## PERANCANGAN KINCIR ANGIN SUMBU HORIZONTAL UNTUK PEMOMPA AIR LAUT KE LAHAN GARAM
Bambang Setiawan 1 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Jakarta Bambangsetiawan1000@gmail.com Rusita 2 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Jakarta Rusita@yahoo.com

## ABSTRAK
Garam  merupakan  salah  satu  komoditas  strategis,  selain  sebagai  kebutuhan konsumsi  yang  merupakan  pelengkap  dari  kebutuhan  pangan  juga  merupakan bahan baku industri kimia, bahan baku pada pembuatan garam terutama adalah air laut    untuk  proses  kristalisasi  garam  dengan  bantuan  sinar  matahari  (solar evaporation).  Untuk  memenuhi  kebutuhan  air  laut  tersebut,  air  laut  harus dipindahakan  dari  saluran  irigasi  air  laut  (parit)  ke  lahan  garam  sehingga dibutuhkan  alat  pemompa  air  laut  dari  saluran  irigasi  air  laut  ke  lahan  garam, salah  satunya  adalah  dengan  menggunakan  kincir  angin.  Namun,  produktivitas pegaram  menurun  karena  suplai  air  laut  terganggu  karena  kincir  angin  yang  ada pada  saat  ini,  hanya  dapat  beroperasi  pada  kecepatan  angin  yang  tinggi  karena sudu-sudu  yang  digunakan  pegaram  saat  ini  berat,  supaya  kincir  angin  dapat beroperasi pada kecepatan angin rendah, dapat dilakukan dengan mengebor lubang yang sangat kecil pada piston dan merancang sudu kincir angin yang lebih ringan. Dengan  perancangan  kincir  angin  untuk  pemompa  air  laut  ke  lahan  garam  ini dihasilkan  kapasitas  pemompaan  sebesar  83,59  m 3 /hari  sehingga  dapat  memenuhi kebutuhan air laut harian untuk proses pembuatan garam sebesar 67 m 3 /hari.
Kata kunci : Garam, air laut,  kincir angin.

## ABSTRACT
Salt is one of the strategic commodities, as well as the consumption is a complement of the need for food is also an industrial chemical raw materials, raw material in the salt production, especially sea water for salt crystallization process with the help of sunlight (solar evaporation). To meet the needs of the sea water, sea water must be transferred  from  seawater  irrigation  canal  (ditch)  to  salt  farms,  so  that  the  needs tools for pumping seawater from seawater irrigation canal (ditch) to salt farms, one of  which  is  by  using  a  windmill.  However,  declining  salt  farmers  productivity  is caused  by  sea  water  supply  is  interrupted  due  to  the  windmills  that  existed  at  this time,  can  only  operate  at  high  wind  speeds  because  the  blades  are  used  by  salt farmers too weight, so that windmills can operate at lower wind speeds, can be done by drilling a very small hole in the piston and designing windmill blades lighter. By designing  windmills  for    pumping  seawater  into  salt  farm  is  resulted    pumping capacity  of    83,59 m 3 /day  in  order  to  meet  the  daily  needs  of  sea  water  for  salt production process by 67 m 3 /day.
Keyword s: salt, sea water, windmills.

## 1. PENDAHULUAN
Kecamatan  Krangkeng  yang  terletak  di daerah  pesisir  Pantai  Utara  merupakan salah  satu  daerah  penghasil  garam  di Kabupaten Indaramayu, pada musim kemarau  sebagian  besar  penduduknya bermata  pencaharian  sebagai  petani  garam. Pada  proses  pembuatan  garam,  petani garam  membutuhkan  air  laut  untuk  proses kristalisasi  garam,  dan  untuk  memenuhi kebutuhan  air  laut  tersebut,  terlebih  dahulu air  laut  harus  dipindahakan  dari  saluran irigasi  air  laut  (parit)  ke  lahan  garam  oleh karenanya  dibutuhkan  alat  pemompa  air laut  dari  saluran  irigasi  air  laut  ke  lahan garam,  salah  satunya  adalah  dengan menggunakan kincir angin. Pemanfaatan    angin    sebagai    sumber energi  untuk  memompa  air  telah  dikenal sejak  ratusan  tahun    lalu    di    Eropa,    dan terus  berkembang  pada  masa  itu. Karena energi  angin  merupakan  salah  satu  sumber energi  terbarukan  yang dapat  dimanfaatkan pada  proses  pembuatan  garam,  dalam  hal ini sebagai penggerak kincir angin pemompa  air  laut  ke  lahan  garam.  Kincir angin    merupakan  teknologi    yang    ramah lingkungan,  murah  dan  sederhana  dalam pembuatannya,  teknologi    tersebut    tidak membutuhkan    bahan    bakar    fosil    seperti pada  pompa  diesel,    faktor    yang    paling penting  dalam  pemanfaatan  teknologi  ini adalah  ketersediaan  angin  (udara  yang bergerak) dengan rata–rata kecepatan angin tahunan  di  Kecamatan  Krangkeng  sebesar 3,7  -  37  km/jam  (Sumber  data  :  Stasiun
Klimatologi Penggung Cirebon, 6
November  2013  dan  11    November  2013), menjadikan  pemanfaatan  teknologi  kincir angin  sangat  cocok  digunakan  oleh  para petani garam di Kecamatan Krangkeng. Penggunaan  kincir  angin  sebagai  alat pemompa  air  laut  ke  lahan  garam merupakan  suatu  mekanisme  antara  rotor kincir  yang  digerakan  oleh  energi  angin dengan  sistem  transmisi  yang  menyalurkan daya  dari  rotor  kincir  angin,  dimana  daya
disalurkan  dengan  perubahan  arah  putaran poros  untuk  menggerakan  piston  untuk memompa air.

## 2. METODE PENELITIAN

## MULAI

## MENGHITUNG
KEBUTUHAN AIR MENGHITUNG DAYA HIDROLIK
YANG

## TENTUKAN
SUMBER DAYA ANGIN YANG

## IDENTIFIKASI
BULAN RENCANA ( DESIGN MONTH )

## PERHITUNGAN UKURAN KOMPONEN-KOMPONEN
DARI KINCIR ANGIN
(ROTOR, POROS,
BANTALAN, BAUT DAN TIDA HASIL PERANCANG AN OK? SELESAI Y

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.Menghitung kebutuhan air
Gambar 1 Gambar rancangan kincir angin untuk pemompa air laut
3.2 Menghitung  daya  hidrolik  rata-rata yang dibutuhkan
̅ =  15,67 W Tabel 1. Kebutuhan daya hidrolik rata-rata
Kebutuhan Daya Hidrolik rata-rata Lokasi     :  Lahan  garam Desa Luwunggesik, Indramayu
Bulan Kebutuhan air laut harian      ( m 3 /hari) Head (m) Kebutuhan daya hidrolik rata-rata (W) Juli 67 2 15,67 Agustus 67 2 15,67 September 67 2 15,67 Oktober 67 2 15,67 November 67 2 15,67 Desember 67 2 15,67 Total kebutuhan air   : 6000 m 3 /musim garam
3.3     Menentukan  sumber  daya  angin yang tersedia
Tabel 2. Rerata kecepatan angin rata-rata
bulanan tahun 2011 dan 2012 Bulan Kecepatan angin rata-rata bulanan tahun 2010 (m/s) Kecepatan angin rata-rata bulanan tahun 2011 (m/s) Rerata kecepatan angin rata-rata bulanan tahun 2010 dan 2011 (m/s) Juli 3,60 4,11 3,86 Agustus 4,63 5,14 4,89 September 4,11 4,63 4,37 Oktober 3,60 - 3,60 November 3,60 - 3,60 Desember 4,11 2,57 3,34 3.4.Mengidentifikasi bulan rencana
( design month )
Tabel 3. Design month Design month
Lokasi     :  Lahan garam Desa Luwunggesik, Indramayu
Bulan DayaHidrolik rata-rata P h (m 3 /hari)
Kecepatan angin rata- rata bulanan ( m/s) Daya angin spesifik P ws (W/m 2 ) Reference area P h /P ws (m 2 ) Design Month Juli 15,67 3,17 19,11 0,82 Agustus 15,67 4,01 38,69 0,41 September 15,67 3,58 27,53 0,57 Oktober 15,67 2,95 15,40 1,02 November 15,67 2,95 15,40 1,02 Desember 15,67 2,74 12,34 1,27
3.5      Menghitung komponen- komponen kincir angin 3.5.1  Menghitung diameter rotor kincir angin Rotor
merupakan
salah satu komponen  dari  kincir  angin  yang  berputar, diameter rotor dihitung dengan menggunakan persamaan:
√ ̅ (Pers. 2.10) [10] √ 3.5.2  Menghitung diameter poros (Pers. 4.5) [9]
Maka:

## 3.5.3.Menghitung Bantalan

## 3.5.3.1 Bantalan B
Jika  dalam  sehari  bekerja  selam  24 jam,  maka  umur  bantalan  (L b ) tersebut:

## 3.5.3.2 Bantalan C
Beban  radial  yang  bekerja  pada Bantalan  C  (F R ),  ialah  sebesar  98,22  kg Besarnya  beban  ekuivalen  yang  bekerja bantalan dapat dihitung dengan persamaan:
(Pers. 4.11) [9]

## (                  )
(     )
Jika  dalam  sehari  bekerja  selam  24 jam,  maka  umur  bantalan  (L b ) tersebut:

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil perencanaan dan perhitungan dapat  disimpulkan,  dengan    kecepatan angin  rata-rata bulanan sebesar 3,23 m/s  di lokasi pendirian kincir angin untuk pemompa  air  laut  ke  lahan  garam  dapat dihasilkan  kapasitas  pemompaan  sebesar 83,59  m 3 /hari,  sehingga  dapat  memenuhi kebutuhan  air  laut  harian  untuk  proses pembuatan garam sebesar 67 m 3 /hari, maka menjadikan  pemanfaatan  energi  angin untuk  sistem  pemompaan  dengan  kincir angin  dalam  hal  ini  untuk  memompa  air laut  ke  lahan  garam  sangat  cocok digunakan  oleh  para    petani  garam  di kecamatan Krangkeng, Indramayu.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Dalom, Desain  Unjuk  Kerja  Kincir Angin , Teknik Mesin, 3:47-52.
2. Gasch,  R.,  Twele,  J.,  2012, Wind Power  Plants:  Fundametals,  Design,
Construction and Operation , Springer-Verlag, Berlin. 3. Khurmi,  R.S.,  Gupta,  J.K.,  2005, A Text  Book  Of  Machine  Design , Eurasia  Publishing  House.  Ltd,  New
Delhi.
4. Lancashire,  S.,  Kenna,  J.,  and Fraenkel,  P.,  1987, Windpumping Handbook , IT Publications, London.
5. Lysen,  L.H.,  1983, Introduction  to Wind Energy , CWD, Netherlands.
6. Meel,  J.V., Smulders, P., 1989, Wind
Pumping  :  A  Handbook ,  IBRD, United States of America.
7. Mosinyamane  et  al,  1995, Wind
Pumping,  Practical  Action ,  United kingdom.
8. Purbani, D., 2003, Proses Pembentukan  Kristalisasi  Garam ,
Badan  Riset  Kelautan  dan  Perikanan,
Jakarta.
9. Sularso,  Kiyokatsu,  Suga,  2004, Dasar  Perencanaaan  Dan  Pemilihan Elemen  Mesin , PT Pradnya Paramita, Jakarta.
10. Van Dijk, H.J., Goedhart, P.D., 1987, Windpumps  for  irrigation ,  CWD, Netherland.
11. Wiryosumarto,  H.,  Okumura,  T., 1981, Teknologi  Pengelasan  Logam ,
PT. Pradnya  Paramita, Jakarta.
12. http://dhamadharma.wordpress.com/2
013/01/30/penerapan-teknologi-tepat- guna-untuk-mengoptimalkan- produksi-garam-rakyat-di-desa- tanjakan-kecamatan-kerangkeng- kabupaten-indramayu/ (Diakses tanggal 23 oktober 2013)
13. http://en.wikipedia.org/wiki/Piston
(Diakses tanggal 13 Oktober 2013).
14. http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_an gin  (Diakses  tanggal  1  Oktober 2013).
15. http://id.wikipedia.org/wiki/Laut (Diakses tanggal 17 Oktober 2013).