Sistim Kontrol Mikro didalam Greenhouse

 

Dengan adanya perubahan iklim global dan anomali iklim pada tahun-tahun terakhir semakin meningkatkan ketidakpastian keberhasilan produksi pertanian. Ketepatan waktu panen jadi lebih sulit diprediksi, hujan yang berkepanjangan meningkatkan resiko serangan hama dan penyakit, panas yang berlebihan menyebabkan tanaman kehilangan banyak air dan layu. Sementara di pihak lain, untuk kepentingan pemenuhan kebutuhan pabrikasi dan kesesuaian kontrak pembelian, maka dibutuhkan kepastian kuantitas, kualitas dan kontinyuitas produksi. Oleh karena itu keberadaan greenhouse dalam dunia pertanian menjadi semakin penting.
Greenhouse atau yang lebih dikenal dengan istilah kumbung di Indonesia ditinjau dari bentuknya, bahan bangunan dan sistem kontrolnya sangat beragam. Pembangunan greenhouse belum sepenuhnya disesuaikan dengan iklim di tempat di bangunnya greenhouse. Sehingga harapan terpenuhinya kuantitas, kualitas dan kontinyuitas produksi belum optimal. Oleh karenanya diperlukan upaya-upaya perbaikan kualitas greenhouse. Karenanya harus dilakukan kajian ulang tentang bentuk greenhouse yang sesuai dengan lokasi, tidak langsung mengadopsi dari Eropa. Indonesia telah mengeluarkan SNI 1760:2010 Bangunan Pertanian – Syarat Mutu Rumah Tanaman yang merupakan adopsi identik dari Philippine Agricultural Engineering Standart 415:2001 Agricultural Structures – Greenhouses. Dengan luasnya wilayah Indonesia disertai perbedaan iklim yang cukup mencolok antar lokasi, tentu saja SNI tersebut perlu diuji coba di setiap wilayah di Indonesia. Dalam prakteknya SNI 1760:2010 masih perlu modifikasi disesuaikan dengan lokasi, terutama jika ingin menerapkan greenhouse dengan pengontrolan iklim mikro di dalamnya. Kondisi iklim mikro di dalam greenhouse yang dikontrol 24 jam secara tepat dengan interval suhu, kelembaban, intensitas cahaya yang pendek mampu menjamin produksi, ketepatan waktu panen, kualitas produk sesuai keinginan dan terutama kontinyuitas produk.
Jika greenhouse tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor eksternal, maka efisiensi iklim greenhouse akan lebih baik. Kontrol parameter-parameter lingkungan yang benar, memungkinkan kita mereduksi (mengurangi) efek faktor-faktor eksternal di dalam greenhouse, yang merupakan kondisi-kondisi produksi sistem produksi. Bahkan dengan kontrol iklim kita dapat mereduksi (mengurangi) periode ketidakaktifan dari greenhouse. Perbaikan kontrol lingkungan di dalam greenhouse mendorong fleksibilitas yang lebih besar dari kalender (jadual) produksi.
Perkembangan tanaman ditentukan oleh semua fase-fase pertumbuhan yang berbeda yang ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan seperti temperatur, kelembaban, intensitas cahaya, CO2 dan lain sebagainya. Kita perlu memadukan faktor-faktor tersebut ke dalam level-level minimum dan maksimum, untuk membuat kondisi yang sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Di luar level tersebut maka proses metabolisme tanaman akan terhenti.
Temperatur merupakan parameter terpenting karena memiliki pengaruh yang besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Masing-masing tanaman memiliki kebutuhan temperatur optimal yang berbeda, normalnya diantara 10 – 20oC. Kita dapat menggunakan beberapa cara untuk menciptakan temperatur di dalam greenhouse yang sesuai bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, antara lain:
 Sistem-sistem pemanasan, dengan udara atau air hangat.
 Layar-layar panas yang menyimpan dan menaungi secara energetik.
 Ventilasi alami dan yang dipaksa/dikondisikan.
 Pendinginan dengan evaporasi air.

a. Sistem Pemanasan Dengan Udara hangat
Kita dapat meningkatkan temperatur greenhouse dengan menggunakan sistem ini, yaitu dengan memanaskan volume udara. Dengan cara ini udara dihangatkan di fokuskan dalam beberapa tempat kemudian udara hangat digerakkan menuju atmosfer greenhouse. Generator-generator udara hangat dapat berupa pembakaran langsung ataupun tidak langsung. Heater dapat dihubungkan dengan beberapa sistem sirkulasi, yang mendistribusikan udara hangat melalui sebuah pipa berlubang-lubang. Heater bekerja dengan bahan bakar gas oil atau propane gas. Bahkan heater memiliki sebuah sistem mekanikal untuk turn on dan off dengan menggunakan thermostat. Sistem membutuhkan investasi ekonomi yang sedikit namun mampu menciptakan sebuah homogenisasi total volume udara hangat di dalam greenhouse.

b. Sistem Pemanasan Dengan Air Hangat
Sistem distribusi udara panas ini didasarkan pada sirkulasi air hangat pada sistem perpipaan. Air dihangatkan dalam boiler sampai suhu 80 – 100oC dan pipa-pipa ditempatkan di lantai. Pipa-pipa dibuat dari plastik atau logam (polyethylene lebih murah dibanding baja atau aluminium). Dengan cara ini kita dapat temperatur yang seragam di dalam greenhouse akibat distribusi air hangat di dasar greenhouse. Tetapi biaya instalasinya lebih besar dibandingkan dengan sistem pemanasan oleh udara.

c. Sistem screens Dan Jaring Naungan Panas

Screen jenis ini adalah lembaran-lembaran yang terbuat dari aluminium atau polyester. Screens digelombangkan oleh acryl wire dan digerakkan dengan sebuah sistem transmisi mobile. Screens ini memiliki beberapa fitur:
 Temperatur berkurang di dalam greenhouse sampai dengan 10oC.
Pada hari yang cerah, ketika temperatur meningkat, tingkat refleksi, akibat aluminium, memungkinkan penurunan temperatur di dalam greenhouse.
 Kontrol sinar radiasi dari 20% ke 100% akibat refleksi aluminium. Hal ini penting bahwa lapisan-lapisan aluminium, ditujukan untuk mengambil radiasi matahari dan kemudian merefleksikan sinar matahari tersebut.
 Perubahan kelembaban oleh screen absorpsi dan evaporasi. Dalam kasus kelebihan kelembaban, kelembaban diabsorpsi di bagian atas dan kemudian diuapkan (evaporasi).
 Penyimpanan energi. Screen menyimpan energi selama siang hari, screen menurunkan biaya bahan bakar sampai 7%. Selama malam hari, permukaan internal dari aluminium, merefleksikan radiasi internal menuju ke tanah dan efek ini menyebabkan temperatur yang tinggi pada malam hari.
Screen jenis ini dapat dipasang pada setiap jenis greenhouse, paralel terhadap lantai dan dipasang lebih tinggi dari biasanya. Jika screen dipasang sangat tinggi, maka kita dapat mengontrol temperatur dalam ruang yang lebih besar. Sebagai hasil dari struktur yang tertutup, selama malam hari temperaturnya lebih tinggi. Screen ini cocok untuk digunakan di daerah dingin.

Keuntungan penggunaan:
 Menghindari perubahan temperatur yang tiba-tiba;
 Mereduksi interior irigasi drip;
 Pengaturan ventilasi internal;
 Menghomogenkan tanaman;
 Mengurangi transpirasi tanaman;
 Menyimpan air;
 Kondisi-kondisi kemanusiaan pekerja yang lebih baik.

Screen penaungan dibuat dari aluminium dan acryl. Itu dapat ditempatkan di dalam atau di luar greenhouse. Screen jenis ini dapat menurunkan temperatur sampai 10oC karena masih memungkinkan udara mengalir, di waktu yang bersamaan, screen ini menaungi greenhouse. Screen ini sempurna untuk digunakan pada musim panas dan memungkinkan kita menurunkan temperatur ketika terjadi temperatur greenhouse tinggi dan atmosfir greenhouse kering.

Lebih lanjut, screen mencegah tanaman dari sinar matahari langsung. Pada musim dingin screen ini digunakan untuk menjaga temperatur hangat di dalam. Efek screen membuat tanaman lebih kuat dan membuat tanaman terpengaruh kondisi eksternal selangkah demi selangkah. Screen dapat dipasang di dalam atau di luar greenhouse. Sistem-sistem mobile memungkinkan kita mengatur intensitas cahaya dan lama penyinaran yang diinginkan.
Fitur utama:
 Pengatur intensitas cahaya
 Kontrol temperatur
 Digunakan di daerah-daerah hangat
 Dapat menghindarkan pembekuan
 Dapat menjaga suhu 3-2oC pada malam yang dingin
 Sesuai digunakan untuk struktur yang bernaungan
 Penaungan 45% sampai dengan 75%

d. Ventilasi Alami
Ventilasi terdiri atas renovasi udara di dalam greenhouse untuk konveksi. Renovasi ini mempengaruhi temperatur. Ventilasi alami terdiri atas zenithal dan lateral windows, yang dibuka untuk membiarkan udara segar masuk ke dalam greenhouse dan menyegarkan kembali atmosfir internal. Sistem ini dapat dioperasikan manual maupun otomatis dengan geared motors.

e. Forced Ventilation
Resirkulator udara digunakan untuk memperoleh kondisi iklim yang seragam. Kipas ini menggerakkan udara greenhouse dan hasilnya kita memperoleh kelambaban dan temperatur yang tidak berbeda (seragam). Dengan gerakan yang konstan ini kita memperoleh renovasi udara yang lebih baik di dalam greenhouse.

Penggunaan kipas ini memiliki beberapa keuntungan:
 Kelembaban lebih rendah di dalam atmosfir greenhouse. Dengannya kita menghindari kondensasi.
 Temperatur yang seragam.
 Menghindarkan hama tanaman dan memperoleh perspirasi tanaman yang lebih baik.
 Mudah dan cepat untuk mengeluarkan panas greenhouse pada musim panas.
 Distribusi panas yang lebih baik.
 Sangat berguna untuk mengatur kelembaban dengan sistem pengkabutan (fog systems).

Kipas exhaust didesain untuk mengeluarkan udara panas greenhouse dan kelembaban. Jika kita ingin mendapatkan efisiensi dengan kipas greenhouse ini kita harus menaruhnya di tempat yang tepat dan memasang ukuran yang tepat pula.

f. Sistem-sistem Pengkabutan
Sistem-sistem pengkabutan merupakan sebuah sistem humidifikasi lokal yang menurunkan temperatur tanpa pelembaban dan sistem ini menghasilkan kabut buatan dan hal itu menurunkan temperatur di area tersebut. Sistem ini mengijinkan penguapan air secara mudah dalam berjuta-juta elemen air dan hal itu menurunkan temperatur. Sistem-sistem pengkabutan bekerja menekan air menuju pipa-pipa dengan lubang-lubang yang mendistribusikan partikel-partikel air ke atmosfir. Ketika partikel-partikel air ini menguap, air mengambil panas lokal dan menyebabkan temperatur turun. Sistem pengkabutan ini mudah dan cepat dipasang melalui beberapa kelompok standard peralatan.

g. Sistem Pendinginan
Sistem pendingin menjaga temperatur tetap seragam dan hal itu diambil oleh panel-panel selulosa pelembaban. Panel-panel ini menyegarkan kembali atmosfir di area tersebut akibat evaporasi (penguapan) air, yang didorong dari satu sisi ke lainnya dari area tersebut. Kebanyakan menggunakan satu sisi yang memiliki struktur dengan panel selulosa yang dilengkapi dengan sistem suplai dan drainase air. Sistem ini memiliki kanalisasi, tangki air, pompa air, peralatan penyuplai dan drainase air, alat panel tingkat pengeluaran. Di sisi yang berseberangan dengan area harus dipasang extractors lines, yang membuat udara luar didorong oleh ekstraktor menuju panel selulosa dan dengannya kita dapat memperoleh kelembaban yang lebih dan temperatur menurun. Sistem ini menjamin keseragaman kelembaban dari panel pendinginan oleh evaporasi dan aliran air yang kontinyu.
Sistem ini memiliki sebuah modular design dan menawarkan fleksibilitas karena kita dapat menyesuaikan panjang panel sesuai kebutuhan. Air disediakan oleh bagian atas panel selulosa dengan evaporasi dari sebuah tabung dengan lubang-lubang distribusi, yang diletakkan pada sisi atas tabung. Lokasi ini menghindarkan blockages dan menjamin distribusi air yang benar melalui keseluruhan panel. Terdapat berbagai pilihan ketebalan panel selulosa yang tersedia, dan setiap pilihan memiliki pompa yang khusus, sebuah deposit dan alat penyedia dan drainase air

Pernahkan anda masuk ke dalam greenhouse ketika musim dingin? Kita akan menemukan udara yang lembab. Meskipun di luar sedang banyak salju tetapi kondisi di dalam greenhouse tetap “hijau”. Menjaga kondisi-kondisi ideal pada saat musim dingin bukanlah perkara yang mudah, tetapi teknologi terkini memungkinkan untuk mengontrol temperatur greenhouse dengan mudah.

Kontrol Iklim Greenhouse
Temperatur merupakan satu dari faktor-faktor terpenting dalam produksi tanaman di dalam greenhouse. Sehingga kontrol temperatur di dalam greenhouse merupakan kunci untuk menghasilkan tanaman-tanaman berkualitas tinggi. Kemampuan untuk memanaskan greenhouse adalah penting di saat dingin, berkabut dan malam hari. Energi matahari pada saat hari cerah seringkali cukup untuk menjaga sebuah greenhouse hangat walaupun cuaca dingin. Beberapa metode yang berbeda digunakan untuk menghangatkan greenhouse.

Sistem-sistem Pemanasan
Sistem pemanasan air panas menjadi tren di dalam greenhouse modern. Sebuah sistem pemanasan air panas termasuk pemanasan air di dalam sebuah boiler dan memompa air panas melalui pipa-pipa di dalam greenhouse. Pipa-pipa sering ditempatkan dibawah the benchs. Sebagai sebuah sistem, memiliki biaya pemeliharaan dan pengantaran yang murah meskipun panas.
Sebuah sistem pemanasan uap termasuk sebuah boiler yang membawa air untuk dididihkan dan pipa-pipa tempat uap air mengalir di dalam greenhouse. Panas uap air tidak sepanas air mendidih.
Greenhouse kecil seringkali dipanaskan dengan heater. Unit heater memanaskan udara di dalam unit-unit, kemudian menghembuskan udara keluar. Tabung-tabung polyethylene ditambahkan ke unit untuk membantu mendistribusikan aliran udara. Heater tidak mahal tetapi biaya untuk mengoperasikannya lebih mahal dibandingkan sistem yang lain. Unit heater umumnya ditambahkan sebagai sistem cadangan (pendukung).
Sebuah sistem pemanasan inframerah menghasilkan energi panas yang diserap oleh tanaman-tanaman, media, bench dan lantai. Sebuah sistem inframerah tidak memanaskan udara. Sistem ini harus ditempatkan pada puncak greenhouse, hal ini sangat cocok untuk struktur greenhouse yang tinggi maka energinya akan meradiasi seluruh greenhouse.

Sistem-sistem Pendinginan
Untuk menjaga temperatur yang optimal bagi pertumbuhan tanaman, maka penting untuk menjaga temperatur greenhouse tetap sejuk ketika temperatur di luar panas atau matahari bersinar. Sistem-sistem pendinginan dan ventilasi yang memadai telah dikembangkan untuk tujuan ini. Sistem pendinginan yang digunakan saat ini adalah fan-and pad-cooling system. Sistem ini didasarkan pada evaporasi uap air. Selulosa atau aspen pads di salah satu sisi greenhouse dijaga tetap basah, sementara kipas-kipas di bagian lain greenhouse menarik keluar udara melalui pads. Udara yang masuk ke dalam greenhouse didinginkan karena air yang di pads menguap.
Sistem yang jarang digunakan adalah fog system yang meliputi atomizer yang menghasilkan uap air. Evaporasi flash dari air ini mendinginkan greenhouse.
Pendinginan alamiah dimungkinkan dengan menggunakan ventilasi-ventilasi. Ventilasi-ventilasi terdiri atas panel-panel yang membuka dan memungkinkan udara bertukar dengan udara luar.

Energy Curtains
Penggunaan energi curtain di dalam greenhouse modern membantu menjaga temperatur dan mengurangi biaya-biaya pemanasan dan pendinginan. Energy curtains merupakan sistem otomatis yang menggunakan kain-kain untuk menginsulasi sebuah greenhouse pada malam hari dan menaungi tanaman pada siang hari. Curtains dipasang dari gutter ke gutter. Mereka membuka dan menutup dengan menggunakan sistem komputer.
Short day curtains hampir sama dengan energy curtains. Bagaimanapun fungsi short day curtain adalah untuk menyediakan kegelapan yang akan mensimulasikan efek hari pendek. Mereka juga retain panas dan harus dibuka pada saat matahari bersinar sangat terang.

Kontrol-kontrol Lingkungan
Kontrol-kontrol iklim memberikan grower kekuasaan untuk mengontrol temperatur di dalam greenhouse. Kontrol-kontrol lingkungan adalah peralatan yang digunakan untuk membuat sistem greenhouse turn on dan off, termasuk sistem-sistem pemanasan dan pendinginan.

Thermostats baiayanya murah, mudah dipasang, kontrol-kontrol lingkungan. Ada 2 jenis thermostat. On-off thermostat mengontrol kipas-kipas, heater, dan ventilasi-ventilasi dengan adanya perubahan temperatur. Propotioning thermostats menyediakan sistem kontrol yang terus-menerus dengan perubahan temperatur.
Analog controls menggunakan propotioning thermostats untuk menjalankan amplifiers dan aliran listrik. Operasi-operasi pemanasan dan pendinginan terintegrasi, menghasilkan penampilan (performance) yang lebih baik dibanding sebuah thermostat.
Computer controls menggunakan mikroprosesor untuk membuat jugdement yang lebih komplek didasarkan pada informasi dari sejumlah sensor-sensor.
Sistem-sistem manajemen lingkungan dengan komputer akurat dan dapat mengontrol sistem-sistem otomatis secara bersama-sama. Mereka lebih mahal dibandingkan dengan sistem kontrol lingkungan yang lain.

Kesimpulan
Beberapa metode yang digunakan untuk memanaskan greenhouse antara lain:
 Sistem-sistem pemanasan menggunakan air panas
 Sistem-sistem pemanasan menggunakan uap
 Heater
 Sistem-sistem pemanasan menggunakan sinar inframerah
Sistem pendinginan yang digunakan saat ini adalah fan and pad cooling systems. Sebuah fog system meliputi atomizer yang menghasilkan uap air. Pendinginan alamiah memungkinkan dengan mengunakan ventilasi-ventilasi.
Kegunaan energy curtain pada grenhouse modern membantu menjaga temperatur di dalam greenhouse dan mengurangi biaya-biaya pemanasan dan pendinginan. Energy curtain adalah sistem otomatis yang menggunakan kain-kain yang berguna untuk menginsulasi greenhouse pada malam hari dan menaungi tanaman pada siang hari. Short-day curtains hampir sama dengan energy curtain tetapi fungsi utamanya adalah untuk mencipatakan kegelapan.
Environmental controls adalah peralatan untuk menjalankan sistem greenhouse on dan off termasuk sistem-sistem pemanasan dan pendinginan. Thermostats, analog controls, computer controls dan sistem-sistem manajemen lingkungan dengan komputer digunakan untuk menjaga kondisi iklim mikro di dalam greenhouse sesuai kebutuhan tanaman

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: