PERHITUNGAN EFISIENSI POMPA SENTRIFUGAL PADA SOLAR WATER PUMP

Transkripsi

1 SKRIPSI / TUGAS AKHIR PERHITUNGAN EFISIENSI POMPA SENTRIFUGAL PADA SOLAR WATER PUMP HOTBER MANGANTAR ( ) JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

2 Latar Belakang Perkembangan berjalan dengan mengikuti berkembangnya zaman dan sumber daya manusia yang berkembang sesuai dengan apa yang dibutuhkan dan semakin membutuhkan alat yang efisien dalam konsumsi listrik. Begitu pula dengan berkembangnya sistem irigasi dan tambak yang menggunakan Solar Water Pump sebagai alatnya. Dengan adanya pemanfaatan Solar Water Pump pada sistem irigasi dan tambak diharapkan dapat menghemat biaya dalam konsumsi listrik dan mempermudah petani dan peternak ikan. Irigasi berarti mengalirkan air secara buatan dari sumber air yang tersedia kepada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Dengan demikian tujuan irigasi adalah mengalirkan air secara teratur sesuai kebutuhan tanaman,sehingga tanaman bisa tumbuh secara normal. Sedangkan Tambak adalah kolam buatan, biasanya di daerah pantai, yang diisi air dan dimanfaatkan sebagai sarana budi daya perairan. Tambak merupakan salah satu jenis budidaya yang dipergunakan sebagai tempat untuk kegiatan budidaya air tawar. Secara umum tambak biasanya dikaitkan langsung dengan pemeliharaan ikan.

3 Tujuan Penelitian 1. Menganalisis kinerja Pompa Sentrifugal Pada Solar Water Pump dan kecepatan aliran fluida. 2. Menganalisis Debit dan Kecepatan aliran fluida.

4 Panel Surya Sel surya merupakan sebuah perangkat yang mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik dengan proses efek fotovoltaik, karenanya dinamakan juga sel fotovoltaic (Photovoltaic cell - disingkat PV). Tegangan listrik yang dihasilkan oleh sebuah sel surya sangat kecil, sekitar 0,6 V tanpa beban (open circuit) atau 0,45 V dengan beban. Untuk mendapatkan tegangan listrik yang besar sesuai keinginan diperlukan beberapa sel surya yang tersusun secara seri. Jika 36 keping sel surya tersusun seri, akan menghasilkan tegangan nominal sekitar 16 V. Tegangan ini cukup untuk digunakan mengecas aki 12 V. Tegangan yang disimpin pada aki nantinya akan digunakan sebagai sumber tenaga untuk menggerakan Pompa Air. Untuk mendapatkan tegangan keluaran yang lebih besar lagi maka diperlukan lebih banyak lagi sel surya. Gabungan dari beberapa sel surya ini disebut Panel Surya atau Modul Surya.

5 Gambar Solar Water Pump Solar Water Pump Yang Dibuat

6 Rumus Yang Digunakan Pada sistemnya ada beberapa perhitungan dengan rumus, antara lain adalah : 1. Debit Aliran 2. Kecepatan Aliran 3. Head Losses 4. Head Total Pompa

7 Rumus Yang Digunakan 6. Water Horse Power (WHP) 7. Brake Horse Power (BHP) 8. Efisiensi

8 Alat Uji Keterangan : 1. Pipa Air (6 batang 1m,8 batang 50 cm ) 2. Base PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGUJIAN 3. Charger Solar Controller 4. Batterai ( 1 buah,65 Ampere ) 5. Inverter ( Kampasitas 500 watt ) 6. Pompa 125 Watt 7. Panel Surya ( 2 buah,40 Wp ) 8. Recervoir Tank 1 ( 60 liter ) 9. Union 1 inch 10. Elbow ( 5 batang,1 inch ) 11. Pipa ( 7 batang : 1 inch,1 batang : ½ inch ) 12. Recervoir tank 2 ( 60 liter ) 13. Valve ( 1 buah ) 14. Pipa Support ( 1 buah )

9 Diagram Alir Pembuatan Solar Water Pump TIDAK YA

10 Diagram Alir Proses Pengujian Tidak Ya Ya

11 Flowchart Perhitungan Data

12 Perhitungan Beban Listrik Pada Pompa Sentrifugal Peralatan Listrik ( 220 VAC ) Beban Listrik pada peralatan Listrik (220 VAC) No. Item Jumlah (Unit) Daya ( Watt) Satuan Total Waktu ( hours ) Energi ( Wh ) 1 Pompa Pengukuran Selama 10 Jam dari Pukul wib Jumlah beban Listrik ( 220 VAC ) Daya ( Watt ) = 125 Watt Energi ( Wh ) = 1250

13 Perhitungan Data Perhitungan Debit Debit Dapat diketahui Dari Persamaan ( 2.4) Q = Volume Pengambilan Data : 975 ml = liter = m 3 Q = m 3 /s

14 Tabel Data Debit No. t (second) V (m 3 ) Q (m 3 /s)

15 Perhitungan Data Perhitungan Kecepatan Sebelum mencari kecepatan aliran, maka harus diketahui terlebih dahulu luas penampangnya (A) dari persamaan (2.5) Diameter Pipa PVC : 1 inchi = 2.54 cm = m A 3, A= m 2 Kecepatan dapat diketahui : ν = v v = m/s

16 Tabel Data Kecepatan No. Q (m 3 /s) A(m 2 ) v(m/s)

17 Perhitungan Data Head Losses Sebelum mencari nilai head losses, diketahui terlebih dahulu bilangan Reynold dan nilai koefisien friksi yang ada pada pipa (f). Menentukan bilangan Reynold dapat kita tentukan dengan menggunakan persamaan (2.6) Re = Kecepatan Aliran Disepanjang Pipa : Vtotal = m/s Diameter Pipa PVC : 1 inchi = 2.54 cm = m Re x x10 Re =

18 Sedangkan untuk menentukan nilai koefisien friksi yang ada pada pipa (f) f = x ,25 f = Sedangkan untuk menentukan nilai Head Loss dapat diketahui : hl 0.046x x x9.8 2 hl = x x hl = m

19 Tabel No. v(m/s) D(m) Re f Hl

20 Perhitungan Data Head pompa dapat kita tentukan dengan menggunakan persamaan (2.7). Dikarenakan adanya head kerugian, dalam hal ini di asumsikan head tekanan dianggap 0 : H x 9.8 H = H = m

21 Tabel No. hl Z (m) v(m/s) H (m)

22 Efisiensi Pompa Efisiensi pompa dapat diketahui : η = η = x100% η = 42.0 %

23 Tabel No. H (m) Q (m 3 /s) WHP BHP (Watt) (Watt) η (%)

24 Kesimpulan Dari penelitian yang dilakukan dan hasil yang diperoleh maka didapat kesimpulan dan saran sebagai berikut : Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian yang telah dilakukan adalah : 1. Berdasarkan data hasil pengujian suplai daya rata-rata (Watt),yang telah dilaksanakan selama empat hari yang dimulai dari jumat sehingga hari senin terjadi perubahan.suplai dayanya sebagai berikut : Daya rata rata rendah pada hari ke 2 sebesar 7.86 watt dan tertinggi pada hari pertama sebesar 8.62 dan menunjukan data hasil pengujian rata rata yang masuk dari solar cell ke batarai jam pengukuran untuk pengambilan data mulai dari pukul WIB 11 jam. 2. Dari tujuan penelitian ini dapat diketahui bahwa terjadi nilai perbedaan debit aliran fluida dan kecepatan aliran fluida dalam rentan waktu tertentu, yang dihasilkan dalam 10 detik adalah Q = m 3 s dan V = m/s.nilai data Head Losses : hl = m,nilai data Head total : H = m,nilai data water horse power : WHP = Watt,Nilai Data Break horse power : BHP Watt,Nilai Data Efisiensi : η = 42.0 %

25 Terima Kasih