
0
T_Ruang_(°C) Saklar_Buka_Tutup
Waktu
hal ini  disebabkan  oleh sambungan  antara  alat  buka  tutup  dan    kolektor sebagian  terlepas.  Mungkin ini menjadi salah  satu  penyebab  proses   buka  tutup  tidak   bekerja  dengan  baik    Pada  proses    pengukuran sebelumnya    yang telah dilakukan dan  mungkin juga  penyebab  proses pengeringan  lebih  cepat.

## Kelembaban 70%-85%
Hasil pengukuran 70 % - 85 % tanpa menimbang setiap jamnya dapat dilihat pada  Gambar 17. Pada  proses ini tidak dilakukan penimbangan setiap satu jam, dan keadaan  sambung   antara  alat  buka  tutup  dan   kolektor telah  diperbaiki.  Pada  Gambar  17.  proses  buka  tutup  bekerja    dengan  baik  seharusnya    dapat  mengeringkan    air lebih  banyak.  Namun  proses  ini  menggurangi  massa  air  di  dalam spons sebanyak  285  gram.  Jika  dibandingkan dengan  proses  sebelumnya  yaitu  menimbang  setiap  satu  jam  dengan  nilai  kelembaban  buka  tutup  sama,  selisih massa  air  yang  diserap  sebanyak  107  gram.  Ketika  sambungan  antara    kolektor    dan    alat    buka    tutup    lepas memiliki selisih  sebesar 16  gram. Membuka  ruang  pengering  pengaruhnya lebih  besar pada  proses  pengeringan.
Gambar  17 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup pada  kelembaban  70%-85% tanpa menimbang  setiap satu jam.

## Kelembaban 75%-90%
Kelembaban  75  %  -  90  %  hampir  sama  pada  proses  sebelumnya  namun    kali    ini    tidak    dilakukan penimbangan  massa  air setiap  satu  jam.  Menimbang  massa  air  hanya  dilakukan  pada  awal  dan  akhir  penelitian. Hasil pengukuran dapat  dilihat  pada  Gambar 17.
100 Suhu dan Kelembaban dengan saklar  buka
tutup 6 rH_Lingkunga 80 5 n_(%) 60 4 3
rH_Kolektor_( %) rH_ruang_(%) 40 20 0 2 1 0 T_Lingkungan _(°C)
T_Kolektor_(°
C) T_Ruang_(°C) Saklar_Buka_T
utup
Waktu
Gambar  18 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup pada  kelembaban 75%-90% tanpa menimbang  setiap satu jam.
Pada Gambar 18. dapat dilihat bahwa   jika  tidak  melakukan  penimbangan   setiap satu  jam maka  proses buka tutup berjalan dengan baik. Namun massa air yang dikeringkan tidak sama pada proses  sebelumnya.  massa air  pada spons yang  berkurang  sebanyak  332  gram  sedangkan    pada    proses    sebelumnya    dengan    menimbang setiap  satu  jam  mengeringkan  sebanyak  440  gram.  Artinya  ketika  sistem  membuka    tidak    semua    kelembaban keluar  sistem sudah  menutup.

## Kelembaban 65%-90%
65  % -  90  %  hampir  sama   pada   proses  sebelumnya   namun   kali  ini  baru   tutup   ketika   Kelembaban   dibawah 65 %. Tujuannya agar ketika buka lebih banyak udara panas yang bercampur air yang  keluar  ke  lingkungan dengan  membuat  jarak  tutup  yang  jauh.  Hasil pengukuran dapat dilihat  pada  Gambar 18.
Gambar  19 . Grafik suhu dan  kelembaban  dengan saklar  buka tutup pada  kelembaban 65%-90% tanpa menimbang  setiap satu jam.
Proses  buka  tutup  pada  nilai  kelembaban  ini sangat  baik.  Buka  tutup  terjadi  dari  awal  proses  pengukuran sampai  pada  proses  pengukuran  selesai  dapat  dilihat  pada  Gambar  19.  Ternyata  pada  proses sebelumnya  saklar buka tutup ketika tutup tidak tertutup dengan rapat saat proses pengukuran sudah berlangsung  lama. Saat

## Suhu dan Kelembaban  dengan saklar  buka tutup
100 6 rH_Lingkungan_(% )
80 5 rH_Kolektor_(%)
4 60
rH_Ruang_(%)
3
40 T_Lingkungan_(°C)
2
20
T_Kolektor_(°C)
1 T_Ruang_(°C)
0
0 Saklar_Buka_Tutu p Waktu
Jacobus, L., Odaligo, K.S., Pianka, D., Setyowati, E., Rancang Bangun Pengontrol Suhu  Vol 8  (2), 2022
memulai  pengukuran saklar  tutup  dengan  rapat  namun  ketika  panas  sudah  mulai  tinggi  maka  saklar  buka  tutup menjadi  renggang  dengan  kotak sehingga  udara  dapat  keluar.
Namun  dengan  membuat  jarak  yang  jauh  untuk  membuka  dan  menutup  seperti  pada    Gambar    19. berpengaruh  pada  hasil  pengeringan  namun  pengaruh  tidak  sampai  sebesar  pada    proses    75%  -90%    dengan menimbang  setiap satu  jam.  Jika  hasil ini  dibandingkan  dengan  hasil  pada  proses  75% -90%  dengan  menimbang setiap  satu  jam,  perbedaannya  masih  terlalu  besar.  Mungkin  yang  lebih  baik  untuk  dilakukan  dengan  membuat waktu  tunggu  pada  saat  sistem  tutup.  Agar  kelembaban  dapat  keluar lebih  banyak  sehingga  proses  pengeringan akan  lebih  baik  lagi.

## 4.5. Radiasi  Matahari
Radiasi  matahari digunakan  sebagai pembanding  energi yang  masuk   pada  setiap pengukuran.  Hasil pengukuran  radiasi matahari dapat  dilihat pada  Gambar  20. Jika  melihat nilai  radiasi  seharusnya  pada proses 65%-90% dan 75%-90% dapat mengeringkan  lebih banyak dibanding  dengan sistem pengukuran  yang lain. Namun pada hasil pengukuran, proses sistem terbuka lebih banyak mengeringkan dibanding  pada proses buka tutup  65%-90%  dan 75%-90%.
Gambar 20. Grafik  radiasi  matahari untuk setiap sistem pengukuran.

## 5. Pembahasan
Dari ketiga  sistem  pengeringan  yaitu  tertutup,   terbuka    dan    buka   tutup.    Sistem    pengeringan    tertutup    hanya dapat  mengeringkan  massa  air  di  dalam spons sebanyak    229    gram.    Sistem    terbuka    dapat    mengeringkan sebanyak 380 gram air di dalam spons . Jika memilih salah satu yang terbaik pada sistem buka tutup dan  keadaan pengukuran  sama  pada  sistem  tertutup  dan  sistem  terbuka  yaitu  tanpa  menimbang  massa  air  setiap  jam.  Maka 65%-90%  lebih  baik  dibanding  dengan  yang  lainnya.  Pada  proses  65%-90%  dapat  mengeringkan  massa  air sebanyak 337  gram. Sistem terbuka  masih lebih  baik  dibanding  dengan kedua sistem lainnya.
Jika  membandingkan  radiasi  matahari  pada  ketiga  sistem  maka  radiasi  65% -90%  jauh  lebih  baik  dari  pada sistem  tertutup  dan  sistem  terbuka.  Jika  ketiga  sistem  dibandingkan  maka  sistem  terbuka  lebih  baik  dalam  hal mengering  meskipun  radiasi  matahari  tidak  terlalu  baik.  Artinya    sistem    buka    tutup    masih    tidak    terlalu diperlukan  dalam solar  dryer karena  dengan  menggunakan  sistem  terbuka  dapat  mengeringkan  lebih  banyak dibandingkan  dengan  sistem  buka  tutup.  Sistem  tertutup  jelas    tidak    banyak  mengeringkan  karena    kelembaban atau  massa  air  yang  diserap  tidak  dibuang keluar.
Namun  tidak  tertutup  kemungkinan  sistem  buka  tutup  bisa  lebih  baik  dibanding  dengan  sistem  terbuka karena  pada  penelitian  ini  menggunakan  spons  sebagai  bahan    yang    dikeringkan.    Dimana spons relatif    lebih mudah  air  diuapkan  dari  bahan  tidak  memerlukan suhu  yang  terlalu  tinggi.  Jika  mengeringkan  biji -bijian  sistem buka  tutup  mungkin lebih  baik karena  dibutuhkan  suhu   yang lebih    tinggi    untuk    menyerap    air   di    dalam  biji. Massa  air  di  permukaan  biji  dapat  dengan  mudah  diserap  namun  massa  air yang  berada  di  dalam  biji  diperlukan suhu yang  cukup tinggi.
Radiasi  matahari untuk setiap sistem pengukuran 20000
16000
12000 8000 4000 0 70%-80%  75%-90%     Sistem Sistem     70%-85%  65%-90% Timbang       Tanpa      Tertutup    Terbuka      Tanpa Tanpa
Timbang Timbang     Timbang Jo u le
Pada  sistem  buka  tutup  ketika  dilakukan  penimbangan  massa  air  setiap  satu  jam  dapat  menyerap  lebih banyak  massa  air  dibandingkan  dengan  sistem    terbuka.    Namun    ketika    tidak    dilakukan    penimbangan    maka sistem terbuka lebih baik. artinya pada  sistem buka tutup ketika buka  tidak semua udara panas yang  bercampur air  di  buang  ke  lingkungan  sistem  sudah  tutup.  Kelembaban  masih  banyak  yang  tersimpan  di  dalam  ruang pengering. Mungkin kecepatan kipas  ditambah  agar ketika  buka udara panas  yang bercampur   air bisa  keluar lebih  banyak.  Atau  membuat  waktu  tunggu  saat  tutup  maksudnya ketika  kelembaban  dibaca saatnya  tutup  tidak langsung  tutup, sistem  menunggu  beberapa  detik  atau  menit  baru    tutup.  Agar  kelembaban    dapat    ke    luar  dari ruang pengering.
Proses pengeringan  dengan  menggunakan solar  dryer masih  efektif  dari segi tempat  dan  jumlah  massa air  yang  dikeringkan  dibandingkan    dengan    cara    tradisional.    Dapat    dilihat    pada    Gambar    4.8.    dengan mengunakan  luas  tempat  yang  sama  cara  tradisional  mengeringkan  111  gram  dalam  waktu    2    jam  30    menit. Dengan  waktu  yang  sama solar  dryer mengeringkan  sekitar  200  gram. solar  dryer lebih  banyak  mengeringkan karena  ruang  pada solar  dryer tersusun  atas  4  rak.  Namun  jika  membandingkan  salah  satu  rak  pada    ruang pengering  yang  mengeringkan  lebih  cepat  dengan  cara  tradisional  maka  cara    tradisional    lebih    cepat mengeringkan.  Pada      saat  2  jam  30  menit  pengeringan  berlangsung  massa  air  di  rak ke    4  berkurang sekitar  70 gram.

## 6. Kesimpulan
Pembuatan  alat pengatur buka tutup solar  dryer  berbasis  Arduino  untuk  mengontrol  suhu  dan   kelembaban telah  berhasil  dibuat  dan  diuji.  Alat  dapat  membuka  ketika  kelembaban  cukup  tinggi  dan  menutup  ketika kelembaban  cukup  rendah,  hal  ini  dapat  diatur    dengan    menggunakan software Arduino.    Solar    dryer menggunakan  alat  buka  tutup  masih  perlu    dioptimasi    dibandingkan    dengan    pengeringan    sebelumnya    yaitu sistem terbuka.

## Ucapan  Terimakasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Lembaga  Pengelolaan  Energi  Terbarukan    (LPET)    UKRIM    atas dukungan selama  melakukan penelitian.

## Keterlibatan  Penulis
LJ  dan  KS  melakukan  analisis  data,  merancang  alat  dan  instrument,  DP  memberikan  gagasan  penelitian  dan perancangan  alat,  ES  melakukan  studi  pustaka,  menulis  manuskrip  original  dan  menulis  manuskrip  revisi,  SD melakukan analisis  data.

## Daftar  Pustaka
Anonim, 2014. Jenis-jenis motor servo. http://www.hooked-on-rc-airplanes.com/servo-tutorial.html diakses 3 maret 2017. Arta  I.  K.  G,  2014. Analisa  Numerik  Sistem  Pengeringan  Daging  Dengan Menggunakan  Pengering  Energi  Surya .  Thesis. Program  Pascasarjana  Universitas  Udayana.  Denpasar. http://www.pps.unud.ac.id/thesis/pdf_thesis/unud-1127- 671670762-tesis_ke_pdf.pdf . Diakses  19 November 2021. Agung,  M.B.,  2014. Arduino  For  Beginners. Surya  University. http://kambing.ui.ac.id/onnopurbo/ebook/ebook- SU2013/SuryaUniv-Arduino-Muhammad-Bangun-%20Agung-202136575862733.pdf . Diakses 06 januari 2022. Supranto, S.U., 2015. Teknologi Tenaga Surya. Global Pustaka Utama, Yogyakarta. Susanto,  N.  E.,  2011. Pengaruh Tekanan Udara Terhadap Laju Perubahan Masa Pada Proses Pengeringan Dengan  Metode Temperatur  Rendah  (Low  Temperature  Drying) .  Skripsi.  Universitas Negeri  Semarang.  Semarang. http://lib.unnes.ac.id/10257/1/10130.pdf. Diakses  16 November 2021 .
Visavale, G.L., 2012. Principle, Classification, and selection of solar dryers, in book Chapter 1. Solar drying: fundamentals, Applications, and Innovation. Singapore SN ISSBN 978-981- 07-3336-0. p. 1-50
Wijaya  V.  F,  2016. Rancangan  bangun  siste m  pemantauan  gas    pada    lingkungan    be rbasis    arduino .    Skripsi    Universitas Lampung. https://adoc.pub/rancang-bangun-sistem-pemantauan-gas-pada-lingkungan -berbasi.html .  Diakses  5  Mei 2022.