Jumat, 08 Januari 2016

PEMAHAMAN EVAPORATING COOLING (KANDANG CLOSE HOUSE )



Evaporating Cooling Sistem merupakan salah satu bagian dari sistim ventilasi yang bertujuan untuk mendukung sistim pendingin.


Ada tiga jenis Evaporating cooling sitem yang dipakai pada kandang tertutup, yaitu :
·         Fogging nozzles
·         Fogging pads
·         Recirculation systems


Ketiga sistem tersebut sama-sama baiknya apabila diinstal, didisain dan dioperasikan dengan benar.
Sistim evaporating cooling yang dipakai di Breeding Farm Wonokoyo Group umumnya menggunakan Recirculation systems.

Bagaimana kerja evaporating cooling :
a.       Energi panas dibutuhkan untuk penguapan air
b.   Air diudara menyerap panas udara dan membentuk uap air. Air sebanyak 3,8 liter (1 galon) sanggup memindahkan panas sebanyak 8,700 Btu.
Untuk menurunkan suhu 10C pada kecepatan angin 1 m/s dibutuhkan air sebanyak 1 liter/jam.
c.       Setelah energi panas dipindahkan ke air, maka suhu udara akan menurun.



Pada keadaan udara kering, maka uap air yang dapat diikat oleh udara akan semakin banyak sehingga akan menaikkan potensi pendinginan.

Ingat, yang mendinginkan udara adalah uap air (bukan air).

Sebaliknya pada keadaan udara lembab, maka air yang dapat diikat oleh udara akan semakin sedikit sehingga akan menurunkan potensi pendinginan.

Dari konsep tersebut di atas dapat disadari bahwa setiap penurunan suhu terbaca akibat operasional evaporating cooling akan meningkatkan kelembaban.
Telah dibahas pada Bab II, bahwa Setiap penurunan suhu 10C dengan menggunakan evaporating cooling sistem akan meningkatkan 5% kelembaban. 

Memperhatikan efisiensi saturasi sebagaimana tersebut pada diagram di bawah ini :



Maka kita dapat mengetahui bahwa :
1). Efisiensi saturasi akan menurun (berarti efek pendinginan juga turun) seiring dengan peningkatan kecepatan angin melalui pad.
2). Efisiensi saturasi akan meningkat (berarti efek pendinginan juga meningkat) seiring dengan penurunan kecepatan angin melalui pad.
3). Efek saturasi akan meningkat jika pad lebih tebal dibandingkan dengan pad yang lebih tipis.

Jadi evaporating cooling akan bekerja lebih efektif bila :
1). Pad lebih tebal
2). Kecepatan angin yang melalui pad lebih rendah
3). Kelembaban luar lebih rendah





Diambil dari tulisa bpk : Muhammad Misbachul Munir, S.Pt.,MM di http://pengetahuanayampraktis.blogspot.co.id/2015/05/bagaimana-mengoperasikan-kandang-close.html

IN-LET, OUT-LET DAN STATIC PRESSURE ( CLOSED HOUSE )


In-let merupakan tempat masuknya angin sedangkan out-let merupakan tempat keluarnya angin. Jika luas in-let dikurangi akan menaikkan kecepatan angin dan meningkatkan static pressure.  


Sebaliknya jika luas in-let di perluas akan menurunkan kecepatan angin dan sekaligus menurunkan static pressure.

Apa yang dimaksud Static pressure ?
Static pressure adalah besaran (water colum dalam inchi atau pascal) yang menyatakan sebarapa berat exhouse fan bekerja.
-          Rendahnya static pressure berarti kipas akan bekerja lebih ringan
-          Tingginya static pressure berarti kipas akan bekerja lebih berat.


Static pressure juga berhubungan dengan kecepatan angin, semakin tinggi kecepatan angin dalam kandang semakin tinggi pula static pressure-nya dan sebalinya semakin rendah kecepatan angin semakin rendah pula static pressure-nya.



Semakin tinggi kecepatan angin, maka semakin tinggi static pressure dan lebih lanjut akan menambah berat kerja kipas.  Kerja kipas yang berat berimplikasi pada meningkatnya konsumsi daya listrik :


Jika volume udara yang melalui in-let tidak sama dengan out-let, maka akan menimbulkan masalah :
1). In-let < Out-let : Kecepatan angin melalui in-let dan pad akan lebih cepat dan static pressure akan tinggi, akibatnya kerja kipas semakin berat dan efisiensi saturasi pad akan menurun.  Jika efisiensi saturasi menurun maka whind chilld efect yang ingin dicapai semakin kecil.
2). In-let > Out-let : Kecepatan angin melalui in-let dan pad akan rendah dan static pressure akan rendah, akibatnya kerja kipas semakin ringan dan efisiensi saturasi pad akan meningkat.  Jika efisiensi saturasi meningkat, maka penurunan suhu dengan menggunakan cooling pada akan mudah di capai.
Tetapi akan terjadi efek botol, dimana angin akan mengalami turbulen di daerah belakang (daerah sebelum kipas).  Hal ini menimbulkan banyak kerugian :1). Daerah belakang akan lebih lembab, 2). Gas beracun daerah belakang lebih besar, 3). Suhu daerah belakang semakin tinggi.

Bagaimana menghitung luas pad dan in-let agar tidak menimbulkan masalah dalam operasional clouse house :

Sebagai contoh :
o   Lebar kandang                                                =   14    meter
o   Tinggi rata-rata penampang kandang              =     2,5 meter
o   Panjang kandang                                             = 120    meter
o   Jadi volume kandang adalah = 4.200 m3

o   Jumlah kipas yang digunakan                         =     7    buah
o   Kecepatan angin yang tercipta                        =     2,5    m/s (9.000 m/jam)
o   Jadi kapasitas total kipas adalah
2,5 m/s x 2,5 m x 12 m x 3.600                       = 270.000 m3/jam
o   Jadi kapasitas kipas 7 kipas  adalah    = 270.000 m3/jam     

Hitung luas pad :

1).  Tentukan kecepatan angin dan static pressure yang ingin dicapai di daerah pad :

Jika kecepatan angin melalui pad disamakan dengan kecepatan angin dalam kandang yaitu 2,5 m/s,      maka static pressure yang melalui pad adalah >17,5 Pa (kecepatan angin pad kanan dan pad kiri) 
dan yang bekerja dalam kandang adalah 11,5 Pa dengan efisiensi saturasi mencapai 82%.
Sehingga total static pressure in-let = >17,5 Pa + 11,5 Pa = >29 Pa



Karena total pressure di in-let sangat besar, maka kecepatan angin yang melalui pad sebaiknya di turunkan menjadi 1,63 m/s, dengan harapan total static pressure in-let menjadi 26 Pa.

Karena kecepatan angin in-let diturunkan menjadi 1,63 m/s maka efisiensi saturasi meningkat menjadi 86%.

Selanjutnya kita putuskan untuk menggunakan kecepatan angin yang melalui pad adalah 1,63 m/s saja agar static pressure turun dan efisiensi saturasi meningkat.

Hitungan luas pad menjadi :
Luas pad = 270.000 m3/jam : (1,63 m/s x 3.600) = 46,01 m2

Hitung luas in-let :

Hitungan luas pad menjadi :
Luas pad = 270.000 m3/jam : 9.000 m/jam = 30,00 m2


Diambil dari tulisa bpk : Muhammad Misbachul Munir, S.Pt.,MM di http://pengetahuanayampraktis.blogspot.co.id/2015/05/bagaimana-mengoperasikan-kandang-close.html



PEMAHAMAN KECEPATAN ANGIN TERHADAP WIND CHILL EFFECT DAN EXCHANGE RATE(pada kandang close house )


Sebelum membahas kebutuhan kipas, ada baiknya kita lompat kepada pemahaman kecepatan angin terkait dengan Wind Chill Effect dan Exchange Rate.

A.     Wind Chill Effect

Setiap pergerakan angin pada kelembaban tertentu akan memberikan perbedaan antara suhu efektif yang dirasakan ayam dan suhu terbaca.  Sebagai contoh, “Jika pada siang hari terik matahari begitu menyengat, ada dua orang berdiri dilapangan dimana seorang (“A”) mendapat hembusan angin dengan kecepatan 2m/s dan yang seorang lagi (“B” ) tidak mendapatkan hembusan angin, maka si “A” akan merasa lebih sejuk dibandingkan si “B” meskipun termometer menunjukkan suhu yang sama.   Keadaan lebih sejuk yang dialami oleh “A” ini disebut dengan wind chill effect.

Wind Chill effect secara sederhana dapat disampaikan sebagai berikut :


Dengan memperhatikan tabel tersebut, kita tinggal mengurangi suhu terbaca dengan konstanta yang berada pada tabel tersebut di atas.

Jadi pergerakan udara dengan kecepatan tertentu akan membantu membebaskan beban panas tubuh ayam, lihat ilustrasi di bawah ini :


Kecepatan angin ternyata akan memberikan efek yang berbeda pada kelembaban yang berbeda  (Management Guide Cobb 1985).  Merujuk pada management guide tersebut kita dapat menentukan suhu efektif dari variable suhu, kelembaban dan kecepatan angin dengan menggunakan persamaan regresi sebagai berikut :

Suhu Efektif = (4,2059-0,0818) + ((0,72089-0,02468)*T0C + ((0,082386-0,006013)*RH%) + 
                        ((-3,8936-0,1359)*V m/s ))

Dengan demikian dapat dimengerti, bahwa jika berhadapan dengan suhu maka kita harus berfikir wind chill effect.

B.     Exchange Rate
Exchang rate adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk memindahkan seluruh volume udara dalam sekali pindah. 
Berikut adalah ilustrasi perpindahan udara dalam bentuk gas buang  (balok warna merah transparan) dari sejumlah udara dalam balok warna kuning : 


Perpindahan udara paling cepat terjadi pada kecepatan angin yang lebih tinggi, dengan syarat volume udara yang dipindah adalah sama.

Secara matematis Exchange rate = Volume Ruangan : Jumlah Suplay Udara


Misalnya :
Clouse house dengan ukuran :
-          Lebar 14 meter
-          Tinggi 2,5 meter
-          Panjang 120 meter
-          Kecepatan angin rata-rata hasil observasi 2,5 m/s



Exchange ratenya adalah :
         Suplay udara   = 2,5 meter x 14 meter x 2,5 m/s =  87,5 m3/s,
Jika diubah menjadi per-jam, maka perhitungannya adalah : 85,7 m3/s  x 3.600 s = 308.520 m3/jam
         Volume kandang = 2,5 meter x 14 meter x 120 meter = 4.200 m3
         Exchange rate       = 4.200 m3 / 308.520 m3/jam =  0,0136134 jam
= 49 detik

Perhitungan Exchange Rate sangat terkait dengan perpindahan gas buang dalam kandang dan kecepatan masuknya suplay udara segar ke dalam kandang. 
Jadi jika berhadapan dengan semua gas buang dalam kandang clouse dan atau suplay oksigen, maka kita harus berfikirexchange rate.

BEBAN KANDANG DAN KEBUTUHAN UDARA MINIMUM KANDANG TERTUTUP ( Close house )

BEBAN KANDANG DAN KEBUTUHAN UDARA MINIMUM KANDANG TERTUTUP

Setelah memahami lingkungan ayam pada kandang tertutup dan konsep ventilasi serta cooling sistem-nya, maka kita akan melangkah maju ke hal berikutnya.

Apa itu beban kandang dalam kaitannya dengan kebutuhan udara segar?.  Beban kandang yang dimaksud dalam hal ini adalah total udara minimum yang dibutuhkan untuk mensuport sejumlah berat total ayam yang ditanggung oleh kandang bersangkutan.

Untuk memahami hal tersbut, sebaiknya kita mulai latihan dengan menghitung kebutuhan udara minimum untuk beban maksimum.  Jadi kita ambil jumlah ayam terbanyak dengan bobot badan tertinggi untuk standart bobot badan strain terkait.

Sebagai contoh :
        Strain Flex
        Jumlah ayam total betina dan jantan  7.700 + 770 = 8.470 ekor
        Bobot badan rata-rata  2,49 Kg/ekor
Maka total bobot badan yang ditanggung oleh kandang tersebut adalah : 21.090,3 Kg

Selanjutnya, berapa kebutuhan udara segar minimum?. Kebutuhan udara segar minimum untuk kandang clouse selalu terkait dengan dua hal : 1). Beban kandang, dan  2). Kebutuhan udara minimum per-KgBB Per-Jam.
Kebutuhan udara minimum bergantung pada strain bersangkutan, misalnya :
        Hubbard Flex = 8m3/Kg/jam
        Cobb               = 6m3/Kg/jam
        ISA Brown     = 4m3/Kg/jam

Apabila kita ingin mengetahui berapa kebutuhan udara minimum dari ayam tersebut di atas.  Maka perhitungannya adalah :

-          8 m3/KgBw/Jam x 21.090,3 KgBw = 168.722,4 m3/Jam,  atau      
-          4,709 ft3/KgBw/menit x 21.090,3 = 99.314,22 ft3/menit (CFM)

Jadi kebutuhan udara segar minimum kandang bersangkutan adalah :
168.722,4 m3/Jam  atau 99.314,22 CFM.




SUPLAY UDARA SESUAI KEBUTUHAN BEBAN KANDANG

Jika kita telah memahami kebutuhan udara minimum sesuai beban kandang yang ditanggung, maka kita dapat melajutkan pelajaran berikutnya.  Yaitu menghitung suplay udara yang diperlukan. 
Dalam hal ini pembahasan tetap pada posisi kebutuhan udara minimum pada beban kandang maksimum. 
Langkah-langkahnya adalah :

1.      Pertama :
 Perhatikan luas penampang kandang (lebar x tinggi rata-rata kandang). 
         Misalnya : lebar 14 m x tinggi rata-rata 2,5 m 


         Luas penampang menjadi = 35 meter2.

2.      Kedua :
 Berapa kecepatan maksimum yang dapat dicapai jika seluruh kipas dinyalakan.
   Misalnya dari hasil observasi kecepatan angin kandang dalam satu garis penampang didapatkan data sebagai berikut (satuam m/s) : 

         Jika dihitung rata-ratanya didapatkan hasil 2,5 m/s

3.     Ketiga :
Kalikan luas penampang dengan kecepatan angin maksimum yang dicapai
         Yaitu : 35 m2 x 2,5 m/s = 87,5 m3/s,
         Jika diubah menjadi per-jam, maka perhitungannya adalah :
85,7 m3/s  x 3.600 s = 308.520 m3/jam atau 181.615,44 CFM

4.     Keempat :
Bandingkan kemampuan ventilasi untuk mensuplay udara maksimum dalam kandang dengan kebutuhan udara kandang.
Hasilnmya adalah :
     168.722,4 m3/Jam (lihat Bab III) < 308.520 m3/jam
     Artinya = kemampuan maksimum ventilasi kandang untuk mensupaly udara segar minimal adalah lebih besar dibandingkan kebutuhannya.



Diambil dari tulisa bpk : Muhammad Misbachul Munir, S.Pt.,MM di http://pengetahuanayampraktis.blogspot.co.id/2015/05/bagaimana-mengoperasikan-kandang-close.html

KONSEP VENTILASI DAN EVAPORATING COOLING (CLOSED HOUSE)



A.   KONSEP VENTILASI

         Pertama :
Berapa kebutuhan udara segar?. Kebutuhan udara harus disesuaikan dengan beban kandang. Beban kandang yang dimaksud adalah kebutuhan volume udara per-jam yang dibutuhkan  ayam berdasarkan total bobot badan. Umumnya menggunakan satuan m3/jam atau dengan satuan CFM (cequare feet per-menit).
         Kedua :
Kebutuhan udara untuk memindahkan gas buang dan udara panas. Pemindahan udara ini dikenal dengan istilahExchange RateExchange rate normal adalah 60 detik, dan yang terbaik adalah 45 detik.
         Ketiga :
Kebutuhan udara berefek pada kecepatan udara dalam kandang.  Dengan satuan m/s atau fpm (feet per-menit).  Kecepatan angin akan berpengaruh pada whind chill effeck.
         Keempat 
Whind chill effect merupakan istilah terkait suhu efektif.
·         Kelima :
Kebutuhan udara yang dikenal saat ini adalah kebutuhan udara minimal.  Kebutuhan udara minimal ini sesuai dengan petunjuk produsen strain bersangkutan. Contoh :
        Hubbard Flex = 8m3/Kg/jam
        Cobb               = 6m3/Kg/jam
        ISA Brown     = 4m3/Kg/jam

B.   KONSEP EVAPORATING COOLING

         Pertama :
Evaporating cooling sistem hanya bertujuan untuk menurunkan suhu dalam kandang. Tetapi memiliki resiko minimbulkan kenaikan kelembababan dan dapat membentuk titik titik air pada litter (moisture).
         Kedua :
Setiap penurunan suhu 10C dengan menggunakan evaporating cooling sistem akan meningkatkan 5% kelembaban.
         Ketiga :
Kelembaban (%) ditambah suhu dalam satuan (Fahrenhaid) akan membentuk Heat Indek (HI).  HI >160 akan menimbulkan stress, dan HI >180 akan menimbulkan kematian.   Perhatikan tabel beriktu (sumber : Presentasi Gemilang Citra Indo, Januari 2005) :






Diambil dari tulisa bpk : Muhammad Misbachul Munir, S.Pt.,MM di http://pengetahuanayampraktis.blogspot.co.id/2015/05/bagaimana-mengoperasikan-kandang-close.html