energi air

LAPORAN PRAKTIKUM ENERGI DAN ELEKTRIFIKASI PERTANIAN Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Energi dan Elektrifikasi Pertanian Jurusan Teknik Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Teknologi Pertanian Universitas Jember 

Oleh:  ama  "M Kelas ! )ar a !sisten

: !hmad Karimullah : #$#%#&'&#&%' : TEP(! : Energi !ir   : !* !* +aris +a +asanuddin ,* ,*

LABORATORIUM INSTRUMENTASI INSTRU MENTASI PERTANIAN PERTANIAN JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER  2014

BAB 1. METODELOGI PRAKTIKUM

1.1 Waktu da T!"#at P!$ak%aaa +ari : Kamis Tanggal : - ovember '&#. /aktu : &%*$& /"0 Tem1at : 2aboratorium Energi3 Otomatisasi3 dan "nstrumentasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember*

1.2 A$at da Ba&a P'akt(ku"

!lat dan kom1onen 4ang digunakan dalam 1raktikum antara lain: •

• •

Pom1a3 1i1a3 drum3 selang 5oltmeter3 !m1eremeter  6elas ukur3 sto17at)h

1.) M!t*d! P!$ak%aaa Mulai

Pengisian air pada drum

Pengoperasian Pompa

Penempatan posisi selang pada 3 tempat berbeda

Pengukuran tegangan, arus dan waktu pengisian air pada Selesa i PEMBA+ASAN BAB 2. +ASIL DAN

2.1 E!',( P*t!%(a$ G'a-(ta%( A('

Energi 1otensial gravitasi adalah energi 1otensial suatu benda 4ang disebabkan

oleh

kedudukan

benda

terhada1

gravitasi

bumi*

Jika

kita

menggantungkan bola bermassa m3 1ada ketinggian h dari 1ermukaan tanah maka energi 1otensial gravitasi bola tersebut din4atakan: E1 8 m * g * h Keterangan:  E   1 : energi 1otensial 9joule m : massa 9kg  g : 1er)e1atan gravitasi 9m;s' h : ketinggian terhada1 titik a)uan 9m Potensi air sebagai sumber energi terutama digunakan sebagai 1en4edia energi listrik melalui 1embangkit listrik tenaga air mau1un mikrohidro* Potensi tenaga air di seluruh "ndonesia di1erkirakan sebesar %<-=. M/* Potensi ini da1at dimanfaatkan untuk 1embangkit tenaga listrik dengan ka1asitas #&& M/ ke atas dengan jumlah sekitar =&&* Pemanfaatan energi air 1ada dasarn4a adalah 1emanfaatan energi 1otensial gravitasi* Energi mekanik aliran air 4ang meru1akan transformasi dari energi  1otensial gravitasi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin atau kin)ir* Umumn4a turbin digunakan untuk membangkitkan energi listrik sedangkan kin)ir  untuk 1emanfaatan energi mekanik se)ara langsung* Pada umumn4a untuk  menda1atkan energi mekanik aliran air ini3 1erlu beda tinggi air 4ang di)i1takan dengan menggunakan bendungan* !kan teta1i dalam menggerakkan kin)ir3 aliran air 1ada sungai da1at dimanfaatkan ketika ke)e1atan alirann4a memadai* Energi air 4ang dimanfaatkan di "ndonesia 1ada umumn4a dalam skala 4ang besar 9P2T!* Pemanfaatan energi air dalam skala ke)il da1at beru1a  1enera1an kin)ir air dan turbin*

2.2 J!(%  J!(% P*"#a

'*'*# Pom1a Per1indahan Positif  Pom1a 1er1indahan 1ositif adalah 1er1indahan >at )air dari suatu tem1at ke tem1at lain disebabkan 1erubahan volume ruang kerja 1om1a 4ang diakibatkan oleh gerakan elemen 1om1a 4aitu maju(mundur 9bolak(balik atau ber1utar  9rotar4* Dengan 1erubahan volume tersebut maka >at )air 1ada bagian keluar  9dis)harge mem1un4ai tekanan 4ang lebih besar dibanding 1ada bagian masuk  9su)tion dan konsekuensin4a ka1asitas 4ang dihasilkan sesuai volume 4ang di1indahkan* Pom1a ini disebut juga dengan 1om1a aksi 1ositif* Energi mekanik  dari 1utaran 1oros 1om1a dirubah menjadi energi tekanan untuk memom1akan fluida* Pada 1om1a jenis ini dihasilkan head 4ang tinggi teta1i ka1asitas 4ang dihasilkan rendah* Pom1a 1er1indahan 1ositif diklasifikasikan menjadi dua3 4aitu: a* Pom1a ?otari Pom1a rotar4 adalah 1om1a(1om1a 1ositi1 91ositive dis1la)ement  1um1s dimana energi ditransmisikan dari motor 1enggerak ke )airan oleh suatu bagian 9elemen 4ang mem1un4ai gerakan ber1utar di dalam rumah  1om1a* Pom1a jenis ini sebagai ganti 1ele7atan )airan 1om1a sentrifugal3  1om1a rotari akan merangka1 )airan3 mendorongn4a melalui rumah 1om1a 4ang tertutu1* +am1ir sama dengan 1iston 1om1a torak akan teta1i tidak  se1erti 1om1a torak 91iston3 1om1a rotari mengeluarkan )airan dengan aliran 4ang lan)ar 9smooth*  b* Pom1a Reciprocating  90olak(0alik

Pom1a reciprocating   meru1akan suatu 1om1a 4ang da1at mengubah energi mekanis menjadi energi aliran fluida dengan menggunakan 1iston 4ang da1at bergerak bolak(balik didalam silinder* Pom1a ini meru1akan  1om1a bolak(balik 4ang diran)ang untuk menghasilkan ka1asitas 4ang )uku1  besar* Umumn4a menggunakan head 4ang rendah* Dan digunakan 1ada  1erbedaaan ketinggian 4ang tidak terlalu besar antara su)tion dan dis)harge* Udara 4ang bergerak )e1at dibentuk dengan mele1askan udara tekanan tinggi melalui sebuah )elah buang di1ermukaan 4ang berdekatan3 dan men4eret udara keluar3 bersama dengan itu ,emakin tinggi tekanan 1asokan udara 1rimer maka semakin buruk efisiensi* @airan memasuki ruang 1om1a melalui katu1 inlet dan didorong keluar melalui katu1 keluaran oleh aksi  1iston atau diafragma*

'*'*' Pom1a Dinamik  Pom1a dinamik juga dikarakteristikkan oleh )ara 1om1a tersebut  bero1erasi: im1eler 4ang ber1utar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau ke)e1atan 4ang di1erlukan untuk memom1a fluida3 4ang termasuk dalam jenis  1om1a ini adalah 1om1a sentrifugal dan 1om1a 1engaruh khusus 9 special effect   pump* a* Pom1a ,entrifugal Pom1a sentrifugal adalah salah satu 1eralatan sederhana 4ang sering digunakan 1ada berbagai 1roses dalam suatu 1abrik* Pom1a sentrifugal ini mem1un4ai tujuan untuk mengubah energi dari suatu 1emindah utama 9motor  ele)tri) atau turbin menjadi ke)e1atan atau energi kinetik dan kemudian menjadi energi tekanan dari suatu fluida 4ang di1om1akan* Perubahan energi terjadi melalui sifat dari kedua bagian utama 1om1a3 im1eller dan volute atau diffuser* "m1eller adalah bagian 4ang berotasi 9ber1utar 4ang mengubah energi menjadi energi kinetik* 5olute dan diffuser adalah bagian 4ang stationer 9tidak bergerak 4ang mengubah dari energi kinetik menjadi energi tekanan*  b* Pom1a Pengaruh Khusus 9Special Effect Pump

Pom1a jenis ini digunakan 1ada industri dengan kondisi tertentu* Aang termasuk ke dalam 1om1a jenis ini 4aitu jet (eductor)3 gas lift, hydraulic ram3 dan electromagnetic* Pom1a jet-eductor  9injector  adalah sebuah alat 4ang menggunakan

efek

venturi

dari

no>>le

konvergen(divergen

untuk 

mengkonversi energi tekanan dari fluida bergerak menjadi energi gerak  sehingga men)i1takan area bertekanan rendah3 dan da1at menghisa1 fluida di sisi suction* Gas Lift Pump adalah sebuah )ara untuk mengangkat fluida di dalam sebuah kolom dengan jalan menginjeksikan suatu gas tertentu 4ang men4ebabkan turunn4a berat hidrostatik dari fluida tersebut sehingga reservoir da1at mengangkatn4a ke 1ermukaan* Pom1a hydraulic ram adalah  1om1a air siklik dengan menggunakan tenaga hidro 9hydropower * Dan  1om1a elektromagnetik adalah 1om1a 4ang menggerakkan fluida logam dengan jalan menggunakan ga4a elektromagnetik*

2.) Aa$(%(% Data

 o

#

'

$

Teg* 95olt 5

!rus 9!m1 "

Da4a 9/att Pin

#' # #$#= #'#*' #%&*< #.*% #'*< #<*#

#$'*<' #$$*# #$$*= #$. #$.*% #$$*% #$<*# #$< #$<*$

'<..$*=. '-.=-* #=#-*= '<$'#-$'<*-. ''%<*=< '-$&$*% '<=%*< '-$%*&$

Tinggi 9meter h &3$ &3$ &3$ &3. &3. &3. &3< &3< &3<

# ' $ # ' $ # ' $

/aktu 9detik T

5olume 9m$ 5

Debit 9m$;s B

#' #' #' ###'< '< '<

&3&&# &3&&# &3&&# &3&&# &3&&# &3&&# &3&&# &3&&# &3&&#

&3&&&&=$ &3&&&&=$ &3&&&&=$ &3&&&&-'< &3&&&&-'< &3&&&&-'< &3&&&&. &3&&&&. &3&&&&.

B rata' 9m$;s &3&&&&=$

&3&&&&-'<

&3&&&&.

B4h 9/att Pout &3&'-# &3&'<= &3&'=< &3&'<&3&'-& &3&'=. &3&'.< &3&'$< &3&'&<

?ata(rata Tabel di atas meru1akan data hasil 1engukuran arus dan tegangan 4ang di1eroleh dari 1erlakuan $ ketinggian air 4ang berbeda* 0erdasarkan tabel di atas3 da4a 4ang dihasilkan 1ada setia1 1erlakuan berbeda* +al ini disebabkan oleh  1erbedaan tegangan 1ada masing(masing 1erlakuan* Da4a 9P di1eroleh dari  1erkalian antara arus dan tegangan 9P 8 5  "* Karena itu3 arus dan tegangan  berbanding lurus dengan da4an4a* ,emakin besar arus dan tegangan 4ang diberikan3 semakin besar 1ula da4a 4ang dihasilkan* ,elain da4a3 1ada tabel di atas juga da1at diketahui 7aktu 4ang di1erlukan untuk memenuhi volume # liter air* Dari informasi 7aktu t ersebut3 da1at diketahui debit air dari masing(masing 1engulangan berdasarkan rumus B 8 5;t* 0erdasarkan tabel di atas3 debit air semakin )e1at ketika ketinggian air meningkat* +al ini sesuai dengan konse1 energ4 1otensial gravitasi air 4ang memanfaatkan ketinggian tertentu*

9 &3 &3 &3 & &3 &3 &3 &3 &3

&3

0erdasarkan grafik diatas da1at diketahui bah7a semakin tinggi 1osisi air3 maka semakin besar 1ula energ4 1otensial 4ang dihasilkan* Ketika ketinggian air   1ada 1osisi &3$ meter energ4 1otensial 4ang dihasilkan sebesar $ Joule* 0egitu  1ula untuk ketinggian &3. meter dan &3< meter energ4 1otensial 4ang dihasilkan sebesar . Joule dan < Joule* ,ehingga da1at disim1ulkan bah7a energ4 1otensial  berbanding lurus terhada1 ketinggian air tersebut*

BAB ). KESIMPULAN

0erdasarkan 1embahasan di atas3 da1at disim1ulkan bebera1a hal berikut: #* Energi 1otensial suatu benda 4ang disebabkan oleh kedudukan benda terhada1 gravitasi bumi dan juga bah7a energi 1otensial di1engaruhi oleh ketinggian 1om1a 4aitu Energi 1otensial gravitasi* Energ4 1otensial gravitassi air adalah energ4 4ang dihasilkan dengan memanfaatkan 1osisi ketinggian air dan ga4a gravitasi bumi ketika air tersebut jatuh ke ba7ah* '* Pom1a dibedakan menjadi ' jenis3 4aitu 1om1a dinamik dan 1om1a  1er1indahan 1ositif* $* Energ4 1otensial berbanding lurus terhada1 ketinggian air tersebut* ,emakin tinggi 1osisi air3 maka semakin besar 1ula energ4 1otensial 4ang dihasilkan*

DAFTAR PUSTAKA

!rtikel

Teknologi*

'&#.*

GMa)am

H

Ma)am

Pom1aI

teknologi*)om;1om1a('(ma)am(ma)am(1om1a*   diakses

htt1:;;artikel( tanggal

##

 ovember '&#.* "nstitut

Pertanian

0ogor*

9Tan1a

Tahun*

GEnergi

!irI

htt1:;;7eb*i1b*a)*id;Lte1fteta;elearning;media;EnergiC'&danC'&2istrik  C'&Pertanian;M!TE?"C'&/E0C'&E2P;0abC'&5C'&EE?6" C'&!"?;inde!ir*htm* diakses tanggal ## ovember '&#.* Universitas

,umatera

Utara*

'&#'*

G0ab

""

2andasan

htt1:;;re1ositor4*usu*a)*id;bitstream;#'$.<-%=;$..##;.;@ha1ter  C'&""*1df * diakses tanggal ## ovember '&#.*

TeoriI