Rabu, 16 November 2011

Membuat Pompa Tanpa Listrik (Pompa Hydram Hidrolik Ram Pump)

Apakah Pompa Hiydram itu?
Pompa Hidram adalah pompa siklus yang memaanfaatkan tekanan arus air sebagai sumber tenaga. Jadi pompa ini tidak membutuhkan listrik atau motor sebagai sumber tenaga (pompa air tanpa motor). Sehingga pompa ini membutuhkan aliran air yang kuat (bertekanan). Karena memakai aliran air maka sebagian air yang digunakan untuk memompa akhirnya terbuang (terbuang ke sungai misalnya). Pompa ini cocok diterapkan pada daerah yang sulit air karena letaknya lebih tinggi dari sumber air.

Aplikasi Pompa Hidram
Sejarah Pompa
John Whitehurst, seorang warga inggris adalah penemu pertama pompa hidram pada tahun 1771. Kemudian seTetapi pompa John in tidak aktif sendiri ( non-self-acting ram pump). Kemudian seorang warga perancis bernama B. Montgolfier menambahkan katup yang membuat pompa bisa aktif sendiri. Pada tahun 1809, paten pertama amerika untuk pompa hydram dikeluarkan bagi J. Cerneau and S. S. Hallet di New York. Dan semenjak tahun 1800-an pompa hydram telah menyebar luas di dunia. Kecuali di bandung, ada yang memantenkan pompa hydram beberapa tahun terakhir ini. Jadi jangan kaget nanti ada yang mempersoalkan paten dari pompa hydram yang saya buat. Hahahaha.
Source : tcboats dot com
Prinsip Kerja Hiydram
Bagian pertama adalah unit tangki udara (air chamber) dan klep tusen (check valve). Klep tusen berfungsi melewatkan air dari bawah dan menahan air dalam tangki untuk tidak mengalir kembali kebawah. Setiap ada perpindahan air ke tangki maka udara dalam tangki tertekan. Udara yang tertekan akhirnya menekan air untuk naik ke pipa delivery dan juga menekan air ke bawah yang membuat (check valve) menutup. Dan air dari bawah tidak bisa naik lagi karena kini tekanan dari tangki udara sama atau lebih besar dari tekanan air dari bawah.

Fungsi Tusen Klep (Check Valve)
Agar air dibawah dapat naik lagi, maka diperlukan tekanan tambahan. Tekanan tambahan ini didapat dari tumbukan air (air hammer).

Water Hammer
Water hammer diciptakan dengan cara menghentikan air yang mengalir. Sehingga air mengalir berbalik arah dan bertumbukan. Misalnya dengan melakukan buka tutup keran. Mungkin ini yang disebut non-self-acting ram pump.

Keran Water Hammer
Agar pompa aktif bergerak sendiri maka perlu mekanisme buka-tutup aliran secara otomatis, yaitu dengan katup buang. Pada saat katup buang tertutup karena tekanan/dorongan air maka air membalik dan terjadi water hammer. Karena air di katup mengalir balik maka tekanan pada tutup berkurang, dan karena dorongan pegas maka katup bergerak turun dan membuka. Setelah terjadi water hammer dan katup buang terbuka, kembali air mengalir lewat katup buang. Katup buang terangkat hingga kembali menutup aliran. Kembali air mengalir balik dan terjadi water hammer. Sementara gerakan menutup check valve berkontribusi pada tambahan tekanan air yang mengalir ke katup buang.

Waste Valve
Membuat Hydram Paralon
Pompa hidram sederhana dapat dibangun dari paralon. Prototype pertama menggunakan knee 1/2 inch PVC, T 1/2 inch PVC, dan tusen klep plastik. Klep buang juga tidak menggunakan per. Prototype pertama tidak bisa aktif sendiri, mesti ditekan2 pakai jari. Ternyata pompa hidram harus kuat dan rapat, tidak boleh bocor agar tekanan air akibat water hammer bisa maksimal. Jadi dibuat prototype kedua yang menggunakan knee 1/2 inch besi, T 1/2 inch besi, dan tusen klep kuningan Onda. Dengan menggunakan knee-T-klep logam maka pompa bisa dikencangkan dengan kuat-kuat. Tusen klep plastik tidak bisa digunakan karena bila dikencangkan dengan thread seal yang tebal maka drat plastiknya menjadi rusak. Letak T (check valve) dan knee (waste valve) harus sedekat mungkin karena water hammernya terjadi di dekat klep buang (waste valve).

Pompa Hidram Paralon

Klep Buang Katro
Juga diketemukan per pada klep buang adalah bagian yang kritis dan vital. Jika per terlalu lunak maka klep buang akan menutup terus, tak mau turun. Tapi jika per sedikit terlalu kuat, maka klep buang tidak mau menutup rapat dan tidak terjadi osilasi. Maka pengatur per yang mengatur kekerasan/kekuatan adalah WAJIB. Pada klep buang, pengatur per saya buat dari potongan spicer(spacer? itu loh yang buat mounting pcb) plastik. Potongan ini saya tempelkan pada disk plastik kuning (bekas kemasan testpen), penempelan pakai panas solder (ngga pake timah solder) sehingga kuat dan menyatu. Sementara per ditempelkan pada disk plastik bening, sehingga per tidak kepuntir saat disk kuning diputar2 (disk beningnya didorong naik keatas sehingga tidak nempel disk kuning saat adjustment). Panjang batang total 18 cm yang dibuat dari 4 buah baut 3 mm x 5 cm. Batang juga masih jadi masalah. Idealnya terbuat dari sebuah batang tunggal, lebih bagus lagi terbuat dari plastik. Per saya peroleh dari per klep tusen plastik.
Osilasi bisa terjadi TANPA TERJADI kenaikan air pada pipa delivery! Nah loh. Gerakan membuka katup (gerak kebawah) seharusnya terjadi karena terbawa air, per hanya membantu saja. Jika tekanan/debet air kurang kuat maka water hammer gagal menembus check valve. Jadi bisa terjadi katup buang berosilasi tanpa ada air yang masuk ke tabung (tembus check valve).


Detail Batang Klep

Intake pakai ring besi yang dilapis karet

Holder atas/bawah dan katup menggunakan aluminium berukuran uang recehan 100 rupiah
Dengan mengatur kekerasan per yang tepat maka pompa pun berosilasi sendiri… berhasil!. Air mampu naik hingga 3 meter(ketinggian maksimal pipa delivery). Sayang pompa diletakan di kebun yang gelap gulita sehingga tidak bisa direkam videonya. Yah problem lain dari pompa hidran adalah pompa hidran butuh tekanan air yang steady agar osilasi steady juga. Sementara aliran air baru bisa steady pada jam 10 malam – 2 dinihari.


Maka kalau diinventaris, bug2 dalam pompa hidram buatan sendiri adalah :
1). tekanan/aliran air harus steady (konstan).
2). badan pompa harus kuat dan rapat-kencang di sambungan.
3). Klep buang harus adjustable dibagian per dan panjang stroke.
4). Pembuatan klep buang harus benar2 presisi dan simetris agar gerak katup-batang mulus dan tidak menghentikan osilasi.
Update 31-07-2010
Pompa hidram telah dipasang didalam kamar mandi :
http://mulyantogoblog.wordpress.com/2010/07/31/finalisasi-pemasangan-pompa-hydram/


Update 03-08-2010
Debit air yang diangkat cukup kecil, sedang dipikirkan solusinya. Apakah dengan mengganti dengan pompa baru yang tusen klep-nya lebih besar (1 – 1,5 inch). Ataukah dengan memparalel dengan pompa baru.

Update 07-08-2010
Tusen klep diupgrade dengan onda 1 1/4 inc, harganya 58 rb. Butuh ploksok besi 1 – 1/2 (rp 7500) dan besi 1 – 1 1/4. Ploksok 1 – 1 1/4 susah dapatnya, dapatnya malah di toko kecil dekat cicaheum, harganya mahal euy 11 rb !. Selain itu juga butuh 2 buah dobel nepel besi 1 1/4, harganya 6 rb perbiji. Hasilnya debet air yang nyampe toren lebih banyak, tapi masih kurang gede.

Tulisan yang berkaitan dengan pompa Hydram :
Rekayasa Hydrodynamics Pada Pompa Hydram
Finalisasi Pemasangan Pompa Hydram
Membuat Pompa Hydram (Hidraulic Ram Pump)

Referensi : http://mulyantogoblog.wordpress.com/2010/07/27/membuat-pompa-hydram-hidraulic-ram-pump/

Selasa, 11 Oktober 2011

Hidroponik Edukasi

Ragam jenis Metode Hidroponik

Kultur Air
Teknik ini telah lama dikenal, yaitu sejak pertengahan abad ke-15 oleh bangsa Aztec. Dalam metode ini tanaman ditumbuhkan pada media tertentu yang di bagian dasar terdapat larutan yang mengandung hara makro dan mikro, sehingga ujung akar tanaman akan menyentuh larutan yang mengandung nutrisi tersebut.

Kultur Agregat
Media tanam berupa kerikil, pasir, arang sekam padi (kuntan), dan lain-lain yang harus disterilkan terlebih dahulu sebelum digunakan. Pemberian hara dengan cara mengairi media tanam atau dengan cara menyiapkan larutan hara dalam tangki atau drum, lalu dialirkan ke tanaman melalui selang plastik.

Nutrient Film Technique
Pada cara ini tanaman dipelihara dalam selokan panjang yang sempit, terbuat dari lempengan logam tipis tahan karat. Di dalam saluran tersebut dialiri air yang mengandung larutan hara. Maka di sekitar akar akan terbentuk film (lapisan tipis) sebagai makanan tanaman tersebut.

Faktor Penting dalam metode Hidroponik

Unsur Hara
Pemberian larutan hara yang teratur sangatlah penting pada metode hidroponik, karena media hanya berfungsi sebagai penopang tanaman dan sarana meneruskan larutan atau air yang berlebihan.
Hara tersedia bagi tanaman pada pH 5.5 – 7.5 tetapi yang terbaik adalah 6.5, karena pada kondisi ini unsur hara dalam keadaan tersedia bagi tanaman. Unsur hara makro dibutuhkan dalam jumlah besar dan konsentrasinya dalam larutan relatif tinggi. Termasuk unsur hara makro adalah N, P, K, Ca, Mg, dan S. Unsur hara mikro hanya diperlukan dalam konsentrasi yang rendah, yang meliputi unsur Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl. Kebutuhan tanaman akan unsur hara berbeda-beda menurut tingkat pertumbuhannya dan jenis tanaman (Jones, 1991).
Larutan hara dibuat dengan cara melarutkan garam-garam pupuk dalam air. Berbagai garam jenis pupuk dapat digunakan untuk larutan hara, pemilihannya biasanya atas harga dan kelarutan garam pupuk tersebut.

Media Tanam Hidroponik
Jenis media tanam yang digunakan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Media yang baik membuat unsur hara tetap tersedia, kelembaban terjamin dan drainase baik. Media yang digunakan harus dapat menyediakan air, zat hara dan oksigen serta tidak mengandung zat yang beracun bagi tanaman.
Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai media tanam dalam metode hidroponik antara lain pasir, kerikil, pecahan batu bata, arang sekam, spons, dan sebagainya. Bahan yang digunakan sebagai media tumbuh akan mempengaruhi sifat lingkungan media. Tingkat suhu, aerasi dan kelembaban media akan berlainan antara media yang satu dengan media yang lain, sesuai dengan bahan yang digunakan sebagai media.
Arang sekam (kuntan) adalah sekam bakar yang berwarna hitam yang dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna, dan telah banyak digunakan sabagai media tanam secara komersial pada sistem hidroponik.
Komposisi arang sekam paling banyak ditempati oleh SiO2 yaitu 52% dan C sebanyak 31%. Komponen lainnya adalah Fe2O3, K2O, MgO, CaO, MnO, dan Cu dalam jumlah relatif kecil serta bahan organik. Karakteristik lain adalah sangat ringan, kasar sehingga sirkulasi udara tinggi karena banyak pori, kapasitas menahan air yang tinggi, warnanya yang hitam dapat mengabsorbsi sinar matahari secara efektif, pH tinggi (8.5 – 9.0), serta dapat menghilangkan pengaruh penyakit khususnya bakteri dan gulma.

Oksigen
Keberadaan Oksigen dalam metode hidroponik sangat penting. Rendahnya oksigen menyebabkan permeabilitas membran sel menurun, sehingga dinding sel makin sukar untuk ditembus, Akibatnya tanaman akan kekurangan air. Hal ini dapat menjelaskan mengapa tanaman akan layu pada kondisi tanah yang tergenang.
Tingkat oksigen di dalam pori-pori media mempengaruhi perkembangan rambut akar. Pemberian oksigen ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti: memberikan gelembung-gelembung udara pada larutan (kultur air), penggantian larutan hara yang berulang-ulang, mencuci atau mengabuti akar yang terekspose dalam larutan hara dan memberikan lubang ventilasi pada tempat penanaman untuk kultur agregat.

Air
Kualitas air yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman secara metode hidroponik mempunyai tingkat salinitas yang tidak melebihi 2500 ppm, atau mempunyai nilai EC tidak lebih dari 6,0 mmhos/cm serta tidak mengandung logam-logam berat dalam jumlah besar karena dapat meracuni tanaman.

Keuntungan dan Kendala Metode Hidroponik

Beberapa kelebihan bertanam dengan metode hidroponik adalah produksi tanaman persatuan luas lebih banyak, tanaman tumbuh lebih cepat, pemakaian pupuk lebih hemat, pemakaian air lebih efisien, tenaga kerja yng diperlukan lebih sedikit, lingkungan kerja lebih bersih, kontrol air, hara dan pH lebih teliti, masalah hama dan penyakit tanaman dapat dikurangi serta dapat menanam tanaman di lokasi yang tidak mungkin/sulit ditanami seperti di lingkungan tanah yang miskin hara dan berbatu atau di garasi (dalam ruangan lain) dengan tambahan lampu. Sedangkan kelemahannya adalah ketersediaan dan pemeliharaan perangkat untuk metode hidroponik agak sulit, memerlukan keterampilan khusus untuk menimbang dan meramu bahan kimia serta investasi awal yang mahal. Maka dari itulah tidak terlalu banyak masyarakat yang menggunakan metode hidroponik.