Minggu, 12 April 2009

Contoh Design Sistem Air Bersih

4. SISTEM DAN PERALATAN

4.1 Sistim Penyediaan Air Bersih

Sistem penyediaan air bersih meliputi beberapa peralatan seperti tanki air bawah tanah , pressure tank , pompa – pompa , assesories valve , pemipaan dan seterusnya.

Sumber air utama yang digunakan untuk proyek ini berasal dari sumber air kawasan cikarang yang sudah melalui proses pengolahan air terlebih dahulu yang kemudian disuplai untuk kebutuhan pabrik disekitar lokasi industri termasuk pabrik mobil Proton Tracoma Motors ini

Sedangkan sebagai sumber air cadangan menggunakan pompa sumur dalam ( Deep Well Submersible Pump ) . Untuk menampung kebutuhan air disediakan bak penampung air yang mempunyai kapasitas penampungan sebesar 240 M3/hari , kemudian kebutuhan air akan disuplai oleh pompa booster secara hydropressure untuk memenuhi kebutuhan peralatan mechanical dan kebutuhan air untuk toilet.

Jumlah kebutuhan air maksimum setiap hari untuk bangunan ini dihitung berdasarkan jumlah perkiraan orang dan kebutuhan dari beberapa peralatan mechanical.

Kebutuhan air per hari (Qd) = 240.000 l/hari = 240 m3/hari

(Lihat Lampiran I).

Sumur Artesis (deepwell)

Untuk sumber air cadangan digunakan 2 sumber air sumur artesis yang masing – masing mempunyai pompa submersible dengan kapasitas yang sama .

Kapasitas pompa sumur artesis ( deep well ) dapat dihitung sebagai berikut

Kapasitas bak penampung : 240 m3

Waktu Pengisian : 24 jam

Sehingga kapasitas pompa sumur dalam adalah

Q : 240 m3 / 24 jam

Q : 10 m3 / jam

Kapasitas pompa untuk sumur dalam ( Deep Well ) adalah Q = 10 m3/jam

- Tekanan pompa ( Head pompa ) dapat di hituing berdasarkan rumus sebagai berikut :
P : Hd + Hf + Hreq

Dimana

P : Total tekanan / head pompa

Hd : Perbedaan Elevasi dari pompa ke titik paling tinggi ( 45 M )

Hf : Kehilangan tekanan air akibat gesekan sepanjang pipa horizontal , valve dan lain - lain ( 15 M )

Hreq : Tekanan outlet di ujung pipa ( 10 M )

Maka total head pompa :

P = 45 m + 15 m + 10 m = 70 m

Type jenis pompa yang digunakan untuk sumur dalam menggunakan type pompa “Submersible Pump “ dengan jumlah 2 unit pompa ( 1 jalan , 1 Stand by ).

Debit air yang dihasilkan dari pompa sumur artesis ini sebesar 166,67 Ltr / Menit ( 10 m3 / jam ) , sedangkan pompa yang dipakai jenis pompa submersible, lengkap dengan level kontrolnya, dan tekanan pompa ( Head pompa ) sebesar 70 m.

Berdasarkan diagram lengkung maka didapatkan diameter pipa sebesar 50 mm , dengan kecepatan aliran sebesar 1,0 m/detik

Konstruksi sumur:

Jambang pipa minimum 50 meter dengan diameter 6" dari pipa galvanis GIP), medium class, pipa pada tiap lapisan air terbuat dari bahan stainless steel (screen).

Di sekeliling saringan diberi kerikil halus bersih diameter 3-5 mm. Pada pipa naik diatas setelah saringan pipa dibagian luarnya diberi pasir halus dan kemudian beton (campuran 1:2:3) ujung pipa terbawah ditutup dengan dop.

Perhitungan Laju Aliran Air Bersih

a. Perhitungan kapasitas pompa air bersih

* Perhitungan Air Bersih

Pemakaian air rata-rata :

Qh = Qd /h

Dimana :

Qd : Kebutuhan air bersih per hari ( 240 m3/hari )

h : Pemakaian rata - rata untuk per hari ( 16 jam )

Qh = 240 m3/hari : 16 Jam

= 15 m3/ jam

- Pada waktu – waktu tertentu pemakaian air akan melebihi air rata – rata yang tertinggi di namakan pemakaian air jam puncak , dimana laju aliran air pada jam puncak inilah yang di gunakan untuk menentukan ukuran pipa dinas ataupun pipa utama . Pemakaian air jam puncak di nyatakan sebagai berikut :

Qh max : Qh x C

Dimana :

Qh : Kebutuhan air rata – rata ( 15 m3/ jam)

C : Faktor maximum ( 2 – 3 )

Maka :

Qh max : 15 m3 / jam x 3

: 45 m3/ jam

Sehingga kapasitas pompa pemindah / pompa transfer adalah :

Qp : 45 M3 / jam

- Pada grafik lengkung dari buku “ Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “ maka di dapat ukuran diameter pipa utama 80 mm dengan laju aliran dalam pipa utama sebesar 2 m/s berdasarkan kapasitas pompa utama sebesar 45 m3 / jam

- Tekanan pompa ( Head pompa ) dapat di hituing berdasarkan rumus sebagai berikut :
P : Hd + Hf + Hreq

Dimana :

P : Total tekanan / head pompa

Hd : Perbedaan Elevasi dari pompa ke titik paling tinggi ( 15 M )

Hf : Kehilangan tekanan air akibat gesekan sepanjang pipa horizontal , valve dan lain - lain ( 25 M )

Hreq : Tekanan outlet di ujung pipa ( 15 M )

Maka total head pompa :

P = 15 m + 25 m + 15 m = 55 m ~ 60 m

Perhitungan Pressure Tank

Kapasitas pressure tank pada system plambing ini dihitung berdasarkan aliran dari pada pompa plambing waktu start stop ( On/Off) pompa, maka kapasitas pressure tank adalah:

V = Qm /Z x Pa/(Pa-Pe) x 0.3

Dimana

Qm = Laju aliran / kapasitas pompa ( m3/jam )

Pa = Tekanan pada saat pompa mati / Off

Pe = Tekanan pada saat pompa hidup / On

Z = Frekwensi pompa On/Off

Laju aliran rata – rata dari pompa adalah

Qm = Qp/2 (m3/jam)

Qm = 45 m3/jam / 2

= 22,5 m3/jam

Maka kapasitas atau volume dari pressure tank adalah :

V = 22.5 m3/jam / 8 x 60 m / (60m - 10m) x 0.3

= 5,04 m3 ~ 5 m3

= 5000 Liter

Berdasarkan perhitungan tersebut kapasitas pressure tank untuk plambing adalah V = 5000 Liter.

- Pipa cabang dari pipa utama untuk air bersih yang mensuplai ke masing – masing toilet dapat di hitung berdasarkan dari beban NUAP ( Nilai Unit Alat Plambing ) , yang terdapat pada toilet , dimana perhitungannya sebagai berikut :

PIpa cabang horizontal yang diambil dari pipa utama untuk masing – masing toilet .

1. Toilet Lantai 1

- Urinal : 7 x 4 NUAP = 28 NUAP

- Lavatory : 7 x 1 NUAP = 7 NUAP

- Faucet ( Kran ) : 12 x 2 NUAP = 24 NUAP

+

Total 59 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 140 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,0 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 50 mm

2. Toilet Mezzanine ( 1 )

- Urinal : 6 x 4 NUAP = 24 NUAP

- Lavatory : 3 x 1NUAP = 3 NUAP

- Faucet ( Kran ) : 5 x 2 NUAP = 10 NUAP

- Shower : 10 x 3 NUAP = 30 NUAP

+

Total 67 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 130 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,5 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 32 mm.

3. Toilet Mezzanine ( 2 )

- Lavatory : 3 x 1 NUAP = 3 NUAP

- Faucet ( Kran ) : 3 x 2 NUAP = 6 NUAP

- Shower : 10 x 3 NUAP = 30 NUAP

+

Total 39 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 130 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,5 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 32 mm

4. Toilet Assembling

- WC Tanki Gelontor : 2 x 8 NUAP = 16 NUAP

- Lavatory : 10 x 1 NUAP = 10 NUAP

- Urinal : 5 x 4 NUAP = 20 NUAP

- Faucet ( Kran ) : 8 x 2 NUAP = 16 NUAP

- Shower : 2 x 3 NUAP = 6 NUAP

- Kitchen Sink : 1 x 4 NUAP = 4 NUAP

+

Total 72 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 130 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,0 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 40 mm.

5. Toilet Welding Shop

- Urinal : 3 x 4 NUAP = 12 NUAP

- Lavatory : 4 x 1 NUAP = 4 NUAP

- Faucet : 6 x 2 NUAP = 12 NUAP

+

Total 28 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 70 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,5 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 25 mm.

6. Toilet Assembling Shop

- Urinal : 3 x 4 NUAP = 12 NUAP

- Lavatory : 1 x 1 NUAP = 1 NUAP

- Faucet ( Kran ) : 4 x 2 NUAP = 4 NUAP

+

Total 17 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 50 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,0 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 32 mm

7. Toilet Welding Shop

- WC Tanki Gelontor : 2 x 8 NUAP = 16 NUAP

- Lavatory : 6 x 1 NUAP = 6 NUAP

- Urinal : 6 x 4 NUAP = 24 NUAP

- Faucet ( Kran ) : 11 x 2 NUAP = 22 NUAP

- Shower : 2 x 3 NUAP = 6 NUAP

+

Total 74 NUAP

NUAP = Nilai Unit Alat Plambing

- Berdasarkan grafik lengkung “Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing “, maka didapat kapasitas aliran air ± 140 Liter / menit , kecepatan aliran pada waktu kebutuhan maximum sebesar 1,0 m/ detik . Jadi ukuran diameter pipa cabang mendatar dari pipa utama untuk air bersih adalah 40 mm

Selain untuk kebutuhan toilet , air bersih ini juga di butuhkan untuk kebutuhan pabrik yang mana sebagian peralatan pabrik Proton mobil ini membutuhkan air bersih , seperti :

* Cooling Tower

Kebutuhan air bersih untuk cooling tower ini di butuhkan sebagai sirkulasi air pendingin yang terdapat pada cooling tower , di mana sirkulasi ini terjadi pada oil injected compressor yang di gunakan untuk proses yang terjadi pada Welding Shop , Painting Shop , Assembling Shop.

Dimana ada lima (5) cooling tower yang membutuhkan air bersih dimana sumber air untuk kebutuhan tersebut diambil dari bak penampung utama air bersih . Kebutuhan air yang dibutuhkan untuk cooling tower tersebut dihitung berdasarkan kapasitas dari cooling tower .

Kapasitas untuk satu cooling tower adalah :

Q = 1325 Liter / menit ( 79,5 m3/ jam ~ 80 m3/jam )

= 200 RT

Kebutuhan air untuk sirkulasi diambil 2 % dari kapasitas cooling tower , sehingga :

Q air = 80 m3 / jam x 2 %

= 1,6 m3/ jam

Volume air cooling tower dihitung berdasarkan operasi dari cooling tower tersebut :

V = Q x h

= 1,6 m3 / jam x 16 jam

= 25,6 M3 / Hari ~ 26 M3 / Hari

Jumlah cooling tower n = 5

Total volume kebutuhan air 5 cooling tower adalah

V total = 26 M3 x 5

= 130 M3

Pipa instalasi yang di gunakan untuk sirkulasi cooling tower dihitung berdasarkan dengan kapasitas sirkulasi air yang terjadi pada cooling tower.

Qair = 1,6 m3/jam ( 26,667 Liter / menit ~ 27 liter/menit)

Dari diagram lengkung didapat diameter pipa 20 mm untuk masing – masing cooling tower dengan kecepatan aliran sebesar 1,5 m/detik.

7 komentar:

mangarai mengatakan...

baik, tapi tolong bisa buat perhitungan detail perhitungan bak air yang berbentuk tower.... thanks ya...

mangarai mengatakan...

baik, tapi tolong bisa buat perhitungan detail perhitungan bak air yang berbentuk tower.... thanks ya...

eko mengatakan...

Thank's Boss, saya minta tolong : kemarin saya pasang Submersible tp kok jebol semua dari panel kontrol sampai motornya.. pdhl yang pasang tokonya.
Beda tinggi sumber air dengan puncak bak penampung adalah 70 M.... dengan jarak 300 m miring ke atas. Pihak toko memberikan pompa total head 130 M dengan daya listrik 1500 watt... dan pipa out put diganti yang 2 in, ( padahal standar saya lihat 1,25 in), saya minta toong kira-kira bagaimana cara menentukan apakah pipa nya diganti atau total headnya kurang. Terima kasih.

anto mengatakan...

Ok, sip.. terimakasih.
Mohon tanya, kalau menghitung diameter pipa untuk jaringan nya..?
saya sdg ada masalah tsbt. terimakasih.

Iwan-Esparindo mengatakan...
Komentar ini telah dihapus oleh penulis.
Iwan-Esparindo mengatakan...
Komentar ini telah dihapus oleh penulis.
Iwan-Esparindo mengatakan...

Selain perhitungan untuk desain sistem air bersih yang tepat, juga diperlukan pompa berkualitas dan awet dan juga konsultasi dari pihak penyedia pompa.

Untuk pproduk dan jasa di bidang pompa air berkualitas dapat dilihat pada blog:
Produk dan Jasa Pompa Air Berkualitas.