## PERENCANAAN DAYA POMPA UNTUK KOLAM RENANG KONVENSIONAL DENGAN KAPASITAS 2000M
Eri Diniardi,ST,MT 1 ., Aliyansyah 2
Lecture 1 ,College student 2 ,Departement of machine, Faculty of Engineering, University Muhammadiyah Jakarta, JalanCempakaPutih Tengah 27 Jakarta Pusat 10510, Tlp 021- 4244016,4256024, email : @yahoo.com

## ABSTRAK
Dalam perencanaan sistem sirkulasi yang menggunakan pompa ini ada beberapa tahapan  yang  diperlukan  seperti,  Perhitungan  kapasitas,  Perhitungan  head, pemilihan  jenis  pompa  pemilihan  motor  penggerak,  perhitungan  impeller, penentuan  efisiensi  pompa  dan  yang  terakhir  perhitungan  daya  motor penggerak.Pada proses perencanaan ini ada beberapa peralatan pendukung yang digunakan seperti Sand Filter, Carbon Filter dan juga Chlorinator yang masing- masing fungsinya sebagai penyaring dan pembersih, selain itu dalam perencanaan ini  ada  tiga  saluran  utama  yang  digunakan  dalam  prosesnya  yaitu  Main  Drain, Inlet  Fitting  dan  Over  Flow.  Untuk  menjalankan  sistem  sirkulasi  ini  digunakan dua buah pompa yang akan dijalankan secara bergantian agar umur pompa bisa bertahan lama dan juga bisa difungsikan sebagai pompa cadangan.
Kata Kunci : Pompa, Impeler, Motor, Efisiensi

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan  air  di  masyarakat  semakin  bertambah  seiring  dengan  bertambahnya jumlah  penduduk  dinegara  ini.  Tingakat  kebutuhan  itu  kebanyakan  digunakan  untuk kebutuhan rumah tangga seperti: mandi, mencuci, memasak dan sebagainya, oleh karena itu  selain  dalam  segi  ekonomis  teknologi  pada  Pompa  yang  saat  ini  sangat  di  inginkan dan  dibutuhkan  ialah  teknologi  yang  ramah  lingkungan,  maka  dari  itu  perlu  dipikirkan juga  bagaimana  cara  yang  baik  dalam  perencanaan,  perancangan  dan  pemasangan  yang baik  agar  bisa  mencapai  tujuan  tersebut  dengan  baik.  Hal-hal  yang  perlu  diperhatikan dalam segi penghematan terhadap pemakaian air bisa melalui berbagai cara, seperti :
1. Dengan penggunaan sensor atau teknologi lainnya agar dapat menggunakan air dengan seperlunya untuk mencegah pengeluaran air yang berlebihan,
2. Dengan penggunaan teknologi daur ulang, yaitu dengan cara menggunakan air yang  dipakai  lebih  dari  satu  kali  seperti  menggunakan  teknologi  Filter  yang tentunya memperhatikan dari kualitas air hasil olahan tersebut.
Dengan  penerapan  terhadap  kedua  cara  yang  ada  sebagai  salah  satu  solusi  maka  kita dapat  menerapkan  teknologi  yang  ramah  terhadap  lingkungan,  dan  tentunya  bisa bermanfaat dari segi ekonomi.

## 2.DIAGRAM ALIR

## 3.METODE PENELITIAN
Dalam pemilihan pompa untuk maksud tertentu, agar dalam pengoperasian pompa tersebut dapat beroperasi dengan baik dan benar seperti yang di inginkan terlebih dahulu harus  diketahui  tujuan kondisi  kerja  pompa  yang  direncanakan ,  baik  karakteristik fluidanya maupun instalasi yang direncanakan. Kemudian setelah jenis pompa ditentukan maka  langkah  selanjutnya  adalah  penentuan  langkah-langkah  perencanaan,  seperti  yang ditunjukan diagram alir dibawah ini,

## 4.DATA HASIL PENELITIAN 4.1.Kapasitas Aliran
Untuk  jumlah  pengunjung  yang  masuk  rencanakan  sebanyak  40%  orang  dewasa dan  60%  anak-anak,  jadi  pengunjung  yang  masuk  dalam  waktu  bersamaan  sebanyak 1511 orang untuk  orang  dewasa dan 1888 orang  untuk  anak-anak,Setelah itu  jumlah air yang dipindahkan adalah sebesar 241.760 [cm 3 ] = 0,24 [m 3 ] untuk orang dewasa (dengan estimasi  tinggi  orang  dewasa  160  [cm])  dan  sebesar  188.800  [cm 3 ]  =  0,19  [m 3 ]  untuk anak-anak (dengan estimasi tinggi orang dewasa 100 [cm]). Untuk penggunaan kolam ini di  rencanakan  digunakan  secara  terus  menerus  jadi  untuk  kapasitas  aliran  (Q)  diambil hitungannya  permenit  sehingga  kapasitas  aliran  yang  digunakan  adalah  0,24 [ ] ditambah 0,19 [ ] sama dengan 0,43 [ ] atau dalam liter sebesar 7,32 [ ] Jadi untuk Kapasitas  aliran  (Q)  yang  digunakan  dalam  perencanaan  kolam  renang  ini  dimbil dibulatkan menjadi 8 [ ] .

## 4.2.Head  Pompa
Gambar  sistem  pemipaan  pada  pipa  isap  dan  pipa  tekan  dapat  dilihat  sebagai  berikut (Gambar  4.1),  pada  rancangan  ini  pompa  di  rancang  untuk  bisa  mensirkulasi  air  dalam ketiga kolam  renang,
Gambar 4.1. Sistem Pemompaan

## Table 4.1 Estimasi Pengunjung
4.3.Perbedaan Head Tekanan (  H p )
Head  tekanan  merupakan  energi  yang  dibutuhkan  untuk  mengatasi  perbedaan tekanan  pada  sisi  isap  dengan  sisi  tekan.  Dalam  sistem  kerja  ini  tekanan  air  memasuki pompa  adalah  sama  dengan  tekanan  keluar  yaitu  1  atmosfer,  maka  beda  head  tekanan pada sistem ini adalah  nol.

## 4.4.Perbedaan Head Kecepatan Aliran (  H v )
Dalam menentukan perbedaan head kecepatan aliran maka terlebih dahulu dicari besarnya  kecepatan  aliran  dalam  pipa.  Umumnya  kecepatan  aliran  di  dalam  yang  di ijinkan adalah sebesar 1 sampai 2 [ ] untuk pipa diameter kecil dan 1,5 sampai 3,0 [ ] untuk  pipa diameter besar. Untuk memperoleh   kecepatan aliran dan diameter pipa isap yang sesuai, perhitungan awal sementara diambil batas kecepatan rata-rata 2 [ ] . Dari persamaan kontinuitas diperoleh :
Q p = V s . A s ..(1)
Dimana :
 Q p = Kapasitas Pompa = 8 [ ] = 0.008 [ ]
 V s = Kecepatan aliran dalam  pipa isap [ ]
 A= Luasan bidang aliran [m 2 ] = ( )  d is = Diameter dalam  pipa isap [m] Sehingga diameter pipa isap adalah :
√

## √
= 0,071 [m] = 71 [mm] = 7.1 [cm] = 2,8 [inch]
Untuk pipa isap dan pipa tekan dipilih pipa yang terbuat dari bahan PVC dengan maksud  untuk  mengurangi  head  loses  dan  biaya  yang  murah.  Dari  tabel    ( Pipa  uPVC Pralon  class  VP )  didapat  jika  ukuran  pipa  berdimensi  71  [mm]  atau  2,8  [inch]  dengan dimensi pipa yang standart adalah :
 Diameter dalam ( d is ) = 3 [inch] = 75 [mm] = 0,075 [m]  Diameter luar ( d os ) = 3,5 [inch]   = 89 [mm] = 0,089 [m]
Dengan  ukuran  pipa  standar  tersebut  di  atas  maka    kecepatan  aliran  yang  sebenarnya sesuai dengan persamaan kontiniutas adalah :
( ) (     ) [ ]
Untuk pipa tekan ukuran yang digunakan adalah  pipa dengan dimensi 3 [inch], dengan dimensi pipa :
 Diameter dalam ( d is )   = 2,5 [inch]   = 65 [mm] = 0,065 [m]
 Diameter luar ( d os ) = 3 [inch] = 76 [mm] = 0,076 [m] ( )
(     ) [ ]
Maka perbedaan head kecepatan aliran ialah :
4.5.Perbedaan head Statis (  H s )
Head statis adalah perbedaan ketinggian permukaan air pada reservoir bawah (Balancing Tank)  dengan  ketinggian  air  maksimal  pada  permukaan  kolam  renang,  seperti  yang terliha pada Gambar 4.4. Dalam perencanaan ini head statis dapat dihitung dengan rumus
( )   ( )
Maka H statis total atau  H s adalah ( )   ( ) ( )   ( )
 
4.6.Kerugian Head (H L ) Kerugian Head Sepanjang Pipa Hisap (H Ls ) a. Kerugian head akibat gesekan pada pipa hisap (H fs ) Besarnya kerugian head akibat gesekan pada pipa hisap menurut Darcy Weisbach dapat diperoleh dengan persamaan:
Bahan pipa isap yang direncanakan adalah Pipa PVC = Drawn Tubing, dimana bahan pipa  yang  digunakan  tersebut  mempunyai  kekasaran  dengan  rentan  0,0015  dan  0,02134
..(2)
..(4)
namun  menurut  Robert  W.Fox,  dalam  buku Introduction  of  fluid  mechanics diambil  ε sebesar 0,0015 mm. Maka kekasaran relative ( ε/d i ) (..5) adalah :

## ⁄
Faktor  gesekan  (f)  dapat  diperoleh  dari  diagram  Moody    dengan  terlebih  dahulu mengetahui  bilangan Reynold ( Re) yang  memiliki  arti  sebagai  bilangan  tak  berdimensi yang  digunakan  untuk  memberikan  kriterian  suatu  aliran,  dan  dapat  digunakan  untuk menentukan presure drop  atau heat transfer, yaitu :
= 1,35.10 5 (Turbulen)
b.Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa isap (H ms )
Untuk  mengetahui  berapa  besarnya  kerugian  head  yang  terjadi  akibat  adanya kelengkapan  pipa,  maka  perlu  diketahui  terlebih  dahulu  jenis  kelengkapan  pipa  yang digunakan  sepanjang  jalur  pipa  isap.  Adapun  jenis  dan  jumlah  kelengkapan  tersebut adalah sebagai berikut :
Jenis Jumlah K n.K Elbow (Belokan 45 o ) 7 1,8 12,6 Tee (Letter T) 12 0,9 10,8 Valve 2 5,7 11,4  n.K 34,80
Sehingga besarnya kerugian head akibat kelengkapan pipa pada saluran pipa isap adalah sebesar :

## ∑
= [m]
= 5,81 [m]
Dengan demikian diperoleh besar kerugian head  sepanjang jalur pipa isap pompa,  yaitu sebesar :
H Ls = H fs + H ms = 8.41 [m] + 5,81 [m] = 14,22 [m]
c. Kerugian head sepanjang pipa tekan ( H Ld ) Kerugian head akibat gesekan pipa tekan (H fd )
Pipa tekan dari pompa menuju masing-masing kolam renang direncanakan menggunakan pipa PVC  dengan details ukuran seperti berikut :
Table 4.2 Koefisien kerugian kelengkapan pipa isap
..(8)
Diameter dalam ( d is ) = 2,5 [inch]  = 65 [mm] = 0,065 [m] Diameter luar ( d os ) = 3 [inch] = 76 [mm] = 0,076 [m]
Besarnya kerugian head akibat gesekan pada pipa tekan  menurut Darcy Weisbach Bahan  pipa  tekan    yang  direncanakan  sama  dengan  pada  pipa  hisap  yaitu  pipa  PVC dimana  kekasaran  yang  digunakan  sama  dengan  pada  pipa  hisap  yaitu  sebesar  0,0015 [mm]. Maka kekasaran relative ( ε/d i ) ..(5) adalah :

## ⁄
Faktor  gesekan  (f)  dapat  diperoleh  dari  diagram  Moody    dengan terlebih dahulu mengetahui bilangan Reynold ( Re ) yaitu : ( )
Sehingga bilangan Reynold (Re) adalah :
= 1,56.10 5 (Turbulen)
Dari diagram moody untuk Re = 1,56.10 5 dan ( ε/d i ) = 0,0003283 diperoleh faktor gesek (f)  =  0,0285.  Besarnya  kerugian  gesek  sepanjang  pipa  isap  menurut  Darcy  Weisbach adalah :
Kerugian head akibat peralatan instalasi pada pipa tekan (h md )
Jenis Jumlah K n.K Elbow (Belokan 45 o ) 16 1,8 28,8 Tee (Letter T) 35 0,9 31,5 Valve 8 5,7 45,6  n.K 105,9
Maka kerugian harga head akibat peralatan instalasi pipa tekan adalah :

## ∑
= [m]
= 31,35 [m] Dengan demikian kerugian pada pipa tekan ini adalah : H Ld = H fd + H md = 31,56 [m] + 41,75 [m] = 73,31 [m]
Maka kerugian head total (H L ) pada instalasi pipa ini adalah sebagai berikut :  H L = H Ls + H Ld = 14,22 [m] + 73,31 [m]  = 87,53 [m]
Table 4.3 Koefisien kerugian kelengkapan pipa tekan
Dari  perhitungan  sebelumnya  maka  dapat  ditentukan  head  total  yang  dibutuhkan  untuk melayani instalasi pemipaan adalah :
H Pompa =  H V +  H S +  H L =  0,13 [m] + 2 [m] + 87,53 [m] =  89,66 [m]

## 4.7.Pemilihan Jenis Pompa
Pemilihan  jenis  pompa  dilakukan  berdasarkan  kapasitas  dan  head  pompa  yang akan direncanakan sebelumnya. Dengan harga kapasitas, 8 [ ] . dan head, Hp = 89,66 [m]
4.8.Perhitungan Motor Penggerak
1. Daya motor listrik bervariasi dari mulai  kecil hingga besar,
2. Effisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan motor bakar,
3. Tidak menimbulkan polusi udara maupun suara serta stabilitas kerja yang bagus,
4. Konstruksi yang sederhana dan pengoperasiannya yang mudah,

## 4.9.Kecepatan Spesifik Dan Tipe Impeler
Impeler adalah roda atau rotor  yang dilengkapi dengan sudu-sudu, dimana sudu- sudu  ini  berguna  untuk  memindahkan  energi  mekanis  poros  menjadi  energy  fluida,  tipe impeler  suatu  pompa  ditentukan  berdasarkan  kecepatan  spesifik  pompa  tersebut. Kecepatan  spesifik  untuk  pompa  yang  memiliki  impeler  satu  tingkat  dapat  dihitung menggunakan persamaan :
√

## √
= 2025.5[rpm] = 2026 [rpm]
Diketahui  bahwa  untuk  kecepatan  spesifik, Ns = 2026 [rpm] maka jenis impeler yang sesuai adalah jenis Radial Flow .

## 4.10.Effisiensi Pompa
Pada  pemakaian pompa  yang  terus-menerus,  masalah  effisiensi  pompa  (η p ) menjadi  perhatian  khusus.  Effisiensi  pompa  tergantung  kepada  kapasitas  tinggi  tekan (head) dan kecepatan aliran yang kesemuanya sudah termasuk dalam kecepatan spesifik. Hubungan antara  kecepatan  spesifik  dengan  effisiensi pompa dapat  dilihat pada  gambar dibawah ini  :
Dimana kondisi pompa adalah :
Qp = Kapasitas Pompa = 0,008 [ ] = 126,81 [gpm]
Ns = Kecepatan Spesifik = 2026 [rpm]
Sehingga dari grafik tersebut, diperoleh efisiensi sebesar 75 %
..(9)

## 4.11.Daya Motor Penggerak
Besarnya  daya  pompa  untuk  mengalirkan  air  atau  daya  yang  dibutuhkan  untuk menggerakkan impeler dicari dengan persamaan : Sehingga :
= 9362 [W] = 9,4 [KW]
Dalam perencanaan ini daya pompa yang diambil adalah sebesar 9,40 [kW] sama dengan  12,6  [Hp].  Dalam  perencanaan  ini,  motor  listrik  dikopel  dengan  poros  pompa menggunakan sistem pulley dan belt. Daya motor  listrik sebagai motor penggerak poros pompa dapat dihitung dengan rumus :
(     ) (  )

## Sehingga : (       )
= 11,87 [kW]
Berdasarkan  perhitungan  diatas  maka  pilihan  motor  listrik  dengan  daya  sebesar 11,87 [KW].

## 5.KESIMPULAN
 Sand  filter yang  berfungsi  untuk  untuk  menyaring  air  yang  telah  terkontaminasi seperti H 2 O dan juga pasir yang terkandung dalam air,
 Carbon filter yang memiliki beberapa fungsi seperti menghilangkan bau dan rasa, membeningkan  air,  membunuh  bakteri  serta  mikroba,  menghilangkan  warna, menyerap sulfida dan amoniak,
 Chlorinator, yang berfungsi untuk mengatur kadar chlorin yang ada di dalam air,
Dalam  perencanaan  pompa  ini  terdapat  tiga  saluran  yang  memiliki  fungsi  dan tujuannya masing-masing yaitu :
1. Sistem Saluran Utama Keluar (Main Drain) berfungsi untuk mensirkulasi air yang ada  didalam  ketiga  kolam  renang  tersebut. MD  (Main  Drain) memiliki  fungsi utama untuk mensirkulasi air dari dalam kolam renang dengan bantuan dua buah pompa yang bekerja secara bergantian,
2. Sistem Saluran Utama Masuk (Inlet Fitting) berfungsi juga untuk mensirkulasi air yang ada didalam  ketiga kolam renang tersebut. IF (Inlet Fitting) yang memiliki fungsi utama sebagai saluran air masuk ke dalam kolam renang,
3. Sistem  Saluran  Pendukung (Over  Flow) yang  berfungsi  untuk  menampung  yang terbuang  dari  kolam  dan  juga  menampung  air  lainnya  seperti  air  hujan  menuju balancing tank dengan bantuan gaya grafitasi karena letaknya yang berada diatas balancing tank.
Pada  perencanaan  ini  jumlah  pompa  yang  digunakan  sebanyak  2  unit  yang  akan digunakan  secara  bergantian  untuk  menjaga  agar  umur  pompa  bisa  bertahan  lebih  lama dan  juga  digunakan  sebagai  pompa  cadangan,  dan  berdasarkan  perhitungan  yang  telah dilakukan  maka  didapat  daya  pompa  dan  juga  motor  yang  dibutuhkan  serta  beberapa hasil lainnya seperti :
 Kapasitas Pompa (Q P )     : 0,008 [ ]
 Head Pompa (H P ) : 89,66 [m]  Putaran Pompa (η) : 1500 [rpm]  Jenis Pompa : Pompa sentrifugal – Single Stage
 Kecepatan Spesifik (η s )    : 2026 [rpm]
 Tipe Impeller : Radial Flow  Penggerak Pompa
: Motor Listrik
 Daya Pompa (P P ) : 9,40 [KW]
 Daya Motor (P m ) : 11,87 [KW]

## DAFTAR REFERENSI
1. Igor  J.Karassik.  Fourth  Edition.  Pump  Handbook.  United  State  of  America.  The  McGraw- Hill Companies, 2008
2. Ir.Sularso & Kiyokatsu Suga. Edisi kedelapan. Pompa dan Kompresor. Jakarta. PT.Pradnya Paramita, 2004
3. Church Austin, H. Pompa dan Blower Sentrifugal, Jakarta. Erlangga, 1990
4. Fritz Dietzel. Turbin, Pompa dan Kompresor. Jakarta, 1990
5. Soufyan  Moh.  Noerambang.  Perancangan  dan  Pemeliharaan  Sistem  Plambing.  Jakarta, PT.Pradnya Paramita, 2000
6. Hicks Edward, Teknologi Pemakaian Pompa, Jakarta Erlangga, 1990