Baru-baru
ini ada iklan bantuan instalasi air bersih dan pompa air di Nusa
Tenggara Timur dari program Corporate Social Responsibility (CSR) sebuah
produsen air mineral ternama. Tampak seseorang memukul pemberat klep
untuk menghidupkan pompa air. Itulah pompa hidram sebuah teknologi pompa
air tanpa listrik dan BBM. Dengan semakin mahalnya bahan bakar, energi dan isu lingkungan membuat pompa Hidram semakin relevan.
———————
Sesuai
hukum gravitasi, air selalu mengalir dari tempat tinggi menuju yang
lebih tempat rendah. Sepertinya mustahil kalau harus menaikkan air dari
sumber atau alirannya menuju tempat yang lebih tinggi, tanpa bantuan
energi listrik atau bahan bakar minyak (BBM).
Tetapi
apabila suatu ketika Anda ber kunjung ke perkebunan teh di Purwa
karta-Jawa Barat atau perkebunan jambu air di Singorojo, Kendal-Jawa
Tengah, Anda akan melihat bagaimana air dialirkan dari sungai yang
berada di hilir, naik mendaki perbukitan dengan selisih ketinggian
hingga puluhan meter, yang berjarak ratusan meter, antara rumah pompa
dengan tandon air di puncak bukit. Semua itu digerakkan oleh sebuah
pompa, hebatnya lagi pompa itu tidak digerakkan oleh motor listrik atau
motor bakar dengan BBM.
Pompa tersebut dinamakan pompa Hidram, berasal dari kata Hydraulic Ram Pump,
bisa diartikan pompa air dengan tenaga hantaman air. Di Indonesia pompa
ini sebenarnya sudah ada sejak jaman penjajahan Belanda, namun
kurangnya pera wat an dan edukasi membuat pompa ini tidak lestari.
Ditambah jaman dulu sumber air masih sangat banyak, sungai masih lancar
mengalir dengan debit besar, tanahnya masih subur dengan humus, hutan
masih lebat belum gundul, tanahnya belum erosi hingga mendangkalkan
sungai. Tetapi keadaan sekarang adalah kebalikan semua itu, membuat
pompa Hidram tampil lagi sebagai solusi.
Dari
berbagai sumber, pompa Hidram ada yang menyatakan berasal dari
Perancis, digunakan untuk menaikkan air ke atas kastil-kastil. Ada juga
sumber mengatakan berasal dari Tiongkok untuk mengairi tanah pertanian
di bukit-bukit. Prinsip kerja Hidram adalah pemanfaatan gravitasi dimana
akan menciptakan energi dari hantaman air yang menabrak faksi air
lainnya untuk mendorong ke tempat yang lebih tinggi. Untuk mendapatkan
energi potensial dari hantaman air diperlukan syarat utama yaitu harus
ada terjunan air yang dialirkan melalui pipa dengan beda tinggi
-elevasi- dengan pompa Hidram minimal 1 meter.
Syarat
utama kedua adalah sumber air harus kontinyu dengan debit minimal 7
liter per menit (Widarto, 2000). Besarnya debit pemompaan dapat dihitung
dengan rumus Q2 = Q1 x H1 : H2 x j. Dimana Q2 adalah debit air yang
dipompakan (liter/menit), Q1 adalah debit air yang masuk pompa
(liter/menit), H1 adalah tinggi terjunan dalam meter, H2 adalah tinggi
pemompaan dalam meter dan j adalah efisiensi pompa yaitu 0,5 -0,75.
Dalam prakteknya diperoleh perbandingan tinggi terjunan dan tinggi
pengangkatan air sebesar 1:6, akan menghasilkan debit pemompaan sebesar
1/3 dari debit air yang masuk ke pompa, sedang 2/3 debit air akan keluar
melalui klep pembuangan setelah memberikan tenaga hantaman.
Mekanisme Hidram
Prinsip
kerja dari pompa Hidram dapat dilihat dari gambar irisan pompa dapat
dilihat bahwa bagian kunci dari Hidram adalah dua buah klep, yaitu: klep
pem buangan dan klep penghisap. Air masuk dari terjunan melalui pipa A,
klep pem buangan terbuka sedangkan klep peng hisap tertutup. Air yang
masuk memenuhi rumah pompa mendorong ke atas klep pembuangan hingga
menutup. Dengan tertutupnya klep pembuangan meng akibatkan seluruh
dorongan air menekan dan membuka klep penghisap dan air masuk memenuhi
ruang dalam tabung kom presi di atas klep penghisap. Pada volume
tertentu pengisian air dalam tabung kompresi optimal, massa air dan
udara dalam tabung kompresi akan mene kan klep penghisap untuk menutup
kem bali, pada saat yang bersamaan sebagian air keluar melalui pipa B.
Dengan tertutup nya kedua klep, maka aliran air dalam rumah pompa
berbalik berlawanan dengan aliran air ma suk, diikuti dengan turunnya
klep pembu angan karena arah tekanan air tidak lagi ke klep pembuangan
tetapi berbalik ke arah pipa input A. Nah, disinilah hantaman -ram- palu air (water hammer) itu
terjadi, dimana air dengan tenaga gravitasi dari terjunan menghantam
arus balik tadi, 2/3 debit keluar lubang pembuangan, semen tara yang 1/3
debit mendorong klep penghisap masuk ke dalam tabung pompa sekaligus
men dorong air yang ada dalam tabung pompa untuk keluar melaui pipa
output B. Begi tulah energi hantaman yang ber ulang-ulang mengalirkan
air ke tempat yang lebih tinggi.
Tertutup dan terbukanya kedua klep secara bergantian menimbulkan bunyi “dek-dok”, suara “dek” adalah tertu tupnya klep penghisap yang membentur rumah klep, sementara suara “dok” adalah
tertutupnya klep pembuangan yang juga membentur rumah klep. Hingga
masya rakat sekitar sering menyebut Hidram dengan sebutan pompa “dek-dok” atau pompa “jedhok-jedhok”.
Selain
dua syarat utama tadi, pem buatan pompa Hidram perlu memper hatikan
perbandingan tinggi terjunan dan tinggi pemompaan air yaitu 1:5. Tiap
beda tinggi terjunan 1 meter akan mampu memompa air setinggi 5 meter
dari rumah pompa ke tempat tandon air. Jadi bukan hal yang mustahil
ketika beda tinggi terjun an air 12 meter di perkebunan teh mampu
memompa air hingga ketinggian lebih dari 50 meter dengan jarak lebih
dari 500 meter.
Hal
kedua yang perlu diperhatikan adalah penyesuaian diameter pompa dengan
debit air. Untuk mengoptimalkan tekanan semakin besar debit air,
diameter pompa semakin besar pula. Berikut ini tabel diameter pompa dan
debit air :
Beberapa permasahan yang mungkin timbul dalam pengoperasian pompa hidram antara lain:
1.
Klep pembuangan tidak dapat naik atau menutup, disebabkan beban klep
terlalu berat atau debit air yang masuk pompa kurang. Dapat diatasi
dengan mengurangi beban atau memperdek as klep pembuangan.
2.
Klep pembuangan tidak mau turun atau membuka, karena beban klep terlalu
ringan, jadi bisa diatasi dengan menambah beban klep atau mem
perpanjang as klep pembuangan.
3.
Tinggi pemompaan di bawah rasio rumus, yaitu setiap terjunan 1 meter
dapat menaikkan setinggi 5 meter. Penyebab pertama adalah terjadinya
kebocoran atau tidak rapatnya klep. Penyebab kedua rasio diameter pipa
input dibanding pipa output lebih besar dari 1 berbanding 0,5. Dapat
diatasi dengan memeriksa dan mem perbaiki klep atau mengurangi diameter
pipa output. Penyebab ketiga adalah terlalu banyaknya hambatan pada pipa
output menuju baktandon, berupa banyaknya belokan pipa. Agar hal
tersebut tidak terjadi, pada saat instalasi pipa sedapat mungkin
dikurangi lekukan atau belokan pipa menuju tandon.
Kunci
keawetan dan operasional pompa hidram adalah perawatan rutin, mengingat
sumber air yang dipergunakan mengalir pada saluran umum yaitu: sungai,
saluran irigasi atau mata air. Selain harus menjaga air yang mengalir
terbebas kototan/sampah dengan cara membuat saringan, dipakainya sumber
air umum tersebut membuat debit air berubah-ubah, fluk tuatif, yang bisa
menyebabkan klep pembuangan berhenti bekerja -membuka-metutup. Cara
membuat klep pembuangan bekerja lagi adalah dengan cara pemukul as klep
dengan balok kayu seperti dalam iklan CSR bantuan air bersih produsen
air mineral ternama tadi.
Manfaat Hidram
Manfaat
Hidram yang paling signifikan adalah efisiensi biaya untuk membeli
energi seperti listrik atau BBM. Dengan berfungsinya Hidram maka
lahan-la han yang dulunya tidak terjangkau irigasi dapat dipergunakan
untuk budidaya tanaman. Da pat pula dipergunakan sebagai penyuplai air
kebutuhan industri dan rumah tangga termasuk air minum dengan
menggunakan filtrasi. Usaha perikanan dan peternakan juga akan sangat
terbantu dengan adanya aliran air. Dengan sedikit memodifikasi, aliran
air dalam pompa hidram juga dapat berfungsi menggerakkan turbin
generator.
Dalam
tataran yang lebih makro, dengan semakin banyak pompa hidram
dioperasikan, dapat mengurangi resiko banjir. Kemudian dengan semakin
mera tanya penggunaan air, maka tanaman keras di perbukitan akan lebih
mudah tumbuh, ini berarti konservasi lahan dan air tanah juga semakin
terjaga, ditambah dengan manfaat berkurangnya tanah longsor dan erosi di
perbukitan yang semakin rimbun tanaman keras.
Analisa
biaya pembuatan pompa Hidram 1,5 inch menghabiskan biaya Rp 1,5 juta,
sedang untuk pompa 4 inch memerlukan biaya Rp 3,5 juta. Apabila kita
mempunyai bakat teknik dapat merakit pompa hidram sendiri, namun apabila
tidak bengkel lokalpun tidak akan kesulitan meralisasikan pompa Hidram.
Bahan klep yang dipergunakan tidak perlu klep bikinan pabrik tapi
dengan sedikit kete litian kita dapat mempergunakan karet ban dalam
untuk klep, baik klep pembuangan atau klep penghisap. Spesifikasi
material, pola lengkap dan cara pembuatan pompa Hidram bisa didapatkan
di Fakultas Teknik Universitas Sultan Agung Semarang, Lembaga Pengabdian
Masyarakat Universitas Gajah Mada (LPM-UGM) dan Per kebunan Cengkeh
Zanzibar Semarang.
Akhir
kata, pengembangan ide-ide dan teknologi tepat guna menjadi sangat
berarti di tengah krisis energi yang menghadang masa depan dunia. Peng
gunaan energi yang tidak bisa diper baharui sedapat menjadi pilihan
terakhir dalam memenuhi kebutuhan dalam akti vitas-aktivitas kehidupan
kita. (*)
- Penulis adalah mahasiswa Program Magister Teknologi Pangan Unika Sugijapranata dan bekerja sebagai Sekretaris Eksekutif, Yayasan Obor Tani.
DAFTAR PUSTAKA
Widarto, L. & FX. Sudarto C. Ph. (2000). Teknologi Tepat Guna: Membuat Pompa Hidram. Kanisius. Yogyakarta.
Leonardo, El.. (2002). Design and Construction of a Hydraulic Ram Pump.Universitas of Nigeria. Nigeria.
Crowley, C.A. (August 1937). “Hydraulic rams furnish water supply to country homes”. Popular Mechanics: 306-311.
Crowley, C.A. (September 1937). “Hydraulic rams furnish water supply to country homes”. Popular Mechanics: 437-477.
Toothe v. Bryce, 25 Atlantic Reporter , pp. 182-190 .
Iversen, H.W. (June 1975). “An analysis of the hydraulic ram”. Journal of Fluids Engineering: 191-196.
Hydraulic Ram: Fixing & Working. Spons’ Workshop Receipts. vol II. London: Spon. 1921. pp. 457-465
Sumber : http://obortani.com/read/2009/03/27/hidram-pompa-air-tanpa-listrik-dan-bbm-corporate-social-responsibility-csr.html
0 komentar:
Posting Komentar