POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

PENGUJIAN KARAKTERISTIK POMPA AIR SENTRIFUGAL

DENGAN MOTOR DC UNTUK APLIKASI SISTEM POMPA TENAGA

SURYA

TESTING THE CHARACTERISTICS OF CENTRIFUGAL WATER PUMPS WITH DC MOTOR FOR APPLICATIONS OF SOLAR PUMPING SYSTEM

Laporan Ini Disusun Untuk Menyelesaikan Tugas Akhir Pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi Di Jurusan Teknik Konversi Energi

Oleh

AGRY KUSUMA SENJAYA

091711034

TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

                   

                   

DATA DIRI PENULIS

Nama : Agry Kusuma Senjaya NIM : 091711034

Tempat dan Tanggal Lahir : Bandung, 02 Februari 1989

Alamat : Jl.Cikijing - Linggar No.36 RT.02 RW.07 Kec. Rancaekek - Bandung 40394.

Jenis Kelamin : Pria

Agama : Islam

Tinggi / Berat Badan : 170 cm / 52 Kg Telepon : 085624048805

Email : agrie7_ballers@yahoo.com Latar Belakang Pendidikan :

Jenis Pendidikan Nama Sekolah Tahun

SD SD Negeri 1 Sukamulya 1995 - 2001 SLTP SLTP Negeri 1 Rancaekek 2001 - 2004 SMA SMA Negeri 1 Cicalengka (IPA) 2004 - 2007 Perguruan Tinggi Politeknik Negeri Bandung (Teknik Konversi Energi) 2009 - 2012

Pengalaman Organisasi :

 2010 – 2012 : Himpunan Mahasiswa Teknik Energi (HMTE) sebagai Pengurus.

 2011 – sekarang : Forum Komunikasi Mahasiswa Teknik Energi (FKMTE) sebagai Anggota.                    

KATA PENGANTAR

Tugas akhir merupakan salah satu mata kuliah yang terdapat di semester VI Program studi Teknik Konversi Energi Jurusan Teknik Energi, Sebagai salah satu syarat kelulusan Program Diploma III Politeknik Negeri Bandung. Pelaksanaan tugas akhir dapat dilakukan dalam bentuk karya tulis ilmiah/studi kasus dan rancang bangun/pembuatan alat. Pelaksanaan tugas akhir yang dilakukan penulis berupa pembuatan alat yang bertempat di laboratorium Teknik Energi Politeknik Negeri Bandung Jl.Geger kalong Hilir Kab.Bandung.

Tugas akhir yang penulis lakukan berjudul “Pengujian Karakteristik Pompa Air Sentrifugal Dengan Motor DC untuk Aplikasi Sistem Pompa Tenaga Surya “. Penulisan tugas akhir difokuskan pada pengujian alat yang telah dibuat sehingga dapat mengetahui kinerja serta efisiensi dari alat tersebut. Penulis berharap penulisan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, baik pihak kampus, penulis sendiri maupun pembaca.

Bandung, Juli 2012 Penulis                    

ABSTRAK

Untuk menganalisis kinerja dari sebuah pompa, digunakan parameter debit, head (tinggi tekan) total pompa, daya input (daya poros), daya output dan efisiensi. Demikian pula dalam analisa kinerja pompa jenis sentrifugal, parameter tersebut tetap digunakan. Parameter-parameter ini sehingga akan diketahui karakteristik pompa tersebut. Pada penelitian ini membahas tentang pengujian karakteristik pompa air sentrifugal dengan menggunakan motor DC dan tenaga surya. Dimana pompa tersebut dimodifikasi dengan menggunakan motor DC untuk kebutuhan pengujian, Dari hasil pengujian yang dilakukan diketahui bahwa karakteristik yang diperoleh menunjukan bahwa kinerja pompa uji sangat berpengaruh terhadap radiasi dan jumlah Photovoltaic yang digunakan, ketika radiasi semakin besar maka daya yang diterima PV pun akan besar, sehingga dapat mensuplay beban. Dan pada pengujian dilakukan percobaan dengan menggunakan 4 buah PV, 5 buah PV dan 7 buah PV, dari hasil pengujian didapatkan dengan menggunakan 7 buah PV kinerja pompa bekerja lebih optimal dengan mencapai ketinggian head 8.17 mka, dan debit sebesar 0.00026 /s atau 15.6 liter/menit dengan efisiensi sebesar 32.31 %. Daya listrik yang dibutuhkan oleh motor untuk mencapai keadaan tersebut adalah 122.5 watt.

Kata kunci : pengujian karakteristik pompa, Photovoltaic, Motor Dc.

                   

ABSTRACT

To analyze the performance of a pump, discharge parameters used, the head (high press) total pump input power (shaft power), power output and efficiency. Similarly, in analyzing the performance of centrifugal pump types, the parameter is still used. These parameters will be known so that the pump characteristics. In this research the characteristics of centrifugal water pump testing using DC motors and solar power. Where the pump is modified by using a DC motor for testing needs, From the test results are made known that the characteristics obtained indicates that the pump performance test affects the amount of radiation and Photovoltaic used, when the radiation is greater then the received power of PV would be great, so as to supply the load. And on testing performed experiments using 4 pieces of PV, 5 PV and PV 7, from the test results obtained using the 7 pieces of PV pumps work more optimal performance with a head reaches a height of 8.17 metres, and discharge of 0.00026 /s or 15.6 liters / min with an efficiency of 32.31%. Electrical power required by the motor to reach the state is 122.5 watts.

Keyword : pump characteristic testing, Photovoltaic, Dc Motor.

                   

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i UCAPAN TERIMAKASIH... ii ABSTRACK... iii ABASTRACT... iv DAFTAR ISI………. v DAFTAR GAMBAR……… vi

DAFTAR TABEL………. vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang……….. 1 1.2 Tujuan...………..……….. 2 1.3 Rumusan Masalah………. 2 1.3 Batasan Masalah..……….. 2 1.4 Metodologi Pembahasan…....………... 3

1.5 Sistem Penulisan Laporan……....………. 3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sifat-Sifat Zat Air...…...………...………... 5

2.1.1 Masa Jenis……..……….. 5 2.1.2 Viskositas……….……….…... 6 2.2 Tekanan………...….. 7 2.3 Pompa………..……….… 7 2.3.1 Pengertian Pompa ………...…..….. 7 2.3.2 Pompa Sentrifugal……… 8

2.3.3 Komponen Utama Pompa Sentrifugal…….……… 8

2.3.4 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal…….……… 11

2.3.5 Head……….……… 12                    

2.3.6 Daya Poros………..…….……… 14

2.3.7.1 Torsi……….……… 14

2.3.7 Daya Hidrolik………..…….……… 15

2.3.8 Efisiensi……….……… 15

2.3.9 Kurva Presentasi Pompa Sentrifugal..…….……… 16

2.3.10 Pengertian NPSH……….……… 17

2.5 Metoda Pengujian Pompa Secara Umum ……….. 18

BAB III MODIFIKASI DAN INSTALASI PENGUJIAN POMPA 3.1 Modifikasi Alat...……… 20

3.1.2 alat dan bahan yang digunakan………... 21

3.2 Instalasi Pengujian... 23

3.3 Sistem pemipaan………. 24

3.4 Alat Ukur...………... 25

3.5 Komponen Yang Dibutuhkan...……… 26

3.6 Langkah Pengujian…...….……….. 26

3.6 Data Pengujian dan kompilasi...……….. 28

BAB IV ANALISIS DATA 4.1 Analisis efisiensi pompa terhadap radiasi…....….…...…... 31

4.2 Analisis debit pompa terhadap radiasi....………. 32

4.3 Analisis efisiensi pompa terhadap debit……….. 32

4.4 Analisis Head total terhadap Debit……….. 33

4.5 Analisis Daya input terhadap Debit ……… 34

4.6 Analiisa Putaran terhadap Debit ……….… 34

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan……… 36 5.2 Saran………. 36 DAFTAR PUSTAKA………..……….. 37 LAMPIRAN                    

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Grafik Viskositas untuk beberapa jenis fluida... 6

Gambar 2.2 Bagian-bagian Komponen Pompa sentrifugal... 8

Gambar 2.3 Jenis impeller pada pompa... 10

Gambar 2.4 Casing Pompa sentrifugal... 10

Gambar 2.5 Pump Shaft... 11

Gambar 2.6 Prinsip Kerja Pompa... 12

Gambar 2.7 Head Fluida Disuatu Titik Tertentu dalam aliran Pipa... 13

Gambar 2.8 Head Pompa... 13

Gambar 2.9 Diagram aliran energi sebuah Pompa... 15

Gambar 2.10 Kurva Prestasi Pompa Sentrifugal... 16

Gambar 2.11 Hsv Sebuah Pompa... 17

Gambar 2.12 Instalasi pengujian metoda NPSH... 18

Gambar 2.13 Instalasi Pengujian Metode Pencekikan... 19

Gambar 3.1 Block Diagram Modifikasi Pompa uji……….. 20

Gambar 3.2 Poros pada motor……….. 22

Gambar 3.3 Rangka penopang pompa………. 22

Gambar 3.4 macam bantalan gelinding………. 23

Gambar 3.5 Pompa uji sebelum modifikasi dan setelah modifikasi…………. 23

Gambar 3.6 Skema dan Layout instalasi pengujian pompa... 23

Gambar 3.7 Gambar Rangkaian Pengujian... 26

Gambar 4.1 Efisiensi Pompa sebagai fungsi radiasi………. 31

Gambar 4.2 Debit Pompa sebagai fungsi radiasi……….. 32

Gambar 4.3 Efisiensi pompa sebagai fungsi debit……… 32

Gambar 4.4 Head total terhadap fungsi debit………... 33

Gambar 4.5 daya input pompa sebagai fungsi debit………. 34

Putaran Rpm sebagai fungsi Debit...………. 34

                   

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Sifat-sifat air sebagai fungsi temperatur………... 5 Tabel 3.1 Data pengujian pompa tenaga surya dengan memakai 4 PV…….... 28

Tabel 3.2 Data pengujian pompa tenaga surya dengan memakai 5 PV …… ... 28 Tabel 3.3 Data pengujian pompa tenaga surya dengan memakai 7 PV ……... 29 Tabel 3.4 Data Perhitungan Pompa Dengan Menggunakan 4 PV …….…….. 29 Tabel 3.5 Data Perhitungan Pompa Dengan Menggunakan 5 PV …………... 30 Tabel 3.6 Data Perhitungan Pompa Dengan Menggunakan 7 PV …………... 30

                   

DAFTAR PUSTAKA

ASME. (2000). “Centrifugal Pump Performancer Test Code”, American Society of Mechanical Engineers, Newyork.

Church, Austin.H. (1990). “pompa dan blower sentrifugal”, Terjemahan Ir.Zulkifli Harahap, Erlangga, Jakarta,.

Hicks Tyler G., Edwards TW. (1996). Teknologi Pemakaian Pompa, Erlangga Cetakan Pertama, Jakarta.

Nouwen, A.ing. (1981). “Pompa jilid 1 dan 2”, Bharata Karya Aksara, Jakarta.

Sularso dan Tahara, H. (2000). Pompa dan kompresor pemilihan, pemakaian, dan

pemeliharaan, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Sularso dan Suga, K. (1997). Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Streeter,V.L., and Wylie,E.B. (1996). “mekanika fluida”, 8th _{ed. Erlangga, Jakarta.}

White, Frank M. (1996). “Mekanika Fluida”, 2nd _{ed. Erlangga, Jakarta.}