UJI KINERJA POMPA HIDRAM DENGAN 2 (DUA) KLEP HISAPDIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCI DAN 1 (SATU) KLEP BUANG
DIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCI
(Skripsi)
Oleh
TAUFIK HIDAYAT
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
ABSTRACT
HYDRAM PUMP PERFORMANCE TEST WITH TWO ½ INCHSUCTION VALVES AND ONE ½ INCH EXHAUST VALVE
By
TAUFIK HIDAYAT
Water is the source of life for living things. In the process of meeting water needs,
areas far from water sources use pumps to facilitate water supply. In general,
centrifugal pumps are used to overcome them, but these pumps require electricity
or other fuel, which sometimes becomes an obstacle for the community. Hydram
pumps are the solution to this problem because they do not use electricity and other
fuels, they can operate 24 hours a day. Hydraulic pump (Hydraulic Ram Pump) is
a water transfer pump from a low place to a higher place or from a place that is not
too high to a higher place. This study aims to determine the performance of a
hydram pump with a design of two 0.5 inch diameter suction valves and one 0.5
inch diameter exhaust valve. The results of this study indicate that the optimal
height of 1m inlet with a maximum outlet height can reach ± 6.5 m. The highest
discharge of 4,813 liters / minute is obtained from 1 meter water source and 1.25
meter high outlet. The exhaust valve and the conductive valve used are the type of
swing check valve 1/2 inch diameter produces the highest rankine efficiency of
8.84% with a pressure height of 2.5m plunge height 1 m.
Keywords: hydram pump, outlet and inlet pipe height, discharge, efficiency.
ABSTRAK
UJI KINERJA POMPA HIDRAM DENGAN 2 (DUA) KLEP HISAPDIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCI DAN 1 (SATU) KLEP BUANG
DIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCI
Oleh
TAUFIK HIDAYAT
Air merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup. Pada proses pemenuhan
kebutuhan air, daerah yang jauh dari sumber air menggunakan pompa untuk
mempermudah dalam penyediaan air. Pada umumnya , digunakan pompa
sentrifugal untuk mengatasinya, tetapi pompa ini memerlukan energi listrik atau
bahan bakar lain nya, yang kadang menjadi sebuah kendala bagi masyarakat.
Pompa hidram adalah solusi dari permasalahan ini karena tidak menggunakan
energi listrik dan bahan bakar lain nya , pompa hidram juga dapat beroprasi 24
jam. Pompa hidram (Hydraulic Ram Pump) merupakan pompa pemindah air dari
tempat rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tempat yang tidak terlalu
tinggi ke tempat yang lebih tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
kinerja pompa hidram dengan rancangan dua klep hisap diameter 0,5 inci dan satu
klep buang diameter 0,5 inci. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tinggi inlet
optimal 1m dengan tinggi outlet maksimum bisa mencapai ± 6,5 m. Debit
tertinggi 4,813 liter/menit didapat dari sumber air 1 meter dan tinggi outlet 1,25
meter. Katup buang dan katup hantar yang digunakan adalah jenis jenis klep
swing check valve diameter 1/2 inci menghasilkan efisiensi rankine tertinggi
sebesar 8,84% dengan tinggi tekan 2,5m tinggi terjun 1 m.
Kata kunci : pompa hidram, ketinggian pipa outlet dan inlet , debit, efisiensi
rankine.
UJI KINERJA POMPA HIDRAM DENGAN 2 (DUA) KLEP HISAPDIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCI DAN 1 (SATU) KLEP BUANG
DIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCI
Oleh
TAUFIK HIDAYAT
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik PertanianFakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
Judul Skripsi : UJI KINERJA POMPA HIDRAM DENGAN 2 (DUA)KLEP HISAP DIAMETER 1/2 (SETENGAH) INCIDAN 1 (SATU) KLEP BUANG DIAMETER 1/2(SETENGAH) INCI
Nama Mahasiswa : Taufik Hidayat
NPM : 1514071041
Jurusan/ PS : Teknik Pertanian
Fakultas : Pertanian
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Ir. Iskandar Zulkarnain, M. Si. Dr. Muhammad Amin, M.Si.NIP. 196109041986031003 NIP. 196511141995031001
2. Ketua Jurusan Teknik Pertanian
Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P.NIP 196505271993031002
MENGESAHKAN
1. Tim PengujiKetua : Ir. Iskandar Zulkarnain, M. Si
Sekretaris : Dr. Muhammad Amin, M.Si.
PengujiBukan Pembimbing : Dr. Ir. Sandi Asmara, M. Si.
2. Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M. Si.NIP 196110201986031002
Tanggal Lulus Ujian Skripsi : 07 Oktober 2019
PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA
Saya adalah Taufik Hidayat NPM 1514071041
Dengan ini menyatakan bahwa apa yang tertulis dalam karya ilmiah ini adalah hasil
karya saya yang dibimbing oleh Komisi Pembimbing, 1) Ir. Iskandar Zulkarnain,
M. Si. dan 2) Dr. Muhammad Amin, M.Si., berdasarkan pada pengetahuan dan
informasi yang telah saya dapatkan. Karya ilmiah ini berisi material yang dibuat
sendiri dan hasil rujukan beberapa sumber lain (buku, jurnal, dan lain-lain) yang
telah dipublikasikan sebelumnya atau dengan kata lain bukanlah hasil dari karya
orang lain.
Demikianlah pernyataan ini saya buat dan dapat dipertanggungjawabkan. Apabila
dikemudian hari terdapat kecurangan dalam karya ini, maka saya siap
mempertanggungjawabkannya.
Bandar Lampung, 2019Yang membuat pernyataan,
Taufik Hidayat
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Adijaya, Kabupaten Lampung
Tengah pada tanggal 01 Mei 1996, sebagai anak keempat
dari empat bersaudara keluarga Bapak Rejo dan Ibu Muji.
Penulis menyelesaikan pendidikan mulai dari Taman
Kanak-Kanak ABA , SD N 1 Adijaya 2002 – 2008, SMP
Negeri 4 Terbanggi Besar pada tahun 2008 – 2011, SMK
Negeri 2 Terbanggi Besar pada tahun 2011 – 2014 dan terdaftar sebagai mahasiswa
S1 Teknik Pertanian di Universitas Lampung pada tahun 2015 melalui jalur seleksi
PMPAP . Selama menjadi mahasiswa penulis terdaftar aktif diberbagai unit
lembaga kemahasiswaan sebagai :
1. Anggota Bidang Pengabdian Masyarakat (Pengmas) Persatuan Mahasiswa
Teknik Pertanian (PERMATEP) Fakultas Pertanian Universitas Lampung
periode 2016/2017.
2. Anggota Bidang Pengabdian Masyarakat (Pengmas) Persatuan Mahasiswa
Teknik Pertanian (PERMATEP) Fakultas Pertanian Universitas Lampung
periode 2017/2018.
Pada bidang Akademik penulis pernah menjadi asisten dosen pada mata kuliah
Motor Bakar dan Traktor Pertanian pada tahun 2017. Pada tahun 2018 penulis
melakukan Praktik Umum (PU) di LIPI Subang . Penulis berhasil mencapai gelar .
Sarjana Teknologi Pertanian (S.TP.) S1 Teknik Pertanian pada tahun 2019 dengan
menghasilkan skripsi yang berjudul “Uji Kinerja Pompa Hidram Dengan 2 (Dua).
Klep Hisap Diameter 1/2 (Setengah) Inci dan 1 (Satu) Klep Buang Diameter 1/2
(Setengah) Inci”.
“Kupersembahkan karya kecil ini untuk
Keluargaku tercinta
Bapak Rejo Utomo, Ibu Mujiem, kakak Harianto, Ani dan Ana serta Keluarga
Besar Rejo Utomo.
Serta Terima Kasih Atas Semangat dan Motivasinya Kepada
Keluarga Tercinta.
Serta
“Kepada Al mamater Tercinta”Teknik Pertanian Universitas Lampung
2015 kebangganku
SANWACANA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir perkuliahan dalam penyusunan
skripsi ini. Sholawat teriring salam semoga selalu tercurah kepada syuri tauladan
Nabi Muhammad SAW dan keluarga serta para sahabatnya. Aamiin. Skripsi yang
berjudul “Uji Kinerja Pompa Hidram Dengan 2 (Dua) Klep Hisap Diameter
1/2 (Setengah) Inci dan 1 (Satu) Klep Buang Diameter 1/2 (Setengah) Inci”
adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
(S.TP) di Universitas Lampung. Penulis memahami dalam penyusunan skripsi ini
begitu banyak cobaan, suka dan duka yang dihadapi, namun berkat ketulusan doa,
semangat, bimbingan, motivasi, dan dukungan orang tua serta berbagai pihak
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Maka pada
kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku dekan Fakultas Pertanian
Universitas Lampung.
2. Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P. Selaku ketua jurusan Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.
3. Ir. Iskandar Zulkarnain, M. Si. Selaku pembimbing pertama, yang telah
memberikan bimbingan dan saran sehingga terselesaikannya skripsi ini.
ii
4. Dr. Muhammad Amin, M.Si. Selaku pembimbing kedua sekaligus
pembimbing akademik yang telah memberikan berbagai masukan dan
bimbingannya dalam penyelesaian skripsi ini.
5. Dr. Ir. Sandi Asmara, M. Si., selaku Pembahas yang telah membantu
memberikan masukan dan saranya dalam penyelesaian skripsi ini.
6. Bapak dan Ibu beserta keluarga besar tercinta yang telah memberikan kasih
sayang, dukungan moral, material dan doa.
7. Sahabat yang selalu membantu dan memotivasi satu samalain dalam dunia
perkuliahan baik susah senang selalu bersama semoga jalinan persahabatan
kita selalu terukir sepanjang masa.
8. Teman-teman team penelitian Pompa Hidram (Nabel Ockari, M. Nurfauzan)
yang selalu bersama dalam bimbingan, penelitian dan revisian dalam
penelitian ini semoga kebersamaan kita selalu terjaga dengan dengan baik
hingga sukses kelak dikemudian hari.
9. Rekan seperjuangan Teknik Pertanian 2015 Fakultas Pertanian Universitas
Lampung.
Bandar Lampung, 2019
Penulis,
Taufik Hidayat
iii
DAFTAR ISI
HalamanDAFTAR ISI......................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR............................................................................................ vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii
I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 3
1.3. Tujuan Penelitian...................................................................................... 3
1.4. Manfaat Penelitian.................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................................. 4
2.1. Air............................................................................................................. 4
2.2. Pompa....................................................................................................... 5
2.3. Pompa Hidram.......................................................................................... 7
2.4. Prinsip Kerja Pompa Hidram................................................................... 9
2.5. Komponen Utama Pompa Hidram dan Fungsinya................................. 102.5.1. Klep Pembuang............................................................................ 112.5.2. Klep Penghisap ............................................................................ 122.5.3. Pipa Ouput ................................................................................... 122.5.4. Pipa Masuk................................................................................... 13
iv
3.3.1.Persiapan Alat dan Bahan .............................................................. 173.3.2.Perakitan Pompa Hidram ............................................................... 173.3.3.Pengujian Pompa Hidram .............................................................. 18
III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................................. 15
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 15
3.2. Alat dan Bahan ....................................................................................... 15
3.3. Metode Penelitian................................................................................... 16
3.4. Analisis Data .......................................................................................... 21
v
V. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 37
5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 37
5.2. Saran ...................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... 39
LAMPIRAN......................................................................................................... 41
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 22
4.1. Hasil Pengukuran Debit Inlet .................................................................. 22
4.2. Hasil Pengukuran Debit Outlet .............................................................. 234.2.1. Tinggi Maksimum Pengankutan Air............................................ 26
4.3. Efisiensi Pompa Hidram ........................................................................ 29
4.4. Siklus Pompa Hidram ............................................................................ 31
4.5. Jumlah Air Terbuang ............................................................................. 34
4.5. Kendala .................................................................................................. 36
DAFTAR GAMBAR
Gambar Teks Halaman
1. Pompa Listrik....................................................................................................6
2. Pompa Diesel ...................................................................................................6
3. Pompa Tangan ..................................................................................................7
4. Klep Pembuang ................................................................................................ 11
5. Klep Penghisap ................................................................................................ 12
6. Pipa Output ...................................................................................................... 13
7. Pipa Masuk....................................................................................................... 14
8. Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 16
9. Rangkaian Pompa Hydram yang digunakan .................................................... 17
10. Rangkaian Pompa Secara Umum................................................................... 20
11. Hubungan antara tinggi sumber air (m) dengan debit inlet (l/menit)............. 22
12. Hubungan antara tinggi tekan dengan debit outlet pada tinggi terjun 1 m. .... 24
13. Hubungan antara tinggi tekan dengan debit outlet pada tinggi terjun 2 m. ... 25
14. Hubungan antara tinggi tekan dengan debit outlet pada tinggi terjun 3 m. ... 25
15. Tinggi maksimum pengangkutan air pada tinggi terjun 1 meter....................28
16. Tinggi maksimum pengangkutan air pada tinggi terjun 2 meter....................28
17. Tinggi maksimum pengangkutan air pada tinggi terjun 3 meter....................29
18. Efesiensi Pompa Hidram................................................................................ 31
vi
19. Siklus dengan ketinggian sumber air 1 meter ................................................ 32
20. Siklus dengan ketinggian sumber air 2 meter ................................................ 33
21. Siklus dengan ketinggian sumber air 3 meter ................................................ 33
22. Pengukuran Debit Outlet................................................................................ 42
23. Pengukuran Debit Outlet................................................................................ 42
24. Pengukuran Debit Outlet................................................................................ 43
25. Pengukuran Debit Outlet................................................................................ 43
26. Pengukuran Siklus........................................................................................... 44
27. Pengukuran Siklus.......................................................................................... 44
28. Pengukuran Debit Inlet .................................................................................. 45
vii
DAFTAR TABEL
Tabel Teks Halaman
1. Hubungan antara diameter pompa hidram (inci) dan debit air keluar
(liter/menit)....................................................................................................... 10
2. Spesifikasi Pompa Hidram yang digunakan .................................................... 18
3. Tingkat ketinggian pipa inlet dan outlet........................................................... 20
4. Hasil Pengukuran Debit Inlet ........................................................................... 22
5. Hasil Pengukuran Debit Outlet ........................................................................ 24
6. Nilai regresi dari hubungan tinggi sumber air dan debit outlet........................ 27
7. Efisiensi Pompa Hidram .................................................................................. 30
8. Hasil pengukuran jumlah ketukan (siklus pemompaan) .................................. 32
9. Jumlah air terbuang .......................................................................................... 35
10. Perhitungan Tinggi Maksimum Dugaan ........................................................ 46
viii
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam kehidupan makhluk
hidup, karena air menjadi unsur penting yang diperlukan dalam melangsungkan
kehidupan. Selain untuk pengembangan fisiologis makhluk hidup , air juga
menjadi input bagi beragam kegiatan makhluk hidup dalam rangka menghasilkan
sesuatu untuk memenuhi kelangsungan hidupnya. Ketersediaan air yang kurang
terkadang menimbulkan masalah yang serius , sehingga perlu dilakukan upaya
untuk memenuhi kebutuhan air dalam kehidupan sehari-hari. Usaha pemenuhan
kebutuhan air dapat dilakukan dengan cara memanfaatkan kondisi alam dan
hukum dasar fisika ataupun dengan memanfaatkan peralatan mekanis hasil karya
manusia.
Proses pemenuhan kebutuhan air bagi masyarakat yang tinggal di pegunungan
dapat dilakukan dengan menggunakan teori dasar hukum fisika, dimana air akan
mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Sedangkan bagi
masyarakat yang tinggal jauh dari sumber air atau berada lebih tinggi dari sumber
air, dapat menggunakan peralatan mekanis untuk mempermudah dalam membantu
penyediaan air yaitu pompa.
2
Pompa adalah peralatan mekanis untuk mengubah energi mekanik menjadi energi
tekan fluida yang dapat membantu memindahkan fluida ke tempat yang lebih
tinggi elevasinya (Ginting dkk,2014). Penggunaan pompa untuk pemenuhan
kebutuhan air memang sebuah solusi tepat dan telah terbukti sukses digunakan
dari generasi ke generasi. Jenis pompa yang lazim digunakan saat ini adalah
pompa air bertenaga motor listrik dan pompa yang menggunakan bahan bakar
minyak (solar atau bensin). Untuk daerah perkotaan kebutuhan BBM tidak terlalu
menjadi masalah, namun di daerah terpencil keberadaan BBM sangat langka, bila
ada, harganya pun sangat mahal. Untuk mengatasi masalah inilah timbul
pemikiran untuk menggunakan pompa air tanpa motor listrik dan pompa yang
tidak memerlukan BBM (Suroso, 2012).
Salah satu jenis pompa yang tidak memerlukan energi luar sebagai sumber tenaga
penggerak utama.adalah Pompa hidram. (Hydraulic Ram Pump) yaitu pompa
pemindah air dari tempat rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tempat yang
tidak terlalu tinggi ke tempat yang lebih tinggi. Prinsip kerja Hidram adalah
pemanfaatan gravitasi dimana akan menciptakan energi dari hantaman air yang
kemudian mendorong air untuk ke tempat yang lebih tinggi. Untuk mendapatkan
energi potensial dari hantaman air diperlukan syarat utama yaitu harus ada
terjunan air yang dialirkan melalui pipa dengan beda tinggi -elevasi- dengan
pompa Hidram minimal 1 meter (Widarto dan Sudarto, 2000).
Untuk mengetahui kinerja terbaik dari pompa hidram dalam penelitian ini
dilakukan kajian terhadap jumlah dan ukuran diameter klep hisap dan klep buang.
Diameter klep yang digunakan yaitu klep hisap dan klep buang setengah inci.
Sedangkan jumlah dari klep hisap yaitu berjumlah 2 buah dan klep buang 1 buah.
Kinerja pompa hidram dikaji berdasarkan debit air keluar, head maksimum, gaya
hisap, gaya dorong, dan efisiensi.
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana kinerja pompa hidram dengan dua klep hisap dan ukuran diameter klep
hisap dan klep buang diameter 0.5 inci beserta efisiensi kinerja pompa hidram pada
jumlah dan ukuran diameter klep tersebut.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian yang dilakukan yaitu untuk mengetahui kinerja
maksimum dari pompa hidram dengan 2 klep hisap dan 1 klep buang dengan ukuran
diameter 0.5 inci adalah :
1. Mencari tinggi maksimum output pompa hidram yang mendapatkan
efisiensi tertinggi.
2. Mencari tinggi input pompa hidram yang optimal.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu usaha
mensosialisasikan teknologi pompa hidram sebagai solusi penyediaan air bagi
masyarakat dan mengurangi pemakaian tenaga listrik dengan memanfaatkan
potensi alam secara optimal.
3
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
Air adalah suatu zat cair yang tidak mempunyai rasa, bau dan warna dan terdiri
dari hidrogen dan oksigen dengan rumus kimia H2O. Karena air mempunyai sifat
yang hampir bisa digunakan untuk apa saja, maka air merupakan zat yang paling
penting bagi semua bentuk kehidupan (tumbuhan, hewan, dan manusia) sampai
saat ini selain matahari yang merupakan sumber energi.
Air dapat berupa air tawar dan air asin (air laut) yang merupakan bagian terbesar
di bumi ini. Di dalam lingkungan alam proses, perubahan wujud, gerakan aliran
air (di permukaaan tanah, di dalam tanah, dan di udara) dan jenis air mengikuti
suatu siklus keseimbangan dan dikenal dengan istilah siklus hidrologi. (Kodoatie
dan Sjarief, 2010).
Seluruh organisme sebagian besar tersusun dari air dan hidup dalam lingkungan
yang didominasi oleh air. Air adalah medium yang biologis di bumi ini. Air
adalah satu-satunya substansi umum yang ditemukan di alam dalam tiga wujud
fisik materi yaitu padat, cair dan gas (Campbell, 2002). Air merupakan suatu
sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air
merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan, terutama penyakit
40
perut. Air adalah salah satu diantara pembawa penyakit yang berasal dari tinja
untuk sampai pada manusia (Totok, 1987).
2.2. Pompa
Pompa adalah peralatan mekanis untuk mengubah energi mekanik dari mesin
penggerak pompa menjadi energi tekan fluida yang dapat membantu
memindahkan fluida ke tempat yang lebih tinggi elevasinya (Ginting dkk,2014).
Fluida adalah suatu zat yang bisa mengalami perubahan - perubahan bentuknya
secara terus - menerus bila terkena tekanan/gaya geser walaupun relatif kecil atau
bisa juga dikatakan suatu zat yang mengalir, artinya fluida dikatakan sebagai zat
yang mempunyai partikel yang mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa
pemisahan massa. Ketahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil
sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruang (Lohat, 2009)
Pompa adalah salah satu jenis mesin fluida yang berfungsi untuk memberikan
energi kepada fluida, dimana fluida adalah zat cair, sehingga zat cair tersebut
dapat dipindahkan dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam operasinya pompa
perlu digerakkan oleh suatu penggerak mula, dalam hal ini dapat digunakan motor
listrik maupun motor torak. (Sularso dkk, 2000). Jenis pompa yang sering
digunakan saat ini adalah pompa air bertenaga motor listrik dan pompa yang
menggunakan bahan bakar minyak (solar atau bensin). Gambar pompa listrik dan
pompa bahan bakar minyak dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
5
40
Gambar 1. Pompa Listrik
Sumber : http://birdbody.blogspot.com/2015/11/memilih-pompa-air-listrik.html
Gambar 2. Pompa Diesel
Sumber : https://www.bromindo.com/portfolio/spesifikasi-diesel-pump-untuk-fire-hydrant/
6
40
Gambar 3. Pompa TanganSumber : https://www.indotrading.com/semarang/pompa-air_2846/
Jenis pompa di atas memang sangat efektif untuk saat ini namun Untuk daerah
perkotaan kebutuhan BBM tidak terlalu menjadi masalah. Sementara itu dari data
yang berhasil dihimpun bahwa didaerah pedesaan atau daerah terpencil
keberadaan BBM sangat langka, bila ada, harganya pun sangat mahal. Untuk
mengatasi masalah inilah timbul pemikiran untuk menggunakan pompa air tanpa
motor listrik dan pompa yang tidak memerlukan BBM (Suroso, 2012).
Untuk menyelesaikan problem tersebut dapat digunakan pompa yang tidak
memerlukan energi luar sebagai sumber tenaga penggerak utama. Pompa hidram
(Hydraulic Ram Pump) merupakan pompa pemindah air dari tempat rendah
ketempat yang lebih tinggi atau dari tempat yang tidak terlalu tinggi ke tempat
yang lebih tinggi. (Widarto dan Sudarto, 2000).
2.3. Pompa Hidram
Pompa hidram (Hydraulic Ram Pump) merupakan pompa pemindah air dari
tempat rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tempat yang tidak terlalu
tinggi ke tempat yang lebih tinggi. Prinsip kerja Hidram adalah pemanfaatan
7
40
gravitasi dimana akan menciptakan energi dari hantaman air yang kemudian
mendorong air untuk ke tempat yang lebih tinggi. Untuk mendapatkan energi
potensial dari hantaman air diperlukan syarat utama yaitu harus ada terjunan air
yang dialirkan melalui pipa dengan beda tinggi (elevasi) dengan pompa Hidram
minimal 1 meter (Widarto dan Sudarto, 2000). Kemiringan maupun ketinggian
terjunan dan rumah pompa menjadi faktor yang sangat penting. Dalam Direktorat
Pengelolaan Air (2009) dijelaskan bahwa pompa hidram merupakan salah satu
alternatif teknologi aplikasi untuk irigasi dan secara teoritis memiliki keunggulan
ekonomis dan efektifitas. Pompa hidram sangat baik digunakan pada wilayah
yang mempunyai ketinggian areal di atas sumber air yang sulit terjangkau dengan
sistem aliran konvensional atau menggunakan aliran secara gravitasi. Pompa
hidram beroperasi tanpa sumber energi luar berupa bahan bakar minyak maupun
listrik. Pompa hidram bekerja berdasarkan gaya air atau tekanan dinamik akibat
perbedaan ketinggian antara pompa dan sumber air. Pompa hidram untuk
mengalirkan air tidak membutuhkan adanya sumber energi luar. (Suarda dkk,
2008) dijelaskan bahwa pompa hidram bekerja berdasarkan prinsip palu air yaitu
perubahan momentum massa fluida sebagai dampak dari penghentian aliran fluida
secara tiba-tiba akan meningkatkan tekanan secara tiba-tiba.
Persyaratan penerapan pompa hidram yang pertama adalah tersedianya air baku
yang cukup dan kontinu, tinggi terjunan air terhadap kedudukan pompa terpenuhi,
tinggi lokasi yang akan disuply dari kedudukan pompa proporsional, kemiringan
menampung air baku dari pompa hidram antara kedudukan pompa dengan daerah
yang disupply (Wahyudi dan Fauzi, 2005).
8
40
Cara kerja pompa hidram diawali dengan aliran air dari sumber masuk melalui
pipa pemasukan atau pipa penghubung dan keluar dari katup limbah. Gaya tekan
air yang masuk ke dalam pompa akan mendorong katup-katup tersebut sehingga
memaksa katup tersebut menutup dan menghentikan aliran di pipa pemasukan.
Kondisi ini menyebabkan adanya gaya tekan dari pipa pemasukan dan memaksa
air untuk mengalir ke pipa pengeluaran dengan tekanan tinggi sehingga mampu
dialirkan ke lokasi yang lebih tinggi. (Balitbang PU, 2005).
2.4. Prinsip Kerja Pompa Hidram
Secara singkat, prinsip kerja pompa hidram ini adalah dengan memanfaatkan
tenaga aliran air yang mengalir dari ketinggian kemudian diubah dengan
mekanisme penutupan katup yang cepat sehingga timbul tenaga hentakan balik
(water ham-mer). Hentakan air yang mendadak tersebut kemudian dimanfaatkan
sebagai tenaga pendorong untuk bisa mengalirkan air ke tempat yang lebih tinggi.
Untuk mendapatkan energi potensial dari hantaman air diperlukan syarat utama
yaitu harus ada terjunan air yang dialirkan melalui pipa dengan beda tinggi elevasi
dengan pompa hidram minimal 1 meter. Syarat utama kedua adalah sumber air
harus kontinyu dengan debit minimal 7 liter per menit. Pompa ini bekerja seperti
transformator hidrolik dimana air yang masuk ke dalam pompa, yang mempunyai
hydraulic head (tekanan) dan debit tertentu, menghasilkan air dengan hydraulic
head yang lebih tinggi namun dengan debit yang lebih kecil. Pompa ini
memanfaatkan Water hammer effect untuk menghasilkan tekanan yang
memungkinkan sebagian dari air yang masuk memberi tenaga kepada pompa,
diangkat ke titik lebih tinggi dibandingkan head awal dari air tersebut. Pompa
Hydram ini sangat sesuai untuk digunakan di daerah terpencil, dimana terdapat
9
40
sumber air yang mempunyai head rendah, serta diperlukan memompa air kelokasi
pemukiman yang mempunyai elevasi lebih tinggi dari sumber air tersebut. Pada
kondisi seperti inilah pompa hydram menjadi sangat bermanfaat sekali, karena
pompa ini tidak membutuhkan sumber daya lain selain energi kinetik dari air yang
mengalir itu sendiri. (Gunawan, 2012).
Pompa hidram bekerja berdasar prinsip palu air. Ketika air dihentikan secara tiba-
tiba, maka perubahan momentum massa fluida tersebut akan meningkatkan
tekanan secara tiba – tiba pula. Peningkatan tekanan fluida ini digunakan untuk
mengangkat sebagian fluida tersebut ke tempat yang lebih tinggi (Suarda dkk,
2008).
Tabel 1. Hubungan antara diameter pompa hidram (inci) dan debit air keluar(liter/menit)
Diameter Pompa
(inci)1.25 1.50 2.00 2.50 3.00 4.00
Debit air
(liter/menit)7-16 12-25 27.55 45-96 68-137 136-270
Sumber: Pratomo (2009).
2.5. Komponen Utama Pompa Hidram dan Fungsinya
Beberapa ini komponen utama sebuah pompa hidram di jelaskan pada uraian di
bawah ini:
a. Klep Pembuang
b. Klep Penghisap
c. Pipa Output
100000
40
2.5.1 Klep Pembuang
Katup pembuang merupakan salah satu komponen terpenting pompa hidram, oleh
sebab itu katup buang harus dirancang dengan baik sehingga berat dan
gerakkannya dapat disesuaikan. Katup pembuang sendiri berfungsi untuk
mengubah energi kinetik fluida kerja yang mengalir melalui pipa pemasukan
menjadi energi tekanan dinamis fluida yang akan menaikkan fluida kerja menuju
tabung udara (Widarto dan Sudarto, 2000).
Desain klep pembuang yang digunakan dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Klep Pembuang
Klep pembuang dengan beban yang berat dan panjang langkah yang cukup jauh
memungkinkan fluida mengalir lebih cepat, sehingga saat klep pembuang
menutup, akan terjadi lonjakan tekanan yang cukup tinggi, yang dapat
mengakibatkan fluida kerja terangkat menuju tabung udara. Sedangkan klep
pembuang dengan beban ringan dan panjang langka lebih pendek, memungkinkan
terjadinya denyutan yang lebih cepat sehingga debit air yang terangkat akan lebih
besar dengan lonjakan tekanan yang lebih kecil
11
40
2.5.2. Klep Penghisap
Klep penghisap adalah sebuah katup satu arah yang berfungsi untuk pembuangan
air dari badan hidram menuju tabung udara untuk selanjutnya dinaikkan menuju
tangki penampungan. Klep penghisap harus dibuat satu arah agar air yang telah
masuk ke dalam tabung udara tidak dapat kembali lagi ke dalam badan hidram.
Klep penghisap harus mempunyai lubang yang besar sehingga memungkinkan air
yang di pompa memasuki ruang udara tanpa hambatan pada aliran (Widarto dan
Sudarto, 2000).
Desain klep penghisap dapat dilihat pada gambar 5. dibawah ini
Gambar 5. Klep Penghisap
2.5.3. Pipa Keluar
Hidram dapat memompa pada ketinggian yang cukup tinggi. Dengan pipa keluar
atau pipa ouput yang panjang akan menyebabkan ram harus mengatasi gesekan
antara air dengan dinding pipa. Pipa keluar atau pipa output dapat di buat dari
bahan apapun, termasuk pipa plastik tetapi dengan syarat bahan tersebut dapat
menahan tekanan air. Biasanya dipakai untuk pipa output pipa dari paralon
(PVC). Daya angkat Pompa Hidram diangkat vertical minimum adalah kira – kira
12
40
dua kali tinggi jatuh vertical, dan daya angkat vertical maksimum adalah dua
puluh kali tinggi jatuh vertical (Widarto dan Sudarto, 2000). Gambar pipa outlet
dapat dilihat pada gambar 3 dibawah.
Gambar 6. Pipa Output
2.5.4. Pipa Masuk
Pipa masuk adalah bagian yang sangat penting dari sebuah pompa hidram.
Dimensi pipa masuk harus diperhitungkan dengan cermat, karena sebuah pipa
masuk harus dapat menahan tekanan tinggi yang disebabkan oleh menutupnya
katup pembuang secara tiba – tiba (Widarto dan Sudarto, 2000).
Gambar pipa inlet dapat dilihat pada gambar 4 dibawah :
13
40
Gambar 7. Pipa Masuk
14
15
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Januari 2019 sampai dengan bulan Maret 2019
bertempat di Laboratorium Sumberdaya Air dan Lahan Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
3.2. Alat dan Bahan
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Gunting PVC, Pipa PVC
diameter 0.5 inci dan 1 inci, Knee (PVC, kuningan, besi) diameter 0.5 inchi dan 1
inchi, Sok Tee (PVC, kuningan, besi) diameter 0.5 inchi dan 1 inchi, Sok Drat
Luar, Sok Drat Dalam, Stop Kran, 2 buah Klep Hisap 0.5 inci, Klep buang 0.5
inci, Ember / Drum kapasitas 25 liter (Penampung Sumber Air), Selang Plastik ,
Gelas Ukur, Over sok 2x1, 1x0.5 inchi, Gergaji Besi, Amplas, Stopwatch,
Meteran, Gelas Ukur, Kunci Pipa, Alat Tulis dan lain-lain.
Adapun bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah : Lem PVC,
Sealer dan Air.
16
3.3. Metode Penelitian
Pelaksanaan penelitian yang dilakukan meliputi persiapan alat dan bahan,
perakitan pompa dan pengujian pompa Hidram. Lalu dilakukan pengambilan data
primer. Pengambilan data primer ini dilakukan dengan pengamatan dan
pengukuran secara langsung pada objek penelitian (lapangan). Diagram alir
penelitian ini dapat di lihat pada diagram alir pada Gambar 5.
Pelaksanaan penelitian dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai berikut:
Gambar 8. Diagram Alir Penelitian
Persiapan Alat dan Bahan
Pengumpulan dan AnalisisData
Selesai
Perakitan Pompa Hidram(Setting Pompa)
Pengujian Pompa
Mulai
17
3.3.1. Persiapan Alat dan Bahan
Pada penelitian ini di persiapkan Pompa hidram yang digunakan sesuai dengan
klep hisap dan klep buang yang sudah ditentukan. Dan pipa yang digunakan
seperti pipa inlet dan outlet sesuai ukuran yang ingin digunakan. Serta mengatur
letak tinggi sumber air.
3.3.2. Perakitan Pompa Hidram
Dari tahap persiapan alat dan bahan dirakit sistem aliran Pompa Hidram yang
digunakan dari sumber air sampai pipa Outlet. Serta pengaturan panjang pipa inlet
dan outlet. Berikut adalah hasil rangkaian Pompa hidram yang di uji :
Gambar 9. Rangkaian Pompa Hidram Digunakan
Keterangan :
1. Pipa Inlet (1 inci)
2. Klep Hisap 2 buah (0,5 inci)
3. Klep Buang 1 buah (0,5 inci)
4. Pipa Outlet (0,5 inci)
4
3 12
40
Berikut Spesifikasi pompa hydram yang akan di gunakan dalam penelitian ini
dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 2. Spesifikasi Pompa Hdram yang akan digunakan
No. Komponen Jenis bahanDiameter
(inchi)
Panjang
(m)Jumlah
1 klep buang swing kuningan 0.5 1
2 klep hisap swing kuningan 0.5 2
3 pipa inlet PVC 1 4 1
4 pipa outlet PVC ½ 4 1
3.3.3. Pengujian Pompa Hidram
Pompa yang telah dirakit serta disatukan dengan alat dan bahan yang lain, diuji
pada berbagai tingkatan pengujian yang telah ditentukan. Tingkatan pengujian
dilakukan pada dua tahap pengujian yaitu pengujian berdasarkan ketinggian pipa
inlet ke pompa rancangan dan ketinggian pipa outlet dari pompa rancangan.
Ketinggian pipa inlet di hitung dari dasar tempat diletakannya Pompa Hidram,
sedangkan untuk ketinggian pipa outlet di hitung dari ujung pipa outlet yang
tersambung pada Pompa Hidram. Secara umum ada 2 pengamatan yang akan
dilakukan pada penelitian ini yaitu pengamatan jumlah ketukan pompa (siklus
pompa) dan debit Pompa
1. Pengamatan Debit
a. Debit Inlet (Debit Pemompaan)
Pengamatan ini dilakukan dengan menggunakan metode volumetrik,
yaitu dengan jalan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengisi
18
40
wadah/bak tampung yang sudah diketahui volumenya. Alat yang
digunakan pada pengamatan ini adalah bak wadah penampung 500ml,
stopwatch, dan alat tulis. Untuk keakurasian data pengamatan
dilakukan sebanyak 3 ulangan. Pengukuran debit inlet dapat dilihat
pada Gambar.28.
b. Debit Outlet
Pengamatan ini dilakukan dengan menggunakan metode Volumetrik,
yaitu dengan jalan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengisi
wadah/bak tampung yang sudah diketahui volumenya. Alat yang
digunakan pada pengamatan ini adalah bak wadah penampung 500ml,
stopwatch, dan alat tulis. Untuk keakurasian data pengamatan
dilakukan sebanyak 3 ulangan. Pengukuran debit outlet dapat dilihat
pada Gambar 12, 23 , 24 dan 25.
2. Pengamatan Siklus Pompa
Pengamatan ini dilakukan dengan jalan menghitung jumlah ketukan
pompa selama 1 menit. Alat yang diguanakan untuk pengamatan ini
adalah stopwatch dan alat tulis. Untuk ke akurasian data pengamatan
dilakukan sebanyak 3 ulangan. Pengukuran siklus dapat dilihat pada
Gambar 26 dan 27.
19
40
Tingkat ketinggian pengujian pompa hidram dapat di lihat pada tabel 3 dibawah
ini :
Tabel 3. Tingkat ketinggian pipa inlet dan outletTinggi
Terjun/H (m)Tinggi Tekan/h (m)
1 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,502 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,503 3,25 3,50 3,75 4,00 4,25 4,50
Keterangan tabel :
H = Tinggi pipa inlet atau tinggi sumber air (m)
h = Tinggi pipa outlet (m)
Berikut adalah gambar rangkaian pompa keseluruhan yang akan diuji dalam
penelitian ini :
Gambar10. Rangkaian Pompa Secara Umum
Keterangan :
H = ketinggian sumber air (m)
h = Ketinggian Pipa Outlet (m)
H
h
20
21
3.1.3. Analisis Data
Dari pengujian diatas kemudian diukur debit air yang masuk dari pipa inlet serta
debit air yang keluar dari pipa outlet. Data yang diperoleh yaitu ketinggian
maksimum pipa outlet dan debit aliran air dari masing-masing pipa, kemudian
diolah untuk mengetahui efisiensi pompa rancangan dengan menggunakan
persamaan Rankine dan D’Aubussion :
( ) = (ℎ − )( − ) 100% (1)(D′Aubussion) = ( + ) 100% (2)
Dimana :
= Efisiensi Rankine dan D’Aubussion dalam persen
q = debit out put dalam liter per menit
Q = debit input dalam liter per menit
H = tinggi terjunan (sumber air) dalam meter
h = tinggi tekan (keluar) dalam meter
37
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapat dari penelitian tentang uji kinerja pompa hidram
ini adalah sebagai berikut :
1. Tinggi maksimum pipa output dugaan pada ketinggian sumber air 1, 2 dan
3 meter berturut-turut adalah 420 , 310 , dan 290 meter, dengan debit
tertinggi yang di dapat dari hasil penelitian adalah 4.813 liter/menit pada
ketinggian sumber air 1 meter dan ketinggian pipa outlet 1,25 meter.
2. Tinggi input yang paling optimal adalah 1 meter pada pengujian nya dapat
mengangkat air dengan ketinggian ± 6,5 meter.
5.2. Saran
Adapun saran yang penulis dapat sampaikan untuk penelitian selanjutnya agar
menjadi lebih baik lagi adalah :Perlu dilakukannya penelitian dan pengembangan
lebih lanjut mengenai uji kinerja popma hidram yang lebih efisien kedepannya
dengan rancangan yang berbeda yaitu memperbesar diameter klep hisap menjadi 1
atau 2 inci dan membuat rancangan pompa hidram yang lebih permanen sehingga
dapat dihasilkan rancangan pompa hidram yang lebih efisien dan diharapkan pada
V. KESIMPULAN DAN SARAN
38
penelitian selanjutnya dapat menggunakan metode pengukuran yang lebih akurat
seperti flow meter agar didapat data yang lebih bersifat objektif dan akurat.
39
DAFTAR PUSTAKA
Balitbang PU, 2005. Penjelasan Teknologi Pompa Hidram. PT Medias, YayasanPenerbit PU, Jakarta
Campbell, N. A. 2002. Biologi Alih Bahasa Wasmen. Edisi Kelima-jilid 1 Tahun2002. Erlangga. Jakarta. Halaman 40.
Direktorat Pengelolaan Air, 2009. Pedoman teknis pengembangan irigasi pompahidram. Direktorat Jenderal Pengelolaan Lahan dan Air, DepartemenPertanian Republik Indonesia.
Ginting, Sebastian Andrea., M. Syahril Gultom. 2014. Analisa Pengaruh VariasiVolume Tabung Udara dan Variasi Beban Katup Limbah TerhadapPerformance Pompa Hidram. Jurnal E- Dinamis. Volume 9 No. 1.
Haruno, Tahara, Sularso. 2000. Pompa dan Kompresor. Pradnya Paramita,Jakarta.
http://birdbody.blogspot.com/2015/11/memilih-pompa-air-listrik.html, diakses 20juli 2019 Pukul 20.00.
https://www.bromindo.com/portfolio/spesifikasi-diesel-pump-untuk-fire-hydrant/,diakses 20 juli 2019 Pukul 20.00.
https://www.indotrading.com/semarang/pompa-air_2846/, diakses 20 juli 2019Pukul 20.00.
I Gede Astra Gunawan. 2012. Peningkatan Akses Air Untuk Masyarakat diDaerah Terpencil Dengan Teknologi Pompa Hidrolik Ram (HidRamPump). Jogyakarta : Fakultas Teknologi Industri Institut Sains &Teknologi Akprind Yogyakarta
Kodoatie, Robert J., dan Roestam, Sjarief. 2010. Tata Ruang Air. Yogyakarta:Andi.
Lohat, A.S., 2009, Fluida Statis Untuk SMA Kelas XI, Progam Studi FisikaUniversitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
36jjjkk
40
Pratomo, N. 2009. https://www.obortani.com, diakses 26 Agustus 2018 pukul22.03 WIB.
S. Imam Wahyudi Dan Fauzi Fachrudin , 2005. Korelasi Tekanan Dan Debit AirPompa Hidram Sebagai Teknologi Pompa Tanpa Bahan Bakar Minyak.Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 UniversitasLampung, ISBN : 978-979-1165- 74-7, p. XI-60 – 70
Suarda, Made dan Wirawan, IGK. 2008. Kajian Eksperimental PengaruhTabungUdara Pada Head Tekanan Pompa Hydram. Jurnal Ilmiah TeknikMesin. Universitas Udayana. Bali.Sutrisna.
Suroso. 2012. Pembuatan dan Karakterisasi pompa hidrolik Pada KetinggianSumber 1,6 eter. Sekolah Tinggi Tekno logi Nuklir-Badan Tenaga NuklirNasiona l. Yogyakarta.
Totok. 1987. Teknologi Penyediaan Air Bersih. PT Rineka Cipta. Jakarta.Halaman 1.
Widarto, L. & FX. Sudarto C. Ph. (2000). Teknologi Tepat Guna: MembuatPompa Hidram. Kanisius. Yogyakarta.
Top Related