BAB II DASAR TEORI. Laporan Tugas Akhir. 2.1 Mikrokontroler

Laporan Tugas Akhir

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Mikrokontroler

Berdasarkan hasil pengunduhan dari hme.ee.itb.ac.id (2009) menjelaskan

mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang dapat ditulis dan dihapus dengan

cara khusus. Mikrokontroler berupa komputer didalam chip yang digunakan untuk

mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya

karena komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi atau diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini. Mikrokonktrol digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara otomatis, seperti sistem kontrol mesin, remot kontrol, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan microprocessor memory, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka: 1.

Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas.

2.

Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi.

3.

Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak.

Namun demikian, tidak sepenuhnya mikrokontroler dapat mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran

Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara

5

Laporan Tugas Akhir

(I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah

komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang

langsung dapat dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital (ADC) dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.

Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut

memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum. Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem

clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah

beroperasi. Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu sistem minimal mikrokontroler, software pemrograman, serta downloader. Yang dimaksud dengan sistem minimal adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidak akan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama, yang terdiri dari 4 bagian, yaitu: 1) prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri. 2) rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal. 3) rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU. 4) rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumber daya. Mikrokontroler

biasanya

didesain

menggunakan

teknologi

CMOS

(Complemantary Metal Oxide Semiconductor), sebuah teknologi pembuatan chip terintegrasi (IC) efisien yang menggunakan daya kecil dan lebih kebal terhadap


6

Laporan Tugas Akhir

lonjakan listrik dibandingkan teknik yang lain. Ada dua macam instruksi yang

digunakan pada mikrokontroler, diantaranya:

1) CISC (Complex Instruction Set Computer), yang memungkinkan mikrokontroler untuk memiliki banyak instruksi pengaturan yang dapat

terbatas. 2) RISC (Reduced Instruction Set Computer), yang menggunakan sedikit

dijalankan dengan sebuah instruksi makro namun dengan fasilitas yang

instruksi, tetapi memberikan kesederhanaan yang lebih besar, konsumsi daya yang rendah dan fasilitas yang lengkap.

2.1.1 Arduino Arduino secara fisik merupakan perangkat mikrokontroler. Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware Arduino

memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya

memiliki bahasa pemrograman sendiri. Arduino didesain untuk dihubungkan dengan sensor yang akan memberikan informasi keadaan obyek atau lingkungan di sekitarnya dan kemudian mengolah informasi tersebut untuk kemudian menghasilkan suatu aksi. Mikrokontroler ini dapat langsung dihubungkan pada komputer karena memiliki downloader yang telah menyatu dalam satu board. (Wikipedia, 2012) dan (Yulias, 2011). Arduino Mega 2560 adalah mikrokontroler berbasis ATmega2560. Mikrokontroler ini memiliki 54 pin digital input / output (14 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 16 analog input, 4 UART (hardware port serial), 16 MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset. Board ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler dan cukup menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk mengopersikannya (Arduino.cc)


7

Laporan Tugas Akhir

Spesifikasi Arduino Mega 2560 adalah:

Mikrokontroler ATmega2560 Tegangan Operasi 5V Tegangan input (disarankan) 7-12V Tegangan input (batas) 6-20V

Digital I / O 54 pin (15 pin yang memberikan output PWM) Analog Input 16 pin Arus DC per pin I / O 40 mA

Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA Memory 256 KB dari 8 KB yang digunakan oleh bootloader Flash

8 KB SRAM EEPROM 4 KB Kecepatan Clock 16 MHz

Gambar 2.1. Arduino Mega 2560 ( arduino.cc)

2.1.2 Shield Arduino Shield adalah board yang dapat dipasang langsung diatas PCB Arduino dengan tujuan menambah kemampuan Arduino. Setiap shield memiliki fungsi yang berbeda- beda sesuai dengan kebutuhan. shield Arduino yang digunakan dalam pengontrolan tekanan model ruangan ini diantaranya:


8

Laporan Tugas Akhir

a) LCD Shield

LCD shield ini dilengkapi dengan keypad yang digunakan untuk board. Shield ini terdiri dari layar LCD 2x16 dan 6 push button. Pin 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 digunakan untuk tampilan depan LCD dan Analog Pin 0 digunakan untuk membaca push button. LCD shield dilengkapi dengan penyesuaian kontras dan

fungsi backlit on/off. Tegangan operasi yang digunakan adalah 5 volt. (dfrobot.com).

Gambar 2.2. LCD Shield Arduino 16x2 (dfrobot.com)

b) 2A Motor Shield Motor shield untuk Arduino ini menggunakan chip L298P yang memungkinkan untuk menggerakkan dua buah motor DC dengan tegangan 7 12V dengan arus maksimum 2A. Pin 5, 6, 7, 8 digunakan untuk menggerakan motor DC. Motor shield ini mampu mengontrol kecepatan motor baik PWM maupun PLL. (dfrobot.com)


9

Laporan Tugas Akhir

Gambar 2.3. 2 A Motor Shield Arduino (dfrobot.com)

c) Stackable SD Card Shield Stackable SD Card Shield v1.0 adalah shield Arduino yang mendukung memory SD Card dan TF Card. Shield ini tepat digunakan untuk menambahkan kemampuan penyimpanan yang besar dan data logging pada proyek Arduino yang dikerjakan. SD card shield ini memiliki adapter untuk SD card dan TF card, tetapi hanya dapat digunakan salah satu pada satu waktu (tidak dapat bersama-sama). (iteadstudio.com)

Gambar 2.4. Stacable SD Card Shield Arduino (iteadstudio.com)


10

Laporan Tugas Akhir

2.1.3 Sensor BMP085

BMP085

Breakout

adalah

board

yang

dilengkapi dengan sensor barometrik BMP085

buatan Bosch yang memiliki presisi tinggi dan daya

tekanan udara rendah. BMP085 ini memiliki batas pengukuran dari 300 sampai 1100 hPa dengan

akurasi terkecil sebesar 0,03 hPa. BMP085 berbasis

pada

teknologi

piezo-

resistif

sehingga

Gambar 2.5. BMP085

menghasilkan

ketahanan

EMC, akurasi tinggi

(sparkfun.com)

dan linieritas serta stabilitas jangka panjang. Sensor

ini

ini bekerja pada suplai tegangan antara 1,8 dan 3.6

VDC, sehingga dapat dihubungkan langsung ke kontroler mikro melalui bus I ² C yang ditempatkan dua buah resistor 4.7K pull-up pada masing- masing line I ² C. Dimensi dari BMP085 Breakout sangat kecil, yakni berukuran 0,65 x 0,65 "(16,5 x 16,5 mm). (sparkfun.com, 2010). 2.1.4 Motor Servo Berdasarkan hasil pengunduhan di blog Akbarulhuda (2010), motor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup. Posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah 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.

Gambar 2.6. Diagram Alir Kontrol Servo (Akbarulhuda, 2010)


11

Laporan Tugas Akhir

Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik

menjadi energi mekanik, maka magnet permanen motor DC servolah yang

mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnet. Salah satu medan dihasilkan oleh magnet permanen dan yang satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari

dua medan magnet tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan.

Secara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor servo standar dan

motor servo Continous. Servo motor tipe standar hanya mampu berputar 180

derajat. Motor servo standar sering dipakai pada sistem robotika misalnya untuk membuat robot arm (robot lengan), sedangkan Servo motor continous dapat berputar sebesar 360 derajat. Motor servo Continous sering dipakai untuk Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan. Motor servo merupakan sebuah motor DC kecil yang diberi sistim gear dan potensiometer sehingga dia dapat menempatkan horn servo pada posisi yang dikehendaki. Karena motor ini menggunakan sistim close loop sehingga posisi horn yang dikehendaki dapat dipertahanakan. Horn pada servo ada dua jenis. Yaitu horn “ X” dan horn berbentuk bulat.

(a) Gambar 2. 7 :

(b)

(a). Servo Horn Bulat (b). Servo Horn X (Akbarulhuda, 2010)


12

Laporan Tugas Akhir

Pengendalian gerakan batang motor servo dapat dilakukan dengan

menggunakan metode PWM. (Pulse Width Modulation). Teknik ini menggunakan

sistem lebar pulsa untuk mengendalikan putaran motor. Sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Tampak pada gambar dengan pulsa 1.5 ms pada periode selebar 2 ms maka

sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.

Gambar 2.8. Pulse Motor Servo (Akbarulhuda, 2010)

2.1.5 Fan DC

Gambar 2.9. Fan Aksial DC (fandc .com)


13

Laporan Tugas Akhir

Pada dasarnya fungsi fan adalah sebagai penyembur dan penghisap udara

tergantung letak atau sisi pemanfaatannya. Fan yang diletakan pada saluran udara

suplai akan menghisap udara dari luar atau dari ruangan (return) dan akan penyembur udara ke dalam ruangan. Sedangkan fan yang diletakan pada saluran udara exhaust akan menghisap udara dari ruangan dan menyemburkannya ke luar

atau lingkungan. Untuk dapat mengatur kecepatan fan tanpa menggunakan inveter digunakan

fan DC. Pengaturan kecepatan putaran fan dilakukan dengan mengatur suplai

tegangan yang diberikan pada motor fan menggunakan metode PWM.

Gambar 2.10. Pola Pulse Width Modulation (solorb.com)


14

Laporan Tugas Akhir

2.1.6 Bahasa Pemrograman Arduino

Berdasarkan hasil pengunduhan di blog.indorobotika.com (2011), bahasa

pemrograman Arduino tidak menggunakan bahasa pemrograman khusus,

melainkan menggunakan Bahasa C yang sudah ada, lebih tepatnya adalah Bahasa

C yang menggunakan compiler AVR-GCC (AVR – GNU C-Compiler). Bahasa C

adalah bahasa yang sangat lazim dipakai sejak awal- awal komputer diciptakan

dan sangat berperan dalam perkembangan software. Bahasa C telah membuat bermacammacam sistem operasi dan compiler untuk banyak bahasa pemrograman, misalnya sistem operasi Unix, Linux, dan sebagainya. Bahasa C

juga biasanya diajarkan di akademi dan perguruan tinggi selain bahasa

pemrograman Basic atau Pascal. Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang sangat ampuh yang kekuatannya mendekati bahasa assembler. Bahasa C menghasilkan file kode objek yang sangat kecil dan dieksekusi dengan sangat cepat. Karena itu Bahasa C sering digunakan pada sistem operasi dan pemograman mikrokontroler. Bahasa C dapat diterapkan pada lingkungan Windows, Unix, Linux atau sistem operasi lain tanpa mengalami perubahan source code. Karena Arduino menggunakan Bahasa C yang multi-platform, maka software Arduino pun dapat dijalankan pada semua sistem operasi yang umum, misalnya Windows, Linux dan MacOS. Banyak library Bahasa C untuk Arduino yang dapat di download dengan gratis. Setiap library Arduino biasanya disertai dengan contoh pemakaiannya. Keberadaan library-library ini bukan hanya membantu membuat proyek mikrokontroler, tetapi dapat dijadikan sarana untuk mendalami pemrograman Bahasa C pada mikrokontroler.


15

Laporan Tugas Akhir

2.2

Clean Room

Di industri, clean room atau “ruang bersih” didefinisikan sebagai konstruksi bangunan yang spesial dengan mengontrol berbagai hal yang berasal dari udara lingkungan, diantaranya besarnya partikel udara, temperatur, kelembaban, pola udara, gerakan udara, pencahayaan, tekanan udara, dan lain- lain. Ada aliran

banyak parameter yang harus dipenuhi agar kondisi ruangan dapat dikatakan sebagai ruangan bersih. Partikel yang terkandung dalam udara haruslah dilewatkan pada filter udara khusus, temperatur dan kelembaban udara dapat

dikondisikan dengan menggunakan humidifiers, koil pemanas, koil pendingin, atau elemen lain yang dapat mengontrol variabel temperatur dan kelembaban

udara. Partikel yang terkandung dalam udara dapat dieliminasi atau dikurangi pada bagian luar ruang bersih menggunakan filter, dengan tak lupa mempertimbangkan pola dan pergerakan aliran udara. Pengkondisian temperatur dan kelembaban merupakan

hal

yang

sangat

penting

untuk

diperhatikan

dengan

mempertimbangkan beban, benda atau bahan yang akan disimpan di dalam ruangan. Kondisi natural pada ruang bersih selalu diindikasikan oleh beberapa aspek berikut: 1) Penambahan kalor bebean internal yang besar. 2) Pentingnya membuang sejumlah udara ke luar ruangan. 3) Adanya syarat untuk mengkondisikan ruangan bertekanan positif.

2.2.1 Klasifikasi Clean Room Aplikasi dari ruang bersih diantaranya pada rumah sakit, pabrik pembuatan semikonduktor, farmasi, ruang penelitian bioteknologi, dan lain- lain dengan kelas yang berbeda- beda. Kelas 100, kelas 1.000, kelas 10.000, dan kelas 100.000 adalah identifikasi berdasarkan standar umum (Federal Standard No. 209B) mengenai ruang bersih. Angka- angka tersebut berdasarkan jumlah partikel per satu liter udara.


16

Laporan Tugas Akhir

Contohnya, ruang bersih dengan kelas 100 memiliki partikel udara tidak lebih dari

100 partikel per liter udara dengan ukuran 0,5 mikron atau lebih.

Konsekuensi dari ruangan bersih dengan klasifikasi atau kelas yang sangat

rendah adalah biaya operasional yang lebih mahal. Semakin rendah kelas dari bersih, maka filter udara yang dibutuhkan pun harus semakin efisien dan ruang

tentunya harganya lebih mahal. Contohnya untuk ruang bersih dengan kelas 10,

ukuran partikel di dalam udara lebih kecil dari 0,12 mikron dan hanya dapat dihilangkan dengan menggunakan filter dengan efisiensi sekitar 99,9995 persen.

Klasifikasi ruang bersih lebih jelas dapat dilihat pada Grafik A.1.

2.2.2 Aliran Udara Clean Room Terdapat beberapa parameter aliran udara pada sistem ruang bersih, diantaranya : 1) Pola aliran udara Pola aliran udara ditentukan oleh kelas dari ruang bersih sebagai perlindungan dari kontaminasi gas beracun, bahan yang mudah meledak, parfum, atau bahan berbahaya lainnya. Sistem aliran udara konvensional merupakan salah satu pola aliran yang digunakan pada ruang bersih yang paling minimum. Pola aliran konvensional terlihat pada gambar berikut.

Gambar 5.11. Pola aliran udara konvensional (SMACNA, 1995)


17

Laporan Tugas Akhir

Jenis aliran udara ini tidak mampu memberikan perlindungan dari kontaminasi

udara.

Kecepatan udara pada aliran yang mengalir secara tegak lurus terhadap

ruangan adalah sekitar 50 feet per menit. Pola aliran udara yang lainnya adalah crossflow dan downflow dengan pola aliran laminer. Kecepatan udara pada pola

aliran tersebut sekitar 90 feet per menit dengan penambahan HEPA (High

Efficiency Particulate Air) filter pada distributor udara.

Gambar 5.12. Pola aliran udara crossflow (SMACNA, 1995)

Gambar 5.13. Pola aliran udara downflow (SMACNA, 1995)


18

Laporan Tugas Akhir

Aliran udara pada pola ini akan bergerak secara terus menerus dengan tanpa

ada udara di dalam ruangan yang tertinggal. Dengan pola seperti ini tingkat

kontaminasi udara akan berkurang. Pada pola aliran downflow akan lebih meminimalisir adanya kontaminasi udara terhadap penghuni atau produk lainnya karena pada bagian suplai dan returnnya dapat diinstalasi penyaring udara.

Aliran udara laminer seluruhnya merupakan rancangan yang baik untuk

berbagai aplikasi ruang bersih. Kombinasi pola aliran laminer dengan sistem aliran konvensional dapat digunakan pada ruangan yang terbatas, namun kontrol

kontaminasi udara harus benar- benar diperhatikan.

2) Penyaringan udara Metode penyaringan udara yang lebih efisien biasanya digunakan untuk ruang bersih dengan kelas 100 sampai dengan 100.000. Untuk penyaringan udara awal (prefilter) harus memiliki efisiensi sekitar 36 sampai 65 persen dengan menggunakan metode National Bureau of Standards (NBS). Pada penyaringan akhir digunakan HEPA filter yang memiliki efisiensi 99,97+ persen dengan menggunakan metode Dioctyl Phthalate (DOP). Ruang bersih kelas 10 menggunakan ULPA (Ultra Low Penetration Air) filter dalam penyaringan udara. Filter ini memiliki efisiensi DOP 99,9995 persen dengan besar partikel udara 0,12 mikron. 3) Aliran Udara Tambahan Ketika udara yang mengalir ke dalam ruangan dibutuhkan udara tambahan (fresh air), dibutuhkan saluran udara yang dapat melewatkan udara dari luar untuk dapat bersirkulasi. Apa beberapa cara yang dapat dilakukan diantaranya : a) Pertama- tama udara suplai yang akan disirkulasikan ke ruangan harus dilewatkan pada filter udara. Setelah melewati filter, udara dapat dilanjutkan untuk proses selanjutnya di AHU (Air Handling Unit).


19

Laporan Tugas Akhir

b) Udara suplai hasil proses dari AHU yang telah dicampurkan antara

udara return dan outside harus dilewatkan lagi pada HEPA filter sebelum disirkulasikan pada ruang bersih.

Paket unit pengkondisi udara yang akan digunakan untuk ruang bersih, yang digunakan akan selalu dilengkapi dengan HEPA filter sebagai AHU

penyaring udara.

2.3 Ruang Operasi Sistem tata udara pada saat ini tidak hanya bertujuan untuk memberikan

kenyamanan termal, namun juga untuk menjaga kualitas udara didalam ruangan. Ruang operasi merupakan salah satu ruangan yang harus dikondisikan secara khusus. Persyaratan khusus mengenai kualitas udara pada ruang operasi menyebabkan sistem tata udara mempunyai peran dalam hal pergantian udara, pergerakan udara, kebersihan udara, dan tekanan udara pada ruangan. Perhatian terhadap tata udara pada ruang operasi akan menghindari terjadinya kontaminasi bakteri ataupun zat lain yang berasal dari luar ruangan dan tentunya berpengaruh pada keselamatan pasien, oleh karena itu pengkondisian udara pada ruangan ini sangat penting. Potensi pertumbuhan bakteri di ruang operasi sangatlah besar terutama saat ada proses pembedahan. Tim bedah yang ada di sekitar meja operasi sangat berpotensi terkontaminasi bakteri karena daerah tersebut merupakan daerah yang sensitif. Klasifikasi dari ruang operasi pun dibagi tiga yakni kelas A, B, dan C (ACS 2000). Jenis diffuser yang memenuhi langit- langit, hanya sebagian langit- langit, atau atau menjulang di atas langit- langit telah banyak digunakan di ruang operasi (Pfost, 1981). Pengaturan debit udara buang pada saluran exhaust akan lebih baik jika dapat bekeja secara otomatis sesuai dengan kebutuhan dengan kecepatan udara suplai antara 1,3 sampai 1,8 m/s dan pola alirannya adalah laminer.


20

Laporan Tugas Akhir

Ruang operasi biasanya hanya digunakan tidak lebih dari 8 sampai 12 jam

dalam satu hari, terkecuali ruang trauma dan unit gawat darurat. Ruangan harus

digunakan seefektif mungkin agar tercapai penghematan energi. Ruangan harus dijaga agar tetap bertekanan positif walaupun volume udara di dalam ruangan berkurang dengan tujuan untuk menghindari terjadinya kontaminasi udara. Saat

ruangan akan digunakan kembali, harus dilakukan pemeriksaan agar saat ruangan digunakan telah sesuai dengan ketentuan ruang operasi.

Sebuah sistem saluran pembuangan udara yang khusus menyediakan sistem

pemvakuman harus disediakan untuk menghilangkan sisa gas yang mengandung

obat bius (NFPA Standar, 1999). Sebuah ruang operasi dapat memungkinkan

tersedianya lebih dari satu saluran udara buang yang terhubung dengan mesin vakum. Menurut salah satu blog yang ditulis oleh Abror Shodiq, hal- hal yang menjadi perhatian dari kondisi udara di ruang operasi antara lain: a.

Ventilasi ruang operasi harus dapat diatur menggunakan alat kontrol yang bekerja secara otomatis

b.

Udara yang akan disalurkan ke ruang operasi harus dilewatkan pada filter udara dengan ukuran antara 0,5 mikron sampai 0,3 mikron.

c.

Aliran udara di dalam ruangan harus dibuat laminer dengan sisi saluran udara suplai dan exhaust berbeda dengan siklus pertukaran udara minimal 15 kali/jam.

d.

Temperatur ruang operasi dikondisikan antara 190C - 220C dengan kelembaban udara ± 55%

e.

Tekanan udara didalam ruang operasi harus bernilai positif.

Menurut ASHRAE HANDBOOK 2003, direkomendasikan ruang operasi memiliki kondisi sebagai berikut:


21

Laporan Tugas Akhir

a) Set point dari temperatur dan kelembaban relatif harus selalu dipantau

oleh operator ruang operasi. Sistem harus mampu mempertahankan temperatur ruang antara 17 ° C untuk ruangan- ruangan dalam kondisi

khusus seperti saat dilakukan operasi jantung. Pada Tabel A.2 terdapat batas

toleransi temperatur

pada

ruangan.

Apabila

dibutuhkan

temperatur udara yang lebih rendah, maka diperlukan unit tambahan

agar tidak mempengaruhi kondisi udara di tempat lain.

b) Tekanan udara di dalam ruangan harus dikondisikan bernilai positif

dengan cara mengatur debit udara masukan lebih besar dari debit udara

keluaran. c) Tampilan nilai beda tekanan pada ruangan harus disediakan agar

pemantauan tekanan udara di dalam ruangan dapat dilakukan dengan mudah. d) Indikator temperatur dan kelembaban relatif harus disediakan untuk dilakukan pemantauan kelembaban e) Efisiensi filter harus sesuai dengan Tabel A.2. f) Instalasi sistem keseluruhan harus sesuai dengan persyaratan NFPA Standar 99 dan departemen kesehatan.

2.4

Hubungan Tekanan dan Ventilasi Tabel A.2 mencakup rekomendasi terhadap ventilasi bagi kenyamanan,

asepsis dan kontrol bau pada daerah darurat pada rumah sakit yang secara langsung berkaitan dengan perawatan pasien. Ventilasi dalam kaitannya dengan standar ASHRAE nomor 62, yakni Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality, sebaiknya digunakan untuk area dimana standar spesifik tidak digunakan. Ketika kebutuhan outside air meningkat sesuai standar ASHRAE nomor 62 dibanding pada Tabel A.2, maka nilai yang lebih tinggi harus dipakai. Area perawatan pasien yang khusus, termasuk transplantasi organ dan unit pembakaran, haruslah memiliki perlengkapan ventilasi tambahan untuk pengendalian mutu udara.


22

Laporan Tugas Akhir

Desain sistem ventilasi harus sedapat mungkin memberikan ruang bagi

pergerakan udara dari area yang bersih ke area yang kotor. Pada area perawatan

kritis, sistem dengan volume konstan digunakan untuk menjamin hubungan tekanan dan ventilasi tetap pada nilai yang dibutuhkan. Pada area perawatan non kritis dan ruang staf, sistem volume udara variabel (VAV) dapat dipertimbangkan

untuk digunakan bagi upaya konservasi energi. Ketika sistem VAV digunakan pada rumah sakit, perawatan khusus harus digunakan untuk menjamin bahwa laju minimum ventilasi tetap terjaga dan bahwa hubungan tekanan diantara variasi ruangan tetap terjaga. Dengan sistem VAV, sejumlah metode seperti aliran

volume udara diantara supply, return dan saluran buang dapat dipakai untuk

mengendalikan hubungan tekanan (Lewis, 1998). Jumlah pergantian udara dapat dikurangi hingga 25% dari nilai indikasi ketika ruangan dalam keadaan kosong, apabila unit yang digunakan dibuat untuk menjamin hal tersebut. Jumlah pergantian udara kembali normal ketika ruangan dalam keadaan terisi, dan hubungan tekanan dengan area sekitar terjaga ketika pergantian udara dikurangi. Pada area yang membutuhkan kontrol langsung non-kontinyu, sistem ventilasi dapat dimatikan ketika ruangan dalam keadaaan kosong dan ventilasi tidak dibutuhkan. Oleh karena kesulitan pembersihan dan potensi peningkatan kontaminasi, unit resirkulasi ruangan pemanas dan atau pendingin tidak perlu digunakan bagi area tertentu. Perlu diingat bahwa standar resirkulasi unit ruangan dapat tidak terpakai bagi kontrol utama dimana saluran pembuangan keluar dibutuhkan. Pada ruangan dengan bukaan saluran udara (hood), udara berlebih harus disuplai sehingga hubungan tekanan yang telah dirancang tetap terjaga nlainya. Untuk penghematan energi maksimal, penggunaan sirkulasi udara ulang dapat diandalkan. Apabila digunakan udara luar seluruhnya, metode recovery kalor dapat digunakan dengan ditambah perlakuan khusus pada udara yang akan digunakan kembali.


23

Laporan Tugas Akhir

2.4.1 Pengontrolan Tekanan Udara

Ruang bersih yang ideal, ada beberapa aspek yang harus dikontrol diantaranya temperatur, kelembaban, udara tambahan, udara buangan, perlakuan udara, bising, dan getaran. Salah satu aspek yang tak kalah penting adalah pengontrolan tekanan.

Pada fasilitas ruang bersih, mungkin terdiri dari beberapa ruangan dengan

kegunaan yang berbeda dan tingkat kontaminasi yang berbeda pula. Seluruh ruang bersih, biasanya memiliki tekanan statik yang lebih tinggi dari tekanan atmosfir untuk menghindari terjadinya infiltrasi pada ruangan. Beda tekanan antar ruangan

harus dijaga dan dipertahankan agar udara di setiap ruangan dapat mengalir dari

ruangan terdalam sampai ruangan terluar. Regulator tekanan statik dapat menjaga tekanan ruangan agar tetap konstan dengan mengatur kerja damper, kontrol kecepatan fan suplai atau exhaust, atau gabungan dari keduanya. Untuk menghindari tekanan udara berlebih, variasi aliran udara harus diminimalisir. Tekanan positif pada ruangan dapat menjaga ruangan dari masuknya udara luar pada saat pintu ruangan dibuka. Tabel 2.1. Beda Tekanan Pada Ruang Bersih ( SMACNA, 1995)

Aplikasi

Beda Tekanan 0.05 in. of water (12,45 Pa)

Umum lebih besar dari sekitarnya Antara ruang bersih dan bagian yang tidak terkontaminasi

Minimal 0.05 in. of water (12.45 Pa)

Antara ruang yang tidak terkontaminasi dan semi terkontaminasi Antara ruang semi terkontaminasi dan daerah terbuka


0.05 in. of water (12.45 Pa)

0.01 in. of water (2,49 Pa)

24

Laporan Tugas Akhir

BAB III


25

BAB II DASAR TEORI. Laporan Tugas Akhir. 2.1 Mikrokontroler

Recommend Documents