Water Level Control Sistem Otomatis Sederhana pada Tandon Air di Kawasan Perumahan
Afgan Suffan Aviv * 1) , Ari Wardayanti 2) , Endah Budiningsih 3) , Afni Kurnia Fimani 4) , Bambang Suhardi 5)
1,2,3,5) Program Studi Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Jalan Ir. Sutami No. 36A, Surakarta, 57126, Indonesia
4) Program Studi Agroteknologi,  Universitas Sebelas Maret, Jalan Ir. Sutami No. 36A, Surakarta, 57126, Indonesia

## Abstract
Plenty of water and electricity are wasted in residential areas because people often forget turning off the water pump or do not know when the water tank is full. Solution of these problems is using a water level control as an automatic tool to  turn off  and turn on the water pump. However, the water level control that exist today has many shortcomings. It has a complicated operating system, especially for people in a residential area with a range of price more than IDR 50,000. So this study was conducted with the aim of simplifying  the  system  of  water  level  control  so  its  price  is  more  affordable  and  simple  operation, knowing the working principle and study the effectiveness and efficiency. From the research that has been done  resulting  an  automatic  water  level  control  with  more  simple  system  and  a  production  cost of  IDR 19,000 with a selling price of IDR 25.000.
Keywords : water level control, automatic, water tank, residential area

## 1. Pendahuluan
Air  mempunyai  peranan  penting  dalam  kelangsungan  makhluk  hidup  di  bumi.  Air  akan sangat bermanfaat bagi kehidupan di bumi dalam jumlah yang proporsional( Arifin, 2015).Krisis air bersih menjadi masalah yang serius  di Indonesia. Sindo (2016) menyatakan krisis air bersih mulai dirasakan sebagian warga Kabupaten Jepara memasuki musim kemarau tahun ini karena jarannya  hujan.  Rio  Kuswandi    dalam  Kompas.com  (2015)  menyatakan  juga  sejak  sebulan terakhir  ini  Kota  Bandung,  Jawa  Barat,  mengalami  krisis  air  bersih  karena  PDAM  jarang mengalir  di  rumahnya. Solopos.com (2016)  dari  Sekretariat  Jenderal  IAHLI  menyatakan  pada tahun 2015 cadangan air tanah bebas (dangkal) saat musim pancaroba di Solo tersisa 1,338 juta m 3 . Sedangkan jumlah air tanah tertekan  dalam) saat yang sama mencapai 21 juta m 3 .Sementara kebutuhan  air  penduduk  Solo (menurut  riset  terakhir  BPS  mencapai  510.077  jiwa)  sebesar  51 juta  liter/hari  atau  18,615  miliar  liter/tahun. Gangguan  air  bersih  bisa  terjadi  karena  beberapa hal,  yaitu  hal-hal  yang  terencana  seperti  pemeliharaan  instalasi  pengolahan  air  bersih  dan perbaikan pipa distribusi( Ilfan Arifin,2015).
Masalah krisis air bersih juga ditambahi dengan masalah pemborosan energi dan sumber daya  terjadi  pada  pengisian  penampung  air  pada  kawasan  perumahan  (Adini,  2012).  Haryanto (2007) menyatakan bahwa 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. 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 (Andani dkk., 2011). Masalah yang muncul ketika level ketinggian air dalam tandon penampung air  tidak  diketahui,  dimungkinkan  bisa  terjadi  keadaan  tandon  yang  meluap  atau  kosong
* Correspondance : afgansuffan@gmail.com
dikarenakan kurangnya pengontrolan terhadap tandon tersebut, sehingga perlu dibuat suatu alat yang dapat melakukan pengontrolan tandon secara otomatis (Arifin, 2015).
Water Level Control adalah satu dari sekian banyak sistem yang ada dalam dunia industri. Dengan  sistem  ini,  pemilik  rumah  tidak  perlu  khawatir  dalam  pengisian  tandon  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 (Hariyanto dkk., 2010) .
Namun Water Level Control yang ada saat ini memilki sistem yang rumit dengan kisaran harga  lebih  dari  Rp  50.000,00.  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  maka  sensor  akan  bekerja  dan  pompa  air  akan  menyala  dan  mati secara  otomatis  saat  tangki  air  sudah  penuh.  Alat  dengan  penggunaan    sensor  tekanan  adalah Water Level Control . Water Level Control yang ada dipasaran saat ini menggunakan teknologi berbasis  mikrokontroler  (Nahkoda  dkk.,  2009). Kelemahan  mikrokontroler  adalah  harga  yang tidak  terjangkau  dan  pengoperasian  yang  sulit  bagi  masyarakat  umum.  Sehingga  alat Water Level Control berbasis mikrokontroler  sulit diterima jika dipasarkan kepada masyarakat umum dan  industri  rumahan.  Kedua,  alat  pompa  air  otomatis  adalah  dengan  sistem  pelampung. Kelemahannya adalah pemasangan yang sulit dan keakuratannya yang masih kurang, meskipun harganya  lebih  murah.  Maka  diperlukan  alat  yang  lebih  sederhana  dan  lebih  ekonomis  untuk dijangkau  semua  kalangan  masyarakat.  Di  samping  sederhana,  sistem  yang  dibuat  juga diharapkan untuk dapat digunakan dalam dunia industri dan kawasan perumahan.
Maka penelitian ini dilakukaan dengan tujuan menyederhanakan pembuatan Water Level Control sehingga  harga  jualnya  lebih  terjangkau  dengan  sistem  yang  lebih  sederhana, mengetahui prinsip kerja Water Level Control dengan bahan yang sederhana dan murah dalam menghemat  air  dan  energi  listrik  serta  mengetahui  serta  mempelajari  efektifitas  dan  efisiensi Water Level Control otomatis sederhana dalam penggunaan di kawasan perumahan.

## 2. Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  digambarkan  pada  gambar  1  dibawah  ini, yaitu dengan melakukan studi literatur, pencarian alat dan bahan, pembuatan dan perancangan Water  Level  Control sistem  otomatis  sederhana,  pengujian  alat  dan  penyempurnaan  serta packaging.
Penelitian  dimulai  dengan  melakukan  studi  literatur  yaitu  dengan  mencari  dan  mengkaji informasi yang relevan terkait dengan Water Level Control dengan sistem otomatis sederhana.

## 132 Performa Vol. 15, No. 2 130-136
Kemudian  melakukan  pencarian  alat  dan  bahan.  Alat dan  bahan  yang  digunakan  adalah barang-barang yang mudah ditemukan dan dicari di lingkungan sekitar oleh masyarakat umum dengan tujuan apabila alat ini mengalami kerusakan maka dapat diperbaiki secara mandiri oleh masyarakat umum. Pembuatan alat ini terdiri perancangan alat pendukung yang terdiri dari : (1) pompa  air  sebagai  pemompa  air  dari  sumur,  (2)  penampung  air  (tandon)  sebagai  tempat menampung  air,  (3)  pipa  paralon  sebagai  penyalur  air,  (4)  kran  air  untuk  membuang  air  dari tandon  air  dan  (4) Water  Level  Control yang  terdiri  dari  kabel  listrik,  botol  plastic  30  ml  dan 100  ml,  benang,  kran  air,  dudukan  lampu,  saklar,  magnet,dan  lainnya.  Alat  dan  bahan  yang didapatkan  kemudian  dibuat  sesuai  dengan  rancangan  yang  telah  dibuat.  Hasil  rancangan  alat digambarkan pada gambar 2.
Alat  yang  sudah  dibuat  kemudian  dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui  adakah kekurangan atau ketidaksempurnaan alat. Melalui pengujian alat ini juga dapat diketaui apakah alat  yang  dibuat  sudah  cukup  efektif  dan  efisien.  Dari  hasil  perancangan  alat Water  Level Control diketahui bahwa alat tersebut dapat berpotensi untuk dipatenkan.
Setelah  melakukan  pengujian  alat  dilakukan  penyempurnaan  alat  dengan  pengujian  terakhir kali. Packaging pada  alat Water  Level  Control digunakan  dengan  menggunakan  kemasan berupa kardus yang didalamnya berisi alat Water Level Control tersebut. Desain logo atau  merk serta pembuatan desain kemasan dibuat untuk memudahkan konsumen mengingat alat tersebut, menarik  minat  konsumen  untuk  membeli  dan  menggunakan  alat Water  Level  Control serta meningkatkan  potensi  terjadinya  kerjasama  dengan  industri  terkait  sehingga  alat Water  Level Control dapat diproduksi massal dan diterima masyarakat luas.
Gambar 2. Rancangan Alat Water Level Control pada Pemompa Air
Aviv, Wardayanti, Budiningsih, Fimani, Suhardi – Water Level Control Sistem Otomatis Sederhana...133

## 3. Hasil dan Pembahasan
Dari penelitian yang telah dilakukan dihasilkan Water Level Control sederhana dengan alat dan bahan yang digunakan seperti pada tabel 1 dan tabel 2.
Tabel 1. Alat dan Bahan Pemompa Air
Dari tabel 1  dijelaskan  bahwa  perancangan  pemompa  air  terdiri  dari  beberapa alat  yang dirangkai  sesuai  dengan  desain  rancangan  pada  gambar  2.  Perancangan  pemompa  air  ini digunakan  dalam  pengujian Water  Level  Control sistem  otomatis  sederhana  untuk  menguji apakah alat dan bahan yang telah ditentukan dapat menghasilkan alat Water Level Control yang berfungsi dengan baik.
Tabel 2. Alat dan Bahan Water Level Control
Pada perancangan Water Level Control diperlukan alat dan bahan seperti pada tabel 2 yang kemudian  dirangkai  sesuai  desain  rancangan Water  Level  Control otomatis  sederhana  pada gambar  3.  Pemilihan  alat  dan  bahan  tersebut  dilakukan  beberapa  kali  percobaan  hingga didapatkan  alat  dan  bahan  yang  paling  tepat  digunakan  sebagai Water  Level  Control sistem otomatis sederhana.
Dalam perancangan alat Water Level Control sistem otomatis sederhana ini digunakan 2 buah dudukan lampu yang berfungsi sebagai pusat penghubung dan pemutus aliran listrik pompa air,  dudukan  lampu  dipilih  sebagai  komponen  alat  ini  karena  daya  tahan  terhadap  panas  yang dihasilkan oleh arus listrik cukup baik mengingat fungsi dudukan lampu sesungguhnya sehingga alat  ini  akan  memiliki  umur  yang  cukup  lama.  Di  dalam  dudukan  lampu  tersebut  terdapat konduktor, isolator dan pegas. Konduktor berfungsi untuk menghubungkan arus listrik, isolator berfungsi  untuk  memutuskan  arus  listrik  sedangkan  pegas  yang  melingkupi  batang  konduktor- isolator  berfungsi  agar  pergerakan  batang  konduktor-isolator  tersebut  cukup  elastis  ketika  naik dan turun didalam dudukan lampu. Magnet diletakkan didalam botol plastik berisi udara, ketika botol berisi udara ini naik dan menyentuh dudukan lampu magnet ini akan menahan botol plastik agar  tetap  pada  posisinya  karena  dibawah  dudukan  lampu  tersebut  terdapat  ring  baut  sehingga botol plastik ini dapat menahan batang konduktor-isolator dengan posisi bagian isolator memutus arus  listrik.  Benang  berfungsi  untuk  menghubungkan  botol  plastik  berisi  udara  dengan  botol
No Bahan dan Alat 1 Pompa Air 2 Kabel Listrik 3 Saklar 4 Pipa Paralon 5 Tandon Air 6 Pipa Kran 7 Kran No Bahan dan Alat 1 Dudukan Lampu 2 Pegas 3 Magnet 4 Botol Plastik 5 Benang 6 Kabel Listrik 7 Spet/tabung 8 Konduktor-Isolator
134 Performa Vol. 15, No. 2 130-136
plastik berisi air 100 ml. Dalam penelitian ini belum dilakukan pengujian resistansi benang yang digunakan  terhadap  air  untuk  mengetahui  berapa  lama  benang  tersebut  dapat  digunakan  dalam alat Water  Level  Control sistem  otomatis  sederhana.  Kemudian  botol  plastik  berisi  air  100  ml berfungsi  sebagai  pemberat  sehingga  ketika  air  dalam  tandon  hampir  kosong  botol  ini  akan menarik botol berisi udara yang semula menahan batang konduktor-isolator pada posisi memutus arus listrik, karena botol plastik berisi udara tersebut tertarik ke bawah maka  batang konduktor- isolator pada bagian konduktor berada pada posisi menghubungkan arus listrik.
Prinsip  kerja  dari  alat Water  Level  Control sistem  otomatis  sederhana  dengan  mengisi penampung air atau tandon hingga penuh secara manual, membuang air melalui kran yang telah disiapkan  hingga  habis,  jika  air  didalam  tandon  mulai  berkurang,  maka  botol  plastik  100  ml yang berisi air akan turun kebawah dan tali yang terhubung antara botol 30 ml dan saklar akan saling  tertarik  dan  mengakibatkan  pengait  besi  tertarik  dan  mengubah  saklar  dari  kondisi off menjadi on . Saat saklar dalam kondisi on , pompa air akan menyala dan air akan mengisi tandon air sampai penuh. Saat air penuh botol plastik akan bergerak ke atas sebelum air tumpah, bagian kepala  botol  plastik  akan  terangkat  ke  atas  karena  tekanan  air  yag  terus  masuk  dan mengakibatkan saklar berpindah dari kondisi on menjadi off dan pompa air otomatis akan mati.
Gambar 3. Rancangan Alat Water Level Control Otomatis Sederhana
Tahap  selanjutnya  adalah  pengujian  alat,  pengujian  dilakukan  dengan trial  error dimana bahan-bahan  yang  telah dipilih  dan  dirancang  menjadi alat Water  Level Control dipasang  pada tandon air  untuk  mengetahui apakah alat ini dapat  mematikan pompa air saat tandon air penuh dan menghidupkan pompa air saat tandon air hampir kosong. Dari pengujian didapatkan bahwa alat dan bahan pada tabel 2 merupakan alat dan bahan yang paling tepat sebagai alat Water Level Control sistem otomatis sederhana.
Tahap  berikutnya  adalah  tahap  desain  yang  akan  digunakan  untuk  kemasan  dan ditempelkan pada alat Water Level Control . Setelah melakukan desain dan packaging dilakukan perhitungan biaya dan margin keuntungan yang didapat dari penjualan alat Water Level Control pada tabel 3. Pada tabel 3 dijelaskan biaya pembuatan alat Water Level Control dari awal sampai packaging .  Berdasarkan  hasil  perhitungan  didapatkan  jumlah  biaya  produksi  pembuatan  alat
Aviv, Wardayanti, Budiningsih, Fimani, Suhardi – Water Level Control Sistem Otomatis Sederhana...135
Water  Level  Control sebesar  Rp  19.000,00.  Sehingga  diputuskan  bahwa  dalam  penjualan  alat water level control sebesar Rp 25.000,00 dengan margin keuntungan sebesar 24%. Namun  jika alat ini diproduksi secara massal, biaya produksi dapat lebih ditekan lagi dan dapat meningkatkan margin keuntungan yang didapatkan.
Tabel 3. Biaya Produksi dan Penjualan Water Level Control Alat dan Bahan Harga Satuan Jumlah Total Harga Dudukan Lampu Rp 3.000,- 2 Rp 6.000,- Magnet dan Pegas Rp 2.500,- 1 Rp 2.500,- Botol Plastik Rp 1.000,- 2 Rp 2.000,- Benang Rp 5.000,- 0,1 Rp 500,- Spet Rp 2.000,- 1 Rp 2.000,- Lain-Lain Rp 1.000,- 1 Rp 1.000,- Packaging Rp 2.000,- 1 Rp 2.000,- Biaya Tenaga Kerja Rp 2.000,- BOP Listrik Rp 1.000,- Jumlah Biaya Rp 19.000,- Harga Jual Rp 25.000,- Margin Keuntungan 24%
Harga  jual  dari  alat Water  Level  Control sederhana  ini  lebih  murah  dari  harga Water  Level Control yang sudah ada dipasaran. Sehingga alat ini dapat bersaing di pasar. Serta desain yang menarik  dapat  meningkatkan  juga  potensi  pembelian  dari  alat Water  Level  Control sistem otomatis sederhana ini.

## 4. Kesimpulan
Alat Water Level Control sederhana dirancang dengan menggunakan bahan-bahan berupa dudukan  lampu,  pegas,  magnet,  botol  plastik,  benang,  kabel  listrik,  keran  dan  saklar  piano engkal. Dalam KC ini dihasilkan alat Water Level Control sederhana dengan biaya sebesar Rp 19.000,-    sehingga  didapatkan  harga  jual  yang  lebih  terjangkau  yaitu  sebesar  Rp  25.000,00. Prinsip  kerja  dari  alat Water  Level  Control sistem  otomatis  sederhana  ini  adalah ketika air didalam  tandon  mulai  berkurang,  maka  botol  plastik  akan  turun  kebawah  dan  tali  yang terhubung  antara  botol  plastik  dan  saklar  akan  saling  tertarik  dan  mengakibatkan  pengait  besi tertarik dan mengubah saklar yang terhubung pompa air dari kondisi off menjadi on . Sedangkan saat air didalam tandon penuh botol plastik akan bergerak  ke atas sebelum air tumpah, bagian kepala  botol  plastik  akan  terangkat  ke  atas  karena  tekanan  air  yag  terus  masuk  dan mengakibatkan saklar yang terhubung pompa air berpindah dari kondisi on menjadi off . Setelah dilakukan  uji  coba  alat  berulang  kali  alat Water  Level  Control sederhana  ini  memiliki keakuratan dalam menentukan kapan pompa air harus menyala atau mati sehingga alat ini cukup efektif  dan  efisien  dalam  penghematan  air  dan  listrik  di  kawasan  perumahan.  Namun  dalam penelitian  belum  dilakukan  pengujian  terhadap  daya  tahan  dari  masing-masing  bahan  yang digunakan sehingga perlu dilakukan penelitian lanjutan dalam hal tersebut agar diketahui umur ekonomis dari alat tersebut.

## Daftar Pustaka
Achmad,  Andani  dan  Umraeni,  A.  Ejah.  (2011).  Penentuan  Level  Air  Tangki  dengan  Sistem  Kendali. Jurnal Ilmiah Elektrikal Enjiniring UNHAS , Vol. 9, No. 2, pp. 78-82.
Adini, G. D. (2012). Analisis Potensi Pemborosan Konsumsi Energi Listrik pada Gedung Kelas Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Jakarta: Universitas Indonesia.
Anonim . (2013) . " Pembangunan  kota Solo,  sejumlah  investasi  di  kota  Solo  memunculkan  Masalah  air Bersih ". Solopos,18 januari 2016
Anonim . (2013) . " 150 KK Mulai Krisis Air Bersih ". Sindo,06 Agustus 2016
136 Performa Vol. 15, No. 2 130-136
Arifin,  Ilham.  (2009).  Automatic  Water  Level  Control  Berbasis  Mikrocontroller  Dengan  Sensor Ultrasonik. Laporan Skripsi .Semarang : Universitas Negeri Semarang Dewanto, Joni dkk. (2000). Pemodelan  Sistem  Pengatur Ketinggian Air  pada Sebuah Tangki Tunggal.
Jurnal Teknik Mesin , Vol. 2, No. 1, pp. 35-40.
Hariyanto,  Dwi  Pipit,  dan  Anto  Cuswanto.  (2010).  Otomatisasi  Pengisian  Penampung  Air  Berbasis
Mikrokontroller AT8535. Jurnal Ekonomi dan Pendidikan , Vol. 1, No. 1.
Haryanto  (2007).  Kendali  Motor  Pompa  Berdasarkan  Ketinggian  Air  Dengan  Sensor    Elektroda. Semarang: Haryanto.
Kuswandi , Rio . (2013) . " Krisis Air Bersih di Kota Bandung , Jawa Barat". Kompas, 02 November 2015.
Nakhoda,  Yusuf  Ismail,  Rizky  Huda.  (2009).  Sistem  Kontrol  Level  Ketinggian  Air  pada  Tandon Menggunakan SMS Berbasis Smart Relay. Prosiding SENTIA , pp. 82-85.
Suroso,  Dwi  Priyantoro,  dan  Yordan  Krisandy.  (2012).  Pembuatan  dan  Karakterisasi  Pompa  Hidrolik Pada Ketinggian Sumber  1,6 Meter. Seminar Nasional VIII SDM Teknologi Nuklir , pp. 271-276.
(Yogyakarta, 31 Oktober 2012)
Suryaningtyas, Yoanitantia A. (2013). Rancangan Bangun Water Level Control Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 8535. Semarang: Universitas Diponegoro.
Wahyudi, Bakhtiar Indra K,  dan Iwan Setiawan. (2008). Perencanaan Sistem Pengendalian Debit Aliran
Masukan  Pada  Tandon  Air  Dengan  Menggunakan  Mikrokontroler  Atmega  8535. Prosiding Seminar Nasional Teknoin .
Widiastuti, Oktisa. (2014). Perancangan dan Implementasi Sistem Pengisian Air Berbasis Programmable Logic Control (PLC) Omron CPM2A. Semarang: Universitas Diponegoro.