ANALISA POMPA AIR PADA GEDUNG BERTINGKAT Nama NPM Jurusan Fakultas Pembimbing
: Aldian Sya’Ban : 20411550 : Teknik Mesin : Teknologi Industri : Dr. Ridwan, ST., MT.
Latar Belakang 1.
Perkembangan Kota Jakarta dari tahun ke tahun semakin pesat. Melihat peluang tersebut maka berbagai pusat perbelanjaan dan penginapan baik hotel maupun apartemen banyak dibangun di Kota Jakarta.
2.
Pendistribusian air bersih pada gedung-gedung bertingkat sangat memerlukan suatu instalasi pendistribusian yang mampu memenuhi kebutuhan air bersih secara merata ke seluruh tempat pada gedung.
3.
Untuk menganalisis tercapainya kebutuhan air yang merata pada setiap lantai dengan elevasi dan tekanan yang berbeda. Pada tugas akhir ini penulis melakukan studi pada gedung bertingkat untuk menganalisis kebutuhan air bersih, sistem perpiaan (head losses), dan nilai efisiensi pompa yang digunakan.
TUJUAN PENELITIAN Adapun tujuan dari penulisan ini adalah : 1.
Mengetahui jumlah kebutuhan air bersih pada gedung bertingkat (Tower I).
2.
Mengetahui sistem perpipaan (head losses).
3.
Mengetahui efisiensi pompa pada gedung bertingkat.
PEMBAHASAN SISTEM AIR BERSIH Sistem Air Bersih 1. Sumber air utama diambil dari PDAM, sedangkan untuk cadangan akan diupayakan dengan sumur dalam (Deep Well). 2.
Air dari Pompa Sumur Dalam (Deep Well) dan PDAM disalurkan ke bak air utama (Ground Water Tank).
3. Air dari tangki bawah, akan dipompakan ke roof tank terlebih dahulu kemudian didistribusikan ke pemakai pada 3 lantai teratas dengan menggunakan pompa booster. Selanjutnya didistribusikan ke pemakai pada lantai berikutnya secara gravitasi.
Analisa Perhitungan Kebutuhan Air Bersih •
Perhitungan Pemakaian Air Bersih Pemakaian air pada apartemen sebesar 100 liter/hari per orang, maka akan di dapat dengan persamaan seperti ini : Q = (1643) x (100) = 164300 liter/hari = 164.3 m³/hari Dan diperkirakan perlu tambahan sampai 20% untuk mengatasi kebocoran, pancuran air, tambahan air untuk air panas yang menggunakan solahart atau mesin pendingin (chiller) gedung ini, penyiraman taman, dsb, sehingga pemakaian air rata-rata sehari dapat diketahui dengan persamaan : Qd = (100 + 20%) x (164.3) = 197.2 m³/hari
Analisa Perhitungan Kebutuhan Air Bersih Pemakaian air bersih pada gedung ini selama 10 jam, dapat diketahui dengan persamaan : Qh = (197.2) / 10 = 19.72 m³/jam Qh max = (2) x (19.72) = 39.44 m³/jam Qm max = (3) x (19.72)/60 = 0.986 m³/menit Keterangan : Qh max : Pemakaian Air Pada Jam Puncak (m3/jam) Qm max : Pemakaian Air Pada Menit Puncak (m3/menit) Qh : 19.72 m3/jam C1 : Konstanta ( 1.5 – 2 ) C2 : Konstanta ( 3 – 4 )
Analisa Perhitungan Kebutuhan Air Bersih • Hasil kebutuhan penyediaan air bersih.
Penentuan Dimensi Pipa Air Bersih Dari Ground Reservoir dan Roof Tank Dimana data yang didapat : • Kecepatan (ν) asumsi adalah 2 m/detik • Volume roof tank (Vrt) = 20 m3 • Waktu pemompaan = 30 menit = 1800 detik
Penentuan Dimensi Pipa Air Bersih Dari Ground Reservoir dan Roof Tank Perhitungan ini yaitu untuk mengetahui debit pengaliran yang di rencanakan dari ground water tank dan roof tank dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : 𝑉𝑟𝑡 𝑄 = 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑚𝑜𝑚𝑝𝑎𝑎𝑛
20 𝑚3 = 1800 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 = 0.01 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
Penentuan Dimensi Pipa Air Bersih Dari Ground Reservoir dan Roof Tank Dan untuk menentukan dimensi pipa air bersih dari ground water tank ke roof tank, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
D=
0.01 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
4x 3.14 x 2 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
1 2
D = 0.079 m = 0.080 𝑚 = 80 𝑚𝑚
Penentuan Dimensi Pipa Air Bersih Dari Ground Reservoir dan Roof Tank Diameter yang tersedia di pasaran adalah 89 mm, maka dapat dihitung luas penampang (A), dengan persamaan : 1 𝐴 = 𝜋 𝐷2 4 1 4
= 3.14 . 𝑥 0.089 𝑚 × 0.089 𝑚 = 6.217 × 10−3 𝑚2
Penentuan Dimensi Pipa Air Bersih Dari Ground Reservoir dan Roof Tank Maka dapat dihitung untuk nilai kecepatan aliran (𝜈), dengan persamaan : 𝑄 𝜈= 𝐴 𝜈=
0.01 𝑚3 /𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 6.217×10−3 𝑚2
𝜈 = 1.6 𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 • Maka dimensi pipa air bersih ground reservoir ke roof tank adalah 89 mm atau 3 inch.
Menghitung Kehilangan Energi (Head Losses) Sebelum mencari nilai head losses, diketahui terlebih dahulu bilangan Reynolds dan nilai koefisien friksi yang ada pada pipa (f).
• Menentukan bilangan Reynolds dapat kita tentukan dengan menggunakan persamaan (2.7) :
Menghitung Kehilangan Energi (Head Losses) • Sedangkan untuk menentukan nilai koefisian friksi yang ada pada pipa (f) dengan menggunakan persamaan (2.9)
Menghitung Kehilangan Energi (Head Losses) • Sedangkan untuk menentukan nilai Head losses dapat diketahui dengan menggunakan persamaan (2.10)
Menghitung Penurunan Tekanan (Pressure Drop) • Menentukan nilai pressure drop dapat diketahui dengan menggunakan persamaan (2.11)
Menghitung Efisiensi Pompa Sebelum mencari nilai efisiensi pompa, diketahui terlebih dahulu Water Horse Power (WHP) dan Break Horse Power (BHP) • Daya pompa dapat diketahui dari persamaan (2.4)
• Nilai daya BHP pada pompa dapat diketahui dari persamaan (2.5)
Menghitung Efisiensi Pompa • Efisiensi pompa dapat diketahui dari persamaan (2.6)
Menghitung Efisiensi Pompa • Hasil Efisiensi Pompa
KESIMPULAN 1. Berdasarkan hasil perhitungan didapat bahwa, kebutuhan air bersih (Q) pada tower I bernilai 164.3 m3/hari, kebutuhan air total perhari (Qd) bernilai 197.2 m3/hari, kebutuhan rata-rata pemakaian air per jam (Qh) bernilai 19.72 m3/jam, kebutuhan pada jam puncak pemakaian pada tower I (Qh max) adalah 39.44 m3/jam. 2. Nilai koefisien friksi berpengaruh terhadap nilai bilangan Reynolds, terlihat dari hasil perhitungan kofisien friksi bernilai yang nilai (f) 0.0154, memiliki bilangan Reynolds 178000 yang berarti memiliki aliran turbulen, dalam aliran turbulen tersebut terdapat penurunan tekanan yang didapat sebesar 14051.31 Pa, sedangkan untuk nilai head losses didapat nilai sebesar 1.44 m. 3. Nilai efisiensi pompa yang didapat berdasarkan hitungan, WHP/BHP dikalikan 100%, didapat nilai efisiensi (η) 57.45% dengan nilai head pompa (H) 150 m.
SARAN 1. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya pengukuran panjang pipa keseluruhan didapat dengan mengukur ketinggian gedung yang ada. 2. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan penganalisaan dilakukan tidak hanya pada satu gedung saja, agar didapat nilai perbandingan antar gedung. 3. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya survei untuk pengecekan pada gedung dilakukan secara teliti agar spesifikasi pompa yang digunakan benar-benar sesuai dengan keadaan dilapanagann.
Selesai
TERIMA KASIH
