Rancangan Sederhana Inkubator Kapasitas diatas 1000

Membuat inkubator kapasitas besar bukanlah proses yang sederhana. Sistem airflow yang tepat sangat menentukan keberhasilan mesin. Oleh karena itu sistem inilah yang pada umumnya dirahasiakan oleh para pembangun inkubator profesional dan bahkan pada tipe tertentu telah dipatenkan.

Bila anda menemukan sistem yang sangat sederhana seperti yang tertulis di artikel-artikel yang tersebar luas di internet, maka pada umumnya sistem tersebut adalah sistem yang sangat umum dengan segala keterbatasan dan kekurangannya. Dengan mempertahankan prinsip kesederhanaan dan kemudahannya untuk dipahami, artikel ini ditujukan sebagai panduan untuk membuat sistem inkubator besar yang lebih baik dan tentu saja dengan penarapan teknologi digital didalamnya.

Untuk menjembatani kebutuhan tersebut, artikel berikut akan mengulas pembuatan mesin tetas kapasitas besar untuk pemula dengan target utama pemberdayaan masyarakat. 

Artikel akan diuraikan secara step-by step dan mungkin akan ditulis secara berkala mengingat kesibukan yang menyita banyak waktu dari penulis. Harapan saya, semoga bisa memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi pembaca.

A. Struktur Utama Inkubator : Sistem Airflow 

Klik pada gambar untuk memperbesar

bersambung

New HCM-X

New HCM-X released

Setting RH 
1. Tekan UP untuk menaikkan setting point RH
2. Tekan DOWN untuk menurunkan setting point RH
3. Tekan Set/Save untuk menyimpan nilai ubahan

Setting Water Temperature
1. Tahan tombol Fn dan tekan UP untuk menaikkan target temperatur air
2. Tahan tombol Fn dan tekan DOWN untuk menurunkan target temperatur air
3. Tekan Set/Save untuk menyimpan nilai ubahan

Reset Ke Default Setting (60%RH 37.0 Deg Celisus Water Temperature)
1. Matikan sistem
2. Tahan tombol Fn dan tahan sambil menghidupkan sistem
3. Lepaskan tombol Fn bila telah muncul tulisan resetting to default setting di layar LCD

Setting RH Hysteresis
1. Matikan sistem
2. Tahan tombol Set/Save dan tahan sampai LCD masuk ke mode setting hysteresis
3. Gunakan UP dan DOWN untuk menaikkan atau menurunkan nilai hysteresis
4. Tekan Fn bila telah selesai
5. Tekan Set/Save bila ingin ubahan disimpan.

Unit telah dikalibrasi sebelum proses pengiriman, namun demikian
bila menghendaki kalibrasi sendiri,
bisa digunakan acuan pada gambar diatas

Oxygen Sensor : Penerapan Dalam Mesin Penetas Telur

Telur adalah makhluk hidup. Memerlukan oksigen dan juga mengeluarkan karbon dioksida. Oleh karenanya sistem ventilasi yang baik sangat menentukan keberhasilan penetasan. Pengaturan ventilasi ini seringkali menjadi permasalahan rumit jika dihadapkan pada penghematan energi listrik. 

Ventilasi yang terlalu lebar akan mengakibatkan besarnya daya listrik yang diserap oleh mesin untuk mempertahankan temperatur pada setting point yang kita inginkan. Disisi lain, mempersempint ventilasi akan berdampak pada kurangnya supply oksigen dan sulitnya proses pembuangan karbon dioksida keluar dari mesin tetas. 

Karena permasalahan inilah, bila anda membeli mesin penetas telur sederhana, seringkali disertai dengan petunjuk untuk merubah ukuran jendela ventilasi seiring dengan perkembangan telur dalam penetasan. Prinsipnya memang sederhana, namun ketidakjelasan seberapa besar patokan ventilasi tersebut menjadikan sistem sederhana ini menjadi pilihan yang rumit.

Pada mesin tetas profesional, masalah ini tentu saja dapat diatasi secara otomatis dengan penerapan teknologi. Mungkinkah mesin kapasitas lebih kecil yang dipergunakan di kalangan masyarakat umum menerapkan teknologi ini? Tentu saja mungkin. 

Berikut akan diuraiakan sistem monitoring kondisi oksigen dalam mesin tetas. Dari nilai bacaan sensor oksigen, dapat dilakukan proses-proses yang kita inginkan seperti membuat sistem damper otomatis yang dapat mengatur sendiri lebar jendela ventilasi untuk sirkulasi oksigen dan karbondioksida.

to be continued ...

RTP Thermo-Hygrostat for Professional Breeder

Klik untuk memperbesar

artikel sedang ditulis ...

Adelaar Metamorf STD-PB

Definisi tombol : (dari kiri ke kanan)
1. Up
2. Down
3. Set/Save

Cara Menaikkan dan Menurunkan Target Temperatur (SV)
1. Tekan tombol Up (dengan ujung pensil) untuk menaikkan SV
2. Tekan tombol Down untuk menurunkan SV

Cara Menaikkan dan Menurunkan Hysteresis 
1. Tekan Up dan Down bersamaan, setelah masuk ke menu hysteresis,
2. Tekan Up untuk menaikkan hysteresis
3. Tekan Down untuk menurunkan hysteresis
4. Tekan Set/Save untuk kembali ke layar utama dan menyimpan ubahan

Cara Menyimpan Ubahan
1. Tekan Set/Save untuk menyimpan ubahan

Cara Mereset ke Default Setting (SV=37.0 derajad celsius, Hysteresis = 0.3 derajad Celsius)
1. Matikan kontrol
2. Tekan tombol Set/Save dan tahan
3. Hidupkan kontrol sambil tetap menahan Set/Save
4. Lepaskan Set/Save bila di layar telah muncul tulisan Resetting ....

RTP-Digital Thermostat : Professional Breeder Choice

Naked PCB with complete ports and devices
* 4 Pcs Push Buttons
* Standard 16X2 Character LCD with backlight (Blue/Grey available)
* Temperature sensor (RTD PT100 or LM35 upon request)
* Temperature measurement in degree Fahrenheit

Programmable Values :
1. Temperature Upper Range/Max (Set Point)
2. Temperature Lower Range/Min, -0.1 - 1.0 degree Fahrenheit from Set Point
3. Secondary heater max range,    - 0.1 - 15 degree Fahrenheit from Set Point
3. Over temp alarm & indicator :   + 0.5 - 1.5 degree Fahrenheit from Set Point
4. Under temp alarm & indicator :  - 0.5 - 2.5 degree Fahrenheit from Set Point

Audible Alarm
Alarm activated for
1. Under temp condition
2. Over temp condition

Click image to enlarge

Click to enlarge

DIY 40A Solid State Relay (SSR)

Solid state relay is among the discrete components unreasonably expensive. This article describe what you have to do in case you decide to make your own SSR.

Components you may need :
  1. Triac, preferably BTA type since its metal body has been insulated for above
     1KV from mains.
  2. Optotriac MOC3041, preferably  the zero crossing type except otherwise needed
      for random setting.
  3. 47 Ohm 1/2 watt carbon resistor
  4. 470 Ohm 1/2 watt carbon resistor
  5. 78L05 linear regulator
  6. 220 Ohm resistor
  7. 4 pcs IN4148
  7. 2 pcs 100nF capacitor
  8. 2 pcs screw terminal, w/o wall
  9. PCB
10. FeCl for PCB etching
11. Resin

Mesin Tetas Kapasitas Besar Dengan Pemanas Gas / Batubara

Sumber energi untuk pemanas ruangan mesin penetas telur bisa berupa energi listrik, gas/LPG, batu bara, kayu dan bentuk-bentuk energi lainnya. Keputusan untuk memilih bentuk sumber energi tersebut tentu saja dipengaruhi oleh faktor ketersediaan dan kelangsungan sumber energi dan juga efisiensi biaya.

Untuk daerah yang supply listriknya tidak stabil dan sering mati, pemilihan sumber panas yang berasal dari energi  listrik merupakan keputusan sulit. Diperlukan back-up listrik yang cukup besar untuk memanaskan elemen listrik. UPS atau inverter akan dengan cepat menguras cadangan listrik dari battery sehingga pemilihan cadangan listrik tipe ini tidak efektif. Salah satu cara efektif untuk mengatasi permasalahan ini adalah dengan menyediakan generator listrik (genset) dengan kapasitas besar. Tentu saja biaya operasional menjadi  lebih mahal.

Di beberapa daerah di Indonesia memiliki cadangan bahan bakar gas, batubara, kayu dan bentuk lainnya selain listrik dalam jumlah yang melimpah. Disisi lain, supply listrik di daerah tersebut justru buruk dan sering mati dalam periode yang fatal bagi kelangsungan proses penetasan.

Berpijak pada permasalahan diatas, berikut diberikan gambaran sistem penetasan dengan menggunakan energi gas atau batu bara sebagai pemanas ruangan. 

Panas api dari batu bara atau gas digunakan untuk memanaskan suatu ruangan pemanas atau heating chamber yang akan disalurkan udara panasnya melalui blower atau kipas seperti yang ditunjukkan pada diagram dibawah. 

Klik untuk memperbesar gambar

Listik diperlukan hanya untuk menghidupkan modul kontrol, blower dan ultrasonic mist maker atau humidifier bentuk lainnya. Oleh karena energi listrik yang diperlukan relatif kecil, maka bisa digunakan UPS maupun inverter berkapasitas kecil yang umum dijual di pasaran dengan harga kurang dari Rp. 400.000,-. Bila listrik mati, UPS bisa menghidupi sistem bahkan sampai hitungan 24 jam. Bila listrik PLN hidup, battery pada UPS atau inverter akan terisi.

Cara kerja sistem relatif sederhana, bila ruangan inkubator belum tercapai suhu yang diinginkan, maka dua kipas sirkulasi akan diaktifkan. Bila suhu sudah tercapai, kedua kipas tersebut akan berhenti berputar. Bila temperatur sedikit saja melebihi yang ditentukan, maka exhaust fan akan hidup membuang kelebihan udara  panas sekaligus menarik udara segar dan oksigen masuk kedalam mesin tetas. Proses ini berlangsung dengan sangat cepat sehingga didapatkan regulasi panas yang optimal.

Besar kecilnya api bisa diatur secara manual sesuai dengan kapasitas mesin. Dalam waktu singkat, anda bisa menemukan setelan api yang paling efisien.

Rancangan diatas adalah sebagai gambaran umum, anda bisa memodifikasi atau merancang tehnik lain berdasarkan acuan sederhana diatas yang akan menjadikan properti anda sendiri tentunya.

Selamat mencoba dan berkarya. Mari membangun bangsa ini dengan belajar membuat produk kita sendiri.

Humidity Generator untuk Mesin Tetas Kapasitas Besar

Berbeda dengan penentuan pemanas ruangan inkubator yang relatif lebih mudah karena melimpahnya tipe dan model serta kualitas pemanas yang ada di pasaran, pemilihan humidity generator masih menjadi masalah yang sulit dipecahkan.

Diantara berbagai pilihan yang ada, ultrasonic mist maker bisa menghasilkan kabut air yang paling halus dan efektif guna meningkatkan kelembaban udara dalam ruangan mesin tetas. Namun dalam faktanya, ultrasonic mist maker di pasaran tidak memiliki daya tahan yang baik, terutama untuk pemakaian yang terus menerus dalam mesin tetas.

Untuk mesin tetas kapasitas besar khususnya, diperlukan humidity generator yang dapat memenuhi persyaratan dibawah ini :

1. Menghasilkan penguapan paksa (forced evaporation) dalam jumlah yang
    signifikan sehingga mampu menaikkan kelembaban relatif (RH) dalam
    ruangan mesin tetas sampai sedikitnya 80%

2. Mempunyai daya tahan yang tinggi, minimal 1 tahun dengan kondisi jalan terus

3. Beberapa pakar ilmu penetasan menyarankan penguapan yang dihasilkan
    adalah penguapan dingin, bukan penguapan hasil pemanasan

Persyaratan nomor 1 relatif sulit didapatkan untuk mesin tetas kapasitas besar yang dirancang untuk unggas air seperti bebek, angsa dan lain-lain karena tuntutan kelembaban relatif yang lebih tinggi.

Persyaratan nomor 2 tentu saja menjadi persyaratan yang terberat. Namun bagaimanapun juga, bila kita memproduksi suatu mesin tentunya akan memberikan garansi setidaknya satu tahun untuk perbaikan dan suku cadang (atau perbaikan saja dalam kondisi tertentu). Pemilihan suku cadang yang tidak tepat akan sangat merepotkan di masa mendatang bila terjadi masalah, terutama bila produk final berukuran besar dan didistribusikan ke wilayah yang secara geografis sangat jauh. Kegagalan  tentunya akan memicu munculnya biaya-biaya yang tak terduga.

Persyaratan nomor 3 masih menjadi pro dan kontra. Masih menjadi perdebatan apakah penguapan akibat pemanasan air memang buruk bagi proses penetasan. Di lapangan, banyak praktisi penetasan yang merasa berhasil dengan tipe pemanasan tersebut, namun tidak sedikit pula yang mengaku gagal.  Namun terlepas dari pro dan kontra tersebut, penguapan dingin memiliki lebih banyak pendukung.

Berdasarkan uraian diatas, berikut akan diulas tiga metode yang bisa dilakukan untuk membangun sistem humidity generator yang memenuhi tiga persyaratan di atas. Tentu saja ultrasonic mist maker tidak akan dibahas karena kondisi di lapangan mengindikasikan bahwa daya tahannya hanya beberapa bulan saja. Kedua metode ini meniru azas karburasi dan injeksi pada mesin motor atau mobil. Mengapa harus meniru mesin motor/mobil? Jawabannya sederhana, karena dunia otomotif memiliki standar yang lumayan tinggi untuk ketahanan. Metode ketiga mengikuti azas yang bekerja pada sistem pengecatan dengan sprayer.

1. Meniru Prinsip Karburator Motor/Mobil

Pada prinsipnya, karburasi mesin motor/mobil memanfaatkan perbedaan tekanan udara untuk mengalirkan fluida dan mencampurkannya dengan udara dalam bentuk uap atau kabut kedalam mesin.

Bahasa yang sulit ya? ok, sederhananya gerakan piston/zuiger (orang jawa bilang seker) kebawah akan menimbulkan efek hisap (seperti kalau seorang dokter menyedot cairan obat dengan suntikan). Bila di saluran hisap tersebut terdapat dua lobang yaitu lobang udara dan lobang yang tersalur dengan pipa kecil menuju container yang berisi bensin, maka akan terjadi pencampuran udara dan bensin yang bergerak dalam bentuk kabut kedalam mesin. Oh, efek yang bisa ditiru dan gampang rupanya?

Bisa ditiru iya, tapi gampang? Jelas tidak ....

2. Meniru sistem Sprayer Painting



3. Meniru sistem Injeksi Elektronik Motor/Mobil

bersambung

Egg Turner Dengan Motor DC tipe Rotary maupun Linear telah disatukan Modulnya, Check This Out :

-->

DC1000ET

Modul DC1000ET memiliki Interchangeable DC polarity output dengan nominal tegangan 12-32 volt. Sistem kendalinya adalah mikrokontroller dengan pengendali arus solid state (tanpa relay). Interchangeable polarity berarti polaritas dapat berbalik sehingga memungkinkan untuk menggerakkan motor DC dengan hanya dua kabel saja kearah kiri dan kanan. Secara ilustratif, modul DC1000ET digambarkan sebagai berikut.

Foto Riilnya adalah seperti berikut :

A.   Interchangeable Polarity DC output 12 – 32 volt

Output ini memiliki polaritas yang bisa berubah sesuai dengan algoritma program. Sebagai contoh, kabel biru bisa menjadi positif dan kabel merah negatif untuk memutar motor kekanan, di saat lain yang telah ditentukan polaritas bisa berubah sehingga kabel biru menjadi negatif dan kabel merah positif sehingga motor bisa berputar kebalikannya, yaitu ke arah kiri. Kiri dan kanan bisa berarti atas dan bawah untuk aktuator linear.

B.   Limit Switch Mode Input

Bila anda menyambung output dengan motor DC yang tidak memiliki limit switch internal didalamnya, maka anda dapat menghubungkan soket Limit Switch Mode Input dengan dua buah microswitch yang disertakan dalam paket Modul DC1000ET (jangan gunakan 2 microswitch ini bila anda memakai linear actuator dan biarkan soket pada modul kosong). Processor secara otomatis akan mengetahui keberadaan microswitch ini dan menggunakan External Limit Switch Mode sebagai acuan programnya. Untuk detail jalannya mode ini, dapat dilihat pada paragraph External Limit Switch Mode. Saat pertama dihidupkan, led biru akan berkedip lima kali menandakan sistem limit switch yang dipergunakan adalah eksternal.

++ Matikan AC220V power setiap hendak merubah mode, menghubungkan soket, menyambung kabel atau memindah timer fuse bit dan menunggu sepuluh detik sebelum mengaktifkannya kembali.

Bila saat dihidupkan processor tidak menemukan keberadaan microswitch eksternal, maka secara otomatis program akan mengacu pada sistem aktuator linear dengan internal limit switch. Untuk detail jalannya mode ini dapat dilihat pada paragraph Linear Actuator Mode With Internal Limit Switch. Tanda berjalannya sistem ini adalah berkedipnya led biru sebanyak dua kali.

C.   Input AC 220Volt

Input dari modul  DC1000ET adalah tegangan AC220 Volt.

Algoritma Program

1. Saat pertama dihidupkan, processor akan mencari keberadaan microswitch eksternal. Bila ditemukan, maka led biru akan dikedipkan sebanyak 5 kali dan program menjalankan External Limit Switch Mode.
2. Bila exsternal limit switch tidak diketemukan (sengaja tidak dipasang maupun tidak terdeteksi karena sambungan yang tidak baik), maka led akan dikedipkan sebanyak 2 kali dan program menjalankan Linear Actuator Mode With Internal Limit Switch.

External Limit Switch Mode

1. Setelah masuk mode ini, processor akan membaca konfigurasi fuse bit yang anda set untuk menentukan masuk mode test (demo) atau timer. Bacalah tabel fuse bit untuk diagram fuse bit tersebut.
2. Bila masuk mode test (demo), maka jalannya program akan seperti berikut :

a.       Putar motor kekanan dan cari limit switch dengan kabel hijau sampai ketemu

b.      Setelah ketemu, matikan motor dan tunggu enam detik.

c.       Putar motor kekiri dan cari limit switch dengan kabel merah sampai ketemu

d.      Setelah ketemu, matikan motor dan tunggu enam detik

e.       Kembali ke lagi ke langkah a dan looping  (dilakukan berulang-ulang).

3. Bila masuk mode timer, maka jalannya program akan seperti berikut :

a.       Putar motor kekanan dan cari limit switch dengan kabel hijau sampai ketemu.

b.      Setelah ketemu, matikan motor dan tunggu enam detik.

c.       Putar motor kekiri dan cari limit switch dengan kabel merah sampai ketemu

d.      Setelah ketemum, matikan motor dan tunggu enam detik

e.       Putar motor kekanan dan cari limit switch dengan kabel hijau sampai ketemu.

f.       Setelah ketemu, matikan motor dan tunggu sesuai timer yang diset (1 jam, 1,5 jam dan seterusnya sesuai tabel fuse bit)

g.      Setelah waktu yang  ditentukan timer terpenuhi, hidupkan motor kiri sampai diketemukan limit switch dengan kabel merah.

h.      Setelah ketemu, matikan motor dan tunggu sesuai timer yang diset.

i.        Kembali ke langkah e, demikian seterusnya langkah e sampai h diulang-ulang (looping).

++ Cataan: Bila motor berputar kekiri padahal seharusnya sesuai pedoman ini berputar kekanan, maka anda salah memasang polaritas kabel motor. Sebaiknya kabel motor anda balik sehingga program akan berjalan sempurna. Atau bila setting anda memang menghendaki demikian, tidak menjadi masalah juga, hanya apa yang dituliskan kekanan pada paragraph diatas akan menjadi kekiri dalam kenyataannya.

Linear Actuator Mode With Internal Limit Switch.

1. Setelah masuk mode ini, processor akan membaca konfigurasi fuse bit yang anda set untuk menentukan masuk mode test (demo) atau timer. Bacalah tabel fuse bit untuk diagram fuse bit tersebut.
2. Bila masuk mode test (demo), maka jalannya program akan seperti berikut :
1. Set polaritas sehingga aktuator naik keatas selama 2 menit
2. Balik polaritas sehingga aktuator turun kebawah selama 2 menit
3. Demikian berulang-ulang keatas dan kebawah selama masing-masing 2 menit

++ Cataan: Bila aktuator bergerak kebawah padahal seharusnya keatas, maka anda salah memasang polaritas kabel aktuator. Sebaiknya kabel aktuator anda balik sehingga program akan berjalan sempurna. Atau bila setting anda memang menghendaki demikian, tidak menjadi masalah juga, hanya apa yang dituliskan diatas pada paragraph diatas akan menjadi kebawah dalam kenyataannya.

3. Bila masuk mode timer, maka jalannya program akan seperti berikut :

a.       Aktuator akan dinaikkan selama 2 menit keatas (internal limit switch akan membatasi gerakan actuator bila dalam waktu kurang dari 2 menit telah mencapai jangkauan terpanjang).

b.      Aktuator akan digerakkan kebawah selama 2 menit dg cara yang sama

c.       Aktuator akan digerakkan keatas kembali 2 menit dengan cara yang sama.

d.      Langkah a sampai c akan selalu dilakukan saat reset (modul dimatikan dan dihidupkan kembali). Gunakan proses ini untuk mendapatkan titik tengah saat reset dengan cara mematkian power modul saat actuator menggerakkan rak telur tepat pada posisi tengah. Posisi tengah diperlukan bila anda akan memasukkan telur atau melakukan proses dimana posisi tengah diperlukan.

e.       Selanjutnya durasi pergerakan actuator kebawah dan keatas akan ditentukan oleh fusebit yang diset (misalkan satu jam, tiga jam dsb). Bila anda mengeset 1 jam, maka actuator oleh modul akan diberi power untuk bergerak keatas terus menerus selama satu jam (akan diputuskan oleh internal limit switch actuator bila posisi terpanjang tercapai) kemudian diberi power untuk bergerak kebawah selama satu jam juga (akan diputuskan juga oleh limit switch internal actuator bila posisi terendah tercapai).

++ Catatan : Aktuator memiliki limit switch internal didalamnya dan memutuskan arus ke motor walaupun arus dari modul tetap dialirkan. Modul tidak menghentikan arus dalam mode ini melainkan hanya membalik polaritasnya saja. Hal ini berbeda dengan mode limit switch eksternal dimana polaritas output dan juga arus output dihidupkan dan dimatikan oleh modul. Dalam mode limit switch eksternal, microswitch hanya berfungsi sebagai signal posisi saja, bukan penghantar arus motor seperti yang dilakukan oleh limit switch internal dari linear actuator.

++  Bagaimanapun mencoba adalah cara yang terbaik


Khusus untuk Penggerak Aktuator saja (linear) dapat menggunakan modul DC1000ET-CD