program kreativitas mahasiswa water level control...

i

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

Water Level Control Sistem Otomatis Sederhana pada Tandon Air di Kawasan Perumahan

BIDANG KEGIATAN PKM-KC

Diusulkan Oleh :

Ketua Kelompok : Afgan Suffan Aviv/ I0313005/2013

Anggota Kelompok : 1. Ari Wardayanti/ I0313017/2013

2. Endah Budiningsih/ I0314031/2014

3. Afni Kurnia Firmani/ H 0715005/ 2015

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2015

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN KULIT MUKA ......................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii

DAFTAR ISI ................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR DAN TABEL .............................................................. iv

RINGKASAN ................................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 2

1.3 Tujuan ...................................................................................... 2

1.4 Manfaat .................. ................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 3

2.1 Air........................ .................................................................... 3

2.2 Pompa Air ................................................................................ 3

2.3 Water Level Control ................................................................. 4

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 5

3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan ............................................. 5

3.2 Bahan dan Alat ......................................................................... 5

3.3 Rancangan Peneitian ................................................................ 5

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 7

4.1 Anggaran Biaya ........................................................................ 7

4.2 jadwal Kegiatan ........................................................................ 7

DAFTAR PUSTAKA ………………………. ................................... 8

LAMPIRAN-LAMPIRAN

iv

DAFTAR GAMBAR DAN TABEL

Nomor Deskripsi Gambar Halaman

1 Gambar Pemodelan Water Level Control otomatis

sedehana

Lampiran 5

Nomor Deskripsi Gambar Halaman

4.1 Anggaran Biaya Penelitian 10

4.2 Pelaksanaan Kegiatan PKM-T secara factual 10

v

RINGKASAN

Air merupakan kebutuhan bagi mahluk hidup yang paling penting,

khususnya manusia. Dalam penggunaannya air digunakan untuk bermacam-

macam keperluan rumah tangga. Kebutuhan air yang diperlukan tidak terbatas

jumlahnya. Di zaman moderen ini banyak rumah-rumah yang sudah tidak

mempergunakan sumur timba, karena sumur timba memiliki kekurangan yaitu

memerlukan lahan untuk sumur dan tenaga serta waktu yang diperlukan untuk

menimba tentu lebih besar, di zaman moderen saat ini masalah lahan sangat

terlihat mencolok, karena banyaknya petumbuhan penduduk, untuk itu manusia

dituntut untuk meminimalisir penggunaan lahan khususnya untuk perumahan.

Pemanfaatan sumur merupakan bagian terpenting dari sebuah rumah,

karena untuk memperoleh air bersih dari dalam tanah. Perkembangan sumur timba

dari mulai sumur timba, beralih menjadi sumur pompa yang lebih meminimalisir

penggunaan lahan dan tentunya tenaga untuk mengangkat air keatas jauh lebih

kecil. Model sumur terbaru adalah sumur dengan bantuan pompa air dimana tanpa

mengeluarkan tenaga manusia dan menghemat waktu. Namun penggunaan mesin

pompa air tidak selalu menguntungkan, kendalanya adalah besar daya listrik yang

diperlukan sangatlah besar, dari mulai menyalakan mesin daya yang dibutuhkan

sekitar 300 W, jika kebutuan air tidak terbatas perlu mengunakan mesin pompa air

berkali-kali dan tentunya biaya beban listrik menjadi melonjak.untuk memecahkan

masalah ini diciptakanlah tempat penampungan air atau biasa disebu tandon air,

tandon air memiliki keuntungan yaitu frekuensi penggunaan mesin pompa air bisa

berkurang meskipun memerlukan waktu yang sedikit lama untuk memenuhi

tandon tersebut. Penggunaan tandon air juga masih terkendala permasalahan.

Permasalahan yang wajar terjadi air sering terbuang percuma karena terlalu penuh

mengisi, selain itu kebanyakan orang pelupa dan bahkan tidak ada waktu untuk

menunggu air hingga penuh. Untuk itu diciptakan alat pengisi air otomatis. Alat ini

dapat mempermudah pengisian air otomatis sebelum kehabisan dan dapat mati

otomatis sebelum air tumpah/penuh. dengan adanya alat ini manusia jadi lebih

terbantu.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemborosan energi dan sumber daya adalah pengisian penampung air

pada kawasan perumahan. Banyak air dan listrik yang terbuang sia-sia

karena lupa mematikan pompa air ataupun tidak tahu kapan tandon air

tersebut penuh. Maka diperlukan sistem otomatisasi sederhana dalam segi

proses maupun peralatan dalam proses pengisian air dalam tangki

penampungan.

Water Level Control adalah satu dari sekian banyak sistem yang ada

dalam dunia industri. Dengan sistem ini, pemilik rumah tidak perlu khawatir

terhadap penampung air dirumah. Ketika sistem ini diaktifkan, pemilik

rumah tidak perlu menunggu apakah tangki air sudah penuh atau belum.

Dengan demikian pemilik rumah dapat menghemat air, listrik dan waktu,

karena tidak ada air dan listrik yang terbuang sia-sia, karena lupa

mematikan pompa air.

Namun Water Level Control yang ada saat ini memilki sistem yang

rumit dan harga yang mahal. Ada dua macam alat yang biasa di gunakan

oleh masyarakat umum saat ini. Yang pertama dengan sistem sensor tekanan

air. Pada saat air hampir habis, tekanan air menjadi kecil, begitu pula

sebaliknya maka sensor akan bekerja dan pompa air akan menyala dan mati

secara otomatis. Alat dengan sensor tekanan kurang diminati masyarakat

karena harganya yang mahal, pemasangan yang rumit dan rawan terjadi

konsleting. Kedua alat pompa air otomatis adalah dengan sistem pelampung.

Kelemahannya pemasangan yang sulit dan keakuratan tidak pasti meskipun

harganya lebih murah. Maka diperlukan alat yang lebih sederhana dan lebih

ekonomis untuk dijangkau semua kalangan masyarakat. Di samping

sederhana, sistem ini juga dapat digunakan dalam dunia industri dan

pertanian. Dengan latar belakang tersebut, penulis memilih judul

“Otomatisasi Water Level Control Sederhana dan Ekonomis untuk Kawasan

Perumahan”.

2

1.2 Rumusan Masalah

Dalam pengajuan Penelitian “Otomatisasi Water Level Control Sederhana

dan Ekonomis untuk Kawasan Perumahan” ini, muncul beberapa rumusan

masalah sebagai berikut :

1. Bagimana cara membuat WLC dengan harga jual lebih murah ?

2. Bagaimana prinsip kerja WLC otomatis sederhana dalam menghemat

air dan listrik ?

3. Bagaimana efektifitas dan efisiensi WLC otomatis sederhana dalam

pengguanaanya di kawasan perumahan ?

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari prnrlitian ini yaitu :

1. Menyederhanakan pembuatan WLC sehingga harga jualnya lebih

murah.

2. Mengetahui prinsip kerja WLC dengan bahan yang sederhana dan

murah dalam menghemat air dan listrik.

3. Mengetahui dan mempelajari efektifitas dan efisiensi WLC otomatis

sederhana dalam penggunaan di kawasan perumahan.

1.4 Manfaat

Manfaat dari penelitian ini yaitu mempelajari cara membuat Water Level

Control sederhana yang harga jualnya dapat dijangkau seluruh lapisan

masyarakat sehingga dapat digunakan secara efektif dan efesien dalam

menghemat air pada kawasan perumahan

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

Air adalah salah satu sumber kekuatan dan energi yang ada di bumi

ini. Air merupakan sebuah elemen dan partikel cair. Air yang bersih sangat

penting bagi kehidupan manusia dan alam sekitar. Di banyak tempat di

dunia terjadi kekurangan persediaan air. Jumlah air di dunia memilki jumlah

yang terbatas. Air tawar yang tersedia selalu mengalami siklus hidrologi.

Pergantian total air sungai berlangsung 18-20 tahun, sedangkan pergantian

uap air yang terdapat di atmosfer berlangsung sekitar dua belas hari dan

pergantian air tanah (deep groundwater) membutuhkan waktu ratusan tahun.

(Miller ,1992 dlam Effendi, 2003: 25)

Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebakan

kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut

konflik. Indonesia telah memiliki undang-undang yang mengatur sumber

daya air sejak tahun 2004, yakni Undang Undang nomor 7 tahun 2004

tentang Sumber Daya Air.

2.2 Pompa Air

Dalam bidang kehidupan rumah tangga, pompa digunakan untuk

penyediaan air bersih. Pada bidang rumah tangga, biasanyadigunakan cara

menimba langsung dari dalam sumur untuk memenuhi kebutuhan air sehari-

hari. Salah satu tujuan penggunaan pompa adalah untuk penyediaan air bagi

berbagai keperluan baik dalam kegiatan rumah tangga maupun industri.

Pompa hidrolik atau biasa disebut dengan pompa hydram adalah suatu

peralatan yang unik, dimana peralatan ini menggunakan energi dari aliran

air yang memiliki ketinggian jatuh rendah sebagai energi penggerak untuk

memompa sebagian air ke tempat yang jauh lebih tinggi dari tekanan

sumber air.(Windarto 1997)

Walt (1981) berpendapat bahwa pada sistem pemompaan pompa

hydram, peristiwa water hammer ini terjadi karena air yang mengalir dalam

pipa dengan kecepatan (V1) masuk ke dalam sistem pompa naik ke waste

4

valve, sehingga terjadi penutupan tiba-tiba dan menyebabkan timbulnya

tekanan yang cukup besar dalam badan pompa.

2.2 Water Level Control

Miniatur Water Level Control yang digunakan sebagai salah satu

bentuk simulasi dari proses yang terjadi dalam dunia industri. Projek ini

juga dilengkapi dengan SCADA sistem. (Antoni Susiono,2006)

Perencanaan, perancangan dan pengujian rancang bangun water

level control menggunakan ATMega 8535. Sistem ini menggunakan sensor

elektroda, dengan prinsip pemasangan elektroda difungsikan untuk memilih

seberapa keinginan untuk meletakkan batas bawah, batas tengah dan batas

atas/penuh dari air yang terdapat dalam tandon penampungan air.

Mikrokontroller AVR ATMega 8535 berfungsi untuk mengontrol sebuah

pompa air yang akan (menyala) ketika air dalam penampungan habis dalam

kondisi “nol” maka pompa air akan mengisi otomatis kembali.( Yoanitantia

A, 2013).

Perancangan sistem pengendalian debit aliran masukan suatu tandon

air untuk mengatur ketinggian level cairan. Perancangan dilakukan dengan

menggunakan mikrokontroler Atmega 8535 sebagai pusat kendali, sensor

PING untuk sensor ketinggian level cairan, dan rangkaian pengontrol

tegangan AC sebagai suplay tegangan pada pompa air untuk mengatur debit

aliran air.(Wahyudi, 2008)

Pompa air yang baik adalah pompa air yang ditunjang dengan suatu

alat yang dapat mengontrol ketinggian level air pada bak penampungan atau

tangki. Dengan adanya pengontrol ketinggian level air pada tangki maka,

penggunaan air yang berlebih bisa diatasi. IC LM339 merupakan salah satu

jenis IC Op-Amp yang dapat digunakan sebagai alat pendeteksi ketinggian

level air dalam tangki.(Andani Ahmad,2011)

5

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penilitian ini dilaksanakan di kawasan perkampungan yang tepatnya di jala

kutai barat 2 RT 04 RW 9 kelurahan Sumber kecamatan Banjarsari

Surakarta.

3.2 Bahan dan Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pompa air,

penampung air ( tandon ), pipa pralon, kabel listrik, saklar, botol plastik,

lem pipa, benang

3.3 Rancangan Penelitian

a. Mengumpulkan barang-barang yang diperlukan

Posedur penelitian dimulai dari perancangan model gambar alat pompa

air otomatis, melakukan percobaan awal secara sederhana dan

mengumpuakan peralatan yang digunakan. Bahan yang digunakan

pompa air, pipa peralon ukuran ¾ dan ukuran ½, saklar, botol plastik,

kabel listrik, penampung air atau tandon, lem pipa dan alat

tembakannya, benang, kait besi, keran.

b. Membuat rangkaian alat pompa air otomatis

Memotong pipa prolon ukuran ¾ setinggi penampung air, mengisi botol

plastik dengan air hingga setengah volumenya, pada leher botol plastik

diberi tali dan dikaitkan pada pengkait besi yang terhubung saklar di atas

pipa peralon, menghubungkan saklar dengan arus listrik dan memasukan

alat kedalam penampung air, meletakkan penampung air di tempat yang

tinggi dan memasang pipa pralon berukuran ½ dengan penampung air,

memasangkan pada pompa air dan di tanam di tanah yang dalam untuk

memperoleh air tanah. pompa air dihubungkan dengan listrik.

c. Menguji alat

Mengisi penampung air atau tandon hingga penuh secara manual,

membuang air melalui kran yang telah disiapkan hingga habis, jika air

didalam tandon mukai berkurang, maka pelampung atau botol plastik

akan turun kebawah dan tali yang terhubung antara botol dan saklar

6

akan saling tertarik dan mengakibatkan pengkait besi tertarik dan

mengubah saklar off menjadi on. Saat saklar on pompa air akan menyala

dan air akanterangkat ke atas untuk mengisi tandon sampai ar penuh.

Saat air penuh pelampung botol plastik akan bergerak ke atas sebelum

air tumpah, bagian kepala booto plastik akan terangkat ke atas karena

tekanan air yag terus masuk dan mengakibatkan saklar berpindah dari on

menjadi off.

7

BAB IV

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.1 Anggaran Biaya

Rancangan biaya untuk kegiatan penelitian yang akan dilaksanakan selama

3 bulan, yaitu sebagai berikut.

Tabel 4.1 Anggaran Biaya Usaha

No. Jenis Pengeluaran Total (Rp)

1 Penunjang (

Sewa sumur dan pemasangan pipa pada sumur Rp 1.300.000

2 Perjalanan

Membeli peralatan yang dibutuhkan dan mencari tempat percobaan Rp 850.000

3 Peralatan

pompa air, pipa peralon ukuran ¾ dan ukuran ½,saklar, botol

plastik, kabel listrik, penampung air atau tandon, lem pipa dan alat

tembakannya, benang, kait besi, keran.

Rp 2.585.000

4 Laporan

Publikasi hasil laporan, Pengaan laporan, pembuatan CD da

administrasi

Rp 500.000

Jumlah Rp 5.235.000

4.2 Jadwal Kegiatan

Tabel 4.2 Pelaksanaan Kegiatan PKM T secara faktual

No Kegiatan Bulan

I II III

1 Konsultasi dengan dosen pembimbing

2 Peminjaman tempat

3 Pembelia bahan

4 Perancangan alat

5 Pegujian 1

7 Perbaikan

8 Pengujian 2

9 Perbaikan

10 Pengumpulan Laporan

8

DAFTAR PUSTAKA

Suroso, Dwi Priyantoro, dan Yordan Krisandy. 2012. Pembuatan dan KarakterisasiI Pompa Hidrolik Pada Ketinggian Sumber 1,6 Meter. Yogyakarta: Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional.

Hariyanto, Dwi Pipit, dan Anto Cuswanto. 2010. Otomatisasi Pengisian Penampung Air Berbasis Mikrokontroller AT8535. Yogyakarta: Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer AMIKOM.

Wahyudi, Bakhtiar Indra K, dan Iwan Setiawan. 2008. Perencanaan Sistem Pengendalian Debit Aliran Masukan Pada Tandon Air Dengan Menggunakan Mikrokontroler Atmega 8535. Semarang: Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

Haryanto. 2007. Kendali Motor Pompa Berdasarkan Ketinggian Air Dengan Sensor Elektroda. Semarang: Haryanto.

Susiono, Antoni, Handy Wicaksono, dan Hany Ferdinando. 2006. Aplikasi Scada System pada Miniatur Water Level Control. Surabaya: Universitas Kristen Petra Surabaya.

Nakhoda, Yusuf Ismail, Rizky Huda. 2009. Sistem Kontrol Level Ketinggian Air pada Tandon Menggunakan SMS Berbasis Smart Relay. Malang: Politeknik Negeri Malang.

Adini, Gardina Daru. 2012. Analisis Potensi Pemborosan Konsumsi Energi Listrik pada Gedung Kelas Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Jakarta: Universitas Indonesia.

Widiastuti, Oktisa. 2014. Perancangan dan Implementasi Sistem Pengisian Air Berbasis Programmable Logic Control (PLC) Omron CPM2A. Semarang: Universitas Diponegoro.

Dewanto, Joni, dkk. 2000. Pemodelan Sistem Pengatur Ketinggian Air pada Sebuah Tangki Tunggal. Surabaya: Universitas Kristen Petra.

Suryaningtyas, yoanitantia.A. 2013. Rancangan Bangun Water Level Control Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 8535. Semarang: Universitas Diponegoro.

NAMA DAN BIODATA PEMBIMBING

1. Nama Lengkap : Dr. Bambang Suhardi, S.T.,M.T.

2. NIP : 197405202000121001

3. Tempat, tanggal lahir : PATI, 20 Mei 1974

4. Jenis Kelamin : Laki-Laki

5. Agama : Islam

6. Pangkat/ Golongan ruang : Lektor Kepala / IV/a

7. Jabatan Akademik : Dosen

8. Perguruan Tinggi : Univesitas Sebelas Maret Surakarta

9. Alamat : Jl.Ir.Sutami No 36 A Surakarta, Kode Pos

57126, Telp: (0271)637457 pswt 140.

10. Alamat E-mail : [email protected]

Riwayat Pendidikan

No. Jenjang Prodi Spesialisasi Nama Sekolah Tahun

Lulus

1 S1 Teknik Teknik dan

Manajemen Industri

Universitas Pasundan

Bandung

1996

2 S2 Teknik

Industri

Teknik Industri Institut Teknik Surabaya 2001

3 S3 Ilmu

Lingkungan

Ilmu Lingkungan Universitas Gajah Mada 2012

Karya Ilmiah

No Judul Tahun Jenis Kategori

1 Perancangan Kursi Bus untuk Wanita Hamil Berdasarkan Aspek Ergonomi

2013 Prosiding Nasional

2 Perancangan Tempat Tidur Periksa untuk Orang Lanjut Usia


3 Perancangan Tempat Wudhu Untuk Orang Lanjut Usia (LANSIA)


No Judul Tahun Jenis Kategori

5 Redesain Kursi Kuliah dengan Pendekatan Anthropometri


6 Economic Geography and Ecological Analysis of Deindustrialization: The Case of Textile and Its Products Industry in Surakarta and Karanganyar

2011 Prosiding Internasional

7 Spesialisasi dan Konsentrasi Spasial Industri TPT di Kota Surakarta dan Karanganyar


8 Perancangan Ulang Kursi Bus AC Patas Ditinjau Dari Aspek Ergonomi (Studi Kasus PO. Harta Sanjaya)


9 Aplikasi Group Technology Dalam Perancangan Ulang Tata Letak Fasilitas Produksi Pada Pembuatan Mesin Plastik (Kasus PT. Dimasari Tehnik)


10 Analisis Pengaruh Jenis Musik Terhadap Performansi Kerja Operator Input Data


11 Model Pengambilan Keputusan Dengan Pemungutan Suara

2005 Publikasi Ilmiah

Lokal

12 Penerapan Teknologi Tepat Guna Hasil Lokakarya

2005 Publikasi Ilmiah

Lokal

13 Pengukuran Produktivitas 2004 Makalah Lokal

14 Perencanaan Struktur Perekonomian Kabupaten Dati II Pati Tahun 2003 Dengan Pendekatan Input Output Analisis dan Goal Programming


Dosen Pembimbing

Dr. Bambang Suhardi, S.T.,M.T.

NIP. 197405202000121001

Lampiran 2

Rancangan biaya untuk kegiatan Penilitian karya cipta ini akan dilaksanakan

selama 3 bulan yaitu sebagai berikut.

No. Uraian Justifikasi

Pemakaian

Kuan-

titas

Harga

Satuan (Rp)

Ketera-

ngan

1. Penunjang

Sewa sumur dan tempat Rumah 2 Rp 600.000

Jasa sewa pemasangan pompa

air

Jasa - Rp 700.000

Sub Total Rp 1.300.000

2. Peralatan

Pipa pralon ukuran ¾ Meter 24 Rp 80.000

Pipa pralon ukuran ½ Meter 24 Rp 100.000

Pompa air Buah 2 Rp 700.000

Tandon volume 250 Liter Buah 2 Rp 1.300.000

Kabel listrik Meter 20 Rp 150.000

Saklar Buah 4 Rp 20.000

Lem pipa Buah 10 Rp 40.000

Tembakan lem Buah 2 Rp 100.000

Keran Buah 5 Rp75.000

Benang Buah 2 Rp 20.000

Sub Total Rp2.585.000

3 Perjalanan

Memberi peralatan Minggu 1 Rp 500.000

Mencari lokasi Minggu 3 Rp 350.000

Sub Total Rp 850.000

4 Laporan

Publikasi hasil laporan Rp 200.000

Pengadaan laporan, CD dan

administrasi

Rp 300.000

Sub Total Rp 500.000

Total Biaya Rp 5.235.000

Lampiran 3

No. Nama/NIM Program Studi Bidang

Penelitian

AlokasiWaktu

( Jam/minggu)

Uraian Tugas

1 AfniKurnia

Firmani

Agroteknologi Teknologi 6 jam / minggu Mengkordinir

pelaksanaan

penilitian

2 Afgan Suffan

Aviv

Teknik

Industri

Teknologi 6 jam/ minggu Melakukan

pembelian alat dan

perancangan alat WLC

sederhana

3 Ari

Wardayanti

Teknik

Industri

Teknologi 6 jam / minggu Pembandingan alat

dengan WLC buatan

pabrik

4 Endah

Budiningsih

Teknik

Industri

Teknologi 6 jam / minggu Melakukan

percobaaan alat pada

kawasan perumahan

Lampiran 5

Gambar 1. Water Level Control otomatis sederhana

Pompa Air

Sumber

LIstrik

Air Tanah/

Air Sumur

Penampung

Air

Botol Plastik

Pipa Pralon

Ember

Keran

program kreativitas mahasiswa water level control...

Documents