PENGUJIAN KARAKTERISTIK POMPA AIR SENTRIFUGAL DENGAN MOTOR DC UNTUK APLIKASI SISTEM POMPA TENAGA SURYA
TESTING THE CHARACTERISTICS OF CENTRIFUGAL WATER PUMPS WITH DC
MOTOR FOR APPLICATIONS OF SOLAR PUMPING SYSTEM
Laporan Ini Disusun Untuk Menyelesaikan Tugas Akhir Pendidikan Diploma III Program
Studi Teknik Konversi Energi Di Jurusan Teknik Konversi Energi
Oleh AGRY KUSUMA SENJAYA 091711034
TEKNIK KONVERSI ENERGI
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
DATA DIRI PENULIS
Nama
: Agry Kusuma Senjaya
NIM
: 091711034
Tempat dan Tanggal Lahir
: Bandung, 02 Februari 1989
Alamat
: Jl.Cikijing - Linggar No.36 RT.02 RW.07 Kec. Rancaekek - Bandung 40394.
Jenis Kelamin
: Pria
Agama
: Islam
Tinggi / Berat Badan
: 170 cm / 52 Kg
Telepon
: 085624048805
Email
:
[email protected]
Latar Belakang Pendidikan : Jenis Pendidikan SD SLTP SMA Perguruan Tinggi
Nama Sekolah SD Negeri 1 Sukamulya SLTP Negeri 1 Rancaekek SMA Negeri 1 Cicalengka (IPA) Politeknik Negeri Bandung (Teknik Konversi Energi)
Tahun 1995 - 2001 2001 - 2004 2004 - 2007 2009 - 2012
Pengalaman Organisasi :
2010 – 2012 : Himpunan Mahasiswa Teknik Energi (HMTE) sebagai Pengurus. 2011 – sekarang : Forum Komunikasi Mahasiswa Teknik Energi (FKMTE) sebagai Anggota.
KATA PENGANTAR
Tugas akhir merupakan salah satu mata kuliah yang terdapat di semester VI Program studi
Teknik Konversi Energi Jurusan Teknik Energi, Sebagai salah satu syarat kelulusan Program Diploma III Politeknik Negeri Bandung. Pelaksanaan tugas akhir dapat dilakukan dalam bentuk karya tulis ilmiah/studi kasus dan rancang bangun/pembuatan alat. Pelaksanaan tugas akhir yang dilakukan penulis berupa pembuatan alat yang bertempat di laboratorium Teknik Energi Politeknik Negeri Bandung Jl.Geger kalong Hilir Kab.Bandung. Tugas akhir yang penulis lakukan berjudul “Pengujian Karakteristik Pompa Air Sentrifugal Dengan Motor DC untuk Aplikasi Sistem Pompa Tenaga Surya “. Penulisan tugas akhir difokuskan pada pengujian alat yang telah dibuat sehingga dapat mengetahui kinerja serta efisiensi dari alat tersebut. Penulis berharap penulisan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, baik pihak kampus, penulis sendiri maupun pembaca.
Bandung, Juli 2012
Penulis
ABSTRAK menganalisis kinerja dari sebuah pompa, digunakan parameter debit, head Untuk
(tinggi tekan) total pompa, daya input (daya poros), daya output dan efisiensi. Demikian pula dalam analisa kinerja pompa jenis sentrifugal, parameter tersebut tetap digunakan. Parameter
parameter ini sehingga akan diketahui karakteristik pompa tersebut. Pada penelitian ini
membahas tentang pengujian karakteristik pompa air sentrifugal dengan menggunakan motor surya. Dimana pompa tersebut dimodifikasi dengan menggunakan motor DC DC dan tenaga
untuk kebutuhan pengujian, Dari hasil pengujian yang dilakukan diketahui bahwa karakteristik yang diperoleh menunjukan bahwa kinerja pompa uji sangat berpengaruh terhadap radiasi dan jumlah Photovoltaic yang digunakan, ketika radiasi semakin besar maka daya yang diterima PV pun akan besar,
sehingga dapat mensuplay beban. Dan pada
pengujian dilakukan percobaan dengan menggunakan 4 buah PV, 5 buah PV dan 7 buah PV, dari hasil pengujian didapatkan dengan menggunakan 7 buah PV kinerja pompa bekerja lebih optimal dengan mencapai ketinggian head 8.17 mka, dan debit sebesar 0.00026
/s atau
15.6 liter/menit dengan efisiensi sebesar 32.31 %. Daya listrik yang dibutuhkan oleh motor untuk mencapai keadaan tersebut adalah 122.5 watt.
Kata kunci : pengujian karakteristik pompa, Photovoltaic, Motor Dc.
ABSTRACT
To analyze the performance of a pump, discharge parameters used, the head (high
press) total pump input power (shaft power), power output and efficiency. Similarly, in analyzing the performance of centrifugal pump types, the parameter is still used. These parameters will be known so that the pump characteristics. In this research the characteristics
of centrifugal water pump testing using DC motors and solar power. Where the pump is
modified by using a DC motor for testing needs, From the test results are made known that the characteristics obtained indicates that the pump performance test affects the amount of
radiation and Photovoltaic used, when the radiation is greater then the received power of PV would be great, so as to supply the load. And on testing performed experiments using 4
pieces of PV, 5 PV and PV 7, from the test results obtained using the 7 pieces of PV pumps work more optimal performance with a head reaches a height of 8.17 metres, and discharge of 0.00026
/s or 15.6 liters / min with an efficiency of 32.31%. Electrical power required
by the motor to reach the state is 122.5 watts.
Keyword : pump characteristic testing, Photovoltaic, Dc Motor.
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR...................................................................................
i
UCAPAN TERIMAKASIH.........................................................................
ii
ABSTRACK..................................................................................................
iii
ABASTRACT................................................................................................
iv
DAFTAR ISI……………………………………………………………….
v
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………
vi
vii
DAFTAR TABEL…………………………………………………………. BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang…………………………………………..
1
1.2 Tujuan............................……………..…………………..
2
1.3 Rumusan Masalah……………………………………….
2
1.3 Batasan Masalah..………………………………………..
2
1.4 Metodologi Pembahasan…....…………………………...
3
1.5 Sistem Penulisan Laporan……....……………………….
3
LANDASAN TEORI 2.1 Sifat-Sifat Zat Air...….........……….....………................
5
2.1.1 Masa Jenis……..…………………………………..
5
2.1.2 Viskositas……….…………………………….…...
6
2.2 Tekanan…………………...........................................…..
7
2.3 Pompa…………………………..…………………….…
7
2.3.1 Pengertian Pompa ………………………...…..…..
7
2.3.2 Pompa Sentrifugal…………………………………
8
2.3.3 Komponen Utama Pompa Sentrifugal…….………
8
2.3.4 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal…….……………
11
2.3.5 Head……………………………………….………
12
2.3.6 Daya Poros…………………………..…….………
14
2.3.7.1 Torsi……………………………….………
14
2.3.7 Daya Hidrolik………………………..…….………
15
2.3.8 Efisiensi…………………………………….………
15
2.3.9 Kurva Presentasi Pompa Sentrifugal..…….………
16
2.3.10 Pengertian NPSH………………………….………
17
2.5 Metoda Pengujian Pompa Secara Umum ………………..
18
BAB III
MODIFIKASI DAN INSTALASI PENGUJIAN POMPA
BAB IV
BAB V
3.1 Modifikasi Alat..........................…………………………
20
3.1.2 alat dan bahan yang digunakan………………...
21
3.2 Instalasi Pengujian..............................................................
23
3.3 Sistem pemipaan………………………………………….
24
3.4 Alat Ukur.................……………………………………...
25
3.5 Komponen Yang Dibutuhkan.....…………………………
26
3.6 Langkah Pengujian…...….………………………………..
26
3.6 Data Pengujian dan kompilasi...............…………………..
28
ANALISIS DATA 4.1 Analisis efisiensi pompa terhadap radiasi…....….…...…...
31
4.2 Analisis debit pompa terhadap radiasi....………………….
32
4.3 Analisis efisiensi pompa terhadap debit…………………..
32
4.4 Analisis Head total terhadap Debit………………………..
33
4.5 Analisis Daya input terhadap Debit ………………………
34
4.6 Analiisa Putaran terhadap Debit ……………………….…
34
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan………………………………………………
36
5.2 Saran…………………………………………………….
36
DAFTAR PUSTAKA……………………………………..………………..
37
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Grafik Viskositas untuk beberapa jenis fluida..............................
6
Gambar 2.2 Bagian-bagian Komponen Pompa sentrifugal..............................
8
Gambar 2.3 Jenis impeller pada pompa...........................................................
10
Gambar 2.4 Casing Pompa sentrifugal.............................................................
10
Gambar 2.5 Pump Shaft...................................................................................
11
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Pompa.....................................................................
12
Gambar 2.7 Head Fluida Disuatu Titik Tertentu dalam aliran Pipa.................
13
Gambar 2.8 Head Pompa..................................................................................
13
Gambar 2.9 Diagram aliran energi sebuah Pompa...........................................
15
Gambar 2.10 Kurva Prestasi Pompa Sentrifugal..............................................
16
Gambar 2.11 Hsv Sebuah Pompa.....................................................................
17
Gambar 2.12 Instalasi pengujian metoda NPSH..............................................
18
Gambar 2.13 Instalasi Pengujian Metode Pencekikan......................................
19
Gambar 3.1 Block Diagram Modifikasi Pompa uji…………………………..
20
Gambar 3.2 Poros pada motor………………………………………………..
22
Gambar 3.3 Rangka penopang pompa……………………………………….
22
Gambar 3.4 macam bantalan gelinding……………………………………….
23
Gambar 3.5 Pompa uji sebelum modifikasi dan setelah modifikasi………….
23
Gambar 3.6 Skema dan Layout instalasi pengujian pompa.............................
23
Gambar 3.7 Gambar Rangkaian Pengujian.......................................................
26
Gambar 4.1 Efisiensi Pompa sebagai fungsi radiasi………………………….
31
Gambar 4.2 Debit Pompa sebagai fungsi radiasi……………………………..
32
Gambar 4.3 Efisiensi pompa sebagai fungsi debit……………………………
32
Gambar 4.4 Head total terhadap fungsi debit………………………………...
33
Gambar 4.5 daya input pompa sebagai fungsi debit………………………….
34
Gambar 4.6 Putaran Rpm sebagai fungsi Debit...…………………………….
34
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Sifat-sifat air sebagai fungsi temperatur………………………….....
5
Tabel 3.1 Data pengujian pompa tenaga surya dengan memakai 4 PV……....
28
Tabel 3.2 Data pengujian pompa tenaga surya dengan memakai 5 PV …… ...
28
Tabel 3.3 Data pengujian pompa tenaga surya dengan memakai 7 PV ……...
29
Tabel 3.4 Data Perhitungan Pompa Dengan Menggunakan 4 PV …….……..
29
Tabel 3.5 Data Perhitungan Pompa Dengan Menggunakan 5 PV …………...
30
Tabel 3.6 Data Perhitungan Pompa Dengan Menggunakan 7 PV …………...
30
DAFTAR PUSTAKA
ASME. (2000). “Centrifugal Pump Performancer Test Code”, American Society of Mechanical Engineers, Newyork.
Church, Austin.H. (1990). “pompa dan blower sentrifugal”, Terjemahan Ir.Zulkifli Harahap, Erlangga, Jakarta,. Hicks Tyler G., Edwards TW. (1996). Teknologi Pemakaian Pompa, Erlangga Cetakan Pertama, Jakarta.
Nouwen, A.ing. (1981). “Pompa jilid 1 dan 2”, Bharata Karya Aksara, Jakarta.
Sularso dan Tahara, H. (2000). Pompa dan kompresor pemeliharaan, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
pemilihan, pemakaian, dan
Sularso dan Suga, K. (1997). Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
Streeter,V.L., and Wylie,E.B. (1996). “mekanika fluida”, 8th ed. Erlangga, Jakarta. White, Frank M. (1996). “Mekanika Fluida”, 2nd ed. Erlangga, Jakarta.
