Simulasi Menggunakan CFD Validasi

12 Besarnya kecepatan udara, radiasi matahari dan kelembaban udara di luar rumah tanaman diukur menggunakan weather station. Letak weather station berada 3 meter dari rumah tanaman untuk mewakili kondisi lingkungan di luar rumah tanaman tanpa dipengaruhi oleh bangunan dan pohon yang ada disekitarnya. Parameter lingkungan di dalam bangunan yang diukur adalah suhu. Suhu yang diperoleh diukur menggunakan termokopel yang datanya disimpan dalam hybrid recorder. Pengambilan data hasil pengukuran dilakukan setiap 1 jam sekali. Pengukuran dimulai pada pukul 00:00 hingga pukul 23:00 selama satu hari. Hybrid recorder dipasang pada rentang pengambilan data setiap 10 menit dengan lama waktu pengukuran 24 jam.

3.3.3. Simulasi Menggunakan CFD

Data pengukuran dimensi rumah tanaman yang diperoleh digunakan untuk menggambar model dengan menggunakan software SolidWork 2009 Prabowo 2009. Besarnya suhu udara lingkungan, kelembaban udara lingkungan, intensitas radiasi matahari, arah dan kecepatan angin serta bahan penyusun rumah tanaman dijadikan sebagai input-an untuk simulasi Simulasi menggunakan CFD dilakukan sesuai dengan desain awal dan desain modifikasi. Modifikasi pada rumah tanaman dilakukan dengan mengubah kemiringan atap menjadi 30 o dan 45 o . Modifikasi ini hanya menganalisis aliran dan distribusi suhu udara dalam rumah tanaman terhadap perubahan kemiringan atap dan tidak menganalisis struktur bangunan. Hasil simulasi distribusi suhu udara akan ditampilkan dalam bentuk kontur potongan 2 dimensi dan vektor aliran udara yang dilihat dari depan dan samping rumah tanaman. Software CFD juga memperlihatkan nilai suhu pada titik-titik yang digunakan untuk validasi simulasi. Rumah tanaman yang digunakan untuk penelitian di dalamnya terdapat tanaman tomat dengan ketinggian 50 cm. Dalam simulasi CFD, terdapat asumsi-asumsi yang digunakan yaitu sebagai berikut : a Udara bergerak dalam keadaan steady. b Udara tidak terkompresi. c Panas jenis, konduktivitas dan viskositas udara konstan. d Udara lingkungan dianggap konstan selama simulasi. e Pondasi kuda-kuda dalam rumah tanaman dianggap tidak ada. f Dinding rumah tanaman berupa kasa dianggap tidak berpengaruh pada kecepatan dan arah pergerakan udara. g Kondisi di dalam rumah tanaman adalah kosong. h Tanaman tomat yang dibudidayakan di dalam rumah tanaman tidak menghasilkan panas dan tidak menghambat pergerakan udara. i Proses pengkabutan di dalam rumah tanaman dianggap tidak terjadi. 13 Dalam menjalankan simulasi CFD terdapat langkah-langkah yang harus dilakukan: Gambar 4. Diagram alir dalam proses simulasi CFD Anonim 2010.

3.3.4. Validasi

Validasi dilakukan untuk membandingkan antara hasil pengukuran dengan hasil simulasi menggunakan CFD pada titik-titik tertentu yang diinginkan. Besarnya error dalam validasi dihitung menggunakan rumus Yani et al. 2007 sebagai berikut: Error = p – u x 100 …………………………….... 3 p dimana p adalah nilai suhu udara hasil simulasi o C dan u adalah nilai suhu udara hasil pengukuran o C.

3.3.5. Modifikasi Kemiringan Atap Rumah Tanaman