Jl. Sutera Tiara 3 No.20, Alam Sutera, Tangerang, Banten 15143
(081) 11-00-99-33

Menghitung Efektifitas Pompa Kolam

Pompa pada kolam KOI memiliki peran yang sangat vital, tampa keberadaan pompa dikolam akan sangat sulit ikan bertahan hidup, seperti terjadinya matinya pasokan listrik dari PLN dimana pompa tidak dapat berfungsi maka dalam waktu tidak lama ikan akan tumbang satu persatu.   Pompa pada kolam KOI berfungsi sebagai berikut,

  • Sirkulasi air antara kolam dan filter.
  • Mengangkut limbah kotoran.
  • Pembangkit oksigen dalam air

Dalam ekosistem kolam atau ekosistem buatan diperlukan kapasitas sirkulasi pengaliran yang cukup agar kadar ammonia berbahaya atau jumlah limbah TAN dikolam dapat dijaga dalam batas aman, termasuk didalamnya kadar oksigen terlarut yang diperlukan oleh ikan.

Ada beberapa hal yang dapat mempengaruhi berkurangnya kapasitas pompa yang berakibat menurunnya debit aliran pompa antara lain,

  1. Ketinggian pompa (head)
  2. Instalasi pemipaan.
  3. Porositas media filter

 

Kapasitas Pompa

Jika kita membeli sebuah pompa baru maka dalam buku panduan atau  kardus kemasannya maka kita akan menjumpai sebuah grafik kapasitas pompa seperti gambar dibawah ini,

Grafik tersebut menggamparkan hubungan antar besarnya debit air yang dipompa (Q) dan ketinggian dari pemompaan (H), grafik tersebut didasarkan kepada kondisi tampa beban dalam arti tidak memperhitungkan hambatan-hambatan seperti instalasi pemipaan, kerapatan media dan lainnya.   Misal kita membeli pompa dengan spesifikasi debit (Q) 10.000 LPH dan Head (H)= 5 meter itu berarti kapasitas dasar pompa diartikan sebagai pompa akan mengalirkan debit air sebesar 10.000 LPH dengan ketinggian pemompaan 0 meter atau pompa akan mampu memompa air sampai setinggi 6 meter dengan debit 0 LPH.   Dalam prakteknya tinggi pemompaan (Head) akan berkurang tergantung dengan besarnya hambatan sepanjang instalasi, umumnya kehilangan tinggi tersebut sering disebut Head Loss, sehingga Head effektif yang bisa dimamfaatkan akan menjadi,

H eff = H – H loss

dimana : H eff = Head effektif | H= Head brosur | H loss = Head Loss

Sehingga dalam mendisain kolam diperlukan kejelian dalam merancang sistem pemipaan dan pemilihan media agar besarnya pompa yang diperlukan tidak terlalu besar yang dapat mengakibatkan kenaikan biaya operasional listrik sepanjang umur kolam.

 

Head Loss Pompa

Head Loss pompa yang mengakibatkan penurunan kapasitas pompa pada kolam KOI biasanya diakibatkan oleh,

  1. Tinggi pemompaan.
  2. Instalasi pemipaan
  3. Kerapatan Media Filter

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada skets dibawah ini,

 

Head Loss Akibat Ketinggian Pemompaan.

Ketinggian pemompaan akan mengakibatkan penurunan kapasitas pompa (head loss) sebesar beda ketinggian pemompaan atau dengan kala lain perbedaan antar elevasi muka air asal dengan muka air pemompaan (H1) sesuai skesta sketsa diatas.

Seperti sketsa diatas jika H1 adalah 1 meter dan kita menggunakan pompa Q=10.000 LPH dan Head 4 meter maka dengan asumsi grafik linear besarnya debit effektifnya dapat diperkirakan menjadi sebesar:

H Loss = H1 = 1 meter

Q eff = (H – H loss)/H x Q

= (4 – 1 )/4 x 10.000 = 7.500 LPH

 

Head Loss Akibat Instalasi Pemipaan.

Head Loss akibat instalasi pemipaan secara ilmiah ditentukan oleh panjang dan luas penampang pipa, koefisien gesek pipa, banyaknya tekukan, pelebaran atau penyempitan pipa yang perhitungannya cukup rumit.   Secara empiris kita dapat menyederhanakan perhitungannya dengan cara sederhana yang akurasinya cukup baik seperti yang diuraikan

  1. Head Loss akibat panjang pipa (L1 + L2), diambil 0,1 meter untuk setiap 1 meter panjang pipa.
  2. Head Loss akibat tekukan 90 (T)diambil sebesar 0,5 meter untuk setiap tekukan.
  3. Head Loss akibat tekukan 45 diambil sebesar 0,25 meter untuk setiap tekukan.

Untuk kasus seperti gambar diatas jika kita menggunakan pompa Q=10,000LPH dan Head=4 meter, L1=1 meter, L2= 2 meter maka dapat dihitung kapasitas effektifnya sebagai berikut.

Panjang Pipa = L1 + L2 = 1 + 2 = 3 meter, Tekukan (T) = 1 bh.

Head Loss = (3 x 0,1) + (1 x 0,5) = 0,8 meter

Q Eff = (H – H loss)/H x Q

= (4 – 0,8)/4 x 10000 = 8.000 LPH

 

Head Loss Akibat Kerapatan Media Filter

Media filter yang terlalu rapat akan menghambat aliran air , semakin rapat media semakin besar head loss yang ditimbulkan dan sebaliknya.  Besarnya head loss akibat kerapatamn media dapat dihitung langsung dari total perbedaan tinggi (H2) permukaan air setiap chamber.  Besarnya head loss akibat kerapatan media bisa diperhitungkan berdasarkan spesifikasi kemampuan media melewatkan air seperti tabel dibawah ini,

Sebagai contoh misal suatu chamber biofilter dengan tinggi media 80 cm, menggunakan media berupa media Bioball Golf maka besarnya head loss adalah 0,1 x 80 cm = 8 cm, itu tercermin dari perbedaan permukaan air antar chamber.

 

Total Head Loss

Total Head Loss adalah total kehilangan tekanan vertikal pompa dalam suatu sistem yang berdampak kepada berkurangnya debit pompa, jika kita menggunakan sketsa gambar diatas maka Total Head Loss dapat dihitung sebagai berikut,

Σ H loss   = H loss tinggi pompa + H loss instalasi pipa + H loss media

= 1 + 0,8 = 1,8 m

H loss media tidak diperhitungkan karena sudah termasuk didalam tinggi pompa (H1)

Dampak dari kehilangan tekanan tersebut adalah berkurangnya debit pompa, misalkan kita menggunakan pompa kapasitas 10.000 LPh dan Head 4 m maka besarnya kapasitas pompa yang terjadi adalah,

Q eff = (4 – 1,8)/4 x 10.000 = 5.500 LPH

 

Menentukan Kapasitas Ideal Pompa Kolam

Dari perhitungan diatas jelas terlihat bahwa head loss sangat mempengaruhi kapasitas pompa sehingga dalam perencanaan harus dibuat seoptimal mungkin yang menghasilkan total head loss seminal mungkin dengan berbagai cara antara lain,

  1. Hindari penggunaan Water Fall (WF) yang terlalu tinggi
  2. Sederhanakan skematik pemipaan dengan menghindari tekukan yang terlalu banyak.
  3. Optimalkan panjang pipa instalasi sependek mungkin.
  4. Penggunaan sebua pipa besar sebagai pipa penghubung lebih baik dibanding dengan pipa kecil yang banyak.
  5. Jangan menggunakan media filter yang terlalu rapat.

Penggunaan pompa dengan spesifikasi head yang tinggi memang meningkatkan effisiensi pompa sayangnya semakin tinggi head pompa semakin mahal harganya dan semakin boros konsumsi listriknya.

Dalam menentukan besarnya debit pompa yang digunakan sangat tergantung dengan besarnya biofilter yang digunakan, semakin besar volume biofilter maka semakin kecil pompa yang digunakan dan semakin kecil volume biofilter maka semakin besar pompa yang digunakan.   Cara menghitung besarnya biofilter dan pompa dapat dibaca pada artikel Merencanakan Kolam Baru – KOI-ART

Jika kita tidak memiliki waktu untuk menghitung maka untuk menentukan besarnya pompa yang diperlukan dapat digunakan pendekatan diambil 2 kali volume total kolam dengan asumsi 1 kali untuk kebutuhan filtrasi dan 1  kali untuk kompensasi head loss, misalkan kita mempunyai kolam dengan total volume kolam dan filter 10 m3 maka pompa yang disarankan menggunakan kapasitas 20.000 LPH dengan tinggi head 4 – 6 meter.  Cara ini memang terkesan boros namun cukup aman bagi pemula atau bagi anda yang tidak mau direpotkan dengan perhitungan yang rumit.

Selamat mencoba


Referensi:

    1. Jacques Chaurette p. eng.| 2005 | “Tutorial Centrifugal Pump System” | Fluide Design Inc
    2. Jacob Bregnballe | 2015 | “A Guide to Recirculation Aquaculture” | Eurofish International Organisation, FAO
    3. Multiquip | 2011 | “Pump Selection Handbook” | Multiquip Inc.
    4. Conservation Technology | 1984 | “Pond Builder’s Handbook” | Resource Conservation Technology Inc.

Editor: Drajat W    | Created: 16/04/2021 | Last Update: 16/04/2021 |

Semua pertanyaan atas artikel ini silahkan disampaikan melalui Forum website ini dengan link:  Artikel: “Menghitung Effektifitas Pompa” – Peralatan Kolam KOI – KOI ART Forum


 

Comments are closed.

WhatsApp us