snttm xviisnttm xvii

PROSIDINGPROSIDING

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin 2018

“Peran Ilmu Teknik Mesin yang Berorientasi Global dalam “Peran Ilmu Teknik Mesin yang Berorientasi Global dalam

Mendukung Pembangunan Nasional Berkelanjutan”Mendukung Pembangunan Nasional Berkelanjutan”

SNTTM XVIISNTTM XVII

Organized by :

Program Studi

TEKNIK MESIN

4-5 Oktober 2018

Hotel Swiss Belinn Kupang, Nusa Tenggara Timur

Indonesia

ISSN 2623 - 0313

i

Kata Pengantar

Segala puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karenahanya dengan rahmat- Nya buku prosiding Seminar Nasional Tahunan TeknikMesin (SNTTM) XVII dapat diterbitkan. SNTTM XVII dengan tema “PeranIlmu Teknik Mesin yang Berorientasi Global Dalam Mendukung PembangunanNasional Berkelanjutan” merupakan kegiatan tahunan Badan Kerja SamaTeknik Mesin (BKS-TM) Indonesia. SNTTM kali ini diselenggarakan olehProgram Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas NusaCendana (UNDANA) Kupang pada tanggal 4-5 Oktober 2018 di hotel Swiss-Belinn Kristal Kupang.

Dengan terlaksananya seminar ini, diharapkan adanya kerjasama antarProgram Studi Teknik Mesin seluruh Indonesia yang semakin erat dan baik,dalam pengembangan peran ilmu teknik mesin dalam mendukungpembangunan nasional. Mulai tahun 2017, BKS-TM menggunakan sistemOpen Conference System (OCS) dalam tahapan pengiriman abstrak danmakalah, sehingga seluruh prosiding yang dihasilkan dari SNTTM nantinyadapat diakses secara daring. Upaya ini merupakan bagian dari usaha BKS-TMuntuk meningkatkan mutu publikasi karya ilmiah teknik mesin ke level yanglebih tinggi.

Perlu diketahui bahwa seleksi SNTTM XVII dilakukan dalam duatahapan: 1) seleksi abstrak untuk kegiatan seminar dan 2) seleksi makalahlengkap untuk prosiding daring. Penyelenggaraan kali ini telah berhasilmenjaring 198 abstrak untuk diseminarkan yang berasal dari berbagaiinstitusi. Dari 198 abstrak yang diseminarkan, jumlah makalah yang sampaipada tahap prosiding adalah 143 artikel ilmiah, dengan perincian 35,66%konversi energi, 22,37% perancangan dan mekanika terapan, 13,98% prosesmanufaktur, 23,77% rekaya material dan 4,19% pendidikan teknik mesin.

Pada kesempatan ini, kami menyampaikan penghargaan setinggi-tingginya kepada BKS-TM Indonesia, para pimpinan Progam Studi TeknikMesin, keynote speaker, tim peninjau, sponsor, para pemakalah, serta segenappanitia yang telah berpartisipasi aktif atas terselenggaranya SNTTM XVII danterbitnya prosiding dari acara ini. Tidak lupa kami selaku panitia pelaksanamemohon maaf atas kekurangan dan ketidaksempurnaan yang terjadi dalamkeseluruhan proses penyelenggaraan seminar dan penerbitan buku prosiding.Akhir kata, semoga prosiding SNTTM XVII ini dapat bermanfaat bagi kitasemua.

Salam hangat,

Dominggus G. H. Adoe, S. T., M. EngKetua Panitia Pelaksana

Septiadi, W.,N., dkk. / Prosiding SNTTM XVII, Oktober 2018, hal. 275-281

KE-48 | 275

Sistem Pendingin Central Processing Unit (CPU) Berbasis Cascade Straight Heat Pipe

Wayan Nata Septiadi1*,, I Nyoman Budiarsa1, Imanuel Adam Tnunay2, , IGAA Desy Wulandari 3 dan Wayan Ainun Wildan Ula3

1Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Mesin, Universitas Udayana 2Prodi Magister Teknik Mesin, Departemen Teknik Mesin, Universitas Udayana

3Prodi Teknik Mesin,Departemen Teknik Mesin, Universitas Udayana *Corresponding author: [email protected]

Abstract Advanced technological development has entered into various fields, Central Processing Unit (CPU)

is a part of computer’s hardware that carry out instructions of computer’s program. CPU technology

development leads into Smart Technology with the impression of small dimensions yet increase the system’s

performance. This results the increasing of heat flux which should be removed from the CPU system to

maintain the performance and life of the CPU, the computer’s heat could potentially damage and slow down

the computer performance. Therefore, heat pipes has been developed as the cooling systems, where heat

pipes have capability to transfer heat but contributes to the high exhausting temperature in the condenser. So

that we made the design of Cascade Heat Pipe by combining two heat pipes into one. The design is expected

to be able to degrade heat on the processor and also on the condenser. The results showed that the CPU

Cooling System Cascade Heat Pipe with single condenser is able to reduce the processor temperature at idle

conditions 2.740C, and 1.480C, at maximum idle conditions and 14.940C of condenser part at idle conditions,

and 21.120C at maximum conditions, Cascade Heat Pipe with Double condenser can reduce processor

temperature 3.890C at idle conditions, and 4.240C at maximum conditions and condenser part 17.120C at idle

conditions, and 24.160C at maximum conditions lower than Non Cascade Heat Pipe.

Abstrak Perkembangan teknologi telah masuk ke dalam berbagai bidang, Central Processing Unit (CPU)

merupakan bagian dari hardware pada sebuah komputer yang melaksanakan instruksi dari program

komputer. Saat ini perkembangan CPU mengarah ke Smart Technology, dimana dimensi semakin kecil

namun kinerja meningkat. Hal ini mengakibatkan meningkatnya fluks kalor yang harus dibuang untuk

menjaga kinerja serta umur pemakaian CPU, panas pada komputer tersebut berpotensi merusak dan

memperlambat kerja komputer. Oleh karena itu, heat pipe dikembangkan sebagai salah satu sistem

pendingin, dimana heat pipe mampu memindahkan kalor, namun berdampak pada tingginya temperatur

keluaran pada bagian kondensor. Sehingga dilakukan perancangan Cascade Heat Pipe dengan

menggabungkan dua heat pipe menjadi satu. Harapannya, dapat menurunkan panas pada processor dan juga

pada kondensor. Hasil penelitian menunjukan bahwa Sistem Pendingin CPU Cascade Heat Pipe kondensor

tunggal mampu menurunkan temperatur processor 2,74 0C dan 1,48 0C pada kondisi idle dan maksimum dan

bagian kondensor 14,94 0C dan 21,12 0C pada kondisi idle dan maksimum, Cascade Double kondensor

mampu menurunkan temperatur processor 3,89 0C dan 4,24 0C pada kondisi idle dan maksimum dan bagian

kondensor 17,12 0C dan 24,16 0C pada kondisi idle dan maksimum lebih rendah dari Sistem Pendingin

Non Cascade.

Keywords: Heat Pipe, Cascade Straight Heat Pipe, screen mesh, CPU, Fluks Kalor.

© 2018. BKSTM-Indonesia. All rights reserved

Pendahuluan

Kehidupan manusia sekarang berada pada

zaman perkembangan teknologi yang sudah maju

dari beberapa tahun terakhir, hal ini merupakan

bukti nyata pertumbuhan eksponensial berbagai

bidang seperti elektronik, pembangkit listrik dan

lain-lain [1]. Smart Technologies merupakan

aplikasi pengetahuan ilmiah untuk tujuan praktis

dengan proses evolusi terutama pada teknologi

komputer baik dalam bentuk perangkat lunak,

perangkat keras, dan layanan yang dirancang


KE-48 | 276

sebagai solusi dan pengembangan aplikasi

terkemuka yang membantu memudahkan dan

meningkatkan kinerja kerja di seluruh dunia. Smart

Technologies tetap menjadi display interaktif

teknologi yang tepat digunakan dengan cara yang

benar [2]. Central processing unit (CPU)

merupakan bagian dari hardware pada sebuah

komputer yang melaksanakan instruksi dari

program komputer. seperti aritmatika, logis, dan

operasi input / output dasar dari sebuah sistem

komputer. Perkembangan teknologi CPU juga

termasuk dalam salah satu bidang di dunia

teknologi elektronika sangat cepat dengan

memberikan kesan dimensi yang kecil dengan

peralatan yang lebih ringan namun tetap menjaga

kinerja agar semakin tinggi dan lebih efisien [3].

Sistem pendingin CPU merupakan rangkaian

perangkat yang digunakan untuk mengurangi atau

menghilangkan panas pada komponen komputer

atau CPU, terutama pada bagian processor, dimana

panas pada komputer tersebut berpotensi merusak

atau memperlambat kerja sebuah komputer.

Dampak dari perkembangan Smart Teknologi ini

mengakibatkan sebagian komponen CPU

menghasilkan fluks kalor atau overheating yang

harus dikurangi bahkan dibuang dari sistem CPU

untuk menjaga kinerja serta umur pemakaian CPU

lebih lama [4]. Media perpindahan panas tradisional

seperti udara, air, etilenaglikol belum maksimal

sehingga sistem CPU membutuhkan media

perpindahan panas dengan konduktivitas termal

yang tinggi [3]. Sebagian besar perangat elektronik

menghasilakn lebih dari 100 W/cm2 fluks kalor

yang harus dimanajemen dengan menggunakan

sistem pendingin yang handal [5]. Berkembangnya

teknologi pada sistem pendingin CPU dengan

dimensi yang kecil, kinerja tinggi dan serta tidak

membutuhkan tambahan konsumsi daya listrik

menjadikan suatu tantangan tersendiri bagi industri

elektronik komputer, peneliti hingga bahkan sampai

kalangan masyarakat [6].

Dari berbagai permasalahan managemen fluks

kalor pada sistem CPU maka untuk mengatasi hal

tersebut ada beberapa upaya yang telah dilakukan

oleh beberapa pengembang seperti penggunaan heat

pipe sebagai sistem pendingin dengan wick

biomaterial [7]. Pengembangan selanjutnya pada

penggunaan sistem pendingin dengan

pengintegrasian wick sintered powder dan screen

mesh [8] serta penelitian potensi nanofluida baik

nanofluida tunggal maupun hybird nanofluids

sebagai fluida kerja heat pipe seperti penggunaan

fluida kerja Al2O3-air, TiO2-air, ZnO-air, CuO-air

dan karakterisasi termal hybird nanofluid Al2O3-

CuO-air juga telah dilakukan guna meningkatkan

kinerja heat pipe untuk mangement sistem termal

CPU [9]. Dalam hal penyerapan panas, Al2O3

nanofluids dan 5% SnO2 nanofluids panas yang

diserap 9% dan 12%, masing-masing lebih baik

dari pada air, dan keseluruhan transfer koefisien

MCHE bila menggunakan Al2O3 -water 5% dan

SnO 2- water 5% dapat ditingkatkan hingga 13%

dan 14%, hasil ini menunjukkan bahwa nanofluids

adalah fluida kerja potensial untuk microchannel di

masa depan [9]. Eksperimen dan pendekatan

pemodelan nanofluida dalam thermosyphons dan

pipa panas juga dikembangkan mendapatkan hasil

optimal kinerja termal thermosyphons dan hieat

pipe dalam ketergantungan pada konsentrasi yang

ditemukan untuk Ag, TiO2 dan CuO nanopartikel

tersebar di berbagai fluida dasar [10].

Heat Pipe (Pipa Kalor) adalah teknologi alat

yang digunakan untuk mentransfer panas

menggunakan pipa berukuran tertentu dari satu

tempat lain, pipa berongga, tertutup, mengandung

cairan atau fluida kerja ini dibagi menjadi tiga

bagian yaitu evaporator, adiabatik, dan bagian

kondensor. Cara kerja pendinginan heat pipe

adalah dengan mengalirkan panas dar satu titik ke

titik yang lain [11]. Heat Pipe biasanya terbuat dari

bahan aluminium, tembaga atau tembaga berlapis

nikel , jumlah kalor yang jauh lebih besar dari

kenaikan suhunya yang kecil antara cuaca panas

dan dingin. Heat Pipe dapat digunakan pada

keadaan dimana sumber dan pelepas panas

diharuskan terpisah, untuk membantu konduksi

atau pembagian panas pada bidang permukaan

sumber panas [12]. Pada dinding bagian dalam pipa

kalor biasanya di isi sumbu pipa 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

heat pipe dan begitu seterusnya [12].

Teknologi heat pipe memiliki keunggulan yang

sangat baik sebagai alat penukar kalor dari pada

jenis alat penukar kalor yang lainya, karena heat

pipe memiliki kemampuan menyimpan kalor yang

cukup besar dengan beda temperatur yang kecil

serta investasi dan perawatan pipa kalor

membutuhkan biaya yang murahKemampuan yang

dimiliki heat pipe yang sangat baik dalam

memindahkan kalor juga berdampak pada tingginya

temperatur buangan pada bagian kondesor [13].


KE-48 | 277

Pada tahun 2016 juga telah dilakukan pengkajian

terhadap permasalahan ini juga oleh W. Nata

Septiadi dengan melakukan karakterisasi kinerja

termal pada sistem pendingin berupa heat pipe

bertingkat, dimana nilai hambatan termal yang

didapatkan pada masing-masing fluida kerja

memiliki nilai yang berbeda-beda, hambatan termal

tertinggi dimiliki oleh fluida kerja alkohol 70%

pada saat pembebanan 46,22 watt yaitu sebesar

0,495 0C/W sedangkan nilai hambatan termal

terendah dimiliki oleh aquades dengan pembebanan

46,22 watt yaitu sebesar 0,451 0C /W.

Prinsip kerja heat pipe adalah memindahkan

kalor dari bagian evaporator menuju bagian

kondensor dengan siklus penguapan dan

pengembunan fluida kerja [12]. Prinsip kerja heat

pipe bergantung pada selisih temperatur antara

kedua ujung pipa, jika temperatur pada salah satu

pipa mencapai temperatur penguapan maka fluida

kerja yang berada pada bagian evaporator akan

menguap, dan terjadi tekanan didalam rongga

sehingga uap akan mengalir dari ujung satu ke

ujung yang lainya, peristiwa ini akan dibawa oleh

fluida kerja kemudian dilepaskan sampai mencapai

temperatur pengembunan sehingga mengakibatkan

fluida kerja berubah dari fase uap menjadi fase cair

akibat proses kondensasi [12].

Gambar 1. Prinsip Kerja Heat Pipe

Setelah peristiwa kondensasi terjadi maka fluida

kerja akan berubah fase menjadi cair yang mengalir

ke sumber panas pada evaporator untuk

mendinginkan kembali, selama pipa kalor bekerja,

proses ini akan mengalami proses terus menerus,

sebagai konsep bahwa seperti inilah cara kerja pipa

kalor dalam menyerap dan mendinginkan pada

sumber kalor tersebut. Disini perlu diperhatikan

mengenai temperatur yang mampu diserap oleh

heat pipe agar fluida kerja tetap terjaga dan

menghindari heat pipe dari kekeringan.

Dalam pengembangan di masa smart tecnology

ini, maka melihat potensi dan perkembangan

teknologi heat pipe yang cukup baik dan sangat

menjanjikan untuk digunakan sebagai alternatif

pada teknologi sistem pendingin CPU.

Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan

dengan menggunakan metode eksperimental yang

dilakukan dalam beberapa tahapan penelitian.

Tahapan pertama merupakan tahap perencanaan

desain model cascade straight heat pipe dengan

kondensor tunggal dan doublle kondensor dan

selanjutnya pada tahap ketiga dilakukan pengujian,

pengujian ini untuk mengetahui temperatur pada

prosessor dan kondensor.

Gambar 2. Desain Cascade Heat Pip

Pada tahap rancangan

ini akan dilakukan desain cascade straight heat

pipe dengan kondensor tunggal yang terbuat dari

pipa tembaga pipih dengan lebar 8 mm, tebal 4 mm

dan panjang 100 mm, pada tingkat pertama dan

desain heat pipe pada tingkat kedua menggunakan

pipa tembaga dengan lebar yang sama dengan heat

pipe tingkat pertama. Ukuran desain dibuat dengan

memepertimbangkan batas kerja heat pipe serta

luas area sekitar perangkat CPU dan processor.

Heat Pipe tingkat pertama difungsikan sebagai

evaporator yang berfungsi sebagai bagian yang

menyerap kalor dari procesor CPU. Pada bagian

ujung dari salah satu sisi heat pipe bagian pertama

dilengkapi dengan plat kontak termal yang terbuat

dari tembaga dengan dimensi 40 mm x 40 mm dan

Heat Pipe tingkat Kedua dilengkapi dengan sirip-

sirip.

Pada Tahapan pengujian

kinerja sistem pendingin CPU berbasis cascade

straight heat pipe dan hybrid nanofluid dilakukan

pada Central Processing Unit (CPU) Core i5 2,90

GHz yang tergolong pabrikan terbaru dan sering


KE-48 | 278

banyak digunakan, serta dengan memberikan

pembebanan pada kondisi idle yang merupakan

kondisi beban CPU tanpa pengoperasian atau beban

awal, dan kondisi maksimum yaitu pada saat CPU

dioperasikan. Kinerja sistem pendingin cascade

straight heat pipe diamati dengan meletakan 5

thermocouple tipe-K pada desain berbentuk

cascade kondensor tunggal dan 8 thermocouple

pada Doublle Kondensor, thermocouple diletakan

pada permukaan processor, bagian evaporator heat

pipe tingkat pertama dan tingkat kedua, dan pada

bagian kondensor heat pipe tingkat pertama dan

tingkat kedua.

Gambar 3. Skematik Pengujian

Hasil dan Pembahasan

Distribusi Temperatur Sistem Pendingin CPU

Non Cascade

Pada Gambar 4. ini memperlihatkan distribusi

perbandingan temperatur Non Cascade pada

Kondisi Idle 10 Watt , dari gambar yang ditunjukan

tersebut dapat dilihat kenaikan temperatur secara

drastis mulai dari 0 detik sampai 800 detik, setelah

itu temperatur dalam keadaan steady,. Pada

keadaan steady, temperatur processor (Evaporator)

mencapai 69,10 0C dan temperatur keluaran pada

kondensor mencapai 59,99 0C, serta temperatur

pada heatsink mencapai mencapai 53,32 0C.

Distribusi temperatur Non Cascade dengan

pembebanan processor Maksimum 48 Watt atau

pada kondisi maksimum dapat dilihata pada gambar

4, dari gambar tersebut ditunjukan bahwa kenaikan

temperatur secara drastis mulai dari 0 detik hingga

800 detik, setelah itu temperatur dalam keadaan

steady. Pada keadaan steady, temperatur processor

(Evaporator) mencapai 69,68 0C dan temperatur

keluaran pada kondensor mencapai 63,06 0C, serta

temperatur pada heatsink mencapai mencapai 60,85 0C.

Gambar 4. Grafik distribusi temperatur pada

Non Cascade pada Kondisi Idle 10 Watt.


Non Cascade pada Kondisi Maksimum 48 Watt.

Distribusi Temperatur Cascade Tunggal

Kondensor


Cascade Tunggal Kondensor pada Kondisi Idle

10 Watt.


KE-48 | 279


Cascade Tunggal Kondensor pada Kondisi

Maksimal 48 Watt

Pada Gambar 6. memperlihatkan distribusi

temperatur Cascade Tunggal Kondensor pada

kondisi Idle 10 Watt. dari gambar yang ditunjukan



itu temperatur dalam keadaan steady, temperatur

processor (Evaporator) mencapai 66,36 0C dan

temperatur keluaran pada kondensor mencapai

53,03 0C, serta temperatur pada heatsink mencapai

mencapai 38,38 0C.

Distribusi temperatur pada Cascade Tunggal

Kondensor pada kondisi Maksimal 48 Watt dapat

dilihat pada gambar 7 dari gambar tersebut

ditunjukan bahwa kenaikan temperatur secara

drastis mulai dari 0 detik hingga 800 detik, setelah

itu temperatur dalam keadaan steady. Pada

keadaan steady, temperatur processor (Evaporator)


kondensor mencapai 43,66 0C, serta temperatur


Distribusi Temperatur Cascade Double

Kondensor

Pada Gambar 8. memperlihatkan distribusi

temperatur pada Cascade Double Kondensor pada

Kondisi Idle 10 Watt dari gambar yang ditunjukan



itu temperatur dalam keadaan steady, Pada keadaan

steady, temperatur processor (Evaporator I)


kondensor 3 mencapai 38,57 0C, serta temperatur


Distribusi temperatur pada Cascade Double

Kondensor pada kondisi idle 48 Watt. atau pada

kondisi maksimum dapat dilihat pada gambar 8,

dari gambar tersebut ditunjukan bahwa kenaikan

temperatur secara drastis mulai dari 0 detik hingga

800 detik, setelah itu temperatur dalam keadaan

steady. Pada keadaan steady, temperatur processor

(Evaporator I) mencapai 65,44 0C dan temperatur

keluaran pada kondensor 3 mencapai 39,49 0C,

serta temperatur pada heatsink mencapai mencapai

36,69 0C.


Cascade Double Kondensor pada Kondisi Idle

10 Watt


Cascade Double Kondensor pada Kondisi

Maksimal 48 Watt

Temperatur Operational Processor Sistem

Pendingin CPU, Dari analisa grafik yang telah

dilakukan maka dilakukan perhitungan akan

penggunaan desain sistem pendingin CPU

berdasarkan temperatur operasi pada pembebanan


KE-48 | 280

idle dan maksimal, temperatur operasi kondensor

ditunjukan dalam bentuk diagram.

Sistem Pendingin CPU Cascade Heat Pipe

mampu menurunkan temperatur operational

processor dibawah 80 0C yakni masing- masing

adalah 66,36 0C untuk Cascade Tunggal Kondensor

dan 65,21 0C untuk Cascade Double Kondensor.

Sistem Pendingin CPU Cascade Heat Pipe tunggal

kondensor mampu menurunkan temperatur

processor 2,74 0C 0C pada kondisi idle, dan 1,48 0C

0C pada kondisi maksimum lebih rendah

dibandingkan dengan sistem pendingin Non

Cascade . Sistem Pendingin CPU Cascade Heat

Pipe Double kondensor mampu menurunkan

temperatur processor 3,89 0C pada kondisi idle,

dan 4,24 0C pada kondisi maksimum lebih rendah

dibandingkan dengan sistem pendingin Non

Cascade .

Persentasi penurunan temperatur processor pada

pembebanan idle dengan menggunakan sistem

pendingin CPU terhadap temperatur processor

tanpa menggunakan sistem pendingin masing

masing adalah dengan menggunakan Non Cascade

adalah sebesar 40 %, menggunakan Cascade Heat

Pipe tunggal kondensor sebesar 42 % dan

menggunakan Cascade Heat Pipe Double sebesar

43 %. Dan pada pembebanan maksimal masing

masing adalah dengan menggunakan Non Cascade

adalah sebesar 39 %, menggunakan Cascade Heat

Pipe tunggal kondensor sebesar 41 % dan

menggunakan Cascade Heat Pipe Double sebesar

43 %.


Cascade Double Kondensor pada Kondisi

Maksimal 48 Watt

Temperatur Operational Kondensor Sistem

Pendingin CPU, Dari analisa grafik yang telah

dilakukan maka dilakukan perhitungan akan

efisiensi dari penggunaan desain sistem pendingin

CPU berdasarkan temperatur operasi pada

pembebanan idle dan maksimal, temperatur operasi

kondensor ditunjukan dalam bnetuk diagram

dibawah ini.

Gambar 11. Penurunan Temperatur Kondensor

CPU

Sistem Pendingin CPU Cascade Heat Pipe

mampu menurunkan temperatur operational

kondensor dibawah 40 0C yakni masing- masing

adalah 38,38 0C untuk Cascade Tunggal Kondensor

dan 36,20 0C untuk Cascade Double Kondensor.

Sistem Pendingin CPU Cascade Heat Pipe tunggal

kondensor mampu menurunkan temperatur

keluaran pada bagian kondensor 14,94 0C pada

kondisi idle, dan 21,12 0C pada kondisi maksimum

lebih rendah dibandingkan dengan sistem pendingin

Non Cascade . Sistem Pendingin CPU Cascade

Heat Pipe Double kondensor mampu menurunkan

temperatur keluaran pada bagian kondensor 17,12 0C pada kondisi idle, dan 24,16 0C pada kondisi

maksimum lebih rendah dibandingkan dengan

sistem pendingin Non Cascade .

Persentasi penurunan temperatur kondensor

pada pembebanan idle dengan menggunakan

sistem pendingin CPU menggunakan Cascade Heat

Pipe terhadap temperatur kondensor Non Cascade

masing masing adalah dengan menggunakan

Cascade Heat Pipe tunggal kondensor sebesar 28 %

dan menggunakan Cascade Heat Pipe Double

sebesar 32 %. Dan pada pembebanan maksimal

masing masing adalah dengan menggunakan

Cascade Heat Pipe tunggal kondensor sebesar 35 %

dan menggunakan Cascade Heat Pipe Double

Kondensor sebesar 40 %.


KE-48 | 281

Kesimpulan

Dari penelitian yang dilakukan dapat

disimpulkan bahwa sistem pendingin CPU

Cascade Double Kondensor mampu menurunkan

temperatur processor pada kondisi Idle 10 Watt

sebesar 3,89 0C dan pada kondisi pembebanan

maksimal 48 Watt mampu menurunkan temperatur

processor sebesar 4,24 0C, serta menurunkan

temperatur kondensor pada kondisi Idle 10 Watt

sebesar 17,12 0C dan pada kondisi pembebanan

maksimal 48 Watt mampu menurunkan temperatur

processor sebesar 24,16 0C dari temperatur desain

sistem pendingin Non Cascade. Penggunaan

cascade heat pipe lebih baik dari penggunan Non

Cascade dikarenakan mampu menurunkan luaran

kondensor hingga dibawah 40oC.

Penghargaan

Terima kasih diucapkan kepada Kementerian Riset

Teknologi dan Pendidikan Tinggi dan Lembaga

Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

Udayana atas dukungan dana melalui skema Hibah

Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi

(PTUPT) dengan Kontrak Nomor 171.123/

UN14.4.A/LT/2018, serta kepada Laboratorium

AHTRG FT UI atas dukungan peralatan data

aquisisi.

Referensi

[1] J. A. Ranga Babu, K. K. Kumar, and S.

Srinivasa Rao, “State-of-art review on

hybrid nanofluids,” Renew. Sustain. Energy

Rev., vol. 77, pp. 551–565, Sep. 2017.

[2] S. Brenner, Law in an era of smart

technology. Oxford University Press, 2007.

[3] Q. Chen and Y. Huang, “Scale effects on

evaporative heat transfer in carbon nanotube

wick in heat pipes,” Int. J. Heat Mass

Transf., vol. 111, pp. 852–859, 2017.

[4] K. V Paiva and M. B. H. Mantelli, “Wire-

plate and sintered hybrid heat pipes: Model

and experiments,” Int. J. Therm. Sci., vol.

93, pp. 36–51, 2015.

[5] A. B. Solomon, K. Ramachandran, and B.

C. Pillai, “Thermal performance of a heat

pipe with nanoparticles coated wick,” Appl.

Therm. Eng., vol. 36, pp. 106–112, Apr.

2012.

[6] D. Liu, F.-Y. Zhao, H.-X. Yang, and G.-F.

Tang, “Thermoelectric mini cooler coupled

with micro thermosiphon for CPU cooling

system,” Energy, vol. 83, pp. 29–36, 2015.

[7] N. Putra, R. Saleh, W. N. Septiadi, A. Okta,

and Z. Hamid, “Thermal performance of

biomaterial wick loop heat pipes with water-

base Al2O3 nanofluids,” Int. J. Therm. Sci.,

vol. 76, pp. 128–136, Feb. 2014.

[8] N. Putra, W. N. Septiadi, H. Rahman, and R.

Irwansyah, “Thermal performance of screen

mesh wick heat pipes with nanofluids,” Exp.

Therm. Fluid Sci., vol. 40, pp. 10–17, Jul.

2012.

[9] N. Putra, “An Experimental Study On

Thermal Performance Of Nano Fluids,” Int.

J. Technol., 2013.

[10] M. H. Buschmann, “Nanofluids in

thermosyphons and heat pipes: Overview of

recent experiments and modelling

approaches,” Int. J. Therm. Sci., vol. 72, pp.

1–17, 2013.

[11] N. K. Gupta, A. K. Tiwari, and S. K. Ghosh,

“Heat transfer mechanisms in heat pipes

using nanofluids – A review,” Exp. Therm.

Fluid Sci., vol. 90, pp. 84–100, 2018.

[12] N. Putra and W. N. Septiadi, Teknologi Pipa

Kalor Teori, Desain, dan Aplikasi. Jakarta:

Universitas Indonesia, 2014.

[13] J. Xu, Y. Zou, M. Fan, and L. Cheng,

“Effect of pore parameters on thermal

conductivity of sintered LHP wicks,” Int. J.

Heat Mass Transf., vol. 55, no. 9, pp. 2702–

2706, 2012.

Sistem Pendingin CentralProcessing Unit (CPU) Berbasis

Cascade Straight Heat Pipeby Wayan Nata Septiadi

Submission date: 16-Jan-2019 09:44AM (UTC+0700)Submission ID: 1064637775File name: sistem_pendingin.pdf (1.13M)Word count: 3347Character count: 19962

5%SIMILARITY INDEX

%INTERNET SOURCES

5%PUBLICATIONS

%STUDENT PAPERS

1 <1%

2 <1%

3 <1%

Sistem Pendingin Central Processing Unit (CPU) BerbasisCascade Straight Heat PipeORIGINALITY REPORT

PRIMARY SOURCES

Nandy Putra, Iwan Setyawan, Dimas Raditya."Experimental Investigation on Contact Angleof Sintered Copper Powder Wick", AppliedMechanics and Materials, 2016Publicat ion

Luo, Yi, Beike Yu, Xiaodong Wang, andCongming Li. "A Novel Flat Micro Heat PipeWith a Patterned Glass Cover", IEEETransactions on Components Packaging andManufacturing Technology, 2016.Publicat ion

Mukhsinun Hadi Kusuma, Nandy Putra, AnharRiza Antariksawan, Susyadi, Ficky AugustaImawan. "Investigation of the ThermalPerformance of a Vertical Two-Phase ClosedThermosyphon as a Passive Cooling Systemfor a Nuclear Reactor Spent Fuel StoragePool", Nuclear Engineering and Technology,2017Publicat ion

4 <1%

5 <1%

6 <1%

7 <1%

8 <1%

Li, Hui, Xingang Wang, Zhongshan Liu, YongTang, Wei Yuan, Rui Zhou, and Yuji Li."Experimental investigation on the sinteredwick of the anti-gravity loop-shaped heat pipe",Experimental Thermal and Fluid Science, 2015.Publicat ion

Naveen Kumar Gupta, Arun Kumar Tiwari,Subrata Kumar Ghosh. "Experimental Study ofThermal Performance of Nanofluid-Filled andNanoparticles-Coated Mesh Wick Heat Pipes",Journal of Heat Transfer, 2018Publicat ion

Xiaoqin Sun, Linfeng Zhang, Shuguang Liao."Performance of a thermoelectric coolingsystem integrated with a gravity-assisted heatpipe for cooling electronics", Applied ThermalEngineering, 2017Publicat ion

Idrus, Fairosidi, Nazri Mohamad, RamlanZailani, Wirachman Wisnoe, and Mohd Zulkif lyAbdullah. "Thermal Performance of aCylindrical Heat Pipe for Different Heat Inputsand Inclination Angles", Applied Mechanics andMaterials, 2014.Publicat ion

Vishal Bhalla, Vikrant Khullar, Himanshu Tyagi."Experimental investigation of photo-thermal

9 <1%

10 <1%

11 <1%

12 <1%

analysis of blended nanoparticles (Al 2 O 3 /Co3 O 4 ) for direct absorption solar thermalcollector", Renewable Energy, 2018Publicat ion

Sapana P. Shewale, S. K. Sahu, Sandesh S.Chougule, A. T. Pise. "A review of heat pipewith nanofluid for electronic cooling", 2014International Conference on Advances inEngineering and Technology (ICAET), 2014Publicat ion

D. Venkata Krishnan, G. Udaya Kumar, S.Suresh, M.R. Thansekhar, Uzair Iqbal."Evaluating the scale effects of metal nanowirecoatings on the thermal performance ofminiature loop heat pipe", Applied ThermalEngineering, 2018Publicat ion

Samsul Rizal, Maria Erna, Fibra Nurainy, ArthaRegina Tambunan. "Karakteristik ProbiotikMinuman Fermentasi Laktat Sari Buah Nanasdengan Variasi Jenis Bakteri Asam Laktat",Jurnal Kimia Terapan Indonesia, 2016Publicat ion

Helmi Susanto, Dwi Irawan. "PENGARUHJARAK ANTAR PIPA PADA KOLEKTORTERHADAP PANAS YANG DIHASILKANSOLAR WATER HEATER (SWH)", Turbo :

13 <1%

Exclude quotes On

Exclude bibliography On

Exclude matches < 7 words

Jurnal Program Studi Teknik Mesin, 2017Publicat ion

Mashaei, P.R., M. Shahryari, H. Fazeli, and S.M.Hosseinalipour. "Numerical simulation ofnanofluid application in a horizontal mesh heatpipe with multiple heat sources: A smart f luidfor high eff iciency thermal system", AppliedThermal Engineering, 2016.Publicat ion

snttm xviisnttm xvii

Documents