ANALISIS DISTRIBUSI SUHU DALAM BANGUNAN GREENHOUSE BE~VENTILASI GANDA (THERMAL DISTRIBUTION IN A TUNNEL GREENHOUSE BY COUPLING VENTILA TION) Sri Mudiasluli, Kudang Bora Seminar, Armansyah H.Tambunan, Suryono Suryokusumo, dan Rizka Avianll Sial Pengajar pada Departemen Teknik Pertanian, FATETA-IPB, Kampus IPB Darmaga, Bogor Diterima : 9 Mare12011; Disetului : 8 April 2011
ABSTRAK Banyak lipe greenhouse dilakukan dan salah satu benluk greenhouse yang telah digunakan di Indonesia yailu lipe Tunnel bervenlilasi ganda. greenhouse ini dapal digunakan di iklim tropis, seperti Indonesia meskipun memerlukan beberapa modifikasi pada konslruksi bangunan, agar dapal melakukan perlakuan sehingga memenuhi akan kesesuaian lanaman, khususnya pada budidaya lanaman krisan. Pendekalan dengan analisis dislribusi suhu di dalam greenhouse tunnel. Penelilian ini dilakukan didaerah Bogor.Jawa Barat. Perubahan suhu di sekitar lanaman dalam greenhouse tunnel bervenlilasi ganda, mempengaruhi lolosinlesis lanaman yang menghasilkan 0, menjadikan suhu dalam ruang lebih rendah dibandingkan suhu diluar ruangan. Kelembaban dalam greenhouse lersebul perlu dipertimbangkan sesuai dengan kebuluhan lanaman yailu memenuhi syaral minimum dari pertumbuhan optimal lanaman yailu dialas 70%, dan lidak memenuhi syaral maksimum, bila kelembaban lebih dari 85%. Penelilian ini bertujuan unluk mengelahui pindah panas yang lerjadi, maka pola dislribusi suhu dalam bangunan greenhouse menggunakan gabungan venlilasi alami dan alaI lambahan kipas agar terjadi pola dislribusi suhu dan perubahan pergerakan aliran udara yang merala. Meloda pendekalan dilakukan dengan membual pemelaan pola suhu dalam grafik Surfer 8, hingga diperoleh hanya suhu dalam greenhouse. pukul 06.00-08.00 dan pukul 14.00 ke alas yang memenuhi syarat. Perpindahan panas yang terjadi dalam greenhouse tersebut diantaranya adalah radiasi, konveksi dan konduksi. Besaran radiasl dipermukaan lanlai adalah 27,24 W/m' sedangkan radiasi dialap adalah 26,57 W/m'. Besaran konveksi pada alap dan lingkungan luar adalah 630,45 kW/m', konveksi udara dalam dengan atap dalam adalah 209,1 kW/m', sedangkan konveksi udara dalam dengan lanlai adalah 1.369,40 kW/m'. Besaran konduksi pada lanah adalah 156,68 W/m' sedangkan konduksi pada atap adalah 20,62 W/m'. Kala Kunci: Greenhouse, ventilasi, suhu, pindah panas.
ABSTRACT
t
I
This research was conducted in the Bogor area, West Jawa. Many kinds of greenhouse types in Indonesian had been assembled and this research was about a Modified Tunnel Greenhouse which impressive by using a couple ventilation. The added second ventilation was build at the roof construction, in an effort to find the appropriate condition of the Tropical environmental suitability by developed the construction of the Chrysanthemum plantation. Efforts to change the environment by added the fan, was expressed in changing the temperature around the plant, the environmental condition of this area, will affected the photosynthesis of plants and produce oxygen. Prerequisites optimal growth of plants in a greenhouse was need the humidity around 70% to 85% and temperatures range llf'C to 2Z'C. Means the temperature distribution pattem in the Greenhouse Tunnel becomes important. Heat transfer that occurs in these greenhouses took account of radiation, convection and conduction. Analysis of cooling the air which using the combine of the natural ventilation and fan converting the heat transfer inside the greenhouse. The aims of this study were looking for patterns of tempera,ture distribution in the building and find the place to move out the heat. Temperature distribution pattems and changes in the movement of air flow mapped using a method of graphically mapping program Surfer 8. The treatment was temperature changes in the greenhouse from 6:00 to 18:00 o'clock. A few moments show that maximum humidity exceeds blow 85% especially around 06.00-08.00 and over 14.00. The radiation magnitUde in several surface types such as floor was 27.24 Wlm', roof 26.57 Wm". Air convection magnitude among roof environment outside was 630.45 Wm", at roof was 209.1 Wm", at floor surface inner greenhouse was 1,369.4 Wm". Soil conduction magnitude is 156.68 Wm", at roof was 20,62 wlm" Key words: Greenhouse, ventilation, temperature, heat transfer.
Vol. IX, No.1, April 2011
~
21
>
"
_,....'". ,."
,,;~~t;tJ ~
.~;<.
PENDAHULUAN Kajian bersifat deskriptif-historis, yaitu mengkaji fenomena yang telah terjadi dalam kurun waktu tertentu.pada unit-unit keluarga beserta kegiatannya yang dalam mendeskripsikan semua aspek perubahan dan faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya perubahan kehidupan petani bungan krisan, dimana. ditemukan adanya indikasi pengaruh dari peningkatan produksi tanaman hias terhadap perubahan rumah tinggal penduduk Desa Cihideung. (Nursalim, 2006). Perbaikan rumah tangga berarti pula peningkatan kehidupan. Chrysanthemum merupakan tanaman semusim asal China, termasuk dalam Famili Asteraceae/Compositae, dengan dua tipe bunga Chrysanthemum, yaitu bunga Chrysanthemum tunggal dimana pada satu batang terdapat satu bunga seperti C. Minka jarum, C.Fiji dan C.Reign salmon dan Chrysanthemum spray dimana dalam satu batang terdapat banyak bunga seperti C. Winke pompon. Tanaman Chrysanthemum akan mengalami fase vegetatif saat berumur 4-10 minggu dan segera berbunga pada umur 15 minggu: Kuncup-kuncup bunga akan bermunculan dan sekitar satu minggu kemudian mekar (75-80% mekar penuh) dan
a. Minka slandar
b. Minka jarum
siap dipanen. Batas jumlah bunga dilakukan penjarangan untuk dapat kuntum bunga yang lebih baik. (Rismunandar, 1995). Berdasarkan pengalaman petani setempat diperoleh keterangan bahwa fase vegetatif tanaman krisan, suhu harian ideal adalah 16°C18°C.,dan fase generatif suhu siang hari diperlukan berkisar 18°C-30°C dan suhu malam hari naik hingga lebih dari 25°C, agar pertambahan tinggi tanaman dan daun berjalan optimal. Tanaman tersebut membutuhkan kelembaban 90-95% untuk pembentukan akar. Budidaya Tanaman Chrysantemum
•
Proses produksi dimulai dari bibit impor yang diperoleh dari Balai Penelitian Tanaman Hias terjadi pengakaran dipindahkan menjadi tanaman induk setelah siap panen diperoleh produksi bunga potong dengan nilai jual yang cukup ekonomis. Tanaman induk di tanam di rumah naungan (Greenhouse) yang terbuat dari konstruksi besi, dengan kelipatan untuk lebar 6,4 m dan panjang 3,7 m hingga 3,9 m sebagai naungan maksimum panjangnya 60 m. Atap: terbuat dari plastik UV 200 micron (dengan kandungan UV retardant 6-12%), dinding: Tunnel: juga dari plastic.
c. Fiji
d.Reign salmon
e. Tanaman siap dipanen Gambar 1. Bunga Chrysantemum dalam greenhouse menggunakan kipas dan venlilasi alami 22
Tunnel Greenhouse (TGH)
Berbagai macam rumah kaca, satu diantaranya tipe terowongan (Greenhouse Tunnel selanjutnya disingkat menjadi TGH) yang dapat digunakan di daerah iklim tropis, Indonesia. Keterbatasan pertumbuhan pada fase vegetatif tanaman krisan, suhu harian ideal adalah 16-18°C, hal ini perlukan modifikasi pada konstruksi bangunan. Kondisi dalam greenhouse, suhu udara dan kelembaban dari luar perlu menurun pada siang hari, agar dapat masuk ke dalam greenhouse agar Iingkungan dalam greenhouse sesuai dengan syarat pertumbuhan optimal tanaman. Greenhouse mengalami pertukaran panas antara sistem dengan lingkungan melalui cara radiasi, konveksi dan konduksi (Soegijanto,1999). Suhu udara ruang pada siang hari perlu turun kurang dari 18°C dan suhu malam hari naik hingga lebih dari 25°C, maka penambahan tinggi tanaman dan jumlah daun berjalan optimal. Tanaman membutuhkan kelembaban 90-95% untuk pembentukan akar. Metabolisme tanaman dapat berjalan lancar diperlukan Greenhouse Tunnel yang kesesuaian berventilasi ganda dan kondisi iklim tropis yang panas dan lembab. Nelson (1981) menyatakan bahwa greenhouse sebagai suatu bangunan konstruksi baja yang ditutupi oleh bahan transparan tembus cahaya poly urethane yang lingkungan
a.
di dalamnya dapat dikendalikan agar bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman, mengendalikan intensitas cahaya yang masuk, temperatur, temperatur, kelembaban agar memenuhi syarat pertumbuhan tanaman. Greenhouse model Siere mempunyai atap dengan kuda-kuda pelana dan dimodifikasi menjadi bentuk setengah Iingkaran disebut Greenhouse Tunnel dan dimodifikasi lagi dengan mempertimbangkan ventilasi tambahan pada elemen atap yang bentuknya berbedabeda Gambar 1. Sase dan Kozai (1978) menyatakan sirkulasi pertukaran udara di dalam greenhouse dengan lingkungan udara tanpa penutup, berlangsung pada keseimbangan pindah panas, massa dan energi yang menyebabkan terjadi fluktuasi temperatur didalam greenhouse. Perubahan radiasi gelombang pendek diubah menjadi radiasi gelombang panjang oleh penutup greenhouse (atap). Perubahan panjang gelombang ini menyebabkan pantulan radiasi sinar matahari oleh permukaan lantai dan bagian lainnya yang memberikan perubahan iklim mikro di dalam greenhouse. Khususnya perpindahan panas dan aliran udara dalam budidaya tanaman krisan tropis. Maka diperlukan pengkajian mengenai analisis distribusi suhu di dalam Greenhouse Tunnel berventilasi ganda tersebut.
Konstruksi basi Tunnel Greenhouse b. Modifikasi c. Atap modifikasi
Gambar 2. Greenhouse tipe Tunnel Modifikasi Vol. IX, No.1, April 2011
~
23
Tuiuan dilakukan modifikasi yaitu agar suhu udara di dalam greenhouse bisa menurun sesuai kebutuhan tanaman dan kelembaban menurun dan te~adi sirkulasi udara yang baik dan dapat masuk ke dalam greenhouse.
BAHAN DAN METODE
Bahan dalam penelitian yaitu perlakuan suhu udara pada bunga Chrysantemum dalam greenhouse agar memenuhi prasyarat tumbuh dengan baik di perusahaan swasta, Cipanas, Cianjur. Metode yang dilakukan adalah pengukuran di lapang pada bangunan greenhouse pada saat tanaman Chrysantemum mendekati panenan, kemudian Hasil pengukuran terhadap radiasi sinar matahari yang datang, suhu, kelembaban dan aliran udara pada titik-tilik pengamatan dilakukan analisa dengan psychrometric chart dan bantuan rumus radiasi, konveksi, dan konduksi. Pcrumusan radiasi bahwa radiasi total yang diterima oleh permukaan bumi = radiasi langsung jatuh kepermukaan bumi + radiasi tidak langsung teqadl pada permukaan yang miring (W/m2 )+ total radiasi pantulan (W/m2 ) . Perumusan konveksi diperoleh dari rumus hantaran pindah panas yang diterima oleh selubung bangunan greenhouse tunnel adalah sebagai berikut:
K
Q=-CI; -1;) S
(1)
Keterangan : Q Pindah . panas konduksi pada material(W/m) K = Thermal Conductivity (W/moC) S = Ketebalan material (m) T = Suhu material (C atau K)
=
Pindah panas konveksi te~adi karena aliran udara yang keluar atau masuk ke dalam greenhouse melalui bukaan ventilasi. Perpindahan ini te~adi pada atap dengan Iingkungan luar, atap dengan udara dalam dan lantai dan udara dalam. Perumusan konveksi.
Q=hAJiT Nu =0.664 xPr
(2) 3xReo.5
24 ... Vol. IX, No.1, April 2011
(3)
h =
Nu
x
K
11.1'/'"<1
............................ (4)
L Pindah panas radiasi yang jatuh ke permukaan atap menurut Tiwari (2002). Kondisi aliran panas yang berkelanjutan mengarah tegak lurus pada batas n = diselubung atap greenhouse pada Gambar 3. Suatu hambatan peralihan Rins, (m2xKIW), antara dua area, lihat Gambar 2.2. Dalam hal ini, temperatur adalah berbeda pada ke dua sisi bidang kontak. Kondisi aliran panas yang berkelanjutan pada isolasi internal ini adalah persamaan konduksi menjadi :
~~I
(5)
Peralatan bantu dalam parameterparameter yang digunakan dalam penelilian ini yailu tempat (greenhouse, tunnel bervenlilasi ganda), untuk pengukuran dimensi (meteran), panas (termokopel dan chino recorder), suhu (termometer bola basah dan bola kering) intensitas cahaya (Luxmeter) dan kecepatan aliran udara (Anemometer). Metode dalam penelilian, seluruh pengukuran suhu dan kelembaban greenhouse tunnel bervenlilasi ganda berdasarkan waktu, dimensi dan jarak. Pengukuran suhu menggunakan termokopel yang dihubungkan dengan chino recorder serta dua pasang termometer bola basah dan termometer bola kering. Fasilitas terbatas dan termokopel yang dipasang pada 11 tilik pengukuran, yang diletakkan pada bagian tengah ruangan dan sekilar tanaman. Suhu dan kelembaban di ukur di dalam greenhouse serre, tunnel bervenlilasi tunggal dan tunnel berventilasi ganda. Pengukuran kecepatan udara, diletakkan enam titik pada greenhouse tunnel berventilasi ganda yaitu pada Iingkungan luar greenhouse, dalam greenhouse bagian barat, timur, utara, dan selatan. Pengukuran intensitas cahaya dilakukan pada dua tilik yaitu di dalam dan di luar greenhouse tunnel berventilasi ganda.
~
-
~ _~!~~Ll!a~IYJ14Jlabali - - -,:
~:
,
Radiasi~frai8ddarialllosfer:
-.
~..
I
..
'"
.
£'
, ,
"
ii:
"
1711
.:
J,/ J f :
I
"
"""
Radiasi Infra.nd d4iI ~nama • ••
ranspirasl & Evaporasl Radia~ InOOd dan
"
·sJ~.ng-""ng:
,i t - :
-,
....
£:j I
~
h
'.
" fi
/(
:' R,lIeksl C haya Ualaha.
A-+-~fi
/Tb /
Gambar 3. Balasan inlernal normal n, berkailan dengan isolasi plasllk di alap GH Pengolahan data yang dilakukan adalah penggunaan psycometric chart dalam analisis suhu di seliap lilik dalam greenhouse dan nilai kelembaban, analisis pindah panas di udara dalam greenhouse. karena menghilung karena pindah panas radiasi, konveksi dan konduksi.
HASll DAN PEMBAHASAN A.
1.
Kondisi lingkungan dalam Greenhouse Tunnel Berventilasi Ganda
'01$' ~~ ~f$' ~I$' ~
Suhu
Pada pukul 06.00-07.00 menunjukan bahwa suhu sekilar lanaman dan suhu ruangan di bawah batas ambang 22°C, lidak memenuhi persyaralan suhu minimum pertumbuhan dan pada pukul 10.00-13.00 di alas ambang maksimum, hal ini dikarenakan suhu terlalu rendah sehingga dapal menyebabkan penambahan tinggi lanaman dan daun tidak berjalan oplimal. Pada pagi hari akan lerjadi kondensasi di dalam greenhouse. Hal lersebut akan membawa pengaruh lidak baik lerhadap tanaman, dimana proses folosinlesis dan melabolik tanaman akan lerhambat. Pada pukul 10.00-13.00 suhu ruangan pada greenhouse lertalu linggi sehingga tanaman lampak layu. Grafik suhu dapal dilihat pada Gambar 4.
.# ,I$' ,I$',J,I$' ,1$' "f$'
~,~,~
~
~J
'Of$' ~I$' "I$'
~
,
~
w..kluQml
Gambar 4. Grafik
perbandingan
suhu
pada
greenhouse tunnel bervenlilasi ganda
pada beberapa hari 2.
Kelembaban (RH)
Kelembaban lelah sesuai dengan kelembaban persyaratan minimum pertumbuhan oplimal lanaman yailu di alas 70% namun lidak memenuhi persyaratan pada kelembaban maksimum yang melebihi dari 85% terulama sekilar pukul 06.00-08.00 dan pukul 14.00 ke alas.
Vol. IX, No.1, April 2011
~
25
3.
120
Kecepatan aliran udara mempengaruhi pertumbuhan tanaman dalam hal evapotransporasi dan ketersediaan karbondioksida yang penting untuk proses fotosintesis. Dalam pengukuran kecepatan udara di dalam greenhouse tunnel berventilasi m/s sehingga ganda adalah 0,1-0,2 pertumbuhan tanaman krisan tidak terhambat. Total pertukaran udara pada ventilasi alamiah sebesar 16612,173 Us, sedangkan total pertukaran udara pada ventilasi mekanis sebesar 1537,41 Us.
110
70 60
'O~ I\,~ "b~ Oj~ ,#.. . . ~ . ,~~ ,,~ ~~ -,'i~ ....IiJ'f' ,"\~ -cco~ W»ktu(Nrul)
•
Gambar 5. Grafik perbandingan kelembaban pada greenhouse tunnel berventilasi ganda pada beberapa harL Kelembaban yang terlalu tinggi akan menyebabkan tingginya serangan bakteri dan cendawan yang akan merusak perkembangan tanaman. Grafik kelembaban dapat dilihat pada Gambar 5. 2.
Intensitas Cahaya
Suhu udara akan naik dengan meningkatnya nilai intensitas cahaya dan suhu akan turun dengan menurunnya intensitas cahaya. Namun perubahan intensitas cahaya tidak sebanding dengan perubahan suhu, Walaupun intensitas cahaya meningkaV menurun secara drastis tetapi perubahan suhu tidak terlalu besar. Hal ini disebabkan suhu udara tidak dapat berubah secara cepat dibandingkan perubahan intensitas cahaya, karena suhu dipengaruhi pergerakan udara. Data intensitas cahaya yang telah didapatkan dapat dilihat pada Gambar 6.
B.
Penambahan modifikasi pada bagian atap dengan adanya sedikit perpindahan panas dari dalam greenhouse melalui atap. Walaupun suhu udara dalam tunnel berventilasi ganda lebih rendah daripada suhu udara greenhouse tunnel berventilasi tunggal, tetapi suhu udara yang diterima masih lebih tinggi dari suhu persyaratan pertumbuhan optimal tanaman krisan. Perbandingan suhu ke tiga greenhouse dapat di Iihat pada Gambar 7.
40
3S
u ':..- 30
2'
4S00
~ ·1000
20
'SOO
IS
i
Perbandingan Suhu dan Kelembaban Kelembaban di dalam Greenhouse Tunnel Berventilasi Ganda, Greenhouse Tunnel Berventilasi Tunggal dan Greenhouse Serre.
greenhouse tunnel maka suhu udara yang masuk ke dalam greenhouse dapat diturunkan
~
'000
j
Kecepatan Udara
.j
3000
.s
2Sl0
"oJ$' ,,\r$> 'f,<S> ~rS' ....<;$~ ,,~ .;j~ -,">j~ ~r:f' -c..,fS' ....IQ'8' ~r$J ,,"oJ$! Waktu(jam)
Gambar 7.
lOCH)
ISOO IDOl)
"
.f ~ "
___ dalam~M
Gambar6.
(''if
c-" v" ~.,. ..:~ ,.,'"
..f# .::"
it
---lUllI'JU"~"
Grafik perbandingan radiasi pada greenhouse tunnel berventilasi ganda pada beberapa harL
26
Grafik perbandingan suhu pada greenhouse setre, tunnel bervenlilasi tunggal, dan tunnel berventilasi ganda.
Untuk mengatasi hal itu maka dipertukan bukaan vantilasi lebih banyak lagi dan afisiensi pemakaian exhaust fan.
C.
Analisis Distribusi Suhu di dalam Greenhouse Tunnel Berventilasi Ganda.
sensible dari tanaman sebagai akibat dan proses fotosintesis dan metabolisme tanaman. Suhu di bagian barat lebih panas dibandingkan suhu di bagian timur, hal ini dikarenakan udara bergerak dari timur ke barat dan bagian barat terlebih dahulu terkena sinar matahari sedangkan bagian barat masih tertutupi greenhouse di sekitarnya. Pada pukul 12.00 pada Gambar 8(b) dan Gambar 9(b) menyatakan bahwa suhu pada venlilasi dan atap selatan bagian dalam lebih Iinggi dibandingkan suhu pada titik pengukuran lain, hal ini dikarenakan udara luar bergerak dan utara ke s~latan sehingga udara dingin yang masuk melewati ventilasi utara akan mendorong udara panas yang terangkat oleh daya apung keluar rnelewati ventilasi selatan, sedangkan panas sensible pada tanaman terangkat udara dingin sehingga suhu di sekitar tanaman tidak terlalu tinggi.
Distribusi suhu pada saat pagi, siang dan sore han dapat di lihat pada Gambar 8 dan 9. Pada Gambar tersebut terdapat daerah yang berwarna biru tua menunjukkan suhu udara rendah sedangkan daerah yang berwarna hijau muda menunjukkan suhu udara tinggi. Gambar tersebut didapatkan dengan persyaratan bahwa data yang diambil pada pukul 06.00 dan pukul 18.00 tidak menggunakan exhaust fan, sedangkan data pada pukul 12.00 menggunakan exhaust fan. Distribusi suhu pada pukul 06.00 pada Gambar 8(a) dan Gambar 9(a) menunjukan bahwa suhu panas yang berada di tengah lebih tinggi dibanding suhu atap dan ventllasi, hal ini dikarenakan pada bagian tengah terjadi panas
C Gambar 8. Tampak depan distribusi suhu dalam greenhouse tunnel berventilasi ganda pada jam 06.00 (a), 12.00 (b). 18.00(c).
Vol. IX, No.1, April 2011
~
27
• a b c Gambar 9. Tampak atas distribusi suhu dalam greenhouse tunnel berventilasi ganda pada jam 06.00 (a), 12.00 (b), 18.00(c). Suhu ruangan bagian barat dan timur lebih panas dibandingkan suhu bagian tengah, karena udara panas di bagian tengah ditarik oleh exhaust fan keluar greenhouse, dan udara panaspun keluar melalui bagian barat sedangkan suhu panas dari bagian timur diperoleh dari efek udara greenhouse di sekitarnya. Gambar 8(c) menyatakan bahwa pada pukul 18.00, persebaran suhu panas terjadi secara merata dan panas sensible mulai terlihat kembali, hal ini dikarenakan udara bergerak dari arah timur sehingga suhu udara di bagian timur lebih dingin dibandingkan suhu di bagian barat yang dapat di lihat pada Gambar 9(c). D.
Analisis Radiasi Surya
Romdhonah (2002) menyatakan bahwa radiasi matahari mempunyai ciri khas yaitu sifat keberadaannya yang selalu berubah-ubah tergantung pada keadaan atmosfer dan geometri radiasi matahari. Menurut hasil perhitungan pada tanggal 7-11 Juni 2008, nilai rata-rata Extraterrestrial Radiation (Ion) adalah 1365,2673 W/m2 , Terrestrial Radiation (In) adalah 790,796 W/m2 , Direct Radiation (Ibi) 2 adalah 552,916 W/m , Diffuse Radiation (Idh) 2 adalah 81,513 W/m , radiasi tidak langsung terjadi pada penmukaan yang miring (Idi) adalah 81,496 W/m2 , Radiasi pantulan rada tipe permukaan adalah 584,0771 W/m, Radiasi pantulan pada permukaan mendatar adalah 665,9 W/m2 , dan Ref/eklivitas Radiation (Ir) adalah 13,4 W/m2 dan Total Radiation (Iti) adalah 1045,976 W/m2 • 28 ~ Vol. IX, No.1, April 2011
E.
Pindah Panas pada Greenhouse Tunnel Berventilasi Ganda.
1.
Radiasi
Perpindahan panas cara radiasi terjadi pada permukaan lantai di dalam greenhouse dengan udara didalamnya dan radiasi pada atap dengan lingkungan luar. Nilai rata-rata radiasi yang terjadi pada lantai adalah 27,24 W/m2 sedangkan nilai rata-rata radiasi yang terjadi pada atap dan lingkungan luar adalah 26,57 W/m2 • Radiasi yang terjadi pada lantai lebih besar dibandingkan dengan radiasi yang terjadi pada atap dan lingkungan luar, hal ini dikarenakan selisih suhu udara dalam dan tanah lebih besar dibandingkan dengan suhu luar dan atap lingkungan. Hasil perhitungan radiasi dapat dilihat pada Gambar 10. 70· 60
10
o
.<$' ~<$' ..<$' ~<$' ",<$' ,<S' ,v ,<$' ,~<S' .<$' ,~<S' .<$' ,~<$' ..<$' ~
~
~
~
~
Woklu(jun)
Gambar 10. Grafik
pindah
panas
radiasi
pada
Greenhouse Tunnel berventilasi ganda.
PEMBAHASAN
Konveksi
2.
Perpindahan panas konveksi terjadi pada atap dengan lingkungan luar, atap dengan udara dalam dan lantai dengan udara dalam. Besarnya konveksi dipengaruhi oleh suhu udara yang lerkait dan kecepatan udara yang terjadi. Nilai rata-rata konveksi yang terjadi pada udara luar 2 dengan atap luar adalah 630,45 kW/m , nilai rata-rata konveksi yang terjadi pada udara 2 dalam dengan atap dalam adalah 209,1 kW/m , sedangkan nilai rata-rata konveksi yang terjadi pada udara dalam dengan lantai adalah 1369,40 kW/m2• Hasil perhitungan konveksi dapat dilihat pada Gambar 11.
1.
Extraterrestrial Radiation (Ion) adalah 2 1365,2673 W/m , Terrestrial Radiation (In) 2 adalah 790,796 W/m , Direct Radiation (Ibi) adalah 552,916 W/m 2 , Diffuse 2 Radiation (Idh) adalah 81,513 W/m , radiasi tidak langsung terjadi pada permukaan yang miring (ldi) adalah 81,496 2 W/m , Radiasi pantulan pada tipe W/m2 , permukaan adalah 584,0771 Radiasi pantulan pada penmukaan 2 mendatar adalah 665,9 W/m , dan Retlektivltes Radiation (Ir) adalah 13,4 2 W/m dan Total Radiation (Iti) adalah 2 1045,976 W/m • Memberikan suhu ratarata udara di dalam Greenhouse Tunnel berventilasi ganda sebesar 26°C, lebih tinggi dibandingkan dengan suhu udara rata-rata di lingkungan luar sebesar 24'C.
2.
Alat tambahan pada greenhouse tunnel berventilasi ganda ini memberikan kelembaban udara pada pagi dan sore hari melewati beberapa batas persyaratan optimal pertumbuhan yaitu melebihi 7085%.
3.
Radiasi luar mempengaruhi suhu di dalam greenhouse dan suhu di ruangan lebih tinggi dibandingkan suhu di sekitar tanaman maka perlu penelitian lanjut agar udara sekitar tanaman itu dapat dengan tepat memenuhi kelembaban tanaman dan terjadi proses fotosintesis.
4.
Pada kontur lokal yang panas tersebut posisi dari kipas sangat diperlukan.
)14000
~ ~
3000
~
2000
if
&iIOOO
o 'O~ ,,'Jl ct,!f' 0,0/' ,'>jf -..,f -,~~ ~"'Jf ~~ ,~~ . .,of ~~ -,'t>~ WaktuGatn)
Gambar 11. Grafik pindah panas konveksi pada greenhouse tunnel bervenlilasi ganda. 3.
Konduksi
Perpindahan panas konduksi terjadi pada lantai dan atap. Besarnya konduksi dipengaruhi oleh suhu yang titik terkait dan konduktivitas material. Nilai rata-rata konduksi yang terjadi 2 pada tanah adalah 156,68 W/m sedangkan nilai rata-rata konduksi yang terjadi pada atap adalah 20,62 W/m 2 • Hasil perhitungan konveksi dapat dilihat pada Gambar 12. ~300
r:
KESIMPULAN Dalam penelitian ini tujuan pindah panas yang terjadi, menghasilkan pola distribusi suhu dalam bangunan greenhouse yang menggunakan gabungan ventilasi alami dan alat tambahan kipas. Terjadi perubahan pola distribusi suhu dan perubahan pergerakan aliran udara yang belum merata karena terjadi hantaran panas terlihat dart kontur panas dan perubahan distribusi panas yang terjadi.
I:: o .~ ~~ WaktuGam)
Gambar 12. Grafik pindah panas konduksi pada greenhouse tunnel berventilasi ganda Vol. IX, No.1, April 2011
~
29
DAFTAR PUSTAKA
Anne. 2007. Lingkungan Mikro Greenhouse Tunnel Modifikasi di Alam Indah Bunga Nusantara, Cianjur, Cipanas. Skripsi, Departemen Teknik Pertanian. FATETA. IPB. Bogor. Budiarto, Y. Sulyo, R. Maaswinkel dan S. Wuryaningsih. 2006. Budidaya Krisan Bunga Potong. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura. Jakarta. Nelson. 2010. The Greenhouse Gas Reduction Plan. The Corporate 0.r.;rations of The City of Nelson May 12 2010. Nursalim A. (2006). Kajian Pengaruh BUdidaya Tanaman Hias terhadap Perubahan Rumah Tinggal Penduduk (Studi Kasus: Perubahan Rumah Tinggal Petani Tanaman Hias Desa Cihideung, Kecamatan Parongpong, Kabupaten Bandung) : http://digilib.itb.ac.id/gdl.php. mod=browse &op=read&id=jbptitbpp-gdldidipramuj-29371&g-GREENHOUSE tanggal 3-9-2008.' Rismunandar. 1995. Budidaya Bunga Potong. Penebar Swadaya. Yakarta. Romdhonah, Y. 2002. Analisis Sudut Datang Radiasi Matahari dan Pengembangan Model Pindah Panas pada Greenhouse. Skripsi, Departemen Teknik Pertanian. FATETA. IPB. Bogor. Rukmana, R. dan A.E. Mulyono. 1997. Krisan. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Sase and KozaL 1988. Eco House Hand Book Australian Green Building Source Book. : http://www.austinenergy.com/eneray/ efficiency/program/green building/source book glossary.Ddf tanggal 9-5-2008. Soegijailto. 1999. Bangunan di Indonesia dengan Iklim Tropis Lembab Ditinjau dari Aspek Fisika Lingkungan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Bandung. TIWari, G.N. and R.K. Goyal. 1998. Greenhouse Technology. Narosa Publishing House, 6 Community Centre, Panchsheel Park, New Delhi, India. 30 ~ Vol. IX, No.1, April 2011
•
