laporan praktikum konservasi energi

8/16/2019 Laporan Praktikum Konservasi Energi

1/15

LAPORAN PRAKTIKUM KONSERVASI ENERGI

SISTEM POMPA AIR

Disusun sebagai salah satu tugas mata konservasi energi pada semester VI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

BANDUNG

2016


2/15

BAB I. PENDAHULUAN

I.1.Latar Belakan

Pompa merupakan salah satu jenis mesin fluida yang dapat mengalirkan fluida melalui

pipa dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam menjalankan fungsinya pompa mengubah energi

gerak poros untuk mengerakan sudu-sudu menjadi gerak kemudian menghasilkan fluida

bertekanan. Pompa bekerja sesuai dengan kebutuhan, sehingga perlakuan pada pompa akan

mempengaruhi kinerjanya.

Bukaan katup menjadi parameter pemenuhan kebutuhan air dan proses penghematan

energi pada sistem pompa. Karena perubahan debit dengan pengaturan bukaan katup air akan

mempengaruhi putaran impeller yang mengakibatkan perubahan tekanan pada impeller yang

dipengaruhi oleh perubahan debit air. Perubahan tekanan tersebut akan mempengaruhi

efisiensi pompa tersebut.

Berdasarkan hukum afinitas perubahan putaran impeller berperngaruh terhadap debit air,

Daya istrik dan !ead pada sistem pompa. "ehingga pada praktikum konservasi pada sistem

pompa ini kita akan mengetahui kebenaran dari hukum afinitas.

I.2. T!"!an

"etelah melakukan praktikum diharapkan dapat #

a. $elakukan pengujian kinerja pompa pada kondisi e%sisting &data kondisi yang ada'

b. $elakukan konservasi energi pada pompa dengan (ara melakukan variasi bukaan katup

(. $elakukan konservasi energi pada pompa dengan (ara pemasangan kapasitor

d. $elakukan pengujian kinerja pompa setelah proses konservasi

e. $embandingkan data e%sisting dengan data setelah konservasi

I.#. R!$!%an Ma%ala&

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, maka dapat dirumuskan permasalahan

yaitu menentukan langkah konservasi terbaik dalam rangka hemat energi pada sistem pompa

air. Dengan (ara mengetahui karakteristik pompa tersebut ketika running , dimana pompa

dibebani sebesar )*-+ yang ditunjukan pada bukaan katup se(ara manual.

2


3/15

BAB II. TIN'AUAN PUSTAKA

II.1. Ener( Pe$)$*aan

nergi Pemompaan merupakan besaran energi yang dibutuhkan suatu pompa untuk

mengangkat (airan pada kapasitas dan ketinggian &head' tertentu.

Daya Pompa # P= p g H Q … … … … ..(1)

Ket #

P/ Daya hidrolik pompa

0/ 1apat massa (airan

2/ Kapasitas aliran

!t/ !ead total &su(tion 3 losses 3

dis(harge'

Besaran nergi4Daya Pompa dipengaruhi#

+. Kapasitas4aju 5liran

). !ead 6otal &Susction, Discharge, Losses'

7. Putaran Impeler

8. Diameter Impeler

*. Bentuk Impeler

II.2. S(%te$ *)$*a

Berikut merupakan skema sistem pompa se(ara umum #

Gambar 1 Sistem Pompa Air

Perputaran impeler pompa sentrifugal menghasilkan head. Ke(epatan keliling impeler

berhubungan langsung dengan ke(epatan perputaran batang torak. 9leh karena itu variasi

ke(epatan putaran berpengaruh langsung pada kinerja pompa. Parameter kinerja pompa

&debit alir, head, daya' akan berubah dengan bervariasinya ke(epatan putaran. 9leh karena

itu, untuk mengendalikan ke(epatan yang aman pada ke(epatan yang berbeda- beda maka

penting untuk mengerti hubungan antara keduanya. Persamaan yang menjelaskan hubungan

tersebut dikenal dengan : !ukum 5finitas; #

• Debit aliran &2' berbanding lurus dengan ke(epatan putaran &n'

3

Daya Listrik motor 1

fasa


4/15


5/15

Gambar 2 Motor induksi 1 fasa

Penggunaan motor induksi + fasa saat praktikum dikarenakan keuntungannya yaitu #

konstruksinya yang sederhana,handal,dan biaya murah, memiliki efisiensi yang tinggi saat

dibebani penuh dan tidak membutuhkan pera>atan yang banyak.

Daya istrik motor + fasa # P=V I cos phi


6/15

Eff pompa=dayahidrolis

dayalistrik x100 ........... (6)

II.#.O*era%( P)$*a

Konsumsi nergi sangat terkait dengan perilaku operasi pompa. Beberapa hal yg harus

diperhatikan dalam 9perasi Pompa#

+. "esuaikan operasi pompa terhadap kebutuhan

). $inimasi Crek>ensi "tart-"top

7. aga Kondisi Cisik Cluida4airan &6emperatur, Viskositas, Impurities'

8. Aunakan Pengaturan 9perasi 9ptimal

*. $etering dan $onitoring 9perasi Pompa

Berikut merupakan langkah konservasi pada pompa#

+. Pemilihan pompa

Pemilihan pompa akan menentukan tipe dan jenis pompa, spesifikasi pompa, monitoring dan

control system. "alah satu langkah konservasi yang digunakan adalah dengan menggunakan

pompa sesuai dengan kebutuhannya sehingga pompa tersebut bekerja optimal &efisien'

). $emasang kapasitor

Pemasangan kapasitor sendiri bertujuan untuk memprbaiki (os phi pada pompa, dimana rugi-

rugi daya reaktif akan berkurang dan performa pompa akan lebih efektif

7. $emasang katup otomatis &(ontrol sensor'

?ntuk mengurangi kerugian akibat bukaan katup yang tidak akurat se(ara manual maka

diantisipasi dengan memasang sensor sehingga bukaan katup akan lebih (epat dan akurat

sesuai dengan pembebanan.

BAB III. METODE

III.1 Pr)%e+!r Ker"a

A. Tan*a Ka*a%(t)r

+' Pastikan tangki terisi air

)' Periksa semua kedudukan alat ukur pada posisi yang benar

7' Pastikan Katup terbuka +

8' "ambungkan sumber listrik tanpa menggunakan kapasitor seperti gambar +.

a' akukan variasi bukaan katup hingga

b' Data diambil setiap * menit, data yang harus diambil adalah sebagai berikut#


7/15

• 6egangan Input &V'

• 5rus Input &5'

• Daya Pompa &E'

• Caktor Daya

• Bukaan Katup &'

• Debit air &m74s'

(' ?ntuk mengakhiri pengujian matikan mesin dengan mematikan sumber listrik.

B. Men!nakan Ka*a%(t)r

+' Pastikan Katup terbuka +

)' "ambungkan sumber listrik menggunakan kapasitor seperti gambar ).

a' akukan variasi bukaan katup hingga . Data diambil setiap * menit, data yang

harus diambil adalah sebagai berikut#

• 6egangan Input &V'

• 5rus Input &5'

• Daya Pompa &E'

• Caktor Daya

• Bukaan Katup &'

• Debit air &m74s'

b' ?ntuk mengakhiri pengujian matikan mesin dengan mematikan sumber listrik.

III.2 Ske$a Ranka(an Pe,)-aan

Pompa

Katup

Bak

Air

Bak

Air

Torent

bukaan

(25-100%)

Level air

(untuk debit)

Terminal

umber !a"a

Gambar 4 Gambar Skema Rangkaian Percobaan

Head


8/15

III.2 Peralatan an D(!nakan

Berikut merupakan peralatan yang digunakan ketika praktikum konservasi sistem pompa #

+. "top>at(h

). 6ang 5mpere + fasa

7. Pompa sentrifugal8. $otor induksi + fasa

BAB IV. K)$*(la%( Data

Berikut merupakan data yang didapatkan men(angkup data primer hasil pengukuran dan

data olahan beserta analisisnya.

A. Data Pr($er

+. "pesifikasi Pompa

Berikut merupakan spesifikasi pompa yang digunakan ketika praktikum sistem pompa air.

Tabel 1 Spesikasi Pompa

Daya Pompa +)*E

Debit 7 t4mins

!ead minimum 7 m

). Data Praktikum! Dimensi Bak 5ir Penampungan

#$ m

2$ m

2$ m

Gambar ! Gambar "imenis #ak Air Penampungan

"ehingga volume / .7)= m7


9/15

Data Praktikum

Tabel 2$ "ata terukur

Data 9lahan

Tabel 3 "ata %asil Per&itungan


10/15

Arafik yang didapatkan

Grak 1$ #ukaan katup ter&adap debit

" " " " " " " " " ""

".2#

".#

".$#

1

1.2#

%&kaa' at&p terhadap deit

*a'pa apasitor apasitor +m, apasitor 14m,

Deit(m3-s)

at&p()

Grak 2 "a'a (istrik tergadap debit

" " " " " " " " " ""

"."#

".1

".1#

".2

Daya Listrik *erhadap Deit

*a'pa apasitor apasitor +m, apasitor 14m,

Deit (m3-s)

Daya Listrik (/)


11/15

Grak 3 )siensi pompa ter&adap debit

" " " " " " " " " ""

1

2

3

4

0 terhadap deit

*a'pa kapastior kapasitor +m, kapasitor 14m,

deit (m3-s)

e ()

B. Anal(%(%

Anal(%a -er+a%arkan ra/(k Dari grafik +,), dan 7 yang didapatkan dari hasil

praktikum, ada beberapa yang dapat dianalisis

Pada Arafik +

Dari Arafik + terlihat debit air akan berbanding lurus dengan bukaan katup,

dimana bukaan katup dari -+ terjadi kenaikan debit. !al ini membuktikan teori

se(ara logika jika bukaan katup dibuka semakin besar maka aliran air yang masuk

akan semakin banyak dan (epat dan bukaan katup tersebut mempengaruhi debit.

Pada Arafik + baik tanpa kapasitor atau dengan kapasitor =mC,+8mC pada saat

bukaan katup -* relatif perubahan debit sama, tidak ada perubahan se(ara

signifikan seperti pada saat bukaan katup @*-+. hal ini disebabkan bukaan katup

akan berbanding lurus dengan pembebanan sehingga mempengaruhi daya terukur

seperti yang ditunjukan pada 6abel 7.

Tabel 4 "ata bukaan katup ter&adap da'a


12/15

fek dari penggunaan kapasitor adalah mengurangi rugi-rugi akibat daya reaktif,

sehingga pompa bekerja optimal yang ditunjukan dengan jumlah debit yang

meningkat seiring penambahan kapasitor.

Pada Arafik )

Dari Arafik ) terlihat daya listrik semakin turun seiring dengan kenaikan debit

akibat bukaan katup, hal ini dikarenakan bukaan katup tersebut dianalogikan sebuah

beban. Dimana untuk mengetahui daya listrik motor + fasa adalah dengan persamaan

P/ V I (os phi, pada saat bukaan katup diperbesar otomatis beban motor menjadi

bertambah hal tersebut mempengaruhi nilai arus yang semakin turun seiring

pertambahan beban &1', hal ini dibuktikan oleh data praktikum. "esuai persamaan I /

V41 , tegangan pada setiap bukaan katup relative konstan sedangkan nilai arus

semakin turun karena beban naik, sehingga didapatkan hasil seperti Arafik ).

"e(ara Khusus Arafik 7 &"ebelum Konservasi'

Arafik 7 membuktikan teori bah>a semakin debit atau bukaan katup besar maka

nilai efisiensi akan semakin naik4 linier, namun yang menjadi persoalan pada sebelum

konservasi disini adalah nilai dari faktor dayanya jika beban bertambah maka nilai (os

phinya turun lebih dari standar yang ditentukan PF yaitu ,=*. !al ini terjadi pada

bukaan *-+ dimana nilai (os phi nya .@G, .@+, .G . hal ini membuat ada

daya reaktif yang bergerak bebas dijaringan sehingga kinerja pompa menjadi kurang

optimal yang ditunjukan oleh grafik 7.

"e(ara Khusus Arafik 7 &"etelah Konservasi kapasitor =mC'

"etelah dipasang kapasitor dengan nilai =mC se(ara pararel pada pompa

didapatkan Arafik 7 seperti diatas dimana nilai (os phi yang mulanya diba>ah .=*

menjadi sesuai standar PF, yaitu pada beban -+ nilai (os phinya diatas .=*-.H

. hal ini membuat kinerja pompa menjadi optimal karena daya reaktif yang bergerak


13/15

bebas tadi ditangkap oleh kapasitor sehingga sesuai hasil praktikum nilai effisiensi

pompa menjadi naik.

"e(ara Khusus Arafik 7 &"etelah Konservasi kapasitor +8mC'

Penambahan kapasitor +8mC se(ara pararel dengan pompa jika dilihat dari hasil praktikum menujukan bah>a tidak terjadi kenaikan yang signifikan dari segi efisiensi,

(os phi, dll. !al ini membuktikan teori bah>a penambahan nilai kapasitor untuk

sebuah alat ada perhitungannya, dalam konteks praktikum konservasi pompa air ini

kapasitor yang memungkinkan dipasang pada pompa adalah yang bernilai =mC

angkah Konservasi yang diambil

Berdasarkan spesifikasi pompa yang ditunjukan oleh 6abel + , dimana kondisi

operasi ideal pompa tersebut adalah dengan head minimum 7m, jika disubstitusikan

kepada persamaan &+', &*', &G'. $aka didapatkan efisiensi +-H seperti pada 6abel

* beriku. !al ini membuktikan teori bah>a kinerja pompa sentrifugal umumnya diatas

=.

Tabel ! &asil Per&itungan *ika &ead 3+m sesuai spesikasi pompa

Famun dikarenakan kondisi operasi pompa yang digunakan pada head +m

sehingga efisiensi pompa yang dihasilkan sangat rendah seperti yang ditunjukan 6abel

7. "ehingga langkah konservasi terbaik menurut pendapat kelompok kami adalah

penggunaan pompa yang sesuai dengan kebutuhan agar pompa tersebut bekerja

dengan optimal. angkah konservasi dengan menggunakan kapasitor pada praktikum

ini kurang begitu berpengaruh terhadap kinerja pompa, dikarenakan kinerja pompa

jauh dari pada kondisi idealnya &spesifikasi pompa' sehingga sesuai Arafik +, ), dan 7

tidak terjadi perubahan siginifikan dengan penambahan kapasitor ataupun tuidak.

BAB V. KESIMPULAN


14/15

Berdasarkan praktikum konservasi sitem pompa air yang telah dilakukan

didapatkan kesimpulan terkait dengan langkah konservasi yang dilakukan yaitu #

angkah konservasi terbaik adalah dengan mengganti pompa sesuai dengan

kebutuhan agar pompa tersebut bekerja dengan optimal &tidak banyak rugi-rugi'.

Konservasi dengan penambahan kapasitor pada praktikum ini dirasakan tidak optimal

karena tidak begitu berpengaruh pada hasil yang didapatkan, dimana spesifikasi

pompa seperti yang ditunjukan pada 6abel +. Dengan kondisi operasi sangat berbeda

jauh dengan kondisi idealnya pompa tersebut bekerja, sehingga hasil efisiensi yang

ke(il dirasa membuktikan teori bah>a pompa tersebut bekerja tidak pada kondisi

optimalnya.

fisiensi akan berbanding lurus4linier seiring dengan bertambahnya beban, hal ini

membuktikan dengan teori.


15/15

DATAR PUSTAKA

)+G. $odul Praktikum Konservasi nergi "item Pompa 5ir P9B5F

http#44artikel-teknologi.(om4pompa-sentrifugal4diunduh pada tanggal +=-8-)+G pukul )#

Diesel,Fritz.1996.Turbin Pompa an !ompresor, ahli bahasa Da"so Sriyono. #a"arta$

%rlangga

laporan praktikum konservasi energi

Documents