166

## Pembuatan Pompa Air Tenaga Surya untuk Irigasi Persawahan Bagi Masyarakat Desa Mlaras Sumobito Jombang
Humaidillah Kurniadi Wardana 1 , Minto 2 , Imamatul Ummah 3
Universitas Hasyim Asy`ari Tebuireng Jombang 1,2,3 bhindere.adi3@gmail.com 1 , mintoiriuha@gmail.com 2 , ummah.134@gmail.com 3

## Abstract
The  need  for  water  for  irrigating  rice  fields  in  Mlarasa  Sumobito  Jombang  village  is  needed throughout  the  year  to  prevent  drought  or  crop  failure.  The  problem  faced  by  partners  is  the increasingly high price of fuel to turn on the diesel pumps used to irrigate water from rivers or water sources (wells) to the rice fields. Solar energy is a renewable energy source that can be utilized, created, and widely available in Indonesia. Solar panels are used to convert solar energy into  electrical  energy.  The  purpose  of  this  community  service  activity  is  to  provide  training socialization on the use of solar panels as a source of electrical energy used to turn on water pumps equipped with an IoT monitoring system to facilitate supervision so that they can save other energy sources. The designed solar panel pump can irrigate rice fields continuously for 8 hours per day with a pump output discharge of ± 400 liters per minute with a pump power of 850 watts with a duration of battery capacity of 76 hours. The socialization of the training was divided into 3  sessions,  namely  the  opening,  the  core  contained  knowledge  about  irrigation  systems,  solar panels, making solar water pumps, maintenance (maintenance), and finally the process of testing solar water pumps in farmers' fields. The solar water pump that has been made is able to answer all the needs of Mlaras village farmers in reducing the use of diesel pumps with fuel.
Keywords: Water pump; Solar power; IoT; Rice field irrigation.

## Abstrak
Kebutuhan air untuk irigasi persawahan di desa Mlarasa Sumobito Jombang sangat dibutuhkan sepanjang tahun agar tidak terjadi kekeringan atau gagal panen. Permasalahan yang dihadapi mitra adalah semakin mahalnya harga BBM untuk menghidupkan pompa disel yang digunakan untuk mengairi air dari sungai atau sumber air (sumur) ke persawahan. Energi matahari merupakan salah satu  sumber  energi  terbarukan  yang  dapat  dimanfaatkan,  diciptakan,  dan  tersedia  banyak  di Indonesia.  Panel  surya  digunakan  untuk  dapat  merubah  energi  matahari  menjadi  energi  listrik. Tujuan dari kegiatan pengabdian ini adalah memberikan sosialisasi pelatihan tentang pemanfaatan panel  surya  sebagai  sumber  energi  listrik  digunakan  untuk  menghidupkan  pompa  air  yang dilengkapi  sistem  monitoring  IoT  untuk  mempermudah  pengawasan  sehingga  bisa  menghemat sumber energi lainnya. Pompa panel surya hasil rancangan dapat mengairi sawah berturut-turut selama 8 jam per hari dengan debit ouput pompa ± 400 liter per menit dengan daya pompa 850 watt  dengan  durasi  kapasitas  baterai  nyala  76  jam.  Sosialisasi  pelatihan  terbagi  3  sesi  yaitu pembukaan, inti berisi tentang pengetahuan tentang sistem irigasi, panel surya, pembuatan pompa air tenaga surya, perbaikan ( maitenance ), dan terakhir proses pengujian pompa air tenaga surya di
This is an open access article under the CC–BY SA license.
sawah petani. Pompa air tenaga surya yang telah dibuat mampu menjawab semua kebutuhan petani desa Mlaras dalam mengurangi penggunaan pompa disel dengan bahan BBM.
Kata Kunci: Pompa air; Tenaga surya; IoT; Irigasi Sawah.

## A. PENDAHULUAN
Air  merupakan  faktor  utama  yang dibutuhkan tanaman pada pertanian maupun perkebunan.  Desa  Mlaras  Kecamatan Sumobitomemiliki luas pertanian 136 Ha dan tegalan  7  Ha  (BPS  Kabupaten  Jombang, 2021). Rata-rata mata pencaharian masyarakat Desa Mlaras adalah petani.Pada saat iklim tropis dengan ketinggian ± 90 m, suhu sekitar 26-32ºC dengan rata-rata curah hujan  pada  tahun  2020  sekitar  1.835  mm sehingga biasanya persawahan ditanami padi, jagung, dan kedelai.
Agar  tanaman  dapat  tumbuh  dan berkembang  dengan  baik,  dibutuhkan ketersediaan  air  yang  cukup  disepanjang tahun (Dzulkifli dkk, 2016). Tidak terkecuali petani  di  Desa  Mlaras  yang  memanfaatkan air  dari  sungai  (air  permukaan)  dan  air  dari sumur  bor  (air  tanah)  yang  berada  di pinggiran  sawah  untuk  dialirkan  ke persawahan.  Namun  dari  kedua  sumber  air tersebut  memiliki  beberapa  kelemahan misalnya  pada  air  sungai  memiliki  debit  air yang  sedikit  dan  tidak  mencukupi  untuk mengairi  sawah  luasnya  berhektar-hektar. Apalagi ketika memasuki musim kemarau air sungai  menjadi  kering  sehingga  pasokan mengandalkan  air  dari  sumur  bor.  Begitu juga  pada  sumur  bor  memiliki  kelemahan yaitu  pompa  disel  berbahan  bakar  BBM digunakan untuk mengaliri air ke sawah salah satu petani dengan luas sekitar 1.890 meter 2 membutuhkan  waktu  7  jam  penyiraman sehingga  biaya  pengoperasiannya  sangat tinggi  dan  memberatkan  petani.  Selain  itu
kelemahan dari pompa disel berbahan BBM yaitu  (1)  medan  jalan  yang  jauh  dari  jalan utama dan lanskap curam membuat kesulitan dalam  mengangkut  bahan  bakar  ke  lokasi genset , (2) suara bising yang ditimbulkan dari genset  dan  asap  yang  dikeluarkan  dapat mengganggu, (3) bahan bakar yang semakin mahal dan jika tumpah dapat membahayakan dan  mencemari  tanah  (Rif’an  dkk,  2012). Mengatasi  kelemahan-kelemahan  dalam penggunaan  pompa  disel  berbahan  BBM, dapat  memanfaatkan  teknologi  energi terbarukan dan ramah lingkungan.
Pompa  air  dengan  menggunakan panel  surya  sangat  dibutuhkan  petani  untuk menekan  biaya  pertanian.  Pemanfaatan tenaga  surya  sebagai  energi  murah  dan tersedia  gratis  di  alam  dapat  dipergunakan untuk  mengairi  sistem  pertanian  (Pribadi dkk,  2016),  (Deon  Jombert  dkk,  2016), (Zainuddin  dkk,  2017),  Sanjaya  (2019). Penggunaan  kapasitas  panel  surya  160  WP dengan menggunakan pompa air DC 60 watt dapat  menghasilkan  debit  air  60  liter  per menit  mampu  mengairi  areal  persawahan dengan luas 100 m 2 (Hamzah dkk, 2019). Solusi yang diberikan dalam kegiatan PKM  ini,  dapat  mengatasi  masalah  yang dihadapi  petani  di  Desa  Mlaras  Kecamatan Sumobito  Kabupaten  Jombang  dengan membuat  dan  memberikan  pelatihan  pompa air  bertenaga  surya  yang  dapat  mudah dioperasikan  dari  sawah  satu  ke  sawah dilengkapi sistem monitoring arus, tegangan, intensitas cahaya, dan debit air berbasis IoT yang bisa dipantau melalui handphone.
168

## B. PELAKSAAAN DAN METODE
Kegiatan  pelaksanaan  pengabdian kepada  masyarakat  tentang  pembuatan pompa air tenaga surya terdiri atas 3 tahapan pada Gambar 1.
Gambar 1. Tahapan Pelaksanaan Pembuatan Pompa

## Air Tenaga Surya
Kegiatan PKM ini dimulai dari tahap persiapan yang meliputi: menjalin kerja sama dengan  kepala  desa  Mlaras  dan  kelompok tani  (POKTAN)  desa  Mlaras  dalam menentukan
tanggal serta
tempat pelaksanaan PKM. Hasil diskusi didapatkan pelaksanaan  pelatihan  dan  sosialisasi  akan dilaksanakan pada tanggal 14 Oktober 2022 di  balai  desa  Mlaras  Sumobito  Jombang. Yang  kedua  tahap  pembuatan  pompa  air tenaga  surya  yaitu:  pembuatan  pompa  air tenaga  surya  sesuai  dengan  desain  yang direncanakan  dan  pembuatan  IoT  yang dilaksankan  di  laboratorium  teknik  elektro Universitas  Hasyim  Asy’ari.  Terakhir  tahap sosialisasi dan penggunaan pompa air tenaga surya dilakukan di balai desa Mlaras dengan cara  memberikan  arahan  tata  cara  perakitan pompa ait tenaga surya dan demo alat yang telah dibuat. Pelaksanaan dari pelatihan dan sosialisasi  ini  dilaksanakan  sesuai  jadwal pelaksanaan  yang    telah  disepakati  yaitu tanggal  14  Oktober  jam  08.00  Wib  sampai dengan  selesai  di  laksanakan  di  balai  desa Mlaras yang dihadiri oleh 3 perangkat desa, 3 dosen,  5  mahasiswa  dan  15  orang  petani (POKTAN) sebagai mitra.

## C. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bagian  tahapan  awal  pada  kegiatan pengabdian  masyarakat  ini  adalah  menjalin kerja  sama  denga  perangkat  desa  Mlaras terkait pelatihan pembuatan pompa air tenaga surya seperti pada Gambar 2. Semua rencana dan teknis pelaksanaan didiskusikan disini.
Gambar 2 . Diskusi dengan Perangkat Desa Mlaras
Tahap  kedua  yaitu  pembuatan  pompa  air tenaga  surya.  Desain  pembuatan  pompa  air tenaga surya seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Desain Pembuatan Pompa Air Tenaga Surya
Hasil  dari  instalasi  pembuatan  pompa  air tenaga surya seperti pada Gambar 4.
1. Tahap
Persiapan 2. Tahap Pembuatan Pompa 3. Tahap Sosialisasi
Gambar 4 . Hasil Instalasi Pembuatan Pompa Air
Tenaga Surya
Berdasarkan Gambar 3 dan Gambar 4 Jenis  panel  surya  yang  digunakan  adalah polikristaline  dengan  daya  160  Wattpeak (Wp)  sebanyak  4  panel  surya  yang  disusun secara  seri.  Maka  penghitungan  tegangan panel surya yang disusun seri menjadi:Vtotal=V1+V2+V3+V4=18V+18V +18V+18=72V  dengan  arus  maksimal  pada satu  panel  surya  sebesar  8,89A.  Kemudian panel surya dihubungkan pada SolarCharger Controler (SCC)  jenis  MPPT.  Baterai  yang digunakan  adalah  baterai    jenis  VRLA 12Volt dengan kapasitas 100 Ah Jumlah total baterai  yang  dibutuhkan  sebanyak  4  buah baterai  yang  dihubungkan  secara  seri  dan disambungkan  pada  SCC.Dari  rangkaian inverter  kemudian  dihubungkan  pada  beban berupa pompa air sumur dangkal ± 8 meter dengan  panjang  pipa  masukan  ±  9  meter. Pompa  yang  digunakan  berdaya  850  watt dengan debit outputnya ± 400 liter. Estimasi penggunaan  pompa  untuk  mengaliri  sawah dengan  kapasitas  baterai  100  Ah  sehingga kapasitas baterai dibagi arus beban (100/1,3 = 76,92 jam).
Perangkat IoT yang telah
dikembangkan dapat dilihat pada Gambar 5. Perangkat IoT menggunakan arduino sebagai mikrokontroler, esp8266 untuk 5wifi, sensor INA  219  untuk  mengukur  arus,  sonsor tegangan DC untuk mengukur tegangan pada pengisian arus dan tegangan di baterai, sensor
flowmeter  untuk  mengukur  debit  air  yang dikeluarkan oleh pompa. Tampilan
antarmuka  komputer  menggunakan  aplikasi blynk.
Gambar 5. Perangkat IoT
Kemudian  semua  komponen  pompa air,  panel  surya,  SCC,  baterai,  inverter, pompa  dan  alat  monitoring  IoT  diletakkan pada sebuah gerobak beroda dengan ukuran 150x70x60  cm 3 .  Tujuan  dibuatkan  gerobak agar mudah digunakan dan dipindahkan dari satu  sawah  ke  sawah  yang  lain.  Hasil perakitan  secara  keseluruhan  seperti  pada Gambar 6.
Gambar 6. Pompa Air Tenaga Surya Keseluruhan
Tahapan akhir merupakan sosialisasi penggunaan  pompa  air  tenaga  surya  pada masyarakat  petani  di  desa  Mlaras  yang dihadiri 15 orang perwakilan petani, 3 dosen teknik  Unhasy  dan  dibantu  5  orang mahasiswa  prodi  teknik  elektro  Unhasy. sesuai  Gambar  7  dan  Gambar  8.  Kegiatan sosialisasi ini dilakukan di balai desa Mlaras Kecamatan  Sumobito  Kabupaten  Jombang. Sosialisai ini dibagi menjadi 3 sesi yaitu sesi pertama  merupakan  pembukaan  sosialisasi
170
yang dilakukan oleh Kepala Desa Mlaras dan sambutan sekretaris LPPM Unhasy.
Sesi  kedua  acara  inti  adalah pemberian  sosialisasi  yang  pertama  pada peserta  tentang  pembuatan  sistem  irigasi sawah dan teknologinya dipandang dari ilmu sipil  yang  disampaikan  oleh  narasumber  Ir.
Meriana Wahyu S.T, M.T. Dalam pemaparannya menjelaskan tentang pengetahuan  pembangunan  sistem  irigasi persawahan yang benar salah satunya dengan pembuatan  saluran  aliran  menggunakan paving V dan adanya sistem pemblokan agar terhindar  dari  pengairan  berlebih  atau  saat musim  hujan  tidak  terjadi banjir  di persawahan karena adanya sistem blok ini.
Sosialisasi kedua
adalah penyampaian tentang pompa air tenaga surya yang  terdiri  dari:  pemberian  pengetahuan tentang  apa  itu  tenaga  surya  (panel  surya), bagaimana sistem kerja panel surya sehingga menghasilkan listrik, cara pembuatan pompa air tenaga surya portable , alat dan bahan yang digunakan pada pembuatan pompa air tenaga surya,  cara  merangkai  alat  dan  bahan  serta secara  bersama-sama  mempraktikkannya, pembuatan  sistem  monitoring  IoT,  dan penanganan  teknis  ( maitenance) atau perbaikan ringan  pada  sistem  pompa  air tenaga  surya  yang  disampaikan  oleh  ketua PKM  yaitu Humaidillah  Kurniadi  Wardana, M.Si.
Gambar 7. Kegiatan Sosialisasi Penggunaan Pompa Panel Surya
Gambar 8. Demonstrasi Uji Coba Penggunaan Pompa Panel Surya
Sesi  yang  ketiga  yaitu  proses pengujian  kemampuan  sistem  dengan menempatkan panel surya di bawah matahari agar  mengisi  baterai.  Pengisian  baterai dikendalikan  oleh  SSC  yang  bisa  dilihat langsung di layar SCC. Kemudian dari SCC tersambung pada inverter dan beban berupa pompa. Pompa air dapat dinyalakan selama 8 jam  berturut-turut  per  hari  dengan  debit ouput  pompa  ±  400  liter  per  menit  dengan daya 850 watt. Kemudian pompa air tenaga surya  berbasis  IoT  yang  telah  dibuat  dan diujicobakan  di  salah  satu  sawah  petani  ini mampu menjawab kebutuhan kelompok tani (POKTAN) desa Mlaras dalam memudahkan mengaliri  sistem  irigasi  ke  persawahan mereka  dengan  mengurangi  ongkos  biaya operasional  penggunaan  pompa  disel  yang awalnya  digunakan  untuk  pengairan  beralih ke pompa air tenaga surya.
Penggunaan  pompa  air  tenaga  surya yang telah dibuat berbasis portable memiliki keuntungan  yaitu  bisa  digunakan  dan dipindahkan secara mudah dari sawah satu ke sawah  lainnya  atau  dari  sumber  air  satu  ke sumber air lainnya. Mudah diimplementasikan,  hemat,  efisien,  serta mudah dilakukan perawatan dan penyimpanannya.  Adanya  pelatihan  dan sosialisasi  yang  telah  dilaksanakan  dapat menambah  wawasan  kelompok  tani  desa
This is an open access article under the CC–BY SA license.
Mlaras  dalam  penggunaan  teknologi  bagi sistem irigasi persawahan yang berkelanjutan dan  sosialisasi  pelatian  ini  mendapatkan sambutan  baik  terbukti  dengan  keaktifan peserta  mengikuti  pelatihan  dengan  tidak meninggalkan  tempat  sebelum  waktu pelatihan berakhir.
Faktor  pendukung  dari  suksesnya serangkaian kegiatan sosialisasi penggunaan pompa air tenaga surya yang dikemas dalam kegiatan pengabdian masyarakat adalah kerja sama  tim  pengabdi,  mahasiswa,  dan  mitra. Tim pengabdi dan mahasiswa merancang dan membuat pompa air tenaga surya berdasarkan  konsep  real  di  lapangan  yang benar-benar  sesuai  dengan  yang  dibutuhkan oleh  petani  desa  Mlaras  hemat  energi  dan biaya operasional, mudah dioperasikan, serta ramah lingkungan. Mitra kelompok tani desa Mlaras  membantu  dalam  mensukseskan kegiatan sosialisasi dengan antusias dan aktif menghadiri  sosialisasi  ini,  menyediakan sarana dan prasarana, memiliki inisiatif untuk mencoba  merangkai  dan  ingin  membuat sendiri  untuk  kebutuhan  mandiri  sawah- sawah yang dimiliki
sehingga meningkatakan wawasan tentang terbukanya pikiran tentang penggunaan teknologi energi terbarukan  di  bidang  pertanian  yang berkelanjutan  menghasilkan  energi  listrik sendiri.

## D. PENUTUP

## Simpulan
Kegiatan  pengabdian  masyarakat  di desa Mlaras Kecamatan Sumobito Kabupaten Jombang dilaksanakan oleh dosen teknik Unhasy. Kegiatan ini memperkenalkan  sistem  pompa  air  yang menggunakan tenaga surya dengan kemampuan  memompa  air  pada  sumur dangkal  (bor)  dengan  kedalaman  9  meter yang  mampu  memompa  air  dengan  ouput
pompa ± 400 liter per menit dan daya pompa 850  watt.  Pompa  dinyalakan  selama  8  jam per hari dengan durasi kapasitas baterai nyala 76  jam.  Peserta  sosialisai  diberikan pengetahuan dan praktik tentang pembuatan pompa  air  tenaga  surya  sebagai  pengganti pompa air bertenaga disel sehingga nantinya dapat  meringankan  dan  mengurangi  biaya operasional dalam pertanian.
Saran Saran dari penulis agar
memperhatikan  dan  menghitung  dengan cermat kebutuhan jumlah dan kapasitas panel surya,  jumlah  dan  kapasitas  baterai  agar kebutuhan  untuk  memompa  air  ke persawahan  yang  dimiliki  petani  setempat sesuai dengan luas area persawahan sehingga terpenuhi  kebutuhan  air  untuk  menyiram tanaman.

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  disampaikan  kepada DRTPM  Kemendikbudristek  yang  telah mendanai  dari  kegiatan  pengabdian  kepada masyarakat ini pada tahun 2022, Kepala Desa Mlaras  Kecamatan  Sumobito  Kabupaten Jombang  yang  telah  memberikan  izin  agar terlaksana  kegiatan  ini,  dan  LPPM Unibersitas  Hasyim  Asy’ari  Tebuireng  atas kerja  samanya  yang  telah  memberikan kesempatan dan memfasilitasi agar terlaksana dengan baik kegiatan PKM ini.

## E. DAFTAR PUSTAKA
Kecamatan  Sumobito  dalam  Angka  2021. BPS  Kabupaten  Jombang:  CV  Media Advertising.
Dzulkifli, M.S., Rivai, M., & Suwito (2016). Rancang  Bangun  Sistem  Irigasi Tanaman  Otomatis  Menggunakan Wireless Sensor Network. Jurnal Teknik
172
ITS, Volume 5, No.2, Halaman: A261- A266. ISSN:2337-3539.
Rif’an,  M.,  Pramono,  S.H.,  Shiddiq,  M.,
Yuwono  R.,  Suyono,  H.,  &  Suhartati, F.  (2012). Optimasi  Pemnafaatan Energi  Listrik  Tenaga  Matahari  di Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas Brawijaya. Jurnal  EECIS,  Volume  06, No. 1, Halaman: 44-48.
Pribadi, Rizky Wahyu., Alfarizi, Fakhri Arif.,
&  Andriawan,  Aris  Heri.  (2016). Rancang  Bangun  Pompa  Pengairan
Lahan Sawah Otomatis . Jurnal
ELSAINS,  Volume  01,  No.1.  ISSN: 25276336.
Deon Jombert, Marasi., Ridwan, Dadang., & Pratiwi, Ratna Manik. (2016). Kinerja Jaringan  Irigasi  Air  Tanah  Pada Irigasi Hemat Air Berbasis Pompa Air
Tenaga  Surya. Jurnal  Irigasi,  Volume 11, No. 2. Halaman 125-132.
Zainuddin,
Muammar.,
Darmawan,
Muhammad.,  (2017). Pemanfaatan Pompa  Air  Tenaga  Surua  (PATS) Untuk  Irigasi  Lahan  Sawah  di Kelurahan Tanggikiki Kota Gorontalo. Majalah IPTEKS: NGAYAH, Volume 08, No.2. Halaman: 151-158. ISSN: 2580-7757.
Sanjaya,  Oman  Iman.,  Giriantari,  IAD.,  &
Satya Kumara, I N. (2019).
Perancangan  Sistem  Pompa  Irigasi Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya
(PLTS)  Untuk  Pertanian  Subak Semaagung. Jurnal SPEKTRUM, Volume 06, No. 3. Halaman 114-121.
Hamzah,  Sevira  Rambanisa.,  G,  Chairul.,
Irianto.,  &  Kasim,  Ishak.  (2019).
Sistem PLTS Untuk Pompa Air Irigasi Pertanian di Kota Depok . Jurnal Ilmiah
Teknik Eektro:Jetri, Volume 17, No. 1, Halaman 73-86.
Riyanto, Didik., Winardi, Yoyok., & Muhsin,
Mohammad.  (2021). Pengembangan Pompa Irigasi Pertanian Menggunakan  Energi  Listrik  Tenaga Surya  di  Desa  Duri,  Slahung Ponorogo .  Jurnal  Ilmiah  Pengabdian
Kepada Masyarakat: Agrokreatif,
Volume  07,  No.2,  Halaman  162-167. ISSN:2460-8672.