1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Indonesia

BAB I
PENDAHULUAN
I.1.
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang beriklim tropis dengan letak geografis
pada 6°LU - 11°08'LS. Letak Indonesia di daerah khatulistiwa ini mengakibatkan
Indonesia memiliki sun hour atau jam penyinaran matahari yang relatif lama. Suhu
udara di Indonesia berkisar 24-35 derajat celcius pada musim kemarau. Efek rumah
kaca yang terjadi akibat pemanasan global membuat suhu di Indonesia semakin
memanas. Pada Oktober 2013, tercatat oleh BMKG suhu di Yogyakarta mencapai
37ºC ketika matahari tepat berada di atas [1]. Suhu yang tinggi tersebut juga
berakibat meningkatnya suhu di dalam ruangan. Tingkat kenyamanan thermal
manusia di suatu ruangan berkisar 19ºC - 26ºC. Suhu lingkungan yang tinggi
mengakibatkan seseorang merasa tidak nyaman pada suatu ruangan sehingga
mengganggu manusia dalam beraktivitas.
Salah satu solusi menurunkan suhu ruangan hingga tingkat nyaman adalah
memasang Air Conditioner (AC) pada ruangan. Akan tetapi penggunaan AC
memiliki kerugian yang jika diabaikan akan menyebabkan masalah. Gas freon yang
dibuang oleh AC dapat menyebabkan pemanasan global yang semakin parah. Jika
dalam jumlah yang besar, hal ini mengakibatkan suhu lingkungan yang semakin
meningkat. Peningkatan suhu secara global berefek pada mencairnya es di kutub
utara dan selatan membuat permukaan air semakin meningkat. Saat ini tinggi
permukaan air laut di seluruh dunia telah meningkat 10 – 25 cm (4 - 10 inchi)
selama abad ke-20 dan diperkirakan akan naik menjadi 9 – 88 cm (4 - 35 inchi)
pada abad ke-21. Pulau-pulau yang mempunyai luas wilayah yang kecil dalam
jangka panjang dapat tenggelam [2].
Selain itu AC menggunakan energi listrik yang cukup besar. 1 unit AC split
1 pk, membutuhkan daya listrik sebesar 700 W hingga 1500 W. Biaya operasional
yang dibutuhkan untuk satu unit AC split dalam satu bulan berkisar Rp 105.336,00.
1
2
Pada rumah tangga penggunaan energi listrik untuk AC mencapai kurang lebih 41%
dari total energi listrik yang digunakan. Sedangkan pada perkantoran, instansi,
hotel, hingga mall penggunaan daya untuk sistem pendingin udara mencapai 70%
dari daya total yang digunakan.
Pada tahun 1995 telah dipatenkan sebuah Clay Refrigerator yang mampu
menjaga dan menurunkan suhu di dalam sebuah pot. Mohammad Bah Abba
merupakan seseorang dibalik terciptanya Clay Refrigerator ini. Bah Abba membuat
sebuah pot kecil di dalam pot besar (pot-in-pot) dan di antara pot bagian dalam dan
luar diisi oleh pasir dan dibasahi air secara berkala. Cara kerja Clay Refrigator ini
juga cukup sederhana, ketika air dalam media pasir basah berevaporasi, maka
proses evaporasi tersebut menarik panas yang ada di dalam pot, sehingga suhu di
dalam pot menjadi lebih dingin. Clay Refrigerator ini dapat menurunkan suhu
hingga 14ºC dan menjaga sayur dan buah-buahan di dalamnya selama 3 minggu.
Di belahan dunia lain, Felix Trombe dari Perancis mendesain sebuah
tembok yang dapat menahan panas yang ada di dalam ruangan. Tembok ini
menggunakan batu dan batako sebagai dinding untuk mengumpulkan panas di siang
hari dan melepaskan panas tersebut secara perlahan di malam hari sehingga
penghuni di dalamnya terasa nyaman karena suhu di dalam ruangan tersebut masih
hangat. Tembok yang akhirnya dinamai Trombe Wall inilah yang kemudian
menjadi dasar pembuatan desain pemanasan pasif [3].
Pada tahun 2013, penulis melakukan penelitian awal terhadap desain
dinding melalui “Program Kreativitas Mahasiswa”. Dinding tersebut menggunakan
gerabah sebagai material utama dan dibentuk seperti batu bata namun memiliki
ukuran yang besar. Penelitian ini telah berhasil mengukur permukaan dinding
bagian dalam dan didapatkan penurunan suhu sebesar 3ºC. Namun penelitian yang
dilakukan ini hanya membandingkan satu sisi antara dinding dengan material yang
umum digunakan dengan dinding yang telah direkayasa dan belum dilakukan
secara menyeluruh untuk satu buah ruangan. Penelitian ini juga belum mengukur
tingkat kenyamanan thermal di dalam ruangan [4].
3
Dari penemuan dan penelitian yang telah ada saat ini, dapat dimungkinkan
untuk membuat desain sebuah tembok yang mampu menjaga suhu di dalam ruangan
seperti Trombe Wall dan mampu membuang panas dari dalam ruangan seperti Clay
Refrigerator. Desain dari dinding ini menggunakan sebuah medium penyerap air
dan sebuah lapisan evaporatif di luarnya sehingga memungkinkan terjadinya
evaporasi pada dinding dan mampu menurunkan suhu ruangan di dalamnya.
Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah didapatkannya desain
dinding yang mampu menurunkan suhu. Dilakukan pula pemodelan matematis dan
simulasi pada komputer dari desain yang telah dibuat. Dari hasil desain dan
simulasi, dibuat prototipe desain dan dilakukan uji coba dengan membangun sebuah
ruangan agar didapatkan hasil dalam kondisi yang sebenarnya.
I.2.
Perumusan Masalah
Dari latar belakang masalah di atas maka dirumuskan masalah sebagai
berikut:
1.
Bagaimana desain pendingin udara alami dengan sistem passive cooling ?
2.
Apakah desain pendingin udara tersebut dapat memberikan rasa nyaman
kepada penghuni ruangan tersebut ?
Dalam pelaksanaannya, penelitian ini memiliki batasan masalah sebagai
berikut:
1.
Perpindahan panas yang terjadi hanya pada dinding
2.
Parameter kuantitatif yang digunakan adalah suhu dan kelembaban
I.3
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi desain dinding yang
mampu menurunkan suhu ruangan dan nyaman secara termal.
I.4
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat sebagai inovasi desain awal pendingin ruangan
alami dan membuka studi lebih lanjut tentang penelitian pendingin ruangan
evaporatif.