Analisis Intensitas Cahaya, Suhu Dan Kelembaban Pada ...

JURNAL ILMIAH MAHASISWA PERTANIAN

E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878

Volume 5, Nomor 1, Februari 2020

www.jim.unsyiah.ac.id/JFP

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, Volume 5, Nomor 1, Februari 2020 541

Analisis Intensitas Cahaya, Suhu Dan Kelembaban Pada Bangunan Rumah Kaca

Menggunakan Arduino Uno Studi Kasus di Fakultas Pertanian

Universitas Syiah Kuala

(Analysis of humidity, air temperatur and solar radiation on greenhouse buildings using

Arduino Uno a case study at the faculty of agriculture at university syiah kuala)

Nadiatul Rifky. S1, Indera Sakti . N1, Ichwana 1*

Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala

*Corresponding author : [email protected]

Abstrak. Rumah kaca 2 Fakultas Pertanian merupakan salah satu bangunan pertanian yang terdapat didalam

lingkungan pertanian dimana bangunan ini terbuat dari kaca yang seluruhnya mengelilingi bagian bangunan,

rumah kaca 2 saat ini tidak memiliki aktifitas yang dilakukan didalamnya. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya

yang mampu menjadikan rumah kaca 2 menjadi bangunan yang produktif penggunaannya. Pengukuran

kelembaban dan radiasi matahari adalah salah satu cara untuk memproduktifitaskan bangunan. Analisis iklim

mikro dan makro berfungsi untuk mengetahui nilai perbedaan iklim yang ada pada rumah kaca 2. Perbedaan iklim

mikro dan makro pada rumah kaca maka akan memberikan informasi terhadap fungsi dan penggunaan rumah kaca

2, Analisis iklim mikro dan makro menggunakan Arduino Uno sangat membantu dalam mendapatkan hasil yang

akurat sehingga dapat digunakan untuk pembudidayaan tumbuhan yang bisa tumbuh pada rumah kaca 2. Penelitian

ini memiliki tujuan untuk menganalisis iklim mikro pada rumah kaca 2 dan perbandingan nilai iklim mikro dan

makro. Penelitian ini menggunakan alat Arduino Uno dengan sensor DHT22 untuk kelembaban dan suhu serta

sensor BH1750 sebagai sensor radiasi matahari, serta untuk iklim makro menggunakan data BMKG sebagai data

pembanding iklim mikro dan makro yang terjadi pada rumah kaca. Data hasil penelitian ini mendapatkan bahwa

alat Arduino Uno memiliki nilai akurasi yang baik. Material bangunan penutup rumah kaca 2 yang seluruhnya

terbuat dari bahan kaca menyebabab kan nilai suhu dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingakan suhu luar dengan

nilai, intensitas cahaya yang tinggi mengakibatkan suhu terperangkap di dalam rumah kaca 2.

Kata kunci :Intensitas cahaya, Suhu, kelembaban, rumah kaca , Arduino.

Abstract. Greenhouse 2 which is located in the Faculty of Agriculture is one of the agricultural buildings in the

agricultural environment which is made of glass, and entirely situated in the building. Recently, there are no

activities carried on in the greenhouse 2. Therefore, it takes effort to turn greenhouse 2 into a productive building.

To ensure the building productivity, measurements of humidity and solar radiation are considered to be a solution.

Micro and macro climate analysis are carried out to determine the value of climate differences that exist in

greenhouses 2. The difference between the micro and macro climate in the greenhouse would provide information

about the function and use of greenhouses 2, Micro and macro climate analysis using Arduino Uno is very helpful

in getting accurate results so that it can be used for the cultivation of plants that possibly grow in greenhouses 2.

This study aims to analyse the micro climate in greenhouse 2 and the comparison of micro and macro climate

values. This research uses Arduino Uno with DHT22 sensor for humidity and temperature and BH1750 sensor for

solar radiation, and for macro climate using BMKG data as comparative data for micro and macro climate that

occurs in greenhouses. The data from this study found that the Arduino Uno tool had a good accuracy. Greenhouse

2 cover building material is made entirely of glass causes the temperature value in the greenhouse is higher than

the outside, and high light intensity resulting in temperature trapped inside the greenhouse 2.

Keywords: Light intensity, Temperature, humidity, greenhouse, Arduino.

http://www.jim.unsyiah.ac.id/JFP


E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




PENDAHULUAN

Rumah Kaca 2 Fakultas Pertanian merupakan salah satu bangunan pertanian yang

terdapat didalam lingkungan pertanian dimana bangunan ini terbuat dari kaca yang seluruhnya

mengelilingi bagian bangunan, Rumah Kaca 2 saat ini tidak memiliki aktifitas yang dilakukan

didalamnya. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya yang mampu menjadikan Rumah Kaca 2

menjadi bangunan yang produktif penggunaannya. Pengukuran kelembaban dan radiasi

matahari adalah salah satu cara untuk memproduktifitaskan bangunan.

Pengamatan iklim mikro pada bangunan greenhouse umumnya meliputi intensitas

cahaya, suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin, serta perpindahan kalor dan

perpindahan massa yang terjadi didalam bangunan (Hariadi, 2007). Hasil penelitian Hasan

(2016) menunjukkan suhu di dalam greenhouse dapat mencapai di atas 30oC yang

menunjukkan bahwa kondisi tersebut tidak memenuhi syarat tumbuh optimal tanaman tomat

cherry. Kondisi suhu di dalam bangunan yang terlalu tinggi tersebut membutuhkan

pengendalian iklim mikro dengan cara pendinginan.

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu

Penelitian akan dilaksanakan di Rumah Kaca 2 Fakultas Pertanian, Program Studi

Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universita Syiah Kuala, Banda Aceh. pada bulan

September 2019 sampai dengan selesai.

Alat dan Bahan

Adapun Alat dan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Alat tulis,

laptop, Humidity meter, LUX meter dan Arduino uno sensor suhu DHT22, sensor BH1750 serta

GPS.

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pengumpulan data

pengukuran kelembaban dan radiasi matahari. Pengukuran dilakukan dalam waktu 7 hari data

tersebut diolah dengan pengolahan Statistik deskriptif.

Metodologi Pelakanaan

Penelitian ini dilakukan dengan menerapkan Metode statistik deskriptif untuk

mengukur kelembaban, suhu dan radiasi matahari. Variabel yang dihitung dalam penelitian

ini adalah kondisi iklim mikro dan makro yaitu radiasi matahari dan suhu,kelembaban

(RH):

1. Perancangan Alat

Merancang alat arduino uno dengan menggunakan sensor DHT22 untuk mengukur

suhu, kelembaban dan sensor BH1750 untuk radiasi matahari.

2. Pengumpulan Data

a. Mengambil data Radiasi matahari menggunakan alat Humindity meter, LUX meter dan

sensor BH1750 Arduino uno.

b. Mengambil data Kelembaban relatif (RH) menggunakan alat Humindity meter, LUX meter

dan sensor suhu DHT22 Arduino uno.

c. Pengambilan data intensiatas cahaya matahari dilakukan pada 1 titik, yaitu tengah.



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




d. Pengambilan data Kelembaban dilakukan pada 9 titik, yaitu dibagian bawah 3, tengah 3 ,

dan atas 3.

Analisa Data

Kalibrasi Alat

Alat yang dikalibrasi yaitu Arduino uno dan untuk pengukuran kelembaban, suhu dan

radiasi matahari. Pengukuran dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

Berdasarkana Data yang didapatkan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam grafik

hubungan sensor BH1750 dan Lux meter. Hasil dari hubungan sensor BH1750 dan lux meter

dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Hubungan Sensor Intensitas Cahaya dan Lux meter

Berdasarkan Gambar 1 hasil regresi linear antara linear antara nilai keluara yang

dihasilkan dari sensor dengan nilai yang dimunculkan pada Lux meter yaitu :

y = 0,746x + 4789 ................................................................................................... (1)

Data hasil pengujian sensor BH1750 terhadap Lux meter dapat dilihat pada tabel 1 . Kalibrasi sensor suhu dan kelembaban DHT22 dengan Thermometer (Chino, India)

Tabel 1.Data Hasil pengujian Sensor BH1750 terhadap Lux Meter

No Sensor

BH1750 (lux)

Lux Meter

(lux)

Hasil Kalibrasi (%)

menggunakan pers(1) Akurasi Relatif (%)

1 25479 25477 23796,334 98,00

2 42513 42510 36503,698 97,00

3 35486 35481 31261,556 95,00

4 22530 22527 21596,38 97,00

5 14269 14261 15433,674 92,00

6 4816 4815 8381,736 99,00

Rata-rata 96,33

Berdasarkan pada data diambil dari berbagai macam tingkat suhu dari mulai kondisi

suhu rendah hingga suhu tertinggi. Data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam grafik

hubungan sensor DHT22 dan Thermometer digital dapat dilihat pada Gambar .

y = 0.746x + 4789

R² = 0.9329

0

10000

20000

30000

40000

50000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




Gambar 2. Hubungan Sensor Suhu DHT22 dan Thermometer Digital


dihasilkan dari sensor dengan nilai yang dimunculkan pada thermometer digital yaitu :

y = 0,9527x + 0,6926 ........................................................................................... (2)

Data hasil pengujian sensor DHT22 terhadap thermometer digital dapat dilihat pada

Tabel 2.

Tabel 2. Data Hasil pengujian Sensor DHT22 terhadap Thermometer digital

No Sensor DHT22

(°C) Thermometer (°C)

Hasil Kalibrasi (%)


1 33,9 32,6 32,99 99,61

2 46,6 45,2 45,09 99,89

3 50,7 49,8 48,99 99,19

4 49,9 49 48,23 99,23

5 46,4 44,2 44,90 99,30

6 39,2 37,8 38,04 99,76

Rata-rata 99,50

Berdasarkan data diambil dari berbagai macam tingkat suhu dari mulai kondisi suhu

rendah hingga suhu tertinggi. Data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam grafik hubungan

sensor DHT22 dan Digital humindity meter dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Hubungan Sensor Kelembaban DHT22 dan Digital Humidity Meter

y = 0,9527x + 0,6926

R² = 0,9876

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

Th

erm

om

eter

Dig

ital

(°C

)

Sensor DHT22 (°C)

y = 1,026x + 0,9344

R² = 0,9776

0

10

20

30

40

50

60

70

0 20 40 60Dig

ital

Hu

mid

ity

Met

er (

%)

Sensor DHT22 (%)



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878





dihasilkan dari sensor dengan nilai yang dimunculkan pada Digital humidity meter yaitu :

y = 1,026x + 0,9344 ....................................................................................... (3)

Data hasil pengujian sensor DHT22 terhadap digital humidity meter dapat dilihat pada

Tabel 3.

Tabel 3. Data Hasil pengujian Sensor DHT22 terhadap Digital Humidity Meter

No Sensor

DHT22 (°C)

Digital

Humidity Meter (%)

Hasil Kalibrasi (%)


1 54 53,6 56,34 97,26

2 31,2 31 32,95 98,05

3 25,7 24,6 27,30 97,30

4 24,9 24,2 26,48 97,72

5 28,4 27,2 30,07 97,13

6 41,6 40,4 43,62 96,78

Rata-rata 97,37

HASIL DAN PEMBAHASAN

Deskripsi Lokasi Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian mengenai pengukuran intensitas cahaya, suhu dan

kelembaban menggunakan Arduino Uno, Penelitian ini dilaksanakan di rumah kaca 2 Fakultas

Pertanian Universitas Syiah Kuala. Secara geografis bangunan rumah kaca 2 terletak di

05ᵒ34.034’ Lintang Utara dan 095ᵒ 22.344’ Bujur Timur. Bangunan Rumah kaca 2 dapat dilihat

pada Gambar 4.

Gambar 4. Bangunan Rumah kaca 2



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




Pengukuran Intensitas Cahaya Menggunakan Sensor type BH1750

Gambar 5. Grafik nilai rata- rata harian intensitas cahaya rumah kaca 2

Pengukuran suhu (ᵒC) dengan mengunakan sensor type DHT22

Gambar 6. Grafik nilai hasil rata-rata suhu harian pada rumah kaca 2

Pengukuran Kelembaban (%) dengan mengunakan sensor type DHT22.

22867

1799417616

20963

245882418226092

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1 2 3 4 5 6 7

Inte

nsi

tas

Cah

aya (

lux)

Hari

46.47

40.5339.87

40.55

44.14

47.0046.38

36

38

40

42

44

46

48

1 2 3 4 5 6 7

Suh

u (

°c)

35.95

43.39 43.38 41.65

35.3031.39 32.96

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

hari 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5 hari 6 hari 7K

elem

bab

an

(%

)



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




Perbandingan nilai suhu (°c) dan kelembaban (%) rata-rata harian

Gambar 7. Grafik perbandingan nilai suhu dan kelembaban rumah kaca 2

Perbandingan Nilai Intensitas Cahaya dalam dan Luar Rumah kaca 2.

Gambar 8. Grafik perbandingan intensitas cahaya dalam dan luar Rumah kaca 2

Iklim makro

Iklim mikro

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1 2 3 4 5 6

Inte

nsi

tas

Cah

aya

(Lu

x)

Hari

Suhu

Kelembaban

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

36

38

40

42

44

46

48

hari 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5 hari 6 hari 7

kel

emb

ab

an

(%)

Su

hu

(°

C)



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




Perbandingan Nilai suhu dalam dan Luar Rumah kaca 2.

Gambar 9. grafik perbandingan nilai suhu dalam dan luar rumah kaca 2

Perbandingan Nilai Kelembaban dalam dan Luar Rumah kaca 2.

Gambar 10. Grafik perbandingan nilai kelembaban luar dan dalam rumah kaca 2

Contour dan Surface Suhu dan Kelembaban Dalam Ruangan Rumah kaca 2

Gambar 11. Plot Kontur Suhu dan Kelembaban Dalam Ruangan Rumah kaca

Iklim mikro

Iklim makro

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 4 5 6 7

Kel

emb

ab

an

(%

)

Hari

Iklim mikro

Iklim makro

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 2 3 4 5 6 7

SU

HU

(°

C)

Hari



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




Gambar 12. Plot Surface Suhu dan Kelembaban Dalam Ruangan Rumah kaca

Contour dan Surface Suhu dan Kelembaban Luar Ruangan

Gambar 13. Plot Kontur Suhu dan Kelembaban Luar Ruangan

Gambar 14. Plot Surface Suhu dan Kelembaban Luar Ruangan



E-ISSN: 2614-6053 P-ISSN: 2615-2878




KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1. Intensitas cahaya, Suhu dan kelembaban luar pada rumah kaca 2 tidak mempengaruhi

intensitas cahaya, suhu dan kelembaban dalam rumah kaca.

2. Material bangunan penutup rumah kaca 2 yang seluruhnya terbuat dari bahan kaca

menyebabab kan nilai suhu dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingakan suhu luar dengan

nilai, intensitas cahaya yang tinggi mengakibatkan suhu terperangkap di dalam rumah kaca

2.

3. Tingkat perbedaan nilai intensitas cahaya, suhu dan kelembaban luar dan dalam rumah kaca

sangat beragam, nilai intensitas luar tertinggi yaitu 10091 lux, lux lebih rendah

dibandingakan dengan nilai tertinggi dalam yaitu 26092 lux, nilai suhu luar tertinggi yaitu

27,6 ° C lebih rendah dibandingkan suhu tertinggi dalam rumah kaca yaitu 46,47° C, nilai

kelembaban luar tertinggi yaitu 43,39 % lebih tinggi dibandingkan nilai tertinggi

kelembaban dalam rumah kaca 2 yaitu 83%.

4. Intensitas cahaya, suhu dan kelembaban tersebut membuktikan bahwa pada rumah kaca 2

tidak cocok untuk ditanami tanaman dikarenakan suhu yang terlalu tinggi yaitu 46,47 °C

tidak cocok untuk tanaman budidaya seperti tanaman tomat ceri.

DAFTAR PUSTAKA

Hariadi, T. K. 2007. Sistem Pengendali Suhu, Kelembaban, dan Cahaya dalam Rumah Kaca.

Jurnal Ilmiah Semesta Teknik, 10 (1):82-93.

Hasan, R. 2016. Analisis Laju Ventilasi Alami di Rumah Kaca Berventilasi Alami yang

Dilengkapi dengan Fog Cooling System. Skripsi. Fakultas Teknologi Industri Pertanian,

Universitas Padjadjaran. Jatinangor.


Analisis Intensitas Cahaya, Suhu Dan Kelembaban Pada ...

Documents

Transcript of Analisis Intensitas Cahaya, Suhu Dan Kelembaban Pada ...