Rangkaian Pengatur Kecepatan (Dimmer) Kipas Angin 220V

 Skema Rangkaian Pengatur Kecepatan (Dimmer) Kipas Angin 220V Sederhana.

Rangkaian pengatur kecepatan atau dimmer adalah sirkuit yang berfungsi mengatur kecepatan putaran kipas angin secara linear.

Dengan mengatur kecepatan berputar, maka akan didapat evel hembusan angin sesuai keinginan.berbeda dengan tombol pada kipas yang hanya mengatur sampai 3 kecepatan saja.

Kipas angin adalah alat elektronik yang berfungsi menghasilkan hembusan udara atau Angin. Hembusan udara ini dihasilkan dari motor induksi yang dihubungkan dengan baling-baling atau Propeller.

Propeller ini yang akan menghasilkan hembusan udara akibat bilah diagonal yang mendorong udara ke arah depan.


Dimmer Driver Kit
Rangkaian ini dibangun dengan prinsip dasar pemotongan gelombang AC. gelombang AC PLN adalah gelombang Sinusoidal dengan Amplitudo 220V.

Dengan rangkaian ini gelombang AC dari PLN akan dipotong oleh kombinasi komponen DIAC dan TRIAC.

Pemotongan gelombang akan menghasilkan daya yang lebih kecil sehingga energi yang dihasikan untuk putaran motor berkurang.
Komponen yang digunakan
TRIAC BT136 (1)
DIAC D30 (1)
Resistor 15K (2)
Potensiometer 500K (1)
Kapasitor 100nF (2)
Skema Rangkaian


Cara kerja rangkaian
Rangkaian ini memakai prinsip dasar dari TRIAC. TRIAC atau Triode AC adalah komponen elektronika yang berfungsi melewatkan sinyal AC dari dua arah. Untuk mengaktifkan TRIAC perlu diberikan sinyal pemicu pada kaki Gatenya.


TRIAC yang digunakan pada rangkaian ini adalah tipe BT 136 dengan spesifikasi :
Maximum Terminal current: 4A
On-state Gate voltage: 1.4V
Gate trigger current: 10mA
Max Terminal Voltage is 600 V
Holding current: 2.2mA
Latching current: 4mA
Available in To-220 Package

Kaki Gate terhubung dengan DIAC. Berbeda dengan Triac, DIAC adalah komponen yang dapat melewatkan sinyal AC hanya jika level sinyal masukan lebih tinggi dari ketetapan nilai DIAC. Nilai dari DIAC dipadatkan dari rangkaian pembagi tegangan menggunakan Resistor dan Potensiometer.


Jika Potensiometer dibuka semakin lebar, maka tegangan input Pada DIAC akan semakin sering terbuka, sehingga dapat memicu Gate TRIAC. DIAC yang digunakan adalah tipe D30.

Gate yang dipicu oleh DIAC akan mengatur gelombang sinusoidal yang masuk ke kipas angin. Dengan demikian kipas angin mendapatkan level daya yang berbeda sehingga mempengaruhi putarannya.


Gelombang yang dipotong TRIAC


ARTIKEL MENARIK LAINNYA

MODUL INVERTER AC, KULKAS, MESIN CUCI

Gb.1. Bagian Indoor
Gb.2. Bagian Outdoor

Tujuan kami menulis bahasan ini bukan sebagai data yang valid karena data yang kami miliki sangatlah minimal bahkan ada yang sebagai dugaan saja. Kami berharap pada sobat-sobat yang mempunyai data mengenai inverter bisa berbagi kepada kami. Inverter bagi kami adalah tantangan saat ini dan yang akan datang dalam dunia modul kontrol. Kadang kami berhayal bahwa pihak produsen mungkin mentertawakan saja, dimana produk yang sekali pakai masih saja diperbaiki. Pandangan kami sampai saat ini adalah bahwa produk inverter adalah monopoli pihak produsen karena produsen yang mempunyai suku cadangnya. Teknisi jalanan seperti kami hanya mampu memperbaiki pada bagian-bagian yang suku cadangnya mudah diperoleh di pasaran. Produk yang hanya sekali pakai saja masih ingin diperbaiki, bagi sebagian orang mungkin buang-buang waktu saja

Kami punya beberapa pengalaman memperbaiki modul inverter, dari hal itu hitungan biaya sangatlah penting disampaikan kepada pelanggan yaitu kalau diperbaiki biaya berapa kalau beli baru di service center (SC) biaya berapa karena bagian inverter yang paling mahal adalah IC IPM (Intelligent Power Module / Inverter Power Module) yang terkadang tidak ada di pasaran. Saat itu modul yang kami perbaiki kisaran harga di SC adalah 2 juta rupiah sementara kalau diperbaiki kisaran 750k rupiah. Resiko "rugi" teknisi elektronik lebih besar dibandingkan dengan teknisi teknikal misalnya sudah membeli IC IPM seharga 300k rupiah tiba-tiba pelanggan membatalkan kesepakatan perbaikan, mau dikemanakan IC IPM-nya karena biasanya tiap modul inverter memakai IPM yang berbeda, sedangkan pada sisi teknikal suku cadang bisa diaplikasikan ke unit yang berbeda.

Setiap produsen mengeluarkan produk yang berbeda meski tidak 100% berbeda, demikian juga IC IPM yang dipakai di dalam modul inverter juga kadang berbeda, IC IPM yang digunakan sesuai dengan besarnya beban daya pada kompresor atau motor. Hal inilah yang menyebabkan kami belum berani men-stok IC IPM karena variannya banyak dan harganya lumayan mahal. Bisakah IC IPM dimodifikasi dengan tipe lain sehingga kita hanya men-stok beberapa saja, sebagaimana pada ic power suplai watt rendah kami hanya men-stok beberapa macam ic saja karena bisa dimodifikasi. Pada IC IPM patokannya adalah arusnya (Ampere), untuk pengujian modifikasi kami terbentur pada terbatasnya modul inverter dan IC IPM.

1. Modul Inverter AC
Sistem kerja modul inverter ac pada berbagai merek sebenarnya sama saja letak perbedaan pada sparepart yang dipakai dan tata letaknya (lay out). Bila dilihat dari sistem transmisi data ada dua jenis yaitu komunikasi data satu arah dan komunikasi data dua arah.
Kami baru satu kali menemui modul yang memakai komunikasi data satu arah yaitu pada ac samsung dimana jalur komunikasi data hanya sebagai pemberi perintah ke bagian modul outdoor jadi apapun yang terjadi pada bagian outdoor modul indoor tidak mendeteksi. Modul yang memakai komunikasi data dua arah sangat banyak digunakan, modul yang pernah kami temui adalah LG, Panasonic, Toshiba, Sharp, Daikin dan lain-lain. Pada modul yang memakai komunikasi data dua arah, modul outdoor dan indoor saling memberikan informasi sehingga error yang terjadi akan ditampilkan di layar displai, led displai atau sinyal ke remot kontrol.

Hal penting lainnya adalah data mengenai resistensi (tahanan) thermistor, Sobat-sobat bisa mengumpulkan data ini dalam suatu catatan baik di buku maupun di file elektronik dari tiap merek dan tipenya. Data thermis yang kami miliki sangatlah terbatas. Data thermis sangat membantu bila thermis aslinya dalam kondisi konslet (short) ataupun dalam kondisi putus (open).

Sistem inverter juga digunakan pada jaringan ac skala besar misal pada industri dan bangunan yang memiliki banyak ruangan, dimana 1 unit outdoor digunakan untuk mendinginkan atau memanaskan banyak ruangan dengan unit indoornya masing-masing, teknologi ini dikenal dengan VRF atau VRV (VRF = Variable Refrigerant Flow, VRV = Variable Refrigerant Volume) tentang hal ini Sobat-sobat bisa searching di internet terutama yang dalam bahasa inggris. Kecepatan kerja kompresor bisa diatur sesuai kebutuhan. Kalau dihitung dari kebutuhan daya listrik sistem inverter lebih hemat daripada sistem konvensional tetapi kalau dihitung dari biaya perbaikan akan lebih mahal, benarkah demikian? Sobat-sobat bisa mengumpulkan data dan menghitungnya sendiri.
Sampai saat ini kami belum pernah menemui ac yang memakai sistem pendinginan dan pemanasan ruangan sekaligus, sistem ini banyak dijumpai di negeri yang mempunyai 4 musim ataupun di daerah kutub atau dataran tinggi.


Beberapa variabel dalam modul inverter menurut analisa kami meski tidak 100% identik adalah sebagai berikut:
IC IPM hanya digunakan untuk catu daya mesin listrik dengan daya kecil sedangkan untuk mesin listrik dengan daya besar maka yang digunakan adalah commuter circuit atau commuter module. Pernah kami jumpai pada ac toshiba sistem penggerak kompresor tidak memakai IPM tetapi memakai rangkaian FET/IGBT seperti pada commuter modul.

2. Modul Inverter Mesin Cuci
Pada mesin cuci inverter catu daya juga sama dengan pada ac inverter. Perbedaan hanya pada putaran beban, pada mesin cuci putaran motor adalah arah kanan dan kiri. Sampai saat ini kami belum paham sistem kerja driver putaran kanan-kiri ini hanya terdengar suara relai saja, kami belum meneliti sampai detail baik di fisik jalur modul atau skemanya.
Tipe motor yang digunakan yang biasa disebut direct drive motor menurut bentuknya ada dua macam yaitu motor piringan (beltless) dan motor belt. Motor piringan letaknya menempel pada tabung drum bagian belakang, terdiri dari 12 magnet permanen dan jalur U-V-W masing-masing mempunyai 12 lilitan yang dihubungkan secara Star, banyak lilitan keseluruhan adalah 12x3=36. Motor piringan digunakan pada LG, Daewoo dan sebagian Samsung.
Motor belt juga memakai magnet permanen namun kami kehilangan data berapa banyak lilitan dan model sambungannya pakai Delta ataukah Star. Jenis ini dipakai pada Samsung. Sensor kecepatan motor pda LG memakai De Effecto Hall dua buah sedangkan pada samsung sesnsor kecapatan menggunakan sinyal dari output seperti pada modul ac inverter atau kulkas inverter.


Pada mesin cuci micom displai dan micom inverter ada yang terpisah dan ada pula yang menjadi satu sistem. Contoh yang terpisah adalah pada Samsung dimana bagian displai tidak terhubung dengan listrik tegangan tinggi dan power suplainya pun terpisah, komunikasi antar modul menggunakan Rx (receiver) dan Tx (transfer). Sudah ada beberapa bahasan mengenai mesin cuci inverter di blog ini, bila dibutuhkan silakan buka di label "mesin cuci".

3. Modul Inverter Kulkas
Pada kulkas biasanya menggunakan tipe IC IPM dengan amper rendah karena kompresor menggunakan daya yang rendah kecuali kulkas dengan kapasitas ruang besar.
Modul ada yang terdiri dari dua blok misal pada merek Samsung dan ada yang hanya satu blok misal pada LG.

Gb.3. Modul Kulkas Samsung

==============
Kesulitan dalam menentukan letak kerusakan pada modul inverter adalah masalah yang umum apalagi secara fisik tidak ada tanda-tanda. Ada tiga hal yang sulit ditentukan adalah pada IC IPM, driver sinyal IPM dan pada software. Bila masalah karena kompresor maka masih bisa dideteksi dengan inverter analizer kita bisa membuatnya sendiri memakai lampu led atau memakai bolam pijar, namun pengujian dengan cara ini hasilnya tergantung sistem modul ada yang output UVW selalu kerja misal pada ac toshiba yang tidak menggunakan IPM tetapi menggunakan sistem FET (commuter) dan adapula outputnya hanya beberapa detik kerja (menggunakan IPM) karena bila arus beban terlalu rendah atau terlalu tinggi (diluar spesifikasi IPM) atau beban bukan lilitan maka akan terjadi protek.

Gb.4. Inverter Analizer Star dan Delta

Sobat-sobat bisa modifikasi sendiri mengenai inverter analizer tersebut, kami membuat sesederhana mungkin yang penting bisa berfungsi, rangkaian bisa dibuat dengan sistem Delta maupun Star. Pada gambar 3 di atas susunan led adalah Star dan pada bolam pijar adalah Delta.
Untuk mengukur lilitan beban (motor ataupun kompresor) masih normal atau tidak, bisakah kita menggunkan tester LOPT (Line OutPut Transformer) atau yang biasa disebut FBT (FlyBack Transformer) untuk mengukurnya? Teman-teman yang pernah berkecimpung di dunia televisi CRT (tabung) biasanya tidak asing dengan istilah tersebut atau sudah memiliki alat tersebut. Sampai saat ini kami belum mencoba mengetes motor ataupun kompresor menggunakan tester FBT, semoga beberapa waktu ke depan alatnya sudah jadi, alat yang lama tidak diketahui rimbanya.

Gb.5. Motor brushless (inverter) Samsung

Pada gambar 5 diatas tampak gambar dinamo mesin cuci samsung inverter (brushless), kami menggunakan dinamo motor tersebut sebagai alat uji output modul inverter baik untuk mesin cuci maupun untuk kompresor karena dinamo tersebut mudah dibawa kemana-mana.
Catatan:
Bahasan-bahasan yang kami tulis di blog kami adalah murni pengalaman pribadi dan kami tujukan untuk bahan awal bagi Sobat-sobat teknisi yang sudah menguasai elektronika dasar. Hal ini kami sampaikan karena ada beberapa pihak yang meniru cara kami justru kerusakan semakin parah katanya dan ada beberapa pihak yang keberatan dengan tulisan-tulisan kami. Kami yakin masih banyak sobat yang membutuhkan tulisan-tulisan kami dan hanya ilmu meski sedikit yang bisa kami berikan untuk Sobat-sobat yang dekat maupun yang jauh disana.


Demikian bahasan kami pada kesempatan kali ini, maaf bila bahasan kurang detail dan semoga bermanfaat. Harapan kami ada Sobat yang bisa bahasa pemrograman sehingga kita bisa membuat sendiri chip modul kontrol sebagai pengganti micom, saya (penulis) lebih banyak di teori material (ilmu bahan) dan belum menguasai pemrograman chip kontrol.


Rangkaian Charger Otomatis Dengan Lampu Indikator Full

Aflahsentosa.com - Rangkaian Charger Otomatis Dengan Lampu Indikator Full. Apa kabar sobat….? Semoga lagi yang terbaik dan selalu dalam lindungan-Nya. Aamiin. Jumpa lagi dengan blog aflahsentosa.com. Pada kesempatan kali ini, aflahsentosa.com akan berbagi cara membuat charger otomatis dengan lampu indikator full. Apabila sobat ingin membuatnya, komponen pada rangkaian charger ini sangat mudah di dapat/beli dan harganyapun bisa terjangkau, paling yang sedikit mahal trafonya, itupun tergantung sobat mau beli trafo yang bagus atau trafo yang biasa/standar dan ekonomis.

Apabila sebelumnya sobat sudah mempunyai power supply adaptor yang menggunakan trafo 5 Amper dengan tegangan out ada 18 Volt, sobat tinggal membuat rangkaian chargernya saja, dan pada input charger 18 volt tinggal disambung dengan tegangan output 18 volt dari adaptor yang sudah jadi. Kalau sobat belum punya adaptor dan mau sekalian membuat untuk charger, pakai trafo 3 Amper pun bisa saja hanya saja pengisian bisa lebih lama dibanding apabila menggunakan trafo yang 5 Amper atau lebih. Apabila sobat mau menggunakan trafo lebih dari 5 Ampere misalnya 10 Amper itu malah lebih bagus, karena pengisian/charger akan cepat full. Dibawah ini gambar rangkaian charger otomatis dengan indikator lampu pengisian full apabila pengisian/charger battery / accu pengisian sudah full, maka lampu indikator full warna hijau akan menyala.

Berikut Ini Daftar Komponen Rangkaian Charger Otomatis Dengan Lampu Indikator Full :
1. Trafo 5 Ampere dengan tegangan 18 Volt
2. D1 : Dioda penyearah 1 Ampere
3. D2 – D5 : Dioda penyearah 5 Ampere
4. DZ : Dioda Zener 13,8 Volt
5. TR 1 : Transistor TIP 41
6. TR 2 : Transistor C9013
7. R1 : Resistor 1K5 Ohm
8. R2 : Resistor 3R9 (1 Watt)
9. R3 : Resistor 10K
10. LED : Hijau dan Merah

Demikian yang bisa aflahsentosa.com bagikan mengenai cara membuat charger dengan lampu indikator full warna hijau menyala sebagai pertanda pengisian accu/battery sudah full dan apabila sobat ingin membuat charger yang lebih sederhana lagi sudah saya bagikan di blog ini. Selamat mencoba dan eksperimen, semoga bermanfaat. Aamiin

Tanda Kulkas Buntu dan Perlu Segera di Servis

Kulkas buntu sudah menjadi masalah umum dan sering terjadi. Bahkan ini bisa terjadi untuk semua unit pendingin, baik itu kulkas 1 atau 2 pintu, freezer, showcase, chiller, dan yang lainnya. Untuk diketahui, sebuah unit lemari es menggunakan bahan pendingin yang disebut gas refrigerant. Di mana refrigerant ini akan terus bersikulasi melalui pemipaan sistem pendingin.

Sederhananya, kompresor merubah refrigerant dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Setelah melalui kompresor, refrigerant masuk ke kondensor untuk didinginkan. Selanjutkan, refrigerant masuk ke filter dan mengalir melalui pipa kapiler untuk menuju ke evaporator, dan kemudian kembali lagi ke kompresor. Siklus ini akan terus berulang selama kulkas tersebut dihidupkan atau digunakan.

Namun, diameter pipa kapiler ini cukup kecil sehingga kadang membuat sirkulasi refrigerant tidak lancar dan bahkan mampet. Maka dari itu, sebagian banyak kebuntuan refrigerant terjadi dibagian pipa kapiler.

Akan tetapi, juga sering ditemukan kulkas mampet terjadi pada bagian filter. Di mana seiring pemakaian di dalam filter tersebut terlalu banyak kotoran, sehingga menyebabkan kebuntuan.

Penyebab kulkas buntu
Penyebabnya tidak lain karena kotoran dan partikel kecil lainnya yang ada di dalam sistem pendingin. Faktor lainnya bisa karena pelumas yang sudah mulai mengental.

Selain itu, apabila sudah diperbaiki namun kembali buntu, hal ini bisa disebabkan oleh kerak ketika pengelesan proses penyambungan pipa.

Di mana sebelumnya pipa tersebut terdapat bekas pelumas kemudian tidak dibersihkan terlebih dulu.

Alhasil, bekas pelumas tersebut menjadi kerak akibat pemanasan ketika melakukan pengelasan atau penyambungan pipa.

Lebih dari itu, proses perbaikan juga tidak dilakukan flushing menggunakan mesin vakum juga bisa menyebabkan kebuntuan refrigerant (freon).

Karena hal tersebut mengakibatkan refrigerant tercampur dengan udara dan uap air. Sehingga, sangat penting mem-vakum sistem pendingin sebelum mengisi refrigerant.

Macam-macam kebuntuan refrigerant
Kulkas mampet setidaknya ada dua macam, yaitu kulkas buntu total dan buntu sebagian. Hal ini bisa saja terjadi baik dibagian pipa kapiler maupun filter.

Buntu total
Artinya siklus refrigerant benar-benar buntu dan terhenti pada sisi tekanan tinggi (kondensor). Alhasil, mesin kompresor bekerja lebih berat dan panas.

Karena kompresor terlalu panas, maka overload terbuka (memutus arus) dan kompresor mati. Kemudian apabila suhu pada kompresor sudah mulai dingin, kontak overload akan tertutup dan kompresor kembali hidup. ..dan ini akan terus terjadi secara berulang dan menyebabkan kulkas menjadi tidak dingin.

Buntu sebagian
Apabila pipa kapiler atau filter buntu sebagian, maka yang terjadi tidak jauh beda dengan yang buntu total. Hanya saja jeda antara kompresor mati dan hidup lebih agak lama, karena sebagian refrigerant masih bisa bersirkulasi.

Bagian dalam kulkas pun masih terasa dingin, namun tidak sampai bisa untuk membuat es batu. Melain hanya dingin seperti lemari pendingin yang khusus untuk minuman.

Akibat sirkulasi refrigerant mampet
Akibat dari masalah ini tentu kulkas menjadi tidak dingin, atau kalau pun dingin tidak akan maksimal. Artinya dibagian freezer tidak sampai beku seperti kulkas normal.

Bahkan, apabila tidak segera diperbaiki tidak menutup kemungkinan akan terjadi kerusakan yang lebih serius. Misalnya kinerja kompresor lemah alias tidak maksimal seperti sebelumnya.

Tanda-tanda sirkulasi refrigerant pada kulkas buntu
Apabila kulkas mendadak tidak dingin, dan untuk memastikan apakah terjadi kebuntuan atau tidak, setidaknya bisa kita kenali dengan ciri-ciri seperti berikut ini.

1. Body samping kanan kiri (kondensor) tidak panas
Apabila bagian body samping kanan dan kiri (kondensor) terasa panas ketika dipegang, hal ini menunjukan kulkas tersebut normal.

Namun, apabila sebaliknya, hal ini pertanda kulkas tersebut ada yang mampet pada bagian jalur sirkulasi refrigerant.

2. Filter dingin saat dipegang
Kondisi filter kulkas yang normal juga sama seperti kondensor, di mana akan terasa panas jika dipegang. Namun, jika filter tersebut malah terasa dingin, bisa jadi kulkas mengalami kebuntuan freon.

3. Tidak ada suara “kemricik” di bagian dalam kulkas
Untuk kulkas normal umumnya apabila kita perhatikan dibagian dalam akan terdengar seperti suara “kemricik”. Suara tersebut berasal dari gas refrigerant yang sedang bersikulasi.

Namun, apabila coba kita perhatikan tidak ada suara “kemricik”, padahal mesin kompresor hidup, hal ini juga menjadi tanda sirkulasi refrigerant mampet.

Karena tidak ada refrigerant yang bersirkulasi, maka juga tidak terdengar suara “kemricik” dibagian dalam kulkas.

4. Tidak adanya bunga es
Kulkas normal akan mengeluarkan bunga es dibagian evaporator. Apabila tidak ada, bisa jadi proses pendinginan tidak terjadi dan ini bisa pertanda sirkulasi freon kulkas buntu.

5. Evaporator tidak dingin secara merata
Apabila dingin pada evaporator tidak merata, dan untuk membuat es batu pun tidak bisa sampai beku, bisa jadi sirkulasi freon mengalami buntu sebagian.

Alhasil, bagian freezer tidak sampai beku melainkan hanya dingin seperti kompartemen kulkas yang bagian bawah.

6. Kompresor sering mati hidup
Apabila kompresor sering mati hidup tidak seperti biasanya, dan diikuti kondisi interior kulkas kurang dingin, ini juga bisa menjadi tanda kulkas mampet.

7. Ketika di check memakai manifold, tekanan freon menunjukan NOL
Apabila kita coba periksa tekanan refrigerant menggunakan manifold, dan jarum pada manifold menunjukan angka NOL, bisa jadi sirkulasi freon tidak berjalan.

Angka NOL pada menifold bukan menandakan freon habis (kecuali ada kebocoran), melainkan karena sirkulasi refrigerant terhenti pada sisi tertentu. Bisa terhenti di sisi kondensor, filter, dan pipa kapiler.

Setelah tahu kulkas mampet, lalu apa yang meski dilakukan?
Hal yang perlu dilakukan, apabila Anda punya keahlian dibidang mesin pendingin, bisa memeriksanya terlebih dulu. Namun, apabila Anda tidak memiliki basic dibidang pendingin, tidak disarankan untuk melakukan tindakan perbaikan sendiri, karena dikwatirkan kerusakan bisa semakin parah.

Langkah yang tepat yaitu bisa dengan meminta bantuan vendor jasa servis kulkas yang sudah berkompeten dibidangnya, dan tentunya yang dekat dengan tempat tinggal Anda. Dan untuk Anda yang tinggal di Jakarta Selatan, bisa juga meminta bantuan dengan teknisi kami. Di mana tim kami sudah berpengalaman lebih dari ± 10 tahun dibidang mesin pendingin dan tata udara.

Kami pastikan tim kami berkompeten, dan juga kami memberi jaminan garansi minimal 30 hari. Jika berminat dengan jasa servis kulkas dari kami, silahkan hubungi Tim CS kami melalui halaman kontak.

Atau, juga bisa memesannya melalui chat WhatApps di bawah ini. Segara hubungi tim kami, dan Anda juga bisa berkonsultasi tentang masalah kulkas secara gratis.


Di atas sudah kami jelaskan tentang apa penyebab dan tanda-tanda kulkas buntu, berikut dengan tindakan apa yang harus dilakukan. Biar bermanfaatnya tidak hanya untuk Anda saja, silahkan share tulisan ini ke rekan-rekan di sosial media Anda.

Setiap teknisi tentu punya pengalaman sendiri, mungkin apa yang kami tulis ini juga berbeda dengan pengalaman rekan-rekan teknisi yang lain.

Jika punya pengalaman yang lain, silahkan tulis pada kolom komentar dan mari diskusi untuk menambah wawasan kita agar lebih banyak.
\

Kipas angin tanpa kipas


 Kipas angin tanpa kipas

Aplikasi Bernoulli -

      Penerapan asas Bernoulli dapat kita jumpai pada peristiwa atau alat antara lain tangki berlubang (penampungan air), alat penyemprot (obat nyamuk dan parfum),venturimeter,karburator, tabung pitot,gaya angkat pesawat terbang,dyson fan dan Air foil.

1. Penerapan Asas Bernoulli Pada Tangki Berlubang



skema persamaan Bernoulli untuk fluida dalam tangki dan terdapat kebocoran dalam ketinggian tertentu.
Perhatikan gambar diatas, pada titik A, kecepatan fluida turun relatif kecil sehingga dianggap nol (v1 = 0). Oleh karena itu persamaan Bernoulli menjadi sebagai berikut.


p1 + ρgh1 + 0 = p2 +ρgh2 + \frac {1}{2} ρv22
g(h1 – h2) = \frac {1}{2} v2
v =



Jika h1–h2 = h, maka:

v  =



Lintasan air (fluida) pada tangki berlubang

Perhatikan gambar diatas. Jika air keluar dari lubang B dengan kelajuan v yang jatuh di titik D, maka terlihat lintasan air dari titik B ke titik D berbentuk parabola. Berdasarkan analisis gerak parabola, kecepatan awal fluida pada arah mendatar sebesar vBX = v =  \sqrt{2gh}. Sedangkan kecepatan awal pada saat jatuh (sumbu Y) merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dengan percepatan ay = g. Berdasarkan persamaan jarak Y = v0yt + \frac {1}{2} ay t2 dengan Y = H –h, v0y = 0, dan ay = g, maka kita peroleh persamaan untuk menghitung waktu yang diperlukan air dari titik B ke titik D sebagai berikut.




Gerak air (fluida) pada sumbu X merupakan gerak lurus beraturan (GLB) sehingga berlaku persamaan:

X = v0X t
Karena v0X = vBX = v =  \sqrt{2gh} , maka:
R = X = \sqrt{2gh} \sqrt{\frac{2(H-h)}{g}}
R = X = \sqrt{4h(H-h)}
R = X = 2\sqrt{h(H-h)}

2. Penerapan Asas Bernoulli Pada Alat Penyemprot



Alat penyemprot yang menggunakan prinsip Bernoulli yang sering kita gunakan adalah alat penyemprot racun serangga. Perhatikan gambar berikut.


Penyemprot racun serangga
Ketika kita menekan batang pengisap, udara dipaksa keluar dari tabung pompa melalui tabung sempit pada ujungnya. Semburan udara yang bergerak dengan cepat mampu menurunkan tekanan pada bagian atas tabung tandon yang berisi cairan racun. Hal ini menyebabkan tekanan atmosfer pada permukaan cairan turun dan memaksa cairan naik ke atas tabung. Semburan udara berkelajuan tinggi meniup cairan, sehingga cairan dikeluarkan sebagai semburan kabut halus.


3. Penerapan Asas Bernoulli Pada Venturimeter

Tabung venturi adalah venturimeter, yaitu alat yang dipasang pada suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan zat cair. Ada dua venturimeter yang akan kita pelajari, yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter menggunakan manometer yang berisi zat cair lain.

Venturimeter Tanpa Manometer

Gambar diatas menunjukkan sebuah venturimeter yang digunakan untuk mengukur kelajuan aliran dalam sebuah pipa. Untuk menentukan kelakuan aliran v1 dinyatakan dalam besaran-besaran luas penampang A1 dan A2 serta perbedaan ketinggian zat cair dalam kedua tabung vertikal h. Zat cair yang akan diukur kelajuannya mengalir pada titik-titik yang tidak memiliki perbedaan ketinggian (h1 = h2) sehingga berlaku persamaan berikut.
p1 – p2 = \frac {1}{2}ρ(v22 – v12)
Berdasarkan persamaan kontinuitas diperoleh persamaan sebagai berikut.
A1V1 = A2v2 ⇒ v1 = \frac{A_{2}v_{2}}{A_{1}}    atau    v2 = \frac{A_{1}v_{1}}{A_{2}}
Jika persamaan ini kita masukan ke persamaaan p1 – p2 = \frac {1}{2}ρ(v22 – v12) maka diperoleh persamaan seperti berikut.
Persamaan Penerapan Asas BernoulliPada gambar diatas terlihat perbedaan ketinggian vertikal cairan tabung pertama dan kedua adalah h. Oleh karena itu selisih tekanan sama dengan tekanan hidrostatis cairan setinggi h.
p1 – p2 = ρgh
Dengan menggabungkan kedua persamaan yang melibatkan perbedaan tekanan tersebut diperoleh kelajuan aliran fluida v1.
Persamaan Penerapan Asas Bernoulli 2

Venturimeter Dengan Manometer

Pada prinsipnya venturimeter dengan manometer hampir sama dengan venturimeter tanpa manometer. Hanya saja dalam venturimeter ini ada tabung U yang berisi raksa. Perhatikan gambar berikut.
Venturimeter Dengan ManometerVenturimeter dengan sistem manometer
Berdasarkan penurunan rumus yang sama pada venturimeter tanpa manometer, diperoleh kelajuan aliran fluida v1 adalah sebagai berikut.
Persamaan Penerapan Asas Bernoulli 3Keterangan:
ρr : massa jenis raksa
ρu : massa jenis udara

4. Karburator


       Karburator adalah alat yang berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan udara, campuran ini memasuki silinder mesin untuk tujuan pembakaran. untuk memahami cara kerja karburator pada kendaran bermotor, perhatikan gambar berikut.

Diagram sebuah karburator
Penampang pada bagian atas jet menyempit, sehingga udara yang mengalir pada bagian ini bergerak dengan kelajuan yang tinggi. Sesuai asas Bernoulli, tekanan pada bagian ini rendah. Tekanan di dalam tangki bensin sama dengan tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer memaksa bahan bakar (bensin atau solar) tersembur keluar melalui jet sehingga bahan bakar bercampur dengan udara sebelum memasuki silinder mesin.


5. Tabung Pitot


     Alat ukur yang dapat kita gunakan untuk mengukur kelajuan gas adalah tabung pitot. Perhatikan gambar berikut.
Diagram penampang sebuah pitot
Gas (misalnya udara) mengalir melalui lubanglubang di titik a. Lubang-lubang ini sejajar dengan arah aliran dan dibuat cukup jauh di belakang sehingga kelajuan dan tekanan gas di
luar lubang-lubang tersebut mempunyai nilai seperti halnya dengan aliran bebas. Jadi, va = v (kelajuan gas) dan tekanan pada kaki kiri manometer tabung pilot sama dengan tekanan aliran gas (Pa).

Lubang dari kaki kanan manometer tegak lurus terhadap aliran sehingga kelajuan gas berkurang sampai ke nol di titik b (vb = 0). Pada titik ini gas berada dalam keadaan diam. Tekanan pada kaki kanan manometer sama dengan tekanan di titik b (pb). Beda ketinggian titik a dan b dapat diabaikan (ha = hb), sehingga perbedaan tekanan yang terjadi menurut persamaan Bernoulli adalah sebagai berikut.

Perbedaan tekanan ini sama dengan tekanan hidrostatika fluida (raksa) pada manometer.

pb – pa = ρrgh

Oleh karena itu, kecepatan aliran gas vA = v dapat dirumuskan sebagai berikut


6. Gaya Angkat Pesawat Terbang


     Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat. Pesawat terbang tidak seperti roket yang terangkat ke atas karena aksi-reaksi antara gas yang disemburkan roket itu sendiri. Roket menyemburkan gas ke belakang, dan sebagai reaksinya gas mendorong roket maju. Jadi, roket dapat terangkat ke atas walaupun tidak ada udara, tetapi pesawat terbang tidak dapat terangkat jika tidak ada udara.

Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Perhatikan gambar dibawah. Garis arus pada sisi bagian atas lebih rapat daripada sisi bagian bawahnya. Artinya, kelajuan aliran udara pada sisi bagian atas pesawat v2 lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap v1. Sesuai dengan asas Bornoulli, tekanan pada sisi bagian atas p2 lebih kecil daripada sisi bagian bawah p1 karena kelajuan udaranya lebih besar. Dengan A sebagai luas penampang pesawat, maka besarnya gaya angkat dapat kita ketahui melalui persamaan berikut.

Pesawat terbang dapat terangkat ke atas jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat. Jadi, suatu pesawat dapat terbang atau tidak tergantung dari berat pesawat, kelajuan pesawat, dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara. Hal ini berarti gaya angkat sayap pesawat makin besar. Demikian pula, makin besar ukuran sayap makin besar pula gaya angkatnya.

Supaya pesawat dapat terangkat, gaya angkat harus lebih besar daripada berat pesawat (F1 – F2) > m g. Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat (F1 – F2) = m g.

Garis-garis arus di sekitar saya pesawat terbang
Dari gambar garis arus udara disekitar sayap peasawat terbang terlihat jelas penerapan asas bernoulli pada desain sayap pesawat.



7. Dyson Fan







James Dyson, penemu vacuum cleaners tanpa kantong, kini telah mempunyai penemuan baru: kipas angin tanpa baling-baling. Kipas angin ini mendorong 119 galon udara perdetik. Tidak seperti kipas angin biasa yang mengandalkan baling-baling yang berputar untuk “menangkap” udara dan menghembuskannya ke depan, teknologi kipas angin tanpa baling-baling ini menggunakan prinsip aliran udara model seperti sayap pesawat terbang.

Udara ditarik masuk ke dalam dasar silinder mesin oleh sebuah motor kecil, kemudian alat pendorong motor itu mendorong udara ke dalam lubang yang berongga dan kemudian lewat sebuah celah, menyapu seluruh bagian lubang. Udara kemudian dipercepat alirannya melalui sebuah lingkaran besar, yang disebut loop amplifier.

James Dyson, penemu vacuum cleaners tanpa kantong, kini telah mempunyai

Ada beberapa keuntungan-keuntungan di dalam menggunakan teknologi ‘Air Multiplier’:

– Karena tidak ada bagian yang berputar kencang (yang dapat berbahaya jika disentuh), maka tidak perlu ada kawat pelindung.

– Tidak perlu sering-sering dibersihkan karena tidak ada baling-balingnya

– Pengatur kekencangan bisa menggunakan dimmer (seperti saklar putar pengatur terang/redupnya lampu)

Di dalam sebuah wawancara dengan Dyson, ia mengatakan: “Saya selalu kecewa dengan kipas angin biasa. Baling-baling yang berputar memotong aliran udara, menyebabkan suara mengganggu. Selain itu susah dibersihkan dan anak-anak selalu ingin memasukkan jari-jari mereka melalui lubang-lubang kawat. Jadi kami mengembangkan sebuah jenis kipas angin baru yang tidak menggunakan baling-baling.”


8. Air Foil













KETERANGAN:

Aliran udara seperti terlihat pada gambar sehingga dengan bentuk sedemikian rupa sehingga kecepatan udara diatasnya lebih tinggi sehingga tekanannya rendah dan kecepatan dibagian bawah lebih rendah maka tekanan yang terjadi lebih besar, terjadilah gaya angkat pada benda tersebut.

Kunjungi link berikut ini