ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun...

1

Transcript of ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun...

Page 1: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya

Kamis, 13 Juli 2019

Bale Sawala Kampus Universitas Padjadjaran, Jatinangor

1

ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA DI DUSUN MUARA KOPI DESA SARI TANI PROVINSI

GORONTALO

FUAD PONTOIYO*, MUHAMMAD SULAIMAN, RACHMAWAN BUDIARTO

Prodi Magister Teknik Sistem Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Jl. Teknika Utara, No.3, Caturtunggal Kec. Depok, Kabupaten Sleman, Yogyakarta

Abstrak. Dusun Muara Kopi merupakan daerah lumbung padi di Gorontalo dan pernah dibangun waduk untuk pasokan air pertanian, tetapi sejak 2015 mengalami kekeringan. Sejak tahun 2013 sebagian wilayah dusun ditanami kelapa sawit dan berdiri bangunan induk perusahaan sawit. Dusun ini belum dialiri jaringan PLN dan masih mengandalkan pembangkit listrik tenaga surya. Berdasarkan survei yang dilakukan, beberapa masyarakat tetap mempertahankan lahan pertanian, walaupun harus menggunakan pompa air genset untuk menarik air dari sungai yang letaknya di bagian utara dusun. Tujuan penelitian ini menganalisa potensi energi surya untuk digunakan sebagai sistem pompa air tenaga surya. Pemilihan sistem ini mempertimbangkan faktor potensi air dalam tanah yang diperoleh dari pengukuran geolistrik. Hasil penelitian menunjukkan lapisan air tanah potensial pada aquifer di Dusun Muara Kopi umumnya terdeteksi pada kedalaman di atas 100 meter, dan lapisan aquifer tertekan yang paling dangkal terdeteksi pada titik M-02 yakni pada kedalaman sekitar 75 meter dan lahan pertanian basah yang dapat di aliri air dari hasil sistem pompa air tenaga surya yakni dikisaran 694.915 m2 atau setara dengan 69,49 hektar dengan kebutuhan air penggenangan sebelum proses pengolahan tanah sebesar 6.900 m3/hari yang dapat menggunakan SWPS jenis Air Submersible Lorentz dengan kapasitas 14 m3 /jam.

Kata kunci : sistem pompa air tenaga surya, geolistrik, dusun muara kopi,

Abstract. Muara Kopi Village is a rice granary area in Gorontalo and a reservoir has been built for agricultural water supply, but since 2015 it has experienced drought. Since 2013, a portion of the village area has been planted with oil palm and the palm oil company is the main building. This village has not been drained by the PLN network and still relies on solar power plants. Based on the survey conducted, some communities retained agricultural land, although they had to use generator water pumps to draw water from the river located in the northern part of the village. The purpose of this study is to analyze the potential of solar energy to be used as a solar water pump system. The selection of this system considers factors water potential in the soil obtained from geoelectric measurements. The results showed that potential groundwater layers in the aquifer in Muara Kopi village were generally detected at depths above 100 meters, and the most shallow depressed aquifer layers were detected at the M-02 point at a depth of about 75 meters and wet agricultural land that could be watered from the results of the solar water pump system, which ranges from 694,915 m 2 or equivalent to 69.49 hectares with the need for water flooding before the tillage process of 6,900 m 3/day which can use Submersible Lorentz Water SWPS with a capacity of 14 m 3/hour.

Keywords : solar water pump system, geoelectric, muara kopi village

* email : [email protected]

user
Rectangle
user
Typewriter
Sabtu
Page 2: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

2 Fuad Pontoiyo, dkk

1. Pendahuluan

Dusun Muara Kopi, Desa Sari Tani, Kecamatan Wonosari, Kabupaten Boalemo yang merupakan salah satu dusun yang berada di Provinsi Gorontalo ini disamping belum terjangkau jaringan PLN, terdapat juga masalah tentang perubahan mata pencaharian dari petani ladang padi dan jagung menjadi petani sawit akibat kekurangan air. Pembangkit listrik tenaga surya adalah salah satu solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan energi listrik untuk daerah-daerah yang jauh dalam jangkauan PLN ini seharusnya tidak terbatas dalam penerangan saja, akan tetapi harus dikembangkan untuk membantu meningkatkan ekonomi masyarakat. Salah satunya dalam penelitian ini yakni pengembangan potensi sistem pompa air tenaga surya yang dapat membantu mengaliri irigasi masyarakat. Cara kerja sederhana sistem ini yakni merubah radiasi cahaya matahari menjadi listrik dan kemudian digunakan untuk menyalakan pompa air listrik.

Kebutuhan masyarakat akan air irigasi tanah dalam upaya peningkatan produksi pertanian menjadi pertimbangan utama di Dusun Muara Kopi karena kondisi daerahnya yang berbukit-bukit. Sehubungan dengan kegiatan pemboran air tanah merupakan tahapan yang penting karena berkaitan dengan biaya yang tinggi, maka dilakukan kegiatan survei kondisi air tanah dengan metode geolistrik.

Metode geolistrik ini dilakukan dengan cara mendeteksi di permukaan bumi untuk mengetahui sifat aliran listrik di dalam bumi yang terjadi baik oleh injeksi maupun secara alamiah melalui pengukuran, potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi [1].

Survei geolistrik merupakan tahapan awal untuk mendapatkan rekomendasi layak atau tidaknya dilakukan pemboran eksplorasi. Survei ini digunakan untuk menjelaskan tentang potensi air bawah tanah guna mendukung pemenuhan kebutuhan air irigasi pertanian di wilayah tersebut.

2. Metode Penelitian

2.1 Survey Lokasi dan Forum Grup Diskusi

Tahap pertama yang dilakukan dalam penelitian ini yakni melakukan survei lokasi

berdasarkan data sekunder dan kemudian memastikan data tersebut melalui

kegiatan survei lapangan dengan pengambilan koordinat dan forum grup diskusi,

sehingga diperoleh data kebutuhan masyarakat yang mendesak dengan akurat

berdasarkan data primer.

2.2 Pengamatan Geologi Daerah Penelitian

Kondisi geologi regional dan geologi lokal daerah penelitian sangat menentukan

pendugaaan potensi air tanah di daerah penelitian. Dengan demikian diperlukan

kajian dan telaah kondisi regional serta pengamatan langsung kondisi geologi

lokal untuk mendukung interpretasi data geolistrik yang dilakukan di daerah ini.

Page 3: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Analisa Potensi Sistem Pompa Air Tenaga Surya di Dusun Muara Kopi Desa Sari Tani

Provinsi Gorontalo

3

2.3 Akuisisi Data

Pengukuran geolistrik yang dilaksanakan di daerah ini menggunakan teknik

resistivity sounding atau disebut dengan Vertical Electrical Sounding (VES).

Teknik ini yang paling sering digunakan karena hasil yang diperoleh cukup akurat,

dan penggunaanya lebih ekonomis dibandingkan dengan teknik geolistrik lainnya

dan baik digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan lapuk, kedalaman

struktur, resistivitas suatu lapisan sedimen serta suatu batuan dasar yang letaknya

tidak terlalu dalam. Dalam kegiatan survei air tanah biasanya digunakan

konfigurasi elektroda Schlumberger, dimana konfigurasi ini lebih mengutamakan

kemampuan melihat variasi tahanan jenis secara vertical ke bawah tanah [2].

2.4 Pengolahan Data

Pengolahan data resistivity sounding dalam penelitian ini dilakukan dengan

menggunakan perangkat lunak IPI2Win versi 2.0. IP2Win adalah program untuk

mengolah dan menginterpretasi data geolistrik 1 dimensi (1-D). Prosedur

pengolahan data geolistrik resistivity sounding yang akan dilaksanakan dalam

penelitian ini meliputi:

a. Data yang diperoleh dari pengukuran berupa harga kuat arus (I) dan beda

potensial (V) titik pengamatan.

b. Harga resistivitas semu (a) yang telah didapatkan dari perhitungan data

lapangan dipetakan terhadap kedalaman semu, kemudian menggunakan

program IPI2Win dilakukan inversi data sounding untuk mencocokkan antara

kurva yang terukur dan kurva teoritik. Dari hasil inversi ini bisa dihasilkan

harga tahanan jenis yang sebenarnya (true resistivity) dan kedalaman yang

sebenarnya (true depth).

2.5 Analisa Potensi Kebutuhan Air Pada Tingkat Usaha Tani

Kebutuhan air yg diperlukan untuk suatu kelompok/golongan/petak tersier yg

meliputi kebutuhan air tanam untuk pengolahan tanah dan kehilangan air limpasan,

kebocoran, evaporasi, dll.

Agrohidrologi adalah perhitungan didasarkan pada data agroklimat, yaitu data

kebutuhan tanaman akan air dalam hubungannya dengan lingkungan iklim dan

tanah. Sehingga untuk mengetahui dan menentukan kebutuhan air pengairan

harian di lapangan, jelasnya berapa m3/hari, dapat menggunakan rumus pada

persamaan (i) [3] dan tabel 1 menunjukkan jumlah kebutuhan tanaman padi

sebagai berikut:

𝑄1 =𝐻 π‘₯ 𝐴

𝑇 π‘₯ 10.000 (i)

Dimana : 𝑄1 = kebutuhan air harian di lapangan (m3/hari)

H = tinggi kebutuhan air (m)

A = luas areal persawahan (ha)

T = interval pemberian air pengairan (hari)

Page 4: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

4 Fuad Pontoiyo, dkk

Tabel 1. Jumlah Kebutuhan Tanaman Padi

Kebutuhan Tanaman Padi Jumlah

(mm/hari)

β–ͺ ET 5-6,5

β–ͺ Perkolasi 1-10

β–ͺ Pengolahan tanah 4-30

β–ͺ Pertumbuhan 9-20

β–ͺ Pesemaian 3-5

2.6 Teknologi Water Pump System

SWPS (solar water pumping system) dan sumur renteng atau irigasi sprinkler

sebagai alat distribusi air. SWPS ini dapat dipasang di tempat yang jauh dari

sumber listrik (gunung, sawah-sawah, dll). Konstruksi SWPS tersebut ditunjukkan

pada gambar 1 :

Gambar 1. Desain Sederhana Solar Water Pump System [4]

SWPS ini akan dikoneksikan dengan Sumur Renteng dan Sprinkler, sumur renteng adalah sumur pendek yang dibuat untuk menyimpan air di luasan lahan tertentu seperti yang ditunjukkan pada gambar 2, sedangkan sprinkler adalah alat penyiram tanaman otomatis pada Gambar 3. Sumber air dari sumur renteng tersebut adalah dari sumur bor yang airnya dihisap dengan pompa bertenaga PLTS.

Page 5: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Analisa Potensi Sistem Pompa Air Tenaga Surya di Dusun Muara Kopi Desa Sari Tani

Provinsi Gorontalo

5

Gambar 2. Sumur Renteng

Gambar 3. Sprinkler digunakan sebagai alat distribusi pada pertanian [5]

Page 6: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

6 Fuad Pontoiyo, dkk

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 Survei dan Forum Grup Diskusi

Survei lokasi dan forum grup diskusi dilakukan pada tanggal yang ditunjukkan pada gambar 4 dan gambar 5 berikut:

Gambar 4. Survei Lokasi

Gambar 5. Forum Grup Diskusi

Page 7: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Analisa Potensi Sistem Pompa Air Tenaga Surya di Dusun Muara Kopi Desa Sari Tani

Provinsi Gorontalo

7

Berdasarkan survei dan forum grup diskusi dengan masyarakat Dusun Muara Kopi diperoleh keluhan masyarakat yakni kebutuhan yang mendesak adalah air untuk pertanian padi yang telah empat tahun tidak panen. Desa muara kopi yang umumnya lahanya sebagai petani padi dan jagung setelah perusahaan sawit masuk hampir sebagian besar lahannya menjadi lahan sawit. Perusahaan sawit menjanjikan masyarakat dengan sistem bagi hasil. Perubahan lain yang terjadi yakni keringnya embung buatan masyarakat. Pak Suwarto berinisiatif mengaliri lahannya dengan menyedot air sungai menggunakan pompa air berbahan bakar LPG 3 kg. Pada saat survei dilakukan, Pak Suwarto baru saja memanen bawang merahnya, sebuah komoditas yang baru pertama kali ditanam dan sukses sampai masa panen. Sementara di dua bentangan lahan yang jauh dari sungai (Β±800 meter dan Β±1.300 meter dari sungai, hanya mengandalkan hujan yang intensitasnya tidak bisa diprediksi. Keinginan masyarakat membuat sumur bor dan digunakan airnya sebagai pertanian didasari pada kelaziman pembuatan sumur di Dusun Muara Kopi yang cukup dengan kedalaman 8-10 telah mendapatkan air.

3.2 Pengamatan Geologi Daerah Penelitian

Terdapat tiga bentangan lahan yang digunakan masyarakat untuk bertani, dengan

luas total kurang lebih 50 hektar menurut penuturan masyarakat. Setelah

dikonfirmasi dengan Google Earth, total luasan lahan pertanian basah untuk padi

berada di kisaran 694.915 m2 atau setara dengan 69,49 hektar. Tumbuhan sawit

mulai mengelilingi lahan pertanian di Dusun Muara Kopi ditunjukkan dengan

arsiran warna coklat pada gambar 6 berikut :

Gambar 6. Lahan Sawit di Dusun Muara Kopi dengan Arsiran Warna Coklat

Tabel 2 berikut menunjukkan luasan lahan di Dusun Muara Kopi yang dihitung

dengan menggunakan aplikasi Google Earth:

Page 8: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

8 Fuad Pontoiyo, dkk

Tabel 2. Luas Lahan Dusun Muara Kopi Menggunakan Google Earth

Fungsi Lahan Luas Lahan

m2 Hektar

Sayur, bawang, dan jeruk 177.152 17,71

Padi 694.915 69,49

Jagung 1.538.236 153,82

Sawit 868.930 86,89

3.2 Akuisisi Data

Rincian dari akuisisi data sebagai berikut:

a. Pengukuran data lapangan dilaksanakan sebanyak 5 titik sounding (M-01,

M-02, M-03, M-04, dan M-05) yang merupakan calon titik sumur bor, masing-

masing dengan panjang bentangan 300 meter.

b. Konfigurasi elektroda yang digunakan dalam pengukuran resistivity sounding

adalah konfigurasi Schlumberger ditunjukkan pada gambar 7, dimulai dari

panjang AB/2 = 1 meter pada MN/2 = 0,25 meter sampai dengan panjang

bentangan (AB/2) maksimum yaitu 150 meter.

Gambar 7. Skema akuisisi resistivity sounding menggunakan konfigurasi Schlumberger

3.3 Pengolahan Data

Pengukuran geolistrik di Dusun Muara Kopi Desa Saritani Kec. Wonosari Kab.

Boalemo dilakukan sebanyak 5 (lima) titik. Panjang bentangan pengukuran

masing-masing dilakukan sepanjang 300 meter, target kedalaman sekitar 60 meter.

Lokasi pengukuran geolistrik resistivity sounding di Dusun Muara Kopi Desa

Saritani Kec. Wonosari ditunjukkan pada Gambar 8. Sedangkan, hasil inversi data

resistivity sounding pada masing-masing titik sounding di area penyelidikan

ditunjukkan pada gambar 9 Hasil inversi tersebut menunjukkan untuk setiap titik

sounding berupa pola kurva dari plot antara apparent resistivity (a) versus jarak

elektroda (AB/2). Dari pola masing kurva dapat diinterpretasi model perlapisan di

bawah permukaan yang meliputi harga resistivitas (m), ketebalan (m) dan

kedalaman (m) dari setiap lapisan.

Page 9: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Analisa Potensi Sistem Pompa Air Tenaga Surya di Dusun Muara Kopi Desa Sari Tani

Provinsi Gorontalo

9

Gambar 8. Lokasi Pengukuran Geolistrik di Dusun Muara Kopi Desa Saritani Kec. Wonosari

Hasil olah data pendugaan geolistrik Penampang M-01–M-03–M-02 dan

Penampang M-04–M-03–M-05 menunjukkan bahwa lapisan top soil berupa

lapisan lempung pasiran di titik M-02 dan M-03 ketebalannya sekitar 4-5 meter

dan makin menipis hingga ketebalan sekitar 2 meter menuju laut titik M-01 yang

topografinya lebih tinggi. Di bawah lapisan top soil terdapat lapisan pasir dan

kerikil yang diestimasi sebagai akuifer bebas (unconfined aquifer). Lapisan

aquifer ini hanya terdeteksi di sebelah timurlaut (titik M-02) pada kedalaman

sekitar 18 m. Di bawah lapisan akuifer bebas terdapat lapisan batuan keras (kedap

air) yang diduga sebagai batuan breksi vulkanik berbagai ukuran berupa tuff,

lapili hingga aglomerat, beberapa tempat diterobos oleh batuan beku diorit atau

granodiorit, yang ketebalan totalnya sekitar 75 m di titik M-02 dan makin makin

menebal hingga ketebalan lebih dari 100 m kearah baratdaya (titik M-01). Lapisan

terakhir yang terdeteksi mulai kedalaman 92 m pada titik M-02 dan 110 m pada

titik M-03 hingga tak terdeteksi diduga merupakan lapisan pasir sebagai akuifer

tertekan (confined aquifer) di daerah ini. Sedangkan untuk lapisan top soil dan air

tanah dangkal di titik M-04 dan M-05 ketebalannya sekitar 2-3 meter dan makin

menebal hingga ketebalan sekitar 5 meter kearah tengah (titik M-03). Di bawah

lapisan top soil dan air tanah dangkal terdapat lapisan batuan keras (kedap air)

yang diduga sebagai batuan breksi vulkanik berbagai ukuran berupa tuff, lapili

hingga aglomerat, beberapa tempat diterobos oleh batuan beku diorit atau

granodiorit, yang ketebalan totalnya sekitar 100 m di titik M-04, M-03, dan M-05.

Lapisan terakhir yang terdeteksi mulai kedalaman 92 m pada titik M-05

(baratlaut) dan sekitar 110 m pada titik M-03 dan M-04 hingga tak terdeteksi

diduga merupakan lapisan pasir sebagai akuifer tertekan (confined aquifer) atau

aquifer dalam di daerah ini. Hasil olah data pendugaan geolistrik Penampang

tersebut menggunakan software dan disajikan dalam bentuk grafik dan tabel yang

ditunjukkan pada Gambar 9 dengan Lokasi pengambilan data berada di Dusun

Muara Kopi.

Page 10: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

10 Fuad Pontoiyo, dkk

Gambar 9. Hasil inversi resistivity sounding Penampang (a) M-01, (b) M-02, (c) M-03,

(d) M-04 dan (e) M-05

(a) (b)

(c) (d)

(e)

Page 11: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Analisa Potensi Sistem Pompa Air Tenaga Surya di Dusun Muara Kopi Desa Sari Tani

Provinsi Gorontalo

11

Hasil inversi titik-titik sounding tersebut selanjutnya dapat dikorelasikan untuk menghasilkan penampang resistivitas bawah permukaan (penampang Vertical Electrical Sounding atau VES). Seperti pada bagian M-02, memiliki lapisan tanah yang tipis yang terusun dari material pasir dan kerikil berada di 1,11–3,59 mdpt. Adapun lapisan air tanah potensial ditemukan pada kedalaman 17,8 mdpt hingga titik yang tidak teridentifikasi. Penampang-penampang VES yang akan dikorelasikan dari beberapa titik sounding ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10. Hasil penampang korelasi K-B; atas, pseudo cross-section dan

bawah, resistivity section: (a) Penampang M-01–M-03–M-02 dan

(b) Penampang M-04 – M-03 – M-05

Gambar 10 tersebut menunjukkan bahwa lapisan air tanah terutama yang potensial

pada aquifer dalam di lokasi Dusun Muara Kopi Desa Saritani Kec. Wonosari

umumnya terdeteksi pada kedalaman di atas 100 meter. Lapisan aquifer tertekan

yang paling dangkal terdeteksi pada titik M-02 yakni pada kedalaman sekitar

75 meter.

3.4 Analisa Potensi Kebutuhan Air Pada Tingkat Usaha Tani

Pada tingkat usaha tani terdapat dua varietas padi yang umumnya ditanam di Indonesia yaitu varietas lokal dan varietas unggul. Perbedaan diantara varietas lokal dan varietas unggul yaitu pada varietas lokal kebutuhan airnya lebih besar dan umurnya relative lebih panjang dibandingkan varietas unggul dan menurut masyarakat dari segi rasa, varietas lokal lebih enak dibandingkan varietas unggul [6].

Page 12: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

12 Fuad Pontoiyo, dkk

Tabel 3. Kebutuhan Air Tanaman Padi Sesuai Tahap Pertumbuhannya

Tahap

Pertumbuhan

Varietas Lokal Varietas Unggul

mm/h

ari

1/det/

ha

Periode

(hari)

mm/

hari

1/det/

ha

Periode

Pengolahan

Tanah

12,7 1,5 - 12,7 1,5 -

Pembibitan 3,0 0,4 20 3,0 0,4 20

Tanam s/d

Primordial

7,5 0,9 40 6,4 0,75 35

Primordial s/d

Bunga

8,8 1,0 25 7,7 0,9 20

Bunga 10%

s/d Penuh

8,8 1,0 20 9,0 1,0 20

Bunga Penuh

s/d Pemasakan

8,4 1,0 20 7,8 0,9 20

Pemasakan s/d

panen

0 0 15 0 0 15

Suatu usaha tani padi seluas 1 ha memerlukan air setebal/setinggi 10 mm setiap

harinya untuk penggenangan, dimana tinggi kebutuhan air 10mm/hari atau

0,01 m/hari dengan luas areal persawahan sebesar 1 hektar dan interval pemberian

air pengairan selama 1 hari menjadi:

𝑄1 =0,01 π‘₯ 1

1 π‘₯ 10.000 = 100 π‘š3/β„Žπ‘Žπ‘Ÿπ‘–

Sehingga untuk lahan pertanian dengan kisaran 69 hektar, maka kebutuhan air

perhari untuk penggenangan sebelum proses pengolahan tanah sebesar: 6.900

m3/hari

3.5 Teknologi Solar Water Pump System (SWPS)

SWPS yang digunakan yakni jenis Pompa Air Submersible Lorentz PS4000-SJ8-

15 mampu memompa air hingga 14 m3/jam dan mampu mengangkat air dengan

ketinggian hingga 80 meter [6]. Perencanaan SWPS ini menggunakan

Submersible Solar Water Pump atau Pompa Air Celup jenis Pompa Air

Submersible Lorentz PS4000-SJ8-15 pada gambar 11. Total dynamic head max

80 Meter, Flow rate max 14 m3/jam, Vmp 238 V, Voc max 375 V dengan head

sampai 200 Meter. Jenis ini sangat cocok digunakan pada Dusun Muara Kopi

yang berdasarkan pengukuran geolistrik umumnya terdeteksi pada kedalaman

di atas 100 meter dan berada pada Lapisan aquifer tertekan paling dangkal

dikedalaman sekitar 75 meter.

Page 13: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

Analisa Potensi Sistem Pompa Air Tenaga Surya di Dusun Muara Kopi Desa Sari Tani

Provinsi Gorontalo

13

Gambar 11. Kontrusi Pompa Air Celup jenis Pompa Air Submersible Lorentz PS4000-SJ8-15 [7]

Air yang di hasilkan oleh SWPS ini yakni 14 m3/jam di kalikan dengan waktu rerata radiasi matahari harian dalam satu tahun sebsar 5,14 kWh/m2 maka akan menghasilkan Β± 71,96 m3/hari. Potensi PLTS pada penelitian ini yakni memanfaatkan data sekunder yaitu data radiasi matahari bulanan yang diperoleh dari NASA (Natonal Aeronautics and Space Administration) yang bisa diakses langsung ke NASA, surface meteorology and solar energy RETScreen Data, [Daring

melalui HOMER Pro] dengan memasukkan latitude dan longitude lokasi yakni lintang 3,8o LU-11o LS, dengan rerata radiasi matahari harian dalam satu tahun sebsar 5,14 kWh/m2. Air yang di hasilkan dari pompa SWPS akan di tanpung terlebih dahulu pada sumur-sumur renteng yang selanjutnya akan disalurkan melalui saluran irigasi ke ladang petani secara bergilir.

4. Kesimpulan.

Kesimpulan dari hasil penelitian dalam analisis potensi sistem pompa air tenaga

surya di Dusun Muara Kopi adalah sebagai berikut:

1. Kebutuhan Air di Dusun Muara Kopi oleh masyarakat untuk mengaliri sawah

dengan kebutuhan saat penggenangan sebelum proses pengolahan tanah

sebesar 6.900 m3/hari yang dapat ditangani SWPS jenis Pompa Air

Submersible Lorentz PS4000-SJ8-15 dengan kapasitas 14 m3/jam

2. Pemilihan Pompa berdasarkan hasil pengukuran geolistrik yakni pada aquifer

kedalaman di atas 100 meter dan Lapisan aquifer tertekan paling dangkal

dikedalaman sekitar 75 meter.

3. Pompa jenis Air Submersible Lorentz PS4000-SJ8-15 mampu mengangkat

air dengan ketinggian hingga 80 meter dengan head sampai 200 Meter dengan

waktu rerata radiasi matahari harian dalam satu tahun sebsar 5,14 kWh/m2

efektif sehingga menghasilkan volume air Β±71,96 m3/hari yang terlebih dahulu

Page 14: ANALISA POTENSI SISTEM POMPA AIR TENAGA SURYA ......solusi untuk mengatasi penerangan dan pada tahun 2008 masyarakat telah menerima bantuan listrik tenaga surya tersebar (SHS). Pengembangan

14 Fuad Pontoiyo, dkk

ditampung pada Sumur Renteng dan Sprinkler dan kemudian akan disalurkan

melalui irigasi untuk mengaliri sawah petani secara bergantian.

Ucapan terima kasih

Ucapan terima kasih kepada Tim Peneliti Sekolah Vokasi UGM, Pusat Studi Energi UGM, Yousure Fisipol UGM yang turut serta membantu dalam penelitian dan ikut terlibat pada project The GEF Small Grants Programme Indonesia Fase-VI.

Daftar Pustaka

1. A. S. Wijaya, Aplikasi Metode Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Wenner untuk Menentukan Struktur Tanah di Halaman Belakang SCC ITS Surabaya, J. Fis. Indones., vol. 19, no. 55, pp. 1–5, 2015.

2. P. Mario, Penentuan Lapisan Akuifer Menggunakan Metode Resistivitas Sounding Di Desa Patang, Kecamatan Kao, Kabupaten Halmahera Utara, Provinsi Maluku Utara, Skripsi. Universitas Gadjah Mada. 2014

3. E. P. A.G. Kartasapoetra, Mul. Mulyani Sutedjo, Teknologi Pengairan Pertanian Irigasi, Cet.2. Jakarta: Bumi Aksara, 1994.

4. USDA and NRCS, β€œDesign of small photovoltaic ( PV ) solar-powered water pump systems,” Tech. Note, no. 28, 2010.

5. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Kementrian Pertanian, Science, Innovation, Networks, www.litbang deptan.go.id [akses 14 juni 2019]

6. J. . Purba, Kebutuhan dan Cara Pemberian Air Irigasi untuk Tanaman padi Sawah (Oryza sativa L.), WIDYATECH Jurnal Sains dan Teknologi Vol. 10 No. 3. 2011.

7. http://www.pompatenagasurya.com/produk/pompa-air-submersible-lorentz-ps40000 [akses 14 juni 2019]

8. National Aeronautics and Space Administration, NASA Surface Meteorology and Solar Energy: RETScreen Data, [Daring melalui HOMER Pro]. Akses: 15 Juni 2019.