percobaan pompa sentrifugal

H. KLASIFIKASI POMPA

Menurut prinsip perubahan bentuk energi yang terjadi, pompa dibedakan menjadi:

1.      Positive Displacement Pump

Disebut juga dengan pompa aksi positif. Energi mekanik dari putaran poros pompa dirubah menjadi energi tekanan untuk memompakan fluida. Pada pompa jenis ini dihasilkan head yang tinggi tetapi kapasitas yang dihasilkan rendah. Yang termasuk jenis pompa ini adalah :

a.      Pompa Rotari

Sebagai ganti pelewatan cairan pompa sentrifugal, pompa rotari akan merangkap cairan, mendorongnya melalui rumah pompa yang tertutup. Hampir sama dengan piston pompa torak akan tetapi tidak seperti pompa torak (piston), pompa rotari mengeluarkan cairan dengan aliran yang lancar (smooth). Macam-macam pompa rotari :

1)      Pompa roda gigi luar.

Pompa ini merupakan jenis pompa rotari yang paling sederhana. Apabila gerigi roda gigi berpisah pada sisi hisap, cairan akan mengisi ruangan yang ada diantara gerigi tersebut. Kemudian cairan ini akan dibawa berkeliling dan ditekan keluar apabila giginya bersatu lagi

Gambar. 5 Pompa roda gigi luar

Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97

2)      Pompa roda gigi dalam

Jenis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam yang berpasangan  dengan roda gigi kecil dengan penggigian luar yang bebas (idler). Sebuah sekat yang berbentuk bulan sabit dapat digunakan untuk men cegah cairan kembali ke sisi hisap pompa.

 

Gambar. 6 Lobe pump

Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,100

3) Pompa cuping (lobe pump)

 Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal aksinya  dan mempunyai 2 rotor atau lebih dengan 2,3,4 cuping atau lebih pada masing-masing rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi luarnya.

Gambar .7  Lobe pump

Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97

4). Pompa sekrup (screw pump)

Pompa ini mempunyai 1,2 atau 3 sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan heliks dalam (internal helix stator). Pompa 2 sekrup atau 3 sekrup masing-masing mempunyai satu atau dua sekrup bebas (idler).

 

Gambar.8 Three-scrow pump

Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydroulics,1990,102

5). Pompa baling geser (vane Pump)

Pompa ini menggunakan baling-baling yang dipertahankan tetap menekan lubang rumah pompa oleh gaya sentrifugal bila rotor diputar. Cairan yang terjebak diantara 2 baling dibawa berputar dan dipaksa keluar dari sisi buang pompa.

Gambar.9  Vane pump

Sumber : William Walonsky & Arthur Akers, Modern Hydraulics, 1990,103

b.      Pompa Torak (Piston)

Pompa torak mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas selama pergerakan piston sepanjang langkahnya. Volume cairan yang dipindahkan selama 1 langkah piston akan sama dengan perkalian luas piston dengan panjang langkah.

Macam – macam pompa torak :

1)      Menurut cara kerja, pompa torak terbagi atas :

a)      Pompa torak kerja tunggal

 

Gambar. 10 Pompa kerja tunggal

Sumber : Schematy Pump

b)      Pompa torak kerja ganda

Gambar. 11 Pompa kerja ganda

Sumber : Schematy Pomp

2)      Menurut jumlah silinde, pompa torak terbagi atas  :

a). Pompa torak silinder tunggal

Gambar. 12 Pompa torak silinder tunggal

Sumber : Schematy pump

b). Pompa torak silinder ganda

Gambar. 13 Pompa torak silinder ganda(a. Swashplate pump
b. Bent – axis pump)

Sumber : it.geocities.com

c.       Dynamic Pump / Sentrifugal Pump

Merupakan suatu pompa yang memiliki elemen utama sebuah motor dengan sudu impeler berputar dengan kecepatan tinggi. Fluida masuk dipercepat oleh impeler yang menaikkan kecepatan fluida maupun tekanannya dan melemparkan keluar  volut.  Prosesnya yaitu :

1)   Antara sudu impeller dan fluida
Energi mekanis alat penggerak diubah menjadi energi kinetik fluida

2)   Pada Volut
Fluida diarahkan kepipa tekan (buang), sebagian energi kinetik fluida diubah menjadi energi tekan.

Yang tergolong  jenis pompa ini adalah :

a) Pompa Radial                                         

Fluida diisap pompa melalui sisi isap adalah akibat berputarnya impeler yang menghasilkan tekanan vakum pada sisi isap. Selanjutnya fluida yang telah terisap terlempar keluar impeler akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Dan selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang kesisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi, yaitu : energi mekanis poros pompa diteruskan kesudu-sudu impeler, kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik  pada fluida.

Akibat gaya sentrifugal yang besar, fluida terlempar keluar mengisi rumah pompa dan didalam rumah pompa inilah energi kinetik fluida sebagian besar diubah menjadi energi tekan. Arah fluida masuk kedalam pompa sentrifugal dalam arah aksial dan keluar pompa dalam arah radial. Pompa sentrifugal biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran yang medium. Dalam aplikasinya pompa sentrifugal banyak digunakan untuk kebutuhan proses pengisian ketel dan pompa – pompa rumah tangga.

Gambar. 14 Pompa Sentrifugal

Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,7

b). Pompa Aksial (Propeller)

Berputarnya impeler akan menghisap fluida yang dipompa dan menekannya kesisi tekan dalam arah aksial karena tolakan impeler. Pompa aksial biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head rendah dengan kapasitas aliran yang besar. Dalam aplikasinya pompa aksial banyak digunakan untuk keperluan pengairan.

Gambar. 15  Pompa aksial

Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,8

Axial flow impeller disebut juga propeller dimana dapat dipasang secara tetap atau dapat diubah-ubah ketika pompa dibuka maupun diubah-ubah pada saat pompa tersebut dioperasikan. Pompa dengan impeller ini digunakan untuk memompa cairan dengan kapasitas yang besar tetapi total head yang dicapai relatif rendah. Contoh penggunaan pompa axial impeller ini adalah untuk pompa penanggulangan banjir, pompa irigasi, pompa air pendingin pembangkit tenaga listrik dan lain – lain.

c) Pompa Mixed Flow (Aliran campur)

Head yang dihasilkan pada pompa jenis ini sebagian adalah disebabkan oleh gaya sentrifugal dan sebagian lagi oleh tolakan impeler. Aliran buangnya sebagian radial dan sebagian lagi aksial, inilah sebabnya jenis pompa ini disebut pompa aliran campur.

 

Gambar. 16 Pompa Mixed Flow (Aliran campur)

Sumber : http://awan05.blogspot.com/2009/12/pengertian-dan-klasifikasi-pada-pompa.html

I. JENIS – JENIS IMPELLER DAN PROPELLER

1.      Jenis-jenis Impeller

a.      Radial Impeller

 Untuk membantu bentuk sudu-sudu tersebut maka pada setiap radial impeller dilengkapi dengan cover plate pada bagian belakang dan juga kadang-kadang pada bagian depannnya. Cover plate ini juga secara otomatis menimbulkan kerugian akibat gesekan dengan cairan. Untuk memperbaiki dalam hal ini meningkatkan efesiensi atau menurunkan nilai NSPH, impeller harus dibuat beberapa sudu.

Kadang-kadang bentuk radial impeller harus dibuat sedemikian rupa dengan sedikit mungkin jumlah sudunya agar tidak merintangi aliran cairan pada impeller penggunaan khusus seperti untuk memompakan cairan bubur kertas, lumpur, atau cairan yang mengandung benda-benda padat. Untuk mengatasi hal ini, maka dibuat radial impeller yang mempunyai sudu satu, dua, tiga buah saja. Impeller jenis ini juga disebut impeller saluran (channel impeller).

1)      Bentuk radial impeller tertutup dan penggunaannya

a) Radial impeller dengan sudu dilengkungkan satu kali Penggunaannya : Untuk air bersih dan sedikit kotor

 

Gambar. 17 Tampak depan dengan menghilangkan cover plate

sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

b) Radial impeller dengan sudu dilengkungkan dua kali

Penggunaannya : Untuk air bersih dan sedikit kotor

 

Gambar. 18 Tampak dari depan menghilangkan cover plate

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

c) Non clogging impeller dengan sudu/saluran tunggal (single vane impeller)

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan mengandung benda-benda padat yang cukup besar, serat yang panjang, juga untuk mengangkut benda padat yang akan di proses kembali.

Gambar 19  tampak dari depan menghilangkan cover plate

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

d). Non clogging impeller dengan sudu / saluran ganda. Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan yang mengandung benda-benda padat yang cukup besar, tapi tidak mengandung serat yang panjang juga tidak mengandung gas.

Gambar. 20  Tampak depan menghilangkan cover plate

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

e) Non clogging impeller dengan sudu/saluran tiga.

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan yang mengandung benda-benda padat yang cukup besar, tapi tidak mengandung serat yang panjang juga tidak mengandung gas.

 

Gambar. 21  Tampak dari depan dengan menghilangkan cover plate
Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

2)      Bentuk radial impeller terbuka dan penggunaannya

a) Open impeller dengan sudu tunggal ( Single vane open impeller)

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan mengandung benda-benda padat yang cukup besar, cairan yang mengandung gas.

Gambar. 22 Open impeller dengan sudu tunggal

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

b) Open impeller dengan sudu ganda

Penggunaannya : Untuk cairan kotor,lumpur, cairan mengandung benda-benda padat yang cukup besar, cairan yang mengandung gas.

Gambar. 23 Open impeller dengan sudu ganda

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

c) Open impeller dengan sudu tiga

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, cairan mengandung benda-benda padat yang cukup besar, cairan yang mengandung gas.

Gambar. 24 Open impeller dengan sudu tiga

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

b.      Mixed Flow Impeller

Tipe impleller ini dapat dikatakan sama dengan radial impeller hanya berbeda pada arah alirannya saja. Biasanya impeller ini dipergunakan untuk memompakan cairan dengan kapasitas besar dengan total head yang relatif rendah dibandingkan dengan radial impeller tapi lebih tinggi dari axial impeller. Impeller ini dapat berbentuk terbuka dan tertutup.

1) Mixed flow impeller tertutup

 Penggunaanya : untuk air bersih dan sedikit kotor

 

Gambar. 25 tampak dari depan dengan menghilangkan cover plate

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

2) Mixed flow impeller terbuka

Penggunaannya : Untuk air bersih dan sedikit kotor

Gambar. 26 Mixed flow impeller terbuka

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

c.       Axial Flow Impeller / Propeller

Axial flow impeller disebut juga propeller dimana dapat dipasang secara tetap atau dapat diubah-ubah ketika pompa dibuka maupun diubah-ubah pada saat pompa tersebut dioperasikan. Pompa dengan impeller ini digunakan untuk memompa cairan dengan kapasitas yang besar tetapi total head yang dicapai relatif rendah. Contoh penggunaan pompa axial impeller ini adalah untuk pompa penanggulangan banjir, pompa irigasi, pompa air pendingin pembangkit tenaga listrik dan lain-lain.

Gambar. 27 Cara kerja pompa Propeller

Sumber : http://www.ccitonline.com/mekanikal/

1) Axial flow impeller tetap

Penggunaannya : Untuk air bersih dan air kotor

Gambar 28 Axial flow impeller tetap

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

2) Axial flow impeller yang dapat diubah-ubah pada saat pompa beroperasi

d.      Spesial Impeller

Selain impeller-impeller yang telah di sebutkan diatas ada juga impeller dengan tipe-tipe khusus.

1). Non clogging impeller dengan free floe / vortex

Penggunaannya : Untuk cairan kotor, lumpur, cairan mengandung benda-benda padat yang cukup besar, serat yang panjang, juga untuk cairan yang mengandung gas.

 

Gambar. 29 Non clogging impeller dengan free floe / vortex

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

2) star impeller (impeller pompa denyut)

 Penggunaannya : untuk cairan yang benar-benar bersih dan cairan yang   mengandung gas.

Gambar 30  star impeller (impeller pompa denyut)

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

3) Peripheral impeller (Turbine impeller)

Penggunaannya : Untuk cairan yang benar-benar bersih dan cairan yang mengandung gas. Dipakai untuk kapasitas yang kecil tetapi mempunyai total head yang tinggi.

Gambar 31  Peripheral impeller (Turbine impeller)

Sumber:http://ksbforblog.blogspot.com/search/label/IMPELLER%20PADA%20POMPA?max-results=20

2. Jenis – Jenis Propeller

a.      Propeller Biasa

1) Propeller dengan pitch tetap (fixed pitch prop-eller)

 Propeller dengan langkah tetap (fixed pitchpro-peller, FPP) biasa digunakan untuk kapal besar dengan rpm relatif rendah dan torsi yang dihasilkan tinggi, pemakaian bahan bakar lebih ekonomis, noise atau getaran minimal, dan ka-vitasi minimal, biasanya di desain secara indi-vidual sehingga memiliki karakteristik khusus untuk kapal tertentu akan memiliki nilai effisi-ensi optimum

 

Gambar 32 fixed pitch propeller

Sumber :  Makalah : Pemakaian Baling-baling bebas, Eko Julianto, 2009

2) Propeller dengan pitch yang dapat diubah (con-trollable pitch propellers)

Propeller dengan pitch yang dapat diubah-ubah, (controllable pitch propeller, CPP) merupakan baling-baling kapal dengan langkah daun pro-pellernya dapat diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan misal untuk rpm rendah biasa digu-nakan pitch yang besar dan rpm tinggi digunakan pitch yang pendek, atau dapat digunakan untuk mendorong kedepan dan menarik kapal mundur ke belakang, sehingga hal ini dapat menciptakan pemakaian bahan bakar seefektif mungkin.

Gambar 33  Propeller dengan pitch dapat diubah

Sumber :  Makalah : Pemakaian Baling-baling bebas, Eko Julianto, 2009

b.      Azzimuth thrusters

Azimuth thruster digunkan untuk mempermudah kapal dalam manuver, namun pemakan alat penggerak dengan posisi berada di bagian atas sehingga memberi tempat yang lebih lapan untuk menempatkan penggerak utamanya, baik berupa motor diesel atau motor listrik.

 

Gambar. 34 Azzimuth thrusters

Sumber :  Makalah : Pemakaian Baling-baling bebas, Eko Julianto, 2009

c.       Electrical pods

 Penggunaan propulsi motor listrik mulai dari 5 sampai dengan 25 Mwatt, mengantikan penggu-naan propeller dengan poros dan rudder kon-vensional. Teknologi Pod, memungkinkan untuk menenpatkan propeller pada daerah aliran air yang optimal (hydro-dynamically optimised). Pod propeller diadopsi dari Azimuth Propeller, dengan menempatkan electro motor di dalam pod diluar dari badan kapal.

 

Gambar. 35  Electrical pods

Sumber :  Makalah : Pemakaian Baling-baling bebas, Eko Julianto, 2009

d.      Tunnel thrusters

Propeller yang ditempatkan didalam terowongan ini biasa digunakan untuk tujuan manuver (Strens/Bow Thruster), sehingga mempermudah kapal untuk manuver terutama di pelabuhan.

Gambar. 36  Tunnel Thrusters

Sumber :  Makalah : Pemakaian Baling-baling bebas, Eko Julianto, 2009

e.       Waterjets

Propulsi kapal menggunakan pompa yang me-ngisap air pada bagian depan dan mendorongnya kebagian belakang sehingga kapal dapat ber-gerak kedepan dengan prinsip momentum. Peng-gerak ini lebih effisein digunkan untuk kapal dengan kecepatan diatas 25 knots dengan power engine 50 KWatt sampai 36 MWAtt.

Gambar 37 Water jets

Sumber :  Makalah : Pemakaian Baling-baling bebas, Eko Julianto, 2009

J. KERUGIAN PADA POMPA

Adapun kerugian-kerugian pada pompa diantaranya :

1. Kerugian Tinggi-tekan

Kerugian tinggi-tekan pada suatu laluan dapat saja disebabkan oleh gesekan maupun turbulensi  yang terjadi bila fluida melewati suatu rintangan, perubahan luas penampang yang tiba-tiba dan lain-lain.

2. Kerugian Akibat Gesekan pada Laluan

Banyak rumus-rumus telah diusulkan dan dipakai untuk menentukan kerugian tinggi-tekan yang disebabkan oleh gesekan fluida yang mengalir melalui satu laluan. Salah satu dari yang paling umum diterima adalah persamaan Darcy:

ΔH = f                                                 (1)

          dimana  V adalah kecepatan rata-rata fluida feet per detik

          L  adalah panjang laluan

          d  adalah diameter pipa

 f  adalah suatu koefisian empiris yang tergantung pada angka Reynolds  ΔH         adalah kerugian tinggi-tekan dalam feet fluida yang mengalir.

Perbandingan L/d adalah suatu bilangan yang tidak mempunyai satuan, sehingga setiap satuan yang konsisten dapat dipakai untuk L dan d.

Harga f untuk angka Reynolds tertentu dapat diambil dari gambar 2.3. Diagram ini dan persamaan Darcy dapat digunakan untuk sembarang fluida (cairan atau gas) karena harga f tergantung pada angka Reynolds saja. N, yang selanjutnya dapat dicari untuk sembarang fluida, ukuran laluan, atau kecepatan.

Bila laluan tidak berbentuk bulat atau laluan itu mempunyai bentuk cincin (annular) (yakni, bila aliran terjadi antara dua pipa yang mana satu pipa di dalam pipa yang lain) rdius hidraulik R dapat dipakai untuk menggantikan d dalam menghitung angka Reynolds dan dalam persamaan Darcy.

Radius hidraulik = R =            (2)

Karena untuk pipa bulat

R =                  atau     d = 4 R                                 (3)

angka Reynold akan menjadi

N                                                                                       (4)

dan persamaan Darcy menjadi

ΔH = f                                                                                      (5)

Hasil-hasil yang diperoleh dengan memakai radius hidraulik adalah merupakan pendekatan saja karena distribusi kecepatan sepanjang laluan adalah berbeda dengan distribusi kecepatan pipa bulat. Akan tetapi, suatu penaksiran yang bagus dari rugi-rugi ini dapat diperoleh dengan menggunakan rumus-rumus tersebut.

Bila luasan laluan berubah menurut panjangnya atau bila laluan itu terbuat dari serangkaian laluan, masing-masing dapat diperhitungkan secara terpisah dan penurunan tekanan untuk masing-masing bagian ditambahkan untuk mendapatkan penurunan total. Bila beberapa laluan disusun secara pararel, penurunan tekanan pada masing-masing laluan harus sama. Untuk mendapatkan resultante penurunan tekanan seluruh system, volume aliran yang dilalukan oleh masing-masingnya harus diatur sedemikian sehingga penurunan tekanan oleh masing-masing laluan menjadi sama.

3. Rugi-rugi Mekanis.

Sebutan rugi-rugi mekanis meliputi rugi-rugi gesekan pada bantalan-bantalan dan pada kotak paking (packing box).Sulit untuk menentukan rugi-rugi ini secara tepat, tetapi biasanya rugi-rugi ini diambil sebesar 2 sampai 4 persen daya kuda rem, angka-angka yang lebih besar dipakai untuk unit-unit yang lebih kecil. Rugi-rugi ini hampir sangat konstan untuk putaran yang tertentu.

K. PERAWATAN POMPA

Sebuah pompa yang terus-menerus digunakan untuk suatu keperluan membutuhkan perawatan, sebab dengan perawatan ini diharapkan kita bisa  mempertahankan kualitas dari suatu komponen pompa agar dicapai efisiensi maksimum dari pompa tersebut. Untuk keperluan ini kita bisa menempuh beberapa cara antara lain :

1)      Inspeksi, yaitu melakukan pemeriksaan terhadap bagian-bagian pompa mengenai kerusakan dan kemungkinan yang akan terjadi pada sudu-sudu poros, motor penggerak, dan lain-lain.

2)      Prevenrif, yaitu melakukan perawatan pada komponen-komponen pompa sesuai dengan prosedur-prosedur dan petunjuk perawatan untuk menghindari kerusakan, seperti pelumasan, dan lain-lain.

3)      Korektif.

Hal ini bisa dilakukan dengan cara :

a.    Perbaikan, ini dilakukan untuk komponen pompa yang mengalami kerusakan dan memungkinkan untuk diperbaiki, serta harganya cukup mahal untuk diganti.

b.    Penggantian, ini dilakukan untuk komponen-komponen pompa yang rusak dan biayanya relatife murah.

c.    Perawatan Darurat, yaitu perawatan yang dilakukan pada pompa secara darurat jika terjadi kerusakan, dan melanjutkan operasinya seperti membersihkan sudu-sudu, dan lai-lain.

L. CARA MEMANCING POMPA

Sebelum pompa beroperasi,maka impeller haruslah dibenamkan dan pipa isap harus diisi dengan fluida yang akan dipompakan. Pompa jangan sekali-kali dioperasikan tanpa berisi fluida (dalam keadaan kering) karena cincin penahan aus cairan yang lewat melalui paking ini. Bila udara dibiarkan bocor (memasuki) sisi hisap atau kedalam pompa,pompa itu bisa-bisa berisi udaran dan kehilangan daya pemancingannya,dengan kata lain pemompaan akan berhenti. Oleh sebab itu adalah perlu untuk menghentikan operasi pompa ini dan kemudian dioperasikan kembali sesudah dilakukan pemancingan.

Bila impeller dibenamkan dibawah tinggi pompa air,pekerjaan satu-satunya adalah membuka keran pembuang udara yang ada pada rumah keong yang maksudnya adalah untuk mengeluarkan udara yang terkurung didalam pompa tersebut. Pada kebanyakan instalasi pompa ini tidaklah sampai terbenam (berada) dibawah tinggi muka air,oleh sebab itu haruslah diusahakan untuk mendapatkan pemancingan yang cukup

 Ada tiga sistim pemancingan pompa yaitu:

1)      dengan memasukkan air kedalam pompa hisap hingga impeller terisi air

2)      dengan mengeluarkan udara dari dalam pipa hisap dan dari dalam pompa sehingga air dipaksa naik kedalam pompa oleh tekanan udara luar pada permukaan cairan yang akan dipompakan

3)      dengan mendesain pompa itu sendiri bersifat dapat memancing diri sendiri dengan kata lain maka impeller dan pipa hisap terisi cairan memberikan alat-alat yang dapat mengeluarkan udara yang disertakan dalam pendesainan.

Air dapat dimasukkan kedalam pompa dan pipa hisap dari reservoir,suplai air yang tersedia atau sumber-sumber air lainnya. Keran pembuang udara yang ada pada rumah keong haruslah dalam keadaan terbuka sewaktu air dimasukkan agar pompa terisi penuh oleh air. Bila pipa buang masih tetap terisi oleh air sesudah pompa dihentikan,pipa langkah (by pass) yang melangkahkan katup gerbang dapat dipakai untuk tujuan pemancingan ini. Untuk dapat mempertahankan air untuk mengisi pipa hisap dan pompa sebuah katup searah atau katup kaki dapat dipasang pada bagian bawah pipa hisap ini. Katup-katup kaki ini dibuat ukurannya besar untuk membuat kecepatan aliran melalui katup ini rendah (kira-kira 2 ft/fetik) dan memasang saringan atau tapisan didepannya agar dapat menyaring kotoran-kotoran yang cenderung untuk menyumbat katup-katup ini,katup- katup kaki ini biasanya dlapisi dengan kulit atau karet,untuk katup yang berukuran kecil (3/4 inci – 6 inci) katup ini biasanya mempunyai cutting (flap) tunggal,untuk yang berukuran sedang (diameternya 7 inci – 16 inci) mempunyai cuping ganda. Untuk yang berukuran besar adalah cuping jenis cakra dengan masing-masing pegas dibelakang.

M. CARA PEMASANGAN POMPA

Dalam merencanakan pemasangan pompa, orang perlumemperhatikan segi- segi yang menyangkut :

Pemasangan Paralel

Gambar 38 Pemasangan Pompa secara parallel

Sumber : Dasar-Dasar Pompa dan Perencanaan (Prof. Ir.John.B.Manga)

Pemasangan Paralel

           

Gambar. 39 Pemasangan Pompa Secara Seri

Sumber : Dasar-Dasar Pompa dan Perencanaan (Prof.Ir.John.B.Manga)

1)      Penempatan Pompa

Penempatan pompa mendatar harus memperhatikan tiga hal yaitu letak pompa terhadap permukaan zat cair yang di isap, faktor lingkungan, dan penempatan instrumentasi.

a.       Letak pompa terhadap permukaan zat cair

Pompa mendatar harus diletakkan sedekat mungkin dengan tadah isap. Posisinya harus sedemikian rupa hingga tidak memerlukan terlalu banyak belokan pada pipa isap.

                       

Gambar 40  (a) Pemasangan Pompa dengan kapas (b) Pemasangan dengan dorongan

Sumber : Soft Dokumen Laboratorium Mesin-Mesin Fluida 2011

b.      Faktor lingkungan

Pompa pada umumnya dipakai didalam gedung. Karena itu, pompa harus ditempatkan di dalam kamar pompa dan terlindung terhadap terik matahari

Gambar 41 langkah-langkah pengamanan dalam pemasangan pompa kecil mendatar

Sumber : Soft Dokumen Laboratorium Mesin-Mesin Fluida 2011

c.       Penempatan Instrumentasi

Alat alat ukur dan instrumentasi lainnya harus dipasang sedimikian rupa hingga mudah dilihat dan dibaca oleh operator pompa.

                       

Gambar. 41 (a) Balok dan Letal Pompa (b) Landasan dan Pondasi

Sumber : Soft Dokumen Laboratorium Mesin-Mesin Fluida 2011

2)      Pondasi

Dalam merencankan pondasi pompa perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

a)      Kekuatan

      Harus sepenuhnya menyerap getaran pompa dan penggeraknya.

b)      Landasan

      Jika pompa langsung dengan penggerak mula atau digerakkan melalui roda gerinda, maka semuanya harus dipasang pada satu landasan.

c)      Kedataran landasan

      Agar landasan dapat duduk mendatar dengan baik pada pondasi, perlu disediakan selah terbesar 10 – 30 mm.

3)      Urutan Pemasangan

Pemasangan pompa harus dilakukan dalam urutan yang baik sebagi berikut :

a)  Peletakan mesin

Pompa dan motor penggerak harus diletakkan pada pondasi sehingga sumbu poros kedua mesin tersebut dapat menjadi segaris dan mendatar sempurna. Ganjal diatur tingginya sehingga sumbu poros-poros mesin menjadi datar dan segaris. Setelah itu aduk dicor ke dalam lubang pondasi. Pelurusan terakhir harus dilakukan setelah aduk benar-benar mengeras.

Gambar. 42  Pemasangan Baji

Sumber : Soft Dokumen Laboratorium Mesin Fluida-Fluida 2011

b)        Pelurusan (centering)

Gambar. 43  (a) Pemeriksaan Kelurusan Sumbu (b) Ketelitian Kelurusan

Sumber : Soft Dokumen Laboratorium Mesin-Mesin Fluida 2011

Pompa dan penggeraknya pada umumnya sudah diluruskan diatas satu landasan. Meskipun demikian, perangkat ini tidak boleh langsung dijalankan setelah dipasang ditempat, karena landasan yang dipakai umumnya tidak mempunyai kekakuan yang tinggi.

4)      Pemasangan Pompa Tegak

 Cara memasang pompa tegak:

a)   Letak pompa terhadap permukaan zat cair

b)   Baji penggajal

     Poros pompa tegak lurus disetel kelurusannya dan landasan harus dipasang mendatar.

c)   Kabel kedap air

    Untuk memberikan daya motor benam diperlukan kabel kedap air (water proot). Kabel ini dapat mengalirkan listrik dalam keadaan terbenam tanpa menimbulkan masalah.

                                           

Gambar.44.langkah-langkah pemasangan pompa dengan motor berendam

Sumber : Soft Dokumen Laboratorium Mesin-Mesin Fluida

5)      Permasalahan dan Solusi

Masalah yang muncul pada pemasangan pompa adalah sebagai berikut :
  a. Terjadi deformasi elastic

b. Landasan tidak dapat duduk dengan baik pada pondasi.

Adapun solusi yang dilakukan sebagai penanggulangan permasalahan adalah sebagai berikut :

a. Perangkat pompa, perangkat dan landasan sebaiknya tidak langsung digunakan.

b.  Sandaran perlu diberikan celah antara bidang atas pondasi dan bidang dasar landasan agar landasan dapat duduk dengan baik pada pondasi

N. PERUBAHAN ENERGI PADA POMPA

Pada saat poma dijalankan tejadi beberapa peubahan energi yang diuraikan sebagai berikut.

1.    Energi listrik menjadi energi gerak

Energi yang paling pertama terjadi pada pompa adalah energi listrik.Dari sumber arus listrik ini, dihubungkan dengan motor agar motor dapat berjalan dimana tegangan yang masuk pada motor juga bervariasi. Misalnya 110-220 volt tergantung  jenis pompa yang digunakan.

2.    Energi mekanik motor menjadi energi mekanik pompa. Setelah motor dihidupkan akibat adanya energi listrik tadi makanya terjadi energi mekanik dimana motor dihubungkan dengan impeller maka fluida (cair) yang terisap masuk kemudian dikeluarkn dengan tekanan.

3.    Energi mekanik menjadi energi  kinetis.

Setelah sudu-sudu impeller berputar maka fluida akan terisap masuk maka  selanjutnya akan mengalir secara radial (oleh gaya sentrifugal) keluar kipas dengan kecepatan tertentu.

4.    Energi kinetik menjadi energi tekanan.

Karena pada saat fluida keluar dari kipas sebagian besar energi yang dimiliki fluida adalah energi kinetis,sehingga perlu diadakan perubahan energi kecepatan menjadi energi tekanan.proses ini terjadi pada rumah keong dimana dengan bentuk penampang yang bembesar kearah outlet-nya sehingga tekanan pada fluida dapat dinaikkan.

O. KAVITASI

Sebagai pendekatan pompa, orang umumnya mengandaikan bahwa bila tekanan mutlak dalam suatu titik dalam zat cair mencapai tekanan uap untuk temperatur bersangkutan, rongga rongga dan gelembung – gelembung akan terbentuk, rongga – rongga ini akan mengandung uap fluida gas bebas. Gejala pembentukan rongga dan pecahnya rongga itu disebut dengan kavitasi, kavitasi yang sudah membahayakan akan mengurangi unjuk kerja pompa atau menambah rugi – rugi mekanik dan menjadi berisik, meningkatkan getaran dan mengkorosikan logam dari impeller. Akan ada sebagian titik dalam zat cair didalam pompa dimana tekanan minimum umumnya didaerah sparasi aliran dan begitu tekanan sekeliling berkurang, tekanan uap akan tercapai dan kavitasi dimulai dititik tersebut. Sehubungan dengan kondisi ini akan terjadi mutlak yang tetap dibagian muka masukan pompa untuk debit tertentu melalui pompa itu :

1. Faktor Penyebab Kavitasi

a)      Tekanan hisap ( Hs ) terlalu tinggi

b)      Penampang pipa ( poros impeller ) terlalu kecil

c)      Adanya getaran dan lekukan pada pipa hisap

d)     Kecepatan putaran impeller lebih besar dari kecepatan aliran fluida

e)      Temperatur fluida yang terlalu tinggi

 

Gambar. 45 Timbulnya Kavitasi

Sumber : www.bing.com

2. Pengaruh kavitasi

a)    Terjadinya erosi dan korosi pada bagian dimana kavitasi terjadi sehingga elemen – elemen pompa menjadi rusak

b)   Perubahan energi kecepatan menjadi energi tekan oleh sudu – sudu menjadi kurang sempurna dan akibatnya effisiensi akan turun

c)    Terjadi gesekan pada sudu – sudu impeller

    3. Cara Mencegah Kavitasi

Kavitasi juga menyebabkan suara yang berisik, getaran, korosi yang disebabkan karena adanya reaksi kimia gas-gas dan logam, dan juga dapat menyebabkan performansi pompa akan menurun secara tiba-tiba sehingga pompa tidak dapat bekerja dengan baik. Cara-cara yang bisa digunakan untuk menghindari terjadinya kavitasi antara lain :

a)        Tekanan sisi isap tidak boleh terlalu rendah Pompa tidak boleh diletakkan jauh di atas permukaan cairan yang dipompa sebab menyebabkan head statisnya besar.

b)        Kecepatan aliran pada pipa isap tidak boleh terlalu besar. Bagian yang mempunyai kecepatan tinggi maka tekanannya akan rendah. Oleh karena itu besarnya kecepatan aliran harus dibatasi, caranya dengan membatasi diameter pipa isap tidak boleh terlalu kecil.

c)      Menghindari instalasi berupa belokan-belokan tajam Pada belokan yang tajam kecepatan aliran fluida akan meningkat sedangkan tekanan fluida akan turun sehingga menjadi rawan terhadap kavitasi.

d)     Pipa isap dibuat sependek mungkin, atau dipilih pipa isap satu nomer lebih tinggi untuk mengurangi kerugian gesek.

e)      Tidak menghambat aliran cairan pada sisi isap.

f)        Head total pompa harus sesuai dengan yang diperlukan pada kondisi operasi sesungguhnya.

P. SURGING DAN CARA PENCEGAHANNYA

Surging adalah gejalah berubah-ubahnya kapasitas sehingga merupakan suatu pulsasi (berdenyut-denyut) dan mengakibatkan pompa mengalami keadaan yang tidak stabil.   Jika kebutuhan system bertambah, sedang putaran pompa konstan maka akan memberikan kapasitas yang lebih besar sedang tekanan Head menurun. Dengan demikian maka keadaan kerja pompa dari D bergeser ke kanan, kearah B.

 

Gambar. 46 Surging

Sumber: Dasar Pompa dan Perencanaan Pandang 1990., by John B. Manga UNHAS Ujung Pandang

Beberapa pompa sentrifugal mempunyai kelengkungan head (H) yang menanjak dan beberapa lagi yang mempunyai kelengkungan yang menurun . Jika kapasitas (Q) mengecil mendekati nol , dalam suatu keadaan tertentu sebuah pompa sentrifugal dapat mengalami keadaan yang stabil dimana kapasitas berubahj-ubah sehingga merupakan suatu siklus pulsasi (berdenyut-denyut) gejala ini di sebut surging .

Misalnya pompa sedang mengisi sebuah tangki atau sedang mengalirkan cairan dalam suatu sistem . Jika kebutuhan system bertmbah sedang putaran pompa konstan maka pompa akan memberika kapasitas yang lebih besar , sedangkan tekanan menjadi menurun dengan demikian maka keadaan kerja pompa akan bergeser . Kalau boleh disederhanakan, fenomena ini mirip dengan fenomena kavitasi ,dimana kapasitas flow di inlet lebih rendah daripada yang disyaratkan (biasanya pada performance curve compressor disertakan surginlimitline). Surge adalah fenomena dari suatu system yg terjadi karena adanya pemisahan aliran (flow separation) disebabkan oleh kecepatan gas yang rendah (low gas velocity) dimanapun didalam suatu bagian pompa (inlet guide vane , impeller atau diffuser).Karena suatu sistem proses menhendaki head yang lebih maka flow akan berkurang yang menyebabkan terjadi flow separation.Pada surge flow ini kecepatan aliran fluida pada impeller akan turun sedemikian rendah sehinggan menghasilkan penurunan head pada impeller tersebut.

Cara mengatasi surging adalah :

1.    Pipa isap dibuat sependek mungkin serta mengurangi belokan-belokan agar  kerugian gesek dari fluida bisa dikurangi.

2.    Pipa isap dibenamkan agak dalam agar tidak ada udara yang masuk terisap dalam pompa.

3.   Dengan memasang katup pengatur aliran air.

Q. EFEK WATER HAMMER DAN CARA PENCEGAHANNYA

Bila kecepatan aliran massa air di dalam saluran pipa dikurangi atau dihentikan sama sekali, maka akan menimbulkan kenaikan tekanan di dalam pipa tersebut. Tekanan ini terjadi karena adanya kejutan aliran akibat perubahan energi kinetis massa air yang mengalir menjadi energi regangan. Fenomena ini dikenal dengan nama pukulan air (water hammer). Energi regangan yang terjadi disamping diserap oleh massa air, juga diserap oleh dinding pipa untuk proses kompresi baik secara longitudinal maupun secara tangensial. Proses kompresi ini menjalar disepanjang pipa sebagai gelombang tekanan dan bergerak dengan kecepatan gelombang suara melalui medium air di dalam saluran pipa.

Kenaikan tekanan yang menimbulkan kompresi pada dinding saluran pipa dapat menyebabkan saluran pipa pecah. Karena itu perlu dibangun suatu konstruksi instalasi pipa yang dapat mengurangi kenaikan tekanan, sehingga efek water hammer yang mungkin timbul dapat dikurangi.

Di dalam membahas proses terjadinya water hammer berarti harus membahas mengenai perjalanan gelombang tekanan melalui medium air di dalam saluran pipa. Pada gambar akan dijelaskan proses penjalaran gelombang tekanan tersebut untuk kasus penutupan katup secara tiba-tiba.

Gambar. 47  Efek Water Hammer

Sumber : www.bing.com

Keterangan

1.                        Gambar (a)

Air di dalam reservoir mengalir ke dalam pipa masih dalam keadaan sempurna dimana kecepatan aliran konstan karena tidak ada perlakuan

2.                        Gambar (b)

Terjadi penutupan secara tiba-tiba sehingga kecepatan aliran sama dengan nol di daerah dekat katup. Tekanan juga akan bertambah serta gelombang akan dapat menuju reservoir

3.                        Gambar (c)

Tekanan balik yang terjadi akan terus bertambah memenuhi seluruh pipa sehingga gelombang awal yang terjadi pada pipa bertambah sampai memenuhi pipa dan kecepatan dalam pipa menjadi sama dengan nol

4.                        Gambar (d)

Gelombang yang memenuhi pipa akan bertambah dan kecepatan aliran gelombang tertentu menuju kearah sumbu penutupan dan berakhir pada waktu t = 21/c dan gerakan gelombang balik mengakibatkan adanya aliran yang ditekan menuju reservoir dengan kecepatan.

5.                        Gambar (e)

Gelombang tersebut akan terus kearah sumbu penutupan sampai batas waktu tertentu sehingga menekan air untuk kembali ke reservoir dengan kecepatan Vo menuju keadaan stabil

6.    Gambar (f)

Gelombang yang telah sampai ke sumber penutupan akan mengalami osilasi kebawah, dimana V = Vo , V = O. Terjadi kembali kearah sekitar sumber penutupan. Hal ini akan berlangsung sampai tekanan air akan mencapai keadaan stabil.

Untuk  kasus sederhana pada peristiwa water hammer, dapat dilihat pada gambar diatas yaitu ketika katup ditutup secara tiba-tiba. Pada waktu Dt katup ditutup, gelombang tekanan meningkat hingga pada titik x = c Dt dimana c adalah gelombang kecepatan. Gelombang merambat dengan kecepatan V₀­ dan air bergerak perlahan. Tekanan pada daerah 0-X akan meningkat secara signifikan dan diameter pipa akan meningkat tegangannya. Tekanan fluida akan meningkat karena dikompresi. Energi tegangan dalam pipa tidak terjadi terus menerus dan akan menimbulkan gaya bolak balik aliran dalam reservoir akibat penutupan katup secara tiba-tiba dalam arah tekanan radiasi. Gelombang akan kembali ke katup dengan kecepatan c gambar d dan e = 21/c(T) gbr e. Selanjutnya gelombang tekanan akan mengalami penurunan dan mengikuti reservoir dan seluruh rangkaian akan diulang kembali. Dalam kenyataannya gesekan meredam osilasi.

Kerusakan dan pencegahan efek water hammer :

1.    Kerusakan karena benturan air

a.    pompa dan katup dapat pecah karena lonjakan tekanan pada waktu terjadi bentturan air

b.    pipa dapat kempis karena tekanan negatif (tekanan vakum) yang terjadi didalam pipa belakang pompa atau katup

c.    jika putaran balik dari pompa tidak dapat dicegah dapat timbul kerusakan akibat putaran air

2.    Pencegahan benturan air

a. untuk menghindari tekanan negatif dan pemisah kolom zat cair,dapat digunakan tiga cara yaitu pada gaya ,laluan fluida danntangki peredam

b. pencegahan lonjakan tekanan

1.      penutupan lambat

2.      pelepasan tekanan.

Disini digunakan katup pelepas kenaikan tekanan didalam pipa penutupan cepat. Biasanya katup cegah mengalami kelambatan dalam penutupan pada waktu terjadi aliran balik. Untuk itu ada katup yang mempunyai pemberat atau pegas.Dengan demikian katup akan tutup secara paksa sesaat sebelum terjadi aliran balik.

R. KAPASITAS DAN KURVA KAPASITAS/POMPA

Kurva performansi bermanfaat untuk menggambarkan beberapa parameter unjuk kerja dari pompa yang antara lain:

1.    Besarnya head terhadap flow rate

2.    Besarnya efisiensi terhadap flow rate

3.    Besarnya daya yang dibutuhkan terhadap flow rate

4.    Besarnya NPSHr terhadap flow rate

5.    Besarnya minimum stable continuous flow

 

Gambar. 48 Performance Curve (Kurva perfomansi yang menunjukkan pengaluran data-data head, flow rate, efisiensi, dan kebutuhan daya)

Sumber : http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa-sentrifugal-bagian-1/

S. JENIS PEMAKAIAN POMPA DI INDUSTRI

1)      Pemasangan Pompa Pada Rumah Sakit

Industri rumah sakit khususnya di Indonesia yang semakin meningkat, sejalan dengan perkembangan teknologi sehingga hampir semua rumah sakit telah menggunakan pompa sebagai sarana pendukung untuk penyediaan sumber air.

Gambar 49. Pusat kendali pompa pada rumah sakit

Sumber : http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa/

Pembangunan sebuah hospital menempati rangking teratas dalam hal komplesitasnya bila dibandingkan dengan public building yang lain (hotel, perkantoran, kampus dll), untuk itu diperlukan pemahaman yang sama pada tim yang terlibat dalam proses pembangunan sebuah hospital, Instalasi pipa air bersih, hydrant, air kotor, dan air panas harus dibuatkan shaft tersendiri, terpisah dengan shaft listrik dan jalur pipa condenser ac dan medical gas) dilengkapi kategori perbedaan warna dan diskripsi pada masing-masing pipanya.

Pada rumah sakit  membutuhkan debit aliran yang besar sesuai dengan kebutuhan, dan terkadang debit yang dibutuhkan berubah-ubah, misalnya kebutuhan pada pagi hari sangat besar dibandingkan dengan kebutuhan pada malam hari, maka dibutuhkan instalasi pemasangan pipa dan pompa secara paralel. Hal ini diaggap lebih menguntungkan karena pada saat kebutuhan air yang kurang, maka penggunaan pompa dapat dikurangi, misalnya cukup menggunakan tiga buah atau dua buah pompa saja.

Gambar. 50  Pemasangan pompa susunan seri

Sumber : http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa/

2)      Pemasangan Pompa Pada Hotel

Gedung bertingkat dapat dipakai sebagai sarana tempat tinggal, hotel, pusat-pusat perbelanjaan dan lain-lain. Gedung-gedung ini tentu memerlukan berbagai sarana pendukung diantaranya adalah sarana penyediaan sumber air yang dapat dilayani oleh pompa.

 

Gambar. 51  Pembangunan Hotel dan Instalasi pemipaan air hotel Arya Duta

Sumber : http://majarimagazine.com/2008/05/dasar-dasar-pompa/

Dalam hal ini akan dirancang sebuah pompa yang akan digunakan untuk melayani gedung bertingkat. Sumber air yang digunakan pada hotel Aryaduta Medan ini adalah air dari perusahaan air minum PDAM dan air bawah tanah ( dari pompa sumur dalam ). Air ini terlebih dahulu ditampung pada reservoir bawah dan kemudian dikirim ke reservoir atas. Pompa adalah mesin yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi tekanan. Menurut beberapa literatur terdapat beberapa jenis pompa, namun yang biasa digunakan pada hotel ialah jenis pompa sentrifugal. Pompa yang dirancang ini akan dimodelkan dan disimulasikan dengan menggunakan CFD FLUENT v 6.1.22 yang kemudian akan dibandingkan dengan performansi yang dihasilkan secara perhitungan manual. Dalam hal ini CFD FLUENT sangat mempermudah untuk menyesuaikan sesuai dengan kondisi nyata. Lalu kesimpulannya Berdasarkan dari hasil karakteristik pompa yang telah dibuat dengan bentuk impeler dan putaran pompa yang sama, dapat disimpulkan bahwa besar Kapasitas ( Q ) berbanding terbalik dengan besar Tinggi tekan ( H ). Semakin besar kapasitas maka semakin kecil tinggi tekannya, atau sebaliknya semakin kecil kapasitas maka semakin besar tinggi tekannya dan kemampuan head yang mampu dilayani pompa berdasarkan simulasi lebih besar dari hasil perhitungan.

Cara pemasangan pompa :

1.      Marking lokasi (penentuan jarak konsumen)

2.      Pemasangan instalasi pemipaan, dengan memperhatikan jarak ketinggian lokasi.

3.      Pemasangan Pompa dengan jenis sentrifugal pump atau pompa hidram (dengan susunan seri / tunggal sesuai dengan data konsumen)

4.      Pemasangan dengan penggerak mula, biasanya menggunakan turbin air/motor listrik

5.      Running test pompa.

T. POMPA AQUARIUM

Pompa air aquarium memiliki kinerja daya hisap dan semprot air yang berbeda-beda. Hal ini sesuai dengan daya yang mampu dihasilkan oleh masing-masing motor pemutar pada pompa aquarium tersebut. Pada pembahasan kali ini, akan dibahas salah satu jenis pompa air akuarium yaitu pompa air jenis SP-900 yang dibuat oleh PT.Resun, China.

Pompa air SP-900 memiliki spesifikasi sebagai berikut :

a)    Tegangan catu daya 220 Volt / AC, dengan frekuensi AC 50Hz (hal ini sesuai dengan catu daya yang disediakan oleh Perusahaan Listrik Negara).

b)   Daya yang dikonsumsi sebesar 5 Watt.

c)    Volume air yang dapat dihasilkan sebanyak 300 Liter / jam.

Pompa air aquarium SP-900 ini dapat menghisap air jika pompa tersebut berada didalam air, sebab bagian untuk menghisap airnya disimpan / berada pada samping pompa yang telah dilengkapi dengan filter. Oleh karena itu, tidak dapat menyimpan pompa ini diatas permukaan air. Pompa udara kecil digunakan di akuarium untuk memompa udara melalui tabung tipis untuk penyaring, ke perangkat mengaerasi, atau ke sebuah powered ornamen udara. Ketika akuarium Anda memiliki BIO-Wheel, sepenuhnya akan menganginkan air, dan perangkat mengaerasi seperti batu-gelembung udara dan tongkat yang berlebihan dan tidak diperlukan untuk menganginkan air.

Gambar. 52 Pompa Aquarium

Sumber : http://harisistanto.files.wordpress.com/2010/07/ram-pump.jpg

Jadi gunakan hanya untuk pompa udara adalah untuk meningkatkan penampilan akuarium dengan menyimpan udara, gelembung-tongkat, atau ornamen bertenaga udara seperti penyelam atau peti harta karun yang membuka dan menutup. Kami menganggap pompa udara menjadi hiasan dan tidak peralatan akuarium penting.

Garis udara tabung yaitu sekitar 1 / 4 "diameter menghubungkan pompa udara ke perangkat, seperti yang dijelaskan dalam paragraf sebelumnya, yang menggunakan udara.

U. POMPA LUMPUR, MINYAK DAN HIDRAM

1.      Pompa Lumpur

Pompa lumpur adalah suatu alat untuk memompakan cairan dengan mengubahtenaga mekanis menjadi tenaga hidrolis. Pompa Lumpur berfungsi untuk mensirkulasikan lumpur pemboran dari tangki lumpur sampai dasar lubang, melalui discharge line, stand pipe, Rotary Hose, rangkaian bor, bit, dan selanjutnya keluar dari dasar lubang ke permukaan melalui annulus lubang bor sampai masuk ke dalam tangki lumpur kembali.

 

Gambar. 53 Pompa Lumpur

Sumber : http://www.andrysehang.com/2010/11/peralatan-sirkulasi-circulating-equipment-dalam-teknik-pemboran/#more-38

2.      Pompa Minyak (Fuel Pump)

a)      Cara Kerja Fuel Pump

Pompa bahan bakar digunakan untuk memasok bahan bakar ke sistem injeksi bahan bakar atau karburator, tergantung tahun kendaraan. kendaraan yang lebih tua menggunakan pompa bahan bakar mekanis untuk memberikan bahan bakar bertekanan rendah ke karburator, sedangkan kendaraan dengan sistem injeksi memerlukan pompa listrik yang digunakan untuk menghasilkan bahan bakar bertekanan tinggi yang diperlukan untuk membuat sistem bekerja dengan efisien. sistem bahan bakar injeksi lebih efisien dibandingkan dengan sistem bahan bakar karburator dan dapat beroperasi dengan baik dalam kondisi ekstrim, selain itu juga lebih dapat diandalkan saat start up.

b)      Tipe – Tipe Pompa Minyak ( Fuel Pump )

1)      Typical Electric Fuel Pump

Sederhananya, tujuan dari sebuah pompa bahan bakar adalah untuk menarik bahan bakar dari tangki bahan bakar kemudian mengirimkannya ke sebuah injektor bahan bakar atau karburator. Mesin kendaraan beroperasi dengan cara pompa mekanis atau melalui sistem injeksi.

Gambar. 54 Typical Electric Fuel Pump

Sumber : http://otomotif-pekanbaru.blogspot.com/

2)      Typical Fuel Injection System

 

Gambar. 55  Typical Fuel Injection System

Sumber : http://otomotif-pekanbaru.blogspot.com/

3.      Pompa Hidram

   Pompa Hydraulic ram (Hydram) adalah pompa air dijalankan dengan tenaga air itu sendiri. Bekerja seperti transformator hidrolik dimana air yang masuk kedalam pompa, yang mempunyai “hydraulic head” (tekanan) dan debit tertentu, menghasilkan air dengan hydraulic head yang lebih tinggi namun dengan debit yang lebih kecil. Pompa ini memanfaatkan “Water hammer effect” untuk menghasilkan tekanan yang memungkinkan sebagian dari air yang masuk memberi tenaga kepada pompa, diangkat ke titik lebih tinggi dibandingkan head awal air tersebut.

Gambar 56. Pompa Hidram

Sumber : http://harisistanto.files.wordpress.com/2010/07/ram-pump.jpg

Pompa Hydram ini sangai sesuai untuk digunakan di daerah terpencil, dimana terdapat sumber air yang mempunyai head rendah, serta diperlukan memompa air kelokasi pemukiman yang mempunyai elevasi  lebih tinggi dari sumber air tersebut.Pada kondisi seperti inilah pompa hydram menjadi sangat bermanfaat sekali, karena pompa ini tidak membutuhkan sumber daya lain selain energi kinetik dari air yang mengalir itu sendiri.

Cara kerja pompa  ini  adalah  sebagai berikut: Air mengalir dari sumber air (3) melalui saringan (4) dan drive pipe (2) ke dalam rumah pompa (5). Sebagian air terbuang keluar melalui waste valve (1) sampai air memenuhi rumah pompa (5) . Ketika  rumah pompa  sudah penuh dengan air dan air mampu mendorong waste valve hingga menutup, maka air masuk kedalam air chamber (7) melalui delivery valve (6). Ketika ketinggian air didalam air chamber lebih tinggi dari kedudukan  check valve (9), maka udara yang berada didalam air chamber tertekan sehingga menimbulkan “Water hammer efect” dan menekan air kebawah sehingga delivery valve tertutup dan air terdorong keluar melalui check valve (9) dan delivery pipe (8). Sementara itu didalam rumah pompa (5) waste valve (1) membuka kembali akibat berat dari valve itu sendiri, sehingga sebagian air didalam rumah pompa (5) terbuang keluar melalui waste valve (1) dan air mengalir kembali dari sumber air (3) kedalam rumah pompa (5) sampai akhirnya mampu mendorong kembali waste valve (1) sehingga tertutup lagi dan air masuk kedalam air chamber (7). Demikian siklus tersebut terjadi berulang-ulang sehingga terjadi proses pemompaan dari sumber air ketempat yang lebih tinggi dari sumber air tersebut.Pada pompa hydram diameter dari delivery pipe harus lebih kecil dari drive pipe, dan berat dari waste walve diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu berat maupun terlalu ringan. Apabila waste valve terlalu berat, maka aliran air tidak akan mampu mendorong waste valve agar menutup sehingga air hanya lewat saja langsung terbuang keluar. Apabila waste valve terlalu ringan maka ketika aliran air ke dalam air chamber baru berlangsung sebentar waste valve sudah menutup kembali sehingga terjadinya water hammer efect tidak optimal dan akan berpengaruh terhadap kinerja dari pompa. yang perlu diperhatikan adalah penyesuaian diameter pompa dengan debit air. Untuk mengoptimalkan tekanan semakin besar debit air, diameter pompa semakin besar pula.

V. TABUNG TEKAN / TANGKI TEKAN

   Tangki tekan merupakan tabung yang akan diisi udara pada bagian atasnya, sedangkan di bagian bawahnya berhubungan langsung dengan sis keluaran pompa sehingga air dapat masuk ke dalamnya. Desakan air inilah yang akan memampatkan udara yang berada di atasnya sehingga volume udara mengecil dan tekanan naik yang dapat mengakibatkan tekanan di sisi keluaran pompa naik. Bila telah dicapai tekanan setting tertingginya, maka pressure switch akan memutus arus menuju motor sehingga pompa mati. Bila air dipakai lagi, maka air yang berada dalam tangki tekan akan berkurang sehingga udara yang berada di atasnya akan mengembang (volumenya bertambah) dan tekanan tangki turun terus sampai pada tekanan setting terrendahnya yang menyebabkan pressure switch akan berkontak kembali, arus listrik mengalir ke motor dan pompa bekerja kembali. Dengan demikian waktu antara stop dan start kembalinya motor bergantung pada setting pressure switch dan volume udara yang berada dalam tangki. Makin banyak udara dalam tangki, waktu antara start stop akan semakin lama yang berarti semakin jarang pula frekuensi start stop. Dengan kata lain kalau diinginkan start stop pompa yang jarang, untuk meningkatkan umur motor beserta pressure switch, pilihlah tangki tekan yang ukuran atau volumenya lebih besar. Berikut ini contoh dua pompa dengan ukuran tangki tekan yang berbeda. Sebelah kiri memiliki tangki tekan dengan ukuran yang lebih besar.

 

Gambar. 57 tabung tekan

Sumber : www.bing.com

Dalam operasinya tentu saja pompa sebelah kiri akan lebih jarang start stop dibanding pompa sebelah kanan. Namun demikian kita tidak perlu kurang akal untuk menjarangkan frekuensi start stop pompa sebelah kanan, misalnya dalam kasus yang kita miliki sudah terlanjur seperti pompa sebelah kanan. Caranya adalah dengan membeli tangki tekan tambahan dengan ukuran yang kita inginkan dan memasangnya pada saluran pipa keluar pompa. Tentu saja kita butuh sambungan T yang relevan. Adanya tambahan tangki tekan mengakibatkan volume udara bertambah sehingga waktu yang dibutuhkan untuk memanpatkan dan mengembangkan menjadi lebih lama.

W. TINGGI TEKAN HISAP (NPSH)

Untuk menghindari kavitasi pada pompa sentrifugal, tekanan fluida pada semua titik dalam pompa harus dipertahankan diatas tekanan jenuh. Jumlah yang digunakan untuk menentukan  supaya  tekanan zat cair yang dipompa mampu mengindari kavitasi adalah tinggi tekan hisap dikenal dengan NPSH (Net Positive Suction Head).

NPSH yang tersedia (NPSHa) adalah perbedaan antara tekanan hisap pompa dengan tekanan jenuh ketika zat cair dipompa.

 

Gambar 58. Grafik NPSH

Sumber : http://www.agussuwasono.com

NPSH yang dibutuhkan (NPSHr) adalah NPSH minimum untuk menghindari kavitasi Kondisi yang harus ada untuk menghindari kavitasi adalah bahwa NPSH yang tersedia harus lebih besar atau sama dengan NPSH yang dibutuhkan, secara matematis dapat dititunjukan sebagai berikut:

NPSHa ≥ NPSHr

Rumus untuk NPSHa adalah sebagai berikut

NPSH = P hisap – P jenuh

Kalau kita perhatikan sistem distribusi air bersih di rumah-rumah di sekitar tempat kita, kebanyakan memakai tangki gravitasi (elevated tank). Memang banyak keuntungannya, antara lain konstruksinya sederhana dan murah. Namun sebenarnya juga memiliki kekurangan antara lain kalau tidak diberi akses yang baik, mengurasnya susah dan kadang airnya suka tumpah bila sistem kontrolnya tidak baik. Disamping itu untuk kepuasan mandi, kalau memakai shower misalnya, dibutuhkan ketinggian tangki yang memadai sehingga bisa berakibat mahal biaya konstruksinya dan semakin susah memeliharanya. Pada suatu ketika kebutuhan kita sampai pada masalah pemuasan tersebut sehingga kita butuh instalasi air yang bertekanan cukup tinggi, mudah dipelihara dan cantik dilihat. Untuk menjawab kebutuhan kita tersebut solusinya adalah tangki tekan dengan volume yang cukup besar, misalnya 1 m3 (meter kubik) atau lebih, seperti terlihat pada gambar berikut:

 

Gambar. 59 Tangki Tekan

Sumber : http://www.agussuwasono.com

Dari gambar tersebut nampak bahwa secara arsitektural tangki cukup indah dengan pompa yang pasti jarang start stop karena volume tangki cukup besar. Disamping itu kepuasan kita dapat terpenuhi dengan memilih tekanan kerja dan pompa yang memadai. Selain itu kita bisa pula menggabungkan tangki tersebut sebagai tangki penyimpan air hangat yang tersambung dengan kolektor surya misalnya, seperti nampak pada gambar berikut:

Gambar. 60 Tangki Tekan

Sumber : http://www.agussuwasono.com

Dengan demikian selain kebutuhan air hangat dapat dipenuhi melalui pemanfaatan energi surya yang jelas lebih alami dan hemat energi, kepuasan tentang tekanan kerja juga dapat dipenuhi.  Yang perlu dicatat adalah untuk keindahan dan kepuasan tentu saja butuh investasi yang lumayan tinggi.

X. PERSAMAAN BERNOULLI

Sebelumnya kita telah belajar mengenai prinsip  Bernoulli. Bernoulli juga mengembangkan prinsipnya itu secara kuantitatif. Untuk menurunkan persamaan Bernoulli, kita anggap aliran fluida tunak & laminar, tak-termampatkan alias tidak bisa ditekan, viskositas alias kekentalannya juga kecil sehingga bisa diabaikan.

Pada pembahasan mengenai Persamaan Kontinuitas, kita sudah belajar bahwa laju aliran fluida juga dapat berubah-ubah tergantung luas penampang tabung alir. Berdasarkan prinsip Bernoulli yang dijelaskan di atas, tekanan fluida juga bisa berubah-ubah tergantung laju aliran fluida tersebut. Selain itu, dalam pembahasan mengenai Tekanan Pada Fluida (Fluida Statis), kita juga belajar bahwa tekanan fluida juga bisa berubah-ubah tergantung pada ketinggian fluida tersebut. Nah, hubungan penting antara tekanan, laju aliran dan ketinggian aliran bisa kita peroleh dalam persamaan Bernoulli. Persamaan bernoulli ini sangat penting karena bisa digunakan untuk menganalisis penerbangan pesawat, pembangkit listrik tenaga air, sistem perpipaan dkk.

 

Gambar. 61 Aliran dalam Pipa

Sumber : http://www.gouldspumps.com/cpf_0011.html

Agar persamaan Bernoulli yang akan kita turunkan berlaku secara umum, maka kita anggap fluida mengalir melalui tabung alir dengan luas penampang yang tidak sama dan ketinggiannya juga berbeda (lihat gambar di bawah). Untuk menurunkan persamaan Bernoulli, kita terapkan teorema usaha dan energi pada fluida dalam daerah tabung alir (ingat kembali pembahasan mengenai usaha dan energi). Selanjutnya, kita akan memperhitungkan banyaknya fluida dan usaha yang dilakukan untuk memindahkan fluida tersebut.

Warna buram dalam tabung alir pada gambar menunjukkan aliran fluida sedangkan warna putih menunjukkan tidak ada fluida. Fluida pada luas penampang 1 (bagian kiri) mengalir sejauh L₁ dan memaksa fluida pada penampang 2 (bagian kanan) untuk berpindah sejauh L₂. Karena luas penampang 2 di bagian kanan lebih kecil, maka laju aliran fluida pada bagian kanan tabung alir lebih besar (Ingat persamaan kontinuitas). Hal ini menyebabkan perbedaan tekanan antara penampang 2 (bagian kanan tabung alir) dan penampang 1 (bagian kiri tabung alir) – Ingat prinsip Bernoulli. Fluida yang berada di sebelah kiri penampang 1 memberikan tekanan P₁ pada fluida di sebelah kanannya dan melakukan usaha sebesar :

Pada penampang 2 (bagian kanan tabung alir), usaha yang dilakukan pada fluida adalah :

W₁ = – p₂ A₂ L₂

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya yang diberikan berlawanan dengan arah gerak. Jadi fluida melakukan usaha di sebelah kanan penampang 2.

Di samping itu, gaya gravitasi juga melakukan usaha pada fluida. Pada kasus di atas, sejumlah massa fluida dipindahkan dari penampang 1 sejauh L₁ ke penampang 2 sejauh L₂, di mana volume fluida pada penampang 1 (A₁L₁) = volume fluida pada penampang 2 (A₂L₂). Usaha yang dilakukan oleh gravitasi adalah :

W₃ = – mg (h₂ – h₁)

W₃ = – mgh₂ + mgh₁

W₃ =  mgh₁ – mgh₂

Tanda negatif disebabkan karena fluida mengalir ke atas, berlawanan dengan arah gaya gravitasi. Dengan demikian, usaha total yang dilakukan pada fluida sesuai dengan gambar di atas adalah :

W = W₁ + W₂ + W₃

W = P₁A₁L₁ – P₂A₂L₂ + mgh₁ – mgh₂

Teorema usaha-energi menyatakan bahwa usaha total yang dilakukan pada suatu sistem sama dengan perubahan energi kinetiknya. Dengan demikian, kita bisa menggantikan Usaha (W) dengan perubahan energi kinetik (EK₂ – EK₁). Persamaan di atas bisa kita tulis lagi menjadi :

W = P₁A₁L₁ – P₂A₂L₂ + mgh₁ – mgh₂

EK₂ - EK₁ = P₁A₁L₁ – P₂A₂L₂ + mgh₁ – mgh₂

½ mv₂² – ½ mv₁² = P₁A₁L₁ – P₂A₂L₂ + mgh₁ – mgh₂

Ingat bahwa massa fluida yang mengalir sejauh L₁ pada penampang A₁ = massa fluida yang mengalir sejauh L₂ (penampang A₂). Sejumlah massa fluida itu, sebut saja m, mempunyai volume sebesar A₁L₁ dan A₂L₂, di mana A₁L₁ = A₂L₂ (L₂ lebih panjang dari L₁).

 

Sekarang kita subtitusikan alias kita gantikan m pada persamaan di atas :

 

Gambar. 62 Persamaan Bernoully

Sumber : http://www.gouldspumps.com/cpf_0011.html

Persamaan ini bisa juga ditulis dalam bentuk seperti ini :

Ini adalah persamaan Om Bernoulli. Persamaan om Bernoulli ini kita turunkan berdasarkan prinsip usaha-energi, sehingga merupakan suatu bentuk Hukum Kekekalan Energi

Keterangan :

 

Ruas kiri dan ruas kanan pada persamaan Bernoulli di atas bisa mengacu pada dua titik di mana saja sepanjang tabung aliran sehingga kita bisa menulis kembali persamaan di atas menjadi :

Persamaan ini menyatakan bahwa jumlah total antara besaran-besaran dalam persamaan mempunyai nilai yang sama sepanjang tabung alir. Sekarang mari kita tinjau persamaan Bernoulli untuk beberapa kasus.

1)      Persamaan Bernoulli Pada Fluida Diam

Kasus khusus dari persamaan Bernoulli adalah untuk fluida yang diam (fluida statis). Ketika fluida diam alias tidak bergerak, fluida tersebut tentu saja tidak punya kecepatan. Dengan demikian, v₁ = v₂ = 0. Pada kasus fluida diam, persamaan Bernouli bisa kita rumuskan menjadi :

2)      Persamaan Bernoulli Pada Tabung Alir Atau Pipa Yang Ketinggiannya       Sama

Jika ketinggian tabung alir atau pipa sama, maka persamaan Bernoulli bisa dioprek menjadi :

 

Y. TABEL A.1

KERAPATAN DAN KEKENTALAN AIR PADA 1 atm

T, oC	, kg/m3	, (N.s)/m2	v, m2/s
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100	1000 1000 998 996 992 988 983 978 972 965 958	1.788 E–3 1.307 E–3 1.003 E–3 0.799 E–3 0.657 E–3 0.548 E–3 0.467 E–3 0.405 E–3 0.355 E–3 0.316 E–3 0.283 E–3	1.788 E–6 1.307 E–6 1.005 E–6 0.802 E–6 0.662 E–6 0.555 E–6 0.475 E–6 0.414 E–6 0.365 E–6 0.327 E–6 0.295 E–6

Z. BAGIAN-BAGIAN UTAMA POMPA

 Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat seperti gambar berikut :

Gambar. 63 Rumah Pompa Sentrifugal

Sumber : Dietzel, pompa,kompresor dan turbin, 244

Pompa sentrifugal terdiri dari beberapa bagian antara lain :

a)     Bagian pompa yang tidak bergerak
  1. Base Plate,

 Berfungsi untuk mendukung seluruh bagian pompa dan tempat  kedudukan pompa terhadap pondasi

           2. Casing (rumah pompa)
 Casing adalah bagian terluar dari rumah pompa yang berfungsi sebagai :
 a. pelindung semua elemen yang berputar
 b. tempat kedudukan difuser guide vane, inlet dan outlet nozzle
 c. tempat yang memberikan arah aliran dari impeler
 d. tempat mengkonversikan energi kinetik menjadi energi tekan (untuk rumah pompa keong atau volute).

3. Difuser guide vane

    Bagian ini biasanya menjadi satu kesatuan dengan casing atau dipasang pada casing dengan cara dibaut. Bagian ini berfungsi untuk :

a.       mengarahkan aliran fluida menuju volute (untuk single stage) atau menuju stage berikutnya (untuk multi stage)

b.      merubah energi kinetik fluida menjadi energi tekanan

 4. Stuffing box

      Fungsi utama stuffing box adalah untuk mencegah terjadinya kebocoran pada daerah dimana pompa menembus casing. Jika pompa bekerja dengan suction lift dan tekanan pada ujung stuffing box lebih rendah dari tekanan atmosfer, maka stuffing box berfungsi untuk mencegah kebocoran udara masuk kedalam pompa. Dan bila tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer, maka berfungsi untuk mencegah kebocoran cairan keluar pompa.

Secara umum stuffing box berbentuk silindris sebagai tempat kedudukan beberapa mechanical packing yang mengelilingi shaft sleeve. Untuk menekan packing digunakan gland packing yang dapat diatur posisinya ke arah aksial dengan cara mengencangkan atau mengendorkan baut pengikat.

5. Wearing ring (cincin penahan aus)

Adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing ring casing dan dipasang pada impeler (berputar) sebagai wearing ring impeler. Fungsi utama wearing ring adalah untuk memperkecil kebocoran cairan dari impeler yang masuk kembali ke bagian eye of impeler.

6. Discharge nozzle

adalah saluran cairan keluar dari pompa dan berfungsi juga untuk meningkatkan energi tekanan keluar pompa.

b)     Bagian Pompa Yang Bergerak

  1. Shaft (poros)

  Shaft berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama pompa beroperasi, dan merupakan tempat kedudukan impeler dan bagian yang berputar lainnya.

  2. Shaft sleeve (selongsong poros)

    Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi shaft dari erosi, korosi dan keausan khususnya bila poros itu melewati stuffing box

3. Impeler

     impeler berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang di pompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi hisap secara terus menerus pula akan mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan sebelumnya.

4. Wearing ring (cincin penahan aus)

     Adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing ring casing dan dipasang pada impeler (berputar) sebagai wearing ring impeler. Fungsi utama wearing ring adalah untuk memperkecil kebocoran cairan dari impeler yang masuk kembali ke bagian eye of impeler.

AA. JENIS-JENIS KATUP

1.      Gate Valve : Pengaturan aliran baik dengan membuka atau menutup katup.

Gambar 64. Gate Valve

http://www.made-in-china.com/showroom/ -Gate-Valves.html

2.      Globe Valve : Pengaturan aliran dengan membuka seluruhnya atau menutup sama sekali

Gambar 65.Globe Valve

http://www.ni-co.com/globe_valve_02.htm

3.      Check Valve : Mencegah aliran balik, digunakan hanya untuk aliran satu arah.

Gambar 66. Check Valve

http://www.avcovalve.com/products/valves/3116%20Series%20-%20Check%20Valve%20/3116.htm

4.      Butterfly Valve : Katup tipis, ringan, dipakai untuk air

Gambar 67 .Butterfly Valve

http://www.arm-tex.com/sure-seal-butterfly-valves.html

5.      Ball Valve : Dipakai untuk gas-gas

Gambar 68 .Ball Valve

http://imil.wordpress.com/2008/11/26/valve/

6.      Plug Valve : Dipakai untuk minyak dan pelumas kental

Gambar 69. plug Valve

http://www.industrialproductsmarketing.com/page.php?id=293

7.      Diafraghma Valve

Katup diafragma adalah katup isolasi. Adapun jenisnya adalah diafragma ulet, duduk di badan katup.

Gambar 70 . Diafraghma Valve

http://ivc-valves.com/pages/ivc_diaphragm_valve_valvula_diafragma.jsp

BB. MACAM-MACAM PEBANGKIT LISTRIK

1.     PLTS (Pembangkit listrik tenaga surya)

 Indonesia memiliki karunia sinar matahari. Hampir di setiap pelosok Indonesia, matahari menyinari sepanjang pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan solar cells panel. Pembangkit listrik tenaga surya adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan batubara). Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit [[bumi], kalkulator genggam, pompa air, dll

Gambar 71. PLTS

Sumber : http://www.agussuwasono.com

. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering.Tenaga surya dapat digunakan untuk:

1. menghasilkan listrik menggunakan sel surya
2. menghasilkan listrik menggunakan pembangkit tenaga panas surya
3. menghasilkan listrik menggunakan menara surya
4. memanaskan gedung, secara langsung
5. memanaskan gedung, melalui pompa panas
6. memanaskan makanan, menggunakan oven surya

Motor listrik, turbin uap, atau motor bakar adalah bentuk penggerak umum dipakai untuk pompa-pompa sentrifugal. Pemilihan jenis penggerak yang dipakai terutama akan tergantung kepada daya yang tersedia dan ukuran pompa itu sendiri.

2.    PLTA  (Pembangkit tinggi tenaga air)

Pembangkit tinggi tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).

Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang.

Komponen – kompnen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.Dan berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Selain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik.

Gambar 72 . PLTA

Sumber : http://www.agussuwasono.com

Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. Air akan memukul susu – sudu dari turbin sehingga turbin berputar. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin terdiri dari berbagai jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dll. Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC.

Travo digunakan untuk menaikan tegangan arus bolak balik (AC) agar listrik tidak banyak terbuang saat dialirkan melalui transmisi. Travo yang digunakan adalah travo step up.

Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri. Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan travo step down. Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air dibuang.

3.    PLTN ( Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir )

Prinsip kerja PLTN, pada dasarnya sama dengan pembangkit listrik konvensional, yaitu ; air diuapkan di dalam suatu ketel melalui pembakaran. Uap yang dihasilkan dialirkan ke turbin yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga menghasilkan tenaga listrik. Perbedaannya pada pembangkit listrik konvensional bahan bakar untuk menghasilkan panas menggunakan bahan bakar fosil seperti ; batubara, minyak dan gas.

 

Gambar 73.  PLTN

Sumber : http://www.agussuwasono.com

Dampak dari pembakaran bahan bakar fosil ini, akan mengeluarkan karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (Nox), serta debu yang mengandung logam berat. Sisa pembakaran tersebut akan ter-emisikan ke udara dan berpotensi mencemari lingkungan hidup, yang bisa menimbulkan hujan asam dan peningkatan suhu global. Sedangkan pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalam reactor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO2, atau NOx, juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan di lokasi PLTN, sebelum dilakukan penyimpanan secara lestari.

4.    PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi )

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator) yang menggunakan panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Indonesia dikaruniai sumber panas bumi yang berlimpah karena banyaknya gunung berapi di indonesia, dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi panas bumi. Keuntungan teknologi ini antara lain : bersih, dapat beroperasi pada suhu yang lebih rendah daripada PLTN, dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara. Meskipun tergolong ramah lingkungan, namun beberapa hal perlu dipertimbangkan apabila pembangkit listrik tenaga panas bumi ingin dikembangkan sebagai pembangkit dengan skala besar. Beberapa parameter yang harus dipertimbangkan adalah kandungan uap panas dan sifat fisika dari uap panas di dalam reservoir dan penurunan tekanan yang terjadi sebagai akibat digunakannya uap panas di dalam reservoir. Apabila semua aspek tersebut dapat dipenuhi, tidak tertutup kemungkinan bahwa pembangkit ini akan diterima oleh semua pihak. PLTP juga membawa pengaruh yang kurang menguntungkan pada lingkungan dan harus diminimalisasi, antara lain : polusi udara, polusi air, polusi suara, dan penurunan permukaan tanah. 

Panas bumi merupakan sumber tenaga listrik untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP). Sesungguhnya prinsip kerja PLTP sama saja dengan PLTU. Hanya saja yang digunakan pada PLTP adalah uap panas bumi yang telah dipisahkan dari air, yang berasal langsung dari perut bumi. Karena itu PLTP biasanya dibangun di daerah pegunungan dekat gunung berapi. Biaya operasional PLTP juga lebih murah dibandingkan dengan PLTU, karena tidak perlu membeli bahan bakar, namun membutuhkan biaya investasi yang cukup besar untuk biaya eksplorasi dan pengeboran perut bumi.

Uap panas bumi didapatkan dari suatu kantong uap di perut bumi. Tepatnya di atas lapisan batuan yang keras di atas magma dan mendapatkan air dari lapisan humus di bawah hutan penahan air hujan. Pengeboran dilakukan di atas permukaan kantong uap tersebut, hingga uap dalam akan menyembur keluar. Semburan uap dialirkan ke turbin penggerak generator. Namun ada dampak yang tidak menguntungkan dari uap yang menyembur keluar ini. Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni. Zat-zat pengotor antara lain Fe, Cl, SiO₂, CO₂, H₂S dan NH₄. Pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.

Setelah menggerakan turbin, uap akan diembunkan dalam kondensor menjadi air dan disuntikan kembali ke dalam perut bumi menuju kantong uap. Jumlah kandungan uap dalam kantong uap ini terbatas, karenanya daya PLTP yang sudah maupun akan dibangun harus disesuaikan dengan perkiraan jumlah kandungan tersebut. Melihat siklus dari PLTP ini maka PLTP termasuk pada pusat pembangkit yang menggunakan energi yang terbaharukan.

Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebor tanah di daerah yang berpotensi panas bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang tersambung ke Generator.

5.    PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)

Indonesia adalah eksportir batubara terbesar kedua di dunia (setelah Australia, 2006). Disaat harga minyak yang terus membumbung tinggi pembangkit listrik tenaga uap (pltu) layak menjadi pertimbangkan.

 

 

Gambar 74.  PLTU

Sumber : http://www.agussuwasono.com

Gambar (klik 2 kali untuk memperbesar) disamping merupakan diagram cara kerja pembangkit listrik tenaga uap yang berbahan bakar batu bara. Berikut adalah detail penjelasan gambar yang diterjemahkan secara bebas dari situs aslinya.

Coal Supply (pengumpan batu bara). Batu bara dari tambang di kirim ke “coal hoper” dan dihaluskan sampai ukuran 5 cm. Setelah itu dikirim ke pembangkit melalui konveyor

Pulverizer (Alat penghancur). Batu bara dihaluskan lagi sampai menjadi bubuk dan di campur dengan udara kemudian ditiupkan ke tungku pembakaran. Boiler. Batu bara yang dibakar di ruang pembakaran digunakan untuk memanaskan air didalam boliler sampai menjadi uap. Uap ini yang digunakan untuk memutar rotor dan membangkitkan energi listrik

Precipitator, stack (alat penangkap debu) . Pembakaran batu bara akan menghasilkan karbon dioksida (CO2), sulpur dioksida (SO2) dan Nitrogen oksida. Gas – gas ini keluar dari boiler melalui Precipitator dan stack . Precipitator mampu 99.4 % debu sebelum gas dibuang ke udara. Sedangkan sisa pembakaran yang lebih berat akan mengendap ke bawah boilerdan dibuang lagoon.

Turbin dan Generator. Uap bertekanan tinggi dari boiler digunakan untuk memutar bilah turbin yang dihubungkan dengan generator dengan bantuan poros. Poros yang berputar ini akan menghasilkan energi listrik di dalam generator.

Condensers (kondensor). Uap panas yang keluar dari turbin dialirkan ke kondensor. Di kondensor uap didinginkan sehingga terkondensasi menjadi air, air ini di pompakan lagi ke boiler untuk dipanaskan dan proses ini terus berulang (resirkulasi).

Water treatment plant. Untuk mengurangi korosi pada pipa – pipa boiler, air yang digunakan untuk boiler harus dibersihkan. Air yang mengandung lumpur akan dibuang keluar dari sistem.

Substation, transformer, transmission lines. Energi listrik yang di hasilkan oleh generator harus di naikan voltasenya melaui transformer (travo step up) sebelum di kirim melalui jalur transmisi (transmisi line). Tujuan untuk menaikan voltase ini untuk mengurangi energi yang terbuang selaa proses pengiriman.

CC. ALAT PENGHASIL LISTRIK

1. Motor Listrik

Kebanyakan pompa-pompa digerakkan oleh motor-motor listrik yang frekuensinya 60 Hz di (Amerika Serikat). Motor-motor ini beroperasi pada atau sedikit di bawah kecepatan serempak motor-motor listrik yakni 3600, 1800, 1200, 900, 720, 600 rpm.

Gambar 75 : Motor Listrik

Sumber : www.tradercity.com

Besarnya harga-harga slip tergantung pada ukuran motor dan tegangan jaringan dan dapat diperoleh dari pabrik pembuat motor tersebut untuk suatu instalasi. Kecepatan ini juga sering digunakan untuk penggerak-penggerak jenis lain. Untuk harga-harga hp yang lebih rendah, biasanya dipakai motor-motor induksi jenis sangkar (swuirrel-cage); untuk hp yang lebih besar, motor-motor sinkron adalah motor yang biasa dipakai.

2. Turbin Uap

Turbin-turbin uap sering dipakai untuk menggerakkan pompa-pompa yang ukurannya lebih besar, bila diinginkan pemakaian variasi kecepatan yang lebih besar atau bila uap buangnya dapat dipakai untuk keperluan pemanasan atau keperluan untuk proses.

 

Gambar 76 : Turbin Uap

Sumber : Gautamakarisma.wordpress.com

3. Motor bakar

Pompa-pompa yang ditempatkan pada tempat-tempat terasing (terpencil) atau yang dipakai untuk keperluan darurat, misalnya pompa-pompa pemadam kebakaran, dapat digerakkan oleh motor bensin atau motor diesel. Motor-motor ini biasanya dioperasikan pada putaran yang relatif rendah mungkin saja membutuhkan sistem roda gigi pemercepat putaran.

Gambar 77 : Motor Diesel

Sumber : http/hupyik.com

DD. DAYA ; INSTALASI POMPA SEDERHANA

Menghitung daya pompa dilakukan untuk mengetahui spesifikasi pompa yang akan digunakan,sehingga diadapatkan efisiensi penggunaan daya, desain dan harga instalasi pompa serta penggeraknya yang lebih ekomonis. Ada pun beberapa langkah yang harus ditempuh untuk menghitung daya pompa adalah antara lain, dengan menghitung losses (kerugian-kerugian) yang terjadi pada instalasi pompa yang kita akan buat. Dari perhitungan losses (kerugian-kerugian) itu didapatkan Head pompa yang merupakan kemampuan pompa untuk mentransfer air. Adapun data-data yang dibutuhkan untuk menghitung head dan daya pompa adalah sebagai berikut:

1. Kapasitas Aliran Air/Debit Air yang akan disalurkan
2. Jenis Zat Cair yang akan disalurkan
3. Head Total Pompa
4. Kondisi Isap (biasanya dari tendon / reservoir / bunker ke outlet)
5. Kondisi Keluar
6. Jumlah Pompa yang digunakan
7. Kondisi Kerja
8. Penggerak Pompa (mesin elektrik atau mesin diesel)
9. Gambar Instalasi Pompa dan Plumbing

Gambar 78. Instalasi pompa sederhana

Sumber : Prof.Jhon B.Manga.1990.Dasar-Dasar Pompa dan Perencanaan.Ujung Pandang

Keterangan :

2.    Reservoir atas

3.    Saluran tekan (discharge line)

4.    Pompa

5.    Saluran Hisap (Suction line)

6.    Reservoir bawah

EE. Internal Komponen Pompa Sentrifugal                     

                                                                        16

 

          Keterangan:      

1.      Katup pengarah aliran pompa, apakah ke pompa 1 atau ke pompa 2

2.      Katup isap, untuk mengatur pengisapan air dari reservoir ke dalam pipa

3.      Pipa, untuk mengalirkan fluida

4.      Pompa, untuk memindahkan energi fluida (air) dari reservoir kedalam pipa

5.      Motor, untuk mengubah enrgi listrik menjadi energi mekanik (penggerak mula pompa)

6.      Katup skala tekanan, untuk mengatur debit tekanan yang masuk tiap 1 skala.

7.      Tabung venture, untuk menyuplai tekanan.

8.      Barometer, untuk mengukur tekanan fluida pada tiap titik

9.      Manometer, untuk mengukur tekanan setelah melewati pompa

10.  Saklar pompa, untuk memilih pembacaan putaran motor pompa pada panel digital apakah pompa 1 atau pompa 2

11.  Tombol On-Off , untuk menghidupkan dan mematikan pompa.

12.  Pegas penyeimbang, untuk menyeimbangkan lengan motor

13.  Regulator, untuk mengatur besarnya arus yang masuk kedalam motor

14.  Panel digital, untuk membaca tekanan tekan tiap 1 skala

15.  Reservoir, sebagai tempat penampungan fluida

16.  Lampu Indikator, menandakan apakah mesin sudah menyala atau tidak.

17.  Saklar Utama, untuk mengalirkan arus listrik pada instalasi.

FF.    SISTEM PEMOMPAAN

Sistim pemompaan bertanggung jawab terhadap hampir 20% kebutuhan energi listrik dunia dan penggunaan energi dalam operasi pabrik industri tertentu berkisar 25-50% (US DOE,2004)

Pompa memiliki dua kegunaan utama:

1)    Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air)

2)    Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan)

Komponen utama sistim pemompaan adalah:

1)      Pompa(beberapa jenis pompa dijelaskan dalam bagian 2)

2)      Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistim udara

3)      Pemipaan, digunakan untuk membawa fluida

4)      Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim

5)      Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya

6)             Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan (misalnya tekanan, aliran) yang menentukan komponen dan susunan sistim pemompaan. Contohnya adalah alat penukar panas, tangki dan mesin hidrolik.

Pompa dan mesin penggerak biasanya merupakan komponen yang paling efisien energinya.

Gambar 79. Sistem Pemompaan dalam sebuah Industri

(US DOE, 2001)

Sumber: http://denosan.com/engineer/mechanical-engineer/pompa

Karakteristik Sistem Pemompaan:

1. Tahanan sistim: head 

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistim pada laju tertentu. Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistim, yang  juga disebut “ head  ”. Head  totalmerupakan jumlah dari  head  statik dan head gesekan/ friksi:

a) Head  statik

             Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan yangdipompakan (lihat Gambar 2a). Head  statik merupakan aliran yang independen (lihat Gambar2b). Head  statik pada tekanan  tertentu tergantung  pada  berat cairan dan dapat dihitung dengan persamaan berikut:

Head (dalam feet) = Tekanan (psi) X 2,31

Specific gravityHead

Statik terdiri dari:

1)      Head  hisapan statis (hS): dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap garis pusatpompa. hS nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat pompa, dan negatif jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa (juga disebut “pengangkathhisapan”).

2)             Head  pembuangan statis (hd): jarak vertikal antara garis pusat pompa dan permukaancairan dalam tangki tujuan.

                                                       

                                                                                                                                               

Sumber: http://denosan.com/engineer/mechanical-engineer/pompa

b) Head gesekan/ friksi 

(hf)Ini merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi tahanan untuk mengalir dalampipa dan sambungan-sambungan.Head  ini tergantung pada ukuran, kondisi dan jenis pipa,jumlah dan jenis sambungan, debit aliran, dan sifat dari cairan. Head  gesekan/ friksisebanding dengan kwadrat debit aliran seperti diperlihatkan dalam gambar 3. Loop tertutupsistim sirkulasi hanya menampilkan  head  gesekan/ friksi (bukan head  statik).

Sumber: http://denosan.com/engineer/mechanical-engineer/pompa

2. Kurva kinerja pompa

Head dan debit aliran menentukan kinerja sebuah pompa yang secara grafis ditunjukkan dalam Gambar 5 sebagai kurva kinerja atau kurva karakteristik pompa. Gambar memperlihatkan kurva pompa sentrifugal dimana head secara perlahan turun dengan meningkatnya aliran.

Dengan meningkatnya tahanan sistim, head juga akan naik. Hal ini pada gilirannya akan menyebabkan debit aliran berkurang dan akhirnya mencapai nol. Debit aliran nol hanya dapat diterima untuk jangka pendek tanpa menyebabkan pompa terbakar.

Sumber: http://denosan.com/engineer/mechanical-engineer/pompa-sentrifugal

3. Titik operasi pompa

Debit aliran pada head tertentu disebut titik tugas. Kurva kinerja pompa terbuat dari banyak titik-titik tugas. Titik operasi pompa ditentukan oleh perpotongan kurva sistim dengan kurva pompa sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 6.

Sumber: http://denosan.com/engineer/mechanical-engineer/pompa-sentrifugal

4. Kinerja hisapan pompa (NPSH)

Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembung dibagian dalam pompa. Hal ini dapat terjadi manakala tekanan statik fluida setempat menjadi lebih rendah dari tekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinan penyebabnya adalah jika fluida semakin cepat dalam kran pengendali atau disekitar impeler pompa.

Penguapan itu sendiri tidak menyebabkan kerusakan. Walau demikian, bila kecepatan berkurang dan tekanan bertambah, uap akan menguap dan jatuh. Hal ini memiliki tiga pengaruh yang tidak dikehendaki:

- Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompa cairan berbasis air.

- Meningkatnya kebisingan daqn getaran. Mengakibatkan umur sil dan bearing menjadi lebih pendek.

- Menyumbat sebagian lintasan impeller, yang menurunkan kinerja pompa dan dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan kehilangan head total.

Head Hisapan Positif Netto Tersedia / Net Positive Suction Head Available (NPSHA) menandakan jumlah hhisapan pompa yang melebihi tekanan uap cairan, dan merupakan karakteristik rancangan sistim. NPSH yang diperlukan (NPSHR) adalah hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan merupakan karakteristik rancangan pompa.

GG. PELUANG EFISIENSI ENERGI

Bagian ini menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja motor listrik.

1.      Mengganti motor standar dengan motor yang energinya efisien 

Motor yang berefisiensi tinggi dirancang khusus untuk meningkatkan efisiensi energi  dibanding dengan motor standar. Perbaikan desain difokuskan pada penurunan kehilangan mendasar dari motor termasuk penggunaan baja silikon dengan tingkat kehilangan yang rendah, inti yang lebih panjang (untuk meningkatkan bahan aktif), kawat yang lebih tebal (untuk menurunkan tahanan), laminasi yang lebih tipis, celah udara antara stator dan rotor yang lebih tipis, batang baja pada rotor sebagai pengganti alumunium, bearing yang lebih bagus dan fan yang lebih kecil, dll.
Motor dengan energi yang efisien mencakup kisaran kecepatan dan beban penuh yang luas. Efisiensinya 3% hingga 7% lebih tinggi dibanding dengan motor standar sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 12. Tabel 2 menggambarkan peluang perbaikan yang sering digunakan pada perancangan motor yang efisien energinya.

Sebagai hasil dari modifikasi untuk meningkatkan kinerja, biaya untuk motor yang energinya efisien lebih besar daripada biaya untuk motor standar. Biaya yang lebih tinggi seringkali akan terbayar kembali dengan cepat melalui penurunan biaya operasi, terutama pada penggunaan baru atau pada penggantian motor yang masa pakainya sudah habis. Akan tetapi untuk penggantian motor yang ada yang belum habis masa pakainya dengan motor yang efisien energinya, tidak selalu layak secara finansial, oleh karena itu direkomedasikan untuk mengganti dengan motor yang efisien energinya hanya jika motor-motor tersebut sudah rusak.

2. Menurunkan pembebanan yang kurang (dan menghindari motor yang
ukurannya berlebih/ terlalu besar)

 Ukuran motor harus dipilih berdasarkan pada evaluasi beban dengan hati-hati. Namun bila mengganti motor yang ukurannya berlebih dengan motor yang lebih kecil, juga penting untuk mempertimbangkan potensi pencapaian efisiensi. Motor yang besar memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada motor yang lebih kecil. Oleh karena itu, penggantian motor yang beroperasi pada kapasitas 60 – 70% atau lebih tinggi biasanya tidak direkomendasikan. Dengan kata lain tidak ada aturan yang ketat yang memerintahkan pemilihan motor dan potensi penghematan perlu dievaluasi dengan dasar kasus per kasus. Contoh, jika motor yang lebih kecil merupakan motor yang efisien energinya sedangkan motor yang ada tidak, maka efisiensi dapat meningkat.

Untuk motor yang beroperasi konstan pada beban dibawah 40% dari nilai kapasitasnya, pengukuran yang murah dan efektif dapat dioperasikan dalam mode bintang. Perubahan dari operasi standar delta ke operasi bintang meliputi penyusunan kembali pemasangan kawat masukan daya tiga fase pada kotak terminal.

3.      Ukuran motor untuk beban yang bervariasi

Motor industri seringkali beroperasi pada kondisi beban yang bervariasi karena permintaan proses. Praktek yang umum dilakukan dalam situasi seperti ini adalah memilih motor berdasarkan beban antisipasi tertinggi. Namun hal ini membuat motor lebih mahal padahal motor hanya akan beroperasi pada kapasitas penuh untuk jangka waktu yang pendek, dan beresiko motor bekerja pada beban rendah.

Alternatfnya adalah memilih motor berdasarkan kurva lama waktu pembebanan untuk penggunaan khusus. Hal ini berarti bahwa nilai motor yang dipilih sedikit lebih rendah daripada beban antisipasi tertinggi dan sekali-kali terjadi beban berlebih untuk jangka waktu yang pendek. Hal ini memungkinkan, karena motor memang dirancang dengan faktor layanan (biasanya 15% diatas nilai beban) untuk menjamin bahwa motor yang bekerja diatas nilai beban sekali-sekali tidak akan menyebabkan kerusakan yang berarti. Resiko terbesar adalah pemanasan berlebih pada motor, yang berpengaruh merugikan pada umur motor dan efisiensi dan meningkatkan biaya operasi. Kriteria dalam memilih motor adalah bahwa kenaikan suhu rata-rata diatas siklus operasi aktual harus tidak lebih besar dari kenaikan suhu pada operasi beban penuh yang berkesinambungan (100%).

4.      Memperbaiki kualitas daya

Kinerja motor dipengaruhi oleh kualitas daya yang masuk, yang ditentukan oleh tegangan dan frekuensi aktual dibandingkan dengan nilai dasar. Fluktuasi dalam tegangan dan frekuensi yang lebih besar daripada nilai yang diterima memiliki dampak yang merugikan pada kinerja motor. Tabel 6 menampilkan pengaruh umum dari variasi tegangan dan frekuensi pada kinerja motor.  Ketidakseimbangan tegangan bahkan dapat lebih merugikan terhadap kinerja motor dan terjadi apabila tegangan tiga fase dari motor tiga fase tidak sama. Hal ini biasanya disebabkan oleh perbedaan pasokan tegangan untuk setiap fase pada tiga fase. Dapat juga diakibatkan dari penggunaan kabel dengan ukuran yang berbeda pada sistim distribusinya.

Sumber:http://rubingan.blogspot.com/2009/08/4-peluang-efisiensi-energi.html