Kelas: TUGAS KELOMPOK KULIAH ENERGI TERBARUKAN
SOLA SOL A R WATE WA TE R H E A TE R (G r een house hea heating ting system system)
Dosen: Muhammad Nadjib, S.T., M.Eng. Oleh: 1. Ahmad Ghifari Ibnu Siwi 2. Raden Vito Bagas B.P. 3. Khoirul Huda 4. Fadli Nur Muchlis 5. Faizal Bagus Adi Nugraha
NIM: 20160130205 NIM: 20160130206 NIM: 20160130210 NIM: 201601302 NIM: 20160130214
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2017
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Segala puji dan syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah dari tugas matakuliah Energi Terbarukan. Makalah ini dibuat untuk memnuhi salah satu persyaratan memperoleh nilai pada matakuliah Energi Terbarukan. Penyelesaian makalah tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan berbagai pihak, maka dari itu penyusun mengahaturkan ucapan terimakasih kepada dosen pengampu matakuliah energi terbarukan, rekan satu kelompok, dan seluruh pihak yang berperan serta membantu terselesaikannya makalah ini. Sebagai manusia yang tidak lepas dari kekurangan, penyusun menyadari sepenuhnya bahwa penyusunan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu kritik dan saran sangat diharapkan demi penyempurnaan makalah ini. Penyusun berharap semoga makalah ini dapat memenuhi kriteria untuk mendapatkan nilai mata kuliah, serta bermanfaat untuk menambah wawasan bagi penulis khususnya dan bagi siapa saja yang membacanya ada umumnya, Amin. Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Yogyakarta,
April 2017
I.
Latar Belakang Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi planet bumi.
Dengan adanya energi dari cahaya matahari, maka setiap makhluk hidup dapat hidup dan dapat melakukan perkembangan dengan baik. Tumbuh - tumbuhan merupakan makhluk hidup yang mutlak membutuhkan cahaya dari matahari. Proses fotosintesis pada tumbuh - tumbuhan hanya dapat terjadi dengan adanya bantuan cahaya matahari. Rumah kaca (Green house) adalah bangunan di mana tanaman dibudidayakan. Rumah kaca terbuat dari kaca atau plastik. Rumah kaca dapat menjadi panas karena radiasi elektromagnetik yang datang dari matahari dan memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalam bangunan ini. Rumah kaca melindungi tanaman dari panas dan dingin yang berlebihan, melindungi tanaman dari badai debu dan menolong mencegah hama. Pengontrolan cahaya dapat mengubah tanah tak subur menjadi subur. Rumah kaca digunakan untuk membudidayakan tanaman yang memiliki nilai jual yang tinggi seperti tanaman hias dan buah - buahan. Pada rumah kaca, sinar matahari dapat masuk dengan leluasa karena dinding dan atap pada rumah kaca di rancang khusus dari bahan kaca yang transparan. Sehingga dapat dikatakan cahaya yang berasal dari matahari dapat dimanfaatkan secara optimal. Telah disebutkan sebelumnya bahwa cahaya matahari mutlak diperlukan oleh setiap jenis tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis. Dengan adanya cahaya matahari pada rumah kaca maka proses fotosintesis
dapat
berlangsung
dengan
baik
sehingga
pertumbuhan
dan
perkembangan tanaman yang dibudidayakan pada rumah kaca dapat berlangsung dengan baik dan tanaman juga dapat menghasilkan produksi yang baik pula. (Unang Ridwan, 2011) Rumah kaca/green house yang digunakan di Indonesia sebagian besar digunakan untuk penelitian percobaan budidaya, percobaan pemupukan, percobaan ketahanan tanaman terhadap hama maupun penyakit, percobaan kultur jaringan, percobaan persilangan atau pemuliaan, percobaan hidroponik dan
percobaan penanaman tanaman diluar musim oleh para mahasiswa , para peneliti, para pengusaha dan praktisi disemua bidang pertanian.
II.
Tinjauan Pustaka
2.1 Pengenalan greenhouse Pada tahun 2050, diprediksi bahwa 80% dari populasi di dunia akan tinggal di kota, meninggalkan tempat tinggal dan lahan pertanian mereka.
Oleh
karena itu, tentu saja masyarakat akan bercocok tanam di tempat tinggal yang baru. Namun dengan keterbatasan lahan untuk pertanian, masyarakat tentunya akan menanam tanaman makanan mereka sendiri di kebun, dapur atau di GreenHouse (Rumah Kaca) yang dianggap baik untuk pertumbuhan tanaman. (Shafwandi, 2011) Gambar 1. Tanamam dalam kaca
Rumah kaca (atau rumah hijau) adalah sebuah bangunan di mana tanaman dibudidayakan. Sebuah rumah kaca terbuat dari gelas atau plastik; Dia menjadi panas karena radiasi elektromagnetik yang datang dari matahari memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalam bangunan ini. Rumah kaca atau green house pada prinsipnya adalah sebuah bangunan yang terdiri atau terbuat dari bahan kaca atau plastik yang sangat tebal dan menutup diseluruh pemukaan bangunan, baik atap maupun dindingnya. Didalamnya dilengkapi juga dengan peralatan pengatur temperature dan kelembaban udara serta distribusi air maupun pupuk. Bangunan ini tergolong bangunan yang sangat langka dan mahal, karena tidak semua tempat yang kita jumpai dapat ditemukan bangunan semacam ini. Green house biasanya hanya dimiliki oleh Perguruan Tinggi atau lembaga pendidikan, Balai Penelitian dan perusahaan yang bergerak dibidang bisnis perbenihan, bunga dan fresh market hortikultura. Namun di negara-negara pertanian yang sudah maju seperti USA,
Australia,
Jepang
dan
negara-negara
Eropa
sebagian
besar
tanaman
hortikulturanya ditanam di rumah kaca. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan greenhouse di mancanegara sudah umum dilakukan. Bahkan mungkin sudah berpuluh tahun sebelum negara kita mengadopsi tekhnologi tersebut . Kaca yang digunakan untuk rumah kerja bekerja sebagai medium transmisi yang dapat memilih frekuensi spektral yang berbeda-beda, dan efeknya adalah untuk menangkap energi di dalam rumah kaca, yang memanaskan tumbuhan dan tanah di dalamnya yang juga memanaskan udara dekat tanah dan udara ini dicegah naik ke atas dan mengalir keluar. Oleh karena itu rumah kaca bekerja dengan menangkap radiasi elektromagnetik dan mencegah konveksi. Lihat rumah kaca surya (teknikal) untuk diskusi teknikal bagaimana rumah kaca surya bekerja. Rumah kaca sering kali digunakan untuk mengembangkan bunga, buah dan tanaman tembakau. Lebah bumble adalah polinator pilihan untuk banyak polinasi rumah kaca, meskipun tipe lebah lain juga digunakan, dan juga polinasi buatan. Rumah kaca melindungi tanaman dari panas dan dingin yang berlebihan, melindungi tanaman dari badai debu dan "blizzard", dan menolong mencegah hama. Pengontrolan cahaya dan suhu dapat mengubah tanah tak subur menjadi subur. Rumah kaca dapat memberikan negara kelaparan persediaan bahan makanan, di mana tanaman tak dapat tumbuh karena keganasan lingkungan. 2.2 Bentuk sederhana dari Green house
Gambar 1. greenhouse yang digunakan di Indonesia sebagian besar digunakan untuk penelitian percobaan budidaya III.
Pembahasan
2.3 Cara kerja greenhouse Apabila intensitas cahaya matahari pada rumah kaca terlalu besar sehingga dapat meningkatkan temperatur dalam rumah kaca, maka atap pada rumah kaca akan diganti dengan warna yang lebih gelap dengan digerakkan oleh motor stepper. Sedangkan bila intensitas cahaya matahari mengalami penurunan, maka atap pada rumah kaca akan diganti dengan warna yang lebih terang (transparan) juga digerakkan oleh motor stepper. Apabila cahaya matahari tidak tersedia akibat faktor cahaya, maka perangkat pengendalian intensitas cahaya tersebut akan menghidupkan lampu secara otomatis dan akan mematikan lampu apabila cahaya matahari telah kembali seperti sedia kala. Dengan adanya perangkat pengendalian intensitas cahaya pada rumah kaca ini diharapkan akan memaksimalkan pemanfaatan rumah kaca sebagai media untuk
membudidayakan
tanaman,
sehingga
tanaman
dapat
mengalami
perkembangan yang baik serta menghasilkan produksi yang baik pula. 2.4 Manfaat greenhouse Rumah kaca/green house yang digunakan di Indonesia sebagian besar digunakan untuk penelitian percobaan budidaya, percobaan pemupukan, percobaan ketahanan tanaman terhadap hama maupun penyakit, percobaan kultur jaringan, percobaan persilangan atau pemuliaan, percobaan hidroponik dan percobaan penanaman tanaman diluar musim oleh para mahasiswa , para peneliti, para pengusaha dan praktisi disemua bidang pertanian. Green House sebagai Sarana Penunjang Agribisnis Hortikultura sangat Mendukung Upaya Peningkatan Produksi dan Kontinyuitas Produk.
Adanya green house yang mampu
menciptakan iklim yang bisa membuat tanaman mampu berproduksi tanpa kenal musim ini ternyata juga mampu menghindarkan dari serangan hama dan penyakit
yang tidak diujikan. Selain itu dengan adanya green house penyebaran hama dan penyakit yang diujicoba dapat dicegah . Hal ini berbeda dengan percobaan yang dilakukan di luar green house dimana dalam waktu yang sangat singkat hama dan penyakit dapat cepat menyebar luas karena terbawa angin maupun serangga. Sejalan dengan bertambahnya waktu dan tingginya serapan tekhnologi pertanian, peranan green house bagi dunia pertanian kita semakin lama semakin dibutuhkan. Dengan semakin maraknya pembangunan perumahan maupun kawasan industri akhir-akhir ini membuat lahan pertanian makin berkurang. Padahal kebutuhan akan pangan di dalam negeri semakin lama semakin besar dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk Indonesia. Berdasarkan pemikiran itulah penggunaan green house untuk kegiatan bisnis pertanian semakin diperlukan. Pemikiran pengembangan green house untuk agribisnis hortikultura yang didasari pada keinginan pemenuhan kebutuhan produk pertanian yang kontinyu tanpa kenal musim. 2.5 Kelebihan dan keuntungan menggunakan Rumah Kaca Kelebihan Berdasarkan
informasi
dari
Agricultural
Western
Australia
2000
mengungkapkan beberapa dari penggunaan green house ini antara lain : 1.
Tanaman dapat berproduksi secara kontinyu dan berkesinambungan
sepanjang tahun. Hal ini disebabkan pada green house kita dapat mengatur suhu, kelembaban, tekanan udara maupun pH sedemikian rupa sesuai dengan kebutuhan crop. Hal ini berkaitan dengan subsistem yang berkelanjutan dalam agribisnis yaitu pengolahan/agroindustri maupun pemasaran dimana dengan produksi yang kontinyu maka pasokan ke pasar maupun industri selanjutnya pun bisa terpenuhi juga. 2.
Penggunaan air, pupuk maupu pestisida lebih efisien, baik dalam dosis
penggunaan, waktu maupun tempat. Karena kita menggunakan polybag yang tentu sangat efektif dalam penggunaan pupuk, air dan pestisida.
3.
Resiko tanaman terserang penyakit menjadi lebih kecil karena lingkungan
dalam green house sendiri secara langsung maupun tidak telah terlindung dari lingkungan luar.
Kekurangan Investasi/biaya yang harus dikeluarkan untuk mendirikan green house memang cukup besar. Selain itu Terjadinya Efek rumah kaca, meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Efisiensi Fotosintesis Hanya sedikit keraguan bahwa kadar CO2 dalam atmosfir adalah kurang optimal bagi fototosintesis ketika faktor lain yang berpengaruh terhadap tanaman (cahaya, air, suhu dan unsur hara) mencukupi. Fotosintesa Netto adalah jumlah fotosintesa brutto minus fotorespirasi, dan fotorespirasi setidaknya memiliki besaran mengubah 50% karbohidrat hasil fotosintesa kembali menjadi CO2, dengan peningkatan CO2 fotorespirasi diperkirakan akan menurun. Peningkatan Biomassa terbukti terjadi ketika dilakukan pengayaan CO2. Ini tak selalu muncul dari fotosintesa netto. Kadar CO2 yang tinggi memicu penggunaan air yang efisian dalam tanaman C4 seperti jagung. Peningkatan efisiensi air ini merangsang pertumbuhan tanaman. (Polimer Abduh, 2011) Dampak langsung yang dapat dijejaki dari peningkatan CO2 adalah peningkatan tingkat fotosintesa daun dan kanopi. Peningkatan fotosintesis akan meningkat sampai kadar CO2 mendekati 1000 ppm. Hasil paling pasti adalah tanaman tumbuh cepat dan lebih besar. Ada perbedaan antara spesies. Spesies C3 lebih peka terhadap peningkatan kadar CO2 dibanding C4. Terjadi juga pertambahan luas dan tebal daun, berat per luas, tinggi tunas, percabangan, bibit
dan jumlah dan berat buah. Ukuran Tubuh meningkat seiring rasio akar-batang. Rasio C:N bertambah. Lebih dari itu semua hasil panen meningkat. Terutama pada Kentang, Ubi Jalar, Kedelai. Dengan meningkatnya kadar CO2 menjadi dua kali sekarang secara global, hasil pertanian diperkirakan akan meningkat sampai 32% dari sekarang. Perkiraan sementara saat ini sekitar 5%-10% dari kenaikan produksi pertanian adalah akibat kenaikan kadar CO2. Manfaat pengayaan CO2 terhadap pertumbuhan dan produktifitas tanaman saat ini telah dikenal telah dikenal luas. Banyak pengujian yang dilakukan dalam lingkungan terkontrol secara penuh atau sebagian, terhadap beberapa tanaman komersial (padi, Jagung, gandum, kedelai, kapas, kentang, tomat, ubi jalar, dan beberapa tanaman hutan), yang membuktikannya. Polimer Abduh, 2011) Manipulasi lingkungan ini dilakukan dalam dua hal, yaitu menghindari kondisi lingkungan yang tidak dikehendaki dan memunculkan kondisi lingkungan yang dikehendaki. Kondisi lingkungan yang tidak dikehendaki antara lain :
Ekses radiasi sinar matahari seperti sinar ultra violet dan sinar infra merah.
Suhu udara dan kelembaban yang tidak sesuai.
Kekurangan dan kelebihan curah hujan.
Gangguan hama dan penyakit.
Tiupan angin yang terlalu kuat sehingga dapat merobohkan tanaman.
Tiupan angin dan serangga yang menyebabkan kontaminasi penyerbukan.
Ekses polutan akibat polusi udara.
Sementara kondisi lingkungan yang dikehendaki antara lain :
Kondisi cuaca yang mendukung rentang waktu tanam lebih panjang.
Mikroklimat seperti suhu, kelembaban dan intensitas cahaya sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan tanaman.
Suplai air dan pupuk dapat dilakukan secara berkala dan terukur.
Sanitasi lingkungan sehingga tidak kondusif bagi hama dan penyakit.
Kondisi nyaman bagi terlaksananya aktivitas produksi dan pengawasan mutu.
Bersih dari ekses lingkungan seperti polutan dan minimnya residu pestisida
IV. 1.
Hilangnya gangguan fisik baik oleh angin maupun hewan.
Kesimpulan Rumah kaca atau green house pada prinsipnya adalah sebuah bangunan
yang terdiri atau terbuat dari bahan kaca atau plastik yang sangat tebal dan menutup diseluruh pemukaan bangunan, baik atap maupun dindingnya. Didalamnya dilengkapi juga dengan peralatan pengatur temperature dan kelembaban udara serta distribusi air maupun pupuk. Bangunan ini tergolong bangunan yang sangat langka dan mahal, karena tidak semua tempat yang kita jumpai dapat ditemukan bangunan semacam ini. Green house biasanya hanya dimiliki oleh Perguruan Tinggi atau lembaga pendidikan, Balai Penelitian dan perusahaan yang bergerak dibidang bisnis perbenihan, bunga dan fresh market hortikultura. 2.
Sejumlah energi radiasi yang memasuki rumah kaca sebagian dipantulkan
berbagai permukaan di dalam struktur bangunan dan dilakukan keluar menembus penutup. Sisanya akan diserap oleh tanaman, tanah, benda yang ada dalam rumah kaca. 3.
Manfaat yang di dapat menggunakan Green House yaitu : Pengaturan jadwal
produksi, meningkatkan hasil
produksi, meningkatkan kualitas
meminimalisasi pestisida, aset dan performance, sarana agrowisata
produksi,
DAFTAR PUSTAKA
Abduh, 2011, cerita seputar green house rumah kaca, http://polimerabduh.wordpress.com/2011/03/10/cerita-seputar-green-house-rumahkaca/, diakses tanggal 27 April 2017 Lasoneearth, 2012, efek rumah kaca green house effect , http://lasonearth.wordpress.com/makalah/efek-rumah-kaca-green-house-effect/ diakses tanggal 27 April 2017 Shafwandi, 2011, greenhouse, http://shafwandi08.blogspot.com/2011/06/greenhouse.html diakses tanggal 27 April 2017 Unang Ridwan, 2011 Greenhouse Solusi untuk Menghadapi Perubahan Ikl im dalam Budidaya Pertanian http://unangridwan.blogspot.com/2011/materi/ Greenhouse Solusi untuk
Menghadapi Perubahan Iklim.html, diakses tanggal 27 April 2017
