Water For The World
(Air Untuk Kehidupan Di Dunia)Mendisain Sistem Pompa Hidrolis Ram
Catatan Teknis No. RWS.4.D.5
Ram Hidrolis atau Pompa Impulsif atau dikenal dengan Pompa Hidram adalah suatu peralatan yang memanfaatkan tenaga air yang mengalir dari ketinggian untuk mengangkut sejumlah kecil air tersebut ketempat yang lebih tinggi dari asal air tersebut. Lihat gambar 1. Hanya ada dua komponen penggerak, yang membuatnya tahan lama. Pompa Hidram relative biayanya secara ekonomis murah dari sisi harga dan instalasi. Bila kita bisa membuat salah satunya dengan perencanaan yang detil dan jika dipasang dengan benar, maka akan tahan lama dan tidak memerlukan perawatan dalam jangka bertahun-tahun dan tidak memerlukan biaya untuk operasinya. Dengan demikian Pompa Hidram merupakan solusi menarik jika ada aliran air yang besar. Pompa Hidram biasanya membutuhkan sumber air yang kapasitasnya tujuh kali dari pada air yang akan dipompa, yang bebas dari sampah dan pasir. Lokasi pemasangan Pompa Hidram paling tidak 0.5 meter di bawah sumber air dan kapasitas airnya lebih besar dari sumber airnya.
Gambar.1. Sistem Pompa Hidram.
Faktor-Faktor dalam Disain
Sebelum menentukan Pompa Hidram, beberapa faktor disain harus diketahui. Lihat gambar 1, yang terdiri dari :
3. Jumlah air yang mengalir dari sumber air 4. Kebutuhan air yang dibutuhkan
5. Panjang pipa penghantar dari sumber air ke pompa 6. Panjang pipa penyalur dari pompa ke tandon air
Jika kita sudah ketahui besaran tersebut, maka bisa dilakukan perhitungan untuk mengetahui berapa jumlah air yang bisa dipompa oleh Pompa Hidram ini. Rumusnya adalah
D = (S x F x E)/L
Dimana :
D : Jumlah air yang disalurkan setiap 24 jam, S : Jumlah air yang dicatu ke pompa, dalam liter per menit, F : Ketinggian antara sumber air dan pompa, dalam meter, E : Efisiensi Pompa (0.66 untuk buatan pabrik dan 0.33 jika dibuat sendiri), L : Ketinggian Tandon air terhadap pompa, dalam meter.
Tabel 1 menunjukkan daftar perhitungan rumus di atas dengan efisiensi 66%, dengan catuan 1 liter setiap menit, ketinggian sumber dan tandon air seperti ditunjukkan pada tabel. Jika catuan airnya lebih besar dari 1 liter/menit, dengan sederhana kalikan angka yang dicatu.
Tabel 1. Data Performansi Pompa Hidram untuk Catuan Air 1 liter/menit Kapasitas Air yang disalurkan dalam 24 jam
Ketinggian Sumber air terhadap pompa (m)
Ketinggian tandon air terhadap Pompa Hidram (m)
6.0 282 185 140 112 93.5 64.5 47.5 34.5
Komponen dari system Pompa Hidram terdiri dari sumber air, pipa penghantar, pompa, pipa penyalur dan tandon air. Lihat gambar 1. Masing-masing komponen akan dibahas lebih lanjut.
Sumber Air. Masukan air ke saluran penghantar harus bebas sampah dan pasir/kerikil, supaya tidak membuat Pompa Hidram ini macet, karena sampah dan kerikil/pasir dapat menyumbat atau menahan klep Pompa Hidram. Jika air yang mengalir dari sumber air tidak bersih dari sampah dan kerikil maka, mulut pipa penghantar di ujung sumber air harus dipasang saringan. Jika sumber air terlalu jauh dari Pompa Hidram, maka saluran air agar bisa mencapai pipa penghantarnya bisa dirancang seperti pada gambar 2. Saluran pipa kearah pipa penghantar, diameternya paling tidak dua kali lebih besar dari pipa penghantar.
Gambar 2. Pompa Hidram yang sangat jauh dari sumber air.
Tabel 2. Panjang Pipa Penghantar Bervariasi Terhadap Diameter Pipa
Ukuran Pipa Penghantar (mm)
Panjang (m) Minimum Maksimum
13 2 13
20 3 20
25 4 25
30 4.5 30
40 6 40
50 7.5 50
80 12 80
100 15 100
Diameter Pipa Penghantar biasanya disesuaikan dengan ukuran Pompa Hidram dan rekomendasi pabrik, seperti tertera pada Tabel 3. Panjangnya empat sampai dengan enam kali ketinggian sumber air terhadap pompa.
Tabel 3. Diameter Pipa Penghantar Yang Ukurannya Ditentukan Oleh Pabrik Pompa Hidram Ukuran Pompa
Hidram 1 2 3 3.5 4 5 6
Gambar 3. Gabungan Pompa Hidram dengan Pipa Penyalur Tunggal
Pompa Hidram. Pompa Hidram bisa dibuat dengan menggunakan klep yang ada dipasaran atau yang dibuat sendiri oleh pabrik. Juga tersedia dalam bentuk produk buatan pabrik dengan ukuran yang bervariasi juga kapasitas pemompaan yang bervariasi. Pompa hidram dapat digunakan secara berganda, jika sebuah pompa hidram tidak mencukupi kebutuhan. Setiap pompa hidram harus dipasang pipa penghantar masing-masing, dan pipa penyalur cukup satu saja seperti yang terlihat pada Gambar 3.
Pada pemasangan pompa hidram, yang terpenting adalah dudukannya, aman terpasang pada dudukan yang tidak bergerak, lebih baik pakai beton, dan air buangannya tersalurkan dengan baik, tidak menggenang. Pompa hidram ini tidak akan berfungsi jika terendam di dalam air. Biasanya pompa hidram ini beroperasi secara terus menerus selama 24 jam sehari, sehingga ukurannya menentukan catuan pompa setiap 24 jam. Tabel 4 menunjukkan kapasitas pompa hidram, yang diperoleh dari satu pabrikan (berdasarkan spesifikasi pabrikan)
Tabel 4. Kapasitas Pompa Hidram yang ditentukan oleh Ukuran dari salah satu pabrikan Ukuran Pompa Hidram
1 2 3 3.5 4 5X 6X 5Y 6Y
Volume Yang Dibutuhkan Pipa
Penghantar (liter/menit) 167- 12-25 27-55 45-96 13768- 136-270 180-410 136-270 180-410 Ketinggian Tandon Air Maksimum
(m) 150 150 120 120 120 105 105 105
Tabel 5. Ukuran Pipa Penyalur Ukuran Pipa Penyalur
(mm) (liter/menit)Aliran
30 6-36
40 37-60
50 61-90
80 91-234
100 235-360
Tandon Air. Dipasang ditempat dimana air dibutuhkan. Ukurannya tergantung dari kebutuhan maksimum per hari.
Contoh Perhitungan Pompa Hidram
Pada komunitas kecil yang terdiri dari 10 rumah, dengan penghuni 60 orang. Sumber air lokasinya 10 m dibawah desa, yang disalurkan ketempat pencucian, yang lokasinya 15 m di bawah sumber air. Sumber air menghasilkan 30.000 liter air per hari. Lokasi pompa hidram adalah ditempat dekat pencucian, yang tingginya 5 m lebih tinggi dari tempat pencucian dan jaraknya 35 m dari sumber air. Tandon air umum direncanakan dipasang di desa, yang jaraknya 200 m dari lokasi pompa hidram. Ketinggian tandon air terhadap pompa hidram adalah 23 m.
Berikut ini adalah cara mendisain pompa hidram.
Faktor disain yang dibutuhkan adalah :
1. Tinggi sumber air tehadap pompa hidram adalah 10 m
2. Tinggi tandon air terhadap pompa hidram adalah 23 m
5. Panjang Pipa Penghantar = 35 m
6. Panjang Pipa Penyalur adalah 200 m
Data-data di atas bisa digunakan untuk menentukan ukuran system. Dengan menggunakan tabel 1, untuk ketinggian sumber air 10 m dan ketinggian tandon 80 m (?), maka pompa bisa mengangkut 117 liter per hari pada setiap liter/menit air yang dicatu ke pompa hidram. Kebutuhan air per hari adalah 2.400 liter sehingga kapasitas catuan air ke dipompa permenit yang dibutuhkan adalah 2.400/117 = 20.5 liter/menit.
Dari item 3 di atas, catuan air yang ada adalah 20.8 liter/menit, sehingga catuan air dari sumber air ke pompa hidram adalah mencukupi.
Tabel 3 bisa digunakan sebagai penentu ukuran pompa hidram. Volume catuan air yang dibutuhkan lewat pipa penghantar adalah 20.5 liter/menit. Dari Tabel 4 Pompa Hidram no 2 dibutuhkan dengan catuan dari 12-25 liter/menit. Pompa hidram no 2 dapat mennyalurkan air dengan ketinggian maksimum 150 m, sesuai dengan tabel 4. Hal ini akan mencukupi selama ketinggian tandon air hanya 23 m. Sehingga Pompa Hidram no 2 bisa digunakan.
Tabel 3 menunjukkan bahwa Pompa Hidram no 2, diameter pipa penghantar maksimum adalah sebesar 38 mm. Tabel 2 menunjukkan bahwa panjang minimum dan maksimum pipa penghantar untuk 40 mm (yang terdekat dengan 38 mm) adalah 6-40 m. Sumber air yang jaraknya 35 m dari pompa hidram, adalah sesuai dengan ukuran jarak tersebut. Tabel 5 bisa digunakan untuk menentukan diameter pipa penyalur, yaitu sebesar 30 mm yang sesuai dengan catuan air sebesar 20.5 liter/menit.
