Lima mahasiswa Universitas Indonesia (UI) merancang ADEM (Adaptive Energy-efficient Microclimate System), prototipe pendingin ruangan yang menggabungkan pertukaran panas dengan tanah dan pemanfaatan energi surya. Sistem ini ditujukan sebagai alternatif pendinginan yang lebih hemat energi, terutama untuk bangunan di wilayah tropis seperti Indonesia.
Ketua tim pengembang ADEM, Abdurrasyid Dzaki Amir, menjelaskan sistem tersebut bekerja dengan memanfaatkan suhu tanah yang relatif stabil pada kedalaman tertentu. Udara dari luar ruangan dialirkan melalui jaringan pipa PVC yang ditanam di bawah tanah. Pipa-pipa itu disusun berkelok atau berbentuk serpentine agar lintasan udara menjadi lebih panjang.
“Prinsip ADEM memanfaatkan perbedaan suhu antara udara permukaan dan suhu tanah. Dengan mendinginkan udara terlebih dahulu sebelum masuk ke ruangan, beban sistem pendingin aktif dapat dikurangi,” kata Abdurrasyid di Depok, Selasa.
Mengandalkan pendinginan pasif dan tenaga surya
Sepanjang melewati pipa bawah tanah, udara dari luar bertukar panas dengan tanah. Setelah proses tersebut, udara dialirkan ke dalam ruangan dengan temperatur yang diharapkan lebih rendah. Mekanisme ini mengutamakan pendinginan pasif sehingga beban kerja perangkat pendingin aktif, seperti AC, dapat ditekan.
ADEM juga dilengkapi turbin ventilator yang digerakkan motor DC. Motor tersebut memperoleh pasokan daya dari panel surya untuk menjaga sirkulasi udara, termasuk ketika kondisi angin rendah. Pemanfaatan energi matahari menjadi bagian dari rancangan untuk mengurangi ketergantungan sistem terhadap listrik dari sumber konvensional.
Berbeda dari sistem pendingin ruangan konvensional yang menggunakan kompresi refrigeran dan membutuhkan daya listrik relatif besar, ADEM memadukan pertukaran panas dengan tanah, ventilasi bertenaga surya, serta kontrol otomatis dalam satu sistem.
Ventilator menyesuaikan kondisi lingkungan
Pengaturan kerja sistem dilakukan melalui sensor suhu yang ditempatkan pada bagian inlet dan outlet. Sensor tersebut mengukur perubahan temperatur secara waktu nyata, kemudian mengirimkan data ke mikrokontroler ESP32. Data itu digunakan untuk mengatur kerja ventilator sesuai kondisi lingkungan.
Menurut Abdurrasyid, rancangan tersebut membuat ADEM dapat menyesuaikan kebutuhan sirkulasinya. “Sistem ini kami rancang agar adaptif. Ketika suhu udara luar meningkat, kebutuhan sirkulasi juga meningkat. Pada kondisi dengan intensitas matahari lebih tinggi, panel surya dapat menghasilkan daya yang lebih besar untuk mendukung kerja ventilator,” ujarnya.
Pengembangan prototipe itu dilakukan oleh Abdurrasyid bersama Satria Erlangga Munggaran, Michael Gianvittorio Siringoringo, Steven Anthony Suhartoyo, dan Muhammad Rayhan Pasha Nuruddin. Kelima mahasiswa tersebut berasal dari Program Studi S1 Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) UI.
Dalam proses pengembangannya, tim mendapat bimbingan dari Syahril Siregar, S.Si., M.Sc., Ph.D., dosen Departemen Fisika FMIPA UI.
