Senia Firlania.

1. Sistem Tata Udara –
Perternakan dan
Pertanian
Tata Udara Terapan - Teori
Joshua Putra Nahim
Muhammad Rakha Pradana
Senia Firlania Novianti

2. Materi
Sistem
Perternakan
Sistem
Pertanian
Greenhouse
Drying
Selected
Farm Corps

3. Perternakan dan Pertanian
SISTEM TATA UDARA
Desain perumahan tanaman dan hewan rumit
karena banyak faktor lingkungan mempengaruhi
produksi dan kesejahteraan organisme hidup.
Peralatan kendala keuangan harus membayar biaya
melalui peningkatan produktivitas ekonomi harus
dipertimbangkan oleh perancang.
Insinyur harus menyeimbangkan biaya modifikasi
lingkungan terhadap kerugian ekonomi tanaman
atau hewan di lingkungan yang kurang ideal.
Faktor
Ekonomi
Kepedulian dan
Kesejahteraan
Kesehatan

4. SISTEM
PERTERNAKAN
Design for Animal
Environments
• Kontrol
Temperatur
• Moisture Control
• Air Quality Control
• Pengendalian
Penyakit
• Distribusi Udara
• Derajat Tempat
Berlindung
Cooling and
Heating
• Kecepatan Udara
• Evaporative
Cooling
• Mechanical
Refrigeration
• Earth Tubes
• Heat Exchangers
• Supplemental
Heating
• Persyaratan
Insulasi
Ventilation
• Mechanical
Ventilation
• Natural Ventilation
Ventilation
Management
• Distribusi Udara
• Kipas
• Thermostat
• Peringatan
Darurat

5. Desain
• Sistem kontrol lingkungan biasanya dirancang untuk mempertahankan kondisi kualitas
termal dan udara dalam kisaran yang dapat diterima dan sedekat mungkin dengan ideal
untuk kinerja hewan yang optimal. Peralatan biasanya berukuran dengan asumsi energi
mapan dan persamaan konservasi massa.
• Pengukuran eksperimental mengkonfirmasi bahwa produksi panas dan kelembaban oleh
hewan tidak konstan dan bahwa mungkin ada efek kapasitansi termal yang penting pada
bangunan ternak. Namun demikian, untuk sebagian besar situasi desain, persamaan
steady-state dapat diterima.
• Mencapai nilai tukar udara segar yang tepat dan menetapkan distribusi yang tepat di
dalam ruangan umumnya adalah dua pertimbangan desain yang paling penting. Laju
ventilasi optimal dipilih sesuai dengan laju ventilasi kurva logika.

6. • Selama cuaca terdingin, laju ventilasi ideal adalah
yang diperlukan untuk menjaga kelembaban relatif
di dalam ruangan pada atau di bawah maksimum
yang diinginkan, dan konsentrasi kontaminan udara
dalam kisaran yang dapat diterima (laju A dan B).
pemanasan tambahan sering diperlukan untuk
mencegah suhu turun di bawah tingkat optimal.
• Dalam cuaca yang lebih ringan, laju ventilasi yang
diperlukan untuk mempertahankan suhu udara
ruangan yang optimal lebih besar daripada yang
diperlukan untuk kontrol kualitas udara dan
kelembaban (laju C dan D)
• Dalam cuaca panas, tingkat ventilasi dipilih untuk
meminimalkan kenaikan suhu di atas ambien dan
untuk memberikan pergerakan udara yang optimal
pada hewan.
• Pendinginan kadang-kadang digunakan dalam
cuaca panas. Tingkat maksimum D sering
ditetapkan pada 60 perubahan udara per jam (ACH)
sebagai maksimum praktis.

7. Desain
Suhu yang terdapat di dalam hewan memperhitungkan keseimbangan panas yang masuk dari sistem,
biasanya mengabaikan efek sementara. Bangunan yang tidak memenuhi standar dengan laju aliran udara
rendah dan / atau massa termal yang besar mungkin memerlukan analisis sementara.
Kontrol Temperatur dan Kelembaban
Massa uap air yang dihasilkan dapat diperkirakan dengan membagi suhu tubuh hewan. Air yang
keluar dan penguapan air tinja harus dimasukkan dalam perkiraan produksi panas laten di dalam
bangunan. Jumlah uap air yang dihilangkan dengan ventilasi dari fasilitas babi yang benar-benar ditepuk
(penyimpanan kotoran di bawah lantai) mungkin hingga 40% lebih sedikit dari jumlah yang dikeluarkan
dari lantai beton padat. Jika lantai sebagian diiris, pengurangan maksimum 40% dikurangi secara
proporsional dengan persentase lantai yang diratakan.
Ventilasi harus bisa menghilangkan kelembaban yang cukup untuk mencegah kondensasi tetapi tidak
boleh mengurangi kelembaban relatif yang begitu rendah (kurang dari 40%) untuk menciptakan kondisi
yang berdebu. Desain kelembaban relatif dalam ruangan untuk tingkat ventilasi musim dingin dapat
menyebabkan pemanasan yang berlebihan. Tingkat kelembaban biasanya tidak menjadi faktor pengontrol
dalam cuaca dingin atau panas.

8. Desain
Kontaminan. Kontaminan udara yang paling umum dan lazim yang terjadi di kandang hewan adalah
partikel (PM) dan gas. Pada kandang hewan, partikel terutama berasal dari pakan, serasah, bahan tinja,
dan hewan. Partikel termasuk partikel padat (atau debu), tetesan cairan, dan mikroorganisme, yang dapat
masuk ke dalam sistem pernapasan. partikulat membawa alergen yang menyebabkan ketidaknyamanan
dan masalah kesehatan bagi pekerja di fasilitas perumahan hewan. Mereka juga membawa banyak bau di
fasilitas perumahan hewan, untuk jarak yang berpotensi jauh dari fasilitas.
Kontrol Kualitas Udara
Metode Kontrol
Tiga metode standar yang digunakan untuk mengontrol kadar kontaminan udara di fasilitas hewan
adalah:
1. Kurangi produksi kontaminan di sumbernya:
2. Hapus kontaminan dari udara melalui pembersihan udara
3. Mengurangi konsentrasi kontaminan dengan ventilasi

9. Desain
Mikroba di udara dapat memindahkan organisme penyebab penyakit di antara hewan. Untuk
beberapa situasi, biasanya dengan hewan muda di mana terdapat infeksi tingkat rendah, penting untuk
meminimalkan pencampuran udara di antara kelompok hewan. Sangat penting untuk meminimalkan
pertukaran udara antara kamar-kamar hewan yang berbeda, sehingga bangunan harus cukup kedap
udara.
Pengendalian Penyakit
Lingkungan panas dan kontaminan udara yang buruk dapat meningkatkan stres pada hewan, yang
dapat membuatnya lebih rentan terhadap penyakit. Karena itu, sistem pengendalian lingkungan yang baik
penting untuk pengendalian penyakit

10. Desain
Kecepatan udara harus dijaga di bawah 0,25 m/s untuk sebagian besar spesies hewan baik dalam
cuaca dingin maupun sedang. Sensitivitas hewan terhadap draft sebanding dengan manusia, meskipun
beberapa hewan lebih sensitif pada tahap yang berbeda. Riskowski dan bundy (1988)
mendokumentasikan bahwa kecepatan udara untuk tingkat perolehan optimal dan efisiensi pakan dapat di
bawah 0,13 m/s untuk babi muda pada kondisi termoneutral.
Distribusi Udara
Peningkatan pergerakan udara selama cuaca panas meningkatkan tingkat pertumbuhan dan
meningkatkan toleransi panas. Ada data yang saling bertentangan dan terbatas yang mendefinisikan
kecepatan udara optimal dalam cuaca panas. Bond et al (1965) dan reskowski dan bundy (1988)
menetapkan bahwa baik babi muda maupun dewasa memiliki kinerja terbaik ketika kecepatan udara
kurang dari 1 m/s. mount and start (1980) tidak mengamati penalti kinerja pada kecepatan udara
meningkat hingga maksimum 0,76 m/s.

11. Desain
Kecepatan udara harus dijaga di bawah 0,25 m/s untuk
sebagian besar spesies hewan baik dalam cuaca dingin maupun
sedang. Sensitivitas hewan terhadap draft sebanding dengan
manusia, meskipun beberapa hewan lebih sensitif pada tahap
yang berbeda. Riskowski dan bundy (1988) mendokumentasikan
bahwa kecepatan udara untuk tingkat perolehan optimal dan
efisiensi pakan dapat di bawah 0,13 m/s untuk babi muda pada
kondisi termoneutral.
Pertukaran energi antara hewan dan berbagai area
lingkungan diilustrasikan dalam gambar. Warna yang dirancang
dengan baik membuat penggunaan maksimum heat sink
bercahaya. Suc sebagai langit yang dingin, dan memberikan
perlindungan maksimal dari radiasi matahari langsung dan suhu
permukaan tinggi di bawah naungan. Desain yang baik
mempertimbangkan orientasi geometris dan pemilihan material,
termasuk perawatan permukaan atap dan material insulasi pada
permukaan bawah.
Warna yang ideal memiliki permukaan atas yang sangat
memantulkan energi matahari dan permukaan yang lebih rendah
yang sangat menyerap radiasi matahari yang dipantulkan dari
tanah. Permukaan atas yang dicat putih mencerminkan radiasi
matahari, namun memancarkan energi inframerah lebih baik
daripada aluminium. Permukaan bawah harus dicat warna gelap
untuk mencegah beberapa refleksi energi gelombang pendek
pada hewan di bawah naungan
Derajat Tempat Berlindung

12. Cooling and Heating
Jumlah insulasi bangunan yang diperlukan tergantung pada
iklim, alokasi ruang hewan, dan produksi panas dan kelembaban
hewan.
Pada gambar 4 dan tabel 1 untuk memilih level insulasi.
Dalam cuaca hangat, ventilasi antara atap dan isolasi membantu
mengurangi beban panas radiasi dari langit-langit. Insulasi dalam
iklim hangat bisa lebih penting untuk mengurangi beban panas
radiasi di musim panas daripada mengurangi kehilangan panas
gedung di musim dingin.
Persyaratan Insulasi

13. Ventilation Management
Perbedaan tekanan di dinding dan lubang inlet atau Fan biasanya dipertahankan antara 10 dan 15 PA
(kipas buang biasanya berukuran untuk memberikan ventilasi yang tepat pada tekanan hingga 330 PA
untuk mengkompensasi efek angin) perbedaan tekanan menciptakan inlet kecepatan 3 sampai 5 m/s
cukup untuk pencampuran udara yang efektif, tapi cukup rendah untuk menyebabkan hanya kapasitas
kipas pengurangan kecil.
Karakteristik aliran masuk tersedia untuk baffle berengsel dan lubang masuk baffle datar dengan
plafon tengah (gambar 5). Tarif aliran udara dapat dihitung untuk baffle dalam gambar 5 dengan mengikuti:
Distribusi Udara

14. Untuk Kasus A Untuk Kasus B
Untuk Kasus C ((aliran
udara total dari jumlah
kedua sisi):

15. Kipas tidak boleh buang terhadap angin yang berlaku, terutama untuk ventilasi cuaca dingin. Jika
faktor struktural atau lainnya memerlukan instalasi kipas di sisi Windward, tingkat kipas untuk memberikan
kapasitas yang diperlukan terhadap setidaknya 30 PA tekanan statis dan dengan kurva daya yang relatif
datar harus dipilih. Motor kipas harus menahan kecepatan angin 50km/h setara dengan tekanan statis 100
PA, tanpa overloading luar faktor layanannya. Angin kerudung pada para fans atau penahan angin pagar
mengurangi efek angin.
Kipas
Thermostats
Thermostat harus ditempatkan di mana mereka menanggapi suhu perwakilan sebagai merasakan
oleh hewan. Thermostats memerlukan perlindungan dan harus ditempatkan untuk mencegah potensi
kerusakan fisik atau kelembaban. Thermostat juga memerlukan penyesuaian periodik berdasarkan
pembacaan termometer yang akurat yang diambil di dekat hewan.
Peringatan Darurat
Hewan yang ditempatkan di lingkungan yang memiliki kepadatan tinggi dan dikendalikan secara
mekanis, akan terkena banyak risiko panas dalam sujud jika terjadi kegagalan pada peralatan listrik atau
ventilasi. Untuk mengurangi bahaya ini, alarm dan otomatis siaga listrik Generator sangat dianjurkan.

16. Critical ambient
temperatures and
temperature zone for
optimum performance and
nominal performance loss
in farm animals

18. Greenhouse
Drying of
Selected Farm
Crops
SISTEM
PERTANIAN

19. Desain
• Greenhouses, ruang pertumbuhan tanaman, dan fasilitas lain untuk produksi tanaman
dalam ruangan mengatasi lingkungan luar yang buruk dan menyediakan kondisi yang
konduktif bagi nilai ekonomi dalam memproduksi tanaman.
• Persyaratan dasar produksi tanaman dalam ruangan adalah
• Cahaya yang memadai
• Suhu yang menguntungkan
• Konten udara atau gas yang disukai
• Perlindungan dari serangga dan penyakit
• Media tanam, media, dan kelembaban yang cocok
• Karena biaya yang lebih rendah per unit ruang yang dapat digunakan, rumah kaca lebih
disukai daripada ruang pertumbuhan tanaman untuk produksi tanaman yang dilindungi.

20. Greenhouse
Pemilihan lokasi Heating Cooling
Evaporative
Cooling
Kontrol
Lingkungan
Lainnya
Kontrol Desain
Sumber Energi
Alternatif dan
Konservasi
Energi
Modifikasi untuk
Mengurungi Heat
Loss
1. Sinar
Matahari
2. Tanah dan
Drainase
3. Daerah
Terlindung
4. Orientasi
1. Kehilangan
Panas
Struktural
2. Jenis
Framing
3. Infiltrasi
4. Pertukran
Engeri
Radiasi
5. Heating
Systems
1. Natural
Ventilation
2. Mechanical
(Forced)
Ventilation
3. Shading
Fan and Pad
Systems
1. Kontrol
Kelembaban
2. Ventilasi
Musim
Dingin
3. Sirkulasi
Udara
4. Penapisan
Serangga
5. Pengayaan
Karbon
Dioksida
6. Energi
Radiasi
7. Kontrol
Penyinaran
1. Plastik Kaku
Kaca Ganda
2. Gelas Kaca
Ganda
3. Sealant
Silikon
4. Tindakan
Pencegahan
5. Thermal
Blanckets
6. Rekomendas
i Lainnya

21. Greenhouse
Rumah kaca lain mungkin memiliki
lengkungan gothic, kaca melengkung atau
bentuk lean-to sederhana. Kaca, selain kaca
tradisional, sekarang termasuk plastik film
dan kaku. Transmisi cahaya tinggi oleh kaca
biasanya penting; lokasi dan orientasi rumah
yang baik penting dalam memberikan kondisi
cahaya yang diinginkan. Lokasi juga
memengaruhi biaya pemanasan dan tenaga
kerja, paparan terhadap penyakit tanaman
dan polusi udara serta persyaratan
penanganan bahan. Sebagai aturan umum
di belahan bumi utara, rumah kaca harus
ditempatkan pada jarak paling tidak 2,5 kali
tinggi objek yang paling dekat dengannya di
arah timur, barat, dan selatan.
Bentuk Struktural Greenhouse Komersil

22. Pemilihan Lokasi
Sinar matahari menyediakan energi untuk pertumbuhan tanaman dan seringkali menjadi faktor
pertumbuhan yang membatasi di rumah kaca di wilayah tengah dan utara Amerika utara selama musim
dingin. Ketika merencanakan rumah kaca yang akan dioperasikan sepanjang tahun, seorang desainer
harus merancang paparan sinar matahari terbesar selama hari-hari musim dingin yang pendek. Situs
bangunan harus memiliki eksposur selatan terbuka, dan Jika tanah miring, itu harus miring ke selatan.
Sinar Matahari

23. Pemilihan Lokasi
Ketika tanaman harus ditanam di tanah yang ditutupi oleh rumah kaca, harus dipilih lokasi yang
tumbuh dengan tanah subur, berdrainase baik, tanah lempung berpasir atau lempung lanau. Meskipun
amandemen tanah organik dapat ditambahkan ke tanah yang buruk, lebih sedikit masalah terjadi dengan
tanah alami yang baik. Namun, ketika tanah yang baik tidak tersedia, pertumbuhan dalam media buatan
harus dipertimbangkan. Rumah kaca harus rata, tetapi lokasi dapat dan sering harus miring dan
dikeringkan dengan baik untuk mengurangi penumpukan garam dan aerasi tanah yang tidak memadai.
Permukaan air yang tinggi atau hardpan dapat menghasilkan tanah yang jenuh air, meningkatkan
kelembaban rumah kaca, meningkatkan penyakit dan mencegah penggunaan efektif rumah kaca. Jika
ada, masalah ini dapat diatasi dengan saluran ubin di bawah dan di sekitar rumah kaca. Lapisan tanah
harus rata untuk mencegah air terkonsentrasi di daerah rendah. Lereng di dalam rumah kaca juga
meningkatkan stratifikasi suhu dan kelembaban dan menciptakan masalah lingkungan tambahan
Tanah dan Drainase

24. Pemilihan Lokasi
Asalkan mereka tidak menaungi rumah kaca, pohon-pohon di sekitarnya bertindak sebagai
penghalang angin dan membantu mencegah kehilangan panas di musim dingin pohon-pohon gugur
kurang efektif dibandingkan pohon konifer di tengah musim dingin, ketika potensi kehilangan panas paling
besar. Di daerah di mana salju terjadi, penahan angin dan penahan salju harus 30 m atau lebih dari rumah
kaca untuk mencegah kerusakan.
Daerah Terlindung

25. Pemilihan Lokasi
Kemiringan atap rumah kaca adalah bagian
penting dari desain rumah kaca. Jika kemiringannya
terlalu datar, persentase yang lebih besar dari sinar
matahari tercermin dari permukaan atap.
Orientasi

26. Heating
Perkiraan untuk pemanasan dan pendinginan
rumah kaca mempertimbangkan konduksi, infiltrasi,
dan pertukaran energi ventilasi. Selain itu,
perhitungan harus mempertimbangkan beban
energi matahari dan input listrik, seperti sumber
cahaya, yang biasanya jauh lebih besar untuk
rumah kaca daripada untuk bangunan
konvensional. Secara umum, konduksi qc,
ditambah infiltrasi qi digunakan untuk menentukan
persyaratan puncak qt untuk pemanasan
Kehilangan Panas Struktural

27. Heating

28. Heating
Jenis Pembingkaian (Framing) dan Infiltrasi
Jenis framing harus dipertimbangkan dalam menentukan kehilangan panas secara keseluruhan.
Sistem pembingkaian dan pelapisan aluminium dapat membuat logam terpapar ke bagian luar pada
tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, dan transmisi panas logam ini lebih tinggi dari pada bahan
pelapis kaca. Untuk memungkinkan kondisi seperti itu, faktor-U dari bahan kaca harus dikalikan dengan
faktor-faktor yang ditunjukkan pada tabel 3.
Persamaan qi dapat digunakan untuk menghitung kehilangan panas dengan infiltrasi. Tabel 4
menyarankan nilai untuk perubahan udara N.

29. Heating
Pertukaran Energi Radiasi
Sebagai panduan, ketika rumah kaca diisi dengan tanaman tanaman yang matang, setengah energi
matahari yang masuk dikonversi menjadi panas laten, dan seperempat menjadi sepertiga, menjadi panas yang
masuk akal.
Sisanya tercermin dari rumah kaca atau diserap oleh tanaman dan digunakan dalam fotosintesis.
Radiasi dari rumah kaca ke langit yang dingin lebih kompleks. Kaca menerima sebagian besar radiasi
matahari tetapi tidak memancarkan radiasi panas gelombang panjang lebih dari sekitar 5000nm. Film plastik
mentransmisikan lebih banyak radiasi termal tetapi, secara umum, keuntungan dan kerugian panas total mirip
dengan kaca tersebut. Film plastik baru yang mengandung inhibitor inframerah (IR) mengurangi kehilangan
radiasi termal. Film plastik dan kaca dengan refleksi radiasi yang ditingkatkan tersedia dengan biaya yang agak
lebih tinggi. Beberapa rumah kaca penelitian menggunakan tirai panas horizontal yang dapat ditarik untuk
mengurangi efek kehilangan langit malam. Biasanya, pertukaran energi radiasi tidak dipertimbangkan dalam
menghitung beban panas desain.

30. Heating
Heating Systems
Rumah kaca mungkin memiliki
beragam pemanas. Salah satunya adalah
pemanas konveksi yang mengalirkan air
panas atau uap melalui tabung polos atau
bersirip. Pipa paling sering ditempatkan di
sepanjang dinding dan kadang-kadang di
bawah bangku pabrik untuk menciptakan
arus konvensi yang diinginkan. Pola
distribusi temperatur tipikal yang
diciptakan oleh pemanasan perimeter
ditunjukkan pada Gambar 9 (Profil suhu di
rumah kaca dipanaskan dengan pipa
radiasi di sepanjang dinding samping).

31. Cooling
Radiasi matahari adalah sumber yang cukup untuk mendapatkan panas yang masuk akal; meskipun
sebagian energi ini dipantulkan dari rumah kaca, sebagian darinya diubah menjadi panas laten ketika
tanaman mengalami kelembaban, dan sebagian dikonversi menjadi bahan tanaman melalui fotosintesis.
Ventilasi alami, ventilasi mekanis, naungan, dan pendinginan evaporatif adalah metode umum yang
digunakan untuk menghilangkan panas ini. Pendinginan mekanis jarang digunakan untuk AC rumah kaca
karena beban pendinginan dan biaya yang dihasilkan sangat tinggi.

32. Cooling
Natural ventilation
Sebagian besar rumah kaca yang lebih tua dan banyak yang baru bergantung pada ventilasi alami
dengan ikat pinggang atap berkelanjutan di setiap sisi punggungan dan ikat pinggang terus-menerus di
dinding samping. Ikat pinggang atap berengsel pada perjalanan, dan ikat pinggang dinding berengsel di
bagian atas selempang. Selama sebagian besar tahun, ventilasi mengakui udara ventilasi yang cukup
untuk pendinginan tanpa biaya tambahan kipas berjalan.

33. Cooling
Mechanical (Forced) Ventilation
Exhaust fan memberikan ventilasi positif tanpa
bergantung pada angin atau gaya daya apung termal.
Kipas dipasang naik di rumah kaca. Seperti ditunjukkan
pada Gambar 10, suhu di dalam rumah kaca naik
dengan cepat pada laju aliran udara yang lebih rendah.
Dengan laju aliran udara yang lebih tinggi.
Pengurangan kenaikan suhu kecil, kebutuhan daya
kipas meningkat dan pabrik mungkin rusak oleh
kecepatan udara yang tinggi.

34. Evaporative Cooling
Kipas untuk pendinginan evaporasi kipas dan bantalan dipasang dengan cara yang sama seperti kipas yang
digunakan untuk ventilasi mekanis. Bantalan bahan selulosa dalam bentuk sarang lebah dipasang di sisi saluran
masuk. Bantalan disimpan basah terus menerus ketika pendinginan evaporatif diperlukan. Saat udara ditarik melalui
bantalan, air menguap dan mendinginkan udara. Bantalan baru mendinginkan udara sekitar 80% dari perbedaan antara
suhu bohlam kering dan basah di luar ruangan, atau 1,5 hingga 2 K di atas suhu bohlam basah.
Kecepatan dasar aliran udara empiris adalah 40L / s per meter persegi luas lantai. Laju aliran dimodifikasi dengan
mengalikannya dengan faktor untuk ketinggian (Fe), Intensitas cahaya interior maksimal (Fl), Dan kenaikan suhu yang
diizinkan antara bantalan dan kipas (Ft). Faktor-faktor ini tercantum dalam tabel 5. Faktor keseluruhan untuk rumah
diberikan oleh persamaan berikut:
Fan and Pad System
Jarak fan-to-pad maksimum harus dijaga hingga 53 m, meskipun beberapa rumah kaca dengan jarak 68 m telah
menunjukkan tidak ada pengurangan yang serius dalam efektivitas. Dengan jarak pendek, kecepatan udara menjadi
sangat rendah sehingga udara terasa lembap dan pengap. Meskipun aliran udara cukup untuk pendinginan. Oleh
karena itu, faktor kecepatan yang tercantum dalam tabel 6 digunakan untuk jarak kurang dari 30 m. untuk jarak kurang
dari 30 m, Fv dibandingkan dengan Fk. Faktor yang memberikan aliran udara terbesar digunakan untuk memodifikasi
laju dasar empiris. Untuk jarak fan-to-pad lebih besar dari 30 m. Fv dapat diabaikan.

35. Kecepatan udara yang disarankan melalui bantalan yang biasa digunakan tercantum pada tabel 7. Aliran air dan
kapasitas bah ditunjukkan pada tabel 8. Sistem ini juga harus mencakup sedikit pendarahan air terus menerus untuk
mengurangi penumpukan kotoran dan kotoran lainnya.

36. Cooling Lamps
in growth chamber

37. Lampu hemat energi memiliki cahaya yang kira-kira sama atau sedikit lebih rendah per watt input. Karena
penyinaran per lampu lebih rendah, tidak ada keuntungan menggunakan lampu ini, kecuali dalam tugas yang dapat
dilakukan dengan tingkat cahaya rendah. Output cahaya dari semua lampu menurun dengan penggunaan, kecuali
mungkin untuk lampu sodium tekanan rendah (LPS), yang tampaknya mempertahankan output yang konstan, tetapi
membutuhkan peningkatan daya input selama penggunaan.
Kamar besar, terutama yang dibangun sebagai bagian integral dari bangunan dan dipasang sebagai CER, jarang
memisahkan lampu dari area yang sedang tumbuh dengan penghalang transparan. Kamar dirancang sebagai CER
(saat bangunan dibangun) dan kamar atau kamar bebas biasanya memisahkan lampu dari area yang sedang tumbuh
dengan penghalang kaca atau plastik kaku. Output cahaya dari lampu neon adalah fungsi dari suhu lampu. Dengan
demikian, penghalang melayani tujuan dua kali lipat:
1. Untuk mempertahankan suhu lampu optimal ketika suhu area tumbuh lebih tinggi atau lebih rendah dari optimal
2. Untuk mengurangi radiasi termal memasuki area tumbuh
Lampu fluoresen harus beroperasi di lingkungan suhu dan aliran udara yang mempertahankan suhu dinding
tabung pada 40ºC. Dalam sebagian besar kondisi, output cahaya dari lampu HID dalam tidak terpengaruh oleh suhu
sekitar. Panas harus dihilangkan, bagaimanapun, untuk mencegah radiasi panas yang tinggi dari menyebabkan efek
biologis yang merugikan.

38. Drying of Selected
Farm Crops
• Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air (moisture content) pada biji-bijian ke
level dimana dapat disimpan dengan aman. Pengeringan yang terlambat atau tidak
sempurna dapat menyebabkan penurunan kualitas biji-bijian yang dapat diakibatkan oleh
ditumbuhi jamur, dimakan serangga, maupun dimakan hewan pengerat. Pada akhirnya,
biji-bijian tersebut memiliki nilai jual yang rendah.
• Waktu penyimpanan yang terlalu lama, nilai temperatur, dan nilai kadar air di atas nilai
yang seharusnya akan mengakibatkan pertumbuhan jamur dan pembusukan.
• Serangga dan jamur tumbuh jika biji-bijan disimpan pada penyimpanan yang tidak
terkontrol temperature dan kadar airnya. Serangga dan jamur akan mati jika temperature
biji-bijian dibawah 10˚C dan kelembababn relative udara dibawah 60%.

39. Grain Quantity
Bushel adalah ukuran volume (0,03524 m³) yang
umum digunakan untuk pemasaran gandum di
Amerika Serikat, sedangkan tonne (Mg) adalah
ukuran internasional yang lebih umum. Untuk
ukuran 1 bushel di Amerika Serikat ditetapkan
sebesar 25,40 kg untuk jagung dan 27,22 kg untuk
gandum.
Untuk menghitung penyusutan massa biji-bijian
yang diakibatkan oleh penyusutan kadar air akibat
pengeringan, digunakan rumus:

41. Drying Equipment
Alat yang digunakan untuk pengeringan adalah:
1. Fan, yang berfungsi sebagai pengatur aliran udara yang melewati produk
Fan yang direkomendasikan:
• Vanexial fan, saat tekanan static <0.75 kPa
• Backward curved centrifugal fan, saat tekanan static >1 kPa
• Low speed centrifugal fan beroprasi pada 1750 rpm saat tekanan statik1.75 kPA
• High speed centrifugal fan beroprasi pada 3500 rpm saat tekanan static 2.5kPa
• In line centrifugal fan beroprasi pada 3450 rpm saat tekanan static 2.5kPa
2. Heater untuk meningkatkan suhu udara ambient ke tingkat yang diinginkan
Heater dapat dipicu oleh gas alam, gan potreleum cair, bahan bakar minyak, ataupun pemanas elektrik.
Pengeringan juga dapat menggunakan batu bara, biomasa (contoh: tongkol jagung, jerami, kayu), energy
matahari. Panas ditransfer ke udara secara tidak langsung dengan menggunakan heat exchanger. Jika panas
ditransfer secara langsung, maka dapat dilakukan dengan cara menggabungkan udara dengan gas pembakaran.
Biasanya gas pembakaran ini menggunakan gas potreleum cair dan gas alami.
3. Control, untuk mengatur kerja fan dan heater
4. Sebuah wadah untuk mendistribusikan udara pengeringan secara merata melalui produk. Udara buangan
dilepaskan ke atmosfer. Di mana iklim dan lainnya faktor yang menguntungkan, udara yang tidak dipanaskan
digunakan untuk pengeringan, dan pemanas dihilangkan.

42. Drying Equipment
Bahan asing dalam biji-bijan dapat secara signifikan mengubah tekanan udara yang diperlukan
dengan cara – cara berikut:
1. Partikel asing yang lebih besar dari biji-bijian (jerami, bagian dari tanaman, dan biji yang lebih besar)
mengurangi hambatan aliran udara. Kecepatan aliran udara mungkin meningkat sebesar 60% atau
lebih.
2. Partikel asing yang lebih kecil dari butir (butir yang rusak, debu, dan biji kecil) meningkatkan hambatan
aliran udara. Efeknya mungkin dramatis, menurunkan laju aliran udara hingga 50% atau lebih.
3. Metode yang digunakan untuk mengisi pengering atau agitasi atau pengadukan gandum setelah
ditempatkan di pengering dapat meningkatkan kebutuhan tekanan hingga 100%. Dalam beberapa
butir, kelembaban tinggi menyebabkan lebih sedikit penurunan tekanan daripada kelembaban rendah.

43. JenisPengeringan
Shallow-layer Drying
Cross-flow
Concurrent flow
Counter-flow
Mixed flow
Deep-bed drying
Full-bin drying
Layer drying
Batch-in-bin drying
Recirculating/continuous-
flow bin drying

44. Shallow-layer Drying
Continuous-flow Dryers
Continuous-flow dryers adalah jenis
pengeringan dengan cara mengalirkan
udara terhadap biji-bijian secara terus
menerus di dalam ruang pengering.
Beberapa pengering menggunakan
ruang kedua untuk mendinginkan biji
kering yang panas sebelum disimpan.
Pengering ini ada yang aliran udaranya
silang (cross-flow), bersamaan
(concurrent flow), aliran balik (counter-
flow) atau aliran campuran (mixed flow).

45. Pada cross-flow
dryers, di dalam ruang
pengering butir bergerak
ke arah bawah sementara
udara bergerak secara
horizontal melalui butiran.
Range aliran udaranya
berkisar 0,7 hingga 2,7
m3/detik.
Pada concurrent-
flow dryers, udara dan
butir bergerak ke arah
yang sama di dalam
ruang pengering. Dengan
demikian, udara terpanas
bersentuhan dengan
butiran terbasah. Suhu
udara yang lebih tinggi
dapat digunakan untuk
proses pengeringan yang
cepat. Pengeringan terjadi
secara cepat di bagian
atas dan lebih lambat di
bagian bawah.
Pada counter-flow
dryers, udara dan butiran
bergerak berlawanan arah
di dalam ruang pengering.
Udara pengering masuk
dari bagian bawah
nampan dan keluar dari
bagian atas, sedangkan
butiran basah diisikan dari
atas. Sistem ini sangat
hemat energi karena
udara pengering terus
menyerap kelembaban
melalui butir yang
semakin basah sampai
saluran keluar udara.
Mixed-flow dryers
menghasilkan butiran
dengan kualitas terbaik
karena efek pencampuran
berkelanjutan. Saluran
inlet dan outlet dapat
ditempatkan dalam pola
bolak-balik sehingga
aliran konkuren
(concurrent-flow) dan
aliran balik (counter-flow)
udara dapat dicapai
dalam satu pengering.

46. Rack-type Dryer
Pada pengering tipe rak, butir-butir
mengalir melewati deretan saluran suplai
udara panas dan saluran pembuangan udara.
Jadi, butiran akan bercampur dengan udara
panas juga dengan udara dingin yang telah
terkontak dengan butiran sebelumnya. Hal ini
meningkatkan keseragaman kelembaban
pada produk. Arah aliran udaranya cross-flow.

47. Deep-bed drying
Full-bin drying umumnya menggunakan
udara panas atau udara yang dipanaskan
hingga 11°C di atas temperatur ambien
Full-bin Drying

48. Deep-bed drying
Layer Drying
Pada layer drying, butiran yang basah
disimpan di atas butiran yang kering. Ketika
150 mm lapisan teratas sudah mengering
hingga 1% dari kadar air yang diinginkan, bisa
ditambahkan lapisan butiran yang baru.

49. Deep-bed drying
Batch-in-bin Drying
Tempat penyimpanan yang disesuaikan
untuk pengeringan beberapa jenis biji-bijian
selama musim panen. Menggunakan
temperatur dan aliran udara yang tinggi.
Setelah kering, bin dikosongkan dan siklus
diulang. Contohnya dalam pengeringan biji
jagung setebal 1 m digunakan temperatur
udara 54 °C dan laju aliran udara 0,33 m3/s.

50. Deep-bed drying
Recirculating/continuous-flow bin drying

51. Perbedaan antara Shallow Bed dengan Deep Bed

52. Padi
Padi dikatakan memiliki kualitas yang baik jika memenuhi 3 syarat, yaitu:
1. Padi dikeringkan hingga kadar air 14% atau lebih rendah
2. Padi terlindungi dari serangga dan hewan pengerat
3. Padi terhindar dari kebasahan yang diakibatkan oleh udara dan hujan

53. Padi
Jika beras memiliki kadar air melebihi 13.5%, maka beras akan sulit untuk disimpan pada waktu yang
lama. Saat kadar air dalam beras memiliki nilai sebesar 20-26%, maka beras harus segera dikeringkan
agar kadar air dapat dihilangkan. Udara panas yang biasa digunakan berjenis continuos-flow, dimana
volume udara akan masuk kedalam lapisan beras dengan tebal 100-250mm.
Temperature tinggi sebesar 55˚C dapat digunakan jika:
1. Drop temperature tidak melebihi 11-17 K
2. Reduksi kadar air tidak melebihi 2% dari 0.5 h exposure
3. Temperatur beras tidak melebihi 38˚C.
Jika menggunakan pengeringan jenis deep-bed, maka dapat menggunakan udara yang tidak
dipanaskan atau udara yang diberi sedikit panas (7K diatas ambient, tapi tidak melebihi 35˚C. jika
temperatur terlalu panas pada dasar pengeringan, maka akan menyebabkan kualitas beras yang
menurun, dapat meyebabkan pembusukan pada bagian atas.

54. Equilibrium Moisture Content (EMC)
Pada penyimpanan, kadar air terakhir pada padi
tergantung pada temperatur dan RH udara di sekitar
butiran padi. Kadar air terakhir pada biji-bijian yang
dihasilkan dari penyimpanan disebut equilibrium
moisture content atau EMC. Tabel berikut ini
menunjukkan nilai EMC untuk padi pada kondisi
penyimpanan yang berbeda-beda. Angka yang
diwarnai dan digarisbawahi mewakili kondisi
lingkungan yang diinginkan untuk penyimpanan padi
dalam keperluan makanan di daerah tropis. Jika biji-
bijian tidak terlindung dari kelembapan di udara,
khususnya di musim hujan ketika RH dapat mencapai
95%-100%, kadar air biji-bijian akan naik dan
mengarah ke penurunan kualitas.
Contohnya, pada RH 77% dan temperatur udara
32ºC, padi akan memperoleh nilai kadar air sebesar
13,9% yang aman untuk penyimanan. Jika pada
temperatur yang sama RH meningkat hingga 85%
atau lebih, padi yang terpapar udara lingkungan akan
mencapai EMC hingga 15,5% dan membuat padi
rentan terhadap penurunan kualitas.

55. Moisture Removal
Drying curves atau kurva pengeringan
seperti yang ditunjukkan pada gambar 4
menunjukkan bagaimana kadar air dan
temperatur butiran berubah seiring waktu.
Seperti yang telihat pada grafik, tingkat
pengeringan tidak konstan tetapi berubah
seiring dengan waktu, begitu juga temperatur
butiran. Ada 3 periode yang akan terjadi
secara berurutan.

56. Constant-rate period (drying
rate is constant in time): Setelah
butir berada pada suhu
pengeringan, air mulai menguap
dari permukaan butiran. Selama
periode ini, seluruh kalor dari
udara pengering digunakan
untuk menguapkan permukaan
yang lembab dan jumlah uap air
yang dikeluarkan dari butir
adalah konstan.
Falling-rate period (drying
rate declines over time): Seiring
berjalannya waktu, dibutuhkan
lebih banyak waktu untuk
kelembaban internal muncul di
permukaan dan penguapan air
tidak lagi konstan. Akibatnya,
laju pengeringan akan menurun
dan sebagian kalor dari udara
pengering akan memanaskan
butiran biji. Untuk padi gabah,
periode tingkat penurunan
biasanya terjadi pada sekitar
18% kadar air biji-bijian.
Preheating period (drying
rate is slowly increasing): Ketika
butiran biji yang basah terkena
udara panas, mulanya hanya
sedikit perubahan yang terjadi
pada MC. Hal ini terjadi karena
seluruh kalor yang disediakan
udara pengering digunakan
untuk memanaskan butiran biji
sampai temperaturnya sama
dengan temperatur udara
pengering.
I Preheating Period II Constant-rate Period III Falling-Rate Period

63. Recommended air
speed 300-600 ft/min