Tentang bagaimana cara kerja HZ1000US thermo-hygro control ...

HZ1000US merupakan disain thermo-hygrocontrol dalam satu sistem, processing unit dan display. Adapun range pengaturan temperatur adalah 0-40 derajad celsius dan RH 0-95%.

Perkabelan HZ1000US sangatlah sederhana sehingga mudah dipahami oleh pelaku penetasan pemula sekalipun.

Adapun perkakabelan HZ1000US adalah sebagai berikut :
1. Kabel input listrik AC220V
2. Kabel output AC220V ke pemanas ruang inkubator (bisa elemen atau lampu pijar)
3. Kabel output AC220V ke adaptor ultrasonic mist maker atau elemen
    pemanas air (elemen magic jar)
4. Kabel sensor temperatur dan sensor temperatur di ujungnya
5. Kabel sensor kelembaban relatif atau RH dan sensor HSM-20G diujungnya

Untuk memahami cara kerja unit ini, berikut akan diulas secara lebih detail.

Thermocontrol

HZ1000US memiliki modul thermocontrol dengan range penyetelan yang sangat mudah melalui potensiometer. Memutar potensiometer kekiri akan menurunkan set value sedangkan memutar ke kanan akan menaikkan set value. Memutar penuh kekiri akan menampilkan set value 0 derajad celsius sendangkan memutar penuh kekanan akan menampilkan nila set value 40 derajad celsius.

Bila anda mengeset temperatur 37 derajad celsius, maka bila temperatur di ruang inkubator dibawah nilai 37, maka kabel output pemanas inkubator akan mengeluarkan tegangan 220V dan menyalakan elemen pemanas atau lampu pijar untuk menaikkan temperatur. Bila temperatur tercapai 37 derajad, maka tegangan akan dihentikan dan pemanas dimatikan. Sensor terus memonitor apakah terjadi penurunan temperatur kemudian, bila temperatur turun 0,1 derajad sekalipun, maka pemanas akan dinyalakan lagi. Demikian seterusnya terjadi dengan cepat sehingga tercapai kestabilan temperatur dengan fluktuasi kurang dari 0,2 derajad celsius di posisi sensor.

Hal-hal yang berada di luar wilayah kerja thermocontrol:
Bila temperatur aktual dalam kondisi pemanas mati lebih tinggi daripada set value
Bila anda mengeset nilai 20 derajad celsius sedangkan suhu ruang di wilayah anda 25 derajad celsius, maka nilai bacaan aktual akan 25 derajad celsius dan tidak dapat menjadi 20 seperti yang anda inginkan  meskipun pemanas tidak hidup atau dimatikan oleh thermocontrol sekalipun. Dalam hal ini thermocontrol tidak bisa berbuat apa-apa karena dia adalah pengendali pemanas dan bukan pendingin. Bila anda menginginkan temperatur 20 derajad dari suhu ruang 25 derajad, maka anda memerlukan pendingin, bukannya pemanas.

Bila ada unsur sumber panas lain yang manaikkan temperatur diluar alat pemanas yang dikendalikan oleh thermocontrol. 
Contohnya, bila anda mengeset temperatur 37 derajad celsius dan pemanas/lampu mati pada temperatur tersebut, tapi suhu aktual terus menanjak naik, maka anda perlu mencurigai unsur lain yang menyumbang panas diluar yang dikendalikan thermocontrol. Hal ini kadang terjadi karena pada saat tertentu, telur yang hampir menetas ternyata juga mempunyai panas sendiri dan menjadi sumber panas lain dalam ruang inkubator. Dalam hal seperti ini, mengurangi temperatur bisa dilakukan dengan membuka pintu ventilasi lebih lebar sehingga memberikan sirkulasi udara dingin dalam jumlah yang lebih banyak.

Hal-hal yang berada di luar wilayah kerja hygrocontrol:
Bila RH aktual dalam kondisi humidifier mati lebih tinggi daripada set value
Untuk memudahkan pemahaman, kita misalkan :
1. Mesin ada dalam wilayah yang rata-rata RH-nya 80%.
2. Ventilasi ruang inkubator relatif baik.
3. Dengan temperatur 37 derajac celsius, RH didalam ruang inkubator
    terbaca 40% tanpa harus memberi air.

Dalam kondisi seperti ini, tentu saja anda bisa menggunakan modul hygrocontrol untuk mendapatkan RH 60% karena bila anda mengeset angka 60%, maka humidifier (mist maker atau pemanasan air dengan elemen pemanas khusus) akan diaktifkan dan segera dimatikan bila nilai RH sudah mencapai 60%.

Namun, tentu saja anda tidak akan bisa mengeset RH ke angka 20% bukan? Karena nilai aktual akan tetap terbaca 40% di bacaan aktual. Ini karena tanpa air dan humidifier sekalipun kondisi aktualnya memang 40% seperti yang dimisalkan diatas. Dan bila anda menginginkan angka 20% dibacaan aktual, maka anda memerlukan de-humidifier dan bukannya humidifier.

Hal yang menyulitkan, dalam kondisi tertentu semisal habis hujan di daerah dingin dan dataran tinggi, nilai RH bisa sedemikian tingginya sehingga tanpa humidifier atau humidifier dimatikan sekalipin RH tetap lebih tinggi dari yang anda inginkan. Hal ini sebenarnya merupakan tantangan baru ... walaupun kasusnya jarang terjadi di mayoritas wilayah Indonesia, namun nyata-nyata terjadi juga ......

Hygrocontrol memiliki respon dan fluktuasi yang tidak bisa disetarakan dengan thermocontrol
Udara merupakan penghantar panas yang sangat cepat berubah. Setelah sumber panas diaktifkan dan temperatur di satu posisi tertentu mencapai 38 derajad, maka hanya dengan mematikan pemanas satu detik saja temperatur bisa drop sepersekian derajad celsius dari posisi 38 derajad tesebut, katakanlah menjadi 37,9. Dalam ruang inkubator, kecepatan perubahan ini sangat dipengaruhi oleh kerapatan dan ventilasi udara. Semakin besar ventilasi, semakin cepat pula perubahan temperatur udara terjadi.  Dengan kondisi seperti ini, untuk mencapai kestabilan tinggi dengan nilai fluktuasi dibawah 0,1 derajad celsius akan membuat lampu pemanas anda bekerja seperti lampu disco.

"Lho? apa benar Broer secepat itu? kok thermomoter saya gak keliatan cepet drop begitu ya?" 

"Lha sampean pake thermometer apa? Thermometer badan ya? yang biasa dikibas-kibaskan sama suster di rumah sakit itu? ya ancur dah kalau gitu ... "

"Bukan Broer, ini thermometer digital yang dibeli di pasar nih, lumayan daripada beli ke sampean mahal gitu. Ini mah murah dibawah cepek!!"

"Thermometer digital juga macem-macem, utamanya kecepatan update-nya. Ada lho yang dari ruang inkubator baca 38 derajad setelah dikeluarkan kagak turun-turun meski sudah 10 detik... bahkan setengah menit juga,  he he he ...."

Lha terus yang seperti apa yang valid?

"Ya jelas yang update-nya dibawah 1 detik, 0,1 detik lebih baik ...."

Ok, lantas bagaimana yang terjadi dengan RH? Nilai RH tidak serta merta berubah di udara secepat temperatur. Jadi mengharapkan nilai fluktuasi RH serendah nilai fluktuasi temperatur sama seperti mimpi di siang bolong. Meratakan RH di ruang inkubator juga tidak semudah meratakan panas, apalagi untuk tipe still air. Untuk tipe still air, perbedaan RH di sudut berbeda juga relatif tinggi perbedaannya. Semu akhirnya kembali pada mahir-mahirnya kita membaca situasi tersebut dan sekali lagi, pengalaman adalah guru yang terbaik.

Sensor RH di pasaran juga tidak bisa setinggi sensor temperatur tingkat kepresisiannya. Bila sensor temperatur dengan harga relatif murah rata-rata mempunya validitas 0,1-0,5 derajad celsius, maka sensor humidty yang mempunyai validitas 5% saja sudah muuuahallll harganya. Namun untungnya, nilai RH yang bisa diterima di dunia penatasan tidaklah seketat nilai temperatur sehingga dengan harga yang tidak terlalu tinggi, hygrocontrol sudah bisa dibuat atau didapatkan.

Semoga tulisan ini bisa membantu bagi yang memerlukan, dan mengingat saya ini tidak pandai-pandai amat dan mungkin juga relatif bodo di urusan thermodinamics maka diharapkan bagi yang lebih pintar dan berpengalaman untuk membagi ilmunya disini... agar bermanfaat bagi banyak pihak dan tentu saja saya doakan bisa sering-sering pergi ke tempat dimana anda bisa 'nglemparin setan-setan pakai kerikil....'(apa namanya? Haji ya ha ha ha ).