Analisis laju ventilasi alam akibat pengaruh faktor angin dan termal pada twin-span greenhouse

Abstract

Penggunaan greenhouse akan memungkinkan bagi petani untuk mengendalikan lingkungan mikro yang ada di dalamnya sehingga optimal bagi pertumbuhan tanaman. Namun penggunaan greenhouse juga akan meningkatkan temperatur mikro hingga dapat melebihi interval suhu yang menjadi syarat tumbuh bagi tanaman. Ventilasi alam yang diperhitungkan dengan baik akan membantu mengatasi permasalahan ini sekaligus mengurangi biaya operasi bila dibandingkan dengan penggunaan ventilasi mekanik. Dalam sistem ventilasi alam, perbedaan tekanan untuk menghasilkan aliran udara melalui bukaan ditimbulkan oleh tenaga angin dan termal. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh faktor angin dan termal terhadap laju ventilasi alam pada twin-span greenhouse berdasarkan persamaan teoritis, mengukur besarnya ventilasi alam, menyusun program komputer untuk menghitung besarnya laju ventilasi alam, dan membandingkan besarnya laju ventilasi alam hasil pengukuran dan hasil perhitungan Penelitian dilakukan di twin-span greenhouse milik Kelompok Tani Kaliwung Kalimuncar, Desa Tugu Utara, Kec. Cisarua, Bogor, Jawa Barat pada bulan Maret sampai Mei 2001. Pengukuran yang dilakukan di dalam greenhouse meliputi kecepatan aliran udara pada bukaan ventilasi dinding dengan menggunakan bola- bola gabus, serta pengukuran temperatur dan kelembaban udara dengan menggunakan termometer bola basah dan bola kering. Sedangkan pengukuran parameter iklim di luar greenhouse meliputi kecepatan angin, arah angin, temperatur, kelembaban udara, dan radiasi matahari menggunakan weather station yang dipasang di luar greenhouse. Data-data pengukuran parameter iklim diolah dengan menggunakan program komputer dengan bahasa Q-Basic untuk melihat besarnya pergerakan dan pertukaran udara dan hasilnya dibandingkan dengan hasil pengukuran kecepatan aliran udara. Pengukuran dan perhitungan dilakukan pada berbagai tingkat kecepatan angin dalam keadaan cuaca cerah dan mendung. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa semakin besar kecepatan angin, maka semakin besar pula laju pertukaran massa udara (CHG). Untuk kecepatan angin yang sama, besarnya CHG pada saat cuaca cerah lebih tinggi dibandingkan pada saat cuaca mendung. Pada kecepatan angin kurang dari 0.49 m/s laju ventilasi alam lebih didominasi oleh faktor termal, sedangkan pada kecepatan angin 0.492 m/s faktor angin dan faktor termal bersama-sama berperanan dalam membentuk laju ventilasi alam. Pada kecepatan angin lebih dari 2 m/s laju ventilasi alam lebih banyak dipengaruhi oleh faktor angin, sehingga faktor termal dapat diabaikan. Model perhitungan laju ventilasi alam selanjutnya divalidasi dengan membandingkan hasil perhitungan pada bukaan ventilasi ke-1 dan ke-7 dengan hasil pengukuran. Error sebesar 21.96% untuk bukaan ke-1 dan 27.74% untuk bukaan ke-7 cukup memadai mengingat aliran udara memiliki karakteristik yang sulit diukur karena berubah-ubah setiap saat.