ANALISIS EFEK VARIASI FLOW RATE TERHADAP PERFORMA CPU PADA IMMERSION COOLING DENGAN MINERAL OIL

(1)

commit to user

ⁱ

ANALISIS EFEK VARIASI FLOW RATE TERHADAP PERFORMA CPU PADA IMMERSION COOLING DENGAN MINERAL OIL

SKRIPSI

Oleh :

SAMUEL NANDA KRISTIAN K2514059

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2018

(2)

commit to user

ⁱⁱ

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Samuel Nanda Krisian

NIM : K2514059

Program Studi : Pendidikan Tenik Mesin

Menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “ANALISIS EFEK VARIASI FLOW RATE TERHADAP PERFORMA CPU DAN PSU PADA IMMERSION COOLING DENGAN MINERAL OIL” Ini merupakan hasil karya saya sendiri.

Selain itu sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti ata dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi dari perbuatan saya.

Surakarta, 21 September 2018 Mahasiswa

Samuel Nanda Kristian

(3)

commit to user

ⁱⁱⁱ

ANALISIS EFEK VARIASI FLOW RATE TERHADAP PERFORMA CPU DAN PSU PADA IMMERSION COOLING DENGAN MINERAL OIL

Oleh :

SAMUEL NANDA KRISTIAN K2514059

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada program studi Pendidikan Teknik Mesin

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2018

(4)

commit to user

^iv

(5)

commit to user

^v

(6)

commit to user

^vi

MOTTO

“Tuhan tak pernah janji langit selalu terang, namun Ia berjanji selalu menyertai kita anak – anakNya”

“ORA ET LABORA”

“Semua hal terjadi karena sebuah alasan, entah itu pelajaran atau berkat”

“You never know, if you never try”

“Aim for the star, and when you failed to get to it, you’ll land on the moon”

“Kewajiban itu dikerjakan bukan ditunda”

(7)

commit to user

^vii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan untuk :

1. Keluarga saya yang selalu mendukung, membiayai, dan menyertai dalam masa studi.

2. Tim immersion cooling yang selalu membantu dalam proses pengambilan data dan pengolahan data.

3. Teman – teman PTM yang selalu memberi semangat dan kesenangan di waktu menyusun skripsi.

4. Orang – orang terdekat saya yang selalu memberi semangat dan tempat untuk mengerjakan.

5. Rekan – rekan guru Sekolah Minggu GKJ Margoyudan, yang menjadi

tempat saya berpelayanan di gereja.

(8)

commit to user

^viii

ABSTRAK

Samuel Nanda Kristian k2514059. ANALISIS EFEK VARIASI FLOW RATE TERHADAP PERFORMA CPU PADA IMMERSION COOLING DENGAN MINERAL OIL. Skripsi, Surakarta: Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret, September 2018.

Immersion Cooling adalah sistem pendingin yang memakai cairan dielektrik sebagai media pendingin. Fluida dialirkan dengan pompa melewati radiator yang di dinginkan dengan kipas untuk menurunkan temperatur fluida. Sistem ini berfungsi menurunkan temperatur kerja maksimal dari komputer. Fluida yang digunakan untuk medium adalahmineral oil. Variabel dalam penelitian ini adalah laju aliran dan jumlah putaran kipas per menit. Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental.

Pengujian dilakukan selama 24 jam. Hasil pengujian menunjukkan temperatur CPU dari laju aliran 0,5 lpm mencapai penurunan temperatur maksimum pada jumlah putaran kipas terbesar yaitu 800 rpm. Temperatur yang dicapai yaitu 51 °C untuk CPU. Temperatur saluran inlet dan outlet terendah yaitu 36,3 °C dan 34,5 °C.

Pada laju aliran 1 lpm temperatur terendah tercapai dengan variabel putaran kipas terbesar yaitu 800 rpm. Temperatur CPU yang dicapai yaitu 48 °C. Temperatur inlet dan outlet terendah yaitu 35,2 °C dan 33,8 °C. Pada variabel laju aliran 1,5 lpm temperatur kerja terendah mampu tercapai pada varabel 800 rpm. Temperatur CPU terendah yang mampu tercapai adalah 47 °C. Temperatur saluran inlet dan outlet terendah yang mampu dicapai adalah 34,3 °C dan 32,7 °C. Kesimpulan yang didapat adalah dengan semakin tinggi laju aliran dan putaran kipas maka semakin rendah temperatur kerja maksimalnya. Hasil yang didapat digunakan sebagai informasi bahwa suhu terendah dalam percobaan ini dicapai dengan memakai laju aliran 1,5 lpm dan putaran kipas 800 rpm

Kata Kunci : Immersion Cooling, Mineral Oil, Flow Rate

(9)

commit to user

^ix

ABSTRACT

Samuel Nanda Kristian. K2514059. ANALYSIS EFFECT OF VARYING FLOW RATE TOWARD CPU PERFORMANCE ON IMMERSION COOLING USING MINERAL OIL. Thesis, Surakarta: Teacher Training and Educaton Faculty, Sebelas Maret University, September 2018.

Immersion Cooling is a cooling system that used dielectric liquid as it’s cooling medium. The liquid pumped with pump to go through the radiator that being cooled by the fan. The purpose of this action is to decrease the temperature of the liquid.

This system is use to decrease the maximum work temperature of the computer. The liquid that being used as a medium is mineral oil. the variable on this research is the flow rate and the rpm of the fan. The research method that used on this research is experimental method. The period to do every single variable is 24 hours. The result of this experiment is CPU temperature from the variable 0,5 lpm reach the biggest decrease at the variable of 800 rpm. The lowest temperature reach at 51 °C for the CPU. The temperature of inlet and outlet is 36,3 °C and 34,5 °C

On the 1 lpm variable the lowest temperature is achieve with the variable 800 rpm.

The CPU temperature is 48 °C. the temperature for inlet and outlet is 35,2 °C and 33,8 °C. on the variable 1,5 lpm the lowest CPU working temperature is at the 47 °C.

The lowest temperature for the outlet and inlet is 34,3 °C and 32,7 °C. The performance of immersion cooling reach the most highest decrease for the maximum working temperature of CPU is at the variable 1,5 lpm with the fan rotation at 800 rpm.

Keywords : Immersion Cooling, Mineral Oil, Flow Rate.

(10)

commit to user

^x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang slalu memberika rahmat, berkat, pimpinan serta penyertaan untuk menempuh masa studi I PTM dan menulis skripsi ini. Oleh karena berkat dan anugerah – Nya saja penulis mampu menyelesaikan dan menyusun skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi tugas akhir dalam rangka memperoleh gelar Sarjna pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilme Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam penulisannya penulis mendapat bantuan dan masukan yang sangat membantu dalam pengerjaan skripsi ini.

Oleh sebab itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Prof. Dr.Joko Nurkamto, M.Pd. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Dr. Suharno, S.T., M.T. Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Budi Harjanto, S.T. M.Eng. selaku Dosen Pembimbing I, yang memberikan arahan mengenai tata penulisan skripsi yang baik

4. Dr.Eng. Nugroho Agung Pambudi, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II, yang selalu memberikan instruksi pengerjaan dan motivasi selama penelitian ini berlangsung.

5. Dr. Indah WIdiastuti, S.T., M.Eng. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan arahan selama menjalani kegiatan perkuliahan di PTM.

6. Teman – teman PTM 2014 yang selalu memberikan semangat dan bujukan untuk selalu mengerjakan skripsi sampai selesai.

Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih ditemui kekurangan

dikarenakan kekurangan pada penulis. Oleh karena itu peneliti mengharap kritik dan

saran yang membangun supaya penelitian berikutnya terwujud dengan kualitas yang

(11)

commit to user

^xi

lebih baik. Semoga skripsi ini mampu memberi pengetahuan dan wawasan yang baik terhadap para pembaca.

Surakarta, 25 September 2018

Penulis

(12)

commit to user

^xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERNYATAAN ... ii

HALAMAN PENGAJUAN ... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

HALAMAN MOTTO ... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii

HALAMAN ABSTRAK ... viii

HALAMAN ABSTRACT ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xviii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 4

C. Pembatasan Masalah ... 4

D. Perumusan Masalah ... 4

E. Tujuan Penelitian ... 5

F. Manfaat Penelitian ... 5

(13)

commit to user

^xiii

BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR, DAN HIPOTESIS

A. Kajian Pustaka ... 7

B. Kerangka Berpikir ... 13

C. Hipotesis ... 13

BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan waktu penelitian ... 14

B. Desain Peneliitian ... 14

C. Teknik Pengumpulan Data ... 16

D. Prosedur Penelitian ... 22

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PERSEMBAHAN A. Hasil Penelitian ... 26

1. Pemilihan Data ... 26

2. Temperatur CPU ... 26

3. Temperatur CPU pada 0,5 lpm ... 27

4. Temperatur Saluran Inlet 0,5 lpm ... 28

5. Temperatur Saluran Outlet 0,5 lpm ... 29

6. Temperatur CPU pada 1 lpm ... 30

7. Temperatur Saluran Inlet pada 1 lpm ... 31

8. Temperatur Saluran Outlet pada 1 lpm ... 32

9. Temperatur CPU pada 1,5 lpm ... 32

10. Temperatur Saluran Inlet pada 1,5 lpm ... 33

11. Temperatur Saluran Outlet pada 1,5 lpm ... 33

12. PUE ... 35

13. Kondisi fisik CPU ... 36

B. Pembahasan ... 38

1. Evaluasi laju aliran ... 38

2. Evaluasi Temperatur Fluida Pada Saluran Inlet dan Outlet ... 39

(14)

commit to user

^xiv

3. Pengaruh Pemakaian Fluida Pada Komponen dan Performa CPU ... 39

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Simpulan ... 40

B. Implikasi ... 40

C. Saran ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 42

LAMPIRAN ... 44

(15)

commit to user

^xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1Koefisien Transfer Panas Benda Gas dan Cair ... 10

Tabel 1.2 Sifat Fisik Mineral oil ... 11

Tabel 1.3 Kategori Nilai PUE ... 12

Tabel 2.1 Data yang Dibutuhkan ... 17

Tabel 2.2 Spesifkasi Mineral Oil ... 18

Tabel 2.3 Spesifikasi CPU ... 19

(16)

commit to user

^xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Desain Penelitian ... 15

Gambar 1,2 Mineral Oil ... 18

Gambar 1.3 Flow meter ... 18

Gambar 1.4 Keran by Pass ... 19

Gambar 1.5 Motherboard dan Komponennya ... 19

Gambar 1.6 Wadah Bejana ... 20

Gambar 1.7 Selang ... 20

Gambar 1.8 Radiator ... 20

Gambar 1.9 Gelas Ukur... 21

Gambar 2.1 Suhu CPU sistem pendingin konvensional ... 27

Gambar 2.2 Suhu CPU pada 0,5 lpm ... 28

Gambar 2.3 Suhu Saluran Inlet 0,5 lpm ... 29

Gambar 2.4 Suhu Saluran Outlet 0,5 lpm ... 30

Gambar 2.5 Suhu CPU pada 1 lpm ... 30

Gambar 2.6 Suhu Saluran Inlet 1 lpm ... 31

Gambar 2.7 Suhu Saluran Outlet 1 lpm ... 32

Gambar 2.8 Suhu CPU pada 1,5 lpm ... 33

(17)

commit to user

^xvii

Gambar 2.9 Suhu Saluran Inlet 1,5 lpm ... 34

Gambar 3.0 Suhu Saluran Outlet 1,5 lpm ... 35

Gmbar 3.1 Kondisi Motherboard ... 37

Gambar 3.2 Bagian PSU dan Motherboard ... 37

Gambar 3.3 Bagian Motherboard ... 37