Karakterisasi Kinerja Pipa Kalor Bertingkat dengan Wick Screen Mesh untuk Pendingin CPU.

ISSN 2338 – 414X
Nomor 1/Volume 3/Juli 2015

PROSIDING
KONFERENSI NASIONAL
ENGINEERING PERHOTELAN
“INOVASI TEKNOLOGI UNTUK MENINGKATKAN
KUALITAS INDUSTRI PARIWISATA”

Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362
Telp./Fax.: +62 361 703321
http://www.mesin.unud.ac.id

ISSN 2338 - 414X

Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Udayana


ISSN: 2338-414X

Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VI – 2015
11 – 12 Juni, 2015
Ketua Editor
: Dr. I Made Parwata, ST.,MT
Editor Pelaksana : Ainul Ghurri, S.T., M.T., Ph.D.
Dr. Wayan Nata septiadi, ST, MT
I Ketut Adi Atmika, S.T., M.T.
IG Teddy Prananda Surya, S.T., M.T.
I.D.G Ary Subagia, S.T,M.T, Ph.D

Penyunting Ahli

: Prof.Ir.Ngakan Putu Gede Suardana,MT.,Ph.D (UNUD)
Prof.I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc, PhD (UNUD)
Prof.Dr. ING Antara M.Eng. (UNUD)
Prof.Dr. Tjok Gd. Tirta Nindhia (UNUD)
Dr. Ir. I Wayan Surata, MErg (UNUD)
Prof.Dr.Ing. Mulyadi Bur (Sekjen BKSTM)

Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, ST,MT. (UNS)
Prof Johny Wahyuadi M, DEA (UI)
Prof. Dr-Ing. Nandy Putra, (UI)
Prof. Dr. Ir. Satryo Soemantri Brodjonegoro (ITB)
Dr Caturwati (UNTIRTA)
Fauzun, ST.,MT. PhD.(UGM)
Hak Cipta @ 2014 oleh KNEP VI – 2015
Jurusan Teknik Mesin – Universitas Udayana.
Dilarang mereproduksi dan mendistribusi
bagian dari publikasi ini dalam bentuk
maupun media apapun tanpa seijin Jurusan
Teknik Mesin – Universitas Udayana.

Dipublikasikan dan didistribusikan oleh Jurusan Teknik Mesin – Universitas
Udayana, Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362, Indonesia.
i

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat
rahmatNya acara Konferensi Engineering Perhotelan VI (KNEP-VI) bisa terselenggara pada

tanggal 11-12 Juni 2015 di Universitas Udayana Bali, Kampus Sudirman.
KNEP-VI, 2015 ini diselenggarakan sebagai suatu forum untuk membirarakan,
mendiskusikan serta mempresentasikan inovasi inovasi teknologi yang telah dilakukan oleh
berbagai kalangan yang nantinya dapat dimanfaatkan untuk peningkatan kualitas industri
pariwisata, khususnya di daerah Bal, yang di kelompokkan ke dalam lima topik yakni:
1. Engineering Perhotelan : manajemen dan optimasi sistem energy, sistem
pengamanan, sistem air dan perpipaan.
2. Energi dan Thermofluid : perpindahan kalor, mekanika fluida, termodinamika, sistem
energy baru terbarukan, teknologi pembangkit energi, teknologi nuklir.
3. Material : teknologi pengelasan, korosi, teknologi pengecoran, polimer dan komposit,
pengembangan material, nano teknologi dan nanomaterial.
4. Disain dan Manufaktur : desain dan sistem permesinan, pabrikasi, optimasi
permesinan, otomatisasi dan sistem control permesinan.
5. Industri Pariwisata Kreatif : teknologi penunjang manajemen pariwisata, manajemen
industri pariwisata, kebijakan energi, pengelolaan dampak lingkungan.
Adapun jumlah makalah yang dipresentasikan dalam konferensi ini berjumlah 71 makalah
yang mencakup lima topik di atas.
Kami mengucapkan terima kasih kepada keynote speaker, para akademisi, peneliti,
praktisi dan professional di bidang perhotelan yang telah mengirimkan artikelnya, serta
semua pihak yang meliputi panitia pengarah, panitia pelaksana, scientific committee dan

pihak-pihak yang telah terlibat dan membantu terselenggaranya kegiatan ini dengan sukses.

Denpasar, Bali, 8 Juni 2015
Ketua Panitia KNEP VI,

Dr. I Made Parwata, ST.,MT

ii

DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
Makalah KNEP VI - 2015

ii
iii

Energi dan Tehrmofluid
ET 01
Analisa Pengaruh Variasi Kapasitas Uap Terhadap Efisiensi Ketel Uap di PT. Sinar Sosro

Banyuasin-Sumatera Selatan - Aneka Firdaus, Erwin Sirait

1

ET 02
Kajian Kelayakan Sistem Kogenerasi Turbin Gas Bandara Udara- I Made Astina dan Arief
Hariyanto

9

ET 03
Aplikasi PCM Bees Wax sebagai Teknologi Penyimpan Energi (thermal energy storage) pada
Pemanas Air Domestik- Adi Winarta, Muhammad Amin, Nandy Putra

21

ET 04
Pengujian Performansi Model Sistem Pompa Tunggal yang Beroperasi pada Berbagai
Temperatur Fluida Kerja- I Wayan Suma Wibawa


29

ET 05
Uji Performansi Gasifikasi Limbah Jerami Menggunakan Gasifier Kompor Biomass UB-03Ahmad Maulana, I Nyoman Suprapta Winaya, I Wayan Bandem Adnyana

39

ET 06
Investigasi Eksperimental Pengaruh Laju Aliran Massa Air pada Solar Termal Tipe CPC - Edi
Marzuki, Mokhamad Hasan, Yogi Sirod Gaoz, Mulya Juarsa, Muhamad Yulianto

47

ET 07
Metode Konstruksi Kolektor Surya CPC Berselubung Kaca sebagai Media Evaporasi Sistem ORCDwi Yuliaji, Yogi Sirod Gaoz, Tachli Supriyadi, Roy Waluyo, Mulya Juarsa, Muhamad Yulianto

57

ET 08
Pengaruh Saluran Pemasukan Udara terhadap Unjuk Kerja Kompor Teknologi Tepat Guna

dengan Bahan Bakar Biomassa Ranting dan Limbah Potongan Kayu Kering- I Wayan Joniarta

67

ET 09
Perancangan Burner Berbahan Bakar Oli Bekas dengan Sistem Steam Atomizing BurnerMaramad Saputra Nara, I Gst. Bagus Wijaya Kusuma, I DGP Swastika

77

ET 10
Rancang Bangun Resirkulator Emisi Gas Buang Mesin Sepeda Motor Empat Langkah - I Ketut
Adi, I Gusti Bagus Wijaya Kusuma, I Wyn Bandem Adnyana

85

ET 11
Penggunaan Kabut Air untuk Memadamkan Api Kebakaran- I G.N.Bagus Mahendra Putra, Ainul
Ghurri

89


ET 12
Pengaruh Penambahan Gas Argon dan Variasi Holding Time pada Proses Pirolisis Batok Kelapa
Muda Terhadap Nilai Kalor Bakar - I W Ambara Antara, I N Suprapta Winaya, I K G Wirawan

97

iii

ET 13
Perbandingan Performansi Briket Sabut Kelapa Muda, Serbuk Gergaji dan Campurannya- I A
Eka Pertiwi Sari, Yudhi Setiawan, I G Kt Sukadana, Wayan Nata Septiadi

105

ET 14
Analisis Komputasi Pengaruh Geometri Muka terhadap Koefisien Hambatan Aerodinamika
pada Model Kendaraan - Rustan Tarakka, A. Syamsul Arifin P, Yunus

113


ET 15
Kajian Eksperimental Pemanfaatan Panas Buang Kondensor Air Conditioning Sebagai Alternatif
Penghasil Energi Listrik dengan Bantuan Generator Termoelektrik - Sri Poernomo Sari, Pujang
Setia, Trivani Achirudin, Bambang Suryawan

121

ET 16
Perancangan Roket Berbahan Bakar Padat dengan Diameter 35mm- I Nyoman Gede Paramarta,
Dewa Gede Angga Pranaditya

131

ET 17
Pengaruh Variasi Konsentrasi Arak Bali Terhadap Torsi, Daya dan Konsumsi Bahan Bakar
Sepesifik Mesin Empat Langkah - I Gusti Ketut Sukadana

137


ET 18
Pengaruh Alur Berbentuk Segi Empat pada Permukaan Silinder Terhadap Koefisien Drag
dengan Variasi Jarak Antar Alur- Si Putu Gede Gunawan Tista, Wayan Nata Septiadi, I Gede Agus
Ari Wahyudi

143

ET 19
Pemanfaatan Energy Recovery pada Destilasi Air Energy Surya - I Gusti Ketut Puja, FA Rusdi
Sambada

151

ET 20
Evaluasi Sudut Semprot Minyak Kelapa pada Ujung Nosel dengan Pemanasan Awal Berbentuk
Straight- I Ketut Gede Wirawan, Made Sucipta, I Putu Agus Arisudana

161

ET 21

Pengujian Unjuk Kerja Kincir Air Sudu Lurus sebagai Penggerak Pompa Torak - I Wyn Rama
Wijaya, I Gst Ketut Sukadana, Wayan Nata Septiadi

163

ET 22
Pengaruh Penempatan Sirip Berbentuk Segitiga yang Dipasang secara Aligned dan Staggered
terhadap Performansi Kolektor Surya Pelat Datar - Ketut Astawa, I Nengah Suarnadwipa

167

ET 23
Pengaruh Volume Tabung Udara terhadap Performansi Pompa - Made Suarda, A.A. Adhi
Suryawan, Made Sucipta, I G.A. Indra Setiawan

175

ET 24
Karakteristik Pendinginan Evaporatif Menggunakan Cooling Pads - I Gusti Ngurah Putu Tenaya,
Ainul Ghurri, I Gede Purwata

183

ET 25
“olar Energy Electric k With “li er 3
And Changeo er “ itch Based Plc Festo And
Green Power Gas Generator Set With Grid Line Lpg Fuel- Suprapto Widodo, Nurman, M.
Syahruddin
ET 26
Karakterisasi Kinerja Pipa Kalor Bertingkat dengan Wick Screen Mesh untuk Pendingin CPU-

iv

189

193

Wayan Nata Septiadi, I Gede Putu Agus Suryawan, I Ketut Gede Wirawan, I Komang Jana Mujaya,
Mochamad Rizal Sugiono, Putu Wardana

Grup Engineering Perhotelan
EP 01
Lean Maintenance di Industri Perhotelan: Sebuah Tinjauan Literatur- I Wayan Suweca

201

Grup Material
M 01
Pengaruh Perlakuan Quench Temper dan Karburisasi Terhadap Sifat Mekanik dan Struktur
Mikro Baja Karbon Medium Untuk Aplikasi Otomotif - Abdul Aziz

209

M 02
Karburasi dengan Katalisator Serbuk Cangkang Kerang Darah (Anadara Granosa) pada Baja ST
37- Johannes Leonard

217

M 03
Pengaruh Variasi Temperatur Perlakuan Panas Terhadap Kekuatan Mekanis pada Baja Karbon
AISI1045 - La Atina, Hammada Abbas

225

M 04
Katalisator Cangkang Keong Mas Terhadap Sifat Mekanik Baja ST42 melalui Proses Kaburasi Abdul Hay, Arief Darmawa

231

M 05
Pemanfaatan Ampas Tebu sebagai Reinforcement pada Pembuatan Rem Komposit Berbahan
Alami- Agus Triono

243

M 06
Analisa Kekuatan Sambungan Pipa Baja Karbon dan Besi Cor Berbasis Teknologi Las Gesek
(Friction Welding) - Nur Husodo, Budi Luwar S, Hagi Astono P, Sri Bangun S, Rachmad Hidayat

249

M 07
Pengembangan Bahan Cetakan Alternatif pada Proses Pembuatan Genta Untuk Meningkatkan
Sifat Mekanik dan Struktur Mikro Paduan Perunggu - I Made Gatot Karohika, I Nym Gde Antara

259

M 08
Karakteristik Redaman Suara Komposit Polyester Berpenguat Serat Tapis Kelapa - I Made
Astika, I Gusti Komang Dwijana

265

M 09
Pengujian Propagasi Gelombang Mikroelektromagnetik pada Komposit Epoxy Berpenguat
Serat Ijuk- Nitya Santhiarsa, Eko Marsyahyo, Achmad Assad Sonief, Pratikto

273

M 10
Sifat Kekerasan Lapisan Krom Baja St 60 pada Perlakuan Temperatur dan Tegangan dengan
Proses Elektroplating- Ketut Suarsana

279

M 11
Pack Carburizing Baja Karbon Rendah - Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Dewa Made Kirshna
Muku

285

M 12
Kekuatan Tekan Komposit Serat Limbah Pisang dengan Matriks Epoksi sebagai Bahan Socket
Prosthesis- Agustinus Purna Irawan, I Wayan Sukania

291

v

M 13
Pengembangan Indentation Size Effect (ISE) dalam Penentuan Koefisien Pengerasan Regang
Baja - I Nyoman Budiarsa

295

M 14
Pengaruh Korosi Air Laut pada Kekuatan Tarik Sambungan Las Kombinasi Stainless Steel 304201- Tjokorda Gde Tirta Nindhia

297

M 15
Kekuatan Tarik dan Kekuatan Lentur Komposit Epoxy Berpenguat Serat Sisal pada Fraksi
Volume yang Berbeda- I Putu Lokantara, I Wayan Surata, NPG Suardana, Ade Putra Arimbawa

301

M 16
Analisis Koefisien Absorpsi Bunyi pada Komposit Penguat Serat Alam dengan Menggunakan
Alat Uji Tabung Impedansi 2 Microphone- Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati, I Ketut Gede
Sugita, I Gusti Ngurah Priambadi
M 17
Studi Dendrite Arm Spacing (Das) dan Porositas pada Pengecoran Perunggu 20% Sn sebagai
Bahan Gamelan- I Ketut Gede Sugita, Ketut Astawa, I.G.N. Priambadi

307

313

Grup Desain dan Manufaktur
DM 01
Pendekatan Lean Maintenance untuk Perbaikan Sistem Pemeliharaan- H. HARI SUPRIYANTO

319

DM 02
Studi Karakteristik Pencampuran pada Pergeseran Pusat Putaran dengan Tool CFD - Zumrotul
Ida, Moch. Agus Choiron

325

DM 03
Penerapan Teknologi Hybrid Crash Box sebagai Peningkatan Energi Absorbtion- Agus Wahyu
Prasetyo, Moch. Agus Choiron

331

DM 04
Pengaruh Nose Radius Mata Pahat Terhadap Nilai Kekasaran Permukaan Baja AISI D3 pada
Proses Pembubutan- Sobron Lubis, Rosehan, Candy Alipin

337

DM 05
Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Kulit Mochi untuk Meningkatkan Mutu ProdukSilviAriyanti dan Wildan Yoga Pratam

347

DM 06
Perancangan Teknik Berbasis Optimasi Numerik Menggunakan Algoritma Genetik Untuk
Permasalahan Berkendala - Muhammad Idris

357

DM 07
Pengaruh Pendinginan Oli dan Air Terhadap Kekuatan Las Gesek Pada Baja ST42- Hammada
Abbas , Arfandy

369

DM 08
Desain dan Analisa Pisau Penghancur Bonggol Jagung Sebagai Salah Satu Bahan Pakan Ternak
dengan Menggunakan Software Ansys 12.1 - Liza Rusdiyana, Suhariyanto, Gathot Dwi Winarto,
Syamsul Hadi, Mahirul Mursid
DM 09
Crack Opening Evaluation due to One Single Overload on CCS- Nafisah Arina Hidayati

vi

375

385

DM 10
Analisa Perhitungan Gaya pada Implant Broad Plate Narrow LC-DCP 10 Holes yang Tertanam di
Tulang Kering Kaki Manusia - Budi Luwar S, Nur Husodo, Sri Bangun Setyawati, Rizki Krisnando
Rachmad Hidayat
DM 11
Pengembangan Model Total Biaya Sistem Produksi Pembuatan Kapal Layar Phinisi dengan
Critical Path Metdhot (Cpm) - Dirgahayu Lantara
DM 12
Perancangan Rasio Sistem Transmisi dengan Progresi Geometri Bebas untuk Kendaraan
Penggerak Roda Belakang- I Gusti Agung Kade Suriadi, AAIA. Sri Komaladewi, I Ketut Adi Atmika

395

405

415

DM 13
Karakteristik Traksi dengan Kontrol Rasio CVT Pada Kendaraan Mikro Hibrida - I Ketut Adi
Atmika, I.D.G. Ary Subagia, I Made Dwi Budiana P.

423

DM 14
Simulation of Integrated Double Pendulum with MATLAB/Simulink and Solidworks Softwares I Wayan Widhiada

433

DM 15
Analisa Cost Down Time Komponen Kritis Mesin Pembersih Gallon Pt. X Menggunakan Metide
Rcm - Ida Bagus Gde Ardhikayana

441

DM 16
Kekasaran permukaan baja karbon sedang akibat proses sand-blasting dengan variasi jarak
nosel - I Made Widiyarta, I Made Parwata dan I Putu Lokantara

453

Grup Industri Pariwisata Kreatif
IPK 01
Analisis dan Pemetaan Tingkat Kebisingan Berbagai Kawasan di Kota Denpasar- Aris Budi
Sulistyo, I Ketut Gede Sugita, dan Cok Istri P. Kusuma K.

457

IPK 02

Aplikasi Search Engine Perpustakaan Petra Berbasis Android Dengan Apache SOLRAndreas Handojo, Adi Wibowo, Monika Irfanny, Agnes Yustivani, Fenny Valentine

467

IPK 03

Transkripsi Musik Gong Timor Menggunakan Continous Wavellet Transform - Yovinia C
H Siki, Yoyon K Suprapto

475

IPK 04

Usulan Perbaikan Kualitas Penggulungan Benang Nilon dengan Menggunakan Metode
Six Sigma di PT. XYZ- I Wayan Sukania, Iphov Kumala Sriwana, dan Edwin Suryajaya

483

IPK 05

Peningkatkan Pendapatan Kelompok Linggasana dan Denbantas dengan Mesin
Pencacah Sampah Organik untuk Kompos- I Gede Putu Agus Suryawan, I Gst. A. K.
Diafari D. Hartawan, Cok. Istri P. Kusuma Kencanawati

491

IPK 06

Rancang Bangun Aplikasi Pendataan Member Restoran pada Ponsel Pintar Berbasis
Android- I G.A.K. Diafari Djuni H, N.M.A.E.D. Wirastuti, I M.A. Suyadnya,
A.A.K. Aditama
vii

497

IPK 07

Pengembangan Potensi Biogas Skala Rumah Tangga di Desa Ped-Nusa Penida- I Wayan
Surata, Tjokorda Gde Tirta Nindhia

507

IPK 08

Analisis Postur Operator Quality Control terhadap Resiko Musculoskeletal Disorders
(Studi Kasus Visual Inspection Departemen Produksi PT. Widatra Bhakti)- Fu’ad
Kautsar, Dayal Gustopo, Fuad Achmadi

513

IPK 09

Mekanisasi Kemudi Empat Roda (4ws) Pendukung Transportasi Pariwisata - I.D.G Ary
Subagia, NPG. Suardana, IM. Dwi Budiana, Dea Indrawan

viii

517

Karakterisasi Kinerja Pipa Kalor Bertingkat dengan
Wick Screen Mesh untuk Pendingin CPU
Wayan Nata Septiadi1)*, I Gede Putu Agus Suryawan1),
I Ketut Gede Wirawan1),I Komang Jana Mujaya2),
Mochamad Rizal Sugiono2), Putu Wardana2)
1)

Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Kampus Bukit Jimbaran, Badung-Bali
Email: [email protected]
2)
Mahasiswa Program Sarjana Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Kampus Bukit Jimbaran, Badung-Bali

Abstrak
Perkembangan teknologi komputerisasi memberi dampak pada tingginya fluks kalor yang
dihasilkan. Tingginya fluks kalor ini mengakibatkan pendingin konvensional kurang mampu
untuk mengatasi permasalahan tersebut sehingga teknologi pendingin mulai mengarah ke
sistem khususnya pipa kalor. Akibat kinerja pipa kalor yang cukup baik mengakibatkan
o
tingginya temperatur yang terbuang pada bagian kondensor yakni mencapai 50 C sampai
o
dengan 60 C. Hal ini berdampak pada rusaknya komponen lain di sekitar Central
Processing Unit (CPU). Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dilakukan
perancangan pipa kalor bertingkat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menurunkan
temperatur pada bagian kondensor yang terbuang ke lingkungan di sekitar CPU. Pipa kalor
bertingkat dirancang menggunakan pipa tembaga dengan panjang total 80 mm, dengan
diameter pipa besar 25,4 mm dan diameter pipa kecil 19,05 mm. Pipa kalor dibagian 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 dinding
bagian dalam dilengkapi dengan wick tipe screen mesh aluminium 100 mesh. Fluida kerja
pipa kalor pada tingkat pertama dan ke dua masing masing menggunakan fluida kerja air
dengan rasio pengisian 30% volume total pipa kalor pada masing masing tingkat. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan plat simulator dengan sumber kalor dari catride heater
yang diatur menggunakan volage regulator. 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. Dari penelitian didapatkan hasil bahwa dengan menggunakan metode
pipa kalor bertingkat temperatur pada bagian kondensor mampu diturunkan hingga
o
mencapai 40,56 C.
Kata kunci: Pipa kalor, screen mesh, wick, CPU.

1. PENDAHULUAN
Komputer merupakan suatu sistem elektronika yang memiliki kemampuan memanipulasi data
dengan cepat dan tepat serta dirancang dan diorganisasikan agar secara otomatis menerima dan
menyimpan data input, memprosesnya, dan menghasilkan output dibawah pengawasan suatu
langkah-langkah (OS/Operating System) yang tersimpan didalam penyimpannya. Biasanya didalam
memilih atau membeli komputer pasti kecenderungan lebih memilih atau memperhatikan kualitas
prosesor, VGA, RAM, Harddisk, dan lain-lainnya. Tetapi jarang yang memperhatikan sistem pendingin
komputer tersebut, padahal sistem pendingin komputer pada perangkat komputer merupakan
komponen yang penting karena berguna untuk mengatur temperatur operasi prosesor dan juga
mencegah overheat pada prosesor. Dengan adanya managemen temperatur yang baik pada prosesor
(CPU) maka kinerja dari komputer akan lebih handal dan umur prosesor (CPU) juga relatif lebih lama.
Sistem pendingin komputer terdapat berbagai macam yaitu diantaranya sistem kipas, sistem heatsink,

*

Penulis korespondensi, HP: 081916356509,
Email: [email protected]

Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VI, Universitas Udayana, 2015

193

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 R(b-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 (°C/W).
Dengan Rc dan R(b-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
o
oC
o
o
o
46,22 Watt masing-masing pada temperatur 37,12 C, 38,38 , 42,54 C, 46,60 C, 50,91 C dan

Prosiding KNEP VI 2015  ISSN 2338-414X

196

o

59,02 C. Dari gambar terlihat bahwa pada pembebanan maksimal 46,22 Watt temperatur
operasional plat simulator yang didinginkan dengan pipa kalor bertingkat menggunakan wick
o
screen mesh mampu mencapai temperatur operasional 50,91 C. Ini berarti temperatur tersebut
o
telah memenuhi syarat operasional prosesor yaitu di bawah 80 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
o
mencapai 35,56 C. Hal ini menunjukkan adanya penurunan temperatur yang terbuang ke
o
o
o
lingkungan dari 50 C sampai dengan 60 C menjadi 40,56 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
Karakterisasi pipa kalor bertingkat dengan wick screen mesh untuk pendinginan CPU
mampu menurunkan temperatur operasional plat simulator sampai dengan batas aman
o
operasional prosesor (CPU) yakni di bawah 80 C. Penggunaan pipa kalor bertingkat sebagai
pendingin pada CPU mampu menurunkan temperatur yang di buang ke lingkungan di sekitar
o
CPU, dimana temperatur yang di buang ke lingkungan mencapai 40, 56 C. Penggunaan pipa
kalor bertingkat dengan wick screen mesh dilihat dari hambatan termal belum begitu optimal
pada pembebanan yang rendah.

DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]

Holman, J.P. dan Jasifi, E. (1984), Perpindahan Kalor (Heat Transfer). Penerbit Erlangga, Jakarta
Pusat. 26 September 2014 (22:08)
Incopera, Frank P, David D. Hewitt. (1996), Fundamentals of Heat and Mass Transfer. Fourth
edition, John Willey & Sons, Inc.
Mudawar, I. (2001), Assessment of high-heat fluks thermal management schemes. Components
and Packaging Technologies, IEEE Transactions on, vol. 24.
Putra, N., Septiadi, W.N. (2014), Teknologi Pipa Kalor, Teori dan Aplikasi. Departemen Teknik
Mesin Universitas Indonesia. ISBN: 978-979-456- 568-1. UI-PRESS. Salemba-Jakarta.
Putra, N., Septiadi, W.N., Ranggi Sahmuram. (2013), Thermal Analysys of Wick Length Ratio and

Prosiding KNEP VI 2015  ISSN 2338-414X

198

Inclination angles of heat pipe with biomaterial coral wick. Yeosu Korea, pages 135-140.
Vasiliev, L.L. (2005), Heat pipes in modern heat exchargers. Applied Thermal Engineering, vol.
25.
[7] Putra, N., Septiadi, W.N. (2014), Teknologi Pipa Kalor, Teori dan Aplikasi. Departemen Teknik
Mesin Universitas Indonesia. ISBN: 978-979-456-568-1. UI-PRESS. Salemba-Jakarta.
[8] Putra, N., Septiadi, W.N., Ranggi Sahmura, Putra, P.A. (2013), Investigation on Vapor Chamber
with Various working Fluids and Wick Structures for Electronic Cooling Application. Prosiding of
The 6th International Meeting on Advanced Thermofluids. Singapore 18-19 November.
[9]
Putra, Nandy, Septiadi, W.N., Rosari Saleh, Rardi Artono Koestoer, and Suhendro Purbo
Prakoso. (2014), The Effect of CuO-Water Nanofluid and Biomaterial Wick on Loop Heat Pipe
Performance. Advanced Materials Research 875 no : 356-361
[10] Septiadi, W.N., Nandy Putra, M. Juarsa, I.P.A Putra , R. Sahmura. (2013), Characteristics of
screen Mesh Wick Heat Pipe With Nano Fluids as Passive Cooling System. Atom Indonesia Vol.
39 No. 1, 24-31
[6]

Konferensi Nasional Engineering Perhotelan VI, Universitas Udayana, 2015

199

Karakterisasi Kinerja Pipa Kalor
Bertingkat dengan wick screen
mesh untuk pendingin CPU
by Wayan Nata Septiadi

FILE

KALOR_BERT INGKAT _DENGAN_WICK_SCREEN_MESH_UNT UK_PEN
DINGIN_CPU.PDF (824.43K)

T IME SUBMIT T ED

12-FEB-2016 12:13AM

WORD COUNT

SUBMISSION ID

630783086

CHARACT ER COUNT 12923

2137

Karakterisasi Kinerja Pipa Kalor Bertingkat dengan wick
screen mesh untuk pendingin CPU
ORIGINALITY REPORT

9

8%

4%

5%

SIMILARIT Y INDEX

INT ERNET SOURCES

PUBLICAT IONS

ST UDENT PAPERS

%

PRIMARY SOURCES

1

2

3

4

memekartis.net
Int ernet Source

Submitted to Universiti Tenaga Nasional
St udent Paper

isalblog.com
Int ernet Source

Supriadi, Sugeng, Nandy Putra, Bambang
Ariantara, Sunaryo, and Dadit D. Rahmanto.
"Fabrication of Lotus-Type Porous Copper
Using Slip Casting and Sintering Techniques
for Heat Pipe Applications", Applied
Mechanics and Materials, 2016.

2%
1%
1%
1%

Publicat ion

5

Powell, Glen A., Anuradha Bulusu, Justin A.
Weibel, Sungwon S. Kim, Suresh V.
Garimella, and Timothy S. Fisher.
"HYDROPHILIC CNT-SINTERED COPPER
COMPOSITE WICK FOR ENHANCED
COOLING", Cooling of Microelectronic and
Nanoelectronic Equipment, 2014.
Publicat ion

1%

6

Anti-Corrosion Methods and Materials,
Volume 52, Issue 4 (2006-09-19)

1%

Publicat ion

7

8

9

10

ejournal.unud.ac.id

1%

Int ernet Source

www.researchgate.net

1%

Int ernet Source

www.unud.ac.id

1%

Int ernet Source

e-journal.uajy.ac.id