Rancang Bangun Volume 07 Nomor 02 (2021) Halaman Artikel (42-46)

## JURNAL RANCANG BANGUN
Website: http://ejournal.um-sorong.ac.id
Pengaruh Tinggi Gelombang  Terhadap  Tekanan Pada Pompa Gelombang

## Tipe Pelampung
Hamzah Al Imran 1 , M. Arsyad Thaha 2 , Mukhsan P Hatta 3 , Bambang Bakri 4 , Nenny 5 , Kasmawati 6
(1,5,6) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar
(2,3,4) Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin Makassar

## Abstrak
Pompa merupakan peralatan mekanis yang mengubah kerja mekanis poros menjadi energi mekanis fluida, energi yang diterima  oleh  fluida  ini  digunakan  untuk  menaikkan  tekanan  dari  fluida  tersebut  serta  untuk  melawan  tahanan  yang terdapat pada saluran,  sehingga fungsi dari pompa ialah memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara  manaikkan  tekanan  fluida  tersebut.  Penangkap  energi  gelombang  salah  satunya  ialah  dengan  menggunakan pelampung  yang  bergerak  secara  vertikal.  Pelampung  didesain  sedemikian  rupa  sehingga  dapat  bergerak  secara kontinyu  mengikuti  gerakan  gelombang  naik  turun  yang  datang.  Maka  dengan  cara  ini  energi  gelombang  ditangkap melalui  tabung  pompa  yang  mempunyai  lobang  inlet  pada  bagian  atas  dan  bawah  dari  tabung  pompa  tersebut,  untuk menggerakkan  piston. Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  tinggi  gelombang  (H)    terhadap tekanan  (Pa)  dan  pengaruh  periode  gelombang(T)  terhadap  debit  (Q)  yang  dihasilkan  pada  pompa  gelombang  tipe pelampung . Pada  penelitian  ini  akan  disimulasikan  metode  pompa  gelombang  tipe  pelampung  dengan  arah  gerakan vertikal  dalam  skala  laboratorium.  model  ini  diletakkan  di  tengah  kolam  simulasi  gelombang  dengan  frekuensi  dan amplitudo tertentu. Selanjutnya gerakan naik-turun pelampung akan menggerakkan poros dan akan memutar generator. Besarnya  gerakan  naik  turun  pelampung  akan  ditentukan  oleh  massa  lengan  dan  panjang  lengan.  Hasil  yang  dicapai adalah  hubungan  antara  tinggi  gelombang (H)  terhadap  tekanan  (Pa)  pompa  gelombang  tipe  pelampung  untuk   outlet bawah dan outlet atas,  semakin tinggi gelombang maka tekanan pompa gelombang yang dihasilkan cukup besar.
Keywords : Gelombang, Tekanan, Pompa

## 1. Pendahuluan
Energi  alternatif  merupakan  sumber  energi terbarukan  yang  akan  selalu  tersedia,  contohnya seperti  matahari,  angin,  air,  biomasa,  dan  panas bumi.  Tidak  seperti  minyak  bumi  atau  batubara merupakan  energi  fosil  yang  bisa  habis.  Selain  itu dalam  jangka  waktu  panjang,  energi  alternatif  tidak menghasilkan  limbah  yang  akan  membahayakan lingkungan.  Apabila  biaya  produksi  tidak  menjadi prioritas,  maka  energi  ini  tidak  perlu  dibeli,  karena hanya  membutuhkan  biaya  untuk  instalasi,  yang kemudian  dapat  dioperasikan  tanpa  menggunakan bahan  bakar.  Hal  ini  tentu  saja  berbeda  dengan pembangkit berbahan bakar fosil dalam pengoperasiannya  memerlukan  biaya  yang  cukup besar.  Energi  air  merupakan  sumber  energi  yang murah  dan  relatif  mudah  didapat.  Energi  listrik  dan mekanis  merupakan  wujud  pemanfaatan  energi  air. Energi  yang  dimiliki  air  dapat  dimanfaatkan  dan digunakan  dalam  wujud  energi  mekanis  maupun energi listrik.
Energi  yang  masuk  dalam  kategori  energi  air adalah  energi  sungai,  energi  ombak,  energi  panas laut (OTEC), energi pasang surut air laut, dan energi arus laut. Tenaga air sungai memanfaatkan energi air yang  bergerak  dari  tingkat  tinggi  ke  tingkat  rendah.
Besarnya  listrik  yang  dapat  dihasilkan  bergantung dari  besar  jatuhnya  air  dan  kecepatan  aliran  air, sistem  hidro  kecil  menangkap  energi  sungai  tanpa mengambil banyak air dari aliran alaminya, sehingga pemanfaatan energi ini menjadi ramah lingkungan.
Beberapa  penelitian  terdahulu  yang  relevan antara  lain  :  Dwiyono  Teguh,  (2006),  judul penelitian  Pengaruh  Variasi  Besar,  Tinggi  Gaya Tekan  dan  Kemiringan  Pipa Output terhadap Head pada  Alat  Peraga  Hukum Pascal untuk  Menaikkan Elevasi  Muka  Air.  Hasil  penelitian  adalah    Gaya tekan  berpengaruh  pada  Head.  Makin  besar  gaya tekan, maka Head akan makin tinggi. Variabel gaya tekan,  berpengaruh  signifikan  terhadap  variabel Head.
Abdullah Al Mahfazur Rahman,
Md. Moniruzzaman,  M.  Al  Mamun,  (2017),  Judul penelitian Estimation  of  Energy  Potential  of  Point Absorber  Buoy  type  Wave  Energy  Converter. Hasil penelitian  adalah  Energi  gelombang  menghasilkan penemuan  alternatif  sumber  energi  yang    memiliki potensi  tinggi  dibandingkan  dengan  sumber  energi lainnya,  yang  menjadi  perhatian  adalah  distribusi energi  gelombang  yang  berfungsi    sebagai  alat konversi energi gelombang yang sangat sederhana.
Rancang Bangun Volume 07 Nomor 02 (2021) Halaman Artikel (42-46) 2
Muhammad  Naquib,M.  Arsyad  Thaha,  Farouk Maricar,  (2015).  Judul  penelitian  Kajian  Refleksi Gelombang Pada Bangunan Multi Fungsi Pelindung Pantai  Dan  Pembangkit  Listrik.  Hasil  penelitian adalah  diperoleh  hubungan,  dimana  nilai  Koefisien refleksi semakin besar diikuti dengan semakin besar nilai  Irribaren.  Untuk  pengaruh  kemiringan  model terhadap  nilai  Irribaren,  Nilai  Kr  bertambah  besar dengan semakin kecilnya sudut (θ) model.
Almaarif  Fahrey  Nuh,  Wiwiek  Hendrowati. (2016),  Judul penelitian  Studi Eksperimental  Energi Listrik  yang  Dihasilkan  oleh  Mekanisme Ocean Wave  Energy  Harvester Tipe  Pelampung  Bola dengan  Metode Cantilever  Piezoelectric. Hasil penelitian  semakin  tinggi  amplitudo  gelombang, semakin  tinggi  pula  nilai  voltase  bangkitannya  dan nilai  arus  yang  dibangkitkan,  sehingga  semakin tinggi pula nilai daya bangkitannya
Pada  penelitian  ini  akan  disimulasikan  metode pompa  gelombang  tipe  pelampung  dengan  arah gerakan  vertikal  dalam  skala  laboratorium.  Model ini  diletakkan  di  tengah  kolam  simulasi  gelombang dengan frekuensi dan amplitudo tertentu. Selanjutnya  gerakan  naik-turun  pelampung  akan menggerakkan  poros  dan  akan  memutar  generator. Besarnya  gerakan  naik  turun  pelampung  akan ditentukan  oleh  massa  lengan  dan  panjang  lengan. Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui pengaruh  tinggi  gelombang  (H)    terhadap  tekanan (Pa)  dan  pengaruh  periode  gelombang(T)  terhadap debit  (Q)  yang  dihasilkan  pada  pompa  gelombang tipe pelampung.

## 2. Metode

## 2.1. Model Pompa Gelombang Tipe Pelampung
Model  terbuat  dari  tabung  acrylic  transparan yang  dirakit  dilengkapi  pelampung  dan  piston dengan  ukuran  diameter,  tinggi  dan  jumlah  lubang inlek  dan  outlet  yang  bervariasi.  Ukuran  diameter tabung  Ø  2,5"  =  65  mm  (6,5  cm)  dan  Ø  3,0"  =  75 mm  (7,5  cm)  dan    tinggi  tabung  60  cm  dan  70  cm. Jumlah  lobang  inlek  adalah  4 disisi  atas  tabung dan 4 disisi bawah tabung dengan diameter lobang  4 cm dan 5 cm dan jumlah lobang outlek yaitu 1 dibagian atas  tabung  dan  1  dibagian  bawah  tabung  dengan diameter lobang dan pipa penyalurnya Ø 3 cm .
Gambar 1 . Tampak atas penempatan model pompa gelombang dalam Saluran
Gambar 2. Tampak samping model pompa gelombang dalam saluran

## 2.2. Pelaksanaan Simulasi
Persiapan  untuk  running  awal  pada  flume (tanpa model pompa gelombang), untuk mendapatkan data-data awal yaitu : 1. Dengan  stroke/pembangkit  gelombang  4,  5,  dan 6, untuk mendapatkan Tinggi Gelombang (H).
2. Periode  (T)  1,0  =  10  dtk,  1,1  =  11  dtk,  1,2  =  12 dtk, untuk mendapatkan Panjang Gelombang (L), setiap 10 kali putaran = 10 dtk.
3. Memulai  simulasi  gelombang  tanpa  model dengan  membangkitkan  gelombang  dengan menekan  tombol  start  pada  panel  kontrol. Simulasi  ini  dilakukan  untuk  memastikan  tinggi dan  periode  gelombang  di  dalam  wave  flume telah  sesuai dengan variasi yang telah ditentukan dalam penelitian ini.
4. Menghentikan  simulasi  tanpa  model  dengan menekan tombol stop pada panel kontrol.
5. Meletakkan  model  uji  di  tengah-tengah wave flume . 6. Setelah semua komponen siap, simulasi gelombang  dimulai  dengan  membangkitkan gelombang  di  dalam wave  flume seperti  pada prosedur no. 2.
7. Mengukur  dan  mencatat  tinggi  gelombang  di depan dan di belakang model uji.
8. Mengulangi  prosedur  1  sampai  7  sesuai  dengan variasi tinggi dan periode gelombang .
9. Dimensi  model  dan  parameter  gelombang diperoleh  dengan  mengganti  posisi  stroke  & variator.

## 2.3. Flow Chart  Penelitian
Sesuai dengan tujuan penelitian adapun variabel yang diteliti adalah mendapatkan Tinggi Gelombang (H),  Periode  Gelombang  (T),  Panjang  Gelombang (L)  dan  lamanya  waktu  pengisian  tabung  pompa gelombang  (t).  Untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat pada  diagram  alur  penelitian  pada  gambar.
Gambar 3 . Flow Chart Pelaksanaan Penelitian
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Pengaruh  Tinggi  Gelombang  (H)  terhadap Tekanan  (Pa)  pada  Pompa  Gelombang  Tipe Pelampung
Penelitian  ini  menggunakan  tiga  variasi kedalaman  (d)  yang  akan  diamati  yaitu  kedalaman (d1) : 29 cm, kedalaman (d2) :27 cm dan kedalaman (d3)  :  25  cm,  dengan  diameter  tabung  (Ø)  2.0  cm. Menggunakan  tiga  perode  waktu  (T), yaitu   periode (T 1 )  :  1.3  detik,  periode  (T 2 )  :1.4  detik  dan  periode detik  dan  periode  (T 3 )  :  1.5  detik  dengan
menggunakan stroke 8 serta berat pelampung (Wb) : 9.81 N.
Dari  hasil  perhitungan  tekanan  (Pa)  pompa gelombang  tipe  pelampung  maka  dapat  dibuatkan grafik  hubungan  antara  tinggi  gelombang  (H) terhadap tekanan (Pa) sebagai berikut.
Gambar 4 . Grafik hubungan antara Tinggi Gelombang (H) terhadap Tekanan (Pa) Pompa Gelombang Outlet Bawah
Berdasarkan  gambar  4  hubungan  antara  tinggi gelombang  (H)  terhadap  tekanan  (Pa)  pompa gelombang untuk  outlet bawah menunjukkan bahwa semakin  tinggi  gelombang  maka  tekanan  pompa gelombang  yang  dihasilkan  cukup  besar,  untuk kedalaman d1 dan d2 sangat signifikan menghasilkan  tekanan  pompa  gelombang  yang cukup  besar  dibandingkan  dengan    kedalaman  d3, tinggi  gelombang  tidak  begitu  besar  sehingga tekanan  pompa    gelombang  yang  dihasilkan cenderung tidak terlalu besar.
Tabel 1. Perhitungan Tekanan (Pa) Pompa Gelombang Tipe Pelampung
1.3 0.075 33278.594 8298.076 1.4 0.060 33266.822 5884.340 1.5 0.052 33230.525 4887.142 1.3 0.072 33238.373 8159.791 1.4 0.066 33223.658 6032.104 1.5 0.050 33176.570 4904.206 1.3 0.067 33125.558 8421.968 1.4 0.062 33102.995 5928.118 1.5 0.058 33057.869 4814.935 9.81 9.81 9.81
Tekanan
(Pa) atas Diameter (Ø) Kedalaman (d) (m) Periode (T) Tinggi
Gelombang
(H) (m) Berat pelampung (N) Tekanan (Pa) bawah 2 2 2 0.29 0.27 0.25
Gambar 5. Grafik hubungan antara Tinggi Gelombang (H) terhadap Tekanan (Pa) Pompa Gelombang Outlet Atas
Berdasarkan  gambar  5  hubungan  antara tinggi  gelombang  (H)  terhadap  tekanan  (Pa) pompa gelombang untuk  outlet atas menunjukkan bahwa  semakin  tinggi  gelombang  maka  tekanan pompa  gelombang  yang  dihasilkan  cukup  besar, untuk kedalaman d1 dan d2 cenderung menghasilkan  tekanan  pompa  gelombang  yang sama,  untuk  kedalaman  d3,      sangat  ideal menghasilkan  tekanan  yang  lebih  besar  pada pompa gelombang.
3.2. Pengaruh Periode Gelombang (T) terhadap Debit (Q) yang dihasilkan Selain tinggi gelombang (H), periode gelombang  (T), panjang  gelombang  (L) , dan tinggi  tekanan  (P),  parameter  yang  sangat berpengaruh pada pompa gelombang tipe pelampung  adalah    debit  (Q).  Seperti  tabel  2 dibawah ini
Tabel 2. Perhitungan debit (Q)
Sumber data diolah dari hasil uji laboratorium
Dari  hasil  perhitungan  debit  (Q)  dapat dibuatkan grafik hubungan periode gelombang  (T)  terhadap  debit  (Q)  yang dihasilkan  seperti  pada  gambar  6    dibawah ini.
Gambar 6 . Grafik hubungan antara periode (T) terhadap debit (Q) yang dihasilkan
Berdasarkan  gambar  6  hubungan  antara periode  (T)  terhadap  debit  (Q)  yang dihasilkan    menunjukkan  bahwa  semakin rendah  periode  (T)  maka    debit  (Q)  yang dihasilkan  semakin  besar.  Debit  (Q)  tertinggi yang  dihasilkan    yaitu  pada  periode  (T 3 )  , yaitu  1,3  dt.  pada  kedalaman  (d 1 )  :  0.29  m dengan  debit  (Q)  yang  dihsilkan  adalah 0.90.10 -5 m3/dt.

## 4. Kesimpulan
Hubungan  antara  tinggi  gelombang  (H) terhadap  tekanan  (Pa)  pompa  gelombang  tipe pelampung  untuk    outlet  bawah  dan  outlet  atas semakin  tinggi  gelombang  maka  tekanan  pompa gelombang yang dihasilkan cukup besar.
Hubungan  antara  periode  (T)  terhadap debit  (Q)  yang  dihasilkan  bahwa    semakin kecil  periode gelombang (T) maka  debit (Q) yang  dihasilkan  semakin  besar,  dan  semakin besar  periode  gelombang  maka  debit  yang dihasilkan semakin semakin kecil

## Ucapan Terima Kasih
Penelitian ini terlaksana atas bantuan Perguruan  Tinggi  Universitas  Muhammadiyah Makassar dan Lembaga Penelitian Pengembangan dan Pengabdian kepada
Masyarakat  (LP3M)  melalui  Penelitian  Internal dengan  skema  Penelitian  Unggulan  Perguruan Tinggi (PUPT-Internal) Periode (T) Debit (Q) detik m 3 /dtk. 1.3 0.90.10 -5 1.4 0.69.10 -5 1.5 0.59.10 -5 1.3 0.72.10 -5 1.4 0.55.10 -5 1.5 0.46.10 -5 1.3 0.56.10 -5 1.4 0.4.10 -5
1.5 0.32.10 -5
kedalaman (d) m 0.29
0.27 0.25

## Rancang Bangun Volume 07 Nomor 02 (2021) Halaman Artikel (42-46) 5

## DAFTAR PUSTAKA
A Thahaa, F. Maricara, A. F. Aboea, A.I.Dwipuspita,  “The  Breakwater,  From Wave  Breaker  To  Wave  Catcher”  8th
International  Conference  on  Asian  and Pacific  Coasts  (APAC  2015)  Published  by Elsevier. https://cyberleninka.org/article/n/561817/vie wer
Almaarif  Fahrey  Nuh,  Wiwiek  Hendrowati,  “ Studi  Eksperimental  Energi  Listrik  yang Dihasilkan  oleh  Mekanisme  Ocean  Wave Energy  Harvester  Tipe  Pelampung  Bola dengan  Metode  Cantilever  Piezoelectric”, JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5 No. 2 (2016) ISSN: 2337-3539.
http://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/articl e/view/20433
Dwiyono  Teguh,  Pengaruh  Variasi  Besar,  Tinggi Gaya  Tekan  dan  Kemiringan  Pipa  Output terhadap  Head  pada  Alat  Peraga  Hukum Pascal  untuk  Menaikkan  Elevasi  Muka  Air. Under  Graduates  thesis,  Universitas  Negeri Semarang.
http://lib.unnes.ac.id/id/eprint/3908
Abdullah Al Mahfazur Rahman, Md. Moniruzzaman, M. Al Mamun.2017, Judul penelitian Estimation of Energy Potential of Point Absorber Buoy type Wave Energy Converter.  3rd International Conference on Electrical Information and Communication Technology (EICT). DOI:
10.1109/EICT.2017.8275223
Azhar dkk 2004, Pompa Tekanan Tinggi Tenaga Gelombang Laut Kerangka Dinamis. https://www.researchgate.net/publication/322 392456_PEMERATAAN_ENERGI_GELO
MBANG_LAUT_DENGAN_SISTEM_BER

## PISTON_AKSI_GANDA
Budi  Haryanto,  Radianta  Triatmadja,  Nizam,
“Optimasi Pompa Air Laut Energi Gelombang”  TEKNOSAINS  16(B),  Mei 2003. https://repository.ugm.ac.id/32725/1/04_-
_Analisis_Kontingensi_untuk_Perhitungan_ Aliran_Daya_pada_Sistem_Interkoneksi_Te naga_Listrik.pdf
Diego Vicinanza, Fabio Dentale, Daniela Salerno, Mariano  Buccino,  “Structural  Response  of Seawave  Slot-cone  Generator  (SSG)  from
Random Wave CFD Simulations”,
Proceedings  of  the  Twenty-fifth  (2015) International  Ocean  and  Polar  Engineering Conference  Kona,  Big  Island, Hawaii,  USA, June 21-26, 2015. https://www.researchgate.net/publication/279 2124 13_Structural_Response_of_Seawave_Slot- cone_Generator_SSG_from_Random_Wave _ CFD_Simulations
Haryanto, B., Triatmadja, R., & Nizam. “Optimasi Pompa Air Laut Energi Gelombang”, Teknosains; Volume XVI(2) 2003. https://sinta.ristekbrin.go.id/authors/detail?pa ge=11&id=6010112&view=documentsgs
I  Putu  Samskerta,  Juventus  W.R.  Ginting, Sudarta.  “Pemanfaatan  Energi  Gelombang Laut  Dengan  Pompa  Gelombang  Flap Horisontal”, Balai Pantai-Puslitbang Sumber Daya Air. 2014. https://www.scribd.com/document/37350126 4/Putu-Samskerta-Pantai-Makalah-Pompa-
Gelombang-pdf
Muhammad  Naquib,M.  Arsyad  Thaha,  Farouk Maricar,  2015.  Judul  penelitian  Kajian Refleksi  Gelombang  Pada  Bangunan  Multi Fungsi  Pelindung  Pantai  Dan  Pembangkit Listrik. https://docplayer.info/31378036- Kajian-refleksi-gelombang-pada-bangunan- multi-fungsi-pelindung-pantai-dan- pembangkit-listrik.html
Masjono  Muchtar,  Salama  Manjang,  Dadang  A Suriamiharja,  M.  Arsyad  Thaha,  “Kinerja Model  Fisik  Konverter  Energi  Ombak Rangkaian  Gear  Searah  pada  Periode Ombak yang Bervariasi”, JURNAL MEDIA KOMUNIKASI TEKNIK SIPIL VOLUME 22, NO. 2, DESEMBER 2016. https://ejournal.undip.ac.id/index.php/mkts/ article/viewFile/12871/10228
Triatmodjo,  B.,  2012.  Perencanaan  Bangunan Pantai. Yogyakarta: Beta Offset
Yuwono, Nur. 1996. Perencanaan Model Hidrolik (Hydraulic Modelling).Laboratorium Hidrolik dan Hidrologi, Pusat Antar Universitas IlmuTeknik-UGM. Yogyakarta