Optimasi Sistem Pendingin pada Inkubator Mikrobiologi Menggunakan Teknologi Termal dari Teknik Mesin

Herlina Herlina(1), Fider Lumban Batu(2*),

(1) Institut Kesehatan Medistra Lubuk Pakam
(2) Universitas Pembinaan Masyarakat Indonesia
(*) Corresponding Author

Abstract


Inkubator mikrobiologi berfungsi untuk menyediakan kondisi lingkungan yang stabil guna mendukung pertumbuhan mikroorganisme, di mana kestabilan suhu menjadi faktor kritis. Namun, banyak inkubator konvensional yang mengalami kesulitan dalam mempertahankan suhu secara presisi, terutama dalam lingkungan yang bervariasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan sistem pendingin pada inkubator mikrobiologi menggunakan teknologi termal dari disiplin Teknik Mesin. Sistem yang dikembangkan mengintegrasikan modul Peltier sebagai pendingin aktif, heatsink berfin untuk meningkatkan dissipasi panas, ventilasi termal pasif untuk mendistribusikan udara dingin secara merata, dan sistem kontrol suhu otomatis berbasis algoritma PID. Pengujian dilakukan dengan tiga sistem: inkubator konvensional, inkubator dengan sistem Peltier, dan inkubator dengan kombinasi Peltier, ventilasi pasif, serta kontrol PID. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem dengan teknologi termal dari Teknik Mesin berhasil menurunkan fluktuasi suhu hingga ±0.3°C, meningkatkan efisiensi energi sebesar 20%, serta mempercepat pencapaian suhu setpoint hingga 12 menit dibandingkan sistem konvensional yang memerlukan 27 menit. Selain itu, simulasi CFD (Computational Fluid Dynamics) menunjukkan distribusi suhu yang lebih merata dalam ruang inkubasi berkat penerapan ventilasi pasif. Penelitian ini menunjukkan bahwa integrasi teknologi termal teknik mesin dapat meningkatkan performa inkubator mikrobiologi dalam hal kestabilan suhu, efisiensi energi, dan waktu respons terhadap fluktuasi suhu.

Keywords


Inkubator Mikrobiologi; Sistem Pendingin; Teknologi Termal; Peltier; Kontrol PID.

Full Text:

PDF

References


Aström, K. J., & Hägglund, T. (2006). Advanced PID Control. Research Triangle Park, NC: ISA.

Bejan, A. (2013). Convection Heat Transfer (4th ed.). Wiley.

Givoni, B. (1998). Climate Considerations in Building and Urban Design. John Wiley & Sons.

Incropera, F. P., & Dewitt, D. P. (2007). Fundamentals of Heat and Mass Transfer (6th ed.). Wiley.

Incropera, F. P., & Dewitt, D. P. (2007). Fundamentals of Heat and Mass Transfer. Wiley.

Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K., Buckley, D., & Stahl, D. (2015). Brock Biology of Microorganisms (14th ed.). Pearson.

Ogata, K. (2010). Modern Control Engineering (5th ed.). Prentice Hall.

Pelczar, M. J., Chan, E. C. S., & Krieg, N. R. (2008). Microbiology: An Application-Based Approach. McGraw-Hill.

Prasetyo, R. A., & Wulandari, D. (2020). “Pengembangan Inkubator Mikrobiologi Berbasis Arduino dengan Monitoring Suhu dan Kelembaban”. Jurnal Teknologi Laboratorium, 12(2), 75–82.

Prescott, L. M., Harley, J. P., & Klein, D. A. (2005). Microbiology (6th ed.). McGraw-Hill.

Ranjbar, F., Arefi, M. M., & Ghadimi, N. (2017). “Design and Implementation of a Thermoelectric Infant Incubator with Intelligent Control.” Biomedical Engineering Letters, 7(2), 123–130.

Riffat, S. B., & Ma, X. (2003). “Thermoelectrics: A Review of Present and Potential Applications”. Applied Thermal Engineering, 23(8), 913–935.

Roswirman Roswirman, ELAZHARI, Khairuddin Tampubolon(2021) Pengaruh Implementasi Manajemen Mutu Terpadu dan Disiplin Kerja Terhadap Kinerja Guru pada Era New Normal di SMK Swasta PAB 2 Helvetia; AFoSJ-LAS (All Fields of Science J-LAS),V.1,no.4(hal.316-333).

Rowe, D. M. (2005). Thermoelectrics Handbook: Macro to Nano. CRC Press.

Sugiyono. (2016). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D. Bandung: Alfabeta.

Tampubolon, K. (2023). Pelatihan Manajemen Supervisi Akademik untuk Meningkatkan Kompetensi Pedagogik Guru. Journal Liaison Academia and Society, 3(1), 1-6.

Tampubolon, K., & Sibuea, N. (2022). Peran Perilaku Guru dalam Menciptakan Disiplin Siswa. AFoSJ-LAS (All Fields of Science Journal Liaison Academia and Society), 2(4), 1-7.

Tampubolon, K., & Siregar, B. (2023). Analisis Implementasi Sistem Merit bidang Pelayanan Publik di Kelurahan Timbang Deli Kecamatan Medan Amplas Kota Medan. All Fields of Science Journal Liaison Academia and Sosiety, 3(2), 1-6.

Tampubolon, K., Elazhari, E., & Batu, F. L. (2021). Analisis dan Penerapan Tiga Elemen Sistem Pembelajaran pada Era Industri 4.0 di Universitas Pembinaan Masyarakat Indonesia. All Fields of Science Journal Liaison Academia and Sosiety, 1(2), 153-163.

Versteeg, H. K., & Malalasekera, W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method. Pearson Education.




DOI: https://doi.org/10.58939/afosj-las.v5i2.1036

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

All Fields of Science Journal Liaison Academia and Society (AFoSJ-LAS)

Penerbit: Lembaga Komunikasi dan Informasi Dosen (LEMKOIMINDO)

e-ISSN: 2776-2408; p-ISSN: 2798-9267

Jurnal berlisensi di bawahHak Cipta © CC BY-NC-SA 4.0