TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POMPA HYDRAM UNTUK DESA KLUWIH KECAMATAN TULAKAN KABUPATEN PACITAN(PENGUJIAN TERHADAP VARIASI VOLUME TABUNG)
Dosen Pembimbing: Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT ROFIT WARONI 2107 030 060
LATAR BELAKANG
Air merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan
mahkluk hidup. Daerah yang permukaan tanahnya berbukit-bukit akan mengalami kesulitan untuk mendapatkan pasokan air secara kontinyu. Seperti permukaan tanah di Desa Kluwih, Kab. Pacitan.
LATAR BELAKANG
LATAR BELAKANG
LATAR BELAKANG
Jalur Pipa
LATAR BELAKANG Dengan kondisi alam Desa Kluwih yang berbukit-bukit, maka penggunaan Pompa Hydram sangat cocok. Hal ini dikarenakan Pompa Hydram mempunyai beberapa keunggulan, diantaaranya : 1. Pembuatan dan pemelihara pompa hydram cukup sederhana sehingga tidak membutuhkan ketrampilan yang tinggi. 2. Dalam penggunaanya tidak membutuhkan energi listrik ataupun bahan bakar. 3. Pompa hydram dapat beroperasi selama 24 jam
LATAR BELAKANG
PENELITIAN TERDAHULU Penelitian Gan Shu San, Gunawan Santoso (oktober 2002) Penelitian dilakukan dengan menggunakan volume tabung 1300 ml dan berat katub limbah 400 gram menghasilkan effisiensi 42,9209%.
Penelitian Made Suarda Dan IKG Wirawan (juni 2008) Penelitian dilakukan pada kondisi ketinggian sumber air 1 meter dan diameter badan pompa 3inch menghasilkan effisiensi 19,45%.
Penelitian Yosef Agung Cahyanto, Indrawan Taufik (desember 2008) Penelitian dilakukan dengan menggunakan diameter pipa masuk 1,5 inch, diameter pipa keluar 0,5inch dan berat katub limbah 410 gram menghasilkan effisiensi maksimal 16,302%.
PERUMUSAN MASALAH Bagaimana merancang pompa hydram yang sesuai dengan kondisi geografis Desa Kluwih. Bagaimana menentukan pengaruh perubahan variasi volume tabung terhadap kinerja pompa hydram.
TUJUAN TUGAS AKHIR
Merancang pompa hydram yang optimal sesuai dengan kondisi Desa Kluwih. Mengetehui pengaruh perubahan volume tabung terhadap kinerja pompa hydram yang optimal.
Manfaat Tugas Akhir Dapat membantu masyarakat Desa Kluwih dalam menangani masalah ketersediaan air. Membantu pengurangan penggunaan energi listrik dan bahan bakar minyak. Sebagai bahan acuan untuk pengembangan teknologi pompa hydram selanjutnya.
BATASAN MASALAH • Kapasitas yang diinginkan 8 liter/menit. • Head pemasukan konstan. • Tidak merubah beban katub limbah yang dipakai (1,4 kg). • Volume tabung yang digunakan adalah 3.927 ml, 3.142 ml, dan 2.356 ml.
Cara Kerja Pompa Hydram
METODE PENELITIAN Survey Lapangan
• Lokasi : Desa Kluwih, Kecamatan Tulakan, Kabupaten Pacitan. • Jumlah kepala keluarga : ± 44 kk • Kebutuhan air perhari : 11000 liter per hari (8 liter/menit).
PETA LOKASI PACITAN
PACITAN
PETA DESA KLUWIH Desa Kluwih terletak di 111.28º BT dan 8.17º LS, dengan ketinggian 444 meter diatas permukaan laut dan ketinggian sumber air yang ada di Desa Kluwih adalah 464 meter diatas permukaan laut.
HASIL SURVEY
DIAGRAM ALIR PENELITIAN mulai
B
A Pemilihan Komponen
Observasi
Study pustaka
Pembuatan Pompa Perumusan masalah Pengujian pompa dengan variasi volume tabung Perencanaan model pompa hydram Berjalan dengan baik Sesuai dengan perencanaan yang diinginkan
ya B
A
ya tidak
Data Analisa hasil pengujian selesai
tidak
Observasi di Daerah Trenggalek
Observasi
perhitungan Kapasitas Outlet Untuk 2 pompa direncanakan kapasitas outlet sebesar 8 liter/menit 3 m 8liter 1m 3 1menit x x Q= = 1,33 x10 − 4 60 s s menit 1000liter
Kapasitas Inlet
15% Qinlet = Qoutlet/po mpa =
Qoutlet / pompa 0,15
= 27 liter/menit
PERHITUNGAN Luas Penampang Pipa Diameter pipa distribusi yang direncanakan sebesar ¾ inch −3 atau 19,05 x10 m, sehingga luas penampang pipa adalah
A=
π 4
.d 2
4 A = 2,85 x10− 4 m2
PERHITUNGAN Kecepatan air di dalam pipa
Q Q 4.Q v = = = 2 2 m A π . D π . D v = 0,4667 s 4
ρ. v . D Re = µ Friction Factor
Reynold Number
Re = 8881,74 (Turbulen)
0,032.
Dengan asumsi suhu aliran air 20ºC sehingga diperoleh ρ = 999 kg/m³ Dan µ = 10 −3 N.s/m²
PERHITUNGAN Head Loss
Hl = Head Loss
Head Loss Minor Total = 0,03129 m
Hl min = Hl min gatevalve + Hl minelbow + Hl mintee
L V2 Head Loss Mayor Hl m = f . D 2g Hl m = 37 m
Hlt = hlm + hl min H lt = 37,03129 m
Le V 2 f . D 2g
Le V 2 f . D 2g
Le V 2 f . D 2g
= 0.00285m
= 0.02134 m
= 0.0071m
PERSAMAAN ENERGI
V12 P2 V22 + α1 + z1 = + α2 + z2 + ΣHl 2g 2g γ γ
P1
asumsi : aliran turbulen, maka ά = 1 menurut Hukum Kontinuitas
.•
•
m1 = m 2
sehingga
P1 g = 25 Psig
PEMBUATAN RUMAH POMPA HYDRAM
Pembuatan Katup Limbah
Pembuatan Tabung Kompresi
PEMBUATAN KATUB PENGHANTAR
PERAKITAN POMPA HYDRAM
VARIABEL YANG DIUKUR 1. Tekanan Outlet
Variabel Yang diukur 2. Kapasitas Outlet
Variabel Yang Diukur 3. Kapasitas Inlet
VARIASI VOLUME TABUNG
Pengujian
DATA HASIL EXPERIMENT
V tab NO ml
Beban
P out Vtandon
Ts
Vd
Td
Kg
Psi
Liter
detik
Liter
detik
1
3.927
1,4
25
38
28.37
4,5
57.91
2
3.142
1,4
25
38
26.17
4,5
70.67
3
2.356
1,4
25
38
28.73
4,5
92.66
PERHITUNGAN
Kapasitas Inlet (Qinlet)
V tan don Qin = t
Kapasitas outlet (Qoutlet) Q = V out t
liter = 79,35955 menit
liter = 2,9139 menit
Head yang dihasilkan pompa h=
Po
γ
= 17 ,57 m
Effisiensi D’aubusion η = qout .h d (qin )h1
= 14,3367 %
Data Hasil pengujian
Perbandingan Data Hasil Pengujian
Perbandingan Data Hasil Pengujian
KESIMPULAN 1. Pompa hydram yang dibuat dalam tugas akhir ini menghasilkan kapasitas 4,667 liter/menit. Sehingga pompa hydram ini mampu memenuhi kapasitas yang diinginkan di Desa Kluwih sebesar 8 liter/menit dengan menggunakan 2 pompa. 2. Dari pengujian dan analisis yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa variasi volume tabung sangat berpengaruh terhadap kinerja pompa hydram. Hal ini terbukti dari 3 variasi volume tabung yang digunakan yaitu sebesar 3.927 ml, 3.142 ml, dan 2.356 ml. Effisiensi maksimal yang dapat dicapai pada pompa hydram ini adalah 22,65 % dengan volume tabung 3.927 ml.
SARAN 1. Untuk mendapatkan debit air yang besar, maka luas penampang pada katub penghantar harus besar. Dan katub penghantar sebaiknya terbuat dari bahan tahan terhadap korosi agar tahan lebih lama. 2. Untuk menghindari kemacetan pompa hydram, sebaiknya pipa pemasukan dari reservoir harus diberi tutup (kawat kasa) agar kotoran tidak masuk kedalam rumah pompa yang dapat menyumbat aliran air. 3. Untuk penelitian lebih lanjut perlu dilakukan penelitian dalam menentukan volume tabung udara yang mampu menghasilkan kapasitas, head tekanan dan effisiensi yang optimal pada pompa hydram.
TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI
TERIMA KASIH Mohon Saran serta Arahannya Demi Kesempurnaan Laporan Tugas Akhir
