PENGARUH VARIASI JARAK ANTARA KATUP LIMBAH DENGAN KATUP PENGHANTAR TERHADAP EFISIENSI POMPA HIDRAM PVC 2 INCHI PARAREL
Defmit B.N. Riwu, Dominggus G.H. Adoe, Seprianus Membubu Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, UNDANA Jl. Adisucipto, Penfui-Kupang NTT Email : membubu96@gmail.com

## Abstrak
Pompa  hidram  merupakan  salah  satu  jenis  pompa  yang  tidak  membutuhkan  energi  listrik  atau bahan bakar.  Energi potensial  dari  sumber air  yang dialirkan  sebagai  daya penggerak.  Dimana alat  ini  bekerja  pada  sumber  air  yang  memiliki  kemiringan,  sebab  alat  ini  membutuhkan  energi terjunan air dari ketinggian lebih besar atau sama dengan 1 meter yang masuk ke dalam pompa. Dalam pengoperasinya pompa ini mempunyai keuntungan yaitu dengan menggunakan pipa PVC yang  dengan  sederhana  merancangnya  juga  dapat  dibuat  dengan  peralatan  bengkel.  Penelitian ini  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  jarak  antara  katup  limbah  dengan  katup penghantar  terhadap  efisiensi  pompa  hydram.  Metode  yang  digunakan  adalah  experimen lapangan  dengan  beberapa  perubahan  pada  variasi  jarak  antara  katup  limbah  dengan  katup penghantar adalah 10 cm, 20 cm,30 cm. Dari hasil penelitian bahwa debit pemompaan optimum mengalami  peningkatan  pada  ukuran  pendek  yaitu  0,00011633  m 3 /detik,  debit  limbah  semakin besar pada ukuran jarak panjang yaitu 0,00086013 m 3 /detik, dengan jumlah ketukan terjadi yaitu 84 kali. Sehingga efisiensi hidram menurut teori d’aubussion diperoleh hasil tertinggi yaitu 71,02 %.
Kata  Kunci: Pompa hidram  2  inchi,  double  katup  limbah,  katup  penghantar,  dan  efisiensi D’aubuission

## Abstract
Hydram pump is one type of pump that does not require electricity or fuel. Potential energy from water sources that is channeled as a driving force. Where this tool works at a source of water that has a slope, because this tool requires water flow energy from a height greater than or equal to 1 meter into the pump. In the operation of this pump has the advantage of using PVC pipes which are simple to design can also be made with workshop equipment. This research was conducted to determine the effect of variations in the distance between the waste valve and the delivery valve on the efficiency of the hydram pump. The method used is a real experimental with some changes in the variation of the distance between the waste valve and the delivery valve is 10 cm, 20 cm, 30 cm. From the results of the study that the optimum pumping discharge increased in the short size of  0.00011633  m3  /  second,  the  greater  the  discharge  of  waste  at  a  long-distance  size  of 0.00086013 m3 / second, with the number of beats occurring at 84 times. So that the efficiency of hydrams according to the theory of 'aubussion obtained the highest yield of 71.02%.
Keywords : 2-inch  hydram  pump,  double  valve  waste,  delivery  valve,  and  D'obuission  efficiency

## .

## PENDAHULUAN
Sekarang  ini  kebutuhan  akan  air  terus meningkat  namun  ketersediaan  air  di  alam semakin menurun, apalagi di daerah perkotaan ketersediaan akan air bersih cukup memperihatinkan. Sesuai dengan hukum alam, air  selalu  mengalir  dari  daerah  yang  lebih tinggi  menuju  daerah  yang  lebih  rendah.  Hal
seperti  ini  akan  menyulitkan  pendistribusian pasokan air di dataran tinggi [1].
Salah  satu  upaya  untuk  memenuhi kebutuhan  air,  terutama  di  lokasi  yang posisinya  lebih  tinggi  dari  mata  air  adalah menggunakan  pompa  air.  Jenis  pompa  yang lazim  digunakan  saat  ini  adalah  pompa bertenaga  motor  listrik  yang  menggunakan
bahan bakar minyak (solar atau bensin). Untuk daerah perkotaan kebutuhan BBM tidak terlalu menjadi  masalah.  Sementara  itu,  di  daerah pedesaan  atau  daerah  terpencil  keberadaan BBM  sangat  langka,  bila  ada  harganya  pun sangat mahal.
Untuk mempermudah hal ini, diperlukan pompa  air  yang  tidak  menggunakan  bahan bakar  yaitu  pilihannya  pompa  hidram  dengan model pengelasan atau besi. Namun masih ada juga  yang  memakai  dari  bahan  pipa  PVC, karena lebih eokonomis dan aman.
Perawatannya  juga  dapat  mempermudah  dan biaya  murah  karena  memakai  komponen- komponen  penyambung  pipa  yang  dapat dirakit dan bongkar sendiri.
Pompa  hidram  merupakan  pompa  yang bekerja secara otomatis dan mempunyai empat siklus  kerja.  Siklus  kerja  pompa  hidram  dapat dibagi menjadi empat periode utama berdasarkan  posisi  katup  limbah  pada  waktu rata-rata saat terjadi variasi kecepatan aliran air pada pipa pemasukan yaitu akselerasi (percepatan),  kompresi,  pemompaan,  dan hentakan balik [3].
Kahar  (2106)  melakukan  penelitian pengaruh jumlah katup hisap dan katup buang terhadap  kinerja  pompa  hidram  mngatakan bahwa kinerja dari pompa hidram mempengaruhi  efektifitas  kinerja  antara  lain tinggi  jatuh,  diameter  pipa,  jenis  pipa, karakteristik  katup  limbah,  katup  penghantar dan panjang langkah pada katup limbah [4].
Dalam  penelitian  tentang  mengetahui efisiensi  pompa  hidram  dengan  variasi  beban dan  jarak  kerja  katup  buang  dengan  metode penelitian melalui perancangan instalasi pompa  hidram  dengan  pengamatan  pengaruh beban  katup  buang  (0  gr,  150  gr,  dan  250  gr) dan  pengamatan  pengaruh  jarak  kerja  katup buang  (16  mm,  14  mm,  12  mm,  dan  10  mm) terhadap  efisiensi  pompa  hidram.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi D’Aubuission  tertinggi  pompa  hidram  adalah 16,91%  pada  berat  beban katup  buang  0  gram dan  jarak  kerja  katup  buang  16  mm. Sedangkan  efisiensi  Rankine  yang  tertinggi adalah 4,23% pada berat beban katup buang 0 gram  dan  jarak  kerja  katup  buang  16  mm. Faktor berat beban dan jarak kerja katup buang sangat berpengaruh
terhadap
debit pemompaan, debit buang, dan efisiensi pompa hidram[2].
Adapun  penelitian  tentang  variasi  tinggi tabung  udara  dan  jarak  lubang  tekan  dengan katup  penghantar  sehingga  debit  hasil  yang diharapkan  lebih  efisien.  Hasil  penelitian menunjukan bahwa variasi tinggi tabung udara dan  jarak  lubang  tekan  terhadap  katup pengantar dapat mempengaruhi efisiensi pompa  hidram.  Efisiensi  tertinggi  terdapat pada  variasi  tinggi  tabung  udara  0,5  m  dan jarak  lubang  tekan  0,16  m.  Perhitungan efisiensi D’Aubuisson sebesar  64,79  %  dan perhitungan  efisiensi Rankine menunjukan tingkat efisiensi sebesar 62,40 % [3].

## METODE
Penelitian
ini bertempat di Laboratorium  Mesin  Undana,  Program  Studi Teknik  Mesin,  Fakultas  Sains  dan  Teknik, Universitas  Nusa  Cendana  selama  3  bulan. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  variasi  jarak  antara  katup  limbah dengan  katup  penghantar  terhadap  efisiensi pompa  hidram  PVC  2  inchi  pararel.  Dimulai dari  proses  persiapan  alat  dan  bahan  yang berhubungan dengan penelitian. Dalam penelitian  ini  menggunakan  waktu  60  detik untuk mencatat hasil yang diperoleh. Pada saat pompa  diuji  siapkan  media  penampung  untuk mencatat  hasil  dari  debit  limbah,  debit  pompa guna untuk menghitung efisiensi.
Metode  yang  akan  digunakan  adalah metode  eksperimen  lapangan  untuk  menguji efisiensi  pompa  hidram dengan  beberapa perubahan  pada  variasi  jarak  antara  katup limbah  dengan  katup  penghantar  sehingga dapat  mengetahui  sebab  akibat  yang  terjadi. Agar  memperoleh  data  yang  detail  sehingga dapat  diolah  menjadi  data  yang  jelas  untuk sebuah kesimpulan.
Gambar 1. Skema Instalasi Penelitian
Variabel  bebas  dalam  penelitian  ini adalah variasi jarak katup limbah dengan katup penghantar  yaitu  ;  10  cm,  20  cm,  dan  30  cm.
Data-data  yang  diukur  adalah  debit  air  isap (Q in ),  debit  air  limbah  (Q w ),  dan  debit  air keluar  (Q out ).  Analis  data  yang  di  gunakan adalah  analisis  deskriptif,    menggunakan persamaan  matematik.  Pertama  dilakukan analisis head pompa, head  loss  mayor dan head  loss  minor .  Persamaan  yang  digunakan untuk head loss mayor [5] adalah;
∙ ∙ 2. 1
di  mana:  h f = head  loss karena  gesekan (m),  f =  friction  factor ,  g  =  percepatan gravitasi (9,81 m/s 2 ), L = panjang pipa (m), D =  diameter  pipa  (m),  v  =  kecepatan  rata-rata aliran  dalam  pipa  (m/s).  Sedangkan  untuk minor losses persamaan yang sering digunakan [10]
H
K 2g 2
di mana:  h m = head loss minor  (m),  k = koefisien head  loss ,  v  =  kecepatan  rata-rata aliran dalam  pipa (m/s)
Gambar 2. Alat Penelitian
Gambar 3. Rancangan Katup Limbah
Selanjutnya  adalah  analisis  efisiensi pompa.  Data  yang  digunakan  dalam  analisis efisiensi  adalah  debit  air  masuk  Q in ,  debit  air limbah Q w , data debit air keluar Q out serta data
hasil  analisis head loss .  Persamaan  yang digunakan  adalah  persamaan D’Aubuisson da Rankine [10].
η Q h Q Q H 100%                      3
dimana  :  D =  efisiensi D’Aubuisson pompa  hidram  (%),  Q out =  debit  air  hasil pemompaan (m 3 /s), Q masuk = debit air masuk ke pemompaan  (m 3 /s),  Q w =  debit  air  yang terbuang melalui katup limbah (m 3 /s), H ef,in = Tinggi jatuh air (m), H ef,out = Tinggi angkat pemompaan (m).
Gambar 4. Rancangan Katup Penghantar
Gambar 5. Desain Pompa Hidram

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan  data  debit  limbah,  debit pompa  dan  efisiensi  D’aubossion  dari  hasil penelitian diperoleh data sebagai berikut :
Gambar  6.  Grafik  Pengaruh  Variasi  Jarak Antara  Katup  Limbah  dengan Katup  Penghantar  Terhadap  Debit Limbah
Berdasarkan  grafik  di  atas  menunjukan bahwa  hubungan  setiap  variasi  jarak  antara katup  limbah  dengan  katup  penghantar mempengaruhi  debit  air  yang  terbuang melaui katup  limbah.  Semakin  pendek  jarak  antara katup  limbah  dengan  katup  penghantar,  maka semburan  debit  air  yang  terbuang  pada  katup limbah  semakin  kecil  dan  cepat.  Hal  ini disebabkan  kecepatan  air  yang  masuk  melaui variasi  jarak  pendek  antara  katup  limbah dengan katup penghantar dapat mengakibatkan kerja  pada  torak  katup  limbah  mengalami ketukan  yang  cepat.  Fenomena  ini  disebabkan torak  katup  limbah  berkerja  dengan  cepat sehingga  debit  air  yang  terbuang  pada  katup limbah kecil.
Gambar  7.  Grafik  Pengaruh  Variasi  Jarak Antara  Katup  Limbah  dengan Katup  Penghantar  Terhadap  Debit Pemompaan
Berdasarkan  grafik  di  atas  menunjukan bahwa  hubungan  variasi  jarak  antara  katup limbah  dengan  katup  penghantar  berpengaruh terhadap debit pemompaan (Q p ). Dimana pada variasi  jarak  pendek  antara  katup  limbah dengan  katup  penghantar,  debit  pemompaan drastis  lebih  meningkat.  Hal  ini  terjadi  karena kerja  torak  katup  limbah  semakin  cepat sehingga  tekanan  yang  dihasilkan  masuk
melewati  katup  penghantar  dan  mengisi  ke tabung  kompresi    meningkat  juga  mendorong air melalui pipa keluar dengan cepat.
Gambar  8.  Grafik  Pengaruh  Variasi  Jarak
Antara  Katup  Limbah  dengan Katup Penghantar
Terhadap
Efisiensi D’aubuission
Berdasarkan  grafik  diatas  menunjukan adanya  hubungan  pada  setiap  variasi  jarak antara  katup  limbah  dengan  katup  penghantar terhadap efisiensi D’aubossion, secara keseluruhan lebih dipengaruhi oleh jarak yang pendek.  Dimana  semakin  pendek  variasi  jarak antara  katup  limbah  dengan  katup  penghantar maka  efisiensi  yang  dihasilkan  semakin meningkat. Hal ini diakibatkan karena besaran yang pakai pada perhitungan efisiensi meliputi debit  limbah,  debit  pemompaan,  head  efektif, dan head pemompaan menghasilkan pehitungan  yang  berbanding  besaran  variasi jarak pendek lebih besar dari variasi jarak yang panjang.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  pengaruh variasi jarak antara katup limbah dengan katup penghantar  (10  cm,  20  cm,  30  cm)  terhadap efisiensi  hidram PVC  2  inchi pararel,  maka dapat disimpulkan bahwa perhitungan efisiensi D’aubuission  tertinggi  terdapat  pada  jarak  10 cm  dengan  nilai  71,02  %.  Perubahan  jarak antara  katup  limbah  dengan  katup  penghantar berpengaruh  terhadap  efisiensi  di  akibatkan debit  dan  kecepatan  aliran  yang  diperoleh mengalami perubahan.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Hanafie  J,  de  Longh  H.  1979.
Teknologi Pompa Hidraulik Ram, Pusat Teknologi Pembangunan Institut Teknologi Bandung, Bandung.
2. Hidayat S, Ismail NR. Suriansya. 2016. Pengaruh  Variasi  Beban  Dan  Jarak Kerja  Katup  Buang  Terhadap  Efisiensi Pompa Hidram. Widiya Teknika. 24 (2):
59-66.
3. Jafri M, Adoe DGH, Lanata YM. 2016. Studi  Eksperimental  Variasi  Tinggi Tabung Udara dan Jarak Lubang Tekan dengan  Katup  Pengantar  terhadap Efisiensi  Pompa  Hidram  3  Inchi. LJTMU. 03 (02):73-80.
4. Kahar.  2016 . Pengaruh  Jumlah  Katup Hisap  dan  Katup  Buang  Terhadap Kinerja Pompa Hidram, Jurnal Pertanian Terpadu (JPT). 5 (2): 92-103.
5. White  M.F.  1988.  Mekanika  Fluida. Erlangga, Jakarta.