RANCANG BANGUN KOLEKTOR SURYA UNTUK RUANG PEMBENIHAN IKAN. Oleh : DIDIK HANANTO F

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN KOLEKTOR SURYA UNTUK RUANG PEMBENIHAN IKAN Oleh : DIDIK HANANTO F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

2 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR RANCANG BANGUN KOLEKTOR SURYA UNTUK RUANG PEMBENIHAN IKAN SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : DIDIK HANANTO F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

3 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR RANCANG BANGUN KOLEKTOR SURYA UNTUK RUANG PEMBENIHAN IKAN SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : Didik Hananto F Tanggal Lulus : Bogor, September 2006 Pembimbing Akademik Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, MAgr NIP Mengetahui, Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS. Ketua Departemen Teknik Pertanian

4 Didik Hananto. F Rancang Bangun Kolektor Surya untuk Ruang Pembenihan Ikan. Dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr RINGKASAN Pasar ekspor produk perikanan terus meningkat untuk tahun 2004 hingga tahun 2006 baik perikan darat maupun perikanan laut (BPS, 2005). Perikanan darat dalam perkembanganya selalu menigkatkan produktifitasnya. Hal ini akan diikuti kebutuhan benih ikan yang berkualitas. Benih ikan sangat rentan terhadap kualitas air. Kualitas air merupakan syarat mutlak bagi benih ikan dalam pertumbuhannya. Salah satu parameter kualitas air adalah suhu. Suhu sangat berpengaruh terhadap komposisi unsur-unsur kimia dalam air. Semakin tinggi suhu semakin besar kelarutan suatu zat, begitu juga sebaliknya. Benih ikan rentan terhadap fluktuasi suhu yang ekstrim, toleransi fluktuasi suhu C. Suhu yang menurun dapat menyebabkan ikan tidak aktif, bergerombol, serta tidak mau berenang dan makan sehingga imunitasnya terhadap penyakit rendah. Sedangkan pada suhu yang meningkat tinggi akan menyebabkan ikan bergerak aktif, tidak mau berhenti makan, dan metabolisme cepat meningkat sehingga kotoran menjadi lebih banyak. Suhu yang optimal dapat diusahakan dengan meningkatkan suhu udara ruangan dalam ruang tertutup. Dengan peningkatan ini maka suhu air akan lebih stabil pada posisi suhu yang tepat bagi benih ikan. Kolektor surya mampu mengumpulkan panas matahari untuk memanaskan suhu udara. Tujuan dari penelitian ini untuk meningkatkan kualitas air pada pembenihan ikan pada umumnya. Sedangkan secara khusus bertujuan untuk merancang kolektor surya pada ruang pembenihan ikan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni 2006 sampai September 2006 di Wisma Wageningen, Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Kolektor surya, kerangka kolektor, ruang tertutup pembenihan, bak sistem resirkulasi akuakultur, rangkaian listrik kontrol on-off, Logger Thermo Recorder type TR-71S, softwere WDA-812 berbasis interface PCL 812PG. Prosedur penelitian meliputi perancangan kolektor surya, pembuatan kolektor surya, pemasangan kolektor surya beserta instalasinya. Pembuatan dan instalasi pengendali suhu on-off, pengujian sistem pemanas dan kinerja kontrol on-off. Perlakuan dalam penelitian ini ada tiga yaitu : pertama, dengan sirkulasi udara. Kedua, dengan sirkulasi udara namun arah perputaran udara terbalik. Ketiga, sistem bekerja tanpa sirkulasi udara. Data diambil per 5 menit. Kinerja kontrol on-off diambil data per satu detik Sirkulasi udara pada ruang pembenihan menentukan hasil pindah panas dari udara ke air. Pada perlakuan 1 sirkulasi udara terjadi dengan lubang masuk udara lebih pendek dari lubang keluar. Perlakuan dua kebalikan dari perlakuan satu yaitu dengan mengubah perputaran kipas dan perlakuan tiga sensor tidak dijalankan sehingga tidak ada sirkulasi udara.

5 Suhu udara ruang rata-rata perlakuan 1 adalah C, suhu air rata-rata 29 0 C. Pada perlakuan satu variasi suhu udara ruang 2.7, sedangkan suhu lingkungan 15.5 dan suhu air 0.3. Hal ini menunjukan bahwa sistem ruang tertutup mampu menjaga kestabilan suhu udara. Suhu udara ruang lebih fluktuatif dari suhu air menunjukkan bahwa air memiliki kapasitas penyimpanan kalor lebih banyak. Pada perlakuan dua suhu rata-rata udara ruang C dengan variasi suhu 0.7, suhu air rata-rata variasi suhu air 0.4. Pada perlakuan dua suhu air rata-rata lebih kecil dari perlakuan satu, lama akumulasi udara panas dalam ruangan berpengaruh terhadap proses pemanasan air. Pada perlakuan tiga suhu udara ruang rata-rata C dengan variasi suhu 3.0, suhu air rata-rata C dengan variasi suhu 0.4. Suhu air rata dari perlakuan dua lebih tinggi dari suhu perlakuan tiga, hal ini menunjukan ada pengaruh dengan adanya penambahan sirkulasi udara dari kolektor surya. Dari perlakuan dua dan tiga variasi suhu air sama meskipun variasi udara berbeda, ini menunjukkan kapasitas air yang mampu menyimpan kalor lebih lama. Kontrol on-off bekerja optimal sesuai perbedaan suhu antara sensor satu yang diletakkan di kolektor surya dengan sensor dua yang diletakkan di ruang pembenihan. Jika suhu pada kolektor surya lebih panas maka kontrol dalam keadaan on begitu juga sebaliknya. Pada pagi hari kontrol bekerja lebih sering on dan off, hal ini sesuai dengan kapasitas penyerapan panas matahari pada pagi hari yang kurang dan meningkat seiring jumlah sinar matahari penuh ke kolektor surya yang ditunjukkan melalui kontrol yang berada pada posisi on. Kontrol akan berhenti jika sinar matahari tertutup awan atau hujan.

6 2

7 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Allah SWT yang dengan karunianya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Rancang Bangun Kolektor Surya untuk Ruang Pembenihan Ikan. Skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimaksih sebesarbesarnya kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, MAgr. Selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan kepada penulis. 2. Dr. Satyanto Krido Saptomo, S.TP. MSi. Selaku dosen penguji dalam ujian akhir skripsi. 3. Rudiyanto, S.TP. MSi. Selaku pihak penguji dalam ujian akhir skripsi. 4. Sanz dan hanhan atas kerjasamanya selama penelitian ini. 5. Teman-teman Sylvalestari yang memberikan banyak hal penting pada penulis selama di IPB. 6. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyajian laporan ini jauh dari sempurna. Penulis ucapkan terimakasih kepada merka yang meluangkan waktunya untuk membaca, membahas, mengoreksi dan melanjutkan penelitian ini. Semoga hasil dari penelitian ini dapat meningkatkan produktifitas perikanan kita. Bogor, September 2006 Penulis i

8 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...i DAFTAR ISI...ii DAFTAR GAMBAR...iii DAFTAR TABEL...iv DAFTAR LAMPIRAN... v I. PENDAHULUAN... 1 A. LATAR BELAKANG...1 B. TUJUAN...2 II. TINJAUAN PUSTAKA... 3 A. RUANG PEMBENIHAN...3 B. PENGARUH SUHU TERHADAP IKAN...3 C. KOLEKTOR SURYA...8 D. DESKRIPSI STATISTIKA...8 III. PENDEKATAN RANCANGAN A. KRITERIA RANCANGAN...10 B. RANCANGAN FUNGSIONAL...10 C. RANCANGAN STRUKTURAL...11 IV. METODOLOGI PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPAT...13 B. BAHAN DAN ALAT...13 C. PROSEDUR PELAKSANAAN...14 D. TAHAPAN PENELITIAN...16 V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. SISTEM PENGHANGAT RUANG PEMBEHAN...20 B. HASIL PERCOBAAN...21 C. KINERJA KONTROL ON-OFF...29 VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN...35 B. SARAN...35 VII. DAFTAR PUSTAKA ii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Jembatan Wheatstone Gambar 2 Rancangan Kolektor Surya Gambar 3 Kipas 12 Volt Gambar 4 Tampilan WDA PCL 812PG Gambar 5 Form New Gambar 6 Form Time Setting Gambar 7 Form Channel Setting Gambar 8 Form Disply Gambar 9 Ruang pembenihan dengan kolektor surya Gambar 10 Rangkaian pengendali suhu ruang on-off Gambar 11 Rangakaian Catu Daya Gambar 12 Grafik Suhu Air dan Udara dengan Sirkulasi Udara Gambar 13 Grafik Suhu lingkungan Gambar 14 Garfik suhu udara air dalam ruang pembenihan dan lingkungan pada P Gambar 15 Grafik suhu pada perlakuan tiga Gambar 16 Kinerja Kontrol on-off pada hari pertama Gambar 17 Kinerja Kontrol on-off pada hari kedua Gambar 18 Kinerja kontrol on-off pada malam hari Gambar 19 Kontrol on-off bekerja pada pagi hari di hari pertama Gambar 20 Kontrol on-off bekerja pada sore hari di hari pertama Gambar 21 Kontrol on-off pada pagi hari dihari kedua Gambar 22 Kontrol on-off pada sore hari di hari kedua iii

10 DAFTAR TABEL Tabel 1 Hubungan antara kadar oksigen terlarut jenuh dan suhu pada tekanan 1 atm... 4 Tabel 2 Tingkat Kelarutan oksigen (mg/l) dalam berbagai kondisi suhu dan salinitas... 5 Tabel 3 Prosentase total amoniak dalam hubunganya dengan suhu dan keasaman6 Tabel 4 Kelarutan Karbondioksida diperairan alami pada berbagai suhu... 7 Tabel 5 Prosentase Hidrogen sulfida (H2S) terhadap sulfida total pada berbagai ph dan suhu... 7 Tabel 6 Analisis statistik suhu air dengan sirkulasi udara Tabel 7 Analisis statistik suhu ruang dengan sirkulasi udara Tabel 8 Analisis statistik suhu lingkungan pada sirkulasi udara Tabel 9 Analisis statistik suhu air pada sirkulasi udara perlakuan Tabel 10 Analisis statistik suhu ruang pada sirkulasi udara perlakuan Tabel 11 Analisis statistik suhu lingkungan pada sirkulasi udara perlakuan Tabel 12 Analisis statistik suhu air tanpa sirkulasi udara Tabel 13 Analisis statistik suhu ruang tanpa sirkulasi udara Tabel 14 Analisis statistik suhu lingkungan tanpa sirkulasi udara Tabel 15 Perbandingan suhu air dengan penelitian sebelumnya Tabel 16 Perbandingan suhu ruang dengan penelitian sebelumnya iv