i. pendahuluan - IPB Repository

I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi greenhouse adalah salah satu teknologi pada budidaya pertanian dengan
memberikan kondisi lingkungan yang mendekati optimum bagi pertumbuhan tanaman. Teknologi
ini merupakan adopsi dari daerah subtropika dan diaplikasikan di Indonesia yang beriklim tropika
basah dengan fungsi tidak untuk melindungi tanaman dari suhu udara yang rendah, tetapi lebih
sebagai bangunan perlindungan tanaman. Oleh karena itu, istilah rumah tanaman sangat sesuai
sebagai terjemahan dari greenhouse (Suhardiyanto 2009). Konstruksi greenhouse di daerah
subtropika dan rumah tanaman di daerah tropika basah tentunya berbeda. Perbedaan ini
disebabkan oleh konstruksi rumah tanaman dengan rancangan struktur bangunan yang sama,
namun dibangun pada iklim yang berbeda akan memiliki kondisi iklim mikro yang berbeda pula.
Perbedaan laju dan arah pertukaran panas yang terjadi antara bangunan rumah tanaman dan
lingkungan sekitarnya merupakan salah satu penyebab berbedanya iklim mikro di dalam rumah
tanaman. Bangunan rumah tanaman akan mengalami pertambahan dan/atau kehilangan panas baik
itu secara radiasi, konveksi maupun konduksi. Perpindahan panas ini dapat terjadi melalui atap,
dinding, ventilasi, peralatan, lantai dan tanah di bawah rumah tanaman.
Lantai adalah salah satu komponen utama dalam rumah tanaman. Lantai berfungsi sebagai
tempat sebagian besar kegiatan budidaya tanaman. Selain itu, lantai juga mempunyai fungsi yang
berhubungan erat dengan perpindahan panas. Pada rumah tanaman, luas permukaan yang
melakukan dasar pertukaran panas adalah dinding dan atap. Perbandingan luas permukaan ini
dengan luasan lantai dapat mempengaruhi perubahan suhu di dalam rumah tanaman. Pada luasan
lantai yang tetap, pertambahan tinggi luas permukaan tersebut akan meningkatkan proses
pertukaran panas dan rendahnya luas permukaan tersebut akan menurunkan proses pindah panas
yang terjadi di dalam rumah tanaman.
Pindah panas merupakan proses perpindahan panas dari material atau benda karena adanya
perbedaan suhu. Proses pindah panas dapat terjadi secara radiasi (sinaran), konveksi dan konduksi
(hantaran). Proses pindah panas di permukaan lantai rumah tanaman dengan udara di dalam
rumah tanaman terjadi secara konveksi. Pada dasarnya aliran fluida baik cair maupun gas adalah
suatu zat yang sangat kentara dengan kehidupan sehari-hari, misalnya pengkondisian bangunan
dan mobil, interaksi berbagai objek dengan udara/air, termasuk juga proses pindah panas ini, yang
sangat menarik untuk diteliti, diselidiki dan dianalisis. Untuk itu, dibutuhkan suatu alat yang
mampu menganalisis atau memprediksi secara cepat dan akurat. Maka, berkembanglah suatu ilmu
yang dinamakan Computational Fluid Dynamics (CFD).
CFD dapat memprediksi aliran, perpindahan panas, reaksi kimia dan peristiwa lainnya
dengan menyelesaikan persamaan-persamaan matematika yang membentuk model matematika.
Mengingat sebaran suhu udara dan permukaan lantai rumah tanaman dapat mempengaruhi pola
pindah panas secara konveksi dan merupakan suatu hal yang sangat penting di dalam rumah
tanaman, maka perlu dilakukan penelitian mengenai suatu simulasi sebaran suhu udara dan
permukaan lantai rumah tanaman dengan bantuan Computational Fluid Dynamics (CFD).
1.2 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk:
a. Melakukan simulasi sebaran suhu udara dan permukaan lantai rumah tanaman dengan
menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD).
b. Mempelajari pola pindah panas konveksi di atas permukaan lantai rumah tanaman
sebagai komponen rumah tanaman yang menerima radiasi matahari.
c. Mempelajari aliran udara di atas permukaan lantai rumah tanaman akibat pindah panas
konveksi antara permukaan lantai dan udara di dalam rumah tanaman.
2