sistem liquid cooler, sistem dry ice cooler nitrogen cair dan sistem thermoelectric cooler. Semua pendingin komputer yang biasa digunakan tersebut bersifat aktif atau menggunakan daya tambahan
dari luar. Disamping itu pula pendingin tersebut sangat kompleks dan membutuhkan ruang yang cukup besar [3-5]
Untuk mengatur temperatur CPU dan mencegah overheat sehingga CPU mampu bekerja secara optimal maka diperlukan sistem pendingin yang handal. Berdasarkan beberapa penelitian
yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti, dikatakan bahwa sistem pipa kalor memiliki keunggulan yang lebih dari sistem lainnnya yaitu merupakan pendingin pasif, tidak memerlukan alat tambahan
seperti pompa dan daya luar lainnya, dimensinya tidak terlalu besar dan kinerja lebih baik dibandingkan dengan sistem pendingin komputer lainnya.
Pipa kalor heat pipe merupakan sebuah teknologi penghantar kalor dengan menggunakan pipa berukuran tertentu, biasanya terbuat dari bahan aluminium, tembaga, atau tembaga terlapis nikel
dan didalamnya berisi cairan khusus sebagai penghantar ujung sisi panas atau disebut sebagai evaporator ke ujung sisi lain sebagai pendingin atau disebut sebagai kondensor [6]. Pada dinding
pipa kalor biasanya diisi sumbu kapiler wick yang berfungsi sebagai lintasan dan pompa kapiler dari cairan kondensat untuk kembali dari kondensor ke bagian evaporator. Cairan kondensat bergerak
atas prinsip kerja kapiler. Setelah Fluida menguap di bagian evaporator, lalu uap tersebut mengalir menuju bagian kondensor dan setelah mengalami kondensasi di bagian kondensor maka uap akan
mencair, cairan atau kondensat tersebut akan mengalir kembali ke sisi panas evaporator dari pipa kalor dan begitu seterusnya.
Gambar 1. Skematik pipa kalor [7]
Kinerja pipa kalor yang optimal mengakibatkan peningkatan kalor dari sumber kalor dan di buang di bagian kondensor cukup besar, Terkadang temperatur yang di buang dibagian kondensor
mencapai 50°C-60°C [6, 8-10]. Hal ini menjadi suatu masalah besar terhadap komponen di sekitar prosesor CPU sehingga perlu adanya sistem yang mengatur temperatur yang di buang dibagian
kondensor menjadi maksimal 30°C-40°C. Berdasarkan hal tersebut maka penulis mencoba merancang sistem pendingin pipa kalor lurus bertingkat sehingga diharapkan dengan sistem
pendingin ini mampu mengkondisikan temperatur yang terbuang dari kondensor berada pada rentang 30°C-40°C.
2. METODE
Rancangan pipa kalor lurus bertingkat dibuat dengan menggunakan pipa tembaga dengan panjang total 80 mm, dengan diameter pipa besar 25,4 mm dan diameter pipa kecil 19,05 mm. Pipa
kalor dibagain bawah dilengkapi dengan plat datar tembaga berukuran 40 x 40 mm² tebal 5 mm sebagai area penyerap kalor evaporator dari sumber kalor dan diujungnya dilengkapi plat datar
tembaga yang berdiameter 35 mm tebal 5 mm sebagai penyerapan kalor berikutnya, pada ujung pipa kalor yang lain dilengkapi dengan heatsink aluminium dengan ukuran diameter 90 mm yang
digunakan sebagai kondensor untuk membuang temperatur ke lingkungan. Pada diding bagian dalam dilengkapi dengan wick tipe screen mesh aluminium 100 mesh, yang berfungsi sebagai pompa kapiler
pada sistem pipa kalor tersebut, seperti terlihat pada gambar 2.
Gambar 3 merupakan mekanisme pengisian fluida kerja pada pipa kalor bertingkat. Pipa kalor bertingkat menggunakan fluida kerja air baik pada tingkat pertama maupun pada tingkat ke dua
masing-masing dengan 30 dari volume total pipa kalor pada masing-masing tingkat. Pengisian
Prosiding KNEP VI 2015 ISSN 2338-414X 194
dilakukan dengan memvakum pipa kalor terleih dahulu ruang pada pipa kalor. Pipa kalor yang telah di vakum selanjutnya diinjeksikan fluida kerja melalui katup injeksi.
Gambar 2 Rancangan Pipa Kalor Bertingkat
Gambar 3. Skematik Pengisian Fluida Kerja
Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VI, Universitas Udayana, 2015 195
Gambar 4. Skematik pengujian pipa kalor lurus bertingkat
Pengujian dilakukan dengan menggunakan pipa kalor lurus bertingkat yang telah dibuat, yang diujikan pada heater atau plat pemanas yang digunakan sebagai sumber untuk mensimulasikan
prosesor CPU. Pembebanan pada heater diatur dengan menggunakan AC – Regulator voltage mulai dari 9,24 Watt, 14,70 Watt, 21,48 Watt, 28,38 Watt, 36,88 Watt dan 46,22 Watt. Beberapa
termokopel tipe K dipasang pada bagian evaporator, kondensor dan plat simulator yang dihubungkan pada sistem data aquisisi C-DAQ 9174 dan modul NI 9213, dimana hasilnya diproses dengan
menggunakan software lab view pada komputer. Untuk menghindari banyaknya kalor yang terbuang atau looses pada bagian plat heater maka bagian tersebut diisolasi dengan menggunakan isolator
polyurethane. Adapun Skematik dan proses pengujian pipa kalor lurus bertingkat terlihat pada gambar 4.
Hambatan termal pipa kalor adalah rasio antara selisih temperatur pada bagian evaporator dan bagian kondensor dengan besar beban kalor yang diserap oleh pipa kalor tersebut. Dimana secara
matematis dapat ditulis dengan persamaan.
1 Dimana Rc, Rsp, Rm dan Rb-e masing-masing merupakan hambatan thermal pada kontak antara
pelat pemanas dengan pelat logam bagian bawah, hambatan thermal spreading, hambatan thermal konduksi, dan hambatan thermal antara permukaan luar dan bagian dalam evaporator °CW.
Dengan Rc dan Rb-e masing-masing dapat ditulis secara matematis seperti persamaan.
2 3
Sehingga hambatan thermal total pipa kalor dapat dirumuskan seperti pada persamaan 4
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
