buku draft green house2 - PenerbitSelarasMediaKreasindo.com

Ir. Hery Budiyanto, MSA., PhD.

Munanto Haris, SST., MP.

Aries Boedi Setiawan, ST., MM.

Muhammad Iqbal Nur Budiyantoputra, S.Ars.





GREENHOUSE BAMBU UNTUK TANAMAN SAYUR HIDROGANIK

DENGAN LISTRIK TENAGA SURYA

SELARAS

Buku ini menyajikan berbagai teori tentang pertanian organik,

bangunan greenhouse, sayur hidroganik dan aplikasinya dalam

bentuk bangunan greenhouse untuk tanaman sayur dengan sistem

hidroganik menggunakan energi surya fotovoltaik. Desain,

pembuatan dan pemasangan greenhouse ini telah diaplikasikan di

Kampung Bunga Grangsil Desa Jambangan Kabupaten Malang yang

dilakukan oleh para penulis melalui Program Produk Teknologi yang

didesiminasikan ke masyarakat Kementerian Riset, Teknologi dan

Pendidikan Tinggi Tahun Anggaran 2019 berjudul “Inovasi Teknologi

Hidroganik Dengan Tenaga Listrik Mandiri Fotovoltaik”. Pengabdian

ini didanai oleh Kementerian Riset dan Teknologi / Badan Riset dan

Teknologi Nasional. Diharapkan buku ini dapat menjadi inspirasi dan

referensi bagi akademisi dan praktisi dalam program ketahanan

pangan di Indonesia.





GREENHOUSE BAMBU

UNTUK TANAMAN SAYUR

HIDROGANIK DENGAN

LISTRIK TENAGA SURYA

ii

Layout Isi dan Sampul : Tim Penerbit Selaras

Copyright 2020, Penerbit Selaras

Diterbitkan oleh :

Penerbit Selaras Media Kreasindo

Perum. Pesona Griya Asri A-11

Malang 65154

E-mail : [email protected]

Anggota IKAPI

Sanksi Pelanggaran Pasal 22

Undang-Undang Nomor 19 Tahun 2002

Tentang Hak Cipta:

1. Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana dimaksud

dalam Pasal 2 ayat (1) atau Pasal 49 ayat (1) dan ayat (2) dipidana dengan pidana

penjara masing-masing paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp

1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/

atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).

2. Barangsiapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual

kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait

sebagaimana dimaksud pada ayat (1) dipidana dengan penjara paling lama 5 (lima)

tahun dan/atau denda paling banyak Rp 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyaksebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari penerbit.

Penulis :





ISBN : 978-602-6228-83-3

Hak Cipta dilindungi undang - undang

Jumlah : iv+63 Halaman

Ukuran: 15,5 x 23 cm

Cetakan 1, Oktober 2020

GREENHOUSE BAMBU UNTUK TANAMAN SAYUR

HIDROGANIK DENGAN LISTRIK TENAGA SURYA

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji dan syukur kepada Allah SWT atas

berkat Rahmat dan HidayahNya sehingga buku ini bisa tersusun. Buku

ini menyajikan teori dan aplikasi bangunan bambu untuk

tanaman sayur hidroganik dengan listrik tenaga surya. Desain dan

pembuatan bangunan ini telah diterapkan di Kabupaten Malang. Materi

tulisan buku ini merupakan teknologi tepat guna hasil penelitian dan

pengabdian yang penulis lakukan pada tahun 2019 yang didanai oleh

Kementerian Riset dan Teknologi / Badan Riset dan Teknologi Nasional.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Kementerian RISTEK/BRIN yang telah mendanai penelitian dan

pengabdian bangunan struktur bambu hingga

hasilnya menjadi bahan utama buku ini.

2. Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat

Universitas Merdeka Malang yang telah memfasilitasi kegiatan

penelitian dan pengabdian kepada masyarakat.

3. Balai Besar Penelitian Pertanian Ketindan Malang yang telah

memberikan data tentang sistem pertanian hidroganik.

4. Para dosen prodi Arsitektur dan Teknik Elektro Universitas

Merdeka Malang atas dukungannya.

5. Kelompok Sadar Wisata (Pokdarwis) “Kampung Bunga Gangsil”,

Kelompok Wanita Tani “Syakura Arum” dan PKK di Dusun

Grangsil, Desa Jambangan, Kecamatan Dampit, Kabupaten

Malang yang telah menginspirasi tersusunnya buku ini.

Sangat disadari bahwa masih banyak kekurangan pada buku ini,

untuk itu diharapkan saran yang membangun agar tulisan ini dapat

dimanfaatkan bagi yang membutuhkannya.

Malang, Oktober 2020

Hery Budiyanto

Munanto Haris

Aries Boedi Setiawan

Muhammad Iqbal

greenhouse

greenhouse

iii

iii

iv

1

3

3

4

5

25

32

43

43

44

48

49

49

53

56

56

57

58

58

58

60

DAFTAR ISI

..................................................................

.............................................................................

Bab I Pendahuluan

Bab II Kajian Literatur

Bab III Desain ......................................................................

BAB IV APLIKASI BANGUNAN GREENHOUSE BAMBU

UNTUK TANAMAN SAYUR HIDROGANIK

DENGAN LISTRIK TENAGA SURYA .......................

BAB V PENGUJIAN ..............................................................

BAB VI KESIMPULAN ...........................................................

DAFTAR PUSTAKA ................................................................

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

...........................................................................

......................................................................

2.1 Ketahanan Pangan ..........................................................

2.2 Sentra Pertanian Perkotaan (Urban Farming) .......

2.3 Greenhouse ........................................................................

2.4 Pertanian Hidroganik .....................................................

2.5 Pembangkit Listrik Tenaga Surya ...............................

3.1 Desain Skematik Sistem

3.2 Desain

3.3 Desain Bracket Energi Surya .......................................

4.1 Pembangunan ...................................................................

4.2 Sosialisasi dan Koordinasi ............................................

5.1 Uji Perbedaan Temperatur ...........................................

5.2 Pengujian Energi Surya Fotovoltaik ..........................

6.1Kesimpulan ..........................................................................

6.2 Rekomendasi .....................................................................

Greenhouse Hidroganik

Greenhouse ........................................................

IV

BAB I

PENDAHULUAN

Pertanian merupakan sektor yang sangat penting bagi

masyarakat Indonesia. Sektor pertanian merupakan sumber

penghasilan bagi beberapa masyarakat, karena sebagian besar

kawasan Indonesia merupakan lahan pertanian. Para petani

biasanya menggunakan tanah untuk media tanam, namun seiring

dengan perkembangan kota lahan pertanian banyak yang

berubah menjadi lahan permukiman dan fasilitas kota lainnya

sehingga lahan pertanian menjadi semakin sempit. Pertanian

Perkotaan ( ) adalah bertani dengan memanfaatkan

lahan sempit atau intensifikasi lahan, guna memenuhi kebutuhan

sayuran dan buah segar sehari-hari bagi masyarakat

pemukiman/perumahan di perkotaan (Pratiwi et al., 2017). Maka

saat ini ada cara lain untuk memanfaatkan lahan sempit sebagai

usaha untuk mengembangkan hasil pertanian, yaitu dengan cara

bercocok tanam secara hidroganik.

Hidroganik berasal dari kata “Hidro” dan “Organik” yang

didefinisikan sebagai sistem budidaya organik dengan

memadukan sistem hidro dan sistem organik. Sumber nutrisi

utama dari hidroganik ini diperoleh dari pupuk organik padat dan

cair serta air kolam yang di- sebagai nutrisi tanaman.

Terdapat 3 komponen penting dalam aplikasi hidroganik yaitu: 1)

Kolam; 2) pupuk organik (sebagai media tanam); dan 3) rangkaian

( Udin, 2017).

Keuntungan cara bercocok tanam sistem hidroganik

adalah: 1) Hasil dan kualitas tanaman lebih tinggi; 2) Lebih

terbebas dari hama dan penyakit; 3) Penggunaan air dan pupuk

lebih hemat; 4) Dapat untuk mengatasi masalah tanah; 5) Dapat

untuk mengatasi masalah keterbatasan lahan (Budiyanto et al.,

2019). Sedangkan keunggulannya adalah: 1) Tidak perlu

Urban Farming

treatment

wick sistem

1Greenhouse Bambu Untuk Tanaman Sayur Hidroganik Dengan Listrik Tenaga Surya

pengolahan tanah; 2) Tidak perlu rotasi tanaman; 3) Hasil

seragam; 4) Bersih 5) Hasil tinggi; 6) Tenaga kerja sedikit (efisien);

7) Lebih mudah dalam pemeliharaan; 8) Lebih mudah dalam

mengganti tanaman baru; 9) Dapat merupakan tempat dan cara

untuk memperbaiki mutu tanaman(Udin, 2017).

Di Jawa Timur, Sistem Hidroganik mulai dikembangkan oleh

kelompok Usaha Bersama Mini Maxi yang membentuk

perkumpulan “Bengkel Mimpi” di Desa Kanigoro, Kecamatan

Pagelaran, Kabupaten Malang, kemudian banyak dipelajari dan

disebarluaskan melalui pelatihan dan diseminasi di berbagai kota

di Jawa maupun luar Jawa (Basiri, 2019). Program Diseminasi

Teknologi Hidroganik dengan sumber listrik mandiri yang berasal

dari pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dilaksanakan di

Kampung Bunga Grangsil, Desa Jambangan Kecamatan Dampit

Kabupaten Malang. Masyarakat yang menjadi pelaku kegiatan

adalah Kelompok Sadar Wisata (POKDARWIS) “Kampoeng

Boenga Grangsil” dan Kelompok Wanita Tani “Syakura Arum”

(Budiyanto et al., 2019).

2 Greenhouse Bambu Untuk Tanaman Sayur Hidroganik Dengan Listrik Tenaga Surya

BAB II

KAJIAN LITERATUR

2.1 Ketahanan Pangan

Ketahanan pangan memiliki lima unsur yang harus

dipenuhi: (a) Berorientasi pada rumah tangga dan individu; (b)

Dimensi waktu setiap saat pangan tersedia dan dapat diakses; (c)

Menekankan pada akses pangan rumah tangga dan individu, baik

fisik, ekonomi dan sosial; (d) Berorientasi pada pemenuhan gizi;

dan (e) Ditujukan untuk hidup sehat dan produktif (Suharyanto,

2011). Salah satu aspek yang dapat mendorong peningkatan

ketahanan pangan adalah pemanfaatan lahan pekarangan.

Pemanfaatan pekarangan ataupun halaman rumah yang terbatas

dapat mempunyai nilai tambah yang maksimal jika dilakukan

secara tepat dan mempunyai konsep yang jelas. Lahan

pekarangan yang ada umumnya belum dimanfaatkan untuk

pemenuhan kebutuhan pangan, kalaupun dilaksanakan, masih

bersifat sambilan atau mengisi waktu luang. Puspitasari (Sudarmo,

2018) menyatakan perlu dilakukan rancangan pemanfaatan

pekarangan yang lebih komprehensif untuk mengoptimalkan

peran lahan pekarangan sebagai penyangga ketahanan pangan

rumah tangga. Pekarangan dengan keanekaragaman di dalamnya

juga mempunyai potensi yang besar untuk menaikkan daya

dukung lingkungan. Gerakan pertanian perkotaaan dapat

menjadi tulang punggung dalam meningkatkan kemandirian

masyarakat terutama menjaga ketahanan pangan dalam skala

rumah tangga. Keterbatasan lahan yang sempit tersebut

memunculkan pilihan bertani dengan sistem hidroponik.

Sistem ketahanan pangan di Indonesia secara

komprehensif meliputi empat sub-sistem, yaitu: (1) ketersediaan

pangan dalam jumlah dan jenis yang cukup untuk seluruh


penduduk, (2) distribusi pangan yang lancar dan merata, (3)

konsumsi pangan setiap individu yang memenuhi kecukupan gizi

seimbang, yang berdampak pada (4) status gizi masyarakat.

Dengan demikian, sistem ketahanan pangan dan gizi tidak hanya

menyangkut soal produksi, distribusi, dan penyediaan pangan

ditingkat makro (nasional dan regional), tetapi juga menyangkut

aspek mikro, yaitu akses pangan di tingkat rumah tangga dan

individu serta status gizi anggota rumah tangga, terutama anak

dan ibu hamil dari rumah tangga miskin. Meskipun secara

konseptual pengertian ketahanan pangan meliputi aspek mikro,

namun dalam pelaksanaan sehari-hari masih sering ditekankan

pada aspek makro yaitu ketersediaan pangan. Agar aspek mikro

tidak terabaikan, maka dalam dokumen ini digunakan istilah

ketahanan pangan dan gizi.

FAO (Food and Agriculture Organization) menjelaskan

Pertanian Perkotaan sebagai industri yang memproduksi,

memproses, dan memasarkan produk pertanian, terutama

memenuhi permintaan harian konsumen di dalam perkotaan,

dengan metode produksi intensif, memanfaatkan dan mendaur

ulang sumber daya dan limbah perkotaan untuk menghasilkan

beragam tanaman kebutuhan pangan masyarakat Perkotaan

(Lee-Smith et al., 2010). Council on Agriculture, Science and

Technology (CAST) menyatakan Pertanian Perkotaan mencakup

aspek kesehatan lingkungan, remediasi, dan rekreasi. Di berbagai

kota, Pertanian Perkotaan menjadi pendukung aspek keindahan

kota dan kelayakan penggunaan tata ruang yang berkelanjutan.

Pertanian Perkotaan juga dilakukan untuk meningkatkan

pendapatan atau aktivitas memproduksi bahan pangan untuk

dikonsumsi keluarga, dan di beberapa tempat dilakukan untuk

tujuan rekreasi dan relaksasi (Nasr, 1997).

2.2 Sentra Pertanian Perkotaan (Urban Farming)


Pertanian Perkotaan memberikan hasil yang optimal

dengan fasilitas Greenhouse dan teknologi Hidroganik.

Greenhouse meningkatkan perlindungan tanaman dari intensitas

hujan, sinar matahari dan iklim mikro, serta mengoptimalkan

pemeliharaan tanaman, pemupukan dan irigasi mikro, sehingga

mampu meningkatkan produksi sayuran, buah dan bunga yang

berkualitas tanpa tergantung dengan musim.

Rumah kaca atau greenhouse 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.

Greenhouse 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.

Rumah kaca/greenhouse 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

2.3 Greenhouse


mahasiswa , para peneliti, para pengusaha dan praktisi disemua

bidang pertanian.

Pada awalnya pembuatan bangunan greenhouse di

Indonesia dilatarbelakangi oleh kegiatan penelitian yang

dilakukan lembaga penelitian maupun dunia pendidikan.

Kegiatan penelitian yang dimaksud disini adalah kegiatan mencari

jawaban atau mencari solusi / jalan keluar atau pemecahan

terhadap suatu kasus. Sebagai contoh, bila kita ingin mencari uji

ketahanan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit

tertentu. Adanya greenhouse 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

greenhouse penyebaran hama dan penyakit yang diujicoba dapat

dicegah . Hal ini berbeda dengan percobaan yang dilakukan di

luar greenhouse dimana dalam waktu yang sangat singkat hama

dan penyakit dapat cepat menyebar luas karena terbawa angin

maupun serangga.

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 :

a) Ekses radiasi sinar matahari seperti sinar ultra violet dan

sinar infra merah.

b) Suhu udara dan kelembaban yang tidak sesuai.

c) Kekurangan dan kelebihan curah hujan.

d) Gangguan hama dan penyakit.

e) Tiupan angin yang terlalu kuat sehingga dapat

merobohkan tanaman.

f) Tiupan angin dan serangga yang menyebabkan

kontaminasi penyerbukan.

g) Ekses polutan akibat polusi udara.


Sementara kondisi lingkungan yang dikehendaki antara lain :

a) Kondisi cuaca yang mendukung rentang waktu tanam lebih

panjang.

b) Mikroklimat seperti suhu, kelembaban dan intensitas

cahaya sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan tanaman.

c) Suplai air dan pupuk dapat dilakukan secara berkala dan

terukur.

d) Sanitasi lingkungan sehingga tidak kondusif bagi hama

dan penyakit.

e) Kondisi nyaman bagi terlaksananya aktivitas produksi dan

pengawasan mutu.

f) Bersih dari ekses lingkungan seperti polutan dan minimnya

residu pestisida

g) Hilangnya gangguan fisik baik oleh angin maupun hewan.

Manfaat greenhouse dapat dijelaskan sebagai berikut :

Dunia pertanian kita masih demikian tergantungnya pada

keadaan cuaca, bila terjadi perubahan musim, apalagi bila

tidak terprediksi akan menyebabkan sulitnya menentukan

jenis tanaman yang akan diproduksi. Jika musim hujan terlalu

panjang akan menyebabkan banyaknya penyakit termasuk

pembusukan akar. Jika musim terlalu kering akan

menyebabkan tanaman kekurangan air, hama juga akan

menyerang yang dapat menimbulkan kerugian. Demikian

pula pada saat tertentu suatu komoditas sulit ditemui

mengakibatkan harganya demikian tinggi, sementara pada

waktu lain kebanjiran produk menyebabkan harga anjlok,

sehingga kerugian segera tiba.

Untuk itu perlu sekali mengurangi ketergantungan pada

lingkungan luar menggantikan dengan mikroklimat yang

2.3.1 Manfaat Greenhouse

1. Pengaturan jadwal produksi.


diatur. Dengan demikian dapat dijadwalkan produksi secara

mandiri dan berkesinambungan. Sehingga konsumen tidak

perlu kehilangan komoditas yang dibutuhkan, juga kita tidak

perlu membanjiri pasar denganb jenis komoditas yang sama

yang menyebabkan harga anjlok.

Pada luasan areal yang sama tingkat produksi budidaya di

dalam greenhouse lebih tinggi dibandingkan di luar

greenhouse. Karena budidaya di dalam greenhouse kondisi

lingkungan dan pemberian hara dikendalikan sesuai

kebutuhan tanaman. Gejala hilangnya hara yang biasa terjadi

pada areal terbuka seperti pencucian dan fiksasi, di dalam

greenhouse diminimalisir. Budidaya tanaman seperti ini

dikenal sebagai hidroponik.

Kondisi areal yang beratap dan lebih tertata menyebabkan

pengawasan dapat lebih intensif dilakukan. Bila terjadi

gangguan terhadap tanaman baik karena hama, penyakit

ataupun gangguan fisiologis, dapat dengan segera diketahui

untuk diatasi.

Ekses radiasi matahari seperti sinar UV, kelebihan temperatur,

air hujan, debu, polutan dan residu pestisida akan

mempengaruhi penampilan visual, ukuran dan kebersihan

hasil produksi.

Dengan kondisi lingkungan yang terlindungi dan pemberian

nutrisi akurat dan tepat waktu, maka hasil produksi tanaman

akan berkwalitas. Pemasakan berlangsung lebih serentak,

sehingga pada saat panen diperoleh hasil yang lebih

seragam, baik ukuran maupun bentuk visual produk.

2. Meningkatkan hasil produksi

3. Meningkatkan kualitas produksi


4. Meminimalisasi pestisida

5. Aset dan performance

6. Sarana agrowisata

Greenhouse yang baik selain dirancang untuk memberikan

kondisi mikroklimat ideal bagi tanaman, juga memberikan

perlindungan tanaman terhadap hama dan penyakit.

Perlindungan yang umum dilakukan adalah dengan

memasang insect screen pada dinding dan bukaan ventilasi

di bagian atap. Insect screen yang baik tidak dapat dilewati

oleh hama seperti kutu daun.

Pada beberapa greenhouse bagian pintu masuknya tidak

berhubungan langsung dengan lingkungan luar. Ada ruang

kecil, semacam teras transisi yang dibuat untuk menahan

hama atau patogen yang terbawa oleh manusia. Pada lantai

ruang ini juga terdapat bak berisi cairan pencuci hama dan

patogen. Untuk pintu dapat ditambahkan lembaran PVC

sheet.

Saat ini sangat biasa orang membangun greenhouse dengan

sistem knock down. Dengan cara ini gren house bukanlah

aset mati, manakala karena suatu hal ada perubahan

kebijakan, maka struktur greenhouse tersebut dapat

dipindahkan atau mungkin dijual ke pihak lain yang

memerlukan dengan harga yang proporsional.

Dengan adanya greenhouse maka kesan usaha akan terlihat

lebih modern dan padat teknologi. Hal ini tentunya akan

meningkatkan performance petani atau perusahaan yang

menggunakannya.

Greenhouse banyak juga digunakan sebagai ruang koleksi

berbagai jenis tanaman bernilai tinggi. Di dalam greenhouse

pengunjung dapat melihat berbagai jenis tanaman yang


menarik, bahkan langka, sehingga dapat menjadi daya tarik.

Ada yang khusus mengkoleksi kaktus, anggrek atau berbagai

jenis tanaman dengan suasana dibuat seperti di alam bebas.

Di Indonesia greenhouse seperti ini banyak ditemukan di

berbagai kebun raya dan tempat agrowisata.

Yang dimaksud dengan jenis greenhouse adalah

pembedaan ragam greenhouse berdasarkan material dominan

yang digunakan. Pembedaan ini akan membawa kita pada

perbedaan biaya pembangunan dan umur pakai greenhouse.

Semakin kuat dan awet material yang digunakan, akan semakin

besar biayanya tetapi umur greenhouse akan lebih lama.

Untuk negara kita, greenhouse yang biasa digunakan dapat

dibagi menjadi tiga jenis, yaitu greenhouse bambu, greenhouse

kayu dan greenhouse besi.

Greenhouse jenis ini umumnya dipakai sebagai greenhouse

produksi. Greenhouse ini secara umum adalah jenis

greenhouse yang paling murah biaya pembuatannya dan

banyak dipakai oleh kalangan petani kita sebagai sarana

produksi.

2.3.2 Jenis Greenhouse

1. Greenhouse bambu.


Namun kelemahan dari ini adalah umurnya

yang relatif pendek dan bahan materialnya dapat menjadi media

timbulnya hama. Karena kekuatan struktur dan juga masalah

biaya, maka bambu atapnya terbatas menggunakan

plastik UV.

greenhouse

greenhouse

11

Gambar 1. BambuGreenhouse

Greenhouse Bambu Untuk Tanaman Sayur Hidroganik Dengan Listrik Tenaga Surya

2. kayu

Lebih baik dari bambu adalah

dengan material kayu, terutama jenis kayu yang tahan air,

seperti ulin dan bengkirai. Dibanding bambu

umur pakai kayu biasanya lebih panjang dan

kondisi sanitasi lingkungan lebih baik.

Beberapa jenis kayu, bagian dinding bawah

dibuat dari pasangan bata yang diplester. Jenis

ini bahan atapnya sudah lebih bervariasi bisa plastik,

polykarbonat, PVC ataupun kaca.

Greenhouse

greenhouse greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

12

Gambar 2. KayuGreenhouse


3. besi.

Dari segi umur pakai dan kualitas, maka yang terbaik adalah

yang menggunakan struktur besi, terlebih besi

yang telah di treatment “ ”. Struktur yang

baik akan mengurangi frekuensi perawatan; sehingga tidak

terjadi stagnan kegiatan., walaupun pada keadaan tertentu

perlu dilakukan sanitasi, tetapi sanitasi yang terjadwal

Dengan struktur yang kuat, maka berbagai jenis tambahan

peralatan / optional dapat dipasangkan pada jenis

greenhouse besi, sehingga penggunaan dapat

dilakukan secara optimal.

greenhouse

hot dipped galvanist

greenhouse

Greenhouse

13

Gambar 3. BesiGreenhouse


2.3.3 Tipe Greenhouse

Tipe dibedakan berdasarkan bentuk bangunan

atau desainnya. Bentuk atau desain ini selain berpengaruh pada

kekuatan struktur juga sangat berpengaruh pada kondisi

mikroklimat di dalam .

Secara umum desain untuk daerah tropis

berbeda dengan desain di daerah empat musim maupun sub

tropis. Kecuali desain yang memang dibuat khusus

seperti untuk penanaman planlet, induksi akar atau pembuatan

stek.

Desain daerah tropis ditandai dengan

banyaknya bukaan ventilasi. Karena problem utama dari

di wilayah tropis adalah suhu udara yang terlalu tinggi

akibat radiasi sinar infra merah. Sebaliknya pada daerah sub tropis

maupun daerah empat musim desain lebih tertutup.

Bukaan yang minimal ini dibuituhkan karena pada saat musim

dingin udara hangat akibar radiasi infra merah dipertahankan

tidak keluar. Jadi desain sebuah sangat penting untuk

pertumbuhan tanaman. Bagaimana sebuah dapat

memberikan lingkungan yang kondusif bagi pertumbuhan

tanaman terletak pada desainnya.

Pada dasarnya dapat dibagi ke dalam 3 type,

yaitu :

Tipe ini dari depan tampak seperti lorong setengah lingkaran.

Kelebihannya adalah memiliki struktur sangat kuat. Atapnya

yang berbentuk melengkung kebawah merupakan bentuk

yang sangat ideal dalam menghadapi terpaan angin.

Sementara struktur busur dengan kedua kaki terpendam

ketanah memegang bangunan lebih kuat.

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

greenhouse

1. Tipe Tunnel


Kelemahan dari tipe ini adalah minimnya sistem ventilasi. Jika

digunakan pada daerah tropis dibutuhkan alat tambahan

berupa atau untuk mengalirkan

dan menurunkan suhu udara di dalam .

tipe ini banyak digunakan di daerah tropis, dapat

dikatakan tipe ini adalah tropical greenhouse. Keunggulan

tipe ini pada ventilasi udara yang sangat baik. Banyak

memiliki struktur bukaan, sehingga memberikan lingkungan

mikroklimat yang kondusif bagi pertrumbuhan tanaman.

exhaust fan cooling system

greenhouse

Greenhouse

2. Tipe Piggy back

15

Gambar 4. TipeGreenhouse Tunnel


Selain memiliki keunggulan, banyaknya struktur bukaan juga

merupakan kelemahan dari tipe ini. Pada daerah dengan

tiupan angin yang kuat tipe kurang

disarankan. Karena dengan banyaknya struktur terbuka

menyebabkan struktur rentan terhadap terpaan angin. Selain

itu dari segi biaya dengan penggunaan material atap sama,

greeen house tipe ini relatif lebih mahal dibanding tipe lain

karena penggunaan material struktur lebih banyak.

Desain tipe ini boleh dikatakan adalah campuran antara tipe

tunnel dengan tipe piggy back. Dari desainnya terlihat

tampak, bahwa tipe ini seakan – akan paduan ( ) antara

tipe dengan tipe . Karena itu, maka tipe

ini memeliki kelebihan dari tipe dan tipe

greenhouse piggy back

hybrid

tunnel piggy back

greenhouse tunnel

3. Tipe Campuran ( dan )Single span Multispan

16

Gambar 5. Tipe Piggy Back


piggy back

greenhouse

(Single Span) greenhouse

(Multispan)

greenhouse tunnel

piggy back

greenhouse

type multispan

, yaitu strukturnya kuat tetapi tetap memiliki

ventilasi yang maksimal.

Kelebihan lain dari tipe ini adalah beberapa unit

dapat disatukan menjadi satu blok

besar dimana hal ini sulit dilakukan pada

tipe .

Dibandingkan tipe , selain struktur lebih kuat biaya

pembuatan tipe campuran ini lebih hemat. Sehingga pada

bidang kegiatan yang membutuhkan luas, maka

adalah tipe yang paling sesuai.

2.3.4 Bahan Penutup Greenhouse

Perlu diketahui pula bahwa sebagian besar tanaman yang

dibudidayakan pada greenhouse membutuhkan cahaya dengan

panjang gelombang sekitar 400 – 700 nanometer

( ). Hampir semua bahanPhotosynthetically Active Radiation

17

Gambar 6. Tipe CampuranGreenhouse


penutup greenhouse mampu menampung cahaya tersebut sesuai

dengan panjang gelombang yang diinginkan tanaman. Bahan

yang terbuat dari dan cenderung

membuat cahaya menjadi tersebar, sementara bahan yang

terbuat dari dan lebih cenderung

meneruskan cahaya yang masuk secara langsung. Cahaya yang

sifatnya menyebar tersebut memberikan keuntungan tersendiri

bagi tanaman, dimana dia bisa mengurangi kelebihan cahaya

pada daun-daun tanaman bagian atas dan memantulkannya pada

daun-daun yang ada di bagian bawah sehingga penyebaran

cahaya menjadi lebih merata.

Sebenarnya bentuk-bentuk tersebut

bermacam-macam mulai dari bentuk sederhana dengan bahan

yang paling murah sampai bentuk komplek yang dibentuk dari

bahan penutup yang mahal. Adapun bahan penutup atap dapat

menggunakan kaca maupun plastik. Bahan yang terbuat dari

plastik juga tidak kalah dengan kaca dimana mempunyai

kelebihan antara lain : tahan pecah, bentuknya bisa disesuaikan

dengan bermacam design, dan sangat mudah digunakan.

Beberapa tipe plastik yang biasa digunakan sebagai penutup

greenhouse antara lain:

sangat tahan terhadap perubahan cuaca , tahan pecah

serta sangat transparan. Penyerapan sinar yang

berasal dari matahari lebih tinggi dibandingkan dengan

bahan yang terbuat dari kaca. Penggunaan sebanyak

dua lapis mampu menghantarkan sekitar 83 % cahaya dan

mengurangi kehilangan panas sekitar 20-40% dibandingkan

penggunaan 1 lapis. Bahan ini tidak akan menguning

walaupun digunakan dalam waktu yang lama. Namun

kekurangan dari bahan adalah : mudah terbakar,sangat

mahal, dan sangat mudah tergores/tidak tahan gores.

Polyethylene fiberglass

acrylic polycarbonate

greenhouse

Acrylic

ultra violet

acrylic

acrylic

1. Acrylic


19

Gambar 7. dengan PenutupGreenhouse Acrylic


2. Polycarbonate

Polycarbonate

acrylic

po ly ca rbonate

memiliki ciri-ciri : lebih tahan, lebih fleksibel,

lebih tipis, serta lebih murah dibandingkan .

Penggunaan dua lap i s mampu

menghantarkan cahaya sekitar 75-80 % dan mengurangi

kehilangan panas sekitar 40% dibandingkan satu lapis.

Namun bahan ini sangat mudah tergores, mudah memuai,

gampang menguning, dan akan membuat lapisan kurang

transparan dalam waktu satu tahun (meskipun kini hadir jenis

baru yang tidak cepat menguning).

20

Gambar 8. dengan PenutupGreenhouse Polycarbonate


3. Fiberglass

Bahan ini memiliki sifat-sifat : lebih tahan lama,

penampilannya menarik, harganya terjangkau dibandingkan

kaca, serta FRP ini lebih tahan pengaruh perubahan cuaca.

Bahan plastik ini mudah sekali dibentuk menjadi bentuk

bergelombang maupun berupa lempengan. Meskipun

demikian kekurangannya adalah bahan ini mudah memuai.

Reinforced Polyester

21

Gambar 9. dengan PenutupGreenhouse FiberglassReinforced Polyester


4.

Bahan ini sangat murah dibandingkan dengan bahan lainnya

namun sifatnya hanya sementara (kurang tahan lama),

bentuknya kurang menarik, serta membutuhkan penanganan

maupun perawatan yang lebih intensif . Selain itu, bahan ini

juga mudah sekali rusak oleh sengatan cahaya matahari,

walaupun mampu bertahan minimal 1 – 2 tahun dengan

perawatan lebih intensif. Dikarenakan bahan ini berupa

lembaran lebar sehingga tidak membutuhkan kerangka yang

lebih banyak dan bisa menghantarkan cahaya paling besar.

Polyethylene film

22

Gambar 10. dengan PenutupGreenhouse Polyethylene film


5. Polyvinyl cholride film

polyethylene film

greenhouse

greenhouse

greenhouse greenhouse

greenhouse

polybag

Bahan ini mempunyai sifat penghantar emisi yang sangat

besar untuk cahaya dengan panjang gelombang yang besar,

dimana bahan ini mampu menciptakan temperatur udara

yang cukup tinggi pada malam hari dan bisa berfungsi

sebagai penghalang sinar ultra violet. Bahan ini lebih mahal

dibandingkan dan cenderung mudah kotor,

yang mana harus terus dilakukan pembersihan agar

didapatkan penghantaran cahaya yang lebih baik.

Untuk model atap ada yang berbentuk melengkung dan ada

yang berbentuk lancip. Tinggi dinding yang baik mencapai 6

sampai 9 meter, tergantung crop yang akan diproduksi atau

tergantung pada tujuannya. Bahan dinding beserta atapnya

dapat dari kaca maupun plastik yang tebal yang tidak mudah

sobek dan cara pemasanganya dimulai dari atapnya dulu,

kalau sudah selesai baru dinding. Pintu dari harus

dibuat serapat mungkin sehingga tidak memberikan

kesempatan bagi udara luar untuk masuk kedalam

. Setelah dinding dan atap terpasang kaca atau

plastik, kita dapat memasang sistem irigasi dengan

menggunakan pipa secara sistematis yang dapat kita

kendalikan, serta diberi bak pengontrol untuk mengontrol

masuk dan keluarnya air dari dalam dan keluar dari

. Untuk bagian dalam ada 2 jenis, yaitu

diplester dengan semen, ini hanya untuk yang

penanamannya menggunakan media pot atau plastik

atau percobaan hydroponik tetapi ada juga yang

dalamnya berupa tanah seperti yang ada dilahan

persawahan, hal ini bertujuan untuk budidaya sayuran, buah-

buahan dan bunga yang akan dibuat petakan atau bedengan.

Bahkan bedengan ini ada juga yang diberi mulsa sama seperti

tehnik budidaya tanaman pada umumnya. Tetapi dengan


greenhouse pengawasan terhadap tanaman baik

temperature, kelembaban, kebutuhan air, kebutuhan hara

bahkan pengendalian hama dan penyakitnya dapat dikontrol

dengan sebaik-baiknya.

24

Gambar 11. dengan PenutupGreenhouse Polyvinylcholride film


2.4 Pertanian Hidroganik

2.4.1 Pemahaman tentang Hidroganik

2.4.2 Proses Pembuatan Instalasi Hidroganik

Hidroganik berasal dari kata “Hidro” dan “Organik” yang

didefinisikan sebagai sistem budidaya organik dengan

memadukan sistem hidro dan sistem organik . Sumber nutrisi

utama dari hidroganik ini diperoleh dari pupuk organik padat dan

air sebagai nutrisi tambahan.

Kelebihan Budidaya Hidroganik, antara lain:

1. Tidak perlu mengolah lahan

2. Tidak banyak gulma

3. Pengendalian hama lebih mudah

4. Tidak perlu penyemaian

5. Lebih hemat bibit

6. Perawatan mudah

7. Tidak perlu irigasi

8. Panen lebih mudah

9. Hasil panen lebih maksimal 1:4

10. Panen ikan

11. Tidak membutuhkan air banyak

12. Bisa dibuat disekitar rumah, di lahan kering, di atas

bangunan dan halaman mall

13. Panen yang dihasilkan lebih sehat karena tidak menggunak

pupuk kimia dan pestisida kimia

14. Dalam satu tahun bisa panen 4 kali

Proses pembuatan instalasi Hidroganik digambarkan

sebagai berikut:


Contoh instalasi Hidroganik digambarkan sebagai berikut:

26

Gambar 12. Pembuatan Instalasi HidroganikSumber: (Basiri, 2019)

Gambar 13. Instalasi Padi HidroganikSumber: (Basiri, 2019)


2.4.3 Pupuk Organik Majemuk

Bahan Baku Pupuk Organik Majemuk1.

Bahan baku pembuatan pupuk organik majemuk adalah:

Tabel 1. Bahan Baku Pupuk Organik

*Jenis dekomposer harus mengandung 10 microba dan kandungan

cfu/ml 105Sumber: (Basiri, 2019)

27

Gambar 14. Pembuatan Netpot dengan Gelas MineralSumber: (Basiri, 2019)

No. BAHAN JUMLAH

1 Kotoran Ayam 80 Kg

2 Kotoran Kambing 20 Kg

3 Urin Kelinci 10 Liter

4 Air Kelapa 5 Liter

5 Air cucian beras 5 Liter

6 Tetes 1 Liter

7 Dekomposer*) 100 ml


Mikro Organisme pada pupuk organik Majemuk adalah :

Genom bakteri gram positive berbentuk batang dan

anggota dari .Spesies (bergantung

pada oksigen) atau anaerobik fakultatif (memiliki

kemampuan untuk menjadi aerobik atau anaerobik)

Menghasilkan senyawa yang menghambat bakteri yang

merugikan

Menghasilkan protease untuk mengurangi limbah protein

dari sisa makanan dan kotoran (kompos)

Bakter i in i dapat menghambat per tumbuhan

mikroorganisme yang merugikan tanaman

Meningkatakan percepatan perombakan bahan organik

Menghancurkan bahan organik seperti lonin dan selulosa

serta menfermentasi tanpa menimbulkan senyawa

beracun yang ditimbulkan dari pembusukan bahan

organik

Bakteri ini dapat menekan pertumbuhan rusarium, yaitu

1. Bacilus Megathirium

2. Lactocbacilus sp

3. Sterptomyces

4. Azetobakter sp

5. Azosprilium

6. Pseudomas Flourencens

7. Aspergillus Niger

8. Pinicillium sp

9. Trichoderma Coningi

10. Metharizium Nisopleae

11. Rhizobium

1. Bacilus Megathirium

firmcutes aerob abliyant

2. Lactobacillus sp

?

?

?

?

?

?

?


mikroorganisme merugikan yang menimbulkan penyakit

pada lahan / tanaman yang terus menerus ditanami.

Penguraian bahan organik atau kompos

Menghasilkan anti biotik As 1A yang mampu mencegah

pertumbuhan penyakit layu pada tanaman

salah satu fungsi bakteri yang

penting untuk menyediakan Nitrogen pada tanah dan

tanaman

Mampu meningkatkan kesehatan tanaman akibat adanya

penggunaan bahan kimia dengan cara menguraikan

karbon / residu kimia

Bakteri yang hidup di daerah akar tanaman bakteri ini

berkembangbiak terutama pada perpanjangan akar dan

pangkal

Sumber energi yang mereka sukai adalah asam organik

Fungsi nya mampu menambah nitrogen atmosfer dan

memacu pertumbuhan tanaman

Sekelompok AIROB yang memanfaatkan oksigen sebagai

penerima elektron (bakteri ini juga bisa tumbuh AN AIROB

(tanah)

Melindungi akar dari inveksi patogen tanah dengan cara

kolonisasi

Mengeluarakan senyawa yang mampu merangsang

pertumbuhan dan perpanjangan pada akar

3. Sterptomyces

4. Azetobacter sp

Rhizobakter INOKULON

5. Azospirilium

6. Psedomas Flourescens

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?


?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

Mampu melarutkan fostot yang terikat oleh kalium

Mempercepat fermentasi

Fungsi utama memproduksi enzim dan asam organik

(asam nitrat dan asam glukosa)

Genus dari fungsi yang sangat penting dalam

lingkungan alam serta produk makanan dan obat

Beberapa anggota dari genus menghasilkan pinisillin ,

molekul yang digunakan sebagai anti biotik yang

membunuh / menghentikan bakteri jahat

Dapat digunakan dalam pembuatan keju

dari ordo

memiliki ciri hifa bersepta dan membentuk

badan spora yang disebut konodium

jamur ini menghasilkan sebuah

molekul yang digunakan sebagai antibiotik yang

membunuh atau menghentikan pertumbuhan beberapa

jenis bakteri didalam tubuh dan tanaman

Sebangsa jamur yang memiliki selulitik yang sangat

aktif

Cendawan antagonis ini merupakan agon pengendali

hayati yang menpunyai banyak mekanisme dalam

menyerang dan merusak patogen makanan

Jamur yang tumbuh secara alami dalam tanah diseluruh

dunia dan menyebabkan penyakit diberbagai serangan

dengan bertindak sebagai parasitoid

7. Aspergillus Niger

estrogikata

8. Pinicillium sp

Genus fungi hypomycetes filum askomycota

penicillium sp

Genus ascomycetous major

9. Trichoderma coningi

enzim

10. Metharizium amsoplene


?

?

?

?

?

?

M anisoplea

11. Rhizobium

farebeae

dan spesies terkait untuk untuk dapat

mengendalikan sejumlah hama seperti rayap , trip dll

Bakteri yang bersikap aerob merupakan penambah

nitrogen yang hidup dalam tanah dan berasosiasi simbiotik

dengan sel akar logume , legumenuseae / disebut juga

, merupakan tanaman berbunga yang di koros

dengan keluaraga larang – larangan

Campurkan bahan organik padat menjadi satu

Campurkan bahan organik cair kedalam satu wadah

Siramkan ke media padat

Diamkan minimal 5 hari jika pupuk tidak berbau maka bisa

digunakan

2. Cara pembuatan pupuk organik majemuk

31

Gambar 15. Proses Pembuatan Pupuk Organik MajemukSumber: (Basiri, 2019)


2.5 Pembangkit Listrik Tenaga Surya

2.5.1 Panel Surya (Fotovoltaik)

Fotovoltaik (biasanya disebut juga sel surya) adalah piranti

semikonduktor yang dapat merubah cahaya secara langsung

menjadi menjadi arus listrik searah (DC) dengan menggunakan

kristal silicon (Si) yang tipis. Sebuah kristal silindris Si diperoleh

dengan cara memanaskan Si itu dengan tekanan yang diatur

sehingga Si itu berubah menjadi penghantar. Bila kristal silindris

itu dipotong stebal 0,3 mm, akan terbentuklah sel-sel silikon yang

tipis atau yang disebut juga dengan sel surya (fotovoltaik). Sel-sel

silikon itu dipasang dengan posisi sejajar/seri dalam sebuah panel

yang terbuat dari alumunium atau baja anti karat dan dilindungi

oleh kaca atau plastik. Kemudian pada tiap-tiap sambungan sel itu

diberi sambungan listrik. Bila sel-sel itu terkena sinar matahari

maka pada sambungan itu akan mengalir arus listrik. Besarnya

arus/tenaga listrik itu tergantung pada jumlah energi cahaya yang

32

Gambar 16. Pembuatan Media Tanam HidroganikSumber: (Basiri, 2019)


mencapai silikon itu dan luas permukaan sel itu. Pada dasarnya

sel surya fotovoltaik merupakan suatu dioda semikonduktor yang

bekerja dalam proses tak seimbang dan berdasarkan efek

fotovoltaik. Dalam proses itu sel surya menghasilkan tegangan

0,5-1 volt tergantung intensitas cahaya dan jenis zat

semikonduktor yang dipakai. Sementara itu intensitas energi yang

terkandung dalam sinar matahari yang sampai ke permukaan

bumi besarnya sekitar 1000 Watt. Tapi karena daya guna konversi

energi radiasi menja-di energi listrik berdasarkan efek fotovol-taik

baru mencapai 25%, maka produksi listrik maksimal yang

dihasilkan sel surya baru mencapai 250 Watt per m2 (Suryani et al.,

2018). Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul

yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik.

Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang

dihubungkan secara seri dan paralel. Teknologi ini cukup canggih

dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah

dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan

kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya

fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh

listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan

subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter

sesuai dengan kebutuhannya

Bentuk moduler dari panel surya memberikan kemudahan

pemenuhan kebutuhan pemenuhan listrik untuk berbagai skala

kebutuhan. komponen utama panel surya adalah modul yang

merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk

membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan

teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat

dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk

membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi. Modul

fotovoltaik tersusun dari beberapasel fotovoltaik yang

dihubungkan secara seri dan paralel.


2.5.2 Controller Regulator

Controller regulator adalah alat elektronik pada system

Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTSF). Berfungsi

mengatur lalu lintas listrik dari modul surya ke battery

(apabila battery sdh penuh maka listrik dari modul surya tidak

akan dimasukkan ke battery dan sebaliknya), dan dari

battery/accu ke beban (apabila listrik dalam battery/accu tinggal

20-30%, maka listrik ke beban otomatis dimatikan.

Controller regulator (Pengontrol muatan) atau pengatur

muatan pada dasarnya adalah pengatur tegangan dan / atau arus,

34

Gambar 17. Panel Surya

Gambar 18. Struktur Sel Surya


untuk menjaga baterai dari pengisian yang berlebihan. Ini

mengatur tegangan dan arus yang datang dari panel surya dan

pergi ke baterai. Sebagian besar panel “12 volt” menghasilkan

sekitar 16 hingga 20 volt, jadi jika tidak ada regulasi, baterai akan

rusak karena pengisian berlebih (Dunlop, 1997).

Pertanyaan yang jelas kemudian muncul - "mengapa panel

tidak hanya dibuat untuk mengeluarkan 12 volt?" Alasannya

adalah jika Anda melakukan itu, panel akan memberikan daya

hanya ketika dingin, dalam kondisi sempurna dan sinar matahari

penuh. Ini bukan sesuatu yang dapat Anda andalkan di sebagian

besar tempat. Panel perlu memberikan tegangan ekstra sehingga

ketika sinar matahari rendah di langit, atau Anda memiliki kabut

tebal, tutupan awan, atau suhu tinggi, Anda masih mendapatkan

beberapa output dari panel, sehingga panel harus mengeluarkan

setidaknya 12,7 volt dalam kondisi kasus terburuk.(Osaretin &

Edeko, 2015).

Fungsi utama dari pengontrol pengisian daya adalah untuk

menjaga baterai pada kondisi pengisian daya setinggi mungkin.

Pengontrol pengisian daya melindungi baterai dari pengisian

berlebih dan memutus beban untuk mencegah pelepasan muatan

yang dalam. Idealnya, charge controller langsung mengendalikan

keadaan baterai. Pengontrol memeriksa status pengisian baterai

antara pulsa dan menyesuaikan sendiri setiap kali. Teknik ini

memungkinkan arus secara efektif “meruncing” dan hasilnya

setara dengan pengisian “tegangan konstan”. Tanpa kontrol

pengisian, arus dari modul PV akan mengalir ke baterai yang

sebanding dengan radiasi, apakah baterai perlu diisi atau tidak.

Jika baterai terisi penuh, pengisian yang tidak diatur akan

menyebabkan tegangan baterai mencapai


2.5.3 Baterry

Berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh

Panel Surya (Solar Panel) sebelum dimanfaatkan untuk

menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan

atau peralatan elektronik dan peralatan lainnya yang

membutuhkan listrik. Fungsi penyimpanan Baterai dalam sistem

PV, antara lain (Manimekalai, 2013): a) Penyimpanan energi dan

otonomi. Untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh

array PV dan ke memasok energi ke beban listrik saat dan ketika

dibutuhkan (selama waktu malam dan hari-hari non sinar

matahari di musim dingin). b) Stabilisasi tegangan. Untuk

memasok daya ke beban listrik pada tegangan yang stabil

menekan fluktuasi tegangan dalam sistem PV dan melindungi

peralatan dari kerusakan. c) Arus pasokan gelombang. Untuk

memasok arus awal yang tinggi ke beban listrik seperti motor atau

beban induktif lainnya. Kinerja PV sistem dengan penyimpanan

36

Gambar 19. Solar Charger Controller


baterai tergantung pada desain baterai dan parameter operasi

sistem. Jika baterai tidak dirancang untuk kondisi operasi, maka

sistem PV lalu akan gagal bekerja sebelum waktunya.

Berfungsi merubah arus DC dari battrey menjadi arus AC, arus

yang di hasilkan oleh sangatlah setabil, sehingga sudah

tidak memerlukan alat setabilizer lagi, serta aman dan berproteksi

tinggi.

Inverter daya DC ke AC, bertujuan untuk mentransformasikan

daya DC secara efisien sumber ke sumber AC, mirip dengan daya

yang akan tersedia di stopkontak listrik. Inverter digunakan untuk

banyak aplikasi, seperti dalam situasi di mana sumber DC

tegangan rendah seperti baterai, panel surya atau sel bahan bakar

harus dikonversi sehingga perangkat dapat kehabisan daya AC.

Salah satu contoh situasi seperti itu akan mengubah daya listrik

dari aki mobil menjadi: laptop, TV atau .

Metode di mana daya DC tegangan dikonversi menjadi AC

diselesaikan dalam dua langkah: , konversi daya DC

2.5.4 ACInverter

INVERTER

handphone

Pertama

37

Gambar 19. VRLA Battery


tegangan rendah ke sumber DC tegangan tinggi, dan langkah

konversi sumber DC tinggi ke bentuk gelombang AC

menggunakan modulasi pulsa lebar. Lain metode untuk

menyelesaikan hasil yang diinginkan akan terlebih dahulu

mengkonversi daya DC tegangan rendah ke AC, dan kemudian

gunakan transformator untuk meningkatkan tegangan hingga

120 volt.

Dari berbagai DC/AC yang ada di pasaran saat ini,

pada dasarnya ada dua bentuk AC yang berbeda output yang

dihasilkan: gelombang sinus yang dimodifikasi, dan gelombang

sinus murni

Gelombang sinus yang dimodifikasi dapat dilihat sebagai lebih

banyak dari gelombang persegi dari gelombang sinus;

melewati tegangan DC tinggi untuk jumlah waktu tertentu

sehingga daya rata-rata dan tegangan rms sama seperti jika itu

adalah gelombang sinus. Jenis inverter ini banyak lebih murah

daripada inverter gelombang sinus murni dan karenanya

merupakan alternatif yang menarik.

Inverter gelombang sinus murni, di sisi lain, menghasilkan

output gelombang sinus yang identik dengan daya keluar dari

outlet listrik. Perangkat ini mampu menjalankan perangkat

yang lebih sensitif yang dimodifikasi gelombang sinus dapat

menyebabkan kerusakan seperti: printer laser, komputer

laptop, peralatan listrik, jam digital dan peralatan medis.

Bentuk daya AC ini juga mengurangi suara yang terdengar di

perangkat seperti fluorescent lampu dan menjalankan beban

induktif, seperti motor, lebih cepat dan lebih tenang karena

distorsi harmonik yang rendah.

kedua,

inverter

?

?


2.5.5 Bracket

Bracket

Bracket

Bracket

atau kerangka penyangga sistem panel surya harus

dirancang dengan tepat, jika kerangka dipasang dengan benar

maka akan mendukung kebutuhan energi surya secara optimal

dan melindunginya dari kegagalan akibat angin dan potensi

bahaya cuaca lainnya. Sistem pemasangan juga memungkinkan

untuk mengatur orientasi panel surya terhadap posisi matahari

untuk memaksimalkan kinerja energinya.

biasanya terbuat dari baja atau aluminium,

kebanyakan sistem pemasangannya dirancang untuk berbagai

aplikasi, dan dapat menahan berbagai beban termasuk

kemiringan bingkai, dipasang di atap yang datar atau dipasang di

tanah. dapat disesuaikan untuk memenuhi ukuran dan

spesifikasi instalasi PV, seperti serta gaya atap atau instalasi.

Sistem pemasangan yang baik harus mudah dipasang, terbuat

dari bahan yang berkualitas, bebas karat dengan perlindungan

korosi yang cukup (seperti cat, galvanis) - dan harus secara efektif

melindungi system kabel.

39

Gambar 20. DC ke ACInverter


40

Gambar 21. Penyangga Panel SuryaBracket


2.5.6 Prinsip Kerja PLTSF

Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk

foton. Ketika foton ini mengenai permukaan sel surya, elektron-

elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik.

Prinsip ini dikenal sebagai prinsip . Sel surya dapat

tereksitasi karena terbuat dari material semikonduktor; yang

mengandung unsur silikon. Silikon ini terdiri atas dua jenis lapisan

sensitif: lapisan negatif (tipe-n)3 dan lapisan positif (tipe-p). Sel

surya ini mudah pecah dan berkarat jika terkena air. Karena itu sel

ini dibuat dalam bentuk panel-panel ukuran tertentu yang dilapisi

plastic atau kaca bening yang kedap air. Panel ini dikenal sebagai

panel surya. Ada beberapa jenis panel surya yang dijual di

pasaran. Jenis pertama, yang terbaik saat ini, adalah jenis

monokristalin. Panel ini memiliki efisiensi5 12-14%. Jenis kedua

adalah jenis polikristalin atau multikristalin, yang terbuat dari

kristal silikon dengan efisiensi 10-12%. Jenis ketiga adalah silikon

jenis , yang berbentuk film tipis. Efisiensinya sekitar 4-

6%. Panel surya jenis ini banyak dipakai di mainan anak-anak, jam

dan kalkulator. Yang terakhir adalah panel surya yang terbuat dari

GaAs ( ) yang lebih efisien pada temperatur

tinggi.

Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung

digunakan atau disimpan lebih dahulu ke dalam baterai. Arus

listrik yang dihasilkan adalah listrik dengan arus searah (DC).

Rangkaian panel-panel surya dapat didesain secara seri atau

paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus yang

diinginkan. Untuk memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan

alat tambahan yang disebut inverter. Kemudian arus yang

diperoleh dari inverter dapat menyuplai beban AC.

photoelectric

amorphous

Gallium Arsenide


42

Gambar 22. Rangkaian PLTS


BAB III

DESAIN

3.1 Desain Skematik Sistem HidroganikGreenhouse

Desain Skematik Pertanian Sayur Hidroganik

dengan Energi Surya dapat dilihat pada gambar berikut

Pada desain skematik diperlihatkan sistem pengairan

sebagai berikut: pengambilan air bersih menggunakan pompa air

dalam ( ) kemudian disalurkan ke tangki air, dari tangka

air disalurkan ke kolam ikan hidroganik. Dari kolam hidroganik air

dipompakan ke pipa-pipa paralon tempat menumbukan sayur

menggunakan pipa sirkulasi hidroganik. Sedangkan sumber

tenaga listrik untuk kedua jenis pompa diambil dari inventer pada

system pembangkit listrik tenaga surya.

Greenhouse

submersible

43

Gambar 23. Desain Skematik Greenhouse Pertanian Sayur

Hidroganik dengan Energi Surya


Detail Sistem Hidroganik dapat digambarkan sebagai berikut:

Desain bentuk bangunan Pertanian Sayur

Hidroganik dengan Energi Surya menggunakan bentuk

yang memudahkan masyarakat untuk membangunnya.

Sedangkan struktur bangunan menggunakan bahan bambu,

mengingat di kawasan pedesaan terdapat banyak tanaman

bambu untuk konstruksi bangunan.

Pertanian sayur hidroganik ditempatkan dalam

yang struktur bangunannya menggunakan bambu. Bentuk

bangunan menggunakan bentuk tunnel yang memudahkan

masyarakat untuk membangunnya. Sedangkan struktur

bangunan menggunakan bahan bambu, Gambar berikut

memperlihatkan desain greenhouse berbentuk tunnel

menggunakan struktur bambu dengan energi mandiri fotovoltaik.

3.2 Desain Greenhouse

Greenhouse

tunnel

greenhouse

44

Talang

Tanaman sayur

Pipa paralon media tanam

Gelas plastik berisi tanah humus

media tanam sayur

Pipa dari pompa menuju paralon

media tanam

Pipa air meuju kolam

Kolam ikan

Air

Ikan

Pompa sirkulasi air

Gambar 24. Sistem Hidroganik Sayur


45

UN

IT

1U

NIT

2

DENAH

Gambar 25. Denah Greenhouse

RENCANA ATAP

Gambar 26. Rencana Atap Greenhouse


46

TAMPAK DEPAN

Gambar 27. Tampak Depan Greenhouse


47

Gambar 28. Desain Ekstrior Bambu UntukPertanian Hidroganik Energi Surya

Greenhouse

Gambar 29. Desain Interior Bambu UntukPertanian Hidroganik Energi Surya

Greenhouse


3.3 Desain Energi SuryaBracket

48

Panel surya

Dudukan panel surya

Pipa baja

Pipa baja

Panel surya

Pipa baja

Controller, Battery

dan Inverter

Bagian-bagian bracket dan panel surya

Isometri energy surya fotovoltaik

Gambar 30. Desain Sumber Listrik Tenaga Surya


BAB IV

APLIKASI BANGUNAN GREENHOUSE BAMBU UNTUK

TANAMAN SAYUR HIDROGANIK DENGAN LISTRIK TENAGA

SURYA

4.1 Pembangunan

4.1.1 Pembuatan Greenhouse

Pembangunan dengan struktur bambu

dilaksanakan secara gotong royong oleh masyarakat dusun

Grangsil dibantu mahasiswa Unmer Malang yang sedang

melakukan Kuliah Kerja Nyata pada tahun 2019. Dibutuhkan

waktu 15 hari untuk menyelesaikan pembangunan

dengan struktur bambu. Bahan bambu yang digunakan adalah

jenis bambu petung dan bambu ori yang mudah didapatkan di

sekitar Dusun Grangsil

greenhouse

greenhouse

49

Gambar 31. Penyiapan Bahan Bambu


50

Gambar 32. Pembuatan (15 hari)Greenhouse


4.1.2 Instalasi Hidroganik

Pemasangan instalasi hidroganik dengan bahan-bahan:

rangka aluminium, pipa paralon, asbes gelombang, terpal;

pelaksanaan dilakukan oleh masyarakat Jambangan dan

mahasiswa KKN Unmer Malang dengan arahan oleh Tim

Pengabdian Unmer Malang dan tenaga ahli hidroganik dari

“Bengkel Mimpi. Pemasangan instalasi ini memerlukan waktu 6

hari.

51

Gambar 33. Instalasi Hidroganik (6 hari)


4.1.3 Instalasi PLTS

Pemasangan instalasi PLTS antara lain: solar panel, ,

dan jaringan kabel menuju

pompa air dan lampu penerangan dilakukan oleh Tim Pengabdian

Unmer Malang dibantu oleh masyarakat Dusun Grangsil.

Pemasangan dilaksanakan dalam waktu 2 hari.

bracket

solar controller, battery, inverter,

52

Gambar 34.Pemasangan Solar Panel(6 Jam)


4.2 Sosialisasi dan Koordinasi

4.2.1 Koordinasi

Diskusi berupa dan koordinasi dilakukan di lapangan tempat

penanaman hidroganik dan di rumah Kepala Dusun Grangsil.

53

Gambar 35. Sosialisasi Pertanian Hidroganik


4.2.2 Workshop Pertanian Hidroganik

Workshop pertanian hidroganik meliputi: pemahaman

tentang pertanian hidrogani, cara membuat media hidroganik,

cara menanam dan memelihara tanaman hidroganik dilaksanakan

di “Bengkel Mimpi” Desa Kanigoro, Kecamatan Pagelaran,

Kabupaten Malang.

54

Gambar 36. Koordinasi Tim Pengelola Hidroganik


55

Gambar 37. Workshop Pertanian Hidroganik


BAB V

PENGUJIAN

5.1 Uji Perbedaan Temperatur

Hasil pengujian perbedaan temperatur antara diluar dan di

dalam greenhouse ditunjukkan pada gambar berikut:

Terdapat perbedaan temperatur antara bagian luar dan

dalam greenhouse, perbedaan tertinggi sebesar 7 derajad selsius

pada jam 12.51 wib.

56

Gambar 38. Grafik Perbedaan Temperatur Luar danDalam Greenhouse


5.2 Pengujian Energi Surya Fotovoltaik

Hasil pengujian terhadap 2 panel surya masing-masing

2500 wp adalah sebagai berikut:

Terdapat korelasi atara kekuatan cahaya (lux) dengan voltase

yang dihasilkan oleh panel surya. Pada cuaca cerah, 2 buah panel

surya 500 WP dapat menghasilkan maksimum 40,8 volt, rata-rata

35,9 Volt, sedangkan ketika cuaca mendung arus menurun hingga

26,2 Volt. Energi listrik yang tersimpan di dalam 2 buah baterai

(masing-masing 100 AH 12 volt menghasilkan listrik AC dengan

tegangan konstan sebesar 22,2 Volt. sudah dapat digunakan

untuk menggerakkan pompa air dalam (submersible) dengan

daya 700 watt dan pompa air sirkulasi hidroganik masing-masing

38 Watt tegangan 220 Volt serta lampu penerangan baik di dalam

greenhouse maupun di lingkungan sekitarnya.

57

Gambar 39. Grafik Kekuatan Cahaya Voltase Panel Surya


BAB VI

KESIMPULAN

6.1 Kesimpulan

6.2 Rekomendasi

a. Prototipe Greenhouse dengan bentuk tunnel dan bahan

struktur bambu merupakan satu pilihan bentuk bangunan

yang indah, kokoh, dan nyaman digunakan untuk

pertanian hidroganik. Pertanian hidroganik merupakan

salah satu contoh upaya dalam mensukseskan program

peningkatan ketahanan pangan dengan memanfaatkan

lahan pertanian yang semakin sempit,

b. Pertanian hidroganik dengan energi mandiri tenaga surya

merupakan contoh sistem pertanian yang sangat efisien

dan penggunaan energi mandiri. Teknologi ini sangat

sesuai untuk kebutuhan pertanian modern. Kebutuhan

energi listrik untuk pompa air dan lampu penerangan dapat

dipenuhi oleh 500 WP panel surya fotovoltaik, pada cuaca

cerah menghasilkan arus listrik tegangan rata-rata 35,9

Volt, sehingga tidak memerlukan genset atau listrik PLN.

Bangunan greenhouse hidroganik energi mandiri ini dapat

menjadi prototip secara luas sebagai bangunan

greenhouse yang cepat bangun dengan energi mandiri.

a. Prototipe Greenhouse Pertanian Hidroganik energi listrik

mandiri tenaga surya dapat didupikasi dalam skala yang

lebih luas.

b. Penelitian lanjutan dapat dilakukan pada sistem

otomatisasi/sensor di beberapa bagian untuk

memudahkan operasional hidroganik, antara lain untuk

pengaturan waktu pemberian pakan ikan dan sirkulasi air.

c. Penelitian lanjutan juga dapat dilakukan pada


pemanfaatan bambu sebagai pengganti pipa paralon

untuk pertanian hidroganik


DAFTAR PUSTAKA

Basiri. (2019). Edukasi Pertanian Hidroganik Padi.

Budiyanto, H., Haris, M., Setiawan, A. B., Sonalitha, E., & Iqbal, M.

(2019). Teknologi greenhouse hidroganik dengan tenaga

listrik. Seminar Nasional Infrastruktur Berkelanjutan Era

R e v o l u s i I n d u s t r i 4 . 0 , 2 , 6 .

https://ejournal.itn.ac.id/index.php/semsina/article/view/22

20

Dunlop, J. P. (1997). Batteries and Charge Control in Stand-Alone

Photovoltaic Systems Batteries and Charge Control in Stand-

Alone Photovoltaic Systems Fundamentals and Application.

http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/pdf/FSEC-CR-

1292-01.pdf

Lee-Smith, D., Mougeot, L., Levenston, M., Mann, P., Brown, K., &

Kaufman, J. (2010). On the past and the future of the urban

agriculture movement: Reflections in tribute to Jac Smit.

Journal of Agriculture, Food Systems, and Community

D e v e l o p m e n t , 1 ( 2 ) , 1 7 – 3 9 .

https://doi.org/10.5304/jafscd.2010.012.009

Manimekalai, P. (2013). An Overview of Batteries for Photovoltaic (

PV ) Systems. International Journal of Computer Applications

( 0 9 7 5 – 8 8 8 7 ) , 8 2 ( 1 2 ) , 2 8 – 3 2 .

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.

401.7780&rep=rep1&type=pdf

Nasr, J. (1997). Urban agriculture: food, jobs and sustainable cities.

In Urban Agriculture (2001st ed., Vol. 34, Issue 11, pp. 34-

6355-34–6355). The Urban Agriculture Network, Inc.

https://doi.org/10.5860/choice.34-6355


Osaretin, C. A., & Edeko, F. (2015). Design and implementation of a

solar charge controller with. Journal of electrical and

e l e c t r o n i c e n g i n e e r i n g , 1 2 ( 2 ) , 4 0 – 5 0 .

https://www.researchgate.net/publication/303683238_Des

ign_And_Implementation_Of_A_Solar_Charge_Controller_

With_Variable_Output

Pratiwi, Y. I., Ali, M., Setiawan, M. I., Budiyanto, H., & Sucahyo, B. S.

(2017). Urban Agriculture Technology to Support Urban

Tourism. ADRI International Journal Of Agriculture, 1(1),

5 7 – 6 0 . h t t p : / / e j o u r n a l . p -

adri.org/index.php/ijag/article/view/142

Sudarmo, A. P. (2018). Pemanfaatan pertanian secara hidroponik

untuk mengatasi keterbatasan lahan pertanian di Daerah

Perkotaan. In A. Lilik Aslichati, Tutisiana, Adi Suryanto (Ed.),

Seminar Nasional Pengabdian Kepada Masyarakt

Universitas Terbuka (pp. 1–8). Universitas Terbuka.

Suharyanto, H. (2011). Ketahanan Pangan Heri Suharyanto *

A b s t r a k . S o s i a l H u m a n i o r a , 4 ( 2 ) , 1 8 6 – 1 9 4 .

http://iptek.its.ac.id/index.php/jsh/article/view/633/355

Suryani, A., Fadhillah, A. P., Saichu, & Mubarok, H. (2018). Instalasi

Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dos & Don ’ ts (B.

Ramadhani (ed.); 1st ed.). Deutsche Gesellschaft für

In ternat iona le Zusammenarbe i t (G IZ ) GmbH.

http://ebtke.esdm.go.id/post/2018/08/31/2007/buku.pan

duan.instalasi.pembangkit.listrk.tenaga.surya

Udin, A. (2017). BBPP Ketindan Kembangkan Sayuran Organik

D e n g a n H i d r o g a n i k . B B P P K e t i n d a n , 1 .

http://www.swadayaonline.com/artikel/377/BBPP-

Ketindan-Kembangkan-Sayuran-Organik-Dengan-

Hidroganik/


Buku ini menyajikan berbagai teori tentang pertanian

organik, bangunan greenhouse, sayur hidroganik dan aplikasinya

dalam bentuk bangunan greenhouse untuk tanaman sayur

dengan sistem hidroganik menggunakan energi surya fotovoltaik.

Desain, pembuatan dan pemasangan greenhouse ini telah

diaplikasikan di Kampung Bunga Grangsil Desa Jambangan

Kabupaten Malang yang dilakukan oleh para penulis melalui

Program Produk Teknologi yang Di Desiminasikan Ke Masyarakat

Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Tahun

Anggaran 2019 berjudul “Inovasi Teknologi Hidroganik Dengan

Tenaga Listrik Mandiri Fotovoltaik”. Pengabdian ini didanai oleh

Kementerian Riset dan Teknologi / Badan Riset dan Teknologi

Nasional. Diharapkan buku ini dapat menjadi inspirasi dan

referensi bagi akademisi dan praktisi dalam program ketahanan

pangan di Indonesia.

Ir. Hery Budiyanto, MSA., PhD. Adalah dosen Prodi

Arsitektur Universitas Merdeka Malang. Pendidikan

S1 dan S2 Arsitektur ditempuh di Institut Teknologi

Bandung dan Pendidikan S3 Urban & Regional

Planning ditempuh di Universiti Teknologi Malaysia.

Penelitian tentang Bangunan Greenhouse Sayur

Hidroganik dengan Energi Surya dilakukan pada tahun 2019.

Penulis

Munanto Haris, SST.,MP. adalah Widyaiswara di Balai

Besar Pelatihan Pertanian Ketindan, Malang, D4 lulusan

Sekolah Tinggi Penyuluhan Pertanian dan S2 Ilmu

Pertanian Universitas Brawijaya. Pernah bertugas di Balai

Informasi Penyuluhan (BIP) Provinsi Jambi, dan di Balai

Besar Pelatihan Binuang, Kalimantan Selatan. Tugas

tambahan lain sebagai Asesor Kompetensi Penyuluhan

Pertanian sejak tahun 2012 dan Pengurus Inti Perhimpunan Penyuluh

Pertanian (PERHIPTANI) Wilayah Jawa Timur sejak tahun 2015. Ahli di

bidang Penyuluhan Pertanian dan Pemberdayaan Masyarakat Pertanian


Aries Boedi Setiawan, ST., MM adalah dosen Teknik

Elektro Universitas Merdeka Malang. S1 Teknik Elektro

Universitas Brawijaya dan S2 Magister Manajemen

Universitas Merdeka Malang. Berbagai penelitian

telah dilakukan dalam bidang Energi Surya

Fotovoltaik.

Muhammad Iqbal Nur Budiyantoputra, S.Ars. Adalah

lulusan S1 Arsitektur di Universitas Merdeka Malang.

Saat ini sedang menempuh studi S2 Prodi Arsitektur

dan sedang melakukan penelitian Tesis Desain

berjudul “Rumah Sakit Darurat Bencana dengan

Struktur Tiup”


Documents

buku draft green house2 - PenerbitSelarasMediaKreasindo.com