Valve-Rizki Ramadhan

Nama : Rizki Ramadhan Siregar

NPM : 1806233240

Mata Kuliah : Sistem Fluida 03

Pertemuan 1 : 12 November 2020

Pada pertemuan pertama bapak Ahmad Indra menjelaskan tentang pressuredrop yang terjadi pada valve jika dialiri suatu fluida dengan menggunakan aplikasi CFDSOF.Disini Kita diberi tugas untuk mensimulasi pressuredrop yang terjadi pada T valve pada sistem perpipaan dengan fluida udara. Valve atau yang biasa disebut katup adalah sebuah perangkat yang mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran dari suatu fluida dengan membuka, menutup, atau menutup sebagian dari jalan alirannya.

Tipe-tipe valve:

- butterfly valve

- check valve

- gate valve

- globe valve

- ball valve

- needle valve

- diaphragm valve

- check valve

- safety valve

- pressure reducing valve

- trap valve

Fungsi dari valve sendiri antara lain adalah untuk:

1. Membuka atau menutup aliran

2. Mengatur jumlah aliran (Q)

3. Menghindari aliran balik (backflow)

Sebuah valve harus memiliki pressure drop seminim mungkin.

Setelah menyampaikan materi terkait valve, kami diberikan cara melakukan simulasi untuk menghitung nilai pressure drop menggunakan software CFD. CFD atau Computational Fluid Dynamics sendiri merupakan sebuah software yang dapat digunakan untuk mensimulasikan sebuah aliran fluida dengan menggunakan perhitungan analisis numerik.

Setelah diberikan pengetahuan dasar tentang software CFD, kami diberikan tutorial untuk mensimulasikan aluran pada valve yang terbuka penuh. Tujuan dari analisa ini adalah untuk mengetahui presure drop yang terjadi pada valve tersebut. Berikut adlah tahap-tahap yang kami lakukan untuk mensimulasikan aliran pada valve:

CFD tutorial mencari Pressure Drop pada Gate Valve

---

Proses simulasi pada intinya dimulai dengan memasukkan geometri serta properties fluida dan pada akhirnya melihat hasil iterasi pada third party tools yaitu ParaView

1. Pertama, buka aplikasi CFDSOF dan buat case baru.
2. Kemudian masukkan bentuk geometri valve yang telah dibuat dalam format .stl.

3. Cek ukuran geometri apakah sudah sesuai atau belum, ubah skala pada geometri jika ukurannya terlalu besar atau terlalu kecil.

4. Pada bagian base mesh, tentukan boundary condition pada box mesh boundaries.
5. Pada generate mesh, pastikan titik mesh location berada di dalam saluran valve tersebut, karena kita akan menganalisis aliran internal.
6. Kemudian masuk ke geometry mesh dan ubah surface refinement menjadi 3. Fungsinya agar mesh yang dibuat lebih banyak dan hasil simulasi lebih akurat.

7. Klik generate mesh dan pastikan mesh sudah baik.
8. Pada simulation model, pilih turbulance-RANS dan apply model.pilih turbulance model sst-kω.
9. Atur fluid properties.serta atur boundary condition, inlet dengan tipe velocity inlet sebesar 1 m/s, outlet dengan tipe outflow, dan yang lain stationary wall.
10. Pada tab CFD-solve, run dengan 3000 iterasi/perhitungan. Tunggu hingga konvergen dan selesai.Akan tampil grafik residual seperti pada gambar

11. Buka Paraview dan akan terlihat distribusi tekanan dan kecepatan seperti gambar

Pertemuan 2 : 19 November 2020

Pada pertemuan ini, Pak Dai menjelsakan mengenai segitiga kecepatan pada sistem fluida. Segitiga kecepatan merupakan segitiga yang menunjukkan arah vektor kecepatan pada sebuah mesin fluida.

Pada sistem fluida masih teoritis dan masih perlu adanya evaluasi dan validasi, dalam hal ini bisa diselesaikan dengan CFD. Contohnya untuk mendesain turbin air, kita simulasi dengan cfd untuk menentukan sudut sudu. Kita tidak bisa melihat pengaruh segitiga kecepatan hanya dengan teoritis saja karen CFD bisa simulasi secara dinamik atau real time. Selain fungsi visualisasi, kita bisa melihat plotting apakah analisis tepat atau tidak.

Terdapat 3 metode analisa sistem fluida:

1.Eksperimen : metode ini menggunakan sistem sesungguhnya dan hasilnya aktual, namun tidak praktis dan ekonomis.

2.Teori : metode ini memberikan keyakinan kita untuk verifikasi data eksperimen betul atau tidak pada kondisi ideal, namun terdapat error karena terdapat batasan-batasan dan asumsi.

3.Numerik atau CFD: jika secara teori/analitik sulit dilakukan, maka bisa memakai CFD.Tidak memerlukan resources yang banyak, namun masih tidak akurat dan diperlukan iterasi yang sangat banyak agar hasil meyakinkan

Selanjutnya, Pak Dai menjelaskan kelebihan dari openmodelica kita tidak harus bisa coding, cukup dengan pemodelan saja sudah bisa dilakukan simulasi. Pak Dai juga menjelaskan contoh aplikasi sistem fluida pada openmodelica, yaitu empty tank. Simulasi ini menunjukkan perubahan volume tangki 1 dan 2 karena perbedaan ketinggian tangki. Pada hasil simulasi grafik volume pada tangki 1 menunjukkan penurunan, sementara grafik volume tangki 2 menunjukkan kenaikan.

Tugas 2

Setelah selesai kelas, Pak Dai memberikan tugas kepada kami untuk mempelajari Library yang ada pada OpenModelica. Saya mempelajari example-example yang ada di dalam library Modelica. Salah satu example tersebut adalah Controlled Tank

Sistem ini menggambarkan perilaku sistem kendali yang bisa menutup dan membuka valve sesuai dengan keadaan ambient. Terlihat terdapat 2 tank yang dikontrol dan tanki itu berasal dari sebuah sumber(Source) tertentu. Berikut adalah gambaran dari sistem modellingnya.

setelah kemudian di jalankan, maka akan diperoleh hasil plotting sebagai berikut:

Pertemuan 3 : 26 November 2020

Pada Pertemuan kali ini, pak Hariyotejo yang mengisi kuliah. Beliau membahas mengenai pemodelan sistem fluida dengan menggunakan software OpenModelica. Sebelum memulai sesi pemodelan, dibahas terlebih dahulu mengenai definisi dari 'Pemodelan Sistem Fluida' itu sendiri.

Pemodelan adalah sebuah usaha untuk mempelajari sebuah sistem aktual (sebenarnya) melalui sebuah sistem yang di simplifikasi. Sebuah model adalah sebuah sistem yang disederhanakan untuk merepresentasikan kondisi aktualnya.

Simplifikasi diperlukan untuk memudahkan sistem yang kompleks dan belum tentu linier. Serta, pemodelan dapat dilaksanakan dengan skala yang kecil serta biaya yang rendah.

Prinsip dari pemodelan adalah sebuah usaha membuat replika dari kondisi aktual, oleh sebab itu pemodelan tidak akan pernah sama dengan kondisi aktualnya. Tapi dapat diprediksi konsekuensi pada suatu sistem melalui pemodelan.

Pemodelan bisa dibagi menjadi dua bagian yaitu:

Pertama, Model Fisik yaitu pemodelan dalam skala kecil dan biasanya mempunyai output berupa prototype fisik.

Kedua,Model Komputasi memerlukan ilmu dasar untuk menunjang pemodelan.

Dalam pemodelan, menggunakan pendekatan hukum dasar fisika atau disebut law driven model. Ada juga pemodelan yang menggunakan artificial intelligence (AI) yang disebut data driven model, yang berasal dari data-data yang telah dikumpulkan sebelumnya.

TUGAS 3

Pertemuan ketiga kemudian berakhir dengan diberikannya tugas analisis oleh pak Hariyotejo. Berikut adalah ilustrasi soalnya:

Heating System

Three Tank

berikut adalah soal analisanya :

Jawaban :

1. Deskripsi/uraian fisika berdasarkan bagan yang ada

Heating System

Ilustrasi diatas adalah fitur Fluid.Examples.HeatingSystem pada openModelica. Beberapa alat dan mesin sistem fluida terlibat pada sistem tersebut, diantaranya adalah pompa, valve, pembakar, sensor, dan pipa. Sistem ini bertujuan untuk memanaskan fluida melalui sebuah skema sistem fluida dan dipanaskan dengan suatu sistem pemanasan. Namun, di situ juga terdapat keterlibatan dari komponen-komponen controlling system. Komponen tersebut berfungsi untuk memberikan feedback dan menyesuaikannya dengan temperatur fluida yang kita inginkan. Berikut adalah perkiraan flowchart dari system

Soal Three Tank

Tampilan pada ilustrasi diatas muncul setelah kita memilih fitur example ThreeTank. Tiga tangki yang muncul adalah gambaran dimana terjadi pergerakan fluida diantara ketiga tangki tersebut. Terdapat 3 tangki berisi air dimana masing-masing tangki memiliki tinggi 12. Pada tank 1 mempunyai ketinggian awal air sebesar 8, sedangkan pada tank2 dan tank3 mempunyai ketinggian awal air sebesar 3. Setiap tangki terhubung satu sama lain menggunakan 3 buah pipa yang masing-masing menyambung pada port setiap tangki.Sebagai akibatnya, akan terjadi aliran fluida dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Ketinggian fluida dalam tangki juga dapat di-adjust sesuai dengan yang dikehendaki melalui fitur Parameter.

2. Prosedur analisis pemodelan

Heating System

Pada heating system, Prosedur-prosedur yang harus dipenuhi untuk melakukan analisis openModelica adalah tentunya besaran-besaran yang masuk dan keluar pada sistem seperti Tekanan,kecepatan,suhu dari fluida. Besaran-besaran ini dapat diperoleh dari perhitungan baik teoritikal maupun eksperimental dari sistem yang dianalisis. Pada alat pompa misalnya, kita dapat mengetahui tekanan dari output pompa dari deskripsi daya pompa dan kecepatan fluida masuk. Dari perhitungan-perhitungan teoritikal inilah kita bisa mendapatkan data-data yang diperlukan. Untuk data-data seperti suhu fluida diperoleh dari alat ukur suhu yaitu termokopel yang dipasang pada pipa. Hal lain yang harus diperhatikan adalah satuan yang digunakan. Pada alat ukur biasanya tertera satuan yang bukan satuan SI dimana pada perhitungan teoritis kita harus mengonversinya terlebih dahulu.

Three Tank

Simulasi ThreeTank tidak jauh berbeda dengan heating system. Soal ini erat kaitannya dengan tekanan hidrostatis dan hukum-hukum mekanika fluida yang dapat dihitung menggunakan pendekatan teoritis. Selain itu yang harus diperhatikan adalah Losses yang disebabkan oleh Pipa-pipa pada sistem. CFD dapat mempermudah kita untuk mencari losses tersebut berdasarkan parameter-parameter yang ada.Hal ini disebabkan karena CFD memudahkan kita jika ingin mengubah parameter-parameter yang ada serta melihat perubahan output dari perubahan parameter tersebut.

3. Analisa dan interpretasi hasil pemodelan

Heating System

Sebagaimana tergambar di atas simulasi ini merupakan aliran yang berawal dari sebuah tank yang berada di tempat tertinggi dari sistem, kemudian dipompa menuju section selanjutnya, yaitu burner. Pada proses tersebut, sudah terjadi fungsi controlling melalui dua sensor yang sudah dipasang, yakni sensor massa dan sensor suhu. Kemudian aliran fluida tetap mengalir melalui pipa yang dapat ditentukan aspek-aspeknya dengan Parameter.

Berikutnya, fluida masuk melalui valve (katup) yang dapat dibuka-tutup. Fluida terus mengalir untuk kemudian didinginkan dengan radiator yang memanfaatkan temperatur ambien. Suhu yang dihasilkan juga harus melalui sensor yang ada untuk mengontrol suhu yang diinginkan. Proses yang terjadi ini memungkinkan proses Heating System dapat memenuhi temperatur fluida yang diinginkan.

Ketika model dijalankan, Hasil tidak dapat ditampilkan karena terjadi error pada codingan.

Three Tank

Ketinggian paling tinggi terdapat pada tank1 dimana ketinggian awal air sebesar 8. Karena sifat fluida yang selalu mengisi ruang, air pada tank1 akan mengalir ke tank2 dan ke tank3. Ketinggian air pada tank2 akan menurun juga karena mengisi tank3, namun akan naik Kembali terisi air dari tank1 sampai terjadi kesetimbangan volume pada sistem tersebut. Interpretasi Hasil dari percobaan adalah berupa grafik kecepatan yang menurun dari tanki yang memiliki ketinggian yang lebih tinggi karena ketika kemudian tangki yang rendah terisi dan mencapai head level yang sama, maka fluida tersebut akan diam dan tidak memiliki kecepatan pada ketiga tangki

4.Catatan konsep hukum utama fisika yang diimplementasikan dalam pemodelan

Heating System Terdapat cukup banyak konsep pada heating system pada ilustrasi diatas. Beberapa diantaranya adalah konsep Pompa sentrifugal,Pressure Drop,serta Perpindahan padas secara konveksi

1.Head Pompa

Pada rumus diatas dapat disimpulkan bahwa Tekanan yang dihasilkan oleh pompa bergantung pada tekanan awal serta kecepatan awal fluida yang masuk pada pompa. Selain itu, Daya dari pompa juga akan berpengaruh terhadap kenaikan energi dari fluida tersebut.

2.Pressure Drop

Mayor Losses

Pada mayor losses, fluida berkurang tekanannya disebabkan oleh gesekan fluida dengan dinding pipa sepanjang L. Besaran yang berpengaruh terhadap besarnya mayor losses adalah Re serta f(faktor gesekan) pada fluida yang mengalir

Mayor Losses

Pada minor losses, fluida berkurang tekanannya disebabkan oleh fitting/belokan yang ada pada sistem perpipaan. Untuk mengurangi minor losses bisa dengan meminimalisir banyaknya fitting pada sistem perpipaan atau dengan memilih bahan fitting yang memiliki koefisien gesekan yang rendah

3.Konveksi

Konveksi terjadi pada burner yang berfungsi untuk menaikkan suhu dari fluida. Konveksi sangat bergantung pada h(koefisien perpindahan kalor konveksi). Selain itu, Perpindahan panas secara konveksi dipengaruhi oleh Re (Reynolds Number) dari fluida perantara panas. Semakin besar Re fluida ,maka akan semakin cepat juga kalor yang berpindah persatuan waktu (Heat Rate).

Three Tank

Pada Kasus untuk three tank, konsep yang dapat membuktikan bahwa Energi pada fluida bergantung pada Tekanan,Kecepatan serta Head nya adalah Hukum Bernoulli

Pada hukum bernoulli diatas, dapat disimpulkan bahwa ketika tangki yang memiliki tekanan serta kecepatan awal yang sama namun memiliki head level yang berbeda, maka yang memiliki energi paling tinggi adalah tangki dengan ketinggian yang paling tinggi. Oleh karena itulah fluida mengalir dari tangki yang tinggi ke tangki yang lebih rendah. Ketika kemudian pada suatu waktu head level dari ketiga tangki itu sama , maka fluida akan diam dengan tekanan tertentu.

5.Berikan hasil-hasil simulasi parameter untuk mendukung kesimpulan yang diperoleh

HbFlow Tangki

Level Tangki

Hasil di atas adalah tampilan hasil untuk parameter ketinggian fluida pada tangki (penampungan), dimana level Tank1 dan Tank2 adalah 3,6667 meter dan Tank3 sebesar 6.6667 meter

Pertemuan 4 : 3 Desember 2020

Pada pertemuan kali ini,Kami diajarkan oleh pak Haryo untuk membuat sebuah sistem fluida yaitu berupa 2 tangki yang dihubungkan oleh valve serta memasukkan parameter-parameter yang kita inginkan. Pada akhir sesi kelas, pak Haryo memberikan kepada kami tugas yaitu menganalisa sebuah model Combined Cycle Power Plant yang ada di dalam Library ThermoSysPro 3.2 seperti berikut:

Soal tugas 4 :

Jawaban tugas 4:

1. Bagaimanakah analisa termodinamika (konservasi massa dan energi) pada sistem tersebut, buat skematik analisisnya.

Dalam sistem di atas, model digunakan untuk mesimulasikan beban reduksi langkah power generator dari 100% menjadi 50% dalam jangka waktu 2500 detik. Secara sederhana, berikut adalah process flow diagram dari sebuah Combined Cycle Power Plant:

Cara Kerja:

1. Gas Turbin membakar bahan bakar

• Gas Turbine memampatkan udara dan mencampurkan dengan bahan bakar yang dipanaskan hingga suhu sangat tinggi. Lalu campuran bahan bakar bergerak melewati bilah-bilah turbin gas yang menyebabkan turbin berputar.

• Gas Turbine yang berputar dengan cepat menggerakkan generator yang mengubah sebagian energi kinetik tersebut menjadi energi listrik

2. Heat Recovery Steam Generator menangkap gas buangan

• HRSG menangkap gas buangan dari Gas Turbine yang jika tidak dipasang, dapat keluar melalui saluran pembuangan

• HRSG membuat steam dari buangan panas Gas Turbine dan mengantarkannya ke Steam Turbine

3. Steam Turbine mengantarkan listrik tambahan

• Aliran steam ini kemudian melewati Steam Turbine, sehingga membuat Steam Turbine berputar dan menggerakkan generator drive shaft. Generator drive shaft ini kemudian mengubah sisa energi buangan dari Gas Turbine menjadi listrik.

Di bagian Gas Turbine kita mengaplikasikan siklus braytone dan pada Steam turbine kita mengaplikasikan siklus rankine.

Siklus Rankine

Siklus Bryton

2.Terdapat 2 bagian utama yang terdiri dari masing-masing komponen, yaitu bagian Steam Generator (HRSG) dan Gas Turbine

Bagian 1: HRSG (Steam generator)

Condenser: Untuk mengkondensasikan uap hasil pembuangan ekstraksi turbin menjadi titik-titik air (air kondensat)

Drum: Tempat penampungan air panas dan tempat terbentuknya uap

Generator: Pembangkit listrik dengan mengubah energi mekanik menjadi energi listrik

Superheater Heat Exchanger: untuk memanaskan uap jenuh yang keluar dari steam drum, dengan memanfaatkan gas panas hasil pembakaran

Evaporator Heat Exchanger

Economiser Heat Exchanger

Pipe

Pump: untuk menggerakan fluida dengan menaikkan tekanan pada fluida

Steam Turbine: Stodola Turbine: mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik dan selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin

Control Valve: Mengontrol laju aliran fluida

Water Mixer

Water Mixer

Water Splitter

Water Splitter

Bagian 2: Gas Turbine

Rangkaian Gas Turbine

Compressor

Gas Turbine: untuk mengubah energi dari tekanan pada suatu fluida menjadi energi kinetik yang nantinya digunakan untuk memutar generator.

Combustion Chamber: Ruang pembakaran/bertemunya bahan bakar dan udara untuk menghasilkan energi panas

Combustion Chamber

Combustion Chamber

3. Medium fluida kerja apa saja yang terjadi dalam proses siklus tersebut, dan bagaimanakah proses analisis perhitungan dalam pemodelan.

Medium fluida kerja yang terjadi dalam siklus tersebut adalah Turbin Gas,Turbin Uap,Kompressor dan pompa. dimana turbin gas dan turbin uap menghasilkan kerja dan pompa serta kompresor membutuhkan kerja. kerja atau energi yang dihasilkan turbin jauh lebih besar dibandingkan kompresor atau pompa.

Proses analisis dan perhitungan energinya menggunakan konservasi massa dan energi. perhitunganya dilakukan oleh modelica dengan sistem dan parameter yang sudah diinput. kebanyakan proses terjadi adiabatic dimana tidak ada kalor yang keluar ataupun masuk dari sistem dan lingkungan.

4. Jelaskan flow line (jalur koneksi) masing-masing yang diberi warna hitam, merah, dan biru sesuai dengan interkoneksi yang diberikan dalam diagram tersebut.

1. Jalur hitam : jalur aliran gas pada sistem, contohnya turbin ke kompressor.

2. jalur merah : jalur aliran udara bertemperatur tinggi. buangan dari gas turbin dan HRSG

3. Jalur biru : jalur aliran udara bertemperatur rendah. udara yang masuk ke kondenser

Pertemuan 5 : 10 Desember 2020

Pada pertemuan kali ini, Pak Hariyo membahas kembali mengenai pemodelan sistem fluida. Salah satu pemodelan sistem yang dianalisa adalah model kompresor yang terdapat di dalam library ThermoSysPro.

Kemudian kami diminta untuk melakukan remodelling dari kompresor. Pertama kita harus mengidentifikasi komponen-komponen yang terdapat pada model kompresor. Pada model kompresor, terdapat kompresor, pipa, dan sumber kondisi batas, dan pembuangan (sink).

Pada komponen-komponen pada model kompresor, terdapat parameter-parameter yang dapat diubah. Seperti contoh pada komponen kompresor, terdapat parameter Compression Factor, Isentropic Efficiency, dan Power Losses due to hydrodynamic friction.

setelah itu kami melakukan remodelling dari contoh sistem kompresor tersebut.

Kemudian pak Hariyo memberikan kami Tugas Besar untuk diselesaikan

Pertemuan 6 : 17 Desember 2020

Pada hari ini merupakan Kuliah tamu yang di isi oleh CEO PT.Indopower International beliau bernama Dr.Ir Harum Al Rosyid.Berikut ialah presentasi yang di sampaikan oleh Bapak Dr.Ir Harum Al rosyid,MM,MT. Turbin berkembang pada tahun 1900 pada tahun 1950 sudah ada 224 turbin gas yang mulai beroperasi dengan kapasitas sebesar 27000 Kw,Pada saat ini kapasitas gas turbin sebesar 300000 Kw .Pengaplikasian gas turbin biasanya di gunakan di pembangkit listrik.Gas turbin dari beberapa konfigurasi yaitu:

-Turbo jet

-Turbo Prop

-Turbo Shaft

-High-bypass

-Low bypass Gas turbine di bagi dua tipe : -Heavy duty ,Aeroderivate (efisiensi cukup tinggi karena partnya ringan dan compact)

Dasar untuk memilih turbin untuk power plant bukan hanya melihat efisiensi tetapi juga melihat parameter heat rate Combined cycle ialah gabungan antara gas turbin dan turbin uap,untuk memasang combine cycle turbin kita harus melihat performa turbin yang dipasang dinegara asalnya apakah efektif atau tidak dalam arti lain melihat operating cycle dari combine cycle.Tujuan dari combine cycle ialah untuk memanfaatkan panas yang dihasilkan dari gas turbine agar enegri keluaran dari gas turbin dapat digunakan oleh steam turbin.

Tugas Besar: Analisis Densitas dan Kecepatan fluida nutrien pada sistem Hidroponik DFT (Deep Flow Technique)

Latar Belakang

Pada saat pandemi, minat akan menanam-tanaman menjadi meningkat. Namun banyak keluarga yang tidak memiliki cukup lahan untuk menanam. Hidroponik adalah salah satu solusi untuk menanam pada lahan yang sempit. Diperlukan analisis dari sistem perpipaan karena tanaman butuh tekanan atau kecepatan fluida tertentu untuk mengaplikasikan sistem hidroponik tersebut.

Tujuan

• Mengetahui Densitas dan kecepatan fluida nutrien pada pipa hidroponik sesuai dengan kebutuhan tanaman
• Menganalisis pengaruh densitas dan kecepatan fluida nutrien pada pertumbuhan tanaman.

Metodologi

Dalam pengerjaan tugas besar ini, saya akan memulai dengan membuat model sistem perpipaan hidroponik mulai dari Pompa, sensor densitas serta alur pergantian air untuk kebutuhan tanaman. Permodelan dilakukan menggunakan OpenModelica dengan menerapkan parameter-parameter tertentu.Berikut adalah flowchart dari metodologi:

Flowchart Metodologi Pelaksanaan Tugas Besar

Teori Dasar

• Hidroponik

Hidroponik adalah salah satu metode dalam budidaya menanam dengan memanfaatkan air tanpa menggunakan media tanah dengan menekankan pada pemenuhan kebutuhan hara nutrisi bagi tanaman. Kebutuhan air pada hidroponik lebih sedikit daripada kebutuhan air pada budidaya dengan tanah. Hidroponik menggunakan air yang lebih efisien, jadi cocok diterapkan pada daerah yang memiliki pasokan air yang terbatas.

Teknik Menanam Hidroponik

• Keuntungan menanam Hidroponik

1. Kualitas lebih baik

Beberapa orang mengklaim bahwa sayuran yang ditanam dengan metode hidroponik memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan sayuran yang ditanam dengan metode konvensional. Alasannya karena sayuran hidroponik lebih segar dan bebas pestisida serta bahan kimia.

2. Bebas pestisida

Tanaman hidroponik memakai media tanam cairan serta tidak membutuhkan tanah. Cara dan tempat penanamannya dijaga, sehingga tidak memerlukan penggunaan pestisida untuk melindunginya dari serangan hama serangga. Karena itu, sayuran hidroponik bisa dibilang termasuk tanaman organik yang tentunya sehat, seperti dilansir dari CNN Indonesia.

3. Bisa ditanam di mana saja

Anda bisa menempatkan tanaman hidroponik di mana saja di sekitar rumah Anda atau cukup menggantungnya di tembok. Hal ini membuat metode bertanam dengan hidroponik menjadi tren urban farming atau berkebun modern di sekitar area perkotaan.

4. Nutrisi dan lingkungan tempat tumbuh bisa dikontrol

Kelebihan selanjutnya adalah nutrisi dan lingkungan tempat tumbuh tanaman hidroponik bisa dikontrol. Ini karena konsentrasi nutrisi yang dibutuhkan tanaman dapat dengan mudah dilarutkan dalam air. Nutrisi juga dapat langsung diserap oleh tanaman dengan lebih efektif dan efisien.

5. Lebih sedikit memerlukan air

Meskipun memakai media tanam air, sistem hidroponik memerlukan air dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan tanaman dengan media tanah. Tanaman pun tidak perlu sering disiram seperti halnya tanaman yang ditanam dengan metode konvensional.

6. Lebih cepat dipanen

Kelebihan selanjutnya adalah lebih cepat dipanen. Ini dikarenakan nutrisi langsung bisa diserap oleh tanaman dan tidak ada yang terbuang percuma. Sayuran bisa tumbuh lebih cepat karena lebih banyak oksigen tersedia di daerah akar.

• Cara Kerja & Bagian-bagian Hidroponik DFT

Pada hakikatnya, Hidroponik memiliki banyak cabang untuk teknik menanamnya. Macam-macam teknik hidroponik diantaranya : Wick, Nutrient Film Technique, Fertigasi, EEB & Flow, Nutrient Film Technique, Water Culture, Aeroponik.

Macam jenis metode menanam Hidroponik

Namun pada kesempatan kali ini, kita akan membahas Hidroponik DFT (Deep Flow Technique).Prinsip yang diterapkan dalam hidroponik DFT yaitu mensirkulasikan larutan nutrisi dalam aliran sistem tertutup. Dalam hidroponik DFT ada dua bagian yaitu sebagai berikut.

1.Bagian media tanam : Pada bagian media tanam dapat menggunakan pipa paralon atau talang air yang diberi lubang pada bagian atas serta ditempatkan netpot pada lubang tersebut. Tanaman diletakan pada netpot yang telah diberi media tanam sehingga tanaman dapat berdiri dengan tegak.

2.Bagian tandon nutrisi: Bagian tandon nutrisi merupakan wadah yang cukup besar sehingga dapat menampung seluruh nutrisi. Untuk mengalirkan nutrisi dari tandon nutrisi ke bagian media tanam digunakan pompa listrik yang disalurkan menggunakan pipa pipa kecil pada salah satu ujung paralon media tanam.

Pada ujung yang lain diberikan lubang dengan ketinggian kurang lebih sekitar 4 - 5 cm dari dasar paralon sehingga nantinya dapat membuat genangan larutan nutrisi yang akan merendam sebagian media tanam dan akar tanaman. Pipa pembuangan disalurkan kembali menuju tandon nutrisi sehingga dapat membentuk aliran nutris tertutup.

Untuk menghemat energi listrik dapat ditempatkan timer yang diset menyala pada pagi hari serta akan mati pada sore hari. Agar tanaman mendapatkan oksigen yang cukup tanaman diposisikan setengah dari akar terendam nutrisi sedangkan bagian yang lain akan berada di atas sehingga dapat memungkinkan tanaman menyerap oksigen lebih optimal. Bila anda ingin oksigen dalam nutrisi lebih banyak lagi dapat ditempatkan aerator pada penampungan nutrisi.

Bagian-bagian Hidroponik DFT beserta fungsinya

Pemodelan Sistem Hidroponik

Dari teori dasar yang telah kita ketahui, kita dapat menyusun permodelan dari sistem fluida Hidroponik DFT ini. Dari bagian-bagian utama dari Hidroponik DFT kita dapat memodelkannya menjadi suatu alat fluida yang dapat berfungsi sesuai dengan kebutuhan. Pada bagian media tanam dan tandon nutrisi, kita dapat memodelkannya menjadi sebuah tanki dimana memiliki kecepatan yang relatif rendah bila dibandingkan dengan pipa inlet dan outlet flow. Untuk alat fluida yang lain adalah Pompa dimana yang akan kita fungsikan untuk menaikkan tekanan nutrien sehingga dapat terangkat dari tandon nutrien ke tandon media tanam. Selain itu di set timer yang dapat mengatur buka tutup keran nutrien sehingga dapat berfungsi hanya pada pagi hingga sore hari.

berikut adalah Permodelan nya secara sederhana :

Pembahasan Sementara

Untuk Pemodelan yang saya buat di OpenModelica, Komponen sudah cukup sesuai dengan sistem hidroponik asli, namun setelah di masukkan parameter-parameternya, masih terdapat kesalahan dalam codingan sehingga membuat codingan tidak bisa dirunning, Untuk mengatasi hal tersebut. Saya berinisiatif untuk mencoba mengadaptasi dari Jurnal serta example yang sudah tersedia di OpenModelica itu sendiri.

Pembahasan Sementara

Untuk Pemodelan yang saya buat di OpenModelica, Komponen sudah cukup sesuai dengan sistem hidroponik asli, namun setelah di masukkan parameter-parameternya, masih terdapat kesalahan dalam codingan sehingga membuat codingan tidak bisa dirunning, Untuk mengatasi hal tersebut. Saya berinisiatif untuk mencoba mengadaptasi dari Jurnal serta example yang sudah tersedia di OpenModelica itu sendiri.

Penjelasan Mengenai Pneumatic dan Hidrolik

Pembelajaran mengenai pneumatik dan hidrolik dilakukan setelah kami melakukan tinjauan mengenai hasil tugas besar kami masing-masing. Pada pertemuan sebelumnya, tanggal 7 Januari 2021, kami diminta untuk mempelajari secara umum mengenai penumatik dan hidrolik.Pak Dai memberikan dua referensi sebagai patokan kami untuk mempelajari hal baru ini, yakni satu buah jurnal “Simulating a Simple Pneumatics Network Using the Modelica Fluid Library” dan sebuah buku elektronik mengenai pneumatik dan hidrolik itu sendiri.

Melalui laman ini saya akan memaparkan apa yang saya dapat dari proses pembelajaran tersebut.

Sistem Pneumatik

Menurut pengutaraan dari referensi terkait, sistem pneumatik dapat dilakukan pemodelannya dengan OpenModelica, dan tercantum pula pada jurnal tentang bagaimana pemodelan tersebut.

Hanya saja, saya dan rekan-rekan mungkin mengalami kendala karena referensi menyatakan bahwa sistem pneumatik ditemukan dengan Bahasa Jerman. Selain itu, kami juga menemukan hambatan lain, yaitu pada perangkat lunak OpenModelica yang kini kami miliki belum tersedia library PneuBib, maka kami harus mencarinya dahulu melalui referensi lain.

Kemudian, setelah kami mendapatkan fitur tersebut, saya mencoba melakukan pemodelan. Pemodelan itu sendiri me-refer kepada jurnal terkait. Jurnal tersebut memperlihatkan pemodelan sebagai berikut.

Gambar di atas merupakan simulasi pneumatik sederhana, sehingga saya dapat melakukan simulasi yang sama pada aplikasi OpenModelica.

Kali ini, fitur yang saya gunakan disesuaikan pada komponen-komponen sistem pneumatik yang terlibat di gambar tersebut. Komponen-komponen tersebut diantaranya sine (frekuensi=1 Hz), const (k=0.05), MassFlow, pipa TeeBranch, dan SourcePressure.