alat pengukur head loss

57
Laporan PUM I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Secara umum irigasi dapat dibedakan menjadi dua bagian besar yaitu metode irigasi permukaan (surface irrigation) dan irigasi bertekanan (pressurized irrigation). Irigasi permukaan menggunakan saluran terbuka sebagai media distribusinya, sedangkan irigasi bertekanan menggunakan pipa atau saluran tertutup bertekanan sebagai media distribusinya. Jenisnya adalah tetes (drip/trickle irrigation) dan curah (sprinkler). Irigasi bertekanan merupakan salah satu alternatif teknologi aplikasi irigasi, yang secara teoritis mempunyai efisiensi irigasi lebih tinggi dibanding irigasi permukaan. Irigasi bertekanan memiliki efisiensi yang tinggi yaitu ≥90% jika dibandingkan dengan irigasi permukaan yang kurang dari 60%. Di seluruh dunia saat ini sebagian besar irigasi masih menggunakan metode irigasi permukaan yaitu sebesar 80% dari jumlah kesuluruhan, termasuk di Indonesia. Dari segi investasi, irigasi permukaan memerlukan biaya lebih murah dibandingkan Program Studi Tata Air Pertanian 1

Upload: husna-afrida

Post on 03-Jul-2015

1.695 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Secara umum irigasi dapat dibedakan menjadi dua bagian besar yaitu

metode irigasi permukaan (surface irrigation) dan irigasi bertekanan (pressurized

irrigation). Irigasi permukaan menggunakan saluran terbuka sebagai media

distribusinya, sedangkan irigasi bertekanan menggunakan pipa atau saluran

tertutup bertekanan sebagai media distribusinya. Jenisnya adalah tetes

(drip/trickle irrigation) dan curah (sprinkler). Irigasi bertekanan merupakan salah

satu alternatif teknologi aplikasi irigasi, yang secara teoritis mempunyai efisiensi

irigasi lebih tinggi dibanding irigasi permukaan. Irigasi bertekanan memiliki

efisiensi yang tinggi yaitu ≥90% jika dibandingkan dengan irigasi permukaan

yang kurang dari 60%. Di seluruh dunia saat ini sebagian besar irigasi masih

menggunakan metode irigasi permukaan yaitu sebesar 80% dari jumlah

kesuluruhan, termasuk di Indonesia. Dari segi investasi, irigasi permukaan

memerlukan biaya lebih murah dibandingkan irigasi bertekanan, tetapi dari segi

perawatan irigasi bertekanan lebih murah daripada irigasi permukaan.

Oleh karena itu teknologi irigasi bertekanan lebih tepat diterapkan pada

daerah-daerah yang relatif kering, yang memerlukan teknologi irigasi hemat air.

Teknologi irigasi ini juga diperlukan untuk usaha tani dengan teknik budidaya

tanaman tertentu.Dalam penerapannya di lapangan, efisiensi irigasi bertekanan

yang tinggi hanya dapat dicapai apabila jaringan irigasi dirancang dengan benar

dan dioperasikan secara tepat.

Program Studi Tata Air Pertanian 1

Page 2: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Sehubungan dengan jumlah air relatif terbatas, sementara permintaan air

terus meningkat, maka secara alamiah akan terjadi kompetisi penggunaan air

antara sektor (pertanian, air minum, domestik dan industri), antar wilayah dan

antar waktu. Untuk mengantisipasi kompetisi dalam distribusi dan alokasi air

antar sektor, maka pemanfaatan air yang efisien mutlak diperlukan. Salah satu

cara adalah dengan penerapan sistim irigasi bertekanan. Meskipun awalnya

membutuhkan investasi yang relatif tinggi, namun dengan perhitungan dan

penentuan desain yang akurat, operasional dan pemeliharaan harus tepat,

pemanfaatan air untuk sektor pertanian dapat ditingkatkan daya saingnya terhadap

sektor kompetitor lainnya.

Dalam irigasi bertekanan, ada istilah yang disebut dengan head loss

(kehilangan tekanan), yaitu suatu nilai untuk mengetahui seberapa besarnya

reduksi tekanan total (total head) yang diakibatkan oleh zat cair saat melewati

sistem pengaliran. Penyebabnya adalah terjadinya gesekan antara fluida, dinding

pipa, dan perubahan penampang. Dalam hidrolika dikenal dengan head loss

mayor dan head loss minor. Head loss mayor adalah peristiwa kehilangan tekanan

akibat terjadinya gesekan di sepanjang jaringan pipa lurus berdiameter konstan.

Sedangkan head loss minor merupakan kehilangan tekanan yang disebabkan oleh

adanya perubahan penampang dan aksesoris lainnya. Sehingga dapat mengganggu

aliran normal yang menyebabkan aliran akan melemah. Mengecilnya atau

melemahnya aliran akan berpengaruh terhadap jumlah pemberian air dan pupuk

sehingga penggunaannya tidak efisien serta berpengaruh terhadap pasokan daya

yang harus disediakan.

Program Studi Tata Air Pertanian 2

Page 3: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Selain hal di atas, adalagi gangguan yang ada pada irigasi bertekanan yang

dapat mengakibatkan terjadinya kehilangan tekanan (head loss) di sepanjang

jaringan pipa, yaitu adanya sedimen atau tumpukan zat pada irigasi bertekanan

yang sudah lama digunakan sehingga akan mengganggu aliran air di sepanjang

pipa.

Kehilangan tekanan ini sangat erat kaitannya pada pemberian air dan

pupuk pada tanaman. Perhitungan dalam pemberian air dan pupuk sangat perlu

dilakukan pada tanaman sehingga penggunaannya efisien sesuai dengan

kebutuhan tanaman. Hal ini dapat dilakukan dengan pengaturan irigasi yang baik,

yaitu dengan melakukan perancangan tata letak, hidrolika perpipaan (perhitungan

head loss), dan pemilihan pipa ekonomis, serta pemeliharaan alat yang akan

digunakan. Dalam hal pengukuran head loss inilah perlu dirancang suatu alat

untuk mengukur seberapa besar kehilangan tekanan yang terjadi pada jaringan

sistem irigasi bertekanan. Sehingga kerugian dari adanya perbedaan kehilangan

tekanan yang terjadi (hea dloss) yang melewati berbagai ukuran pipa lurus

maupun berbagai assesoris tersebut dapat diminimalkan sehingga proses

perancangan sistem irigasi bertekanan dapat lebih sempurna.

Program Studi Tata Air Pertanian 3

Page 4: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

1.2 Tujuan PUM

Tujuan yang diperoleh dengan melaksanakan Proyek Usaha Mandiri ini

adalah :

1. Mampu merencanakan, melaksanakan, dan mengevaluasi proyek yang

dijalankan.

2. Merancang alat pengukur head loss.

3. Menguji kinerja alat.

4. Menguji alat dengan rumus Hazen-William

1.3 Manfaat PUM

Manfaat yang diperoleh dari proyek usaha mandiri ini adalah sebagai

berikut.

1. Mahasiswa mampu mengaplikasikan teori yang dapat di bangku kuliah.

2. Melalui eksperimen, mahasiswa diharapkan dapat meningkatkan ketrampilan.

3. Dengan dirancangnya alat pengukur head loss ini, diharapkan mahasiswa akan

lebih mudah memahami cara pengukuran headloss pada suatu jaringan pipa

irigasi bertekanan, karena pengukurannya langsung dipraktekkan di lapangan.

Program Studi Tata Air Pertanian 4

Page 5: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Irigasi

Irigasi adalah pemberian air secara buatan untuk menambah kekurangan

air yang dibutuhkan oleh tanaman atau menurut Sostrodarsono dan Takeda, 1985

irigasi adalah penambahan kekurangan (kadar) air tanah secara buatan, yakni

dengan memberikan air secara sistematis pada tanah yang diolah.

Irigasi mempunyai ruang lingkup mulai dari pengembangan sumber air,

penyediaannya, penyaluran air dari sumber ke daerah pertanian, pembagian dan

penjatahan air pada areal pertanian, serta penyaluran kelebihan air irigasi secara

teratur (Partowijoyo, 1984).

Kemajuan sistem irigasi berupa peningkatan tata cara pengaturan dan

pemanfaatan air yang tersedia untuk kebutuhan pertanian sangatlah penting,

sementara permintaan air terus meningkat sehingga secara alamiah akan terjadi

kompetisi penggunaan air antar sektor (pertanian, air minum, domestik dan

industri) antar wilayah dan antar waktu. Sistem irigasi yang baik adalah sistem

irigasi yang mampu memanfaatkan air tanah secara optimum sesuai kebutuhan air

tanaman dan tanah sesuai kondisi lahan pertanian yang diairinya ditambah dengan

fungsi kontrol yang dapat memudahkan oleh para pemakainya. Tujuan pemberian

air irigasi adalah (1) menambah air ke dalam tanah untuk menyediakan cairan

yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, (2) Menyediakan jaminan panen

pada saat musim kemarau yang pendek, (3) mendinginkan tanah dan atmosfir,

sehingga menimbulkan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan tanaman, (4)

Mencuci atau mengurangi garam dalam tanah, (5) Mengurangi bahaya erosi tanah.

Program Studi Tata Air Pertanian 5

Page 6: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

(6) mempermudah pengolahan tanah (pembajakan) dan melunakkan gumpalan

tanah, (7) memperlambat pertumbuhan tunas dengan pendinginan karena

penguapan (Israelsen dan Hansen, 1986).Salah satu upaya yang dilakukan untuk

memenuhi persyaratan tersebut dengan menggunakan sistem irigasi berterkanan

2.2. Jenis-Jenis Irigasi Bertekanan

Irigasi bertekanan dibedakan menjadi 2, yaitu :

a) Irigasi curah

Merupakan cara pemberian air irigasi yang menyerupai curahan hujan

karena pemberian air dilakuakan dari bagian atas tanaman. Curahan air dilakukan

dengan cara menyemprotkan air ke udara dan kemudian airakan akan tercurahkan

ke tanaman. Pencurahan dengan mengalirkan air bertekanan melalui jaringan pipa

dan unit pencurah.

Menurut Keller (1990), efisiensi irigasi curah berdasarkan keseragaman

penyebaran air dari sprinkle. Apabila penyebaran air tidak seragam (keseragaman

rendah) maka dikatakan efisiensi irigasi curah rendah. Parameter yang umum

digunakan untuk mengevaluasi keseragaman penyebaran air adalah coefficient of

uniformity (CU). Efisiensi irigasi curah yang tergolong tinggi (keseragaman

tergolong baik) adalah bila nilai CU lebih besar dari 85%.

b) Irigasi tetes

Irigasi tetes merupakan cara pemberian air pada tanaman secara langsung,

baik pada permukaan tanah maupun di dalam tanah melalui tetesan secara

sinambung dan perlahan pada tanah di dekat tumbuhan. Setelah keluar dari

penetes (emitter), air menyebar ke dalam profil tanah secara horizontal maupun

vertikal akibat gaya kapilaritas dan gravitasi. Luas daerah yang dibasahi emitter

Program Studi Tata Air Pertanian 6

Page 7: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

tergantung pada besarnya debit keluaran, jenis tanah (struktur dan tekstur),

kelembaban tanah, dan permeabilitas tanah (Hansen et al, 1979).

Secara teorotis efisiensi irigasi curah lebih tinggi bila dibandingkan

dengan irigasi permukaan, karena sistem irigasi curah dapat mengurangi

kehilangan air berupa perkolasi dan limpasan (run-off). Demikian pula efisiensi

irigasi tetes relatif lebih tinggi dibanding irigasi curah, karena sistem irigasi tetes

hanya memberikan air pada daerah perakaran, sehingga mengurangi kehilangan

air irigasi pada bagian lahan yang tidak efektif untuk pertumbuhan tanaman.

Namun demikian aplikasinya di lapangan, nilai efisiensi irigasi curah maupun

irigasi tetes yang relatif tinggi ini hanya dapat tercapai apabila memenuhi 2

persyaratan, yaitu :

Jaringan irigasi curah/tetes yang dibangun dapat memberikan air secara

seragam.

Pengoperasian jaringan irigasi dilakukan dengan jadwal yang tepat.

2.3. Konsep Tekanan pada Fluida

Tekanan adalah istilah yang sering digunakan dalam hidrolika yang

menggambarkan gaya yang dikeluarkan oleh air pada luasan bidang tertentu dari

suatu objek yang tenggelam dalam air. Misalnya adalah tekanan yang dikenakan

pada suatu zat cair dalam suatu bejana. Tekanan yang terjadi adalah tekanan

hidrostatika. Jika suatu zat cair dalam arah manapun menerima sebuah tekanan

luar, maka tekanan ini akan menyebar merata ke semua arah (Hukum Pascal).

Setiap zat cair yang berada dalam keadaan diam akan melakukan tekanan

terhadap dinding yang mengelilinginya. Satuannya adalah kN/m2 atau bar atau

mka (meter kolom air), dimana 1 bar = 100 kN/m2 = 10 mka, atau 1 atm =

Program Studi Tata Air Pertanian 7

Page 8: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

101,325 kN/m2 = 10,1325 mka = 760 mmHg (Dedi, 2003). Secara matematis,

tekanan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini :

P = tekanan (N/ m2), F = gaya (N) dan A = luas permukaan (m2).

2.4. Massa Jenis

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda.

Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap

volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi

dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi

(misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda

bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).

Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m-3). Massa

jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang

berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki

massa jenis yang sama.

Rumus untuk menentukan massa jenis adalah :

Dengan :

ρ adalah massa jenis,

m adalah massa,

V adalah volume.

Satuan massa jenis dalam 'CGS [centi-gram-sekon]' adalah: gram per

sentimeter kubik (g/cm3).

Program Studi Tata Air Pertanian 8

Page 9: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

1 g/cm3=1000 kg/m3

Tabel 1. Berbagai massa jenis zat

Sumber : Wikipedia, 2010

Massa jenis zat yang umum digunakan sebagai patokan adalah massa jenis

air dan massa jenis raksa. Massa jenis air dalam wujud cair, yaitu 1000 kg/m 3 atau

1 g/cm3, sedangkan raksa atau merkuri memiliki massa jenis 13.600 kg/m3 atau

13,6 g/cm3.

2.5. Manometer

Manometer adalah alat yang menggunakan kolom zat cair untuk mengukur

perbedaan tekanan. Prinsip manometer adalah bila zat cair dalam kondisi

keseimbangan maka tekanan di setiap tempat bidang horizontal untuk zat cair

homogeny adalah sama. Pada manometer tabung terbuka, di mana tabung

berbentuk U, sebagian tabung diisi dengan zat cair (air raksa atau air). Tekanan

yang terukur dihubungkan dengan perbedaan dua ketinggian zat cair yang

dimasukan ke dalam tabung (Gambar 1).

Program Studi Tata Air Pertanian 9

No Nama zatMassa Jenis

(kg/m3)Massa Jenis

(gr/cm3)1 Air (suhu 4 0C) 1.000 1 2 Alkohol 800 0,8 3 Air raksa 13.600 13,6 4 Aluminium 2.700 2,7 5 Besi 7.900 7,9 6 Emas 19.300 19,3 7 Kuningan 8.400 8,4 8 Perak 10.500 10,5 9 Platina 21.450 21,45 10 Seng 7.140 7,14 11 Udara (27 0C) 1,2 0,0012 12 Es 920 0,92

Page 10: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Tekanan atmosfer (atm) adalah suatu tekanan yang dihasilkan tabung

manometer vertikal yang berisi zat cair merkuri (air raksa) setinggi 76 cm yang

mempunyai kerapatan jenis sebesar 13600 Kg/m3 pada standar gravitasi sebesar

9,80665 m/s2. Dengan mengamati persamaan hubungan antara tekanan dan tinggi

kolom merkuri, maka :

P = ρgh

P = 13600 kg/m3 x 9,80665 m/s2 x 0,76 m

P = 101 325 N/m2 = 101, 325 kN/m2 = 10,1325 mka = 760 mmHg

Gambar 1. Manometer

2.6. Head loss

Head loss atau kehilangan tekanan adalah suatu nilai untuk mengetahui

seberapa besarnya reduksi tekanan total (total head) yang diakibatkan oleh fluida

saat melewati sistem pengaliran. Total head, seperti kita ketahui merupakan

kombinasi dari elevation head (tekanan karena ketinggian suatu fluida), Velocity

head, (tekanan karena Kecepatan alir suatu fluida) dan pressure head (tekanan

normal dari fluida itu sendiri). Pernyataan ini dikenal dengan persamaan Bornouli.

Program Studi Tata Air Pertanian 10

Page 11: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Head loss tidak dapat dihindarkan pada penerapan sistem pengaliran fluida

dilapangan. Head loss dapat terjadi karena :

Gesekan antara fluida dan dinding pipa,

Friksi antara sesama partikel pembentuk fluida tersebut, dan

Turbulensi yang diakibatkan saat aliran di belokkan arahnya atau hal lain

seperti misalnya perubahan akibat komponen perpipaan (valve, flow

reducer, atau kran).

Kehilangan karena friksi/gesekan adalah bagian dari total head loss yang

terjadi saat aliran fluida melewati suatu pipa lurus. Head loss pada suatu fluida

pada umumnya berbanding lurus dengan panjang pipa , nilai kuadrat dari

kecepatan fluida dan nilai friksi fluida yang disebut faktor friksi. dan juga nilai

head loss berbandng terbalik dengan diameter pipa (Miftahhurrahman, 2009).

Ditambahkan oleh Dedi (2003) bahwa kehilangan head pada instalasi pipa

termasuk energi atau head yang diperlukan untuk menanggulangi gesekan

(tahanan) pada pipa dan perlengkapan lainnya (saringan, klep kaki, sambungan,

siku, socket, dll). Gesekan terjadi baik pada pipa isap dan pipa hantar yang

besarnya tergantung pada kecepatan aliran, ukuran pipa, kondisi pipa bagian

dalam dan bahan pembuat pipa.

Kehilangan energi gesekan pipa umumnya dihitung dengan rumus dari

Hazen-William :

Program Studi Tata Air Pertanian 11

10.684 Q1.85

hf =

x L C1.85D4.87

Page 12: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Dimana:

hf = kehilangan energy (m)

C = koefisien gesekan pipa (lihat Table 2)

D = diameter dalam pipa (m)

Q = debit aliran (m3/detik)

L = panjang pipa (m)

Nilai C pada rumus Hazen-William, tergantung pada derajat kehalusan

pipa bagian dalam, jenis bahan pembuat pipa dan umur pipa (Tabel 2). Nilai Q

atau debit aliran dan D (diameter dalam pipa) diperoleh dari hasil pengukuran di

lapangan, dan nilai L dilihat berdasarkan monogram pada Lampiran 1.

Perencanaan distribusi air didasarkan pada 2 faktor utama, yaitu kebutuhan

air dan tekanan (Brebbia dan Ferrante, 1983 dalam Triatmojo 1996 : 58).

Kebuthan air yang harus dipenuhi akan menentukan ukuran dan sistem distribusi

yang diinginkan. Misalnya dipakai kebutuhan 125 liter/10 tanaman untuk suatu

jaringan, maka kita harus merencanakan debit tekanan yang diberikan. Sedangkan

tekanan menjadi penting karena tekanan rendah akan mengakibatkan masalah

dalam distribusi jaringan pipa, namun bila tekanan besar akan memperbesar

kehilangan tekanan (headloss) (Triatmojo 1996 : 58).

Kehilangan tekanan dikelompokkan menjadi 2 :

1. Kehilangan tekanan akibat gesekan. Kehilangan tekanan/energi akibat gesekan

disebut juga kehilangan energi primer (Triatmojo, 1996 : 58) atau head loss

mayor (Kodoatie 2002 : 245). Terjadi pipa lurus berdiameter konstan.

2. Kehilangan tekanan akibat perubahan penampang dan assesoris lainnya.

Kehilangan tekanan akibat perubahan penampang dan assesoris lainnya

Program Studi Tata Air Pertanian 12

Page 13: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

disebut juga kehilangan energi sekunder (Triatmojo, 1996 : 58) atau minor

loss (Kodoatie 2002 : 245). Misalnya terjadi pada pembesaran penampang

(expansion), pengecilan penampang (contraction), belokan atau tikungan.

Tabel 2. Kondisi Pipa dan Nilai C (Hazen-William)

Jenis PipaKoefisien Gesekan

"C"

Pipa besi cor, baru 130Pipa besi cor, tua 100Pipa baja, baru 120 - 130Pipa baja, tua 80 - 100Pipa dengan lapisan semen 130 - 140Pipa dengan lapisan asphalt 130 - 140Pipa PVC 140 - 150Pipa besi galvanis 110 - 120Pipa beton (baru, bersih) 120 - 130Pipa beton (lama) 105 - 110Alumunium 135 - 140Pipa bambu ( betung, wulung, tali) 70 - 90

Sumber : Dedi, 2003

Program Studi Tata Air Pertanian 13

Page 14: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

III. METODE PELAKSANAAN

3.1. Tempat dan Waktu PUM

Pelaksanaan PUM ini telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan

program studi Tata Air Pertanian, Politeknik Pertanian Universitas Andalas.

Waktu pelaksanaan Proyek Usaha Mandiri ini yaitu pada semester 5 dari

Bulan Oktober 2010 s/d Bulan Februari 2011.

Rincian jadwal pelaksanaan PUM ini dapat dilihat pada barchart.

No KegiatanBulan

Okt Nov Des Jan Feb3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

1 Persiapan bahan dan alat

2 Pembuatan alat ukur utama

3 Pembuatan kerangka penopang

4 Penggabungan semua komponen alat

5 Menguji kinerja alat dan evaluasi

6 Pengambilan data dan evaluasi kinerja

7 Pengolahan data

8 Laporan

Barchart Realisasi Pelaksanaan PUM

Barchart Realisasi Pelaksanaan PUM

Program Studi Tata Air Pertanian 14

Page 15: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

3.2. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang akan digunakan dalam pelaksanaan PUM ini dapat

dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Alat dan Bahan

No. Nama bahan/alat Fungsi Alat/bahan Kebutuhan Satuan

1 Penggaris 60 cmMengukur perubahan tekanan yang terjadi

1 buah

2Pipa PVC diameter 0.15 cm

Tempat tertampungnya air raksa2 m

3 Air raksa Indikato perubahan tekanan 0,5 ml

4 Benang nilonMengikatkan pipa/PVC pada penggaris

1 m

5 Solder Membuat lobang pada penggaris 1 buah6 Besi cor Ø 1 cm Kaki statif/penyangga alat utama 3 m7 Pipa besi Tempat alat utama di rekatkan 10 cm8 Las besi Mengelas/menyatukan kerangka

dengan alat utama 1 buah

9 CatMewarnai sekaligus mencagah kerangka agar tidak karatan

1 buah

10 Amplas Menghaluskan kerangka. 1 lembar

Rincian biaya untuk pembuatan alat dapat dilihat pada Lampiran 2.

3.3. Prosedur Penelitian

Dalam penelitian ini dilakukan berbagai pendekatan antara lain

pendekatan fungsional maupun pendekatan struktural, dalam proses perancangan

alat ini dilakukan pendekatan sebagai berikut :

a. Pendekatan Fungsional :

1. Alat ini harus mempunyai penggaris yang dapat mengukur perubahan

tekanan yang terjadi dan terbuat dari plastic dengan panjang 60 cm.

2. Alat mempunyai pipa PVC yang akan menjadi tepat tertampungnya air

raksa. Alat ini berukuran kecil dengan diameter 0.15 cm.

Program Studi Tata Air Pertanian 15

Page 16: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

3. Alat ini memiliki bahan sebagai indikator perubahan tekanan yang terjadi

pada jaringan pipa berupa cairan air raksa.

4. Alat ini harus ditunjang oleh kerangka penopang/penyangga yang kuat

untuk menopang dan meletakkan alat utama.

b. Pendekatan Struktural :

Untuk mendukung fungsi komponen alat yang diharapkan, maka pada alat

harus mempunyai struktur sebagai berikut ;

1. Alat mempunyai bagian yang disebut sebagai alat utama yang terdiri dari

penggaris yang terbuat dari plastik dengan panjang 60 cm, pipa PVC

berdiameter 0.15 cm, dan air raksa sebagai indikator perubahan tekanaan

yang terjadi pada jaringan pipa irigasi bertekanan.

2. Alat harus ditunjang dengan kerangka penopang yang kuat yang terdiri

dari besi cor dan pipa besi yang dirakit menjadi satu yang berfungsi

sebagai kaki/ statif. Gunanya sebagai tempat meletakkan alat utama dalam

satu kesatuan yang utuh.

3.4. Prosedur Pembuatan dan Perakitan Alat

1. Pembuatan alat ukur utama dengan memasang pipa PVC pada dinding

penggaris. Pipa dipasang dengan posisi pipa berbentuk huruf U.

2. Menuangkan air raksa ke dalam pipa dengan suntikan (Gambar 2).

Program Studi Tata Air Pertanian 16

Page 17: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Gambar 2. Alat ukur utama

1. Pembuatan kerangka penopang dengan memotong besi cor sepanjang 75

cm sebanyak 3 buah. Selanjutnya pembuatan plat penahan tempat

mendudukkan alat utama. Menghubungkan ketiga potong besi cor tadi

dengan plat sehingga berbentuk seperti segitiga atau kaki statif (Gambar

3).

Gambar 3. Kerangka penopang

2. Pemasangan alat ukur utama pada posisi yang tepat pada kerangka

penopang (Gambar 4).

Program Studi Tata Air Pertanian 17

PenggarisPipa PVC

Air raksa

Besi Cor

Pipa Besi

Page 18: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Gambar 4. Rancangan Alat Pengukur Head loss

3.5. Cara Kerja Alat Pengukur Head loss

Cara kerja dari alat pengukur head loss ini adalah sesuai dengan prinsip

manometer, yaitu mengukur tekanan yang terjadi pada jaringan sistem irigasi

bertekanan kemudian menghitung kehilangan tekanan yang terjadi. Ujng pipa

PVC akan dihubungkan dengan jaringan pipa sehingga dengan adanya tekanan di

sepanjang jaringan pipa akan menggerakkan air raksa (mangalami kenaikan) yang

ada di dalam pipa PVC. Hasil dari pengukuran inilah yang akan dicatat kemudian

dihitung kehilangan tekanan yang terjadi.

3.6. Prosedur Pengamatan

Untuk pengujian kinerja alat dilakukan kegiatan pengukuran head loss

yang meliputi :

Program Studi Tata Air Pertanian 18

Page 19: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

1. Kehilangan tekanan pada sistem pipa (mayor losses)

Untuk mengetahui kinerja dari Alat Pengukur Head loss ini, dilakukan

pengujian pada pipa lateral 5/16 inci , 4/3 inci, ½ inci, dan 1 inci dengan langkah-

langkah sebagai berikut.

Program Studi Tata Air Pertanian 19

Tangki diisi dengan air

Head pada tangki diukur (Gambar 5)

Pastikan tinggi air raksa dalam pipa tepat pada 0 cm (Gambar 8)

Pipa yang akan diukur, dilobangi dengan penusuk di pangkal, di ujung dengan masing-masing untuk panjang 5 m, 10 m, 20 m, 30 m, 40 m, 50 m, 60 m, 70m (pipa 5/16 inci), dan 4m, 8

m, 11,12 m (pipa ½ inci, ¾ inci dan 1 inci).

Catat hasil pembacaan yang telah dilakukan pada pangkal, ujung pipa

Hasil pengamatan dihitung dengan cara mengurangi hasil bacaan di ujung dan pangkal.

Debit diukur dengan metode volumetrik

Page 20: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Gambar 5. Pengukuran Head Tangki

Gambar 6. Pengukuran Pada Pipa Lateral

Gambar 7. Pengukuran pada Pipa PVC

Program Studi Tata Air Pertanian 20

Page 21: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

2. Kehilangan tekanan pada perlengkapan lainnya ( minor losses )

Untuk mengetahui head los minor pipa, dilakukan pengukuran pada :

a. Pengecilan (reducer) dari ¾ inci ke ½ inci

b. Elbow 900

Pengukuran ini dilakukan dengan langkah-langkah :

Program Studi Tata Air Pertanian 21

Head pada tangki diukur

Pastikan 0 cm posisi bacaan pada alat

Pada ujung dan pangkal asesorisdilubangi dengan penusuk

Pada aksesoris (sambungan) pipa dipasang alat pengukur head loss untuk pengukuran sebelum

dan sesudah sambungan

Catat hasil bacaan

Perbedaan tekanan hasil dihitung dengan cara mengurangi hasil bacaan

di bagian ujung dan pangkal

Hasil pengukuran dibandingkan dengan rumus Hazen-William,

yaitu dengan menggunakan monogram pada Lampiran 1.

Page 22: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Gambar 8. Pengecekan tinggi air raksa

3. Pengujian Hasil Pengukuran dengan Rumus Hazen-William

Setalah melakukan pengukuran seperti langkah-langkah di atas,

selanjutnya diuji hasil pengukuran dengan rumus Hazen-William.

Kehilangan energi pada pipa umumnya dihitung dengan rumus dari

Hazen-William :

Dimana:

hf = kehilangan energi (m)

C = koefisien gesekan pipa (lihat table1)

D = diameter dalam pipa (m)

Program Studi Tata Air Pertanian 22

10.684 Q1.85

hf = xL C1.85D4.87

Page 23: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

L = panjang pipa (m)

Q = debit aliran (m3/detik), diamati dengan metode Volumetrik dengan rumus :

Dengan V = Volume air (m3)

t = waktu (detik)

Program Studi Tata Air Pertanian 23

Q = V/t

Page 24: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Rancangan alat pengukur head loss ini terdiri dari alat ukur utama dan

kerangka penopang.

Alat Ukur Utama

Berfungsi untuk mengukur tekanan yang terjadi pada jaringan pipa. Alat

ini terdiri dari manometer yang berisi air raksa sebagai indikator perubahan

tekanan, dan sebuah penggaris yang memiliki skala-skala untuk mendeteksi

perubahan tekanan yang terjadi.

Kerangka Penopang

Kerangka penopang ini berupa kaki/statif yang berfungsi sebagai

penopang atau penyangga alat ukur utama sehingga alat ukur utama dapat

berfungsi dengan baik.

a. Hasil Pengamatan

Dalam Proyek Usaha Mandiri ini, telah dilakukan pengamatan terhadap

head loss pada berbagai diameter pipa lateral (5/16 inci, ¾ inci, ½ inci, dan 1

inci). Dari pelaksanan pengujian tersebut, didapatkan data seperti tabel berikut.

Tekanan pada tangki dapat diketahui melalui perhitungan berikut.

P = ρgh

= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,1 m

= 20601 N/m2 = 20, 601 kN/ m2 = 2,0601 mka

Program Studi Tata Air Pertanian 24

Page 25: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Tabel 4. Data dan hasil pengamatan pada pipa 5/16 inci.

N

O

JENIS

PIPA

HEA

D

(cm)

(meter)

PENGAMATAN (cm) RATA-

RATA

HEADLOS

S (cm)

HEADLOS

S (m)1 2 3 4 5

1 5/16" 210

Pangkal 6,2 6,3 6,4 6,4 6,5 6,36

0,66 0,0066

10 5,7 5,7 5,7 5,6 5,8 5,7

20 5,3 5,1 5,2 5,1 5,2 5,18 1,18 0,0118

30 4,9 4,8 4,7 5,0 4,9 4,86 1,5 0,0150

40 4,5 4,4 4,4 4,5 4,3 4,42 1,94 0,0194

50 3,9 4,0 4,1 4,0 3,9 3,98 2,38 0,0238

60 2,0 2,1 2,1 1,9 2,2 2,06 4,3 0,0430

70 0,5 0,3 0,5 0,4 0,5 0,44 5,92 0,0592

Sumber : Pengamatan Langsung, November 2010

Tabel 5. Data dan hasil pengamatan pada sistem pipa

N

O

JENIS

PIPA

HEAD

(cm)(meter)

PENGAMATAN (cm) RATA-

RATA

HEADLOSS

(cm)

HEADLOSS

(m)1 2 3 4 5

1 1/2" 215

Pangkal 6,3 6,2 6,3 6,4 6,3 6,30

0,04 0,00044 6,4 6,4 6,0 6,3 6,2 6,26

8 5,8 5,9 5,7 5,8 5,8 5,8 0,50 0,0050

11.12 5,8 5,7 5,7 5,6 5,8 5,72 0,58 0,0058

2 3/4" 210

Pangkal 5,4 5,3 5,4 5,3 5,3 5,34

0,6 0,0064 5,0 4,2 4,8 5,2 4,5 4,74

12 4,2 4,5 4,6 4,6 4,5 4,48 0,86 0,0086

3 1" 209

Pangkal 7,3 7,2 7,3 7,4 7,2 7,28

0,2 0,0020

4 7,0 7,1 7,1 7,0 7,2 7,08

8 6,8 6,7 6,8 6,7 6,6 6,72 0,56 0,0056

11.12 6,7 6,7 6,6 6,7 6,6 6,66 0,62 0,0062

Sumber : Pengamatan Langsung, Oktober 2010

Program Studi Tata Air Pertanian 25

Page 26: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Tekanan pada masing-masing tangki adalah:

1. P = ρgh

= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,15 m

= 21091,5 N/m2 = 21, 0915 kN/ m2 = 2,10915 mka

2. P = ρgh

= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,1 m

= 20601 N/m2 = 20, 601 kN/ m2 = 2,0601 mka

3. P = ρgh

= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,09 m

= 20502,9 N/m2 = 20, 5029 kN/ m2 = 2,05029 mka

Head total sangat mempengaruhi tekanan yang terjadi di sepanjang aliran

pipa. Semakin besar nilai head total (head tangki), maka head yang mengalir di

jaringan pipa akan semakin besar pula. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil

tekanan pada tangki maka tekanan pada pipa akan semakin kecil pula. Jadi, head

total berbanding lurus dengan head yang ada di sepanjang jaringan pipa irigasi

bertekanan.

Hubungan antara panjang pipa terhadap kehilangan tekanan yang terjadi

dapat dilihat pada Gambar 9 berikut.

Program Studi Tata Air Pertanian 26

Page 27: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

4 8 11.12 10 20 30 40 50 60 700

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Grafik Headl loss pada Pipa

pipa 5/16 incipipa 1/2 incipipa 1 inci

Panjang Pipa (m)

Head

loss

(m)

Gambar 9. Head loss pada pipa

4 120

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Grafik Head loss Pada Pipa 3/4 inci

Pipa 3/4 inci

Panjang Pipa (m)

head

loss

(m)

Gambar 10. Head loss pada pipa ¾ inci

Hubungan antara diameter pipa terhadap kehilangan tekanan yang terjadi

dapat dilihat pada Gambar 11 berikut.

Program Studi Tata Air Pertanian 27

Page 28: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

5/16 inci 3/4 inci 1/2 inci 1 inci0.005

0.0052

0.0054

0.0056

0.0058

0.006

0.0062

0.0064

0.0066

0.0068

Diagram Head loss pada Pipa

Diameter Pipa (inci)

Head

loss

(m)

Gambar 11. Hubungan Diameter terhadap Head loss

Tabel 6. Data dan hasil pengamatan minor losses.

NOJENIS

SAMBUNGAN

PENGAMATAN RATA-

RATA

HEADLOSS

(cm)

HEADLOSS

(m)  1 2 3 4 5

1 Elbow 900

Sebelum Sambungan 4,3 4,4 4,4 4,5 4,6 4,44

0,3 0,003

Sesudah Sambungan 4,2 4,1 4,3 4,0 4,1 4,14

2Pengecilan 3/4"

1/2"

Sebelum Sambungan 4,7 4,8 4,7 4,4 4,4 4,60

0,24 0,0024

Sesudah Sambungan 4,3 4,3 4,4 4,5 4,3 4,36

Sumber : Pengamatan Langsung, November 2010

Table 7. Data dan hasil pengamatan pada pipa 5/16” dengan tanaman.

N

O

JENIS

PIPA

HEA

D

(cm)

(meter)

PENGAMATAN (cm) RATA-

RATA

HEADLOS

S (cm)

HEADLOSS

(m)1 2 3 4 5

1 5/16" 77

Pangkal 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,32

0,38 0,00385 0,9 0,9 1 1,1 0,8 0,94

13 0,7 0,5 0,5 0,5 0.6 0,55 0,77 0,0077

Sumber : Pengamatan Langsung, Oktober 2010

Program Studi Tata Air Pertanian 28

Page 29: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Tekanan pada tangki dapat dihitung :

P = ρgh

= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 0,77 m

= 7553,7 N/m2 = 7,5537 kN/ m2 = 0,75537 mka

Adapun grafik kehilangan tekanan yang terjadi dapat dilihat pada Gambar

12 berikut ini.

5 130.00000.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.0090

Grafik Headloss pipa 5/16" dengan tanaman

headloss

Panjang pipa (m)

Head

loss

(m)

Gambar 12. Head loss yang terjadi pada pipa.

Kehilangan tekanan yang di peroleh melalui pengukuran dengan alat

pengukur head loss seperti tabel 7 dan gambar 12 dapat dibandingkan dengan

menggunakan rumus Hazen-William dengan melakukan pengukuran debit

terlebih dahulu. Dan adapun metode yang digunakan dalam pengukuran debitnya

adalah dengan Metode Volumetrik. Data hasil pengukuraanya dicantumkan

dalam tabel 8 berikut.

Program Studi Tata Air Pertanian 29

Page 30: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Tabel 8. Debit pipa diukur dengan metode volumetrik.No Q (mL/ 10 dtk)1 15,92 183 18,54 16,65 18,6

Rerata 17,52 Sumber : Pengamatan Langsung, Oktober 2010

Atau

Q = 0,000001752 m3/dtk

L = 0,08 m (monogram pada Lampiran 1)

Dari data di atas, dapat dihitung kehilangan tekanan dengan rumus Hazen-

William, perhitungannnya adalah :

10.684 Q1.85

hf = xL C1.85D4.87

10.684 x 0,000001752 1.85

hf = x 0,08 1451.85 x 0,00781254.87

hf = 0,000035 m

Dari hasil perhitungan debit di atas diketahui bahwa head loss yang

terjadi pada panjang pipa 0,08 m adalah sebesar 0,0021 m. Apabila panjang pipa

yang akan diukur 5 m, maka kehilangan tekanan yang terjadi adalah sebesar :

5/0,08 x 0,000035 = 0,0022 m

Program Studi Tata Air Pertanian 30

Page 31: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Dan jika dibandingkan kedua hasil di atas, diketahui bahwa ternyata ada

sedikit perbedaan. Perbedaan dari kedua pengukuran tersebut lebih jelasnya dapat

dilihat pada tabel berikut.

Tabel 9. Perbandingan alat pengukur head loss dengan rumus Hazen-William

NoPanjang pipa

(m)Alat Pengukur Head loss

(m)Rumus Hazen-William

(m)1 5 0,0038 0,00222 13 0,0077 0,0057

Sumber : Pengamatan Langsung, Oktober 2010

Untuk menguji tekanan yang diukur dengan alat pengukur head loss

terhadap satuan Kpa atau bar, maka telah dilakukan pengujian alat dengan alat

pengisi angin ban (pompa ban) yang dilengkapi dengan alat pengukur tekanan

yang diberikan. Hal ini dilakukan dengan cara melihat kenaikan air raksa ketika

tekanan yang diberikan sebesar 1 Kpa. Dari kegiatan ini, diperoleh data sebagai

berikut.

Tabel 10. Pengujian Alat Pada Tekanan Pompa

Pengamatan ke

Hasil Kalibrasi

1 162 163 16,54 145 196 157 178 219 1910 1611 1712 1613 1614 2015 18

Rerata 17,1

Program Studi Tata Air Pertanian 31

Page 32: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Sumber : Pengamatan Langsung, Desember 2010

Dari data yang diperoleh dapat diketahui bahwa 1 bar = 100 Kpa = 17,1

cm. Artinya, apabila perubahan tekanan yang terjadi pada alat pengukur head loss

terbaca sebesar 17,1 cm, maka hal ini sama dengan 1 Kpa. Hasil pengujiannya

adalah pada tabel di bawah ini.

Tabel 11. Pengujian Alat dengan Tekanan PompaNo Tekanan pada alat

(cm)Tekanan

(Kpa)Tekanan

(bar)1 17,1 1 0,012 34,2 2 0,023 51,3 3 0,03

Sumber : Pengamatan Langsung, Desember 2010

4.2. Pembahasan

Alat pengukur head loss ini di desain sedemikian rupa dengan

pertimbangan ilmu-ilmu yang telah dipelajari dalam hidrolika sehingga alat ini

lebih mudah digunakan atau dioperasikan. Dengan keadaan yang seperti ini,

mahasiswa atau pengguna akan lebih mudah memahami dan melakukan

pengukuran terhadap adanya head loss yang terjadi pada jaringan pipa irigasi

bertekanan, baik pada jaringan irigasi tetes, maupun pada jaringan irigasi curah.

Sehingga kerugian yang diakibatkan oleh head loss ini dapat diminimalkan.

Tentunya dengan perhitungan- perhitungan labih lanjut.

Di dalam kehidupan sehari hari mungkin kita pernah di beri logika bahwa

semakin kecil pipa maka tekanan yang dihasilkan akan semakin besar. Tetapi

sebenarnya pipa yang besar juga dapat memberikan tekanan yang besar dan

bahkan mampu meminimalisasi kehilangan tekanan karena gesekan air terhadap

pipa (head loss mayor).

Program Studi Tata Air Pertanian 32

Page 33: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Hal ini menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran pipa/diameter pipa

maka kerugian gesek yang dihasilkan juga semakin besar (Tabel 4 dan 5, Gambar

11). Semakin panjang pipa yang dilalui oleh suatu zat cair, maka kehilangan

tekanan yang terjadi akan semakin besar (Tabel 4 dan 5, 7, Gambar 9, 10, dan 12).

Jika kerugian gesek yang dihasilkan semakin besar maka tekanan hanya besar di

bagian "gesekan" saja, tetapi tidak di bagian air yang terpancar. Sesuai dengan

pernyataan tersebut, maka alat pengukur head loss yang telah dibuat berfungsi

dengan cukup baik. Hal ini dapat dilihat dari tabel data maupun grafik headloss

pengukuran yang telah dilakukan seperti di atas.

Karena itulah pipa-pipa yang memiliki debit besar pada umumnya

menggunakan pipa yang berdiameter besar. Hal ini juga dapat menjaga umur pipa,

karena jika pipa semakin kecil dan debit semakin besar maka dikhawatirkan

gesekan yang terjadi akan menjadikan pipa semakin tipis. Fenomena inilah yang

harus diperhatikan terutama saat mendesign sistem perpipaan terutama yang

membutuhkan tekanan sesuai kriteria.

Dari hasil evaluasi terhadap kinerja alat, ada beberapa hal yang perlu

dilakukan perbaikan terhadap perancangan alat ini. Diantaranya perbaikan pada

kaki statif/penyangga. Karena dari pengujian yang telah dilakukan, hasil

pengukuran dapat dipengaruhi oleh posisi berdirinya alat, yaitu kemiringan atau

tegaknya alat tersebut diletakkan. Untuk itu, posisi kemiringan kaki statif/

penyangga alat ini sebaiknya dipermanen agar kemiringannya tidak berubah-ubah

sehingga data pengukuran yang diperoleh lebih akurat. Selain itu, untuk lebih

memperkokoh kaki penopang, bisa dilakukan dengan penambahan besi yang

diletakkan secara melintang di antara kedua kaki penyangga yang di depan.

Program Studi Tata Air Pertanian 33

Page 34: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Jika dibandingkan antara pengukuran kehilangan tekanan menggunakan

alat pengukur head loss dengan perhitungan menggunakan Rumus Hazen-William

tersebut, terdapat sedikit perbedaan. Hal ini terjadi karena beberapa kemungkinan.

Faktor-faktor tersebut diantaranya disebabkan karena kesalahan yang dilakukan

pada saat pengukuran, misalnya kurangnya ketelitian dalam melakukan

pengukuran dan pembacaan, baik dalam pengukuran yang dilakukan dengan

menggunakan alat maupun pengukuran debit metode volumetrik untuk

perhitungan dengan menggunakan rumus Hazen-william. Selain itu, hal ini juga

dapat dipengaruhi oleh kurang tepatnya penempatan posisi alat yang disebabkan

adanya kelemahan alat pada bagian kerangka penopang seperti penjelasan

sebelumnya yang mengakibatkan terlihat adanya perbedaan antara hasil

pengukuran alat dan perhitungan rumus Hazen-William.

Program Studi Tata Air Pertanian 34

Page 35: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Adapun yang dapat disimpulkan dalam pelaksanaan proyek usaha mandiri

yang berjudul “Rancang BangunAlat Pengukur Head loss Pada Sistem Irigasi

bertekanan” ini adalah sebagai berikut :

1. Proyek Usaha Mandiri ini telah selesai dilaksanakan dan telah dilakukan

evaluasi terhadap proyek tersebut sesuai dengan perencanaan sebelumnya.

2. Alat pengukur head loss dirancang sedemikian rupa sesuai dengan

hukum-hukum dalam ilmu hidrolika (telah berfungsi dengan baik sesuai

dengan yang diharapkan).

3. Dari hasil pengujian kinerja alat, alat pengukur head loss ini mendapatkan

hasil bahwa dengan panjang pipa 10 m head loss yang diperoleh sebesar

0,0066 m, panjang pipa 20 m head lossnya 0,0118 m, panjang pipa 30 m

head lossnya 0,0150 m, (pipa 5/16 inci) dan pipa diameter 5/16 inci

mengalami kehilangan tekanan sebesar 0,0066 m, pipa diameter ¾ inci

mengalami head loss sebesar 0,006 m, diameter ½ inci head lossnya

0,0058m. Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa panjang pipa

berbanding lurus dengan head loss sedangkan diameter pipa berbanding

terbalik dengan head loss.

4. Dari hasil perbandingan yang telah dilakukan antara kinerja alat dan rumus

Hazen-William didapatkan hasil pada panjang pipa 5 m, head loss yang

terjadi sebesar 0,0038 m (alat pengukur head loss) dan 0,002 m (Rumus

Hazen-William). Artinya data yang diperoleh tidak terlalu jauh berbeda.

Program Studi Tata Air Pertanian 35

Page 36: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

5.2. Saran

Dalam pelaksanaan proyek usaha mandiri ini saran yang dapat

disampaikan adalah sebagai berikut:

1. Dalam pengoperasian alat ini, posisi tegaknya alat harus datar dan

kemiringan berdirinya harus sama agar data yang diperoleh lebih akurat.

2. Perlu dilakukan perbaikan pada beberapa bagian pada penyangga/statif

untuk memperoleh alat yang lebih sempurna sehingga mengurangi

terjadinya kesalahan-kesalahan pada saat pengukuran. Untuk itu,

kaki/statif dari alat ini sebaiknya langsung dipermanen agar

kemiringannya tidak berubah-ubah, serta dilakukan penambahan besi yang

diletakkan secara melintang di antara kedua kaki penyangga yang di

depan.

3. Alat ini memiliki skala-skala atau angka-angka untuk mengetahui

perubahan tekanan, untuk itu pada saat melakukan pengukuran, harus

dilakukan dengan hati-hati dan teliti baik dalam pembacaan hasil

pengukuran maupun letak/posisi alat.

4. Alat ini perlu dikalibrasi lebih lanjut agar kinerja alat lebih sempurna.

5. Untuk menjaga agar air raksa tidak mencemari lingkungan apabila terjadi

kebocoran pada pipa PVC (penampungnya), maka perlu dibuat suatu plat

yang berbentuk piringan di bawah kaki/statif sebagai pijakan penyangga.

Program Studi Tata Air Pertanian 36

Page 37: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

DAFTAR PUSTAKA

Ariyanti, A. 2010. Pengantar Sistem Irigasi Tetes ( Trickel Irrigation). http://id. shvoong. com/ exact- sciences/ agronomy- griculture/ 2062362-pengantar-sistem-irigasi-trickle/(13 Oktober 2010).

Dedi, DK. 2002. Irigasi Pompa. Bagian Teknik Tanah dan Air, FATETA-IPB. Bogor.

Harmailis. 2010. BKPM Hidrolika Aliran. Politeknik Pertanian Uiversitas Andalas. Payakumbuh.

Lohat, AS. 2008. Tekanan dalam Fluida. http://www.gurumuda.com./tekanan-dala-fluida (Selasa, 30 Desember 2008, 07:57 AM).

Maulana, A. 2009. Irigasi Tetes. http:// worldpant. multiply. com/ journal/ item/ 12/ BAB_I_II_III_Irigasi Tetes (6 Mei 2009, 3:40 PM).

Miftahurrahman, 2009. Headloss, Pengertian Dasar. http:// mift4hhurrahman. blogspot.com/2009/05/diameter-pipa-tekananan-dan-kehilangan.html.

Modul Fisika Online. 2010. Massa Jenis. http:// modulfisika. blogspot. com/ 2010/ 02/kelas-vii-massa-jenis.html.

Oktoyournal dan Ismawardi. 2004. Irigasi Tetes dan Curah. Politeknik Pertanian Universitas Andalas. Payakumbuh.

Sularso dan Tahara, H. 2004. Pompa dan Kompresor. PT. Pradnya Paramita. Jakarta.

Suwarsono, A. 2011. Dasar Pompa Sentrifugal-Kerugian Head (head loss). http:// www. agussuwarsono. com/ artikel / mechanical / 65- teori- dasar- pompa-sentrifugal. html? start=2 (Minggu, 13 Februari 2011).

Triatmojo. 1996. Pengaruh Perubahan Penampang terhadap Kehilangan Energi pada Pipa Polivinil Chlorida (PVC). http://bankskripsi.com/pengaruh-perubahan-penampang-terhadap kehilangan-energi-pada-pipa-polivinil-chlorida-pvc.pdf.doc.htm.

Weaver, R. 2000. Desain Pipa Proses. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Wikipedia Bahasa Indonesia, ensiklopedi bebas. 2010. Massa Jenis. http: // d. w i ki pedia.Org/wiki/Massa_jenis (6 Desember 2010).

Program Studi Tata Air Pertanian 37

Page 38: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Lampiran1. Nomogram Penentuan Kehilangan Gesekan

Program Studi Tata Air Pertanian 38

Page 39: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Lampiran 2. Rincian Biaya Pelaksanaan PUM

Tabel.12. Rincian Biaya Alat dan Bahan

No. Nama bahan Kebutuhan Satuan Harga (Rp)

1 Penggaris 60 cm 1 buah 10.0002 Pipa PVC diameter 0.15 mm 2 m 1.5003 Air raksa 1 botol 15.0004 Benang nilon 1 m 2.0006 Besi cor Ø 1 cm 3 m 13.5007 Pipa besi Ø 2 cm 10 cm 5.0008 Cat 1 buah 10.0009 Amplas 1 lembar 2.000

Total 59.000

a. Biaya Peralatan Penunjang PUM

Penyewaan seperangkat alat bengkel (las besi dan solder)/hari

Sewa alat selama 1 hari =

Biaya peralatan = 1 hari x 15.000/hari

= Rp. 15.000

b. Biaya Tenaga Kerja

Upah tenaga kerja

Jumlah hari kerja

Jumlah tenaga kerja

Total biaya tenaga kerja =

Total biaya tenaga kerja = 1 orang x 1 hari x Rp. 30.000

Rp. 30.000

c. Total Biaya

Biaya =

Biaya = Rp. 59.000 + Rp. 15.000 + Rp. 30.000

= Rp. 104.000

Program Studi Tata Air Pertanian 39

Lama kerja x penyewaan

Jumlah tenaga kerja x hari kerja x upah

Biaya bahan + Biaya sewa alat + biaya tenaga kerja

Page 40: ALat pEngukur Head Loss

Laporan PUM

Lampiran 3. Gambar-Gambar Alat Pengukur Head loss

Gambar 13. Alat Pengukur Head loss Gambar 14. Alat Pengukur Head loss Tampak Samping

Gambar 15. Sistem Pengukuran Dari Alat Pengukur Head loss

Program Studi Tata Air Pertanian 40