Keuntungan menggunakan watel level control system dibandingkan float ball (pelampung) & Pressure swicth1. Efesiensi energi listrik dan umur motor listrik lebih panjangCara kerja water level control menggunakan ball floater adalah saat level air dalam toren turun mencapai level low dari ball floater, maka alat ini secara mekanis akan membuka aliran air untuk pengisian toren. Bila level air sudah mencapai level high dari ball floater, maka aliran air akan di tutup secara mekanis juga. Ball floater atau pelampung berfungsi untuk memberikan batasan kapan katup akan membuka dan menutup aliran air pada posisi tertentu sesuai dengan panjang besi pelampung. biasanya panjangnya berkisar 10 cm sampai dengan 30 cm. Sistem kontrol ini juga sudah dikembangkan supaya dapat mematikan dan menghidupkan pompa air secara otomatis dengan menggunakan swich. Kontrol utamanya memanfaatkan sistem kerja pelampung saklar dipasang di posisi paling atas dan bila pelampung diangkat oleh air sampai ketinggian telah di tentukan dan menyentu swicth maka dengan sendirinya pompa akan mati secara otomatis. Selain menggunakan swich saklar, cara kerja water level control menggunakan pressure switch. Cara kerjanya adalah ketika pompa di hidupkan atau di hubungkan dengan tegangan maka pompa akan berputar sehingga dibagian dalam pompa terjadi vacum karena adanya perbedaan tekanan. Tekana sisi keluar pompa turun akibat kran terbuka, maka pompa akan start. Pada saat mesin pompa air berputar dan semua kran air yang ada dirumah tertutup maka pada saluran keluaran pompa akan timbul tekanan yang cukup besar, ketika tekanan yang dihasilkan melebihi tekanan set yang ada pada sensor atau pressure swicth maka sensor akan bekerja dan pompa akan mati. Pompa akan hidup kembali jika ada salah satu kran air terbuka disebabkan tekanan air sudah turun dan begitu lah seterusnya.Namun sistem kontrol dari keduanya memiliki kelemahan diantaranya valve ball- floater akan mudah bocor karena kran harus bisa menahan tekanan air dalam pipa yang keluar dari mesin pompa dan frekuensi star- stop pompa akan sering terjadi karena air di dalam tandon atau bak penampungan belum sampai setengah pompa sudah hidup kembali ini akan mempengaruhi dari tagian listrik dan umur pompa. Dibawah ini bisa kita lihat karakteristik arus start dari sebuah motor listrik.

Gambar 1. Karakteristik arus start motor listrik (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonic Ltd,2002)Dalam grafik di atas , suatu pompa yang mempunyai tegngan suplai 220 Volt dan arus nominal 2 A akan memerlukan waktu akselerasi start sebesar 0,2 detik dan arus start sebesar 6 A atau lebih dari 3 kali arus nominalnya. Satu kali pompa menyala berarti hanya satu kali terjadi lonjakan arus listrik yang terjadi ketika pompa start, dan hal ini sangat menghemat energi listrik. Sangat berbeda jika pompa menyala ketika seseorang membuka keran hanya untuk mencuci tangannya dan sebentar lagi pompa mati ketika keran ditutup. Jika hal ini terjadi berkali-kali dalam satu hari saja, maka sudah terjadi berkali-kali juga pompa menyala-mati (start-stop) yang berarti terjadi berkali-kali juga lonjakan arus pada start-pompa, ini adalah pemborosan. Arus yang tinggi menimbulkan panas dan thermal shock, sehingga jika ini dilakukan berkali-kali dan tanpa ada jedah waktu maka berakibat sangat buruk terhadap isolasi widing motor sehingga mengurangi umur dari motor listrik tersebut (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonic Ltd,2002)2. Dapat mendeteksi keadaan sumber air yang akan di supply ke bak penampungan Salah satu pemantauan tingkat ketinggian air adalah menggunakan float swicth. Bola pelampung (float ball) digunakan untuk mengontrol ketinggian air di bak penampungan. Sistem ini memiliki kelebihan yaitu struktur yang sederhana dan biaya yang murah. Pada gambar dibawah ini bisa kita lihat skema operasi dari water level control menggunakan float ball.

Gambar 2. Tradisional water level control menggunakan ball float (Shaiful Mohd Iruan,2011).Dari gambar di atas kita bisa melihat cara kerja dari water level control menggunakan pelampung yaitu Saat level air dalam toren turun mencapai level low dari ball-floater, maka alat ini secara mekanis akan membuka aliran air untuk pengisian. Bila level air sudah mencapai level high dari ball-floater, maka aliran air akan ditutup secara mekanis juga. Jadi sistem kerjanya adalah keran yang bisa buka-tutup secara otomatis. Pelampung semacam ini paling cocok digunakan pada tanki/bak air yang menggunakan supply air dari sumber tertentu yang memanfaatkan gravitasi sebagai kekuatan aliran airnya, misalnya dari roof tank/tandon air ke bak mandi. Hal ini dimaksudkan agar bak mandi selalu terisi penuh oleh air. Sedangkan jika menggunakan supply air dari sumber yang memerlukan pompa air maka pelampung ini kurang cocok, karena pompa air juga masih akan sering start-stop, seperti dijelaskan di atas, ini pemborosan energi listrik.Kelemahan model ini juga tidak dapat mendeteksi sumber air baik dari PDAM atau dari sumur yang akan di distribusikan ke pada bak penampungan sehingga jika posisi pelampung (float ball) pada bak penampungan berada pada posisi low sehingga secara otomatis pompa akan beroperasi sedangkan kondisi supply air dari PDAM atau level air di sumur tidak ada maka pompa akan terus-menerus beroperasi sehingga life time pompa akan berkurang. Dari permasalahan di atas maka penulis membuat rancangan water level control yang mampu medeteksi sumber air yang akan di distribusikan ke bak penampungan sehingga dapat menghindari kerusakan pada pompa dan efesien baik energi listrik dan air.

Gambar 3. Skematik proses otomatis bak penampungan air menggunakan2 buah sensor ultrasonikGambar 3 di atas menunjukan cara kerja water level control menggunakan 2 sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik 1 digunakan untuk mendeteksi level air bak penampungan dan sensor ultrasonik 2 digunakan untuk mendeteksi level air atau ketersedian air di sumber air baik dari PDAM atau sumur yang akan di distribusikan ke bak penampungan. Ketika sensor ultasonik 1 mendeteksi level air baik low atau high yang telah ditentukan maka sensor akan mengirimkan sinyal kepada mikrokontroler 1 yang akan mengirimkan informasi dari sensor ultrasonik 1 ke mikrokontroler 2 melalui GSM module trasmitter melalui media SMS (Short Massege Servis) ke GSM Module receiver. Setelah mikrokontroler 2 mendapatkan informasi dari sensor ultrasonik 1, mikrokontroler 2 akan memberikan perintah kepada relay untuk mengontrol pompa apakah operasi atau tidak operasi sesuai informasi dari sensor ultrasonik 1. Sensor ultrasonik 2 akan selalu memantau level atau ketersediaan sumber air yang akan di supply ke bak penampungan. Jika sensor ultrasonik 2 mendeteksi level air atau ketersediaan sumber air telah habis, sensor ultrasonik 2 akan menginformasikan kepada mikrokontroler 2. Selanjutnya mikrokontroler 2 akan memberikan perintah kepada relay untuk mengontrol pompa dan meberikan informasi kepada mikrokontroler 1 untuk menghentikan pendeteksiaan level air dibak penampungan melalui GSM Module Tx dan Rx. Mikrokontroler 1 akan memeberikan informasi kepada user tentang kondisi ini melalui media SMS (Short Massege Servis) begitu jg pada saat kondisi emergency.Ketika sensor ultrasonik 2 medeteksi sumber air baik dari PDAM atau sumur telah tersedia kembali sensor ultrasonik 2 akan akan memberikan perintah kepada relay untuk mengontrol pompa dan meberikan informasi kepada mikrokontroler 1 untuk memulai kembali pendeteksiaan level air dibak penampungan melalui GSM Module Tx dan Rx. Mikrokontroler 1 akan memeberikan informasi kepada user tentang kondisi ini melalui media SMS (Short Massege Servis) begitu seterusnya.Dibawah ini kita juga bisa melihat water level control yang mampu mendeteksi ketesediaan sumber air yang akan disupply ke bak penampungan dengan menggunakan satu sensor ultrasonik. Untuk cara kerjanya kita lihat dibawah ini.

Gambar 4. Skematik proses otomatis bak penampungan air menggunakan1 buah sensor ultrasonik

Ketika sensor ultasonik mendeteksi level air baik low atau high yang telah ditentukan maka sensor akan mengirimkan sinyal kepada mikrokontroler 1 yang akan mengirimkan informasi dari sensor ultrasonik ke mikrokontroler 2 melalui GSM module trasmitter melalui media SMS (Short Massege Servis) ke GSM Module receiver. Setelah mikrokontroler 2 mendapatkan informasi dari sensor ultrasonik , mikrokontroler 2 akan memberikan perintah kepada relay untuk mengontrol pompa apakah operasi atau tidak operasi sesuai informasi dari sensor ultrasonik. Untuk memantau ketersedian sumber air yang akan di supply ke bak penampungan dengan cara memanfaatkan pendeteksian kenaikan level air di bak penampungan menggunakan sensor ultrasonik yang ada. Jika dalam waktu yang telah ditentukan bak penampungan tidak mengalami kenaikan level air, maka sensor akanmeberikan informasi kepada mikrokontroler 1 untuk disampaikan ke mikrokontroler 2 melalui GSM module Tx dan Rx sehinggan dapat mengontrol pompa melalui relay. Mikrokontroler akan memberikan informasi kepada user memalui media SMS (Short Massege Servis) kondisi yang terjadi begitupun pada saat kondisi emergency dan begitu seterusnya alat ini akan berkerja.

3. Dapat melakukan pengisian air dengan level yang kita inginkan atau sesuai kebutuhan

Gambar 5. Float ball (pelampung)

Dari Gambar diatas bisa kita lihat menggunakan float ball (pelampung) sebagai water level contol mempunyai kelemahan di dalam hal pengisian air di bak penampungan. Menggunakan pelampung (float Ball) akan memberikan ruang kosong yang tidak bisa terisi oleh air karena pelampung (float ball) harus memiliki ruang untuk bola dan tuas yang berfungsi sebagai alat mekanik untuk menutup valve.