laporan acara 3

ACARA 3
ENERGI AIR
Diajukan untuk menyelesaikan tugas Matakuliah Energi dan Elektrifikasi
Pertanian (ENFITA)
LAPORAN
Oleh:
Angga Suprayogi
NIM 121710201034
Kelompok 2
TEP-B
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2014
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan sumber energy yang banyak ditemukan di bumi. Energy air
banyak dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Pemanfaatan energi air pada
dasarnya adalah pemanfaatan energi potensial gravitasi. Kebutuhan akan air
merupakan kebutuhan kedua setelah kebutuhan akan sinar matahari. Potensi
sumber daya air sangat tergantung/berhubungan erat dengan kebutuhan, misalnya
untuk air minum tentu dituntut kriteria kualitas yang memenuhi syarat kesehatan
dan sebagainya. Selain untuk memenuhi kebutuhan tersebut, air juga memiliki
potensi besar untuk dikembangkan sebagai penghasil energy listrik misalnya
pemanfaatan pada PLTA. Untuk memenuhi kepentingan dalam berbagai hal akan
membutuhkan tenaga, energi, dan biaya, sehingga dapat menghasilkan manfaat
dan nilai potensinya. Praktikum energy air ini dilakukan dengan maksud untuk
mengetahui adanya potensi energy listrik yang dapat dikonversikan dari air
sehingga dapat digunakan sebagai salah satu sumber tenaga pembangkit listrik.
Prinsip operasi dari pompa adalah memberikan perbedaan tekanan antara
bagian suction (hisap) dan bagian discharge (tekan) dengan mentransfer energi
mekanis dari suatu sumber energi luar (motor listrik, motor bensin/diesel ataupun
turbin dll.) untuk dipindahkan ke fluida kerja yang dilayani. Dengan demikian
pompa menaikan energi cairan yang dilayani sehingga cairan tersebut dapat
mengalir dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan
tinggi. Pada praktikum ini kelompok kami akan membahas mengenai konversi
energi listrik yang dapat diubah menjadi energy potensial gravitasi dan
menghitung perubahan maupun mengkombinasikan beberapa peralatan pertanian
yang berkaitan dengan pompa.
1.2 Tujuan dan Manfaat
1.2.1 Tujuan
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat diperoleh tujuan praktikum
Energi Air sebagai berikut.
1. Mahasiswa mampu memahami adanya konversi energi listrik yang dapat
diubah menjadi energi potensial gravitasi berupa perpindahan panas.
2. Mahasiswa mampu menghitung perubahan yang terjadi, mengkombinasikan
beberapa peralatan pertanian yang berkaitan dengan pompa.
1.2.2 Manfaat
Berdasarkan tujuan di atas, dapat diperoleh manfaat praktikum Energi Air
sebagai berikut.
1. Agara mahasiswa mampu memahami adanya konversi energi listrik yang
dapat diubah menjadi energi potensial gravitasi berupa perpindahan panas.
2. Agar
mahasiswa
mampu
menghitung
perubahan
yang
terjadi,
mengkombinasikan beberapa peralatan pertanian yang berkaitan dengan
pompa.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Energi Air
Menurut Hasbullah (2009) air merupakan sumber energi yang
murah dan relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial (pada
air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (Hydropower) adalah
energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat
dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik.
Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau
turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di sungai.
Energi potensial air yaitu :
dimana :
E  mgh
m = massa air (kg)
h = head (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Potensi air sebagai sumber energi terutama digunakan sebagai penyedia
energi listrik melalui pembangkit listrik tenaga air maupun mikrohidro. Potensi
tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan sebesar 75684 MW. Potensi ini dapat
dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dengan kapasitas 100 MW ke atas
dengan jumlah sekitar 800. Pemanfaatan energi air pada dasarnya adalah
pemanfaatan energi potensial gravitasi.
Energi mekanik aliran air yang
merupakan transformasi dari energi potensial gravitasi dimanfaatkan untuk
menggerakkan
turbin
atau
kincir.
Umumnya
turbin
digunakan
untuk
membangkitkan energi listrik sedangkan kincir untuk pemanfaatan energi
mekanik secara langsung. Pada umumnya untuk mendapatkan energi mekanik
aliran air ini, perlu beda tinggi air yang diciptakan dengan menggunakan
bendungan. Akan tetapi dalam menggerakkan kincir, aliran air pada sungai dapat
dimanfaatkan ketika kecepatan alirannya memadai (Isnanto, 2010).
2.2 Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi merupakan salah satu cotoh dari energy
potensial. Energi Potensial gravitasi dimiliki benda karena posisi relatifnya
terhadap bumi. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat
melakukan kerja apabila benda tersebut bergerak menuju permukaan bumi
(misalnya buah mangga jatuh dari pohon). Untuk mengetahui adanya energy
potensial dapat dilakukan dengan melakukan percobaan yaitu pancangkan sebuah
paku di tanah. Angkatlah sebuah batu yang ukurannya agak besar dan jatuhkan
batu tegak lurus pada paku tersebut. Amati bahwa paku tersebut terpancang
semakin dalam akibat usaha alias kerja yang dilakukan oleh batu yang anda
jatuhkan (Rudianto, 2009).
Cara menentukan besar energi potensial gravitasi sebuah benda di dekat
permukaan bumi dapat diketahui dengan menggunakan rumus dalam persamaan
(1) dan persamaan (2).
W = FA . s = (m)(-g) (s) = - mg(h2-h1)…………………….…….persamaan (1)
Keterangan: FA = gaya angkat
Tanda negatif menunjukkan bahwa arah percepatan gravitasi menuju ke
bawa. Dengan demikian, energi potensial gravitasi sebuah benda merupakan hasil
kali gaya berat benda (mg) dan ketinggiannya (h). h = h2 - h1
EP = mgh……………………………………………………….…persamaan (2)
Berdasarkan persamaan Energi Potensial di atas, tampak bahwa makin
tinggi (h) benda di atas permukaan tanah, semakin besar Energi Potensial yang
dimiliki benda tersebut.
2.3 Energi Kinetik
Energi ekstra yang dimiliki obyek ketika berada dalam gerak dikenal
sebagai energi kinetik. Gerakan ini bisa dalam segala arah yang mungkin, dan ada
beberapa jenis gerak dimana suatu benda dapat bergerak. Energi kinetik juga
dapat digambarkan sebagai jumlah usaha yang dibutuhkan untuk objek untuk
berakselerasi dari keadaan diam hingga kecepatan saat ini. Jumlah energi sebuah
objek mungkin memiliki penggambaran hanya sebagai besarnya, dan tidak
mewakili arah dalam melakukan perjalanan (Nugroho, 2012). Persamaan
matematika yang digunakan untuk menggambarkan energi kinetik benda nonrotasi adalah sebagai berikut:
EK = ½ * m * v²
Dalam persamaan di atas, EK adalah energi kinetik dari objek,
ketika m merupakan massa dan kecepatannya v, atau laju. Jumlah yang dihasilkan
seseorang mungkin sampai ke penjelaskan dalam joule, yang merupakan satuan
usaha. Apa yang persamaan di atas katakan adalah bahwa energi kinetik suatu
benda berbanding lurus dengan nilai kuadrat kecepatan nya. Sebagai contoh, jika
kecepatan suatu benda ganda, itu berarti energi kinetik akan meningkat empat kali
lipat, jika tiga kali lipat kecepatan, akan meningkat sembilan kali, dan seterusnya.
Persamaan sebelumnya dijelaskan energi kinetik dalam hal mekanika klasik, yang
berarti bahwa objek yang kaku atau tegar dan gerak yang disederhanakan. Jenis
ini dikenal sebagai gerak translasi, di mana sebuah benda hanya bergerak dari satu
titik ke titik lain. Ada cara lain obyek dapat bergerak di mana perhitungan energi
kinetik yang dapat lebih kompleks, termasuk gerak getaran dan gerak rotasi. Ada
juga contoh ketika objek berinteraksi dan dapat mentransfer energi antara satu
sama lain (Zuriman, 2010).
Banyak objek secara simultan dalam gerakan memiliki apa yang disebut
sebagai energi kinetik dari sebuah sistem, di mana jumlah total energi adalah
sama dengan jumlah dari masing-masing objek individu. Persamaan untuk
menghitung energi ini menjadi lebih kompleks dengan energi rotasi dan vibrasi,
dan ketika ada sistem benda dengan berbagai jenis gerakan atau benda-benda nontegar. Demikian pula, perhitungan juga menjadi jauh lebih rumit bila diterapkan
pada mekanika kuantum dan jenis lain dari fisika modern (Nugroho, 2012).
2.4 Pompa Air
Menurut Handayani (2010), pompa merupakan mesin fluida atau peralatan
mekanis yang digunakan untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran
tinggi atau untuk mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah
yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem
jaringan perpipaan. Hal ini dicapai dengan membuat suatu tekanan yang rendah
pada sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada sisi keluar
atau discharge dari pompa. Pada prinsipnya, pompa mengubah energi mekanik
motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan
digunakan untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan-tahanan yang
terdapat pada saluran yang dilalui.
BAB 3. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Energi Air dilaksanakan pada:
Hari/Tanggal
: Selasa, 06 Mei 2014
Waktu
: 07.30 s/d selesai
Tempat
: Laboratorium Instrumentasi Pertanian
Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Jember
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan Bahan yang digunakan pada praktikum Energi Air adalah sebagai
berikut.
a. Pompa
b. Ampermeter
c. Pipa
d. Drum/bak
e. Gelas ukur
f. Stopwatch
g. Selang
h. Volt meter
3.3 Prosedur Kerja
Mulai
Isi air pada drum
Jalankan pompa, air yang dihisap
pompa kembali ke drum lagi
(sirkulasi)
Naikkan air sampai keadaan
tertinggi
Ukur tegangan, arus untuk
menentukan daya yang diperlukan
motor tahap 1
Selesai
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Hasil pengamatan dari praktikum energi air adalah sebagai berikut.
Tabel 1. Hasil Pengamatan Praktikum
No
1
2
3
4
Teg.
Arus
Daya
Tinggi
Waktu
Vol.
(Volt)
(Amp)
(watt)
(meter)
(detik) (dm3)
V
I
Pin
h
214
0,09
19,26
213
0,09
19,17
213
0,09
212
Debit
(dm3/s)
T
V
Q
11,22
1
0,089
12,33
1
0,081
19,17
12
1
0,083
0,09
19,08
14
1
0,071
211
0,09
18,99
14
1
0,071
211
0,09
18,99
14
1
0,071
208
0,09
18,72
15
1
0,067
210
0,09
18,9
16
1
0,062
205
0,09
18,45
16
1
0,062
203
0,09
18,27
19
1
0,053
204
0,09
18,36
19
1
0,053
208
0,09
18,72
19
1
0,053
0,30
0,40
0,45
0,50
Q rata2
(dm3/s)
Qyh
(watt)
Pout
Eff.
(%)
0,084
0,252
1,3
0,071
0,284
1,5
0,064
0,2835
1,5
0,053
0,26
1,4
4.2 Pembahasan
4.2.1 Gambarkan grafik yang menghubungkan tinggi h dan debit Q rata-rata !
Berdasarkan grafik di atas, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi jarak
selang dari wadah maka semakin sedikit debit yang dikeluarkan oleh air atau
sebaliknya semakin rendah selang akan menghasilkan debit air yang semakin
banyak. Begitupun dengan nilai tegangan yang dibutuhkan untuk menghisap air.
Semakin tinggi jarak selang dari wadah tegangannya semakin kecil. Pada
percobaan pertama dengan tinggi selang sebesar 0,3 m debit yang dihasilkan
sebesar 84,52 dm3/s, pada ketinggian 0,4 m debit yang dihasilkan sebesar 71,43
dm3/s, pada ketinggian 0,45 m debit yang dihasilkan sebesar 63,89 dm3/s, dan
pada ketinggian 0,5 m debit yang dihasilkan sebesar 52,63 dm3/s.
4.2.2 Sebut dan jelaskan jenis-jenis pompa beserta prinsip kerjanya.
Pompa merupakan suatu peralatan mekanik yang digerakkan oleh suatu
sumber tenaga yang digunakan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu
tempat ke tempat lain dimana cairan tersebut hanya mengalir jika terjadi
perbedaan tekanan. Prinsip kerja pompa yaitu impeller yang digerakkan oleh
motor listrik tersebut, pada bagian sampingnya dekat dengan poros dihubungkan
dengan saluran isap dan cairan masuk ke dalam impeller yang berputar melalui
saluran tersebut. Karena gerakan berputar dari impeller maka cairan akan ikut
berputar akibat adanya gaya sentrifugal yang terjadi, air di desak menjauhi pusat
dan masuk ke dalam ruangan antara keliling impeller bagian luar dan rumah
pompa dan karena terjadi suatu perbedaan tekanan maka air tersebut dapat keluar
saluran (Suwarno, 2010). Berikut adalah beberapa jenis pompa.
1. Pompa positive displacement
Pompa positive displacement bekerja dengan cara memberikan gaya tertentu
pada volume fluida tetap dari sisi inlet menuju sisi outlet pompa. Kelebihan
dari penggunaan pompa jenis ini adalah dapat menghasilkan power density
yang lebih berat dan memberikan perpindahan fluida yang stabil di setiap
putarannya.
2. Pompa rotary
Pompa rotary adalah pompa yang menggerakkan fluida dengan menggunakan
prinsip rotasi. Vakum terbentuk oleh rotasi dari pompa dan selanjutnya
menghisap fluida masuk.
3. Pompa sentrifugal
Sifat dari hidrolik ini adalah memindahkan energi pada daun/kipas pompa
dengan dasar pembelokan/pengubah aliran (fluid dynamics). Kapasitas yang
di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan putaran,
sedangkan total head (tekanan) yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah
sebanding dengan pangkat dua dari kecepatan putaran.
4. Pompa elektromagnetik
Pompa elektromagnetik adalah pompa yang menggerakkan fluida logam
dengan jalan menggunakan gaya elektromagnetik. Prinsip kerja nya
menggerakan fluida dengan gaya elektromagnetik yang disebabkan medan
magnetik yang dialirkan.
5. Pompa hidrolik
Pompa hidrolik berfungsi untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi
hidrolik. Pompa hidrolik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki
hidrolik dan mendorongnya kedalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran
(flow).
Aliran
ini
yang
dimanfaatkan
dengan
cara
merubahnya
menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli
dalam sistem hidrolik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh orifice, silinder,
motor hidrolik, dan aktuator. Pompa hidrolik yang biasa digunakan ada dua
macam yaitu Positive dan Non - positive Displacement Pump.
6. Pompa Jet
Jet pump adalah pompa yang mempunyai prinsip kerja dimana sebagian debit
pompa yang keluar dikembalikan ke saluran isap. Sebagian debit dari pompa
sentrifugal akan dikembalikan ke jet pump yang nantinya akan digunakan
untuk mendorong fluida ke atas. Sifat dari jets pump adalah sebagai
pendorong untuk mengangkat cairan dari tempat yang sangat dalam.
Perubahan tekanan dari nozzle yang disebabkan oleh aliran media yang
digunakan untuk membawa cairan tersebut ke atas (prinsip ejector).
7. Pompa Aksial
Pompa aksial juga disebut pompa propeler. Pompa ini menghasilkan sebagian
besar tekanan dari propeler dan gaya lifting dari sudu terhadap fluida. Pompa
ini biasa digunakan di sistem drainase dan irigasi.
4.2.3 Sebut dan jelaskan aplikasi energi potensial grafitasi air
Menurut Zuriman (2010), aplikasi dari energy potensial gravitasi adalah
sebagai berikut.
1. Penggunaan Kincir
Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat berupa penerapan kincir air
dan turbin. Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan sistem aliran airnya,
yaitu, overshot, breast-shot, dan under-shot. Pada kincir overshot, air melalui atas
kincir dan kincir berada di bawah aliran air. Air memutar kincir dan air jatuh ke
permukaan lebih rendah. Kincir bergerak searah jarum jam. Pada kincir breastshot, kincir diletakkan sejajar dengan aliran air sehingga air mengalir melalui
tengah-tengah kincir. Air memutar kincir berlawanan dengan arah jarum jam.
Pada kincir under-shot, posisi kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit
menyentuh air. Aliran air yang menyentuh kincir menggerakkan kincir sehingga
berlawanan arah dengan jarum jam (Nugroho, 2012). Berikut adalah macammacam kincir air.
1) Kincir Air Overshot
Kincir air overshot bekerja bila air yang mengalir
jatuh ke dalam bagian sudu-sudu sisi bagian atas,
dan karena gaya berat air roda kincir berputar.
Kincir air overshot adalah kincir air yang paling
banyak digunakan dibandingkan dengan jenis kincir
air yang lain.
-
Keuntungan
1. Tingkat efisiensi yang tinggi dapat mencapai 85%.
2. Tidak membutuhkan aliran yang deras.
3. Konstruksi yang sederhana.
4. Mudah dalam perawatan.
5. Teknologi yang sederhana mudah diterapkan di daerah yang terisolir
- Kerugian
1. Karena aliran air berasal dari atas maka biasanya reservoir air atau bendungan
air, sehingga memerlukan investasi yang lebih banyak.
2. Tidak dapat diterapkan untuk mesin putaran tinggi.
3. Membutuhkan ruang yang lebih luas untuk penempatan.
4. Daya yang dihasilkan relatif kecil.
2)
Kincir Air Undershot
Kincir air undershot bekerja bila air yang mengalir,
menghantam dinding sudu yang terletak pada bagian
bawah dari kincir air. Kincir air tipe undershot tidak
mempunyai tambahan keuntungan dari head. Tipe ini
cocok dipasang pada perairan dangkal pada daerah yang
rata.
Tipe ini disebut juga dengan ”Vitruvian”. Disini
aliran air berlawanan dengan arah sudu yang memutar
kincir.



- Keuntungan
1. Konstruksi lebih sederhana
2. Lebih ekonomis
3. Mudah untuk dipindahkan
- Kerugian
1. Efisiensi kecil
2. Daya yang dihasilkan relatif kecil
3) Kincir Air Breastshot
Kincir air Breastshot merupakan perpaduan antara
tipe overshot dan undershot dilihat dari energi yang
diterimanya. Jarak tinggi jatuhnya tidak melebihi
diameter kincir, arah aliran air yang menggerakkan
kincir air disekitar sumbu poros dari kincir air.
Kincir air jenis ini menperbaiki kinerja dari kincir
air tipe under shot
-
Keuntungan
1. Tipe ini lebih efisien dari tipe under shot
2. Dibandingkan tipe overshot tinggi jatuhnya lebih pendek
3. Dapat diaplikasikan pada sumber air aliran datar
-
Kerugian
1. Sudu-sudu dari tipe ini tidak rata seperti tipe undershot (lebih rumit)
2. Diperlukan dam pada arus aliran datar
3. Efisiensi lebih kecil dari pada tipe overshot
2. Penggunaan Turbin
Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk
pembangkit tenaga listrik. Turbin air mengubah energi potensial air menjadi
energi mekanis. Energi mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga
listrik. Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air
menjadi energi mekanis, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin
impuls dan turbin reaksi (Nugroho, 2012).
3. Pembangkit tenaga mikrohidro (PLTMH)
Pembangkit
Listrik
Tenaga
pembangkit listrik skala kecil
Mikrohidro
(PLTMH)
adalah
suatu
yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga
penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara
memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air. Secara teknis,
mikrohidro
memiliki
sumber energi), turbin
tiga
komponen
dan generator.
utama
Mikrohidro
yaitu
air
(sebagai
mendapatkan energi dari
aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Pada dasarnya, mikrohidro
memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head). Semakin tinggi jatuhan air
maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi energi listrik.
Di samping faktor geografis (tata letak sungai), tinggi jatuhan air dapat pula
diperoleh dengan membendung aliran air sehingga permukaan air menjadi tinggi.
Air dialirkan melalui sebuah pipa pesat menggerakkan turbin atau kincir air
mikrohidro. Energi mekanik yang berasal dari putaran poros turbin akan diubah
menjadi energi listrik oleh sebuah generator. Mikrohidro bisa memanfaatkan
ketinggian air yang tidak terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2.5 meter
dapat dihasilkan listrik 400 watt (Nugroho, 2012).
Keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik
mikrohidro adalah cukup murah karena menggunakan energi alam, memiliki
konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan
tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit
menimbulkan pencemaran,
dapat
dipadukan
dengan
latihan, tidak
program
lainnya
seperti irigasi dan perikanan, dan dapat mendorong masyarakat agar dapat
menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin.
4.2.4 Analisis data
Hasil praktikum yang telah diperoleh yaitu nilai tegangan (V), arus (I),
tinggi (h) selang dari permukaan air, dan waktu (T) yang diperlukan air untuk
memenuhi gelas ukur sebesar 1 liter (dm3). Berdasarkan hasil tersebut kita dapat
menghitung nila daya (Pin), debit, debit rata-rata, dan effisiensi dari pompa yang
digunakan. Untuk mencari nilai daya (Pin) dapat digunakan rumus, daya =
tegangan (V) x arus (I) sehingga diperoleh data rata-rata daya pada Pin adalah
19,2 watt. Unutk mencari nilai debit air dapat menggunakan persamaan Debit (Q)
= volume (V) / waktu (T). Selanjutnya dari data debit yang sudah ada pada
percobaan pertama sampai keempat yang diulang selama tiga kali dijumlahkan
dan dibagi tiga karena tiga pengulangan untuk mencari nilai Q rata-rata.
Perhitungan yang sudah dilakukan diperoleh nilai Q rata-rata pada percobaan
pertama sampai keempat sebesar 0,084 dm3/s; 0,071 dm3/s; 0,063 dm3/s; dan
0,052 dm3/s.
Nilai Qyh diperoleh dari rumus yang ada pada modul dengan persamaan P
= Qrata-rata x berat jenis air (y) x tinggi (h), diperoleh nilai percobaan pertama
0,252 watt; kedua 0,284 watt; ketiga 0,2835 watt; dan keempat 0,26 watt. Unutk
mencari efisiensi pompa yaitu prosentase dari Pout dan Pin dan pada perhitungan
diperoleh nilai efisiensi percobaan pertama sebesar 1,3%; kedua 1,5%; ketiga
1,5%, dan keempat 1,4%. Dari perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa
semakin tinggi selang maka semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk
menampung air dalam gelas ukur. Selain itu juga berpengaruh pada nilai debit
yang dihasilkan akan semakin kecil karena nilai debit akan berbanding terbalik
dengan waktu pengaliran air saat praktikum. Efisiensi pompa berbanding lurus
dengan ketinggian dan debit aliaran air maka semakin besar nilai h dan Q makan
Pout akan semakin besar. Sedangkan pada Pin berbanding lurus dengan tegangan
dan arus maka semaknin besar tegangan dan arus yang keluar Pin juga semakin
besar. Oleh sebab itu nilai efisiensi pompa sangat dipengaruh oleh ketinggian,
waktu, debit, serta tegangan dan kuat arus.
BAB 5. KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat diperoleh kesimpulan sebagai
berikut.
a. Energi air adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi
yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi
mekanis maupun energi listrik.
b. Pompa dibedakan menjadi beberapa jenis antara lain pompa positive
displacement, pompa sentrifugal, pompa rotary, pompa elektromagnetik,
pompa hidrolik, dan pompa jet.
c. Energy potensial gravitasi air yang banyak dimanfaatkan dalam kehidupan
sehari-har yaitu untuk PLTA. Hal ini disebabkan energy potensial
memiliki hasil daya yang lebih besar dan biaya operasional yang lebih
murah.
d. Semakin tinggi penempatan selang, maka semakin lama waktu yang
dibutuhkan air untuk mencapai wadah. Posisi ketinggian selang
berbanding lurus dengan daya yang masuk, daya yang keluar dan
efisiensinya. Namun ketinggian selang berbanding terbalik dengan debit
airnya.
DAFTAR PUSTAKA
Haryanto, Dkk. 2012. Laporan Praktikum Perawatan Dan Perbaikan: Pompa
Sentrifugal. http://eprints.undip.ac.id/41155/3/BAB_II.pdf [diakses 25
April 2014].
Handayani, S. 2010. Pompa dan Kompresor. Semarang: Saka Grafika.
Libratama.
2012.
Fungsi
dan
Masalah
pada
http://libratama.com/fungsi-dan-masalah-pada-pompa-air/.
Pompa
[27
Air.
April
2014].
Nugroho,
H,
A.
2012.
Motor
Listrik.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24457/4/Chapter%20II.pd
f. [diakses 25 April 2014].
Rudianto, R. 2009. Prestasi Mesin-Mesin Konversi Energi. Yogyakarta: Kanisius.
Zuriman,
A.
2010.
Motor
Listrik
dan
Jenis-Jenisnya.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/30893/3/Chapter%20II.pd
f. [20 April 2014].
LAMPIRAN
1. Perhitungan Daya (watt)
a.
b.
c.
d.
Rumus Daya = V.I
h = 0,3 m
-
P
= 214 Volt x 0,09 A
= 19,26 Watt
-
P
= 213 Volt x 0,09 A
= 19,17 Watt
-
P
= 214 Volt x 0,09 A
= 19,26 Watt
h = 0,4 m
-
P
= 212 Volt x 0,09 A
= 19,08 Watt
-
P
= 211 Volt x 0,09 A
= 18,99 Watt
-
P
= 211 Volt x 0,09 A
= 18,99 Watt
h = 0,45 m
-
P
= 208 Volt x 0,09 A
= 18,72 Watt
-
P
= 210 Volt x 0,09 A
= 18,90 Watt
-
P
= 205 Volt x 0,09 A
= 18,45 Watt
h = 0,5 m
-
P
= 203 Volt x 0,09 A
= 18,27 Watt
-
P
= 204 Volt x 0,09 A
= 18,36 Watt
-
P
= 208 Volt x 0,09 A
= 18,72 Watt
2. Perhitungan Debit (Q) (dm3/s)
-
Debit = V/t
a. h = 0,3 m
1 𝑑𝑚3
= 0,089 dm3/s
1 𝑑𝑚3
= 0,081dm3/s
1 𝑑𝑚3
= 0,083 dm3/s
-
Q
= 11,22 𝑠
-
Q
= 12,33 𝑠
-
Q
=
12 𝑠
b. h = 0,4 m
-
Q
=
-
Q
=
-
Q
=
1 𝑑𝑚3
14 𝑠
1 𝑑𝑚3
14 𝑠
1 𝑑𝑚3
14 𝑠
= 0,071dm3/s
= 0,071dm3/s
= 0,071dm3/s
c. h = 0,45 m
-
Q
=
-
Q
=
-
Q
=
1 𝑑𝑚3
15 𝑠
1 𝑑𝑚3
16 𝑠
1 𝑑𝑚3
16 𝑠
= 0,067 dm3/s
= 0,062 dm3/s
= 0,062 dm3/s
d. h = 0,5 m
3.
-
Q
=
-
Q
=
-
Q
=
1 𝑑𝑚3
19 𝑠
1 𝑑𝑚3
19 𝑠
1 𝑑𝑚3
19 𝑠
= 0,053 dm3/s
= 0,053 dm3/s
= 0,053 dm3/s
Perhitungan Debit (Q) Rata-rata (dm3/s)
a. h = 0,3 m
Q rata-rata
=
(0,089+0,081+0,083 )dm3/s
3
= 0,084 dm3/s
b. h = 0,4 m
Q rata-rata
=
(0,071+0,071+0,071 )dm3/s
3
= 0,071 dm3/s
c. h = 0,45 m
Q rata-rata
=
(0,067+0,062+0,062 )m3/s
3
3
= 0,064 dm /s
d. h = 0,50 m
Q rata-rata
=
(0,053+0,053+0,053 )m3/s
3
= 0,053 dm3/s
4.
Perhitungan Qyh (watt)
-
Rumus = Qrata2 x 1000 (massa jenis) x tinggi selang
a.
h = 0,3 m
P
= Q.ɣ.h
= 0,084 dm3/s . 1 N/dm3 . 3 m
= 0,252 Watt
b.
h = 0,4 m
P
= Q.ɣ.h
= 0,071 dm3/s . 1000 N/m3 . 0,4 m
= 0,284 Watt
c.
h = 0,45 m
P
= Q.ɣ.h
= 0,064 dm3/s . 1000 N/m3 . 0,45 m
= 0,02835 Watt
d.
h = 0,5 m
P
= Q.ɣ.h
= 0,0053 dm3/s . 1000 N/m3 . 0,5 m
= 0,026 Watt
3.
Mencari efisiensi (100%)
-
a.
𝑝𝑜𝑢𝑡
Rumus = ( 𝑝𝑖𝑛𝑝 ) x 100%
h = 0,3 m
0,252 𝑊𝑎𝑡𝑡
Efisiensi = ( 19,2 𝑊𝑎𝑡𝑡 ) x 100%
= 1,3 %
b.
h = 0,4 m
0,284 𝑊𝑎𝑡𝑡
Efisiensi = ( 19,02 𝑊𝑎𝑡𝑡 ) x 100%
= 1,5 %
c.
h = 0,45 m
0,029 𝑊𝑎𝑡𝑡
Efisiensi = ( 18,69 𝑊𝑎𝑡𝑡 ) x 100%
= 1,5 %
d.
h = 0,5 m
0,26 𝑊𝑎𝑡𝑡
Efisiensi = (18,45 𝑊𝑎𝑡𝑡) x 100% = 1,4 %