Pengembangan Prototipe Smart Energi pada Mesin Fermentasi Tempe Berbasis Tenaga Surya

Abstract

Proses fermentasi tempe konvensional umumnya masih bergantung pada pemantauan manual terhadap suhu dan kondisi lingkungan, sehingga rentan menghasilkan kualitas produk yang tidak konsisten. Di sisi lain, kebutuhan energi listrik untuk mendukung sistem monitoring dan kontrol pada perangkat fermentasi memerlukan solusi yang efisien dan berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan merancang dan membangun sistem kontrol smart energi berbasis tenaga surya pada mesin fermentasi tempe yang mampu memantau serta mengelola energi secara otomatis dan real-time. Sistem menggunakan mikrokontroler ESP32 yang terintegrasi dengan dua sensor PZEM-017 untuk memantau parameter kelistrikan DC pada sisi panel surya dan baterai, sensor PZEM-004T untuk memantau parameter AC pada keluaran inverter, serta sensor DHT-22 untuk memantau suhu dan kelembapan. Pengelolaan energi dilengkapi Low Voltage Disconnect (LVD) sebagai proteksi otomatis terhadap over discharge baterai, serta Relay yang berfungsi sebagai kontrol manual dan emergency cut off. Seluruh data dikirim melalui Firebase dan ditampilkan pada aplikasi mobile berbasis Flutter untuk monitoring jarak jauh. Hasil pengujian menunjukkan sensor PZEM-004T memiliki akurasi tinggi dengan error arus AC sebesar 0%, sedangkan sensor PZEM-017 memiliki rata-rata error tegangan sebesar 10,68% dan error arus sebesar 26,64%. Pengujian daya tahan baterai menggunakan 4 unit baterai 12V 20Ah tanpa pengisian dari panel surya menunjukkan sistem mampu bertahan selama ±4,87 jam hingga LVD melakukan cut off pada tegangan 10,5V, lebih rendah dari perhitungan teoritis sebesar ±14,06 jam akibat rugi-rugi daya pada komponen konversi. Sistem yang dibangun terbukti mampu memantau dan mengendalikan penggunaan energi secara otomatis pada mesin fermentasi tempe berbasis tenaga surya.