LAPORAN KEMAJUAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

OPTIMALISASI OUTPUT PADA POMPA HIDRAM

(STUDI UPAYA IMPLEMENTASI ALAT NON BBM UNTUK PERTANIAN DAN PERAIRAN

NON GRAVITASI)

BIDANG KEGIATAN :

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA PENELITIAN ( PKMP )

Diusulkan oleh:

Samsul Arifin NIM 02.205.2825 Angkatan 2005

Annas Firman NIM 02.205.0029 Angkatan 2005

Mohammad Hizkil NIM 02.207.2897 Angkatan 2007

UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG

SEMARANG

2009

HALAMAN PENGESAHANPROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul Kegiatan : Optimalisasi Output Pada Pompa Hidram (Studi

Upaya Implementasi Alat Non BBM untuk Pertanian

dan Perairan Non Gravitasi)

2. Bidang Kegiatan : √ PKMP PKMK PKMT PKMM

Bidang Ilmu : Teknologi dan Rekayasa

3. Ketua Pelaksana Kegiatan/Penulis Utamaa. Nama Lengkap

b. NIM

c. Jurusan

d. Universitas

e. Alamat Rumah dan No Tel./HP

: Samsul Arifin: 02.205.2825: Teknik Sipil: Universitas Islam Sultan Agung

Semarang: Jalan Pandanarann 18 A, RT 4/ RW

V, Gatak Kebontimun, Kiringan Boyolali, 57314

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 2 orang

5. Dosen Pendamping

a. Namab. Golongan Pangkat dan NIKc. Alamat Rumah dan No Tel./HP

: Dr. Ir. Slamet Imam Wahyudi, DEA : III C/210291014: Jl. Truntum IX/ 43, Telogosari,

Semarang

6. Biaya Kegiatan TotalDIKTI : Rp 6.000.000,-

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 4 BulanSemarang, 22 Mei 2009

MenyetujuiDekan Fakultas Teknik

Ir. H. Kartono Wibowo, MMNIK.

Ketua Pelaksana Kegiatan

Samsul Arifin NIM. 02.205.2825

Wakil Rektor III

Dr. H. Muktashim Billah, Sp.SNIK : 220179011

Dosen Pembimbing

DR. Ir. S. Imam Wahyudi, DEANIK. 210291014

I. TARGET LUARAN

a) Pedoman teknologi tepat guna Pompa Hidram dalam hal penentuan tinggi jatuh yang tepat untuk suatu target yang diinginkan, serta dalam hal dimensi pompa disesuaikan dengan output tekanan dan debit yang didinginkan.

b) Artikel tentang korelasi input dan output Pompa Hidram dan materi pengayaan hidrolika bagi mahasiswa.

II. METODE

Dalam pelaksanaan penelitian ini, tim peneliti membagi menjadi 2 tahap : Tahap persiapan alat dan tahap uji alat

1. Tahap Persiapan AlatPompa hidram yang telah di-install oleh tim peneliti antara laina. Pompa Hidram I, dengan specifikasi sbb:

- Produksi : UD. Perkasa, Semarang- Ø input : 3 inchi- Ø output : 3 inchi- Sistim safety valve : Sistim klep- Effisiensi : Dalam proses pengembangan oleh

produsen

b. Pompa hidram II.

- Produksi : CV. Ottoda, Sleman, Yogyakarta- Ø input : 2 inchi- Ø output : 0,5 inchi- Sistim safety valve : Sistim katup- Effisiensi : Hasil sementara penelitian Effisiensi

yang didapat = 0,127619 (hasil detail pada tabel 1)

c. Pompa Hidram III (Miniatur/prototipe)

- Produksi : Bp. FX. Sudarto C.Ph- Ø input : ¼ inchi- Ø output : 3/8 inchi- Sistim safety valve : Sistim klep- Effisiensi : Diproduksi hanya sebagai alat peraga.

d. Pompa Hidram IV (3 pompa dirangkai pararel)

- Produksi : Bp. FX. Sudarto C. Ph- Ø input : 1 inchi- Ø output : 1 inchi- Sistim safety valve : Sistim klep- Effisiensi :Dalam proses penyempurnaan

penelitian

2. Tahap Uji Alata. Pompa Hidram I

Pada eksperimen kali ini, tim peneliti tidak melakukan uji alat pada Pompa Hidram I karena sedang diadakan pengembangan oleh pihak produsen pompa, sehingga tim peneliti masih menunggu konfirmasi. Pengembangan itu adalah berupa safety valve yang diganti dengan menggunakan klep. Umumnya pompa hidram, seperti pada Pompa Hidram II, III dan IV, menggunakan sistim pembebanan/ katup. Akan tetapi, UD. Perkasa memberikan inspirasi wacana dapat digantinya katup itu dengan klep. Sehingga meskipun pompa itu telah tersedia di Laboratorium Hidrolika, akan tetapi tim peneliti masih menunggu konfirmasi dari pihak yang mengembangkan Pompa Hidram I ini.

b. Pompa Hidram IIDidapat hasil seperti pada tabel 1 berikut :

Tabel 1. Hasil Percobaan Simulasi Hidrolik Matematik Pompa Hidram II

NoH input (m)

Q input (m/s)

Ø input (m)

H output (m)

Q out put (m3/s)

Ø output (m) efisiensi

1 1,70E+00 3,33E-03 1,27E-02 8,25E+00 8,00E-05 5,08E-02 1,17E-012 1,70E+00 3,33E-03 1,27E-02 8,50E+00 8,00E-05 5,08E-02 1,20E-013 1,70E+00 3,33E-03 2,54E-02 5,80E+00 1,26E-04 5,08E-02 1,29E-014 1,70E+00 3,33E-03 2,54E-02 6,50E+00 1,26E-04 5,08E-02 1,45E-01

Efisiensi Rata-rata 1,28E-01

Didapat kesimpulan dari simulasi matematis dari tabel 1 bahwa efisiensi Pompa Hidram II adalah 0,12

c. Pompa Hidram IIIPompa hidram III dirancang tidak jauh berbeda dalam hal perakitan, bahan dan sistim kerja, akan tetapi hanya dipersiapkan sebagai alat peraga. Hal ini berkaitan dengan kebutuhan Laboratorium Hidrolika FT UNISSULA akan simulator pompa

hidram sebagai pengayaan mata kuliah hidrolika. Tidak dilakukan penelitian yang lebih lanjut terhadap alat peraga ini.

d. Pompa Hidram IVPompa Hidram dirancang untuk mengetahui efektivitas dan nilai effisiensi sistim paralel yang diterapkan pada pompa hidram. Pada pompa hidram IV ini, tim peneliti telah melakukan beberapa percobaan dan didapat beberapa kesimpulan. Antara lain :- Dibutuhkan pipa input yang berdiameter sebesar resultan dari

pipa-pipa yang merupakan cabangnya. Karena pompa hidram tidak akan mampu bekerja secara sempurna ketika aliran air input yang ada tidak menutup seluruh permukaan pipa input.

- Terdapat perlakuan yang bervariasi, sangat identik, dan rumit, sebagai contoh ketika pompa hidram yang disusun paralel pipa inputnya berdiameter 2 inchi sejumlah 3, maka tim praktikan harus mempersiapkan pipa inti sebelum dicabangkan dengan pipa yang berdiameter 2x3 = 6 inchi. Lebih jelas bisa dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Pompa Hidram Sistim Pararel

Sedangkan hasil perhitungan matematis efisiensi yang didapat dari sistim pararel yang dikembangkan ini, dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Hasil Percobaan Simulasi Hidrolik Matematik Pompa Hidram IV (sistim pararel)

NoH input

(m)Q input

(m/s)Ø input

(m)H output

(m)Q out put

(m3/s)Ø output

(m) efisiensi

1 2,00E+00 5,97E-04 2,54E-02 1,58E+01 1,40E-04 1,27E-02 1,84E+002 2,00E+00 6,04E-04 2,54E-02 1,63E+01 1,36E-04 1,27E-02 1,84E+003 1,56E+00 6,31E-04 2,54E-02 4,20E+00 1,23E-04 1,27E-02 5,23E-014 1,56E+00 5,85E-04 2,54E-02 4,20E+00 1,22E-04 1,27E-02 5,61E-01

Efisiensi Rata-rata 5,42E-01Dari tabel di atas, didapat rata-rata efisensi penerapan Pompa Hidram yang

dirangkai secara pararel adalah sebesar 0,542. Peningkatan nilai efisiensi

yang didapat jika dibandingkan dengan penerapan pompa hidram tunggal

seperti pada Pompa Hidram II adalah sebesar 425% atau sekitar 4,25 kali

dari Pompa Hidram II yang diterapkan secara tunggal.

III. KETERCAPAIAN TARGET LUARAN

Sampai progress ini dilaporkan, ketercapaian target luaran telah mencapai

90%. Beberapa hasil penelitian telah cukup untuk melengkapi target luaran

dari penelitian ini yang berupa Pedoman Teknologi Tepat Guna Pompa

Hidram dan Artikel Materi Pengayaan Hidrolika Mengenai Korelasi

Antara Output dan Input Pada Pompa Hidram. Beberapa kesimpulan

penting yang akan dihasilkan antara lain :

- Pedoman praktikum dan pedoman teknis Teknologi Pompa Hidram

bagi mahasiswa, dosen, maupun masyarakat yang akan meneliti

tentang pompa hidram ini lebih lanjut.

- Rumusan efektivitas dan efisiensi sistim pararel dan nilai peningkatan

efisiensi dari penerapan sistim pararel.

- Perumusan penerapan Pompa Hidram untuk masyarakat disesuaikan

dengan jumlah penduduk, kebutuhan air penduduk dan efektivitas

pompa hidram jika dirangkai dengan pararel maupun hanya satu

pompa.

IV. PERMASALAHAN DAN PENYELESAIAN

a) ADMINISTRATIF

Sejauh ini permasalahan administratif hanya berkenaan

dengan izin penggunaan Laboratorium Hidrolika FT

UNISSULA yang kadang masih merupakan hambatan

terundurnya agenda pekerjaan penelitian.

b) TEKNIS

Pompa hidram telah banyak diterapkan di masyarakat.

Karakteristiknya yang identik, itulah yang membuat teknik

simulasi laboratorik menjadi sulit. Misalnya untuk ketinggian X,

maka klep pada pompa hidram harus dirancang seberat Y, jika

ukuran ini antara X dan Y terdapat pergeseran sedikit saja, maka

pompa hidram tidak akan bekerja. Yang menjadi permasalahan

adalah, ketika pompa itu di install dalam simulasi laboratorik,

maka praktikan harus memikirkan bagaimana mengisi air dan

mengangkat air kembali ke tandon air. Dalam hal ini membutuhkan

kreativitas lain yang harus dipersiapkan untuk percobaan

berikutnya.

c) ORGANISASI PELAKSANA

Ketua Tim Peneliti

Nama : Samsul Arifin

NIM : 02.205.2825

Fak/Jur/Angkatan : Teknik/Teknik Sipil/2005

Job Discripition : Koordinator penelitian

Anggota Tim Peneliti

1. Nama : Annas Firman

NIM : 02.205.2079

Fak/Jur/Angkatan : Teknik/Teknik Sipil/2005

Job Discripition : Praktikan dan logistic penelitian

2. Nama : Mochammad Hizkil

NIM : 02.207.2897

Fak/Jur/Angkatan : Teknik/Teknik Sipil/2007

Job Discripition : Praktikan

d) KEUANGAN

Untuk saat ini masalah keuangan masih bisa terselesaikan dengan

baik, karena memang dana hibah dari DIKTI untuk penelitian ini

sementara masih cukup untuk memenuhi kebutuhan selama

penelitian berlangsung.

V. PENGGUNAAN BIAYA

Untuk sementara penggunaan dana hibah penelitian dari DIKTI telah tim

peneliti manfaatkan sebagai berikut :

No Keterangan Pemasukan Pengeluaran

1 Hibah dari DIKTI Rp 3.000.000,-

2 Pembelian 3 Unit Pompa Hidram

kecil @ Rp 200.000,-

Rp 800.000,-

3 Pembelian Pompa Hidram Besar

(2 inchi) @ Rp 1.500.000,-

Rp1.500.000,-

4 Perizinan Lab I Rp 100.000,-

5 Pembelian Pipa,

shockdrat,selang,dll

Rp 300.000,-

6 Transport ke Sleman Rp 100.000,-

Jumlah Rp 3.000.000,- Rp 2.800.000,-

Saldo Rp 200.000,-

Saldo dana hibah sementara hingga saat ini adalah sebesar Dua Ratus Ribu

Rupiah.

VI. DOKUMENTASI KEGIATAN

Gambar 2. Praktikum Dengan Pompa Hidram I

Gambar 3. Instalasi Pompa Hidram II

Gambar 4. Instalasi Input pada Percobaan Pompa Hidram

Gambar 5. Proses Instalasi Hidram IV di Lab. Hidrolika

Gambar 6. Proses Instalasi P. Hidram IV di Lapangan

Gambar 7. Pompa Hidram IV Sedang Bekerja

OPTIMALISASI OUTPUT PADA POMPA HIDRAM(STUDI UPAYA IMPLEMENTASI ALAT NON BBM UNTUK

PERTANIAN DAN PERAIRAN NON GRAVITASI)

Samsul Arifin, Annas Firman, Mochammad HizkilFakultas Teknik, Universitas Islam Sultan Agung, Semarang

ABSTRAKKenaikan harga Bahan Bakar dan Minyak (BBM) yang semakin tinggi, berakibat membengkaknya biaya operasional sektor pertanian dan perairan. Upaya untuk mengatasi masalah ini perlu pemanfaatan teknologi non BBM. Untuk itu, pompa hidram dapat dijadikan salah satu teknologi alternatif menghadapi kenaikan harga BBM.Pompa hidram (hidraulik ram) adalah sebuah teknologi tepat guna yang digunakan di dunia pertanian dan perairan untuk menaikkan air dari elevasi rendah ke elevasi lebih tinggi tanpa menggunakan bahan bakar maupun listrik. Prinsip kerja alat ini adalah memanfaatkan palu air yang terjadi karena mengalirnya air ke pompa tersebut. Energi kinetik mendorong savety valve pada pompa hidram, kemudian memompa air menuju elevasi lebih tinggi (H output) daripada elevasi tinggi jatuh (H input). Pompa hidram banyak digunakan di Indonesia, khusunya di Jawa, pompa ini dapat ditemukan di Wonogiri, Purworejo,Temanggung,Yogyakarta, Magelang dan Semarang. Permasalahan yang ada adalah mengenai efisiensi pompa hidram ini dan minimnya pedoman teknologi bagi masyarakat. Oleh karena itu, karya tulis ini mengkaji lebih dalam tentang efisiensi, probabilitas peningkatan efisiensi apabila pompa hidram dirangkai dengan sistim pararel dan probabilitas tergantikannya sistim valve yang lebih baik. Dari karya tulis ini dihasilkan pedoman teknologi tepat guna pompa hidram, artikel mengenai efisiensi dan materi kuliah tambahan bagi mahasiswa fakultas teknik jurusan teknik sipil khususnya. Kesimpulan yang diambil adalah bahwa pompa hidram sangat spesifik, hasil yang didapat sangat berhubungan dan tidak dapat tergantikan. Efisiensi pompa yang diterapkan untuk

keperluan rumah tangga adalah 0,12, sementara yang dirangkai pararel mempunyai eefisiensi 0,542. Berarti dengan diterapkan sistim pararel, maka akan didapat kenaikan efisiensi sebesar 425%.

Kata kunci : hidram, safety valve, efisiensi