Teknologi pipa kalor teori desain dan aplikasi.

(1)

(2)

i Kata Pengantar

Teknologi Pipa Kalor

Teori, Desain dan Aplikasi

Nandy Putra

Wayan Nata Septiadi

(3)

Pengarang: Nandy Putra Wayan Nata Septiadi

Dicetak oleh: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press) Penerbit: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press) Jl. Salemba 4, Jakarta 10430, Telp. 319-35373; Fax. 319-30172 Website: http://uipress.ui.ac.id. email: penerbit.uipress@gmail.com

Perpustakaan Nasional RI Katalog Dalam Terbitan (KDT)

Nandy Putra

Teknologi pipa kalor: teori desain dan aplikasi/Nandy Putra, Wayan Nata Septiadi. — Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press), 2014.

viii, 185 hlm; 23 cm.

Bibliograi

ISBN 978-979-456-568-1

1. Transmisi panas. I. Judul II. Wayan Nata Septiadi

(4)

iii Kata Pengantar

Kata Pengantar

K

einginan membuat buku pipa kalor didasari oleh masih barunya ilmu mengenai pipa kalor khususnya di Indonesia. Bagi banyak kalangan istilah pipa kalor terkadang masih sangat asing padahal pipa kalor sudah berkembang sejak lama. Seiring dengan dilakukannya riset mengenai pipa kalor di laboratorium kami mulai tahun 2009 maka kami mencoba menyusun sebuah buku tentang teori dan pipa kalor berdasarkan dari review jurnal-jurnal tentang pipa kalor maupun dari hasil-hasil riset yang telah dilakukan.

(5)

Penulis sangat berharap buku ini dapat memberikan suatu gambaran mengenai pipa kalor baik teori, perancangan maupun aplikasi khususnya bagi mahasiswa, pendidik, peneliti maupun masyarakat Indonesia secara keseluruhan.

Penulis juga mengharapkan banyak masukan dan saran yang bersifat konstruktif dari berbagai kalangan sehingga buku Teknologi Pipa Kalor ini dapat disusun secara lebih sempuna dan lebih lengkap.

Depok, Oktober 2014

Nandy Putra

(6)

v Kata Pengantar

Datar Isi

Kata Pengantar ... iii

Datar Isi ... v

Bab 1 Pendahuluan ... 1

Apa Itu Pipa Kalor? ... 1

Sejarah Pipa Kalor ... 4

Kebutuhan terhadap Teknologi Pipa Kalor ... 12

Datar Pustaka... 17

Bab 2 Tipe dan Prinsip Kerja Pipa Kalor ... 21

Tipe Pipa Kalor ... 21

Pipa Kalor Konvensional ... 21

Jenis Pipa Kalor Konvensional . ... 23

Prinsip Kerja Pipa Kalor Konvensional ... 25

Pipa Kalor Melingkar ... 30

Jenis Pipa Kalor Melingkar ... 32

Kerja Pipa Kalor Melingkar . ... 36

Pipa Kalor Datar (Vapor Chamber) ... 39

Prinsip Kerja Vapor Chamber ... 40

Datar Pustaka ... 43

Bab 3 Teori Perpindahan Kalor dan Aliran Fluida pada Pipa Kalor ... 47

Perpindahan Kalor dan Perubahan Temperatur ... 47

(7)

Konduktivitas Termal Efektif Pipa Kalor ... 52

Analisis Secara Paralel ... 53

Analisis Secara Seri ... 53

Kapilaritas Sumbu Kapiler ... 54

Permeabilitas ... 59

Porositas ... 63

Batasan Operasional Pipa Kalor ... 66

Batasan Entrainment ... 66

Batasan Kapilaritas ... 67

Batasan Sonik ... 68

Batasan Viskositas ... 68

Batasan Didih ... 69

Fluks Kalor pada Pipa Kalor ( ) ... 69

Koeisien Perpindahan Kalor ( ) ... 70

Pool Boiling ... 73

Gelembung Nuklesiasi dan Proses Timbulnya Pendidihan Nukleat ... 73

Film Boiling ... 74

Datar Pustaka... 75

Bab 4 Sumbu Kapiler ... 78

Tipe Sumbu Kapiler Pipa Kalor . ... 78

Perubahan Tekanan pada Sumbu Kapiler ... 80

Sumbu Kapiler Homogen ... 80

Sumbu Kapiler Tidak Homogen ... 81

Mesh ... 84

Sintered Wicks ... 84

Grooved Wick ... 85

Biomaterial ... 85

Sudut Kontak ... 93

(8)

vii Kata Pengantar

Bab 5 Fluida Kerja Pipa Kalor ... 100

Pemilihan dan Penentuan Fluida Kerja ... 100

Fluida Kerja Nanoluida ... 104

Fluida Kerja Organik ... 114

Datar Pustaka... 116

Bab 6 Prosedur Perancangan Pipa Kalor ... 119

Alur Perancangan Pipa Kalor ... 119

Parameter Perancangan ... 121

Priming ... 123

Kekuatan Dinding Pipa Kalor ... 124

Pemilihan Sumbu ... 125

Konduktivitas Termal Sumbu Kapiler ... 126

Rasio Volume Fluida Kerja ... 127

Bab 7 Pembuatan dan Pengujian Pipa Kalor ... 129

Pembuatan Pipa Kalor ... 129

Pembuatan Pipa Kalor Lurus ... 129

Pembuatan Pipa Kalor Melingkar ... 130

Pembuatan Pipa Kalor Pelat ... 131

Pembuatan Sumbu Kapiler ... 131

Proses Las dan Penutupan Ujung-Ujung Pipa Kalor ... 136

Proses Vakum dan Pengisian Fluida Kerja ... 137

Pengujian Pipa Kalor ... 137

Bab 8 Aplikasi Pipa Kalor ... 144

Pipa Kalor Sebagai Pendingin Prosesor ... 145

Pipa Kalor Sebagai Pendingin Lampu LED ... 150

Pipa Kalor Sebagai Pendingin Vaksin Boks ... 152

(9)

Aplikasi Pipa Kalor pada Kulkas Termoelektrik ... 156

Aplikasi Pipa Kalor pada Elektroforesis ... 158

Aplikasi Pipa Kalor pada Pendingin BTS ... 159

Aplikasi Pipa Kalor pada Alat Terapi Kanker Prostat ... 159

Aplikasi Pipa Kalor pada Pendingin Gusi ... 161

Solar Kolektor Pipa Kalor ... 162

Beberapa Penelitian Tentang Pipa Kalor ... 164

(10)