18
4.4.2. Analisis Aliran dan Distribusi Suhu Udara Hasil Simulasi
Analisis aliran dan distribusi suhu udara dilakukan saat budidaya tanaman tomat berumur satu bulan. Tanaman tomat diasumsikan tidak berpengaruh terhadap penambahan panas dan
pergerakan pola aliran udara di dalam rumah tanaman karena tinggi tanaman tomat rata-rata 50 cm dan memiliki jumlah daun yang sedikit serta luas permukaan daun yang kecil. Pengukuran suhu udara
di dalam rumah tanaman dilakukan 24 jam di daerah Leuwikopo yaitu tanggal 16 Juli 2010. Waktu yang digunakan untuk simulasi yaitu pukul 00:00, 07:00, 12:00, dan 17:00 karena pada waktu-waktu
tersebut terjadi pergerakan suhu yang signifikan sehingga diperoleh hasil yang berbeda setiap simulasi.
Screen rumah tanaman terbuat dari kasa berukuran 1,5 mm
2
yang melapisi setiap screen bawah dan screen atas rumah tanaman. Komponen rumah tanaman yang digunakan sebagai input
adalah atap dan lantai yang sifat-sifat bahannya dapat dilihat pada Tabel 5. Karakteristik yang juga menjadi input-an dalam simulasi CFD meliputi geometri rumah tanaman, sifat fisik udara rumah
tanaman suhu udara lingkungan, kelembaban udara lingkungan, radiasi matahari, arah dan kecepatan angin yang terdapat pada Tabel 4. Output yang ditampilkan berupa potongan irisan kontur suhu dan
vektor kecepatan aliran udara. Suhu dan vektor aliran udara yang ditampilkan berupa suhu udara hasil simulasi CFD pada titik tersebut. Analisis aliran dan distribusi suhu udara hasil simulasi dilakukan
pada domain. Hasil yang diperoleh ditampilkan dari tampak depan dan tampak samping kanan. Tabel 4. Masukan data untuk simulasi CFD 16 Juli 2010
Masukan 00:00
07:00 12:00
17:00
Suhu udara lingkungan
o
C 24,38
23,24 29,72
27,81 Suhu atap
o
C 28,69
27.97 32,73
30,71 Suhu lantai
o
C 28,10
25,90 31,70
30,00 Kecepatan angin ms
- -
0,4 0,4
Arah angin -
- Z
Z dan -X RH
95 96
76 81
Tipe analisis eksternal
eksternal internal
internal Media porus
D = 1,5 mm
2
Tabel 5. Sifat-sifat bahan atap dan lantai rumah tanaman sebagai input CFD
Sifat Bahan Satuan
Atap polikarbonat
Lantai semen
Kerapatan ρ
kgm
3
1220 2300
Konduktivitas panas K Wm.K
0,21 0,76
Cardarelli 2000 Radiasi matahari sangat berpengaruh terhadap peningkatan suhu udara di dalam rumah
tanaman. Radiasi matahari yang masuk melalui atap, diterima oleh lantai dan struktur rumah tanaman lainnya. Pada atap dan lantai terjadi pindah panas secara konveksi ke seluruh bagiannya. Atap yang
terbuat dari polikarbonat menerima radiasi secara langsung, sehingga suhu atap meningkat dengan penambahan radiasi matahari.
Mesh yang digunakan pada tingkatan 4 dengan ukuran gap minimum dan ketebalan dinding minimum sebesar 0,25 m.Jumlah seluruh cell yang terbentuk terdiri dari fluid cells dan solid cells
serta iterasi dilakukan hingga global goals mencapai konvergen. Hasil iterasi dan jumlah cell yang terbentuk dapat dilihat pada tabel berikut.
19 Tabel 6. Hasil iterasi dan jumlah cells.
00:00 07:00
Kategori