## MODIFIKASI POMPA AIR BERBAHAN BAKAR GAS UNTUK IRIGASI SPRINKLER PORTABLE

## MODIFICATION OF WTER PUMP WIT GAS FUEL FOR PORTABLE SPRINKLER IRRIGATION SYSTEM
Mukhlis Tri Handoko 1 , Ahmad Tusi 2 , Ridwan 2
1) Mahasiswa Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
2) Staf Pengajar Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung  Komunikasi Penulis, Email: tusi.ahmad@gmail.com
Naskah ini diterima pada 21 Oktober 2015; revisi pada 17 November 2015; disetujui untuk dipublikasikan pada 9 Desember 2015

## ABSTRACT
Water pump that used by farmers for irrigation in general is ussualy gasoline pump. Using gasoline as a fuel will certainly add to the production costs, because the price of gasoline is more expensive and its availability are declining . Therefore, farmers should choose an alternative fuel that is cheaper to minimize production costs, for example is LPG fuel. The purpose of this research were to test the uniformity of flow performance, uniformity of distribution and application rate of portable sprinkler irrigation with a pump of gas-fire fuel pump. This research was conducted at the Marga Agung village, Jati Agung sub-district, South Lampung  in May-June 2015. Modified propulsion pump on the fuel system (carburettor) was replaced with a universal carburetor throat. Pump performance test conducted on a portable sprinkler irrigation systems (Tusi, 2013) using three variations of the pressure (1 bar, 1.25 bar and 1.5 bar). The tests conducted to determine coefficient of uniformity (CU), beam diameter, and weeting diameter. Modifications engine pump causes fuel consumption is more efficient, but the engine tends heat faster. The value of the test results obtained 1bar pressure by 32,2% CU, the discharge of 0.64 m 3 /h and wetting diameter of 15 m. Whereas at a pressure of 1.25 bar of 47,1% obtained CU, the discharge of 0.79 m 3 /h and a wetting diameter of 16 m. Varriation of pressure effected on pump performance test measurement results. The average needs of fuel gas was 0.47 kg per hour pump operation.
Key word : modification, LPG, Portable Sprinkle, performance test

## ABSTRAK
Pompa air yang biasa digunakan petani untuk irigasi pada umumnya menggunakan tenaga penggerak dengan bahan bakar bensin. Penggunaan bensin sebagai bahan bakar tentunya akan menambah biaya produksi petani, karena harga bahan bakar bensin semakin mahal dan produksi yang semakin menurun. Oleh sebab itu petani harus memilih bahan bakar alternatif yang lebih murah untuk menekan biaya produksi, misalnya adalah bahan bakar Gas LPG. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji performansi keseragaman curahan, keseragaman distribusi, dan laju aplikasi irigasi sprinkler Portable dengan pompa berbahan bakar Gas. Penelitian ini dilaksanakan di Desa Marga Agung, Kecamatan Jati Agung Kabupaten Lampung Selatan pada bulan Mei-Juni 2015. Tenaga penggerak pompa dimodifikasi pada bagian sistem bahan bakar (karburator) digantikan dengan leher karburator universal. Uji performansi pompa dilakukan pada sistem irigasi sprinkler portable (Tusi,2013) dengan menggunakan tiga variasi tekanan (1 bar, 1,25 bar dan 1,5 bar). Pengujian dilakukan untuk mengetahui keseragaman curahan (CU), diameter pancaran, dan debit pancar. Hasil modifikasi mesin pompa menyebabkan konsumsi bahan bakar pada mesin lebih irit namun mesin cenderung lebih cepat panas. Nilai hasil pengujian pada tekanan 1 bar didapatkan CU sebesar 32,2%, debit 0,64 m 3 /jam dan diameter pancar sebesar 15 m. Sedangkan pada tekanan 1,25 bar didapatkan CU sebesar 47,1%, debit 0,79 m 3 /jam dan diameter pancar sebesar 16 m. Tekanan berpengaruh terhadap hasil pengukuran uji performansi pompa. Rata-rata kebutuhan bahan bakar gas yang digunakan sebanyak 0,47 kg untuk setiap jam operasi pompa.
Kata kunci: modifikasi, gas LPG, sprinkler portable, uji performansi
Modifikasi Pompa Air.... (Mukhlis TH, Ahmad T  dan  Ridwan)

## I. PENDAHULUAN
Pemenuhan kebutuhan air untuk meningkatkan produktifitas lahan pertanian dapat dilakukan dengan menggunakan irigasi sprinkler. Menurut Paskalis (2011) penggunaan irigasi sprinkler lebih  efisien  dari  pada  irigasi  permukaan.
Penyiraman menggunakan sprinkler memerlukan waktu yang lebih cepat dari pada irigasi permukaan, selain itu kehilangan akibat perkolasi juga sangat sedikit.
Sistem irigasi sprinkler terdiri dari sumber air, pompa, pipa manifold, pipa lateral, pipa riser dan nozzle  sprinkler. Pompa air yang digunakan umumnya  menggunakan  tenaga  penggerak dengan bahan bakar bensin. Penggunaan bensin sebagai bahan bakar tentunya akan menambah biaya produksi petani, karena harga bahan bakar bensin semakin mahal dan ketersediaanya juga semakin  menipis.  Adanya  kebijakan  dari pemerintah untuk menghapus subsidi bahan bakar bensin juga aka semakin memberatkan petani. Oleh sebab itu petani harus memilih bahan bakar alternatif yang lebih murah untuk pengoperasian tenaga penggerak pompa air untuk menekan biaya produksi, misalnya adalah bahan bakar gas LPG. Gas LPG dapat digunakan petani sebagai alternatif bahan bakar untuk pengoperasian pompa air dalam pemenuhan air irigasi. Selain itu gas LPG mudah didapat dan harganya masih terjangkau oleh petani. Tujuan dari  penelitian  ini  adalah    Uji  performansi keseragaman curahan, keseragaman distribusi, dan laju aplikasi irigasi sprinkler portable dengan pompa berbahan bakar gas.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di Desa Marga Agung, Kecamatan Jati Agung  Kabupaten Lampung Selatan pada bulan Mei sampai dengan bulan Juni 2015. Alat  yang digunakan adalah pompa air berbahan bakar bensin, selang regulator kompor gas, regulator high pressure , stick kompor gas, leher  karburator universal , satu  unit  irigasi sprinkler  portable (Tusi,  2013),  timbangan, kamera, dan alat tulis. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gas LPG 3 kg, pipa PVC, lem pipa, dan sambungan pipa.

## 2.1.  Modifikasi Tenaga Penggerak Pompa
Tenaga penggerak yang digunakan pada pompa irigasi Sprinkler Portable adalah mesin dengan jenis singgle silinder dengan bahan bakar bensin dan  mempunyai power output 5,5 HP.  Tenaga penggerak pada pompa dimodifikasi pada bagian sistem bahan bakar.
Modifikasi dilakukan dengan melepas bagian karbulator  dan  digantikan  dengan  leher karbulator motor universal .  Pada bagian depan leher karburator ini diberi penutup berupa besi plat dengan tebal 2 mm.  Penutup tersebut diberi lubang  10  mm  atau  dipasangkan  kran kompresor.    Kemudian  leher  karburator dihubungkan dengan selang regulator ke stick kompor  gas.    Stick  kompor  gas  tersebut sebelumnya dilepas pada bagian nozzlenya dan dihubungkan ke regulator high pressure dan tabung  LPG  3  kg.  Pada  Gambar  1  berikut disajikan konsep modifikasi tenaga penggerak pompa. Keterangan gambar : 1. Tabung LPG 3 Kg 2. Regulator high pressure 3. Stick kompor gas 4. Selang regulator gas 5. Mesin satu silinder 4 langkah
Gambar 1. Konsep modifikasi tenaga penggerak pompa

## 2.2.  Uji Performansi Pompa
Uji performansi pompa dilakukan pada sistem irigasi sprinkler portable (Tusi, 2013) dengan menggunakan tiga variasi tekanan (1 bar, 1,25 bar dan 1,5 bar). Pengujian dilakukan untuk mengetahui  keseragaman  curahan  (CU), keseragaman  distribusi  (DU),  diameter pancaran, dan debit pancar. Uji performansi pompa dilakukan dengan metode single head nozzle  sprinkler dengan  jumlah  wadah penampung ( catch-can ) curahan air sebanyak 90 buah dengan jarak satu sama lain sebesar 1 m. Skema pengujian performansi disajikan pada Gambar 2.

## 2.3 Kebutuhan Bahan Bakar Gas
Pengamatan  kebutuhan  bahan  bakar  gas dilakukan  dengan  metode  gravimetrik.  Data diambil dari selisih berat tabung gas 3 kg sebelum pengoperasian  pompa  untuk  penyiraman dengan berat tabung gas setelah penyiraman. Lama waktu operasi pompa untuk penyiraman ditentukan sesuai dengan kadar air tanah yang terkandung pada lahan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Modifikasi Tenaga Penggerak Pompa Hasil modifikasi pompa disajikan pada Gambar 3 dan Gambar 4. Modifikasi sistem bahan bakar tenaga penggerak pompa dengan menggunakan bahan bakar gas  mampu menghemat bahan bakar  dibandingkan  dengan  mesin  yang menggunakan bahan bakar bensin. Seperti yang dikemukakan  oleh Aziz  (2012), pada  mesin sepeda motor yang menggunakan bahan bakar gas konsumsi bahan bakar yang digunakan lebih irit dibandingkan dengan bahan bakar bensin. Fungsi dan kinerja tenaga penggerak pompa tidak mengalami perubahan setelah dilakukan
Gambar 2. Skema metode single head nozzle sprinkler
Gambar 3. Leher karburator universal dan sambungan selang ke stick kompor gaa
Gambar 4.  Sambungan selang dari leher karburator ke stick kompor gas dan sambungan selang dari stick kompor ke regulator high pressure .
Modifikasi Pompa Air.... (Mukhlis TH, Ahmad T  dan  Ridwan)
proses modifikasi.  Hanya saja saat keadaan bekerja, dengan menggunakan bahan bakar gas temperatur mesin lebih panas dibandingkan dengan mesin yang menggunakan bahan bakar bensin. Hal ini disebabkan karena bilangan oktan dari gas LPG lebih tinggi, yakni sebesar 110, sedangkan bilangan oktan untuk bensin hanya berkisar 88 (Burhanudin, 2002).
Seperti yang dikemukakan oleh Bagus (2013), mesin yang menggunakan bahan bakar dengan nilai oktan yang tinggi menyebabkan tekanan dan temperatur pembakaran semakin tinggi sehingga energi pembakaran yang dihasilkan akan semakin besar.  Hasil akhir modifikasi tenaga penggerak pompa disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Hasil akhir modifikasi pompa
Pengoperasian pompa setelah  dimodifikasi dilakukan dengan menarik tuas dekompresi pada tenaga  penggerak.    Sebelum  menarik  tuas kompresi  pada  tenaga  penggerak,  pastikan saklar  pada  mesin  penggerak  sudah  dalam keadaan hidup, kemudian kran pemutar pada regulator  dan  stick  kompor  harus  dibuka perlahan  sebanyak  dua  putaran  sampai terdengar desisan dari lubang masukan udara. Setelah terdengar desisan dari lubang masukan udara berarti gas sudah mengalir ke ruang bakar dan tuas kompresi siap untuk ditarik. Sebaiknya untuk tidak merokok pada saat pengoperasian mesin ini karena bahan bakar gas sangat rentan dengan percikan api.
. 3.2. Uji Performansi Pomp a
Pengujian dilakukan pada  pagi  hari dengan waktu operasi pompa selama 15 menit.  Hasil uji performansi pompa disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil pengukuran uji performansi pompa Tekanan (bar) CU (%) DU (%) Debit (m 3 /jam) Dimeter pancar (m) 1 32,2 30,24 0,64 15 1,25 47,1 34,6 0,79 16 1,5 52,6 47,1 0,97 18 1 Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui bahwa tekanan  operasi  mempengaruhi  nilai  hasil pengukuran.  Pada  tekanan  1  bar,  nilai keseragaman curahan yang terukur sebesar 32,2% dengan diameter pancaran sebesar 15 m dan debit sprinkler 0,64 m 3 /jam. Sedangkan pada tekanan 1,25 bar, nilai keseragaman curahan yang terukur sebesar 47,1% dengan diameter
curahan sebesar 16 m dan debit sprinkler 0,79 m 3 /jam. Hasil pengukuran tersebut menunjukan bahwa semakin besar tekanan operasi pompa yang diberikan maka nilai hasil pengukuran keseragaman  curahan,  debit,  dan  diameter pancaran  juga  semakin  besar.  Seperti  yang dikemukakan  oleh  Susanto  (2005),  bahwa tekanan operasi sprinkler berpengaruh pada jarak lempar air, keseragaman curahan (CU) dan laju penyiraman.
Nilai keseragaman curahan yang dihasilkan pada pengujian  masih  belum  memenuhi  standar kelayakan untuk irigasi sprinkler (>85%). Hal ini disebabkan  karena pengujian dilakukan dengan  menggunakan singgle  head  nozzle sprinkler, sehingga penyebaran curahan air tidak merata.  Pengujian  keseragaman  sebaiknya menggunakan metode blok sprinkler sehingga penyebaran air dapat merata ke seluruh lahan.
Tusi (2013) mengemukakan pada metode blok sprinkler  dengan  tekanan  operasi  1  bar menghasilkan keseragaman curahan sebesar 79,9%.

## 3.2. Kebutuhan Bahan Bakar Gas
Analisis kebutuhan bahan bakar gas dilakukan mengamati pengurangan berat gas LPG yang dipakai untuk pengoperasian pompa dengan metode gravimetrik. Lama waktu pengoperasian pompa  untuk  irigasi  selama  penelitian disesuaikan dengan kebutuhan air irigasi pada lahan  melalui  pengukuran  kadar  air  tanah menggunakan soil moisture meter . Kebutuhan bahan bakar gas disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Kebutuhan bahan bakar gas.
Sumber: Analisis data primer 2015
Berdasarkan Tabel 2, dapat diketahui waktu operasi  pompa  untuk  kebutuhan  irigasi dilakukan dengan berbagai variasi waktu.  Rata- rata waktu yang dibutuhkan untuk irigasi yaitu 0,70 jam dari total waktu irigasi sebanyak 4,93 jam dengan rata-rata kebutuhan bahan bakar gas setiap operasi pompa sebanyak 0,36 kg dari total gas yang digunakan sebanyak 2,5 kg. Waktu operasi pompa paling sebentar yaitu 0,32 jam, dengan konsumsi bahan bakar sebanyak 0,1 kg. Sedangkan waktu operasi pompa terlama yaitu 1,2  jam  dengan  kebutuhan    bahan  bakar sebanyak 0,7 kg. Rata-rata kebutuhan bahan bakar gas yang digunakan sebanyak 0,47 kg untuk setiap jam operasi pompa.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1 Kesimpulan.
1.   Konsumsi bahan bakar pada mesin setelah dimodifikasi menjadi lebih irit dibandingkan dengan  mesin  berbahan  bakar  bensin, namun  keadaan  mesin  cenderung  lebih cepat panas.
2.   Tekanan operasi pompa mempengaruhi terhadap hasil pengukuran keseragaman curahan,  debit  sprinkler  dan  diameter pancaran.
3.     Rata-rata kebutuhan bahan bakar gas yang digunakan  setiap  jam  operasi  pompa sebesar 0,47 kg.

## 4.2. Saran.
Saran dari penellitian ini adalah sebagai berikut: 1.  Rasio kompresi pada ruang bakar pompa perlu diperbesar untuk mencegah mesin cepat  panas  karena  bilangan  oktan  gas terlalu tinggi.
2.    Pengujian  keseragaman  curahan  pada sprinkler sebaiknya menggunakan metode blok sprinkler untuk mendapatkan nilai keseragaman  curahan  yang  memenuhi standar irigasi curah (>85%). Tanggal Waktu  Irigasi (jam) Kebutuhan BBG(kg) Kebutuhan BBG (kg/jam) 17 juni sore 0,32 0,1 0,31 18 juni sore 0,97 0,6 0,61 19 juni sore 0,77 0,3 0,38 20 juni sore 1,2 0,7 0,58 21 juni sore 0,4 0,2 0,5 24 juni sore 0,7 0,4 0,57 25 juni sore 0,57 0,2 0,35 Rata-rata 0,70 0,36 0,47 Jumlah 4,93 2,5
Modifikasi Pompa Air.... (Mukhlis TH, Ahmad T  dan  Ridwan)

## DAFTAR PUSTAKA
Aziz, M. W., Subagsono., Basori. 2012 . Analisis Penggunaan  Bahan  Bakar  Liquid Petroleum gas (LPG) Terhadap Konsumsi Bahan Bakar dan Emisi Gas Buang CO dan HC pada Motor Supra X 125 Tahun 2009. Jurnal Ilmu Pendidikan dan Teknik Mesin. Vol 5. No 2. Universitas Sebelas Maret.
Bagus P. T. 2013. Perbedaan Performa Motor Berbahan Bakar Premium 88 dan Motor Berbahan Bakar Pertamax 92 .  Skripsi.
Pendidikan  Teknik  Mesin.  Unversitas Negeri Semarang.
Burhanudin,  S.  T.  2002. Tinjauan Pengembangan Bahan Bakar Gas Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Jurnal e-Dinamis Vol 1. Hal 1-8. Universitas Sumatera Utara.
Paskalis K, V., Nasdjono, J. K. Dan Udiana, I. M.
2011. Kajian  Sistem  Irigasi  Sprinkler Didesa Oesao Kabupaten Kupang . Jurnal Teknik  Sipil.  Vol  1.  No  3.  Hal.  68-80. Universitas Nusa Cendana
Susanto, E.,  Darun.,  dan Hiskia. S. 2005 .  Uji Tekanan Pompa dan Tinggi Riser tehadap Keseragaman Distribusi Air pada Irigasi Curah .  Jurnal  Buletin  Agricultural Engineering Vol 1. Universitas Sumatera Utara.
Tusi, A.  2013. Rancang Bangun Sistem Irigasi Sprinkler Portable .  Laporan Penelitian Teknik Pertanian. UNILA: Lampung.