Sebagaimana kita ketahui, tidak ada cara yang lebih mudah dan murah untuk melakukan proses pemindahan air dari satu tempat ke tempat berbeda selain dengan menggunakan pompa. Kekuatan mendorong air merupakan salah satu kemampuan yang dimiliki mesin tipikal sejenis pompa untuk bisa mengatasi pekerjaan memindahkan air dalam kondisi dan medan seberat apapun dengan sangat mudah dan relatif murah.
Pompa merupakan perangkat vital untuk semua model teknik pemipaan yang bertujuan memindahkan air dari satu tempat ke tempat berbeda. Termasuk memindahkan air dari satu tangki ke tangki lain sebagaimana model skema pemipaan dua tangki berbeda lokasi ketinggian yang telah saya deskripsikan di artikel Memasang “Dua” Tangki Air di Rumah.
Lalu, apa yang menjadi permasalahannya?
Bukankah persoalan telah terselesaikan begitu setelah air berhasil diisikan dari tangki bawah ke tangki di area bagian atas rumah?
Sebelumnya, saya pun beranggapan demikian. Ternyata, ada beberapa hal yang terlewatkan, yaitu batas kekuatan pompa mendistribusikan air terhadap rentang jarak panjang pipa yang harus dilalui air itu sendiri.
Agar pembahasan tetap pada porsinya, deskripsi mengenai perilaku dan kinerja pompa yang disampaikan di bawah, merupakan gambaran umum berdasarkan produk tipe pompa sumur dangkal. Apakah jenis produk pompa berbeda memiliki konsep kerja yang sama, saya belum mengetahui atau mempelajari kemungkinan tersebut.
Rentang jarak panjang pipa antar tangki
Pada dasarnya, jumlah volume air yang didistribusikan oleh sebuah pompa, disamping kekuatan pompa, sangat tergantung pada rentang panjang pipa yang melaluinya. Semakin panjang rentang pipa, semakin kecil volume air yang bisa didistribusikan. Sehingga, kita perlu memerhatikan jarak panjang pipa yang sebenarnya harus dijelajahi oleh air yang dihisap dan didorong oleh pompa. Mulai dari awal air memasuki pipa hingga akhirnya sampai di ujung pipa keluaran.
Dalam kasus memindahkan air antar tangki, panjang pipa yang berfungsi untuk menghisap, saya abaikan. Karena, umumnya, posisi pompa terletak selalu berdekatan dan lebih rendah dari ketinggian permukaan air dalam tangki. Tidak terjadi keadaan yang membutuhkan kekuatan pompa untuk menghisap air hingga kedalaman tertentu. Berbeda dengan mendistribusikan / memindahkan air dari dalam sumur ke tangki, dimana pompa diposisikan harus berada di atas permukaan air sumur. Jarak ketinggian antara pompa dengan permukaan air sumur, akan sangat memengaruhi volume air yang bisa berhasil dipindahkan oleh pompa.
Boleh dibilang, hampir setiap produk pompa sumur dangkal bisa diandalkan untuk melakukan model pekerjaan memindahkan air antar tangki. Namun, kembali lagi, efektifitas jumlah volume air yang didistribusikan sangat bergantung pada dua hal, yaitu : jarak panjang pipa dan kekuatan pompa dalam mendistribusikan liter air per menit. Semakin pendek jarak rentang pipa dan semakin besar kekuatan pompa, maka proses pemindahan air pun berlangsung semakin cepat.
Artinya, dalam kasus mendistribusikan air antara tangki bawah ke tangki atas, selain rentang jarak panjang pipa, kita juga perlu memperhitungkan jarak ketinggian tangki dengan kekuatan pompa mendorong air ke dalam tangki. Dengan demikian, posisi letak dimana kita meletakkan tangki atas di rumah, akan menentukan tingkat efektifitas air yang didistribusikan ke dalam tangki.
Pada prakteknya, pemasangan tangki air di atas rumah, selalu mengacu pada dua cara : (1) meletakkan tangki di dak rumah dan (2) meletakkan tangki di menara. Berikut sedikit penjelasan mengenai kedua situasi tempat instalasi tangki diletakkan :
1. Tempat meletakkan tangki di dak
Jika kita hendak meletakkan tangki di dak, posisi ketinggian memindahkan air antar tangki dari bawah ke atas, sudah tidak bisa ditawar lagi. Pada rumah dengan tambahan 1 lantai, posisi ketinggian dak berada di kisaran 7 meter di atas permukaan tanah. Dengan tambahan pipa yang terpasang secara horisontal, total panjang pipa terpendek yang harus dilalui air hingga akhirnya keluar di ujung pipa yang terpasang pada tangki atas, berada di kisaran minimal 10 meter. Bahkan bisa lebih panjang, karena pipa harus terpasang dengan menyesuaikan kondisi bentuk ruang bangunan dan letak tangki di masing-masing lantai (atas dan bawah).
Untuk mendapatkan efektifitas dan efisiensi kerja pompa mendistribusikan air ke tangki di dak, adalah dengan menghindari pengisian tangki menggunakan jalur jaringan pipa dalam rumah. Atau, dengan kata lain, membuat jalur pipa khusus mengisi air dari tangki bawah yang langsung ditujukan ke arah tangki atas.
2. Tempat meletakkan tangki di menara
Jika kita hendak menggunakan menara, posisi ketinggian tangki bisa disesuaikan lebih fleksibel dengan kemampuan pompa mendorong air. Jarak ketinggian tangki yang lebih rendah, akan menghasilkan jarak pipa yang lebih pendek untuk dipasang dari pompa yang diletakkan di atas permukaan tanah menuju tangki. Selain itu, pompa dan tangki bawah bisa diposisikan tepat berada di bawah menara. Sehingga, ukuran rentang pipa yang terpasang secara horisontal bisa semakin diperpendek panjangnya.
Dengan membuat menara untuk menempatkan ketinggian tangki berada di kisaran 4 meter dari permukaan tanah, total panjang pipa yang harus dilalui air hingga akhirnya keluar di ujung pipa bisa berada di kisaran maksimal 6 meter saja.
Perbedaan panjang pipa berdasarkan kondisi ruang
Intinya, ada perbedaan struktur fisik bentuk ruang yang harus dilalui pipa antara tangki yang diletakkan di menara dengan tangki yang diletakkan di dak rumah. Perbedaan inilah yang memengaruhi jarak panjang pipa. Tangki yang diletakkan di dak, dimana memiliki ketinggian yang sama persis dengan ketinggian menara sekalipun, akan memiliki jarak pipa lebih panjang.
Itu semua dikarenakan dak selalu merupakan bagian dari bangunan rumah. Semua jalur pemipaan yang terpasang menuju tangki di dak, akan selalu melalui dan berinteraksi dengan kondisi fisik ruang dari bangunan rumah. Sehingga, sesingkat apapun jarak yang harus ditempuh untuk jalur pipa yang hendak dipasang menuju tangki di dak, tetap tidak bisa diposisikan langsung secara vertikal seperti pipa yang terpasang pada tangki di menara.
Sedangkan menara, meskipun berdiri di fondasi yang sama dengan bangunan rumah, tetap saja keberadaannya hanya merupakan tambahan. Tidak menyatu dengan kondisi struktur bangunan yang ada dan dapat diletakkan dimanapun tanpa terikat satu posisi dari bangunan rumah. Demikian juga dengan pipa yang terpasang pada tangki di menara, akan mengikutinya. Tidak terpengaruh terhadap kondisi fisik bentuk ruang dari bangunan rumah.
Jadi, dalam kasus letak tangki atas yang paling efektif untuk menampung distribusi air dari bawah ke atas adalah dengan menggunakan menara air. Biaya lebih besar yang harus dikeluarkan untuk membangun instalasi tangki air menggunakan menara, akan otomatis tergantikan seiring berjalannya waktu efektifitas pendistribusian air ke dalam tangki.
Menara Air membuat Pemakaian Air semakin Boros???
Menggunakan menara air pasti akan lebih menghemat listrik dibanding tanpa menggunakan menara.
Anda bisa membaca uraian perbandingan perhitungan pemakaian listrik pompa air dengan dan tanpa menara di artikel Benarkah Pakai Tangki Air jadi Hemat Listrik?
Namun demikian, anda harus mengerti bahwa pompa akan menyala jika tangki kosong. Hal apa yang membuat tangki menjadi kosong adalah karena terjadi pemakaian air di dalam rumah. Semakin cepat tangki menjadi kosong, maka semakin sering pompa menyala untuk mengisikan air kembali ke dalam tangki.
Efektifitas jalannya aliran air yang masuk ke tangki di menara air, juga berlaku dan akan selalu dibarengi dengan efektifitas jalannya aliran air yang keluar dari tangki ke dalam rumah. Kondisi tersebut akan memperkecil hambatan aliran air yang masuk ke rumah. Dengan demikian, setiap kali keran di dalam rumah dibuka, peluang air terbuang secara sia-sia menjadi lebih besar dibanding tangki yang diletakkan di dak rumah.
Kondisi itulah yang sebenarnya perlu diperhatikan sebelum kita memutuskan untuk memasang tangki dengan menggunakan menara. Perhitungan ketinggian menara yang berlebihan akan berdampak pada kecenderungan pemakaian air yang boros dan besarnya konsumsi listrik pompa untuk mengisikan tangki.
Kekuatan dorongan air : Menara vs Dak Rumah
Dari perbedaan fisik bentuk ruang yang harus dilalui pipa antara tangki yang diletakkan di atas menara dengan dak rumah, akan membuat jarak panjang pipa yang terpasang untuk tangki di menara menjadi jauh lebih pendek dibanding tangki di dak. Kondisi tersebut secara otomatis akan memengaruhi pada tingginya tingkat efektifitas proses selama mendistribusikan air ke dalam tangki di menara. Dan itu berlaku pada semua teknik skema pemipaan, baik yang menggunakan sumur maupun tangki air sebagai sumber dari air yang hendak didistribusikan ke dalam tangki di menara.
Meskipun ketinggian tangki di menara lebih rendah dibanding tangki yang diletakkan di dak bagian atas rumah, bukan berarti kekuatan dorongan air keluaran dari tangki di menara tidak sekuat keluaran air dari tangki di dak. Air keluaran tangki di menara akan tetap meluncur lebih deras. Hal itu disebabkan pipa keluaran tangki terpasang vertikal secara garis lurus tanpa berkelok arah di tengah jalur pipa.
Selain itu, area posisi jaringan pipa dalam rumah, umumnya, dibuat dan terpasang di area lantai. Jarang jaringan pipa air sengaja dipasang di area langit-langit rumah. Kondisi jaringan pipa yang terpasang di area lantai seperti itu, membuat kekuatan dorongan air yang dihasilkan dari tangki di menara tidak akan banyak berubah saat tiba dan keluar dari moncong keran.
Bisa dibayangkan derasnya dorongan air yang dihasilkan seandainya diameter pipa keluaran tangki menggunakan ukuran yang lebih besar. Namun, kembali pada awal tujuan meningkatkan efektifitas dan efisiensi pemakaian pompa mendistribusikan air ke tangki atas. Semakin deras air yang keluar dari dalam tangki, akan semakin memperbesar kecenderungan air terbuang sia-sia. Dampaknya akan membuat pompa sering menyala untuk mengisikan air tangki atas.
Jarak dimana menara diletakkan juga turut berperan memengaruhi kekuatan dorongan air. Semakin jauh letak menara dari rumah, maka kekuatan dorongan yang dihasilkan akan semakin berkurang.
Memasang menara di permukaan dak
Untuk memperkuat tekanan keluaran air dari tangki yang dipasang di dak, bagaimana seandainya jika di permukaan dak dipasang menara air?
Diluar kasus tingkat efektifitas dan efisiensi kinerja pompa mendistribusikan air dari bawah ke atas, dorongan air yang dihasilkan dari tangki yang dipasang pada menara air di dak ke jaringan pipa dalam rumah, sudah tentu jauh lebih kuat daripada dorongan air dari menara yang diposisikan di permukaan tanah.
Asumsikan struktur fondasi bangunan rumah di area dak memang diperuntukkan menahan beban untuk kasus “me-menara-kan tangki”, maka pertanyaan berikutnya dari “me-menara-kan tangki” di dak adalah proses yang harus dikerjakan dalam pemeliharaan dan perawatan tangki di kemudian hari.
Mengapa hal tersebut perlu untuk dipertimbangkan?
Kekuatan tekanan keluaran air dari tangki akan terasa normal pada rumah satu lantai jika tangki berada diketinggian 6 meter dari permukaan tanah. Atau, sekitar 3-4 meter dari permukaan dak. Dengan demikian, tinggi menara yang dibutuhkan untuk diletakkan di permukaan dak pada rumah satu lantai, berada dikisaran 3-4 meter.
Hal serupa juga berlaku bagi rumah dua lantai. Tinggi menara 3-4 meter di permukaan dak akan menjadikan kekuatan tekanan keluaran air dari tangki terasa normal di area lantai kedua.
Artinya, jika kita hendak memenarakan tangki air di dak rumah dua lantai, tangki akan berada pada ketinggian minimum 9 meter dari permukaan tanah.
Jika kita memiliki kesulitan untuk menangani pemeliharaan dan perawatan tangki di ketinggian tertentu, sebaiknya urungkan niat untuk memenarakan tangki di dak. Tidak banyak orang yang dapat diandalkan untuk bisa bekerja di tempat dengan ketinggian tertentu. Kalau pun ada, dan bukan kita sendiri yang mengerjakannya, sebaiknya kita bisa memercayai bahwa pekerjaan yang dilakukan adalah benar adanya. Seperti misalnya memasang, memperbaiki atau mengganti RADAR pada tangki.
Ada tiga hal yang harus diperhatikan saat melakukan pekerjaan yang berhubungan dengan RADAR pada tangki pada minimal ketinggian di atas 6-7 meter dari permukaan tanah, yaitu :
- kekuatan angin
- listrik
- air
Akan fatal akibatnya jika ada hal yang berhubungan dengan salah satu dari ketiga faktor tersebut tidak sengaja terabaikan saat pengerjaan RADAR sedang dilakukan.
Perbedaan Kinerja Pompa Sumur Dangkal berdasarkan ketinggian Tangki
Saya mencoba men-terjemah-kan kemampuan mesin pompa sumur dangkal mendistribusikan air ke ketinggian tertentu dengan menggunakan nilai rupiah. Disini, saya mencoba me-rupiah-kan jumlah pemakaian listrik dari lama waktu nyala pompa mendistribusikan air. Dari hasil nilai yang didapatkan, akan tergambar : berapa ketinggian tangki untuk bisa diperoleh biaya pemakaian listrik terendah dengan jumlah distribusi air terbanyak yang bisa dialirkan pompa ke dalam tangki.
Data-data kinerja dan kemampuan pompa berasal dari spesifikasi yang tertera di buku manual satu merk pompa air sumur dangkal. Spesifikasi ini bisa dijadikan acuan secara umum untuk pompa yang memiliki kemampuan daya hisap maksimal 9 meter dan daya dorong antara 20 s/d 30 meter. Kemampuan rata-rata pompa mendistribusikan air pada pipa keluaran sepanjang 4 s/d 6 meter adalah 25 s/d 35 liter per menit. Seandainya pipa keluaran diganti dengan panjang 20 meter, maka jumlah air yang bisa didistribusikan menjadi berkurang, yaitu sekitar 10 liter per menit. Konsumsi listrik untuk spesifikasi pompa sumur dangkal seperti itu, rata-rata berada di kisaran 350 s/d 500 Watt per jam.
Sehingga, dengan menggunakan produk pompa yang sama, posisi tangki air di rentang pipa 5 meter akan lebih cepat terisi penuh dibandingkan tangki dengan rentang pipa 20 meter. Hal tersebut akan ber-imbas pada konsumsi daya listrik pompa. Tangki pada rentang pipa 5 meter akan meng-konsumsi listrik pompa lebih sedikit di banding tangki di rentang pipa 20 meter, karena waktu yang dibutuhkan untuk proses mendistribusikan dan pengisian air ke dalam tangki di rentang pipa 5 meter lebih cepat dibanding 20 meter. Nilai tarif listrik yang saya gunakan adalah Rp. 1.394,- per kWh dengan kapasitas tangki 1 m³ (1000 liter).
Contoh 1 : Tangki di ketinggian 5 meter.
Perhitungan konsumsi listrik pompa berdaya 350 Watt ~ 28 liter per menit untuk mengisikan air pada tangki 1000 liter dengan rentang pipa 5 meter.
Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tangki : 1000 / 28 = 35,71 menit
Jumlah pemakaian listrik selama mengisi tangki : 0,35 x 35,71 / 60 = 0,21 kWh per setiap kali pengisian.
Jika di rupiah kan menjadi : 0,21 x Rp. 1.394,- = Rp. 292,74,-
Contoh 2 : Tangki di ketinggian 20 meter.
Perhitungan konsumsi listrik pompa berdaya 350 Watt ~ 10 liter per menit untuk mengisikan air pada tangki 1000 liter di rentang pipa 20 meter.
Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tangki : 1000 / 10 = 100 menit.
Jumlah pemakaian listrik selama mengisi tangki : 0,35 x 100 / 60 = 0,58 kWh per setiap kali pengisian.
Jika di rupiah kan menjadi : 0,58 x Rp. 1.394,- = Rp. 808,52,-
Jika panjang dari 20 meter pipa dibagi dua menjadi 10 meter, maka kekuatan pompa mendistribusikan air berada di besaran volume sekitar 19 liter per menit. Pada besaran nilai panjang pipa tersebut, maka perhitungannya menjadi sebagaimana deskripsi Contoh 3 berikut :
Contoh 3 : Tangki di ketinggian 10 meter.
Perhitungan konsumsi listrik pompa berdaya 350 Watt ~ 19 liter per menit untuk mengisikan air pada tangki 1000 liter di rentang pipa 10 meter.
Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tangki : 1000 / 19 = 52,6 menit
Jumlah pemakaian listrik selama mengisi tangki : 0,35 x 52,6 / 60 = 0,31 kWh per setiap kali pengisian.
Jika di rupiah kan menjadi : 0,31 x Rp. 1.394,- = Rp. 432,14,-
Dari ketiga contoh, kita bisa melihat bahwa perbedaan panjang pipa keluaran pompa akan membuat besaran volume air yang harus didistribusikan berbeda-beda. Kita bisa mendapatkan gambaran lebih mudah atas perbedaan itu dari nilai biaya listrik pemakaian pompa. Dengan begitu, kita bisa mengetahui berapa ketinggian tangki yang harus dipasang untuk menyesuaikan kemampuan pompa yang paling efektif.
Bisakah dibuat hitungan terbalik, dimana ketinggian tangki sudah ditetapkan terlebih dulu agar diperoleh gambaran kemampuan pompa yang dibutuhkan?
Tentu saja bisa!
Namun, hitungan seperti itu tidak berlaku untuk merujuk pada kemampuan pompa yang beredar dipasaran. Dan juga, dibutuhkan pemahaman lebih baik dari kerja mesin pompa secara teknik. Pengetahuan saya tidak mencapai hingga kapasitas setinggi itu.
Menentukan Garis Besar Kekuatan Pompa Sumur Dangkal
Pemahaman yang sering dijadikan acuan oleh para mayoritas konsumen terhadap produk pompa sumur dangkal adalah kekuatan pompa dalam menghisap air. Sedikit yang memerhatikan mengenai kekuatan pompa dalam mendorong air. Hal itulah yang menjadi salah satu penyebab banyaknya kekeliruan dalam membeli produk pompa sumur dangkal menjadi tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Sebenarnya, jarak pipa hisap sepanjang 9 meter, telah menjadi standar maksimal dari produk pompa sumur dangkal pada umumnya. Untuk kekuatan menghisap di atas dari 9 meter, lebih disarankan untuk menggunakan produk pompa sumur dalam. Sehingga, bisa diperkirakan bahwa besar-kecilnya nilai konsumsi daya listrik yang dibutuhkan oleh sebuah produk pompa sumur dangkal, akan mengarah pada besar-kecilnya kekuatan pompa untuk mendorong (bukan menghisap) air.
Jadi, seandainya Anda menemukan sebuah produk pompa sumur dangkal dengan konsumsi listrik yang besar, coba perhatikan spesifikasi kemampuan pompa mendorong air. Informasi dari spesifikasi pompa tersebut menunjukkan seberapa besar kekuatannya untuk bisa mengakomodasi kebutuhan distribusi air berdasarkan jarak panjang pipa antar tangki. Atau, dari tangki ke seluruh jaringan pipa di rumah sebagaimana yang anda harapkan.
Bijaksana dalam Pemakaian Air…
Memasang tangki air di rumah, secara umum, memang akan lebih banyak sisi menguntungkan daripada merugikan. Namun, tindakan itu harus disertai dengan perencanaan yang matang secara menyeluruh dalam hal pendistribusian air yang masuk dan keluar tangki.
Membuat menara tangki air tidak serta-merta akan mengefisienkan biaya listrik nyala pompa dan biaya pemakaian air di rumah. Karena, untuk mendapatkan efisiensi pemakaian listrik pompa mendistribusikan air ke dalam tangki, bukan sekedar rentang jarak antara pompa dengan tangki saja yang perlu diperhatikan. Melainkan juga cepat-lambatnya penyusutan air dalam tangki akibat pemakaian air oleh penghuni rumah.
Jika kita berusaha menekan pemakaian listrik dari nyala pompa mendistribusikan air ke tangki dengan mengefektifkan rentang jarak antara pompa dengan tangki, maka kita pun harus mengefektifkan pemakaian air di dalam rumah. Dengan demikian, air dalam tangki tidak cepat terkuras habis. Efeknya, frekuensi nyala pompa menjadi berkurang untuk mengisi air ke tangki.
Itu bisa dikerjakan dengan memperkecil diameter pipa keluaran dari tangki ke jaringan pipa dalam rumah dan mengatur besaran tekanan aliran air yang didistribusikan dari tangki ke keran air dalam rumah sesuai kebutuhan pemakaiannya.
Anda bisa menggunakan teknik pendistribusian air sebagaimana yang dijelaskan pada artikel Memasang Tangki Air di Rumah. Disitu dijelaskan bahwa untuk pemakaian air sehari-hari pada umumnya, tidak harus selalu disertai dengan tingginya tekanan aliran air. Seandainya terdapat pemakaian air yang membutuhkan tekanan air yang tinggi, bisa diatasi dengan memasang pompa tambahan di jalur outlet tangki.
Semoga bermanfaat! 🙂