Mengenal Lebih Dalam Tentang Heatpipe

Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Picture

Pada post sebelumnya, telah dijelaskan mengenai heatpipe secara umum. Kali ini saya akan coba jelaskan lebih lanjut tentang heatpipe. Semoga tidak bosan ūüėÄ
Secara umum ia menggunakan hollow tube (pipa berongga) yang tertutup di kedua ujungnya dimana pada dindingnya kini dilengkapi dengan kapiler atau dikenal dengan istilah wick. Untuk bahan dasarnya menggunakan logam yang memiliki konduktivitas termal yang besar seperti aluminium atau tembaga sehingga dapat dengan mudah menghantarkan panas. Pada bagian dalam pipa selain wick terdapat juga working fluid (cairan pedingin) yang merupakan faktor paling krusial metode pendinginan dengan menggunakan heatpipe. Cairan yang digunakan sangat bervariasi tergantung kondisi temperatur yang ingin dihasilkan ketika ia bekerja. Seperti helium cair untuk aplikasi suhu yang sangat rendah (2-4 K), merkuri (523-923 K), atau beberapa kombinasi coolant seperti amonia (213-373 K), alkohol (metanol (283-403 K) atau etanol (273-403 K)) atau air (303-373 K) Karena pada pipa dalam keadaan vakum maka panas laten yang terjadi jauh dibawah titik didih pada tekanan atmosfer.
Penggunaan heatpipe menjadi solusi yang baik saat metode sistem pendingin konvensional sudah tidak cocok lagi. Namun penggunaan heatpipe terbentur kendala penting yang memang harus diperhatikan.Bagaimana memilih heatpipe yang cocok :1.       Mencari dan menentukan parameter yang berkaitan :

  • Beban panas dan geometri dari sumber panas
  • Jarak dengan heatsink, lokasi sumber panas
  • Temperatur sumber panas, heat sink dan temperatur lingkungan.
  • Kondisi lingkungan

2.       Memilih bahan (material pipe, wick structure, dan working fluid) :

  • Memilih working fluid yang sesuai
  • Memilih pipa yang memiliki kompatibilitas dengan working fluid
  • Menetukan struktur wick yang tepat
  • Menentukan protective coating

3.       Menentukan panjang, ukuran dan bentuk heatpipe

 Grafik di atas menunjukkan hubungan antara diameter pipa dengan jumlah maksimum heat transport menggunakan heatpipe berbahan dasar tembaga dengan pendingin air pada kondisi vertikal. Semakin besar diameter pipa yang digunakan maka transfer panas yang terjadi akan semakin besar. Lalu jenis material seperti apakah yang cocok digunakan?
Beberapa cairan pendingin memiliki sifat untuk berfungsi secara optimal pada kondisi temperatur tertentu. Selain itu, beberapa cairan pendingin juga harus memiliki kompatibilitas dengan bahan pipa yang digunakan, guna mencegah terjadinya korosi atau reaksi kimia antara cairan dengan bahan. Korosi dapat merusak bahan dan reaksi kimia dapat menghasilkan gas yang tidak dapat terkondensasi. Sebagai contoh cairan amonia memiliki rentang temperatur antara -70 hingga +60‚ĀįC dan memiliki kompatibilitas dengan aluminium, nikel dan stainless steel.
Jika merujuk pada tabel di atas dapat kita lihat perbedaan penggunaan bahan dan kompatibilitas dengan cairan pendinginnya. Ternyata water heat pipe yang paling efektif dan paling umum digunakan dengan rentang temperatur 5 hingga 230‚ĀįC dan memiliki kompatibilitas dengan tembaga. Perlu diingat, bahwa heatpipe tidak berfungsi jika suhu bahan yang digunakan memiliki titik beku yang lebih rendah dari cairan pendingin.Menentukan Struktur wick yang tepat
Secara umum, terdapat 4 jenis struktur wick yang digunakan yaitu : groove, wire mesh, powder metal dan fiber/spring. Dari keempat jenis struktur ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Sehingga  tidak dapat disimpulkan mana jenis struktur yang terbaik.
1. Powder Metal Wick
2. Mesh Wick
3. Groove Wick
Share on Facebook0Tweet about this on Twitter0Share on Google+0Share on Tumblr

Comments

comments

Add a Comment