UDAYANA UNIVERSITY PRESS
2015
SEMINAR NASIONAL
DAN TEKNOLOGI
Kuta, 29 - 30 Oktober 2015
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN
KEPADA MASYARAKAT
iv | Kuta, 29-30 Oktober 2015
Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, S.T., MSc. PhD Prof. Dr. Drs. IB Putra Yadnya, M.A.
Prof. Dr. Ir. I Gede Mahardika, M.S. Dr. Ni Ketut Supasti Dharmawan, SH., MHum., LLM.
Prof. Dr. drh. I Nyoman Suarsana, M.Si Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P.
Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D Prof. Dr. Ir. Nyoman Gde Antara, M.Eng
Dra. Ni Luh Watiniasih, MSc, Ph.D Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M.Kes. Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA.
Ir. I Nengah Sujaya, M.Agr.Sc., Ph.D. Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, SpMK, Ph.D
Dr. Agoes Ganesha Rahyuda, S.E., M.T. Putu Alit Suthanaya, S.T., M.Eng.Sc, Ph.D.
I Putu Sudiarta, SP., M.Si., Ph.D. Dr. Ir. Yohanes Setiyo, M.P. Dr. P. Andreas Noak, SH, M.Si I Wayan Gede Astawa Karang, SSi, MSi, PhD.
Dr. Drh. I Nyoman Suarta, M.Si
l Udayana University Press, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Udayana
2015, xli + 2191 hal, 21 x 29,7 SEMINAR NASIONAL SAINS
DAN TEKNOLOGI 2015
Kuta, 29-30 Oktober 2015 | vii
KATA PENGANTAR
S
eminar Nasional Sains dan Teknologi (SENASTEK), merupakan agenda tahunan Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Udayana, dan tahun 2015 merupakan penyelenggaraan SENASTEK yang ke II dalam upaya menyebarluaskan hasil-hasil penelitian dan pengabdian kepada masyarakat. Seminar ini merupakan sarana komunikasi bagi para peneliti dan pengabdi dari perguruan tinggi, institusi pendidikan, lembaga penelitian maupun industri guna mempercepat pengembangan sains dan teknologi.Berbeda dengan Senastek sebelumnya, Senastek II tahun ini selain mendesiminasikan hasil penelitian, juga mendesiminasikan hasil Pengabdian Kepada Masyarakat. Pengabdian kepada masyarakat merupakan kegiatan sivitas akademika dalam mengamalkan dan membudayakan sains dan teknologi untuk memajukan kesejahteraan umum dan mencerdaskan kehidupan bangsa, yang mana hasil-hasilnya nyata dapat dirasakan oleh masyarakat dan menjadi tolok ukur sejauh mana hasil-hasil penelitian dapat diabdikan untuk memaslahatan masyarakat banyak.
Senastek II, tahun 2015 diselenggarakan dalam kaitan dengan ulang tahun ke 53 Universitas Udayana dan dalam rangka desiminasi hasil-hasil penelitian peneliti dari berbagai Perguruan Tinggi termasuk
Unud, Lembaga Penelitian, dll. Tema Senastek II adalah “Inovasi Humaniora, Sains dan Teknologi untuk Pembangunan Berkelanjutan” dengan tujuan penyebarluasan informasi hasil penelitian dan pengabdian,
Ajang pertemuan ilmiah para peneliti dan pengabdi yang bergerak di bidang sains dan teknologi, dan Sarana tukar informasi bagi para peneliti dan pengabdi dalam rangka pengembangan sains dan teknologi ke depan. Topik Makalah meliputi: Bidang Humaniora, Ketahanan PanganKesehatan dan Obat-obatan, Energi baru dan terbarukan Transportasi dan manufaktur, Informasi dan Komunikasi Pertahanan dan keamanan, ketertiban dan kebencanaan, Biodiversitas, lingkungan dan , sumberdaya alam
Kegiatan Seminar ini diharapkan dapat mendorong terjadinya pertukaran informasi, pengetahuan, dan pengalaman dalam penerapan sains dan teknologi untuk pemecahan permasalahan di masyarakat, serta kegiatan ini diharapkan dapat meningkatkan publikasi hasil penelitian dan pengabdian; dan kerjasama antar peneliti; antar Perguruan Tinggi dan Lembaga-lembaga penelitian di Indonesia.
KATA PENGANTAR ... vii
SAMBUTAN KETUA PANITIA ... ix
SAMBUTAN KETUA LPPM UNIVERSITAS UDAYANA ... xi
HUMANIORA
NILAI LOKAL DALAM PENGELOLAAN SUMBER DAYA IKAN DAN PENGEMBANGAN HUKUM
Fenty U. Puluhulawa, Nirwan Yunus ...3 KEBIJAKAN LOKAL DAN ETNISITAS MENUJU
INTEGRASI KELOMPOK ETNIS DI KABUPATEN POHUWATO
Wantu Sastro ...8 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI KEBERHASILAN IMPLEMENTASI EKONOMI HIJAU DALAM RESTORASI DAN KONSERVASI TERUMBU KARANG DI PEMUTERAN BALI SEBAGAI DAYA TARIK EKOWISATA
I Ketut Surya Diarta, I Gede Setiawan Adi Putra ...13 KEMAMPUAN BAHASA BALI GENERASI MUDA BALI DI UBUD GIANYAR BALI
Ni Luh Nyoman Seri Malini, Luh Putu Laksminy, I Ketut Ngurah Sulibra ...21 INTENSITAS KAPITAL INDUSTRI DAN DINAMISME KEUNGGULAN
KOMPARATIF PRODUK EKSPOR INDONESIA
Ni Putu Wiwin Setyari ...29 MODEL ESTIMASI KINERJA KEUANGAN BERDASARKAN FAKTOR-FAKTOR
INTERNAL UKM DI KABUPATEN BANDUNG
Rivan Sutrisno,Mardha Tri Meilani ...38
KAMUS PRIMITIVA SEMANTIK BALI-INDONESIA-INGGRIS BIDANG ADAT DAN AGAMA Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum, Drs. I Nyoman Udayana, M.Litt., Ph.D,
Dr. Drs. I wayan Suardiana, M.Hum, Drs. I Ketut Ngurah Sulibra, M.Hum.,
Dr. Drs. Frans I Made Brata, M.Hum ...46 MODEL KONFIGURASI MAKNA TEKS CERITA RAKYAT TENTANG PRAKTIK-PRAKTIK BUDAYA RANAH AGAMA DAN ADAT
UNTUK MEMPERKOKOH JATI DIRI MASYARAKAT BALI
Dr. Dra. Ni Ketut Ratna Erawati, M.Hum, Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum,
Dr. Frans I Made Brata, M.Hum, Prof. Dr. I Made Suastika, S.U ... 54
xxx | Kuta, 29-30 Oktober 2015
ENERGI BARU DAN TERBARUKAN
PRODUKSI BIODIESEL DARI BIJI MALAPARI (PONGAMIA PINNATA (L.) PIERRE)
Ni Luh Arpiwi ...1341 PENINGKATAN EFISIENSI TURBIN DENGAN PEMBAHARUAN DESAIN TURBIN BANKI UNTUK MIKRO HIDRO DI DAERAH TROPIS
Lie Jasa, Ardyono Priyadi,Mauridhi Hery Purnomo ...1348
PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT PERTUMBUHAN IKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN KECAMATAN PENEBEL KABUPATEN TABANAN
I Putu Ardana, Lie Jasa ... 1336 MODEL DAN SIMULASI KATUP TEKAN MODEL PLAT, BOLA,
DAN SETENGAH-BOLA PADA POMPA HYDRAM
Made Suarda, Anak Agung Adhi Suryawan, I Nengah Suweden ... 1363 PENGUJIAN KARAKTERISTIK PENGERING ANYAMAN ATA DENGAN MENGGUNAKAN VARIAN BAHAN BAKAR BIOMASSA LIMBAH PERTANIAN SEBAGAGAI UPAYA
MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS.
I.N. Suarnadwipa, I.W.B. Adnyana ...1371 PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPE CROSSFLOW
PADA PROSES PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ARAK TERHADAP KUALITAS DAN KAPASITAS PRODUKSI
IGK Sukadana, IGN. Putu Tenaya, IKG. Wirawan ...1378
EVALUASI POTENSI SUMBER DAYA BIOMASSA DI BALI
Made Sucipta, dan I Wayan Dana ...1391
CONTROLLING HARMFUL GAS HYDROGEN SULFIDE (H2S) BY DESULRUIZER IN SEWAGE TREATMENT PLANT (STP).
CASE STUDY: PATRA JASA BALI RESORT &VILLAS INDONESIA
Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Wayan Surata, I Dewa Gde Putra Swastika ...1396 PENYEDIAAN AIR BERSIH BANJAR CEBLONG DESA MENYALI
DENGAN MENERAPKAN KINCIR AIR PENGGERAK POMPA AIR
M. Sucipta, I N. Suarnadwipa, dan I W. Dana ...1400
ARAK SEBAGAI PEREAKSI RAMAH LINGKUNGAN DALAM PEMBUATAN ENERGI BIODIESEL
I Wayan Bandem Adnyana, Ni Made Suaniti ...1405 PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR GD PADA STRUKTUR KRISTAL
SUPERKONDUKTOR SISTEM BISMUTH FASE 2223 : BI2SR2(GD1-XCA1+X)CU3.05OZ
1400 | Kuta, 29-30 Oktober 2015
PENYEDIAAN AIR BERSIH BANJAR CEBLONG DESA MENYALI
DENGAN MENERAPKAN KINCIR AIR PENGGERAK POMPA AIR
M. Sucipta1, I N. Suarnadwipa2, dan I W. Dana3
ABSTRAK
Untuk memberikan pasokan air bersih pada banjar Ceblong, telah dibuat sistem air bersih, dengan memanfaatkan terjunan air kali yang ada pada banjar Ceblong tersebut untuk menaikkan air yang ada di mata-air dekat kali tersebut. Pada kegiatan ini, energi terjunan air kali dimanfaatkan untuk memutar kincir air sehingga dihasilkan daya putar poros. Kemudian putaran poros tersebut melalui mekanisme engkol digunakan untuk menggerakkan tuas pompa torak. Pompa torak tersebut akan memompa air yang ada di bak mata air melalui pipa transmisi sampai di sebuah reservoar yang mempunyai beda elevasi 20 meter terhadap permukaan mata-air. Air yang ada di reservoar kemudian didistribusikan secara gravitasi ke rumah-rumah penduduk. Jadi pada sistem ini ada dua komponen utama yaitu kincir air dan pompa torak telah dirancang, dibuat dan diuji unjuk kerjanya. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa pada head 25 meter sistem pompa torak ini mampu mengalirkan air dengan kapasitas 5 liter per menit. Dengan tersedianya air bersih tersebut diharapkan derajat kesehatan dan kesejahteraan masyarakat dapat meningkat, sejalan dengan sasaran millenium development goals bahwa pada tahun 2015 minimal 65 persen penduduk Indonesia mendapatkan pelayanan air bersih yang layak, bahkan untuk Bali ditargetkan 85 persen oleh pemerintah Indonesia.
Kata kunci : Air bersih, kincir air, pompa torak, banjar Ceblong, desa Menyali.
ABSTRACT
To provide a clean water supply to the Ceblong sub-village, a clean water system has been made by utilizing creek waterfall that available in the local site to raise the spring water near the creek. In this activity, energy of the creek waterfall is used to rotate a water wheel then generates a shaft power. Next, the rotation of the shaft through the crank mechanism is used to drive piston pumps lever. The piston pumps will pump the spring water through a pipeline transmission to the reservoir that has a different elevation of 20 meters to the spring water surface. Afterward, the water in the reservoir is distributed by gravity energy into community houses. So, in this system there are two main components, named the water wheel and piston pumps, that have been designed, manufactured and tested their performance. The test results show that the piston pump system is able to supply the water with a capacity of 5 liters per minute at head of 25 meters. With the availability of clean water, it is expected that the health and social welfare can be increased, this in line with the Millennium Development Goals target that by 2015 a minimum of 65 percent of Indonesian can get an access to feasible clean water, and for Balinese, it is targeted up to 85 percent by the Indonesian government.
Keywords: clean water, waterwheel, piston pump, Ceblong sub-village, Menyali village.
1. PENDAHULUAN
Di Banjar Ceblong terdapat mata air yang sangat bagus namun letaknya berada di pinggir kali dengan elevasi sekitar 20 meter dibawah elevasi perumahan penduduk, seperti pada Gambar 1. Karena letaknya mata air lebih rendah maka air tersebut tidak bisa dialirkan secara gravitasi, sehingga dibutuhkan alat berupa pompa air. Jika digunakan pompa air yang digerakkan motor listrik atau mesin bensin/solar maka akan membutuhkan biaya operasional yang mahal. Oleh sebab itu hingga saat ini masyarakat harus berjalan kaki ke mata air untuk mengambil air bersih untuk keperluan sehari-harinya. Tentunya hal tersebut memberatkan kehidupan masyarakat.
Gambar 1. Mata air dan air kali di banjar Ceblong desa Menyali
Ketidak tersediaan air bersih pada rumah tangga menyebabkan sebagian besar penduduk banjar Ceblong tidak memiliki jamban/toilet atau kamar mandi di rumahnya, sehingga mereka masih membuat air kecil dan besar ke tegalan/kebun di sekitar rumahnya. Tentunya hal ini akan berdampak pada kesehatan lingkungan dan masyarakat setempat. Hal ini masih jauh dari sasaran millenium development goal
(MDG’s), dimana untuk Indonesia ditargetkan 65 persen masyarakatnya mendapat pelayanan air bersih.
Bahkan untuk Bali ditargetkan 85 persen oleh pemerintah pusat.
Air bersih sangat diperlukan oleh masyarakat untuk kebutuhan primer bagi kehidupan sehari-hari, melihat sumberdaya alam yang dimiliki oleh banjar ini, maka perlu dibuatkan pompa air yang digerakkan oleh kincir air. Dengan demikian masyarakat tidak akan terbebani biaya operasional yang tinggi.
Mengingat penduduk pada umumnya sangat kurang pengetahuannya tentang pemanfaatan sumber daya alam yang tersedia, maka dibutuhkan bantuan dari pihak lain baik secara teknis maupun dalam hal pembiayaan pengadaan sistem air bersih dengan penyediaan pompa torak berpenggerak kincir air dan perlengkapannya. Sehingga nantinya air yang ada pada sumber mata air dapat dialirkan dengan merata ke seluruh penduduk yang ada pada banjar Ceblong tersebut.
Tujuan kegiatan ini adalah untuk menyediakan air bersih bagi masyarakat banjar Ceblong, desa Menyali, kecamatan Sawan, kabupaten Buleleng, provinsi Bali dengan menerapkan hasil desain dan produk berupa pompa torak berpenggerak kincir air, hasil penelitian yang telah dilakukan, untuk memompa air dari mata air ke lokasi perumahan penduduk banjar Ceblong.
2. PEMECAHAN MASALAH
Untuk itu dalam kegiatan ini akan dilakukan upaya pemenuhan pelayanan air bersih di banjar
Ceblong desa Menyali kecamatan Sawan kabupaten Buleleng – Bali, dimana karena suatu kendala teknis
dan ekonomis belum mendapatkan pelayanan air bersih yang layak. Untuk memberikan pasokan air bersih pada banjar Ceblong, akan dimanfaatkan terjunan air kali yang ada pada banjar Ceblong tersebut untuk menggerakkan kincir air sebagai sumber tenaga penggerak pompa torak.
Adapun target pelayanan yang ingin dicapai adalah bahwa setiap orang masyarakat banjar Ceblong mendapatkan pelayanan air bersih minimal 90 liter per orang per hari. Hal ini sesuai dengan standar WHO yaitu minimal 86 liter per orang per hari. Mengingat jumlah penduduk banjar Ceblong adalah 175 jiwa, maka setiap hari akan dibutuhkan air minimal sebesar 15.750 liter atau 15,75 meter kubik per hari.
1402 | Kuta, 29-30 Oktober 2015
3. METODE PELAKSANAAN
Pada kegiatan ini, energi terjunan air kali dimanfaatkan untuk memutar kincir air sehingga dihasilkan daya putar poros. Kemudian putaran poros tersebut melalui mekanisme engkol digunakan untuk menggerakkan tuas pompa torak. Pompa torak tersebut akan memompa air yang ada di bak mata air (bak
intake) melalui pipa transmisi sampai di sebuah reservoar yang mempunyai beda elevasi 20 meter terhadap
permukaan mata-air. Air yang ada di reservoar kemudian didistribusikan secara gravitasi ke rumah-rumah penduduk. Jadi pada sistem ini ada dua komponen utama yaitu kincir air dan pompa torak telah dirancang, dibuat dan diuji unjuk kerjanya bersama mahasiswa jurusan Teknik Mesin dalam suatu penelitian guna penyelesaian tugas akhirnya.
Rancangan kincir-pompa torak yang dioperasikan pada aliran air kali yang memiliki aliran air setinggi 0,75 meter. Alat diletakan pada bagian bawah aliran air, kemudian dari aliran air tersebut dimanfaatkan untuk menggerakkan kincir dengan cara menaruh talang air berdiameter 30 cm. yang diletakan juga pada kerangka kincir, sehingga kincir dapat berputar. Kemudian putaran dari kincir diterima oleh poros engkol, dan meneruskan putarannya kepesawat sederhana yang terhubung kebatang torak pompa. Sehingga pompa dapat memompakan air yang akan disalurkan.
Hasil dari rancangan pompa torak, Gambar 2, adalah: diameter torak = 3,7 cm; panjang torak = 2,5 cm; panjang batang torak = 37,5 cm; diameter batang torak = 0,8 cm; panjang tutup pompa = 6,5 cm; panjang pompa = 45 cm; diameter pompa = 3,8 cm; panjang langkah torak = 19 cm.
Gambar 2. Rancangan pompa torak
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam kegiatan ini telah dibuat sistem air bersih untuk memenuhuhi kebutuhan masyarakat. Dalam penyediaan sistem air bersih yang dibuat, dipasang peralatan tepat guna yaitu kincir air, yang menggerakkan pompa torak untuk memompa air bersih dari sumber mata air yang letaknya berada pada elevasi yang lebih rendah dari lokasi perumahan masyarakat banjar Ceblong. Air bersih yang dipompa ditampung dalam tangki air, kemudian didistribusikan ke perumahan penduduk. Kincir air yang telah dibuat seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Kincir air dan pompa torak hasil rancangan
Gambar 4. Rancangan pompa torak
Setelah pompa dan kincir dirakit, kemudian sistem pompa kincir air dioperasikan maka didapatkan data yang kemudian diolah untuk mendapatkan unjuk kerja pompa seperti pada Tabel 1. Berdasarkan tabel
tersebut kemudian dibuat gra k debit dan head pemompaan pada berbagai tinggi pemompaan, seperti pada
Gambar 5.
Dari hasil pengujian kincir air pada kapasitas sumber aliran air 9.48 liter/detik, dengan daya air 65.03 Watt pada ketinggian 70 cm, mengahasilkan torsi sebesar 10.14 Nm pada putaran 22 Rpm. Dan
unjuk kerja kincir air terbaik berada pada daya kincir air 23.35 Watt, dengan e siensi kincir air 35.91 %. Pada e siensi 36,73 % pompa menghasilkan debit 0,0636 lt/dt dan daya 14,59 watt yang membutuhkan
daya penggerak sebesar 39,72 watt.
Tabel 1. Unjuk kerja pompa berpenggerak kincir air
Head statis (m)
Debit (lt/dt)
Head Pemompaan
Putaran (rpm)
Daya Air Penggerak
(watt)
Daya Pemompaan
(watt)
E siensi
(%)
5 0.1088 8,4066 42.00 65,03 8,96 13,78
10 0.0744 13,4066 40.00 65,03 9.78 15,03
15 0.0685 18,4066 38.00 54,27 12,36 22,77
20 0.0636 23,4066 36.67 39,72 14,59 36,73
1404 | Kuta, 29-30 Oktober 2015
Gambar 5. Debit dan head pemompaan fungsi head statis
5. SIMPULAN DAN SARAN
Pompa air jenis torak berpenggerak kincir air hasil rancangan yang telah dipasang dan dioperasikan telah dapat beroperasi dengan baik untuk memenuhi kebutuhan masyarakat banjar Ceblong desa Menyali. Dari hasil pengukuran yang telah dilakukan, kincir air yang digerakkan oleh aliran air kali sebesar 9.48 liter/detik, pada ketinggian 70 cm, mengahasilkan debit pemompaan sebesar 0,0636 lt/dt. Sehingga dalam satu hari akan dihasilkan air bersih sebanyak 5.500 liter per hari. Air ini cukup untuk memenuhi kebutuhan penduduk sebanyak 92 jiwa.
Karena sistem pompa ini terdiri dari beberapa komponen yang bergerak atau berputar, maka pada beberapa komponennya memerlukan pelumasan (gemuk) seperti pada bantalan poros kincir dan pada engsel mekanisme engkolnya. Disamping itu sewaktu-waktu perlu dikontrol jikalau ada kotoran sampah yang menyangkut pada sudu kincir.
Ucapan Terimakasih
Melalui kesempatan ini Tim Pelaksana pengabdian masyarakat mengucapkan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Pelaksanaan Pengabdian kepada Masyarakat Nomor : 312.31/UN14.2/PKM.08.00/2015, tanggal 30 Maret 2015.
DAFTAR PUSTAKA
Dietzel, F., 1988, Turbin, Pompa, dan Kompresor, Penerbit Erlangga, Jakarta. Edwars. 1996, Teknologi Pemakaian Pompa, Erlangga, Jakarta
Fox and Donald, 1994, Introduction to Fluid Mechanics, Fourth edition, John Wiley & Sons, Inc, New York.
Karassik, dkk, 1976, Pump Hand Book, McGraw-Hill Book Company, New York. Khetagurov, 1974, Marine Auxiliary Machinery & System, Peace Publishers Moscow.
Paish, O., Evans, R.A., Saini, R., Singh, D., and Kedia, D. (1997) The Development of Traditional Himalayan Watermills for Sustainable Village-Scale Micro-Hydropower, 1st International Conference : Renewable Energy – Small Hydro, 3-7 Feb 1997, Hyderabad, India.
Rajput,R.K, 2002, A Text Book Of Fluid Mechanic And Hydraulic Machines, S. Chand & Company Ltd. Steindorf, S., and Regan, T. (2001) New Turbine Can Extract Energy From Flowing Water, The Christian
Science Monitor, [Online, accessed: 25-1-2004], URL:http://www.law.cornell.edu/ uscode/17/107.
shtml.
