proposal

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

PKM Bidang Penerapan Teknologi

| 1

A. JUDUL PROGRAM

” HIDROPOWER ELEVATOR: RANCANG BANGUN ALAT

PENGANGKUT NAIK -TURUN DENGAN TENAGA AIR ” .

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Berbagai macam aktifitas dalam peradaban modern saat ini, bergantung

pada tersedianya dua hal kebutuhan pokok, yakni menuntut adanya perangkat

penunjang(technology) serta ketersediaan energi(power) dengan berbagai

bentuknya. Tersedianya kedua hal tersebut telah menjadi syarat dalam

menjalankan berbagai aktivitas. Aktiftas dituntut untuk dilakukan dengan serba

cepat, tepat, efektif, dan efisien. (Kadir,Abdul.1996.Energi: Sumber Daya,

Inovasi, Tenaga Listrik. Jakarta:Erlangga). Hal ini mendorong upaya untuk

memindahkan sebagian pekerjaan manusia kepada alat bantu, baik dalam bentuk

mesin, perangkat elektronik atau sejenisnya. Alat bantu yang diciptakan

merupakan produk dari ilmu rekayasa(teknologi) yang bersifat menunjang

aktifitas manusia. Dalam perkembangan pemanfaatan produk teknologi yang

semakin luas dan merambah hampir ke seluruh lapisan masyarakat, merupakan

suatu keniscayaan semakin banyak produk rekayasa membanjiri pasar..(Hafidz,

Muhammad.2006.Penerapan Teknologi pada Sistem Pelayanan Publik. Jurnal

Teknologi dan Energi. vol4. April-2005.Jakarta:STT PLN)

Namun di antara sekian banyak yang telah dapat dirasakan manfaatnya,

masih terdapat sebagian produk teknologi yang belum dapat dijangkau oleh

masyarakat secara menyeluruh, baik dikarenakan nilai harga yang masih belum

terjangkau, maupun disebabkan produk teknologi sendiri yang masih belum dapat

menjangkau ke semua lapisan. Salah satu dari kasus tersebut adalah alat

pengangkut orang-barang atau elevator atau yang biasa disebut dengan lift .

Lift/Elevator pada dasarnya adalah sebuah rakitan sistem katrol sederhana yang

menerapkan prinsip kerja hukum mekanika newtonian secara sederhana. Sistem

katrol dalam lift/elevator diatur sedemikan rupa sehingga dapat digerakkan untuk

mengangkut beban berat dengan tenaga yang cukup kecil. Mesin ini disebut

Mesin Attwood Mesin ini adalah yang umumnya dipasang pada gedung–gedung

bertingkat modern. (Giancoli,Douglas.1998.Fisika(terjemahan).Jakarta:Erlangga).



| 2

Akan tetapi elevator–elevator yang dipasang pada gedung–gedung mewah ini

tidak cukup hanya menerapkan konsep sederhana ini. Perancangan, instalasi,

maupun operasionalnya tentu lebih rumit, sehingga mengharuskan

pemesan/pengguna membayar biaya mahal baik untuk biaya instalasi maupun

operasionalnya.(Artikel: How Elevator Works?:

www.howstuffworks.com/howelevatorworks, web internet). Akibatnya kalangan

rumah tangga yang memiliki anggaran terbatas tidak akan dapat menjangkau

produk teknologi ini.

Solusi atas kebutuhan kalangan rumah tangga ini bisa ditempuh dengan

jalan memanfaatkan bentuk–bentuk energi baru yang ada di sekitar. Untuk

kalangan rumah tangga akan sangat efisien bila mempergunakan energi-energi

yang bisa didapat dari lingkungan sekitar. Sampai saat ini sebenarnya masalah

pemanfaatan energi baru masih belum sepenuhnya diterapkan secara luas.

(Kadir,Abdul.2005.Energi Terbarukan: Suatu Keniscayaan, Jurnal Teknologi dan

Energi, vol 5.No1 April :1-15). Oleh karena itu HidroPower Elevator adalah

solusi atas kedua masalah di atas. HidroPower Elevator merupakan alat

pengangkut jenis lift yang menggunakan sifat fisika air sebagai tenaga

pembangkitnya. Alat ini merupakan model baru dalam sistem pembangkitan

tenaga pada alat pengangkut naik-turun. Dengan memanfaatkan air sebagai tenaga

pembangkit yang mudah diperoleh dan diaplikasikan, maka kalangan rumah

tangga ataupun masyarakat pada umumnya tidak akan merasakan cukup kesulitan

dalam menerapkan alat ini. Sehingga nantinya alat ini diharapkan dapat diterapkan

lebih luas pada masyarakat umum, ataupun dapat dijadikan sistem pembangkit

tenaga yang lebih murah untuk keperluan usaha.

C. PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan dikaji pada program ini adalah:

1. Bagaimana menerapkan konsep fisika pada lingkungan sekitar untuk

membuat suatu alat tepat guna untuk menunjang aktifitas manusia.

2. Bagaimana memanfaatkan bentuk energi dari sekitar untuk keperluan

ketersediaan energi bagi rumah tangga dan masyarakat umum.



| 3

3. Bagaimana teknik perancangan dan pembuatan alat HidroPower Elevator

dengan tahapan dan prosedur yang tepat.

4. Bagaimana menganalisa mengenai kemungkinan alat ini diaplikasikan

pada masyarakat luas.

D. TUJUAN PROGRAM

Tujuan program ini adalah sebagai berikut :

1. Menerapkan konsep fisika pada lingkungan sekitar untuk membuat suatu

alat tepat guna untuk menunjang aktifitas manusia.

2. Memanfaatkan bentuk energi dari sekitar untuk keperluan ketersediaan

energi bagi rumah tangga dan masyarakat umum.

3. Menganalisa teknik perancangan dan proses pembuatan alat HidroPower

Elevator dengan tahapan dan prosedur yang tepat.

4. Menganalisa mengenai kemungkinan alat ini diaplikasikan pada

masyarakat luas.

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Program ini diharapkan memiliki hasil sbb :

1. HidroPower Elevator sebagai model baru alat pengangkut naik-turun

pengganti model konvensional, yang dapat diterapkan untuk kalangan

rumah tangga dan masyarakat umum.

2. HidroPower Elevator sebagai model baru sistem pembangkit tenaga pada

alat pengangkut naik-turun pengganti model konvensional, sehingga dapat

dijadikan sistem pembangkit tenaga yang lebih murah untuk keperluan

usaha.

3. HidroPower Elevator sebagai alat pengangkut naik turun yang terjangkau

secara ekonomi, memiliki kemudahan dalam instalasi, operasional,

kenyamanan, sistem keamanan, serta keunggulan dalam hal efisiensi dan

efektifitas.

4. HidroPower Elevator dengan hak paten dari pemerintah dan

dukungan/kerjasama dari industri kecil/menengah akan memberian nilai

ekonomi bagi kelompok usaha dan masyarakat pada umumnya.



| 4

F. KEGUNAAN PROGRAM

Kegunaan alat ini adalah sbb:

1. HidroPower Elevator sebagai model baru alat pengangkut naik-turun

pengganti model konvensional yang dapat diterapkan untuk kalangan rumah

tangga dan masyarakat umum.

2. HidroPower Elevator sebagai model baru Sistem pembangkit tenaga pada alat

pengangkut naik-turun pengganti sistem pembangkit tenaga konvensional,

sehingga dapat dijadikan sistem pembangkit tenaga yang lebih murah untuk

keperluan usaha.

3. HidroPower Elevator sebagai alat pengangkut naik turun yang terjangkau

secara ekonomi, memiliki kemudahan dalam instalasi, operasional,

kenyamanan, sistem keamanan, serta keunggulan dalam hal efisiensi dan

efektifitas.

4. HidroPower Elevator akan dapat memberikan nilai ekonomi bagi kelompok

usaha dan memberikan nilai tambah dalam bentuk kegunaan pada masyarakat

secara umum.

G. TINJAUAN PUSTAKA

Kata kunci: Hidropower, elevator, mekanika newtonian, sistem katrol, archimides, buoyancy. HidroPower

HidroPower (Hydro=air; Power=tenaga) adalah sebuah alat atau sistem

pembangkit tenaga yang memanfaatkan sifat fisika air sebagai tenaga

pembangkitnya. Perlu dibedakan pengertian antara tenaga air dan bahan bakar air.

Bahan bakar air berarti menggunakan sifat kimia dari air untuk membangkitkan

tenaga. Sedangkan tenaga air berarti tenaga yang bisa dihasilkan oleh air karena

sifat/karekteristik fisika-nya.(Linsley, Franzini.1996. Teknik Sumber Daya Air.

Jakarta: Erlangga). Contoh sifat fisika air adalah air memiliki sifat potensial, air

mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Sebagai

contoh PLTA memanfaatkan sifat fisika air untuk membangkitkan energi listrik.

Sifat fisika air yang berbentuk energi potensial digunakan untuk menggerakkan



| 5

turbin generator PLTA. Contoh lebih luas, sifat tekanan zat cair digunakan

sebagai pompa hidrolik pada perangkat kendaraan, serta untuk menaikkan kapal

pada galangan kapal.

Alat-alat tersebut adalah sebagian contoh peralatan yang memanfaatkan

sifat fisika air sebagai penmbagkit tenaga, baik secara langsung maupun tidak

langsung. Sebagian lainnya dari sifat-sifat air masih belum dikembangkan

menjadi bentuk energi alternatif.(Kadir, Abdul.2006.Energi Ombak dan Arus

Laut: Pertambahan Teknologi dan Prospek, Jurnal Teknologi dan Energi, vol

6.No 1 Januari:1-11).

Hukum Mekanika Newtonian

Mekanika adalah pengkajian gerak benda dan gaya-gaya yang

mempengaruhi geraknya. Gerak benda dan perilakunya dirumuskan dalam

hukum-hukum mekanika. Hukum mekanika yang paling fundamental adalah

ketiga hukum Newton, yang menjelaskan bagaimana gaya-gaya terjadi dan

berionteraksi.

Newton menghubungkan gerak benda kepada penyebabnya. Hukum

Newton tentang gerak terdiri atas tiga postulat yaitu Hukum I Newton, Hukum II

Newton, dan Hukum III Newton. Hukum I Newton ” Sebuah benda yang

kepadanya tidak bekerja suatu gaya total akan bergerak dengan kecepatan

konstan dan percepatan nol” Atau dalam simbol matematisnya,

∑ F = 0 ...................................................................................... 1.1

Gambar 1. Sifat fisika air yang dapat dijadikan sumber tenaga.



| 6

Hukum II Newton ” Jika suatu gaya luar total bekerja pada sebuah benda, maka

benda akan mengalami sebuah percepatan. Arah percepatan tersebut sama

dengan arah gaya total” . Atau dalam simbol matematisnya,

∑ F = ma................................................................................... 1.2

Hukum III Newton ”Jika benda A memberikan gaya pada benda B (aksi), maka

benda B akan memberikan gaya pada bendaA (reaksi).Kedua gaya ini memiliki

besar yang sama tetapi arah yang berlawanan.” Atau dalam simbol

matematisnya,

∑ ∑→→

−= FF ApadaB

ρB pada A........................................................... 1.3

Gaya dan Percepatan Gravitasi

Gaya gravitasi didefinisikan secara matematis oleh Hukum Gravitasi Newton,

” Setiap partikel dari bahan di alam semesta menarik setia partikel lain dengan

gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali massa-massa partikel dan

berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara partikel-partikel tersebut. ”

Atau dalam simbol matematisnya,

2

21

r

mGmFg = ...................................................................... 1.4

Dimana G adalah konstanta gravitasi yang jika menggunakan satuan SI harganya :

G= 6,67259 x 10-11 N.m2/s2

Sedangkan dalam perancangan alat ini, besaran yang diperhitungkan adalah

besaran berat/gaya berat, yang definisikan sebagai:.

” Gaya gravitasi total yang bekerja pada benda yang disebabkan oleh

semua benda lain di alam semesta ” dan hubungannya dengan percepatan

gravitasi (g) adalah sebagai berikut,

W2 = 221

r

mGmFg = .......................................................... 1.5

W2 = m2g......................................................................... 1.6

sehingga ,

g = 2

1

r

Gm........................................................................ 1.7



| 7

Harga g ini akan dianggap sama untuk semua tempat yaitu seharga 9,8

m/s2. Atau untuk tujuan kemudahan perhitungan, dibulatkan menjadi 10 m/s2

(Sumber: Fisika.Giancoli.2005.Jakarta: Erlangga )

Sistem Gaya Pada Katrol

Pada Katrol yang terdapat beban di masing–masing ujungnya terjadi gaya-

gaya berlawanan yang saling berinteraksi. Dimisalkan massa kedua benda sama

sehingga gaya yang bekerja pada masing–masing beban sama besar .Dengan

demikian sistem dalam keadaan setimbang, katrol tidak bergerak.

Secara matematisnya..................∑ ∑ == 011

xy FF ................................ 1.8

Dan digambarkan gaya yang bekerja

Terdapat dua komponen gaya sama besar yang berlawanan arah yaitu

gaya gravitasi yang menarik ke bawah dan gaya tegangan tali di mana keduanya

besarnya sama tapi berlawanan arah. Maka sesuai Hukum Newton II gaya total

yang bekerja pada masing –masing benda adalah nol. Akibatnya benda dalam

keadaan diam. Pada kondisi lainnya dimana berat masing-masing benda tidak

sama. Jika dimisalkan m1> m2 maka gaya gaya yang bekerja:

Gaya berat w= m1g dan

Tegangan tali F2= m2g

Gambar.2 Sistem Katrol



| 8

Karena komponen gayanya adalah W dan T2 sementara m1>m2 maka W lebih

besar dari T2. Akibatnya benda 1(satu) akan mengalami gaya total yang mengarah

ke bawah. Gaya–gaya pada sistem katrol demikian ini diterapkan dalam alat

semacam lift untuk membuat suatu geraka naik dan turun. Dimana m1 dan m2

adalah sebagai beban penyeimbang dan kotak penumpang.

Prinsip Arcimedes

Gaya apung terjadi karena tekanan pada fluida bertambah terhadap

kedalaman. Dengan demikian tekanan ke atas pada permukaan bawah benda yan

dibenamkan lebih besar dari tekanan ke bawah pada permukaan atasnya. Untuk

melihat efek ini, perhatikan sebuah silinder dengan ketinggian h yang ujung

atasnya dan bawahnya memilki luas A dan terbenam seluruhnya dalm fluida

dengan massa jenis ρF seperti ditnjukkan gambar di bawah ini. Fluida memberikan

tekanan P1=ρFgh1di permukaan atas silinder. Gaya yang disebabakan oleh tekanan

Gambar 4. Kondisi m1 > m2

W=mg

T

Gambar 3 Gaya yang bekerja pada Sistem Katrol



| 9

bagian atas silinder ini adalah F1= P1A= ρFgh1A dan menuju ke bawah. Dengan

cara yang sama fluida memberikan gaya yang sama dengan F1= P1A= ρFgh2A.

Gaya total yang disebabakan tekanan fluida yang merupakan gaya apung FB

bekerja ke atas dengan besar

FB = F2-F1

= ρFg A (h2-h1)

= ρFgAh

= ρFgV

Diman V=Ah merupakan volume silinder .Karena ρF adalah massa jenis fluida,

hasil kali ρFgV = mFg merupakan berat fluida yang mempunyai volume yang

sama dengan volume silinder. Dengan demikian, gaya apung pada silinder sama

dengan berat fluida yang dipindahkan oleh silinder. Hasil ini valid tidak

bergantung pada bentuk bendanya. Dan hukum ni disebut sebagai hukum

Archimedes:“ Gaya apung yang bekerja pada benda yang dimasukkan dalam

luida sama dengan berat fluida yang dipindahkannya”

Gaya Apung

Sebuah benda mengapung di atas suatu cairan yang tenang mengalami dua

resultan gaya vertikal. Dua resultan gaya tersebut adalah gaya tekan ke atas yang

mengarah ke atas dan berat benda itu sendiri mengarah ke bawah. Resultan gaya

tekan air ke atas berupa suatu gaya yang mengarah ke atas dan melewati titik

tekan air ke atas dan resultan dari gaya berat benda itu sendiri mengarah ke bawah

dan melewati titik berat benda. Ketika sebuah benda dianggap berada dalam

Gambar. 5 Prinsip Archimides



| 10

keseimbangan resultan gaya-gaya tersebut harus sama besarnya tetapi berlawanan

arah dan berada pada satu garis vertikal.

Gaya tekan air ke atas sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh suatu

benda ketika benda tersebut ditempatkan pada cairan dan resultan gaya ini bekerja

secara vertikal ke atas pada sebuah titik yang disebut tititk tekan air atau titik berat

cairan yang dipindahkan. Volume benda yang berada di bawah permukaan air ini

jka dikonversikan ke berat cairan yang dipindahkan dalam satuan ton disebut

pemindahan air/displaemen

Elevator

Elevator atau lift adalah sebuah alat pengangkut naik turun dengan prinsip

kerja sistem katrol. Elevator terdiri atas katrol, kotak penumpang, beban

penyeimbang, dan kabel/tali. Pada bagian katrol terdapat mesin yang

menggerakkan/memutar katrol. Mesin ini memutar katrol dengan tenaga yang

cukup kecil. Hal ini disebabakan pada katrol terjadi gaya total yang cukup kecil.

Gaya total pada katrol, merupakan perpaduan gaya yang berlawanan arah akibat

gaya berat kotak penumpang dan gaya berat pada beban penyeimbang pada sisi

lainnya. Kedua gaya ini menuju ke arah berlawanan, sehingga gaya total pada

katrol menjadi cukup kecil, sedangkan gaya-gaya pada masing–masing sisi katrol

adalah seimbang atau hampir seimbang.

Gambar. 6 Buoyancy



| 11

Pada elevator, pengaturan gaya berat antara kotak penumpang dengan

beban penyeimbang dibuat sama atau seimbang(hampir sama). Hal ini bertujuan

untuk konservasi energi. Dengan beban yang sama pada tiap bagian, maka hanya

sedikit gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan katrol.. (Artikel:elevator

Sumber:en.wikipedia.org/elevator.) Sementara untuk menaikkan cukup dengan

membiarkan gaya gravitasi menggerakkan beban yang lebih berat. Jadi prinsip

kerja lift adalah menggerakkan box penumpang dengan gaya cukup kecil.. Sistem

lift seperti ini dinamakan mesin Attwod (Sumber: Fisika.Giancoli.2005.Jakarta:

Erlangga ). Tenaga penggerak pada lift dapat dimodifikasi sesuai perkembangan

ilmu teknik.

Gambar. 7 Rancangan elevator pada abad 19

Gambar. 8 Bentuk-bentuk elevator modern



| 12

H. METODE PELAKSANAAN PROGRAM

Gambaran umum tentang pelaksanaan kegiatan disajikan dalam bentuk

diagram alir berikut.

Flowchart.1 Gambaran Umum Pelaksaaan Kegiatan

Ide : H idroP ow e r E lev ato r: A la t P engangku t N a ik Turun D enga n Tena ga A ir

S tud i L ite ra tu r : T in jauan P u sta ka , R u m usan P erm asa lah an

P enentu an M odel dan S pes ifikas i A la t : P e rh itungan

P erencanaa n : R e ncana K eg ia ta n da n Te kn ik P erancangan

P ers ia pan A la t dan B ahan : P engada an barang

P em buatan A la t: P e rak itan , P em a sanga n , Ins ta la s i

E valua s i: peng u jian , pe rba ikan , penyem purn aan .

A na lisa : K em u dahan ins ta las i, operas iona l, e fis ie ns i, e fek tifitas , ken yam anan , s is tem

kea m a nan , n ila i eko nom is

Laporan

H a sil P rogram

G am bara n dan P rins ip K erja A la t



| 13

Ide: HidroPower Elevator: Alat Pengangkut Naik Turun Dengan Tenaga

Air. Perumusan ide berguna untuk membatasi permasalahan yang akan dikaji

pada program ini.

Studi Literatur

Studi Literatur dilakukan untuk mendapatkan wawasan umum

berhubungan dengan alat yang akan dibuat, dasar teori yang digunakan dan

mengetahui penelitian–penelitian yang sebelumnya telah dilakukan. Studi

Literatur juga berguna untuk mempelajari mengenai prosedur perancangan yang

tepat. Sumber litertur antara lain buku, jurnal, internet dan tugas akhir serta hasil

penelitian.

Gambaran dan Prinsip Kerja Alat

Alat ini dinamakan HidroPower Elevator(Alat Pengangkut Naik-Turun

dengan Tenaga Air) atau disingkat HoPE. Prinsip kerja alat ini berdasarkan

hukum mekanika gerak dan gaya newtonian pada sistem katrol dan memanfaatkan

sifat fisika air sebagai teknik pembangkit tenaganya. HoPE tersusun dari sebuah

kotak elevator/kotak penumpang dengan range beban tertentu, kotak ini

dihubungkan dengan kabel/tali yang dilewatkan melalui katrol yang menggantung

di bagian atasnya. Ujung kawat/tali ini terhubung pada sebuah beban kendali yang

berada di dalam tandon berisi air(selanjutnya disebut tandon pengendali). Tandon

Pengendali ini berukuran setinggi jarak perpindahan elevator(ketinggian gedung).

Bagian yang paling utama dari elevator ini terletak pada beban pengendali.

Desain beban pengendali dibuat terdiri dari dua bagian, bagianatas-bagianbawah.

Bagian bawah didesain dengan material bermassa jenis cukup besar(logam,

beton). Sedangkan bagian atas disediakan ruang kosong tertutup berisi udara.

Desain ini dimaksudkan untuk menjaga beban pengendali tetap berada stabil di

permukaan air. Dengan pemahaman bahwa massa yang besar akan mengakibatkan

gaya berat ke arah bawah, sedangkan ruang kosong berisi udara akan

mengapungkan (membuat gaya apung) yang mengarah ke atas. Jika kedua gaya



| 14

berlawanan arah ini seimbang, maka beban pengendali akan tetap stabil berada di

permukaan air.

Secara sederhana untuk menaikkan dan menurunkan box ini, cukup

dengan mengisi dan menguras air yang ada dalam tandon pembangkit. Hal ini

disebabkan oleh terjadinya interaksi antara gaya gravitasi dan gaya apung yang

bekerja pada beban pengendali dalam tandon tersebut. Di dalam tandon terjadi 2

gaya yang berlawanan arah, gaya gravitasi yang mengarah ke bawah dan gaya

apung/buoyancy yang mengarah ke atas.

Ruang Kosong berisi udara

Beban Kendali (bahan beton( 2.3 x103))

Gaya ke atas = Tegangan tali T dan Gaya apung Fb

Gaya ke atas = Tegangan tali T dan Gaya apung Fb

Gambar 9 Desain Beban Pengendali



| 15

Dengan demikian dapat diambil suatu metode untuk menaikkan dan

menurunkan kotak penumpang yang ada di sisi katrol lainnya, yakni dengan

membuat pengaturan interaksi dua buah gaya tersebut (gaya gravitasi dan gaya

apung). Untuk menaikkan kotak penumpang, dilakukan dengan cara memperkecil

buoyancy (arah gerak kotak penumpang berlawanan arah dengan beban

pengendali). Memperkecil gaya ini dilakukan dengan cara menguras air dalam

tandon tersebut. Pada keadaan seperti ini gaya apung (arah ke atas) menjadi kecil

karena fluida yang memberikan gaya apung tidak melingkupi (mengelilingi)

beban kendali. Akibatnya interaksi gaya tidak seimbang, gaya gravitasi lebih

besar, sehingga beban kendali akan bergerak ke bawah. Sementara di bagian sisi

lainnya kotak penumpang akan bergerak ke atas.

Demikian sebaliknya, untuk menurunkan kotak penumpang, dilakukan

dengan mengisi air dalam tandon pengendali tersebut Adapun rekayasa beban

pengendali dapat dilihat pada gambar 8. Beban pengendali terdiri dari benda

bermassa jenis besar(beton, besi) yang di bagian atasnya ditambahkan ruangan

kosong berisi udara. Beban bermassa jenis besara berfungsi agar beban kendali

memiliki gaya berat yang besar, sehingga dapat mengendalikan sistem gaya

katrol. Sedangkan ruangan kosong berisi udara berfungsi untuk memberikan gaya

apung yang besar, agar gaya apung dapat mengendalikan pergerakan pada sistemn

Kotak Penumpang Beban Pengendali

Tandon Pengendali

Katrol

Gambar 10 Skema HOPE



| 16

katrol. Dengan kombinasi pengaturan dua gaya maka sistem pergerakan katrol

dapat dikendalikan dengan mengisi dan menguras tandon pengendli. Inilah kunci

pembngkitan tenaga pada alat HidroPower Elevator.

Penentuan Model dan Spesifikasi Alat Spesifikasi alat ditentukan berdasarkan perhitungan menggunakan

persamaan-persamaan yang telah ditinjau pada bagian sebelumnya. Dibuat

2(dua)buah variasi model dengan rancangan dan spesifikasi yang berbeda.

Selanjutnya kedua buah model ini akan dibandingkan.

Prototype Model I

Gambar 11. Prototype model 1



| 17

Prototype Model II

Persiapan Alat Model I, terdiri dari alat dan bahan dengan rincian, sbb :

Pompa Air besar : 1 buah Wadah Tandon Air (30x30x40) : 1 buah Range Beban : 0-10 Kg Massa beban Kendali : 15 Kg Massa Kotak Penumpang : 4 Kg Ukuran Kotak Penumpang : 30x30x40 Ukuran Tabung (jari-jari x tinggi) : 4x150 cm Ukuran Beban Kendali (Jari-Jari x Tinggi) : 4x30 cm Bahan untuk beban : Beton ( dengan massa jenis 2,3 103

kg/m3) Perkiraan debit air : 1 Liter per detik Ketinggian lift : 150 cm (terdiri dari 2 lantai) Waktu perpindahan antar Lantai : 15 detik

Sedangkan untuk Model II adalah sebagai berikut:

Pompa Air : 1-2 buah Wadah Tandon air(30x30x40) : 1 buah : Range Beban :0-10 Kg Massa Kotak Penumpang : 4Kg

Gambar 12. Prototype model 2



| 18

Massa Beban Kendali : 15 Kg Ukuran Kotak Penumpang :30x30x40 Ukuran Tandon : 20x10x50 Ukuran beban Pengendali : 20x10x10 Bahan untuk beban : Beton ( dengan massa jenis 2,3 103

kg/m3) Perkiraan Debit air : + 2 Liter per detik Ketinggian Lift : 150 cm (terdiri dari 2 lantai) Waktu perpindahan antar Lantai : + 15 detik

Pembuatan Alat

Tahap pembuatan alat terdiri atas langkah-langkah perakitan, pemasangan

komponen secara terpadu, dan instalasi hingga siap digunakan.

Evaluasi

Tahap evaluasi meliputi langkah-langkah pengujian alat. Langkah ini juga

berfungsi untuk mengadakan perbaikan dan penyempurnaan.

Analisa:

Pada tahap ini akan dilakukan analisa terhadap alat mengenai kemudahan

instalasi, operasional, efisiensi, efektifitas, kenyamanan, sistem keamanan, dan

nilai ekonomisnya. Analisa ini bertujuan untuk mempelajari ke-mungkin-an alat

ini dapat diaplikasikan pada masyarakat luas.

Laporan

Pembuatan Laporan adalah tahap akhir pelaksanaan program. Laporan

mengacu pada tahap–tahap pelaksanaan sebelumnya dan menjelaskan seluruh

proses kegiatan.



| 19

I. JADWAL KEGIATAN

Perkiraan pelaksanaan kegiatan dapat diselesaikan selama 5(lima) bulan dengan perincian jadwal kegiatan sebagaimana tabel 5 berikut.

Tabel 5. Rincian Jadwal Pelaksanaan Program.

Bulan ke-Minggu Ke I II III IV V No Kegiatan

I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV 1 Ide 2 Studi Literatur 3 Desain Alat

4 Penentuan spesifikasi alat: : Perhitungan

4 Perencanaan Kegiatan dan Teknik Perancangan

5 Pengadaan Alat dan bahan

6

Pembuatan Alat : Perakitan, Pemasangan secara terpadu, Instalasi hingga siap pakai

7 Evaluasi: Pengujian, Perbaikan, dan Penyempurnaan

8

Analisa mengenai kemudahan instalasi, operasional,kenyamanan, efisiensi, efektivitas, dan keamanan

9 Pembuatan Laporan

*) Ket: Pelaksanaan Program dapat berbeda dengan jadwal kegiatan yang telah direncanakan sebelumnya J. JADWAL KEGIATAN PELAKSANA PROGRAM

a. Ketua pelaksana

Nama : Ahmad Radikal Akbar

NIM/NRP : 2405 100 040

Status : Mahasiswa Semester 3

Jurusan : Teknik Fisika-Fakultas Teknologi Industri

Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Waktu untuk kegiatan PKM : 5 jam / Minggu



| 20

b. Anggota Pelaksana 1

Nama : Aulia Fajar Naufal

NRP : 3106 100 022


Jurusan : Teknik Sipil -Fakultas Teknik Sipil



c. Anggota Pelaksana 2

Nama : Budiman Putra Asmaur Rohman

NRP : 2405 100 023





d. Anggota Pelaksana 3

Nama : Miftahuddin

NRP : 2405 100 072





e. Dosen Pendamping

Nama : Endarko, Ssi, Msc

NIP : 132 240 366

Status : Dosen Fisika FMIPA


Waktu untuk kegiatan PKM : 3 jam / minggu



| 21

K. ESTIMASI BIAYA PELAKSANAAN PROGRAM

Estimasi biaya pembuatan prototype berdasarkan data keperluan bahan-

bahan dan perlengkapan yang mengacu pada ukuran/spesifikasi desain yang

direncanakan. Pemasukan serta perkiraan biaya pembuatan 2(dua) buah prototype

ini adalah sebagai berikut :

Pemasukan

DIKTI : Rp 5.300.000,-

Jumlah Total Rp. 5.300.000,-

Pengeluaran

a. Bahan Habis Pakai

Alat Tulis Rp. 50.000,-

Pompa Air Besar @Rp. 450.000 (2 buah) Rp. 900.000,-

Pipa diameter 8 cm @Rp.100.000 (2 buah) Rp. 200.000,-

Katrol besar @Rp.25.000 (2 buah) Rp. 50.000,-

Katrol kecil @Rp.15.000 (7 buah) Rp. 105.000,-

Aluminium bentuk lempeng (+ 3 meter persegi) Rp. 400.000,-

Kabel/Tali @Rp.50.000 (2 roll) Rp. 100.000,-

Pipa Kecil diameter 3 cm @ Rp. 30.000 (4 buah) Rp. 120.000,-

Kotak penumpang (rakitan)

Ukuran 30x30x40cm @Rp.300.000 (2 buah) Rp. 600.000,-

Pipa tandon penampang persegi(rakitan)

ukuran 20x10x150cm @Rp.200.000 (3 buah) Rp. 600.000,-

Wadah Tandon Air (rakitan)

Ukuran 30x30x40cm @Rp.200.000 (2 buah) Rp. 400.000,-

Keran air besar (2 buah) Rp. 25.000,-

Plastik Mika Tebal (2 meter persegi) Rp. 200.000,-

Lem, paku, baut, mur, kawat Rp. 150.000,-

Cat, kayu dan bahan arsitektural untuk miniatur Rp. 150.000,-

Piranti Elektronika untuk otomatisasi Rp. 300.000,-

b. Perangkat Pendukung

Gunting, Gergaji Besi, Solder, Palu, Tang, Obeng, dll Rp. 150.000,-



| 22

c. Akomodasi dan Perjalanan

Perjalanan pengadaan alat Rp. 400.000,-

Peminjaman peralatan pendukung Rp. 100.000,-

d. Lain-Lain

Pembuatan Proposal dan Laporan Rp 150.000,-

Publikasi dan Dokumentasi Rp. 150.000,-

Jumlah Total Rp. 5.300.000,-

K. BAHAN PUSTAKA

Pustaka:

Fishbone, Paul.2005. Physics for Scientist and Engineers. New Jersey: Prentice

Hall.

Giancoli, Douglas.1998.Fisika(terjemahan).Jakarta:Erlangga

Kadir,Abdul.1996.Energi: Sumber Daya, Inovasi, Tenaga Listrik.

Jakarta:Erlangga

Kadir, Abdul.2005.Energi Terbarukan: Suatu Keniscayaan, Jurnal Teknologi

dan Energi, vol 5.No1 April :1-15

Kadir, Abdul.2006. Energi Ombakdan Arus Laut: Pertambahan Teknologi dan

Prospek, Jurnal Teknologi dan Energi, vol 6.No 1 Januari:1-11

Linsley, Franzini.1996. Teknik Sumber Daya Air. Jakarta: Erlangga.

Lukman, Lucky._______Kemantapan Benda Terapung.Bandung: Penertbit ITB.

Sutikno, Priyono.______.Perancangan Sistem Fluida.Bandung:Penerbit ITB.

Santes, Robert L.1978.Water Treatment Plant Design.England: Ann Arbor

Science.

Subramanya, KA. . Theory and Application of Fluid Mechanics. New

Delhi : McGrawHills

Patty, OT.1995.Tenaga air. Jakarta: Erlangga.

Internet:

Artikel: Elevator

(sumber: en.wikipedia.org/elevator (tanggal akses 10:24 24 September

2006))



| 23

2006))

Artikel: How Elevator Works?

(sumber: www.howstuffwork.com/howelevatorworks (tanggal akses 10.24

24 September 2006))



| 24

LAMPIRAN I

PROTOTYPE HIDROPOWER ELEVATOR

MODEL I

Gambar1. Prototype 1

Model I, alat dan bahan dengan rincian, sbb : Pompa Air besar : 1 buah Wadah Tandon Air (30x30x40) : 1 buah Range Beban : 0-10 Kg Massa beban Kendali : 15 Kg Massa Kotak Penumpang : 4 Kg Ukuran Kotak Penumpang : 30x30x40 Ukuran Tabung (jari-jari x tinggi) : 4x150 cm Ukuran Beban Kendali (Jari-Jari x Tinggi) : 4x30 cm Bahan untuk beban : Beton ( dengan massa jenis 2,3 103

kg/m3) Perkiraan debit air : 1 Liter per detik Ketinggian lift : 150 cm (terdiri dari 2 lantai) Waktu perpindahan antar Lantai : 15 detik



| 25

PROTOTYPE HIDROPOWER ELEVATOR

MODEL II

Gambar2. Prototype 2

Model II, alat dan bahan dengan rincian, sbb : Pompa Air : 1-2 buah Wadah Tandon air(30x30x40) : 1 buah : Range Beban :0-10 Kg Massa Kotak Penumpang : 4Kg Massa Beban Kendali : 15 Kg Ukuran Kotak Penumpang :30x30x40 Ukuran Tandon : 20x10x50 Ukuran beban Pengendali : 20x10x10 Bahan untuk beban : Beton ( dengan massa jenis 2,3 103

kg/m3) Perkiraan Debit air : + 2 Liter per detik Ketinggian Lift : 150 cm (terdiri dari 2 lantai) Waktu perpindahan antar Lantai : + 15 detik



| 26

LAMPIRAN II

DAFTAR

RIWAYAT HIDUP PELAKSANA

a. Ketua Pelaksana:

Nama lengkap : Ahmad Radikal Akbar

Nama panggilan : Radikal

Tempat, tgl lahir : Lamongan, 21 Februari 1987

Alamat rumah : Kota Babat, Kab. Lamongan

Prop. Jawa Timur


Pendidikan : SMP Muhammadiyah 14 Paciran (1999-2002)

SMA Muhammdiyah 1 Babat(2002-2005)

Teknik Fisika-ITS(2005-sekarang)

Organisasi : OSIS SMP (2000-2002)

OSIS SMA (2003-2005)

HizbulWathan(Pramuka) (2004)

IkatanRemajaMuhammadiyah Kab Lamongan

Pengurus Jamaah Masjid Manarul Ilmi ITS

b. Anggota Pelaksana 1

Nama lengkap : Aulia Fajar Naufal

Nama panggilan : Olie

Tempat, tgl lahir : Lamongan, 2 Juli 1988

Alamat rumah : Kota Babat, Kab. Lamongan

Prop. Jawa Timur


Pendidikan : SMP Negeri I Babat (2000-2003)

SMA Muhammdiyah 1 Babat(2003-2006)

Teknik Sipil-ITS(2006-sekarang)

Organisasi : -

c. Anggota Pelaksana 2



| 27

Nama lengkap : Budiman Putra Asmaur Rohman

Nama panggilan : Budiman

Tempat, tgl lahir : Lumajang, 20 Desember 1987

Alamat rumah : Jl. Kapt Piere Tendean 200, Lumajang


Pendidikan : SMPN 1 Lumajang (2000-2003)

SMUN 2 Lumajang (2003-2005)

Teknik Fisika ITS (2005-sekarang)

Organisasi : Remaja Musholla Al Azhar, SMUN 2

Lumajang

Remaja Masjid Al Ikhlas Lumajang

Kajian Islam Teknik Fisika

HimpunanMahasiswaTeknikFisika

d. Anggota Pelaksana 3

Nama lengkap : Miftahuddin

Nama panggilan : Mifta

Tempat, tgl lahir : Sidoarjo, 20 Oktober 1986

Alamat rumah : Kedung banteng,tanggulangin, sidoarjo


Pendidikan : SMP Negeri II Tanggulangin (1999-2002)

MA Negeri I Sidoarjo (2002-2005)

Teknik Fisika-ITS(2005-sekarang)

Organisasi : Pramuka (2000-2002)

Kajian IslamTeknik Fisika ITS

Himpunan Mahasiswa Teknik Fisika



| 28

LAMPIRAN III

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

1. Nama : Ahmad Radikal Akbar

NIM/NRP : 2405 100 040

Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Sepuluh Nopember

2. Nama : Aulia Fajar Naufal

NIM/NRP : 3106 100 022


3. Nama : Budiman Putra Asmaur Rohman

NIM/NRP : 2405 100 023


4. Nama : Miftahuddin

NIM/NRP : 2405 100 072


Menyatakan bersedia bekerja sama dengan dunia usaha, kelompok tani,

industri kecil, pengusaha/pedagang kecil dan koperasi.

Surabaya, 2 Oktober 2006

Ketua Anggota 1

(Ahmad Radikal Akbar) NRP. 2405 100 040

(AuliaFajar Naufal ) NRP.3106 100 022

Anggota 2 Anggota 3

(Budiman Putra AR) NRP. 2405100 023

(Miftahuddin) NRP.2405 100 072



| 29

proposal

Documents