PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI KIPAS ANGIN OTOMATIS BERBASIS ESP32 DAN DHT11 UNTUK PENGENDALIAN SUHU RUANGAN
Abstract
Abstrak. Kenyamanan termal merupakan faktor krusial bagi produktivitas dan kesehatan penghuni ruangan, namun pengoperasian kipas angin secara manual terbukti tidak efisien dan menyebabkan pemborosan energi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem kipas angin otomatis berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan mikrokontroler ESP32 dan sensor DHT11 untuk pengendalian suhu dan kelembaban ruangan secara adaptif dan real-time. Sistem dirancang dengan arsitektur tiga layer: sensing layer (DHT11), processing layer (ESP32), dan actuating layer (relay module). Algoritma pengendalian menggunakan metode hysteresis control untuk mencegah chattering dengan setpoint suhu 28-30°C dan kelembaban 65-75% RH. Pengujian komprehensif dilakukan meliputi kalibrasi sensor terhadap alat ukur referensi, pengukuran response time sistem, evaluasi efisiensi energi, dan uji reliability selama 30 hari operasional. Hasil penelitian menunjukkan akurasi sensor DHT11 mencapai 96,8% untuk suhu (MAE = 0,8°C) dan 94,3% untuk kelembaban (MAE = 3,2% RH). Response time sistem rata-rata 2,3 detik dengan tingkat keberhasilan aktivasi 98,5%. Implementasi sistem otomatis mampu mengurangi konsumsi energi hingga 34,6% (dari 3,36 kWh menjadi 2,20 kWh per minggu) dibandingkan operasi manual, dengan penghematan biaya listrik mencapai Rp 183.456 per tahun. Monitoring real-time melalui dashboard web menunjukkan stabilitas sistem dengan uptime 99,2% selama periode pengujian. Sistem ini memberikan kontribusi praktis bagi pengembangan smart home yang efisien energi dengan total biaya implementasi yang terjangkau (< Rp 300.000), sehingga dapat diaplikasikan secara luas di lingkungan domestik untuk meningkatkan kenyamanan termal sekaligus mendukung konservasi energi.
Abstract. Thermal comfort is a crucial factor for occupant productivity and health, yet manual fan operation proves inefficient and causes energy waste. This research aims to develop an IoT-based automatic fan system using ESP32 microcontroller and DHT11 sensor for adaptive and real-time temperature and humidity control. The system is designed with a three-layer architecture: sensing layer (DHT11), processing layer (ESP32), and actuating layer (relay module). The control algorithm employs hysteresis control method to prevent chattering with temperature setpoint of 28-30°C and humidity of 65-75% RH. Comprehensive testing includes sensor calibration against reference instruments, system response time measurement, energy efficiency evaluation, and 30-day reliability testing. Results show DHT11 sensor accuracy reaches 96.8% for temperature (MAE = 0.8°C) and 94.3% for humidity (MAE = 3.2% RH). Average system response time is 2.3 seconds with 98.5% activation success rate. Automatic system implementation reduces energy consumption by 34.6% (from 3.36 kWh to 2.20 kWh per week) compared to manual operation, achieving electricity cost savings of Rp 183,456 annually. Real-time monitoring via web dashboard demonstrates system stability with 99.2% uptime during testing period. This system provides practical contribution to energy-efficient smart home development with affordable implementation cost (< Rp 300,000), enabling wide application in domestic environments to enhance thermal comfort while supporting energy conservation.
Downloads
References
Y. S. Arief and Y. Akbar, “Pengembangan Sistem Kipas Angin Pintar Berbasis IoT untuk Pemantauan Suhu dan Kelembapan secara Real-Time,” J. Indones. Manaj. Inform. dan Komun., vol. 6, no. 3, pp. 1931–1938, 2025, doi: 10.63447/jimik.v6i3.1607.
E. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, “Strategi Transisi Energi Indonesia Menuju Net Zero Indonesia,” Direktorat EBTKE, no. September, 2023, [Online]. Available: https://iesr.or.id/wp-content/uploads/2023/09/130923-DEK-IETD-IESR-ESDM.pdf
R. Irfani, A. A. Rahmanto, and M. E. Gazazanata, “Rancang Bangun Sistem Exhaust Fan Otomatis Berbasis Sensor DHT11 dan Mikrokontroler ESP32 untuk Peningkatan Kualitas Udara di Smoking Area,” J. Engine Energi, Manufaktur, dan Mater., vol. 9 No.1, no. 1, pp. 102–112, 2025, doi: 10.30588/jeemm.v9i1.2161.
Y. A. Rozzi et al., “JSE-25,” pp. 24–30, 2025.
H. R. Kurniawan, B. R. Purnama, and A. N. Farida, “Sistem Pengendalian Suhu Otomatis pada Ruangan Berbasis IoT dengan Kipas PWM dan Sensor DHT11,” pp. 771–778, 2025.
C. N. Wahyuni and N. Nirsal, “Sistem Kendali Kipas Angin Berbasis Internet of Things Melalui Telegram Bot Sebagai Smart Home,” JIKA (Jurnal Inform., vol. 9, no. 3, p. 285, 2025, doi: 10.31000/jika.v9i3.13978.
M. Hidayat, I. Dwitawati, and I. W. Pratiwi, “Monitoring Tanaman Hidroponik Dengan Impementasi Internet of Things (Iot) Di Green House Prodi Biologi Uin Ar-Raniry,” KENANGA J. Biol. Sci. Appl. Biol., vol. 4, no. 2, pp. 163–174, 2024, doi: 10.22373/kenanga.v4i2.5661.
N. Crysostomus, K. Dewi, and D. P. Kesuma, “Perkembangan dan Implementasi Internet of Things di Berbagai Sektor: Systematic Literature Review,” KONSTELASI Konvergensi Teknol. dan Sist. Inf., vol. 5, no. 1, pp. 1–11, 2025, doi: 10.24002/konstelasi.v5i1.11626.
S. R. H. 2023, “Pemanfaatan Sistem Cerdas Berbasis Internet Of Things (Iot) Untuk Optimalisasi Pengelolaan Energi Di Smart Home,” vol. 32, no. 3, pp. 167–186, 2023.
H. T. Ciptaningtyas et al., “Internet of Things ( IoT ) Smartfarming untuk Pertanian,” SewagatiJurnal Pengabdi. Kpd. Masy., vol. 9, no. 2, pp. 2874–2890, 2024.
V. Choudhary, P. Guha, G. Pau, and S. Mishra, “An overview of smart agriculture using internet of things (IoT) and web services,” Environ. Sustain. Indic., vol. 26, no. April 2024, p. 100607, 2025, doi: 10.1016/j.indic.2025.100607.
“Energy Efficiency,” 2023.
M. Aureldo et al., “Rancang bangun alat sistem monitoring hidroponik berbasis android,” pp. 67–75.
A. Fikri, “Data Science : Journal Of Computing And Applied Informatics Simple IoT-Based Home Security System Using ESP32 and Blynk,” vol. 9, no. 2, pp. 46–50, 2025, doi: 10.32734/jocai.v9.i2-22595.
F. Sandy et al., “Impelentasi Penggunaan Kecerdasan Buatan Dalam Pendidikan Tinggi,” Semin. Nas. Teknol. Pendidik. UKI Toraja, pp. 111–117, 2023.
A. Maulidani and U. Solichin, “Irigas Cerdas Budidaya Aqua Hydroponik Menggunakan System Iot,” no. I, 2025.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
