## PENGARUH VARIASI TABUNG UDARA TERHHADAP DEBIT PEMOMPAAN POMPA HIDRAM
Budi Hartono
Fakultas Teknik, Universitas Ibnu Chaldun, Jl. Raya Serang – Cilegon Km.5, Serang – Banten. Telp. 0254-8235007  / Fax. 0254-8235008
Email : bo3di_hartono@gmail.com

## ABSTRAK
Air  merupakan  kebutuhan  pokok  manusia.  Salah  satu  upaya  untuk mendapatkan  pasokan  air  secara  kontinyu  adalah  dengan  metode pemompaan.  Namun  pada  kenyataannya  permukaan  tanah  tidak  selalu  rata, dan  daerah  yang  letaknya  lebih  tinggi  dari  sumber  air  akan  mengalami kesulitan  dalam  mendapatkan  pasokan  air  secara  kontinyu.  Dari  berbagai macam  jenis  pompa  pada  saat  ini,  jenis  pompa  hidram  (Hydraulic  Ram Pump)  merupakan  salah  satu  solusi  tepat.  Karena  pompa  hidrtazm  tida mengguunakan  bahan  bakar  listik,  BBM  ataupun  menggunaan  mesin  yang memerlukan perawatan intensif melainkan menggnakan energi hantaman air (water  hammer.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengamati  dan  menganalisa pengaruh  variasi  tabung  angin  dan  diameter  pipa  inlet  terhadap  debit pemompaan  pompa  hidram.Metode  penelitian  melalui  perancanaan  instalasi pompa  hidram  dan  pengamatan  pengaruh  3  variasi  tabung  udara  2  inch,  3 inchi, 4 inch. Dengan diameter pipa inlet  2 inch terhadap debit pemompaan pompa hidram.
Kata kunci : Pompa Hidram, Tabng udara, diameter pipa inlet

## 1. Pendahuluan
Efektivitas  kinerja  dari  pompa  hidram  di pengaruhi dari beberapa parameter diantaranya  adalah:  tinggi  jatuh,  diameter pipa, jenis pipa, karakteristik katub limbah, panjang  pipa  inlet  dan  panjang  pipa  pada katub  limbah.  Penelitian  ini  bermaksud mengetahui diameter pipa inlet dan tabung udara terhadap debit dan tinggi permukaan pemompaan.  Dalam  laboratorium  pompa hidram  bekerja  dari  aliran  air  yang mengalir dari reservoir. Ketinggian reservoir  ditentukan  3  m  dari  pompa hidram.  Ketinggian  air  dalam  reservoir dijaga tetap penuh supaya tetap tekanan air di  dalamnya.  Reservoir  di  isi  dari tampungan  air  di  atas  gedung  fakultas teknik  atau  menggunakan  tower.  Dari aliran  air  tadi  mengangkat  klep  pompa yang  telah  diberi  variasi  beban  0,23  kg, 0,46  kg,  0,92  kg  hingga  naik  sampai  ke
ketinggian kolom limbah yang di tentukan 12,5  cm.  Klep  yang  terangkat  tadi  akan turun  kembali  mendorong  air  masuk kedalam  tabung  udara.  Kapasitas  tabung udara  akan  di  uji  mulai  dari  2.356  ml, 3.142 ml, 3.927 ml. Lalu air bisa naik dan masuk  ke  pipa  penghantar  sampai  dengan ketinggian  2000  cm,  3000  cm,  4000  cm, 5000  cm  dalam  waktu  tertentu.  Naik turunya klep dalam

## 2. Metodologi Penelitian
Metode  pembahasan  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  dengan menganalisa  air  yang  masuk  ke  pompa dianggap  kontinyu,  dengan  menjaga head di reservoir tetap,  Pompa  yang  digunakan adalah pompa buatan sendiri yang didesain untuk  penelitian  serta  Pipa  inlet  terbuat dari  pipa  PVC  dengan  panjang  2,5  m
0 500 1000 1 2 3 350 470 560 D e b it Has il Data

## Grafik Hasil Pengujian I
dengan  diameter  pipa  4  inchi  yang divariasi dengan tabung angin 2.356 ml, 3. 142  ml,  dan  3.927  ml  serta  Pipa penghantar  terbuat  dari  pipa  plastic  PVC dmana desain rumah pompa menggunakan sambungan  T  4  inchi  dan  Pemberat  pada katup  limbah  terbuat  dari  besi  behel dengan  pemberat  tambahan  s45c  dengan berat total 0.6 Kg.

## 3. Hasil dan Pembahasan Hasil Pengamatan
Hasil pengamatan ditampilkan dalam  bentuk  kurva  karakteristik.  Pada setiap variasi ukuran tabung udara.

## Pengujian 1
Pengujian  1  dilakukan  dengan  kondisi pompa hidram sebagai berikut.
1. Volume tabung udara : 0,00069 m 3
2. Beban katup limbah : 1.5 Kg 3. Head input (H) : 4.2 m 4. Volume reservoir : 2000 L 5. Panjang pipa inlet : 4.7 m 6. Diameter pipa inlet : 2 inch 7. Panjang pipa outlet :  4 - 8 m 8. Diameter pipa outlet
: ¾ inch
9. Target actual yg dicapai   : 4 m Tabel 1 Hasil Pengujian I Data ke- Debit Air
(ml/menit) 1 2
3 350 470 560
Dari pengujian I dengan menggunakan tabung udara yang memiliki volume  0,00069  m 3 debit  air  yang  di hasilkan hanya mampu mencapai ketinggian  4  m  hal  ini  karenakan  volume tabung udara  yang kecil membuat tekanan udara  untuk  mendorong  air  naik  tidak terlalu  besar,  sehingga  pembuangan  air akan tertahan di katup limbah, sehingga air yang  di  hasilkan  akan  lebih  banyak pengelurannya di katup limbah di banding di pipa outlet. Dari ketinggian 4 m dengan 3  kali  pengukuran  debit  air  yang  di hasilkan terjadi penambahan debit air yang keluar  seiring  dengan  semakin  halusnya ketukan  katup  limbah  sehingga  dorongan air menuju pipa outlet bisa lebih kontinyu.

## Pengujian II
Pengujian  II  dilakukan  dengan  kondisi pompa hidram sebagai berikut :
1. Volume tabung udara : 0,0015 m 3 2. Beban katup limbah : 2 Kg 3. Head input (H) : 4.2 m 4. Volume reservoir : 2000 L 5. Panjang pipa inlet : 4.7 m 6. Diameter pipa inlet : 2 inch 7. Panjang pipa outlet : 4 – 8 m 8. Diameter pipa outlet : ¾ inch 9. Target actual yg dicapai   : 5 – 6 m Tabel 2 Hasil Pengujian II Data ke- Debit air (ml/menit) Ketinggian 5 m Ketinggian 6 m 1 2 3 720 835 890 630 655 680
Gambar 2 Grafik Hasil Pengujian II
Dari  grafik  hasil  pengujian  II dengan    menggunakan  tabung  udara  yang memilik  volume  0,0015  m 3 debit  air  yang di  hasilkan  mencapai  adalah  5  –  6  m dengan  debit  air  yang  berbeda.  Pada  debit air  yang dihasilkan saat  ketinggian 5 m  di dapat  720  ml  –  890  ml.  Hal  ini  terjadi karena penambah volume udara yang lebih besar  di  banding  volume  tabung  udara pada  pengujian  I  membuat  tekanan  air  di dalam tabung semakin tinggi, sehingga air mampu mendorong dengan ketinggian 5 m dan  debit  air  yang  di  hasilkan  sebanyak 720 – 890 ml.
Di  karenakan  debit  air  yang  cukup besar  maka  pipa  outlet  di  tambah  1  meter maka  panjang  pipa  outlet  menjadi  6  m. Pada  saat  penambahan  pipa  menjadi  6  m awal valve di buka air belum mampu naik dengan    ketinggian  6  m  hingga  beberapa kali  percobaan  tapi  belum  mendapatkan hasil  dengan  ketinggian  yang  di  inginkan hingga akhirnya pemberat katup limbah di tambah  20  gram.  Untuk  menjaga  agar ketukan  katup  limbah  menjadi  konstan maka di perlukan karet untk mengikat besi penyangga  katup  limbah  agar  tidak berubah  saat  terjadi  ketukan  meski  ada penambahn berat.
Saat vavle di buka 1 putaran penuh air  mulai  mengalir  menuju  body  pompa dan  katup  limbah  muali  bekerja.  Debit  air
limbah bertambah banyak dari sebelumnya di  karenakan  ada  penambahn  beban seberat  20  gram.  Di  karenakan  katup limbah yang semakin berat maka tumbukan air untuk mendorong air menuju tabung  udara  semakin  tinggi  hingga akhirnya mencapai ketinggian 6 m dengan pengukuran debit air 3 kali pengukuran di hasilkan 630 – 680 ml.

## Pengujian III
Pengujian  II  dilakukan  dengan  kondisi pompa hidram sebagai berikut :
1. Volume tabung udara
: 0,0032 m 3 2. Beban katup limbah : 2.5 Kg 3. Head input (H) : 4.2 m 4. Volume reservoir : 2000 L 5. Panjang pipa inlet : 4.7 m 6. Diameter pipa inlet : 2 inch 7. Panjang pipa outlet : 4 – 8 m 8. Diameter pipa outlet : ¾ inch 9. Target actual yg dicapai   : 6 – 7 m
Table 3 Hasil Pengujian III Data ke- Debit air (ml/menit) Ketinggian 6 m Ketinggian 7 m 1 2 3 1200 1350 1600 910
1020 1430 0 200 400 600 800 1000 1 2 3 720 835 890 630 655 680 D eb it ai r Data Grafik Pengujian II Ketinggian 5 m Ketinggian 6 m
0 500 1000 1500 2000 1 2 3 1200 1350 1600 910 1020 1430 D e b it ai r Data

## Grafik Pengujian III
Ketinggian 6 m Ketinggian 7 m
350 470 560 720
835 890 910 1020 1500 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1 2 3 D e b it ai r Pengujian

## Perbandingan Tabung Udara Terhadap Debit Air
VTU1
VTU2

## VTU3
Gamnbar 3 Grafik Hasil Pengujian III Dari  grafik  hasil  pengujian  III dengan    menggunakan  tabung  udara  yang memilik  volume  0,0032  m 3 debit  air  yang di  hasilkan  mencapai  adalah  6  –  7    m dengan  debit  air  yang  berbeda.  Pada  debit air  yang dihasilkan saat  ketinggian 6 m  di dapat  1200  ml  –  1600  ml.  Hal  ini  terjadi karena penambah volume udara yang lebih besar  di  banding  volume  tabung  udara pada pengujian II. Membuat tekanan air di dalam tabung udara semakin tinggi hingga mampu  mendorong  air  setinggi  6  m dengan debit air 1200 – 1600 ml.
Setelah  menghasilkan  debit  air dengan ketinggian 6 m langkah selanjutnya  adalah  menyambung  kembali pipa sepanjang 1 m sehingga panjang pipa outlet  menjadi  7  m.  Pada  saat  pengujian dengan  panjang  pipa  7  m  tidak  ada masalah  sehingga  air  dapat  naik  secara berlahan  dengan  debit  air  dalam  tiga  kali pengukuran adalah 910 – 1430 ml.
Dari  ketiga  pengujian  tabung  udara  dapat kita  perbandingkan  seperti  grafik  dibawah ini :
Gambar 4 Garfik Perbandingan Tiga Tabung Udara

## Pengaruh  Variasi  Ukuran  Tabung
Udara  Terhadap  Unjuk  Kerja  Sebuah Pompa Hidram
Penggunaan  tabung  udara  dapat memperbesar  head  output  pompa  hidram. Hal  itu  cukup  beralasan,  karena  dengan penggunaan  tabung  udara,  air  bertekanan hasil water  hammer lebih  dulu  di akumulasi  di  dalam tabung udara sebelum dialirkan  menuju delivery  pipe .  Selain  itu, dari  hasil  pengamatan,  fluktuasi  head output  pompa  juga  lebih  kecil  dengan penggunaan tabung udara.
Penambahan  volume  tabung  udara berbanding  lurus  dengan  head  output. Seperti  yang  terlihat  dari  grafik  di  atas. Dari  pengujian  yang  telah  di  lakukan, penambahan volume tabung udara menambah  head  output.  Hal  itu  di sebabkan  karena  rongga  udara  yang  besar menambah tekanan udara untuk mendorong  air  menuju  titik  yang  lebih tinggi,  dorongan  air  dari  pipa  inlet  yang kontinyu dan ketukan air dari katup limbah yang  menambah  masukan  air  di  dalam tabung  udara  sehingga  tekanan  udara  di dalam tabung semakin besar.
Penggunaan  tabung  udara  juga berpengaruh terhadap ketukan katup limbah  pompa  hidram.  Dimana  setiap bertambahnya volume tabung udara, ketukan katup limbah semakin sedikit. Hal itu  terjadi  karena  dengan  bertambahnya volume  tabung  udara,  pada  saat  awal siklus  pompa,  tekanan  di  balik  katup penghantar semakin kecil, sehingga sebagian  air  yang  engalir  ke  dalam  badan pompa dapat mendorong katup limbah dan masuk kedalam tabung udara. Oleh karena itu,  air  yang  mengalir  menuju  katup limbah lebih sedikit, sehingga menyebabkan berkurangnya jumlah ketukan katup limbah.
Berkurangnya jumlah ketukan katup  limbah  juga  mengindikasikan  aliran air  pada delivery  pipe lebih  halus.  Atau dengan  kata  lain  penambahn  volume tabung  udara  juga berfungsi untuk mengurangi denyutan aliran.

## Perhitungan Energi Potensial
Dari  perakitan  pompa  hidram  ini  maka dapat kita hitung Energi potensial : Ep = m.g.h
Gambar 5 Skema Perhitungan Pompa Hidram terhadap Energi Potensial
Dik : diameter pipa   = 2 inch
= 2 x 2.54 inch = 5.08 cm = 0.0508 m
Maka
Massa  jenis  air  murni  adalah  1  g/cm 3 atau sama dengan 1000 kg/m 3
Maka massa air dapat di hitung
Maka energy potensial dapat di hitung Ep = m.g.h
= 34 kg x 9.81 m/s x 4.2 m
= 1400.68 J
Jadi Ep yang di dapat adalah 1400.68 J

## 4.1 Kesimpulan
1. Penggunaan tabung udara dapat memperbesar  head  output  pompa hidram,  dimana  tabung  udara  dengan volume 0.0008 m 3 mampu
menghasilkan  head  output  sebesar  1 Bar.
2. Penggunaan tabung udara juga mampu memperbesar  efisiensi  pompa  hidram, dengan  menggunakan  tabung  udara yang  lebih  besar  maka  debit  air  yang dihasilkan bisa lebih besar.
3. Besarnya  tekanan  pada  waste  valve sangat  berpengaruh  pada  ketinggian yang  dicapai  dan  debit  air  yang  di hasilkan tapi
dengan catatan keseimbangan  saat  penekanan  harus
sama  dengan  penutupan  valve  (waste valve naik).
4.2 Saran
1. Penelitian  dan  pengembangan  pompa hidram  untuk  masa-masa  yang  akan dating  sangat  diperlukan,  mengingat masih banyak faktor-faktor  yang dapat meningkatkan performa sebuah pompa hidram untuk diteliti, misalnya penggunaan  expander  pada  katup limbah  untuk  meningkatkan  kecepatan air  saat  melewati  katup  limbah,  atau penggunaan nozzle
pada katup penghantar,  yang  dapat  digunakan untuk  mendapatkan  performa  hidram yang lebih baik.
2. Dalam  pengujian  kali  ini,  ditemukan beberapa kendala diantaranya ketersediaan alat pendukung penelitian, misalnya pressure gauge untuk tekanan rendah,  yang di masa mendatang perlu untuk  diusahakan  untuk  mendpatkan data yang lebih baik.
3. Perlu aadanya
kesinambungan penelitian  pompa  hidram  ini,  agar teknologi  hidram  tidak  berhenti,  dan untuk membantu menyebarluaskan teknologi  hidram  ke  daerah-daerah yang  memungkinkan  menjadi  tempat instalasi pompa hidram.
4. Penelitian  pompa  hidram  tidak  cukup sampai  disini,  masih  banyak  yang harus  di  teliti  agar  kemampuan  dan manfaat  pompa  hidram  dapat  lebih  di kembangkan  embali  khususnya  untuk keperluan masyarakat luas.
5. Dari pompa hidram ini bisa dimanfaatkan  untuk  pengujian  turbin air.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Hanafie,  J.,  de  Longh,  H.,  1979,  Teknologi Pompa  Hidraulik  Ram,  Pusat  Teknologi Pembangunan  Institut  Teknologi  Bandung, Bandung.
2. Robert  J.  Kodoatie,  April  2009, HIDROLIKA  TERAPAN  ALIRAN
PADA  SALURAN  TERBUKA  DAN PIPA, Andi Publisher. Jogjakarta
1. Rofit  waroni.  (2012)  “PERANCANGAN DAN  PEMBUATAN  POMPA  HYDRAM UNTUK  DESA  KLUWIH  KECAMATAN TULAKAN KABUPATEN PACITAN
(PENGUJIAN TERHADAP
VARIASI VOLUME TABUNG)” from
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-
12402-Presentation.pdf .  (2009)..
2. Suarda,  M.,  Wirawan,  IKG.,2008,  Kajian eksperimental pengaruh tabung udara pada head tekanan  pompa  hidram,  Jurnal  Ilmiah  Teknik Mesin CAKRAM, Vol. 2, No.1.,
JurusanTeknik  Mesin  Universitas  Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali.