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
Gambar 5 merupakan distribusi temperatur plat simulator pada beberapa pembebanan yang didinginkan dengan menggunakan pipa kalor bertingkat.
temperatur pelat simulator pada variasi pembebanan, dengan pembebanan pada 9,24 Watt, 14,70 Watt, 21,48 Watt, 28,38 Watt,
36,88 Watt dan 46,22 Watt. Dari gambar dapat dilihat bahwa pada kondisi steady temperatur pelat simulator pada pembebanan 9,24 Watt, 14,70 Watt, 21,48 Watt, 28,38 Watt, 36,88 Watt dan
46,22 Watt masing-masing pada temperatur 37,12
o
C, 38,38
oC
, 42,54
o
C, 46,60
o
C, 50,91
o
C dan
Prosiding KNEP VI 2015 ISSN 2338-414X 196
59,02
o
C. Dari gambar terlihat bahwa pada pembebanan maksimal 46,22 Watt temperatur operasional plat simulator yang didinginkan dengan pipa kalor bertingkat menggunakan wick
screen mesh mampu mencapai temperatur operasional 50,91
o
C. Ini berarti temperatur tersebut telah memenuhi syarat operasional prosesor yaitu di bawah 80
o
C.
Gambar 5 Temperatur plat simulator dengan pendinginan pipa kalor bertingkat
Distribusi temperatur pada bagian evaporator dan kondensor pada pembebanan maksimal 46,22 Watt terlihat pada gambar 6. Dari gambar dapat dilihat bahwa temperatur kondensor 2
yaitu kondensor yang merupakan tempat di lepaskannya temperatur dari pipa kalor kelingkungan mencapai 35,56
o
C. Hal ini menunjukkan adanya penurunan temperatur yang terbuang ke lingkungan dari 50
o
C sampai dengan 60
o
C menjadi 40,56
o
C melaui metode pipa kalor bertingkat. Temperatur yang seharusnya di lepas pada kondensor 1, diserap kembali oleh evaporator pada
pipa kalor tingkat ke dua sehingga temperatur pada bagian tersebut tidak di lepas kelingkungan. Dengan diserapnya temperatur tersebut oleh pipa kalor pada tingkat ke dua mengakibatkan
temperatur di lepas ke lingkungan pada bagian kondensor 2 yang lebih rendah dari temperatur yang seharusnya di lepas pada kondensor 1.
Gambar 6 Distribusi temperatur pada bagian evaporator dan kondensor pada pipa kalor
bertingkat dengan pembebanan 46,22 Watt
Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VI, Universitas Udayana, 2015 197
Gambar 7 Hambatan termal pipa kalor bertingkat
Adanya metode bertingkat yang dapat menurunkan temperatur yang di lepas ke lingkungan tentunya berdampak pada peningkatan hambatan termal total dari pipa kalor. Distribusi
hambatan termal pipa kalor juga menjadi tidak mengikuti trend pada umumnya yaitu menurun pada peningkatan pembebanan. Pada pipa kalor bertingkat dengan wick screen mesh hambatan
termal pipa kalor meningkat pada kondisi idle 9,24 Watt sampai dengan pembebanan 21,48 Watt, kemudian menurun pada 28,38 Watt dan meningkat kembali pada 36,88 Watt serta
menurun kembali pada 46,22 Watt bahkan pada pembebanan maksimal ini nilai hambatan termalnya paling rendah. Hal ini dikarenakan pada pembebanan 9,24 Watt sampai dengan 36,88
Watt belum mampu mengkondisikan pipa kalor pada tingkat ke 2 beroperasi secara maksimal, sehingga pada pembebanan 46,22 Watt pipa kalor pada tingkat ke 2 baru berkerja secara
optimal. Adapun distribusi hambatan termal pipa kalor bertingkat dengan wick screen mesh dapat dilihat pada gambar 7.
4. SIMPULAN
