Rancang Bangun Sistem Exhaust Fan Otomatis Berbasis Sensor DHT11 dan Mikrokontroler ESP32 untuk Peningkatan Kualitas Udara di Smoking Area

Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 102 - 112 Rancang Bangun Sistem Exhaust Fan Otomatis Berbasis Sensor DHT11 dan Mikrokontroler ESP32 untuk Peningkatan Kualitas Udara di Smoking Area Rifky Irfani1 Achmad Aziz Rahmanto2 Muhammad Edgar Gazazanata3 1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Singaperbangsa Karawang, Jl. HS. Ronggo Waluyo, Puseurjaya, Telukjambe Timur, Karawang, Jawa Barat 41361 1 Korespondensi penulis: Article Info: Received: February 22, 2025 Accepted: March 27, 2025 Available online: April 21, 2025 DOI: 10.30588/jeemm.v9i1.2161 Abstract: Air pollution in smoking areas can significantly impact human health and reduce indoor air quality. Poor ventilation systems often fail to respond to real-time environmental changes, leading to increased exposure to harmful particles. This research develops an automatic exhaust fan system utilizing a DHT11 sensor and an ESP32 microcontroller to optimize air circulation. The system activates when the temperature exceeds 27°C or humidity surpasses 60%, ensuring effective ventilation control. The study employs a prototyping approach consisting of system design, hardware and software implementation, and performance testing. Results indicate a 20% reduction in energy consumption compared to manual operation, highlighting the system's efficiency. The DHT11 sensor records a temperature deviation of ±0.5°C and a humidity accuracy of ±2%, confirming its reliability. This system not only improves air quality but also supports energy efficiency, making it a viable solution for enclosed smoking areas in public spaces. Keywords: automatic exhaust fan, DHT11, ESP32, air quality, energy efficiency Abstrak: Polusi udara di area merokok dapat berdampak signifikan terhadap kesehatan manusia dan menurunkan kualitas udara dalam ruangan. Sistem ventilasi konvensional sering kali gagal merespons perubahan lingkungan secara real-time, sehingga meningkatkan paparan terhadap partikel berbahaya. Penelitian ini mengembangkan sistem exhaust fan otomatis yang menggunakan sensor DHT11 dan mikrokontroler ESP32 untuk mengoptimalkan sirkulasi udara. Sistem ini aktif saat suhu melebihi 27°C atau kelembapan melampaui 60%, memastikan kontrol ventilasi yang efektif. Metode penelitian menggunakan pendekatan prototyping yang mencakup perancangan sistem, implementasi perangkat keras dan lunak, serta pengujian kinerja. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sistem ini mampu menghemat energi sebesar 20% dibandingkan dengan operasi manual, menandakan efisiensinya. Sensor DHT11 mencatat deviasi suhu ±0.5°C dan akurasi kelembapan ±2%, yang membuktikan keandalannya. Sistem ini tidak hanya meningkatkan kualitas udara dalam ruangan tetapi juga mendukung efisiensi energi, menjadikannya solusi yang layak diterapkan di area merokok dalam ruang publik. Kata Kunci: exhaust fan otomatis, DHT11, ESP32, kualitas udara, efisiensi energi I. Pendahuluan Polusi udara di area merokok dapat menurunkan kenyamanan dan membahayakan kesehatan pengguna ruang tersebut(Hudi et al., 2012). Ventilasi konvensional sering kali tidak mampu merespons perubahan kondisi lingkungan secara real-time. Oleh karena itu, diperlukan solusi berupa sistem ventilasi otomatis yang mampu mengontrol suhu dan kelembapan secara efektif. Mikrokontroler ESP32 dipilih karena kemampuannya dalam pengolahan data yang cepat(Caesar Pamungkas et al., 2018), sedangkan sensor DHT11 digunakan untuk mendeteksi suhu dan kelembapan. Jurnal Engine ISSN (online) 2579-7433 102 Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 102 - 112 Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem exhaust fan otomatis yang dapat meningkatkan kualitas udara sekaligus mengoptimalkan penggunaan energi(Putranda & Eko Wahyudi, 2023), (Ifechukwu Gil-Ozoudeh et al., 2022) menunjukkan bahwa sistem ventilasi otomatis dapat menghemat energi hingga 18%, sedangkan penelitian ini berhasil meningkatkan efisiensi energi hingga 20%. Selain itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan teknologi ramah lingkungan yang mudah diimplementasikan pada ruang publik. Fokus penelitian tidak hanya pada efisiensi energi(Fensel & Berbís, 2021) tetapi juga kenyamanan pengguna dan pengurangan risiko kesehatan akibat paparan asap rokok. Dalam pengembangan sistem exhaust fan otomatis berbasis sensor DHT11 dan mikrokontroler ESP32, beberapa penelitian terdahulu telah dilakukan terkait dengan sistem ventilasi otomatis, pemanfaatan sensor lingkungan, serta efisiensi energi dalam sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning). 1. Sistem Ventilasi Otomatis Penelitian yang dilakukan oleh Ifechukwu Gil-Ozoudeh et al. (2022) membahas penggunaan sistem ventilasi otomatis berbasis IoT yang dapat menghemat energi hingga 18% dibandingkan dengan sistem manual. Sistem ini memanfaatkan sensor lingkungan untuk mendeteksi perubahan suhu dan kelembapan guna mengontrol kipas ventilasi. Studi ini menunjukkan bahwa implementasi sistem otomatis dapat meningkatkan efisiensi energi dan kenyamanan pengguna. Dhanalakshmi et al. (2020) dalam penelitiannya mengenai manajemen kualitas udara dalam ruangan berbasis IoT menyebutkan bahwa penggunaan sensor suhu dan kelembapan dapat meningkatkan efisiensi energi HVAC hingga 20%. Hasil penelitian ini mendukung pendekatan sistem exhaust fan otomatis yang dirancang dalam penelitian ini. 2. Sensor DHT11 untuk Pengukuran Lingkungan Sensor DHT11 telah banyak digunakan dalam berbagai penelitian untuk mengukur suhu dan kelembapan udara secara real-time. Basir et al. (2023) dalam studinya tentang sistem pendeteksi banjir berbasis ESP32 menunjukkan bahwa sensor DHT11 memiliki deviasi pengukuran suhu sebesar ±0,5°C dan akurasi kelembapan sebesar ±2%. Hal ini menunjukkan bahwa sensor ini cukup andal untuk digunakan dalam sistem kontrol lingkungan seperti exhaust fan otomatis. Selain itu, penelitian oleh Fensel & Berbís (2021) mengkaji efisiensi energi dalam rumah pintar dan sistem jaringan listrik cerdas. Studi ini menyoroti bagaimana data dari sensor lingkungan dapat diolah oleh mikrokontroler untuk mengoptimalkan pengoperasian perangkat elektronik guna mengurangi konsumsi daya. 3. Mikrokontroler ESP32 dalam Otomatisasi ESP32 merupakan mikrokontroler yang sering digunakan dalam sistem otomasi berbasis IoT karena memiliki prosesor yang cepat serta dukungan konektivitas Wi-Fi dan Bluetooth. Kamal et al. (2023) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa ESP32 mampu mengontrol berbagai perangkat elektronik melalui pemrograman dengan Arduino IDE, sehingga cocok digunakan untuk mengontrol sistem exhaust fan otomatis. Dari berbagai penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa sistem ventilasi otomatis berbasis sensor DHT11 dan mikrokontroler ESP32 memiliki potensi besar dalam meningkatkan kualitas udara serta efisiensi energi. Penelitian ini melanjutkan studi terdahulu dengan mengembangkan sistem exhaust fan otomatis yang dioptimalkan untuk area merokok, sehing (...truncated)