BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI 2.1

Pengertian Arduino Uno R3 Arduino Uno R3 adalah papan sirkuit berbasis mikrokontroler ATmega328. IC (integrated circuit) ini memiliki 14 input/output digital (6 output untuk PWM), 6 analog input, resonator kristal keramik 16 MHz, Koneksi USB, soket adaptor, pin header ICSP, dan tombol reset. Hal inilah yang dibutuhkan untuk mensupport mikrokontrol secara mudah terhubung dengan kabel power USB atau kabel power supply adaptor AC ke DC atau juga battery. Blok Diagram sederhana dari Arduino uno R3, dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Blok Diagram ATMega 328 pada Arduino Uno R3

7 http://digilib.mercubuana.ac.id/

8

Penjelasan bagian-bagian pada blok diagram sederhana dari Arduino Uno R3: 1.

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) adalah antar muka yang digunakan untuk komunikasi serial seperti RS 232, RS 422, dan RS 485.

2.

2 KB RAM pada memori bekerja bersifat volatile (Hilang saat daya dimatikan), digunakan oleh variable-variable di dalam program.

3.

32 KB RAM flash memory bersifat non-volatile, digunakan untuk menyimpan program yang dimuat dari computer. Selain program, flash memori juga menyimpan bootloader. Pengertian bootloader adalah sebuah program inisiasi yang ukurannya kesil, dijalankan oleh CPU saat daya di hidupkan. Setelah bootloader selesai dijalankan, berikutnya program didalam RAM akan dieksekusi.

4.

1 KB EEPROM bersifat non-volatile , digunakan untuk menyimpan data yang tidak boleh hilang saat daya dimatikan.

5.

Central Processing Unit (CPU), bagian dari mikrokontroller untuk menjalankan setiap instruksi dari program. Port Input / Output, pin-pin untuk menerima data (input) digital atau analog.

2.2

SMS Gateway Short Message Service (SMS) merupakan layanan yang mungkin melakukan pertukaran pesan pendek dalam bentuk alphanumeric dari satu terminal ke terminal lain melalui jaringan komunikasi tanpa kabel.

http://digilib.mercubuana.ac.id/

9

SMS Gateway merupakan sebuah jembatan yang menghubungkan antara jaringan SMS dengan system atau aplikasi yang memanfaatkan tekhnologi SMS. Dengan menggunakan SMS Gateway maka aplikasi tersebut leluasa menggunakan SMS sebagai media penyimpanan informasi baik sebagai input maupun output system. Fitur-fitur yang biasa terdapat pada aplikasi SMS Gateway adalah : 1.

Auto Reply SMS Gateway secara otomatis akan membalas SMS yang masuk. Contohnya untuk keperluan permintaan informasi tertentu (misalnya kurs mata uang atau jadwal pelajaran), dimana pengirim mengirimkan SMS dengan format tertentu yang dikenali aplikasi, kemudian aplikasi dapat memberikan balesan secara otomatis berisi informasi yang dibutuhkan.

2.

SMS Broadcast SMS Broadcast bertujuan untuk mengirimkan SMS ke banyak tujuan sekaligus. Misalnya, untuk informasi produk terbaru kepada pelanggan.

3.

Pengiriman Terjadwal Sebuah SMS dapat diatur untuk dikirimkan ketujuan secara otomatis pada waktu-waktu tertentu.

Jaringan GSM yang terintegrasi dengan layanan SMS memiliki tambahan subsistem, seperti pada gambar 2.2.


10

SME SME SC SME SME

SMS-GMSC SMS-IWMSC

HLR

BSS MSC SC

BSS BTS

VLR

Gambar 2.2-1 Elemen Pendukung SMS Keterangan : 1.

SME (Short Message Entity), merupakan tempat penyimpanan dan pengiriman message yang akan dikirimkan ke MS (Mobile Station) tertentu.

2.

SC (Service Center), bertugas untuk menerima message dari SME dan melakukan forwarding ke alamat MS yang dituju.

3.

SMS-GMSC (Short Message Service-Gateway MSC), melakukan penerimaan message dari SC memeriksa parameter yang ada. Selain itu GMSC juga mencari alamat MS yang dituju dengan bantuan HLR, dan mengirimkannya kembali ke MSC yang dimaksud.

4.

SMS-IWMSC (Short Message Service – Interworking MSC), berperan dalam SMS Message Origiating, yaitu menerima pesan dari


11

MSC . HLR dan VLR (Home/Visitor Locator Register) merupakan nomor yang terintegerasi dalam MSC. 5.

BSS (Base Service Station) untuk melayani subscriber.

Alur pengiriman SMS pada standar tekhnologi GSM adalah sebagai berikut:

Gambar 2.2-2 Alur Pengiriman SMS Keterangan : 1.

BTS – Base Transceiver Station

2.

BSC – Base Station Controller

3.

MSC – Mobile Switching Center

4.

SNSC – Short Message Service Center Ketika pengguna mengirim SMS, maka pesan dikirim ke MSC

melalui jaringan seluler yang tersedia yang meliputi tower BTS yang sedang meng-handle komunikasi pengguna, lalu ke BSC, kemudian sampai ke MSC. MSC kemudian mem-forward lagi SMS ke SMSC untuk disimpan. SMSC kemudian mengecek (lewat HLR-Home Location Register) untuk mengetahui apakah handphone tujuan sedang aktif dan dimanakah handphone tujuan tersebut. Jika Handphone sedang tidak aktif maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa handphone


12

sudah aktif kembali untuk kemudian SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu validity periode dari pesan SMS itu sendiri. Jika handphone tujuan aktif maka pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang menghandle menerima (BSC dan BTS).

2.2.1 Format PDU dan Text Format SMS yang digunakan oleh ponsel/modem GSM adalah format PDU (Protocol Description Unit), tetapi dengan menggunakan Hyperterminal, dapat digunakan format ASCII text, yang memang lebih mudah digunakan. Proses yang terjadi adalah format ASCII text yang diketikkan akan di convert ke dalam format PDU, pada saat SMS diterima nomor tujuan, ponsel/modem GSM akan mengubah kembali SMS format PDU tersebut menjadi format ASCII text agar dapat terbaca dengan mudah oleh pengguna. Tidak semua device mendukung format text, untuk device yang hanya mendukung format PDU, SMS harus dikirimkan kedalam format PDU, format PDU dituliskan dengan heksadesimal, terbagi atas 8 header, yaitu : 1. Nomor SMS Center. Terdiri dari 3 subheader yang memiliki aturan sendiri, sebagai contoh SMS Center Telkomsel dengan format text biasa adalah 0811000000, tetapi di dalam format PDU dituliskan menjadi 06818011000000.


13

Contoh SMS Center Indosat-IM3 adalah 0855000000 dalam format text, dituliskan menjadi 0681805000000 dalam format PDU. 2. Tipe SMS 3. Nomor Referensi SMS 4. Nomor ponsel penerima, dengan cara penulisan yang mirip dengan header 1, yaitu pengisian nomor SMS Center. 5. Bentuk SMS. 6. Skema Encoding data I/O 7. Jangka waktu sebelum expired 8. Isi SMS, terbagi lagi menjadi dua subheader dan isi pesan dalam heksadesimal. Delapan header ini kemudian digabungkan menjadi sebuah paket PDU yang lengkap.

Jika menggunakan format PDU, diperlukan

function/tools yang dapat melakukan konversi format PDU ke text dan sebaliknya.

2.3

Modem Serial dan Wavecom Fastrack Wavecom adalah pabrikan asal Prancis yang bermarkas di kota Issyles-Moulineaux, Prancis yaitu Wavecom.SA yang berdiri sejak tahun1993 bermula sebagai biro konsultasi tekhnologi dan system jaringan nirkabel Global System for Mobile Communication (GSM) pertamanya diresmikan pada 1997, bentuk modul GSM pertama berbasis GSM dan pengkodean khusus disebut AT-Command modem Wavecom Fastrack ini cukup dikenal di Indonesia pada industry rumahan sampai skala besar, mulai dari fungsi


14

untuk SMS masal hingga penggerak perangkat elektronik, didukung pula dengan modem wavecom yang berjalan dengan baik di Quick Gateway pada Software Quick Short Messsage Service (SMS), kecepatan kirim 2-4 detik per SMS. Modem wavecom fastrack adalah modem alat produksi dari Wavecom yang berupa sebuah modem eksternal yang dijalankan dengan memasukkan sim card pada modem tersebut kemudian dihubungkan pada port serial pada computer server dan kemudian dijalankan dengan menggunakan

perintah-perintah

AT-Command

yang

khusus

untuk

menjalankan kerja Wavecom Global for Mobile Communication (GSM) modem ini. Wavecom Global system for mobile Communication (GSM) ini mempunyai beberapa model fungsi yang dapat mengerjakan beberapa kerja tertentu diantaranya untuk interface, standart, SMS, data, fax dan voice. Bentuk fisik dari modem Wavecom fastrack bisa dilihat pada gambar 2.4

Gambar 2.3. Modem Wavecom fastrack Perintah-perintah AT-Command merupakan susunan karakter yang membentuk suatu bahasa mesin yang dimengerti oleh GSM modem. Dimana setiap perintah telah dideklarasikan untuk menjalankan salah satu


15

tugas yang diinginkan. Dengan kata lain AT-Command adalah satu-satunya perintah yang dapat dimengerti oleh GSM modem ini. Modem Serial merupakan modem yang memanfaatkan port serial untuk SMS Gateway sangat membantu karena modem serial memiliki keunggulan yang lebih stabil dibandingkan dengan modem USM, karena modem serial dilegkapi dengan adaptor modem, dimana power untuk modem langsung dari stop kontak sehingga tidak memberatkan power suplay pada alat. Modem serial ini memiliki kemampuan pada saat proses pen-transfer-an data dalam keperluan SMS Gateway, modem ini banyak dipergunakan untuk keperluan SMS dengan banyak penerima seperti pengiriman SMS secara Broadcast. Modem serial dilengkapi dengan SIM Card Slot, antenna L kabel dan adaptor modem. Modem serial juga terbagi menjadi dua jaringan yaitu Global System for Mobile Communication (GSM) dan Code Division Multiplex Access (CDMA). Namun dalam pembuatan Tugas akhir ini, menggunakan GSM.

2.3.1

Komunikasi Serial Komunikasi serial adalah komunikasi dengan menggunakan port

serial yang berfungsi sebagai mentransfer sebuah data yang diperoleh, pengiriman data secara serial secara satu persatu secara berurutan. Komunikasi serial ini di butuhkan perangkat-perangkat yang mendukung yaitu MAX232/RS232 dan DB 9. Kedua perangkat tersebut untuk saling melengkapi pada komunikasi serial. Tegangan yang diperlukan oleh port


16

serial menggunakan tegangan -15 V sampai +15 Volt tegangan mikrokontroller yaitu 0 sampai 5 Volt. Dalam tekhnik komunikasi serial dikenal istilah format data serial. Format data serial terdiri dari perameter-parameter yang dipakai untuk menentuka bentuk data serial yang akan dikomunikasikan. Berikut beberapa macam format data serial yang dapat digunakan, dimana elemen-elemennya terdiri dari : 1.

Kecepatan mobilisasi data per bit (Baud rate) Laju perpindahan data serial seringkali dinyatakan dalam satuan baud. Laju baud dalam kanal komunikasi merupakan laju tercepat dari perpindahan bit. Kecepatan transmisi (Baud Rate) merupakan suatu hal yang sangat penting dalam komunikasi data seri asynchron, mengingat dalam komunikasi data seri asynchron clock tidak ikut dikirimkan, sehingga harus diusahakan bahwa kecepatan transmisi mengikuti standard yang sudah ada.

2.

Jumlah bit data per karakter (data length) Dalam komunikasi data serial mode asynchronous biasanya berlangsung transmisi data yang dikemas dalam bentuk karakter. Dalam satu karakter diperbolehkan terdiri dari beberapa variasi jumlah bit. Dari sekian variasi yang diperbolehkan diantaranya adalah terdiri dari 7 bit dan 8 bit (panjang data karakternya saja). Kedua variasi ini adalah yang paling erring digunakan dalam komunikasi data serial.

3.

Parity yang digunakan


17

Bit Parity adalah bit yang digunakan sebagai alat pemeriksa kesalahan sederhana dalam proses transmisi data digital. Bit parity ini akan diletakkan setelah susunan bit data. Kemungkinan dari jenis parity ini ada tiga macam, yaitu: parity ganjil, parity genap dan tanpa parity (tidak diikutkan dalam pemeriksaan kesalahan). 4.

Jumlah stop bit dan start bit Pada komunikasi data serial pada mode asynchronous, port serial yang menerima karakter serial harus tahu kapan karakter itu diawali dan kapan karakter itu diakhiri. Dari hal tersebut, maka dalam proses komunikasi data serial juga disertakan bit awal dan bit akhir. Jika tidak ada karakter yang dikirim, maka bit tanda yang selalu bernilai 1 akan dikirim terus-menerus, bit awal (start bit) yang selalu bernilai 0 (nol) akan menandai awal dari pengiriman suatu karakter. Setelah bit awal, maka selalu diikuti bit data dan bit parity jika ada.

Gambar 2.3.1-1 Format Data Komunikasi Serial


18

Salah satu diantara beberapa standar untuk komunikasi serial adalah RS232. Komunikasi RS-232 dilakukan secara asinkron(asynchron),yaitu komunikasi serial yang tidak memiliki clock bersama antara pengirim dan penerima, masing-masing dari pengirim maupun penerima memiliki clock sendiri. Yang dikirimkan dari pengirim ke penerima adalah data dengan baud rate tertentu yang ditetapkan sebelum komunikasi berlangsung.

Gambar 2.3.1-2 Bentuk Gelombang Komunikasi Serial

Pada gambar 2.12 diatas memperlihatkan bentuk gelombang komunikasi serial dengan 8-bit data, tanpa parity, 1 stop bit. Pada keadaan stand by, jalur RS232 ditandai dengan mark state atau logika HIGH. Pengiriman data diawali dengan start bit yang berlogika 0 atau LOW, berikutnya data dikirimkan bit demi bit dimulai dari LSB (Least Significant Bit) atau bit ke -0. Pengiriman setiap byte diakhiri dengan stop bit yang berlogika HIGH. Untuk kondisi LOW setelah stop bit, ini adalah start bit yang menandakan data berikutnya akan dikirimkan. Jika tidak ada lagi data yang ingin dikirim, maka jalur transmisi ini akan dibiarkan dalam keadaan HIGH.


19

2.3.2

GSM (Global System for Mobile Communication) GSM adalah sebuah system telekomunikasi terbuka, tidak ada

pemilikan (non-proprietary) yang berkembang secara pesat dan konstan. Keunggulan utamanya adalah kemampuannya untukinternasional roaming. Ini memberikan sebuah system yang standart tanpa batasan hubungan pada lebih dari 159 negara. Dengan GSM satelit Roaming, pelayanan juga dapat mencapai daerah-daerah yang terpencil. SMS diciptakan sebagai bagian dari starndart GSM. Seluruh operator GSM network mempunyai Message Center, yang bertanggung jawab terhadap pengoperasian atau manajement dari berita-berita yang ada. Bila seseorang mngirim berita kepada orang lain dengan handphone nya, maka berita ini harus melewati Message Center dari Operator network tersebut, dan MC ini segera dapat menemukan si penerima berita tersebut. MC ini menambah berita tersebut dengan tanggal, waktu dan nomor dari si pengirim. Apabila handphone penerima sedang tidak aktif, maka MC akan menyimpan berita tersebut dan akan segera mengirimnya apabila handphone penerima terhubung.

2.3.3

AT Command AT Command adalah sebuah perintah yang diberikan kepada

handphone atau Global System for Mobile Communication (GSM) dan Code Division Multiplex Access (CDMA) modem untuk melakukan sesuatu hal, yaitu untuk mengirim dan menerima SMS dengan memprogram pemberian perintah ini di dalam computer/mikrokontroller maka perangkat kita dapat


20

melakukan SMS secara Otomatis. Pada Modem GSM terdapat fasilitas pengaksesan data melalui koneksi serial. Untuk mengakses data tersebut diperlukan urutan instruksi pada modem. Instruksi yang dimaksud dari modem ini yaitu dengan AT Command, perintah AT Command bisa memliki perintah khusus yang dibuat oleh pabrikan dari modem itu sendiri jadi seriap modem dan handphone tidak memiliki perintah yang sama dalam melakukan eksekusi dan ada juga beberapa perintah AT Command yang secara umum. AT Command sebenarnya hampir sama dengan perintah (Prompt) pada DOS (Disk Operating System). Perintah-perintah yang dimasukkan ke port dimulai dengan kata AT, kemudian diikuti karakter lainnya yang mempunyai fungsi terhadap perintah suatu SMS. AT merupakan kependekan dari Attention Untuk melakukan tes koneksi dengan ponsel / modem GSM, cukup ketikkan perintah AT diikuti dengan penekanan tombol enter, yang akan direspon dengan OK jika tidak terdapat masalah. Berikut adalah contoh AT Command untuk mengirimkan SMS: AT AT+CMGF=1 AT+CMGS=08xxxxxxxx > Testing terkirim Perintah AT+CMGF=1 memberikan instruksi untuk beroperasi pada format text AT+CMGS= diikuti nomor ponsel tujuan, sedangkan tulisan “testing kirim” merupakan isi pesan yang ingin dikirim. Setiap baris


21

pada contoh perintah diatas diakhiri dengan penekanan tombol enter, kecuali untuk baris pengiriman pesan, yang diakhiri dengan CTRL+Z AT Command umumnya ditulis dengan huruf besar, tetapi banyak modem GSM dan ponsel yang mengizinkan penulisan AT Command dalam huruf besar maupun huruf kecil. Setelah berhasil menjalankan AT Command pada HyperTerminal, maka code program pada Bahasa pemrograman ditulis untuk membangun sebuah SMS Gateway. Beberapa contoh AT Command yang penting dan sering digunakan untuk SMS adalah sebagai berikut:

a.

AT+CMGL=n Digunakan untuk memeriksa SMS

b.



n=0 adalah untuk memeriksa SMS baru di inbox



n=1 adalah untuk memeriksa SMS lama di inbox



n=2 adalah untuk memeriksa SMS unsent di outbox



n=3 adalah untuk memeriksa SMS sent di outbox



n=4 adalah untuk memeriksa semua SMS

AT+CMGD=n Digunakan untuk menghapus SMS n=nomor referensi SMS yang akan dihapus. Masih banyak lagi AT Command yang tersedia tergantung dari device yang digunakan. Untuk AT Command yang berawalan dengan AT (Misalnya: AT+CMGS, AT+CMGSD) diketikkan dengan diikuti parameter-parameter yang dibutuhkan, sedangkan command tanpa awalan AT (seperti +CMTI, +CDSI) merupakan


22

result yang dikeluarkan oleh device. Jika tidak memiliki dokumentasi yang cukup mengenai AT Command yang didukung oleh device yang digunakan, AT Command tersebut dapat dicoba melalui HyperTerminal. HyperTerminal akan mengembalikan pesan kesalahan jika AT Command yang diketikkan tidak dimengerti oleh device. Hal ini penting mengingat AT Command juga bisa berbeda parameter antara device datu dengan device lainnya. Terdapat dua tipe AT Command, yaitu basic command dan extended command. Basic Command adalah AT Command yang tidak menggunakan tanda +, misalnya ATD, ATH, dan ATA. Sebaliknya, AT Command yang menggunakan tanda + merupakan extended

command.

Setiap

extended

command

memiliki

parameter/perintah test yaitu = ?, yang akan mengembalikan informasi mengenai command tersebut.

2.4

Pengertian Sumur Resapan Kombinasi GWT Modern Sumur Resapan Kombinasi GWT Modern adalah sebuah tanki modular yang terbuat dari bahan plastik daur ulang Poly-Propylene berbentuk panel-panel yang dirakit menjadi tanki modular dengan ukuran 782mm(P) x 390mm(L) x 410mm(T), berat: 6.0 kgs per/unit, volume: 95% kosong, 5% padat plastik, yang dibungkus dengan non-woven geotextile, sehingga dapat dialiri air hujan dari atap maupun daerah permukaan yang daya resapnya kurang baik.


23

Sistem sumur resapan kombinasi GWT modern ini sangat mudah dipasang, cukup dengan membuat galian yang sesuai dengan dimensi lalu dipasang dibawah permukaan area yang terbuka seperti halaman parkir, lalu lintas kendaraan, saluran drainase tanah rendah (Grass-Swales), taman bermain, lapangan olah raga dan taman-taman umum, juga semua permukaan area yang memerlukan resapan dan penampungan air. Modular tank ini disebut SigmaTank yang dapat disusun dan diletakkan mengikuti bentuk dan pola yang diinginkan sesuai dengan desain kita baik secara horizontal maupun vertikal. Persyaratan khusus pada umumnya diperlukan pada area perumahan, taman dan area komersial yang luar seperti kawasan industri.

Gambar 2.4. Modular Tank / SigmaTank

2.4.1

Non Woven Geotextile Non

Woven

Geotextile

adalah

merupakan

salah

satu

jenis geotextile yang berbentuk lembaran dan tak beranyam (non woven) yang

dibuat

dari

serat-serat

dasar polypropylene / polyester yang bertekhnologi

modern

secara

polymer dibuat

mekanis

yang

menggunakan

dengan quality


berbahan mesin

qontrol yang

24

tinggi. Non Woven Geotextile umumnya digunakan pada bidang rekayasa geoteknik.

Gambar 2.4.1 Non Woven Geotextile

Non Woven Geotextile memiliki daya kuat tarik yang cukup tinggi serta memiliki ketahanan akantemperature, cuaca, suhu, mikroorganisme & juga bahan-bahan kimia.

2.4.2

HDPE Geomembrane Geomembrane adalah material kedap air, terbuat dari HDPE (Hight

Density

PolyEthylene)

atau

LDPE

(Low

Density

PolyEthylen).

Material ini kedap air, tahan terhadap korosi, minyak, asam dan panas tinggi, bisa bertahan berpuluh tahun. Saat ini pemakaian HDPE Geomembrane berkembang pesat di Indonesia, fungsi utamanya adalah menampung cairan, menggantikan fungsi beton untuk penampungan air, melindungi tanah dari polusi air limbah yang kemudian air limbah tersebut dialirkan ke IPAL selain itu juga sudah mulai banyak digunakan di Kolam kolam penampung air seperti Fire Hidran, Kolam Balong Pertamina,


25

Spillway, waduk, embung, TPA Sampah, tambak ikan / udang, dll. selain itu juga bisa membantu pembangunan Jalan di daerah yang tanahnya Kembang Susut tinggi.

Gambar 2.4.2 HDPE Geomembrane 2.5

Pengertian Dasar Pompa Pompa adalah suatu alat pengangkut untuk memindahkan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain dengan memberikan gaya tekan terhadap zat yang akan dipindahkan,seperti misalnya pemindahan crude oil dari tanki penambungan bahan baku yang akan dialirkan ke kolom Destilasi. Pada dasarnya gaya tekan yang diberikan untuk mengatasi friksi yang timbul karena mengalirnya cairan di dalam pipa saluran karena beda evevasi (ketinggian) dan adanya tekanan yang harus dilawan. Perpindahan zat cair dapat terjadi menurut ara horizontal maupun vertical, seperti zat cair yang berpindah secara mendatar akan mendapatkan hambatan berupa gesekan dan turbulensi, sedangkan zat. Pada zat cair dengan perpindahan ke arah vertical, hambatan yang timbul terdiri dari hambatan-hambatan yang diakibatkan dengan adanya perbedaan tinggi antara permukaan isap (suction) dan permukaan tekan (discharge).


26

2.6

Jenis-jenis Pompa Adapun Fluida cair yang dialirkan dalam pipa dengan menggunakan alat bantu berupa pompa seperti yang telah dijabarkan di atas yaitu minyak mentah. Pada bagian ini akan dijelaskan tentang jenis-jenis pompa, karena pomppa hadir dengan berbagai jenis serta fungsinya masing-masing. Pompa juga digolongkan sesuai dengan prinsip operasi dasarnya seperti pompa perpindahan positif dan pompa dinamik. Pada Prinsipnya, cairan apapun dapat ditangani oleh berbagai macam pompa, biasanya pompa jenis sentrifugal yang yang lebih ekonomis penggunaanya diikuti oleh pompa rotary dan reciprocating.

Gambar 2.6 Jenis-jenis Pompa 2.6.1

Pompa Perpindahan Positif Pompa ini dikenal sesuai dengan caranya beroperasi yaitu, cairan

diambil dari ujung dan dipindahkan ke ujung lain yang dialirkan secara positif, pompa ini digunakan di berbagai macam sektor untuk memindahkan


27

air maupun fluida yang kental. Pompa perpindahan positif digolongkan berdasarkan cara pemindahannya: 1.

Pompa Reciprocating Yaitu dimana energi mekanis dari penggerak pompa dikonversikan menjadi energi dinamis/potensial pada cairan yang dipindahkan dengan cara melalui elemen pemindah yang bergerak secara bolak-balik di dalam silinder. Elemen pemindah yang bergerak bolak-balik disebut pompa (piston) dan plunyer. Torak biasanya ukuran diameter relatif lebih besar dari panjangnya, sedangkan plunyer diameternya jauh lebih kecil dibanding panjangnya. Prinsip dari pompa Reciprocating yaitu, perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum poston, pompa ini hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental misalnya saja dari sumur minyak.

2.

Pompa Rotary Pompa jenis ini memiliki prinsip kerja yang tidak jauh berbeda dengan pompa reciprocating, tetapi elemen pemindahnya tidak bergerak secara translasi melainkan bergerak secara rotasi di dalam casing (hoursing). Perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gear, cam dan baling-baling didalam sebuah ruang bersekat pada casing yang tetap, pompa rotary selanjutnya digolongkan sebagai gear dalam, gear luar, lobe dan baling-baling dorong. Pompa ini digunakan untuk layanan khusus dengan kondisi khusus yang terdapat di lokasi industri.


28

2.6.2

Pompa Dinamika Pompa dinamika juga dikarakteristikan oleh cara pompa tersebut

beroperasi yaitu, impeler yang berputar akan mengubah energi kinetik menjadi tekanan ataupun kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida. Terdapat dua jenis pompa dinamik, yaitu: 1.

Pompa Sentrifugal Pompa Sentrifugal digerakkan oleh motor. Daya dari motor diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeler yang terpasang pada poros tersebut. Zat cair yang ada di dalam impeler akan ikut berputar karena dorongan sudu-sudu. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeler akan keluar melalui saluran di antara sudu-sudu dan meninggalkan impeller dengan kecepatan tinggi. Zat cair yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi ini kemudian akan keluar melalui saluran yang penampangnya makin membesar (volute/difuser) sehingga terjadi perubahan dari head kecepatan menjadi head tekanan. Oleh sebab itu zat cair yang keluar dari flens pompa memiliki head total yang lebih besar. Penghisapan terjadi karena setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang di antara sudu-sudu menjadi turun tekanannya sehingga zat cair akan terhisap masuk. Pompa ini merupakan pompa yang sangat umum didalam suatu industri, biasanya sekitar 70% pompa yang digunakan dalam suatu industri ialah pompa sentrifugal. Pompa Sentrifugal adalah pompa dengan prinsip kerja merubah


29

energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (tekanan) melalui suatu impeler yang berputar dalam suatu casing. Pompa ini terdiri dari komponen utama berupa kipas (impeler) yang dapat berputar dalam sebuah casing (rumah pompa), casing tersebut dihubungkan dengan saluran isap dan saluran tekan. Untuk menjaga agar didalam casing selalu terisi cairan, maka ada saluran isap yang harus dilengkapi dengan katup kaki (foot valve). Impeler yang berputar akan memberikan gaya sentrifugal sehingga cairan yang ada pada bagian pusat impeler akan terlempar keluar dari impeler yang kemudian ditahan casing sehingga menimbulkan tekanan alir.

Gambar 2.6.2-1 Bagian-bagian pompa sentrifugal  Keuntungan pompa sentrifugal : 1. Biaya pembelian / investasi dan perawatan dan pemeliharaan rendah. 2. Ruang penempatan relatif kecil. 3. Tidak banyak bagian-bagian yang bergerak, jadi biaya pemeliharaannya menjadi lebih rendah. 4. Dapat memompakan air kotor dan air bersih.


30

5. Aliran zat cair/fluida dapat kontinyu tidak terputus-putus. 6. Beroperasi pada putaran tinggi, biasanya dihubungkan langsung dengan penggeraknya sehingga rugi-rugi transmisi kecil. 7. Bila konstruksinya disesuaikan, dapat dipergunakan untuk mengalirkan fluida yang kotor dan berlumpur serta yang mengandung bahan kimia. 8. Karena putaran tinggi, maka dapat memompakan zat cair dengan kapasitas besar dan tinggi tekan/dorong rendah. 9. Getaran yang terjadi pada saat pompa beroperasi kecil, sehingga pondasi dudukan pompa dapat dibuat ringan.

 Kerugian pompa sentrifugal 1. Pada pemakaian normal, tidak dapat menghisap sendiri (tidak dapat memompakan udara), oleh sebab itu pada awal menghidupkan pompa harus dipancing. 2. Efesiensi pompa relatif rendah jika dibandingkan dengan pompa torak terutama jika kapasitas zat cair kecil sedangkan tinggi kenaikan besar.

2.

Pompa Torak Pompa Torak mempunyai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan pompa sentrifugal, tetapi kemajuan-kemajuan pada perencanaan pompa sentrifugal telah mengimbangi efisiensi yang tinggi ini, bila beroperasi pada kondisi-kondisi tertentu dimana pompa sentrifugal ini paling sesuai dan banyak digunakan. Pompa Torak digunakan secara luas, dimana kemampuan variabel tekanan


31

adalah pertimbangan yang penting. Pompa daya adalah pompa yang porosnya digerakkan dengan daya dari luar, daya yang dipakai biasanya adalah motor listrik dan motor bakar. Komponen utama dari pompa ini adalah silinder dengan katup hisap dan buang, torak pemompa, dan poros engkol pompa. Poros pompa dihubungkan dengan poros penggerak dengan transmisi pengatur putaran.ntuk penggerak motor listrik banyak digunakan penggerak pompa dengan daerah operasi pompa dekat dengan sumber listrik. Keuntungan dari penggunaan penggerak jenis ini adalah pengoperasiannya mudah, bebas polusi, tidak berisik dan perawatannya mudah. Kendalanya adalah kalau sumber listriknya mati, pompa tidak beroperasi. Untuk penggerak motor bakar biasanya digunakan untuk menggerakkan pompa yang beroperasi pada daerah yang jauh dari sumber llistrik. Dengan menggunakan penggerak jenis ini pompa lebih fleksibel untuk

beroperasi

disemua

tempat.

Kendalanya

adalah

biaya perawatan mahal dan berisik. Motor bakar yang sering digunakan adalah mesin diesel, karena putarannya lebih stabil dengan tenaga besar.

Gambar 2.6.2-2 Gambar Kerja Pompa Torak


32

 Keuntungan Pompa Torak: 1. Dapat bekerja langsung tanpa melakukan pemancingan. 2. Pada putaran konstan, dapat menghantarkan zat cair yang berbeda-beda pada tekanan yang hampir sama. 3. Pada putaran konstan, dapat menghantarkan zat cair pada kapasitas yang tetap dengan berbagai tekan buang.  Kerugian Pompa Torak dibandingkan dengan Pompa Sentrifugal 1. Rumit dalam hal pemeliharaan. 2. Bobot cukup besar sehingga pondasi harus lebih kokoh. 3. Putaran kerja rendah, sehingga tidak dapat langsung dihubungkan dengan penggerak, sehingga memerlukan sistem transmisi. 4. Memerlukan tempat yang lebih luas. 5. Menimbulkan suara yang lebih keras akibat gerakan naik-turun dari torak. 6. Getaran besar karena banyak bagian yang bergerak. 7. Banyak menggunakan katup. 8. Aliran fluida tidak terus-menerus. 2.7

Jenis – jenis pompa berdasarkan tenaga penggeraknya. Salah satu alat yang berperan penting dalam proses pengolahan air adalah pompa air. Alat ini berfungsi mendistribusikan air dari sumber air ke tempat pengolahan air, menyalurkan air ke konsumen dan sebagainya. Jenisjenis pompa air pun sangat banyak tergantung dari kegunaannya. Namun kali ini kami coba bahas jenis-jenis pompa air yang secara umum dikenal masyarakat berdasarkan tenaga penggeraknya.


33

2.7.1

Pompa Air Dragon (Pompa Air Manual) Sebagai salah satu jenis pompa air manual, pompa air dragon ini

merupakan merk pompa air yang sangat terkenal di sekitar tahun 70-an. Terutama untuk daerah-daerah yang belum terjangkau listrik. Sehingga merk pompa air dragon ini menjadi ikon / image di tengah masyarakat kita waktu itu untuk mewakili istilah pompa air manual. Bagi warga yang memiliki sumur air sendiri, pompa air ini menjadi pilihan untuk menggantikan cara tradisional, menimba air dari sumur.

Gambar 2.7.1-1 Pompa Air Dragon Cara kerja pompa air manual ini pun sederhana seperti gambar berikut. Ketika tuas pompa di tarik ke atas, piston bergerak ke bawah ke dasar ruangan pompa. Air yang ada dalam pompa akan memasuki ruangan di atas piston melalui klep (valve) pada piston, seperti terlihat pada gambar A.

Gambar 2.7.1-2 Cara Kerja Pompa Air Dragon Bag. A


34

Ketika tuas pompa didorong ke bawah, piston bergerak naik bersamaan dengan tertutupnya klep piston sehingga air yang ada di atas piston ikut terdorong ke atas dan keluar melalui corong pompa. Di saat bersamaan piston akan menyedot air dari dalam sumur dan air memasuki ruangan di bawah piston melalui klep di dasar pompa yang terbuka di saat piston bergerak ke atas, seperti terlihat pada gambar B.

Gambar 2.7.1-3 Cara Kerja Pompa Air Dragon Bag. B 2.7.2

Pompa Air Sanyo (Pompa Air Listrik) Seiring berkembangnya zaman dan aliran listrik sudah banyak

masuk ke daerah-daerah, pompa air tenaga listrik (AC 220V) menjadi pilihan untuk menggantikan pompa air manual. Pompa air merk Sanyo menjadi istilah umum untuk mewakili pompa air tenaga listrik. (Mungkin saat itu, era 70-an - 80-an yang banyak beredar pompa air merk Sanyo).

Gambar 2.7.2-1 Pompa Air Sanyo


35

Sekarang cukup banyak merk pompa air yang beredar dengan teknologi yang berbeda-beda. Namun teknologi yang umum dikenal dengan Centrifugal Pumps. Yaitu pompa air yang bekerja berdasarkan daya centrifugal yang dihasilkan oleh impeller (kipas) yang diputar oleh motor listrik. Karena daya centrifugal ini air tersedot (dari sumur) dan terdorong keluar secara kontinyu melalui sirip-sirip impeller seperti gambar berikut ini.

Gambar 2.7.2-2 Bagian Pompa Air Sanyo

Gambar 2.7.2-3 Cara Kerja Pompa Air Sanyo


36

2.7.3

Pompa Air Bensin / Solar (Diesel) Pompa air jenis ini menggunakan motor berbahan bakar bensin /

solar. Cara kerjanyapun sama dengan pompa air listrik di atas. Bedanya hanya pada motor penggerak kipas impeller-nya yang menggunakan bahan bakar bensin atau solar. Biasanya pompa air jenis ini digunakan untuk memompa air dengan volume debit air yang besar. Ini terlihat dari besarnya ukuran pipa atau selang yang diameternya cukup besar.

Gambar 2.7.3 Pompa Air Bensin / Solar 2.7.4

Pompa Air Celup (Submersible) Sesuai namanya, pompa air listrik ini penggunaannya dicelupkan

ke dalam air. Penggunaan yang umum adalah pompa air yang dipakai dalam aquarium untuk mengalirkan air ke tempat penyaringan air sehingga air aquarium terjaga kejernihannya untuk waktu yang lebih lama. Cara kerjanyapun sama seperti pompa air listrik di atas (no:2.7.2), memanfaatkan daya centrifugal dari perputaran kipas impeller untuk mendorong air ke atas. Jenis pompa air celup ini cukup banyak tergantung keperluannya.


37

Gambar 2.7.4 Pompa Air Celup (Submersible)

2.8

Putaran Spesifik Putaran spesifik adalah suatu istilah yang dipakai memberikan klasifikasi impeller berdasarkan prestasi dan proporsi tanpa memperhatikan ukuran aktual dan kecepatan dimana impeller itu beroperasi. Pemakaian putaran spesifik adalah untuk mengklasifikasikan berbagai jenis impeller pompa. Masing-masing jenis impeller mempunyai suatu daerah kecepatan spesifik untuk mata impeller yang dioperasikan dengan baik, walaupun daerah-daerah kecepatan spesifik ini hanya merupakan taksiran saja, tidak ada batas yang tegas antara jenis-jenis impeller ini.

2.8.1

Impeller Jenis Radial Tinggi tekan umumnya sebagian besar dibesarkan oleh gaya

sentrifugal. Impeller yang ditunjukan pada gambar (a) adalah impeller yang dipakai untuk tinggi tekan medium (menengah) dan yang tinggi (kira-kira diatas 150 ft). Impeller ini secara praktis dipakai pada semua pompa-pompa yang bertingkat banyak, daerah spesifik pada umumnya adalah 500 sampai 3000 rpm. Bila jumlah yang lebih besar harus dipompakan, impeller hisapan ganda, seperti yang ditunjukan pada gambar (b) dapat dipakai daerah tinggi


38

tekan dan kecepatan spesifik adalah kira-kira sama dengan impeller hisapan tunggal. Impeller ini mempunyai keuntungan yaitu dalam hal keseimbangan hidrolisnya yakni gaya-gaya aksial saling berlawanan dan saling menghilangkan. 2.8.2

Impeller Jenis Radial Untuk tinggi tekan yang lebih rendah sering dipakai impeller

pembuangan radial, hisapan aksial seperti yang ditunjukan pada gambar (c), perbandingan diameter pipa buang/tekan (Discharge) dengan dimeter mata sisi masuknya lebih kecil dari jenis yang pertama. Untuk kapasitas dan tinggi tekan yang ditentukan jenis impeller ini beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, daerah kecepatan spesifiknya adalah dari 1500 sampai 4500 rpm. Sudu-sudu sisi masuknya harus berkurang sesuai dengan jarijarinya (kecepatan keliling impeller) untuk menjamin masuknya fluida secara halus, sehingga bentuknya menyerupai turbin francis. 2.8.3

Impeller Jenis Aliran Campur Tinggi tekan yang dihasilkan pada impeller jenis ini sebagian

adalah disebabkan oleh gaya sentrifugal dan sebagian lagi oleh tolakan impeller. Aliran buangnya sebagian radial dan sebagian lagi aksial, inilah sebabnya jenis impeller ini disebut impeller aliran campur (gambar d) daerah kecepatan spesifiknya biasanya adalah antara 4500 sampai 8000 rpm.


39

2.8.4

Impeller Jenis Propeler Praktis semua tinggi tekan yang dihasilkan adalah akibat tolakan

sudu-sudu, aliran hampir seluruhnya aksial seperti yang ditunjukan pada gambar (e). Impeller ini mempunyai kecepatan spesifik yang tinggi diatas 8000 ft dan dipakai untuk tinggi tekan yang rendah (3 sampai 40 ft), rpm yang rendah (200 sampai 1800 rpm) dan kapasitas besar ini disebabkan oleh pengarahan yang sedikit diberikan pada fluida, impeller ini tidak sesuai untuk tinggi yang besar. 2.8.5

Impeller Tingkat yang banyak. Bila tinggi tekan yang harus dihasilkan menjadi terlalu besar untuk

impeller satu tingkat, beberapa impeller dipasangkan pada satu poros secara seri seperti yang ditunjukkan pada gambar (f). Impeller ini biasanya adalah impeller jenis radial, karena jenis impeller radial dapat menghasilkan tinggi tekan yang lebih besar dari pada impeller-impeller jenis lainnya. Kecepatan dan jumlah aliran melalui setiap tingkat adalah sama, dan tinggi tekan total biasanya terbagi rata untuk masing-masing tingkat. Jadi semua tingkat akan mempunyai kecepatan spesifik yang sama yang dapat dianggap sebagai kecepatan spesifik pompa itu sendiri.


40

Gambar 2.8.5-1 Jenis-jenis impeller menurut kecepatan spesifik dan klasifikasi pompa

Gambar 2.8.5-2 Bentuk relatif impeller dan efisiensi bila dihubungkan dengan kecepatan spesifik

2.9

Efisiensi Pompa Efesiensi pompa sentrifugal tergantung pada sejumlah faktor, yang terpenting adalah kerugian-kerugian hidrolis, kerugian-kerugian mekanis dan kerugian akibat kebocoran. Dari butir-butir ini yang terpenting adalah


41

kapasitas kerugian-kerugian gesekan akan merupakan presentasi yang lebih kecil dari daya total waktu ketika memompakan sejumlah fluida. Kerugian-kerugian mekanis juga relatif kecil bila jumlah aliran besar, diharapkan bahwa tinggi tekan yang bertambah besar adalah akibat membesarnya diameter impeller atau putarannya.

2.10 Pipa Berbagai jenis pipa dapat digunakan pada sistem aliran air mancur, tetapi ada beberapa hal yang menentukan perbedaan jenis pipa yang akan digunakan. Dalam menentukan jenis pipa yang akan dipakai harus diperhatikan jenis fluida yang dialirkan, debit air serta kecepatan aliran. Faktor – factor tersebut akar menentukan diameter pipa yang akan digunakan. Untuk menentukan diameter pipa dapat digunakan persamaan:


42

2.11 Rumus-rumus dasar 2.11.1

Diameter Pipa Hisap / Suction (Di)

(2.3) Sularso dan Tahara H. Pompa dan Kompressor, cetakan ke-6 Pradnya Paramita, Jakarta 1996. Hal.72


43

2.11.2

Diameter Pipa Tekan / Discharge (Dt)

2.11.3

Kerugian Gesek pada Pipa

(2.4) Sularso dan Tahara H. Pompa dan Kompressor, cetakan ke-6 Pradnya Paramita, Jakarta 1996. Hal.72 (2.5) Sularso dan Tahara H. Pompa dan Kompressor, cetakan ke-6 Pradnya Paramita, Jakarta 1996. Hal.33


44

2.11.4

Daya Pompa

2.12 Kapasitas Pompa Jumlah air yang diperlukan untuk pengairan ground water tank adalah untuk mengganti penyusutan air rata-rata. Jumlah ini akan bertambah sampai mencapai maksimum pada permulaan musim hujam, yaitu pada saat persiapan, dan pengaplikasiannya. Jadi kapasitas pompa yang direncanakan harus ditentukan atas dasar kebutuhan maksimum. Namun untuk mengganti penyusutan air yang biasa, pompa harus dijalankan sedemikian hingga waktu kerja hariannya dapat dipersingkat. Kapasitas pompa berdasarkan kebutuhan puncak dapat dihitung dengan rumus: Qp = Qk/T Dimana, Qp

: Kapasitas pompa yang direncanakan (m3 / jam)

Q

: Jumlah keseluruhan air masuk kedalam GWT modern (m3/hari)

(2.9) Khurmi R. SGupta dan Gupta J.k, A text book of machine desigan, Eurasia publishing house LTD, Rem Nagar, New


45

k

: Koefisien kehilangan air yang overflow (=1,1)

T

: Jumlah kerja aliran dalam kondisi kebutuhan puncak (=18 sampai 21 jam)

2.13 Sifat-sifat Zat Cair Performansi sebuah pompa dapat berubah-ubah tergantung pada karakteristik zat cair yang dialirkan. Jadi, dalam menentukan spesifikasi pompa, karakteristik ini harus diperhatikan. Sifat-sifat air dan beberapa fluida penting diberikan dibawah ini:

Gambar 2.13 Sifat-sifat fisik berbagai zat cair


BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents