Pkm Kel. 8 Pompa Hidram.docx

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MANUSIA POMPA HIDRAM Pemanfaatan Pompa Hidram Sebagai Alternatif Pendistribusian Air di Daerah Dataran Tinggi

BIDANG KEGIATAN : PKM KARSA CIPTA

Diusulkan oleh : Nandelaras Vitalia Aulia Dinar Septiani Ida Rosidatul Jannah Devi Febriyanti

2281160003 / 2016 2281160022 / 2016 2281160029 / 2016 2281160030 / 2016

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA SERANG 2019

HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul Kegiatan

: Pompa Hidram Pemanfaatan Pompa Hidram Sebagai Alternatif Pendistribusian Air di Daerah Dataran Tinggi : PKM-KC

2. Bidang Kegiatan 3. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap b. NIM c. Program Studi d. Alamat Rumah dan No. HP

4. 5.

6. 7.

: Aulia Dinar Septiani : 2281160022 : Pendidikan IPA : Kp. Sawah, RT.02/003 Des. Lengkong Kulon, Kec. Pagedangan, Kab. Tangerang-Banten 15820 :[email protected] : 3 orang

e. Alamat email Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar b. NIDN c. Alamat Rumah dan No.HP Biaya Kegiatan Total a. Dikti Jangka Waktu Pelaksanaan

: Prasetyaningsih, M.Pd : 0015118105 : Komplek Citra Gading : Rp 9.370.000 : 5 bulan Serang, 25 Maret 2019

Menyetujui Kepala Jurusan,

Ketua Pelaksana Kegiatan,

Siti Romlah Noer Hodijah, M. Pd. NIP.

Aulia Dinar Septiani NIM. 2281160022

Wakil Rektor III,

Dosen Pendamping,

Dr. H. Suherna, S.P., M. Si

Prasetyaningsih, M. Pd.

NIP.196908192002121001

NIDN. 0015118105

i

DAFTAR ISI

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MANUSIA ........................................ 1 HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. 2 DAFTAR ISI ........................................................................................................... 2 BAB I PEDAHULUAN .......................................................................................... 1 1.1 LATAR BELAKANG MASALAH ......................................................... 1 1.2 RUMUSAN MASALAH ......................................................................... 2 1.3 TUJUAN PENELITIAN .......................................................................... 2 1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN ......................................................... 3 1.5 KEGUNAAN ........................................................................................... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 4 2.1

POMPA HIDRAM ............................................................................... 4

2.2

PRINSIP KERJA PIPA HIDRAM ....................................................... 5

BAB III METODE PELAKSANAAN ................................................................... 6 3.1

PENYUSUNAN KONSEP ................................................................... 6

3.2

PENETAPAN LOKASI ....................................................................... 6

3.3

PEMBUATAN DESAIN ...................................................................... 6

3.4

PERSIAPAN PERAKITAN PRODUK ............................................... 6

3.5

PELAKSANAAN PENGUJIAN .......................................................... 7

3.6

EVALUASI .......................................................................................... 7

BAB IV RINCIAN BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ................................... 8 4.1

PERINCIAN BIAYA ........................................................................... 8

4.2

JADWAL KEGIATAN ........................................................................ 8

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 9 Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota ................................................................... 10 Lampiran 2. Justifikasi Anggaran ......................................................................... 12

ii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MASALAH Air adalah sebuah elemen dan partikel cair yang merupakan sumber kekuatan energi yang ada di bumi ini, peranan air bersih sangat penting bagi kehidupan manusia dan alam sekitar, Di samping itu air juga merupakan sumber tenaga yang disediakan oleh alam yang dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga mekanis. akan tetapi dari berbagai tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air hal ini terjadi karena jumlah air di dunia memilki jumlah yang terbatas. Air tawar yang tersedia selalu mengalami siklus hidrologi dengan 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 ,1975). Kenyataan telah menunjukkan bahwa ada banyak daerah di pedesaan yang mengalami kesulitan penyediaan air, baik untuk kebutuhan rumah tangga maupun untuk kegiatan pertanian. 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. Sebenarnya untuk mengatasi keadaan tersebut, pemakaian pompa air, baik yang digerakkan oleh tenaga listrik maupun oleh tenaga diesel telah lama dikenal oleh masyarakat desa, tetapi pada kenyataannya masih banyak masyarakat pedesaan yang belum memilikinya. Hal ini disebabkan karena kemampuan daya beli masyarakat desa masih terbatas, dan pada penggunaan suatu unit pompa– pompa bermesin dibutuhkan tenaga operator yang terampil. Di samping itu, alat tersebut harus mempunyai kualitas yang baik dan tersedianya suku cadang yang mudah diperoleh di pasaran bebas. Dengan kenyataan ini pompa air merupakan alternatif yang dapat membantu masyarakat khususnya yang mengalami kesulitan penyediaan air, Pompa tanpa bahan bakar yang diteliti ini diharapkan dapat dimanfaatkan untuk membantu

1

mengurangi biaya operasional untuk irigasi pertanian dan drainase pasang surut (Wahyudi, 2004). Pompa merupakan alat yang berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran. Dalam aplikasi kehidupan sehari-hari banyak sekali aplikasi yang berkaitan dengan pompa. Contoh pompa yang ditemui dalam kehidupan seharihari antara lain pompa air, pompa diesel, pompa hydram, pompa bahan bakar dan lain-lain, yang digunakan oleh masyarakat pada umumnya. Dari sekian banyak pompa yang ada tentunya mempunyai prinsip kerja dan kegunaan yang berbedabeda namun memiliki fungsi yang sama. Selama ini teknik pengairan dengan menggunakan pompa, rata-rata menggunakan pompa listrik yang sumber dayanya berasal dari listrik PLN. Akan tetapi penggunaan pompa yang digerakkan oleh energi listrik, bahan bakar maupun genset memerlukan biaya operasional (listrik atau bahan bakar) yang tinggi sehingga keberlanjutan (sustainability) usaha pompa dalam pendayagunaan air tanah tidak dapat dipertahankan (Panjaitan, 2012). Dari permasalahan tersebut maka diciptakanlah sebuah pompa air sederhana yang dapat membantu kehidupan masyarakat dalam masalah kekurangan air tanpa memerlukan banyak biaya untuk mengoperasikannya. yang dinamakan “POMPA HIDRAM”. 1.2 RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dibuat rumusan masalah, yaitu: 1. Apakah pompa hidram lebih efesien dan lebih ekonomis jika dibandingkan dengan pompa air listrik ? 2. Bagaimana prinsip kerja pompa hidram? 1.3 TUJUAN PENELITIAN Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah di atas, program ini bertujuan untuk menemukan inovasi terbaru dalam pengembangan pompa hidram

2

yang berfungsi untuk menyuplai air sebagai pengganti fungsi dari pompa air listrik sehingga masyarakat menghemat biaya produksi serta meningkatkan nilai ekonomi. 1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN Luaran dari proposal ini adalah terbentuknya sebuah pompa hidram yang bisa beroperasi mengalirkan air untuk daerah di dataran tinggi tanpa menggunakan sumber energi listrik. Sehingga masyarakat tidak mengalami kesulitan dalam menyuplai air pada daerah daataran tinggi untuk kehidupan sehari-hari. Alat ini diharapkan dapat bekerja dengan optimal, perawatan yang murah, serta dapat berkerja lebih efisien dari pada pompa air tenaga listrik. 1.5 KEGUNAAN Bagi masyarakat di daerah dataran tinggi pompa hidram ini dapat berguna sebagai alat bantu untuk menyuplai air apabila sumber mata air berada di bawah.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 POMPA HIDRAM Dalam Direktorat Pengelolaan Air (2010) dijelaskan bahwa pompa hidram merupakan salah satu alternatif teknologi aplikasi untuk irigasi dan secara teoritis memiliki keunggulan ekonomis dan efektifitas. Pompa hidram sangat baik digunakan pada wilayah yang mempunyai ketinggian areal di atas sumber air yang sulit terjangkau dengan sistem aliran konvensional atau menggunakan aliran secara gravitasi. Pompa hidram beroperasi tanpa sumber energi luar berupa bahan bakar minyak maupun listrik. Pompa hidram bekerja berdasarkan gaya air atau tekanan dinamik akibat perbedaan ketinggian antara pompa dan sumber air. Pompa hidram untuk mengalirkan air tidak membutuhkan adanya sumber energi luar. Dalam Suarda dan Wirawan (2008) dijelaskan bahwa pompa hidram bekerja berdasarkan prinsip palu air yaitu perubahan momentum massa fluida sebagai dampak dari penghentian aliran fluida secara tiba-tiba akan meningkatkan tekanan secara tibatiba. Peningkatan tekanan fluida ini digunakan untuk mengangkat sebagian fluida tersebut ke tempat yang lebih tinggi. Beberapa komponen utama sebuah pompa hidram dijelaskan pada uraian di bawah ini : 1.

Katup Limbah (Waste Valve) .

2.

Katup Penghantar (Delivery Valve)

3.

Tabung Udara (Air Chamber)

4.

Katup Udara (Air Valve)

5.

Pipa Masuk (Driven Pipe)

4

2.2 PRINSIP KERJA PIPA HIDRAM Menurut Panjaitan (2012) secara sederhana bentuk ideal dari tekanan dan kecepatan aliran pada ujung pipa pemasukan dan kedudukan katup limbah selama satu siklus kerja pompa hidram terjadi dalam lima periode yaitu : Periode 1. Air siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram mulai bertambah,air melalui katup limbah yang sedang terbuka timbul tekanan negatif yang kecil dalam ram. Periode 2. Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup imbah yang terbuka dan tekanan dalm pipa-pipa masuk juga bertambah secara bertahap. Periode 3. Katup limbah mulai menutup dengan demikan meynebabkan naiknya tekanan dalam ram. Kecepatan aliaran dalam pipa pemasukan telah mencapai maksimum. Periode 4. Katup limbah tertutup, menyebabkan terjadinya water hammer yang mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan dalam pipa pemasukan berkurang dengan cepat. Periode 5. Denyut tekanan terpukul ke dalam pipa pemasukan, menyebabkan timbulnya hisapan kecil dalam ram. Katup limbah terbuka karena hisapan dan beban dari katup limbah. Air mulai mengalir lagi melalui katup limbah dan siklus hidraulik ram terulang lagi.

5

BAB III METODE PELAKSANAAN

Penyusunan Konsep

Penetapan Lokasi

Pembuatan Laporan

Pembuatan Desain

Persiapan Perakitan Produk

Evaluasi

Pelaksanaan Pengujian

Gambar 1. Diagram Alir Proses Kegiatan

3.1 PENYUSUNAN KONSEP Penyusunan konsep dilakukan dengan menggabungkan ide ide dari tiap anggota kelompok dan memadukannya denga teori teori yang mendukung untuk memecahkan masalah yang ada sehingga alat yang akan dihasilkan dapat terwujud. 3.2 PENETAPAN LOKASI Pada tahap ini akan dicari lokasi saluran air yang cukup besar dan saluran air tersebut dapat dibendung dengan ketinggian bendungan minimal 1 meter. Lalu di dasar bendungan tersebut dipasang Instalasi Pompa Hidram 3.3 PEMBUATAN DESAIN Pada tahap ini adalah pembuatan desain instalasi pompa hidram yang mengacu ada survey lokasi yang telah dilakukan. 3.4 PERSIAPAN PERAKITAN PRODUK Pada tahap ini harus menyiapkan segala alat dan bahan yang akan menunjang proses perakitan. Kemudian membuat instalasi pompa hidram.

6

Langkah awal dari pembuatan pompa hidram adalah pemotongan pipa dengan menggunakan gergaji sesuai ukuran yang telah direncanakan. Lalu pemasangan komponen pipa. Pemotongan rangka besi L untuk dudukan pompa hidram dan tangka air penampungan Selanjutnya instalasi akhir dengan meletakkan instalasi pipa hidram dan tangka pada rangka dan pemasangan pipa air penghubung antara pompa hidram dengan tangka air. 3.5 PELAKSANAAN PENGUJIAN Uji coba ini dilakukan pada lokasi saluran air yang telah dibendung. Pada tahapan ini pula pengamatan dan pencatatan yang berguna untuk perbaikan pompa hidram 3.6 EVALUASI Pada tahap ini seluruh tahapan akan dievaluasi sekaligus pengukuran beberapa parameter yang terdapat pada pompa hidram lalu dianalisa dengan melakukan perhitungan-perhitungan sehingga dapat diambil kesimpulan performa dan efisiensi dari pompa hidram yang bekerja

7

BAB IV BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Perincian Biaya Tabel 1 Anggaran Biaya yang Diusulkan No

Jenis Pengeluaran

Biaya (Rp)

1

Perlengkapan Yang diperlukan

3.230.000

2

Bahan Habis Pakai

5.940.000

3

Perjalanan

1.300.00

4

Biaya Administrasi

200.000

Jumlah

9.370.000

4.2 JADWAL KEGIATAN Tabel 2 Jadwal Kegiatan Bulan No

Kegiatan

I 1

2

Penyusunan Konsep 1

Studi Literatur

2

Pembuatan Kerangka Laporan Penetapan Lokasi

3

Pembuaan Desain

4

Perakitan Produk Pelaksanaan Pengujian

5

Pembuatan Instalasi Pompa Hidram Uji Coba Lapangan dan Pencatatan Evaluasi Pembuatan Laporan

8

II 3

4

1

2

III 3

4

1

2

3

4

DAFTAR PUSTAKA

Direktorat Pengelolaan Air. 2010. Pedoman Teknis Rehabilitasi Jaringan Tingkat Usahatani (JITUT)/Jaringan Irigasi Desa (JIDES). Direktorat Jenderal Pengelolaan Lahan dan Air Departemen Pertanian. Jakarta. Miller, G. T. Jr,.1975. Living in the Environment; Concepts, Problems, and Alternatives. Wadsworth Publishing & Co. Belmont. Panjaitan, O. D. dan Sitepu, T. 2012. Rancang Bangun Pompa Hidram Dan Pengujian Pengaruh Variasi Tinggi Tabung Udara Dan Panjang Pipa Pemasukan Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram. Jurnal e-Dinamis. Vol. 2 No.2 hal.2. Herlambang, W. dan Wahjono. 2006. Rancang Bangun Pompa Hidram Untuk Masyarakat Pedesaan. Jurnal Air Indonesia. Vol. 2 No.2 hal. 178-179. Suarda, M. dan Wirawan I. K. G. 2008. Kajian Eksperimental Pengaruh Tabung Udara Pada Head Tekanan Pompa Hidram. Jurnal Energi dan Mamufaktur. Vol. 3 No. 1 hal. 10-11. Wahyudi, S. Imam, 2004, Model Fisik, Implementasi dan Model Matematik Pintu Gerak Pasang Surut Anti Sedimentasi dengan Sistem Fluidisasi, Laporan Hibah Bersaing, DP3M, DIKTI, DIKNAS, Jakarta.

9

Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota Ketua Pelaksana Nama Lengkap

Aulia Dinar Septiani

Jenis Kelamin

P

Program Studi

Pendidikan IPA

NIM

2181160022

Tempat dan Tanggal Lahir

Tangerang, 18 September 1998

E-mail

[email protected]

Nomor Telepon/Hp

087879333133

Anggota Nama Lengkap

Ida Rosidatul Jannah

Jenis Kelamin

P

Program Studi

Pendidikan IPA

NIM

2181160029

Tempat dan Tanggal Lahir

Serang, 14 Desember 1997

E-mail

[email protected]

Nomor Telepon/Hp

0895358568712

Nama Lengkap

Nandelaras Vitalia

Jenis Kelamin

P

Program Studi

Pendidikan IPA

NIM

2181160003

Tempat dan Tanggal Lahir

Serang, 2 Juni 1998

E-mail

[email protected]

Nomor Telepon/Hp

085882467825

10

Nama Lengkap

Devi Febriyanti

Jenis Kelamin

P

Program Studi

Pendidikan IPA

NIM

2181160030

Tempat dan Tanggal Lahir

Pandeglang, 6 Februari 1998

E-mail

[email protected]

Nomor Telepon/Hp

083808532302

11

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran 1. Perlengkapan yang Diperlukan Material Mesin Bor Listrik Mesin Las Listrik Mesin Gerinda Listrik Cangkul

Sekop Meteran

Justifikasi

Harga Satuan

Pemakaian

(Rp)

Membuat hole baut Merakit rangka tangka Membuat bentuk alat Membuat pondasi rangka Tangki Air Membuat pondasi rangka Tangki Air Mengukur komponen alat

Kuantitas

Jumlah (Rp)

800.000

1 unit

800.000

1.570.000

1 unit

1.570.000

700.000

1 unit

700.000

50.000

2 unit

100.000

50.000

1 unit

50.000

10.000

1 unit

10.000

Total

3.230.000

12

2. Perlengkapan yang Diperlukan Material Pipa 1 inch Pipa ¾ inch Pipa 4 inch Ball valve Reducer Pipa Shock Pipa Elbow Pipa T pipa Dop Pipa Selang Air 1 inch 1 m Pengunci Pipa Keran Air Tangki Air Elektroda Las Lem Pipa Baut dan Mur

Justifikasi Pemakaian Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Komponen Pompa Hidram Penampung Air Bahan Pengisi Penyambung pipa pompa Penyambung rangka

Harga Satuan (Rp)

Kuantitas

Jumlah (Rp)

11.000

10

110.000

14.000

10

140.000

40.000

1

40.000

15.000

8

90.000

8.000

10

80.000

6.000

10

60.000

3.000

10

30.000

4.000

20

80.000

25.000

10

250.000

15.000

3

45.000

5.000

20

100.000

18.000

5

90.000

1.300.000

2

2.600.000

60.000

10

600.000

50.000

2

100.000

5.000

30

150.000

Total :

5.940.000

13

3.

Perlengkapan yang Diperlukan Material

Justifikasi Pemakaian

Transportasi Makan

Harga Satuan (Rp) 500.000 300.000

Kuantitas 2 kali PP

1.300.000

Total 4.

Jumlah (Rp) 1.000.000 150.000

Biaya Administrasi Material

Justifikasi Pemakaian

Harga Satuan (Rp)

Penulisan Prposal Biaya tak terduga

Kuantitas

Jumlah (Rp)

100.000

100.000

100.000

100.000 200.000

Total

14