## ANALISIS KINERJA TERMAL DARI STRAIGHT HEAT PIPE DENGAN SUMBU SCREEN MESH PADA SUDUT KEMIRINGAN YANG BERBEDA
Iwan Setyawan 1 , Riski Mekasyah Putra 2 ,  Ridwan 3 ,  Tri Mulyanto 4 1,2,3,4 Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat iwan_s@staff.gunadarma.ac.id 1 , mekasyah@gmail.com 2 , ridwan@staff.gunadarma.ac.id 3 , tri_mulyanto@staff.gunadarma.ac.id 4

## Abstrak
Heat pipe, HP adalah salah satu alat pemindah kalor yang bekerja secara pasif.  Dalam HP, tekanan  kapiler  dibuat  di  sumbu  yang  memompa  cairan  kondensat  kembali  ke  bagian evaporator. Diantara parameter operasi yang mempengaruhi kinerja termal HP, adalah sudut kemiringan yang memiliki dampak yang cukup besar.  Pada penelitian ini akan menginvestigasi kinerja termal straight heat pipe dengan sudut kemiringan yang berbeda. Pengujian dilakukan pada  straight  heat  pipe  dengan  panjang  1500  mm  menggunakan  screen  mesh  300  material stainless  steel  2  layar.  Pengujian  dilakukan  dengan  memvariasikan  input  beban  kalor  10W, 25W,  50W,  100W,  175W,  dan  275W  dengan  sudut  kemiringan  0 o (posisi  horizontal),  sudut kemiringan  45 o dan  sudut  kemiringan  90 o (posisi  vertikal).  Pengambilan  data  temperatur diambil  menggunakan  data  aquisition  Labjack  U6  Pro.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa dengan beban kalor 10 W ~ 275 W, heat pipe berhasil start-up pada semua sudut kemiringan. Walaupun  berhasil  start-up,  tetapi  untuk  beban  kalor  10  W  pada  semua  sudut  kemiringan, temperature coolant-in berfluktuasi.  Ini mengindikasikan beban kalor 10 W belum cukup untuk membangkitkan uap dengan tekanan yang memadai untuk mendorong uap ke kondensor.  Nilai tahanan termal, Rth terbesar terjadi pada posisi sudut kemiringan 45 o sebesar 0,05, sedangkan sudut kemiringan 90 o dan sudut kemiringan 0 o mempunyai Rth yang relatife sama, yakni sekitar 0,02.    Namun  demikian,  heat  pipe  dengant  sudut  kemiringan  0 o mempunyai  temperatur evaporator  yang  lebih kecil  dibandingkan  sudut  90 o . Jadi,  dapat  disimpukan  bahwa  heat pipe memiliki  kinerja  termal  terbaik  ketika  sudut  kemiringan  0 o (posisi  horizontal).  Hasil  ini  pula menunjukkan  bahwa  heat  pipe  yang  relatife  besar  dengan  panjang  1500  mm,  relatf terpenpengaruh  oleh  gaya  grafitasi.    Dengan  pengaruh  grafitasi  menyebabkan  sudut kemiringan  90 o (posisi  vertikal)  mempunyai  kinerja  yang  lebih  baik  dibandingkan  sudut kemiringan 45 o C.
Kata Kunci : Analisis, heat pipe. kinerja, screen mesh, termal.

## Abstract
Heat  pipe,  HP  is  a  heat  transfer  device  that  works  passively.  In  HP,  capillary  pressure  is created in the wick which pumps the condensate liquid back into the evaporator section. Among the  operating  parameters  that  affect  the  HP's  thermal  performance,  is  the  inclination  angle which has a considerable impact. In this study, we will investigate the thermal performance of straight  heat  pipe  with  different  inclination  angle.  Experiments  were  carried  out  on  straight heat  pipe  with  a  length  of  1500  mm  using  screen  mesh  300  stainless  steel  material  with  two layers. Experiments were carried out by varying the input heat load of 10W, 25W, 50W, 100W, 175W,  and  275W  with  a  inclination  angle  of  0 o (horizontal  position),  45 o tilt  angle  and  90 o inclination  angle  (vertical  position).  Retrieval  of  temperature  data  was  taken  using  data acquisition Labjack U6 Pro. The results showed that with a heat load of 10 W ~ 275 W, the heat pipe start-up was successful at all inclination angles. Even though the start-up was successful, for  a  heat  load  of  10  W  at  all  inclination  angles,  the  coolant-in  temperature  fluctuated.  This indicates  a  heat  load  of  10  W  is  not  enough  to  generate  steam  at  sufficient  pressure  to  drive steam  into  the  condenser.  The  highest  value  of  thermal  resistance,  Rth  occurs  at  the  45 o
inclination  angle  of  0.05,  while  the  90o  inclination  angle  and  0o  inclination  angle  have relatively the same Rth, which is around 0.02. However, a heat pipe with a inclination angle of 0 o has a lower evaporator temperature than an inclination angle of 90 o . So, it can be concluded that the heat pipe has the best thermal performance when the inclination angle is 0 o (horizontal position). These results also indicate that a relatively large heat pipe with a length of 1500 mm is  relatively  affected  by  gravity.  With  the  influence  of  gravity,  the  inclination  angle  of  90 o (vertical position) has better performance than the inclination angle of 45 o C.
Keywords : Analysis, heat pipe. performance, screen mesh, thermal..

## PENDAHULUAN
Heat pipe , HP adalah perangkat pengubah  fase  secara  pasif  yang  kinerja termalnya  sangat  tergantung  pada  penguapan dan  kondensasi  dalam  sumbu  mereka. Kebasahan permukaan memberikan pengaruh yang  signifikan  pada  proses  penguapan/ pendidihan  dan  kondensasi  [1]. Heat  pipe biasanya  terdiri  dari  kapsul, wick /sumbu  dan fluida  kerja  yang  merupakan  sistem  dua  fase tertutup. Heat  pipe sangat  vakum  yang mentransfer  kalor  dari  sumber  kalor  ke heat sink dengan  bantuan  kalor  laten  selama penguapan  dan  kondensasi.  Ketika  kalor diterapkan  ke  evaporator,  penguapan  terjadi di  meniskus  pada  antarmuka wick - liquid dan mengarah  pada  peningkatan  tekanan  uap, yang  mendorong  uap  ke  kondensor  dimana kalor  laten  dilepaskan.    Selanjutnya  cairan kondensat  disedot  kembali  ke  evaporator melalui  sumbu  di  bawah  tekanan  kapiler. Selain  itu,  cairan  bersirkulasi  tanpa  henti selama  tekanan  kapiler  cukup  besar  untuk mengatasi  kehilangan  tekanan  total  selama operasi heat pipe [2, 3].
Penggunaan energi telah menjadi perhatian  penting  dalam  beberapa  dekade
terakhir.  Peningkatan  efisiensi  energi  sangat penting  dalam  berbagai  teknologi  energi terbarukan  yang  berkelanjutan.  Sebagian besar  energi  termal  dalam  berbagai  aplikasi sistem  konversi  energi  pada  suhu  operasi rendah  hingga  sedang  (50–120 o C).  Bidang penerapan heat  pipe ,  HP  pada  suhu  operasi rendah  hingga  sedang  cukup  luas,  termasuk, namun  tidak  terbatas,  sistem  pemanasan, ventilasi  dan  pendingin  udara  (HVAC). Selanjutnya  pada  sistem  pendingin  otomotif, sistem  fotovoltaik/termal,  sistem power  plant cooling  tower ,  pemanas  air  surya  dan  sistem penyimpanan  energi  termal.  Keuntungan menggunakan  HP  dalam  aplikasi  penukar kalor  mencakup banyak redudansi (setiap HP beroperasi secara mandiri sehingga unit tidak rentan terhadap kegagalan HP tunggal) [4].
Seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar 1,  komponen  HP  meliputi  dinding  pipa  dan penutup  ujung,  struktur wick (sumbu)  dan sedikit  cairan  kerja.  Panjang  HP  dibagi menjadi tiga bagian: evaporator, adiabatik dan kondensor. Sebuah HP beroperasi ketika kalor secara  eksternal  diterapkan ke bagian evaporator,  melakukan  perpindahan  kalor melalui dinding  yang  menyebabkan penguapan fluida  kerja.  Tekanan  uap  mendorong  uap
Gambar 1 .  Tampilan skematis dari HP [4].
melalui  bagian  adiabatik  ke  kondensor,  dan kemudian  uap  mengembun,  melepaskan panas  latennya  ke heat  sink .  Dalam  HP, tekanan  kapiler  dibuat  di  sumbu  yang memompa  cairan  kondensat  kembali  ke evaporator. Ada beberapa faktor penting yang mempengaruhi  kinerja  HP:  fluida  kerja, struktur  sumbu,  material,  dimensi,  orientasi, rasio  pengisian,  suhu  pengoperasian  dan masukan  fluks  kalor.  Diameter  dan  panjang yang  dibutuhkan  dipertimbangkan  untuk mendesain  HP.  Diameter  HP  lebih  besar memungkinkan volume uap yang lebih tinggi untuk  dipindahkan  dari  evaporator  ke kondensor  yang  merupakan  fungsi  langsung dari  keterbatasan  HP,  misalnya  sonik  dan entrainment.[4-6]
Heat pipe memanfaatkan sumbu kapiler yang terbuat dari media berpori untuk mensirkulasikan kondensat dari bagian kondensor menuju bagian evaporator dimana sirkulasi  fluida  akibat  sistem  pompa  kapiler dari  sumbu  kapiler  tersebut  (atau  lebih dikenal  dengan  sistem  pasif).  Adanya  media berpori  pada  tube  sangat  berpengaruh
terhadap  kecepatan  transfer  kalor  dua  fase pada  media  tersebut.  Media  berpori  juga memberikan  efek  konveksi  alami  yang berbeda-beda serta karakteristik boiling fluida kerja yang berbeda-beda pula, tergantung dari struktur  dan  karakteristik  dari  media  berpori, selain dipengaruhi juga oleh fluida kerja [7, 8].
Di  antara  parameter  operasi  yang mempengaruhi  kinerja  termal  HP,  sudut kemiringan  memiliki  dampak  yang  cukup besar  dengan  bantuan  (bagian  kondensor  di atas bagian evaporator yang dibantu gravitasi) atau  menekan  (bagian  evaporator  di  atas bagian  kondensor  yang  melawan  gravitasi) untuk  kembalinya  fluida  kerja.  Namun, kepekaan  terhadap  orientasi  jauh  berbeda untuk  berbagai  struktur  sumbu  [4].  Sejumlah investigasi  telah  menunjukkan  bahwa  kinerja termal  HP  sumbu  tipe  alur  secara  signifikan bergantung  pada  orientasi  [9].  Sementara dampak yang jauh lebih kecil ditemukan pada HP  sumbu  sinter[4].  Beberapa  peneliti  lain menunjukkan  bahwa  kapasitas  perpindahan kalor  maksimum  dari  sumbu  screen  mesh berkurang dengan meningkatnya sudut
kemiringan  sedangkan  kinerja  sumbu  mesh sinter  lebih  baik  daripada  mesh  layar  karena konduktivitas  termal  efektif  yang  lebih tinggi[10].
Brautsch  dan  Kew  [11]  mempelajari proses  perpindahan  panas  HP mesh stainless steel  menggunakan  air  sebagai  fluida  kerja. Mereka  menunjukkan  bahwa  peningkatan fluks  kalor  maksimum  dengan  ketebalan sumbu, juga menyebabkan peningkatan ketahanan  termal.    Kumaresan  et  al.  [12] menunjukkan  bahwa  peningkatan  sudut kemiringan  HP  sumbu  sinter  meningkatkan perpindahan  kalor  kondensasi  HP  sebesar 30%  pada  orientasi  45 o dibandingkan  posisi horizontal.  Kempers  et  al.  [13]  menyelidiki efek  dari  ketebalan  sumbu  pada  kinerja perpindahan  kalor  dari screen  mesh  wick HP menggunakan  air  sebagai  fluida  kerjanya. Mereka  mengamati  bahwa  ada  peningkatan ketahanan termal yang kecil saat meningkatkan ketebalan  sumbu,  tetapi  perpindahan  kalor maksimum juga meningkat. Sadeghinezhad et al.  [14]  baru-baru  ini  menunjukkan  orientasi sumbu  sinter  HP  memiliki  pengaruh  besar pada efisiensi termal, di mana secara bertahap meningkat  dengan  sudut  kemiringan  dari horizontal hingga 60 dan kemudian menurun. Li  dan  Lv  [15]  belum  menemukan  pengaruh besar  sudut  kemiringan  pada  ketahanan termal  HP  datar  dari  45 o ke  posisi  vertikal, namun lebih rendah dari posisi horizontal.
Penelitian yang sudah dilakukan oleh
peneliti  lain  seperti  yang  diulas  diatas,  pada umumnya  mereka  menguji heat  pipe ukuran relative  lebih  kecil  dengan  panjang  dibawah 1000  mm.  Berkaitan  dengan  hal  tersebut, maka  pada  penelitian  ini  akan  dilakukan pengujian  pada straight    heat  pipe dngan panjang  1500  mm. Heat  pipe menggunakan wick  screen  mesh No.  300.    Pada  penelitian ini akan dianalisis pengaruh sudut kemiringan evaporator  terhadap  kinerja heat  pipe yang menggunakan wick  screen  mesh no.  300 dengan material stainless steel.

## METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  alat  pengujian  yang digunakan  adalah  jenis Straight  Heat  Pipe yang  menggunakan  dua  layar wick  screen mesh no.  300. Screen  mesh ini  terbuat  dari material stainless steel dengan ukuran pori 44 micron. Heat  pipe terbagi  tiga  bagian  utama, yaitu  evaporator,  adiabatik,  dan  kondensor seperti  terlihat  pada  Gambar  2.    Pada  bagian kondensor  terdapat  komponen  pendingin yaitu water jacket yang memiliki sebuah inlet dan sebuah outlet yang berfungsi untuk keluar masuknya  fluida  pendingin.  Pada  bagian  atas container diberi jalur khusus untuk pengukuran tekanan internal dan sebagai jalur untuk  melakukan  pemakuman  pada  sistem seperti terlihat pada Gambar 3.
Spesifikasi  lengkap  dari straight  heat pipe adalah sebagai berikut:
1. Diameter  luar  pipa, do :  25.40
mm
5.  Panjang kondensor , lc :  500 mm
2. Tebal dinding pipa, t : 1 mmm 6.  Fluida kerja                  : Air deionisasu 3. Panjang heat  pipa ,  l       :   1500 mm 7.  Rasio pengisian , FR : 60 %
4. Panjang  evaporator  , lev :    500 mm 8.  Sumbu/wick                 : Screen mesh 300, stainless steel
Gambar 2. Desain Straight Heat Pipe Gambar 3 Detail Pressure Gauge dan Jalur Vacuum

## Skematik Pengujian
Skematik  pengujian  ditunjukkan  pada Gambar 4. Pada penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan input beban kalor 10W, 25W, 50W, 100W, 175W, dan 275W  dengan sudut kemiringan yang berbeda 0 0 (horizontal), 45 0 , dan 90 0 (vertikal) seperti terlihat pada Gambar 5.  Daya  yang  dimasukkan  ke heater diatur oleh voltage  regulator AC  yang  besarnya diukur  dengan  menggunakan watt  meter . Kemudian coolant dari  reservoir  disirkulasikan pada kondensor dengan menggunakan pompa celup  6  Watt. Coolant dikondisikan  pada temperatur ruangan dimana laju aliran cooalant
yang  keluar  dari  selubung  kondensor  diatur oleh rotameter dengan laju aliran 150 ml/menit. Pengukuran  temperatur  bagian  yang  penting pada  alat  eksperimen  ini,  menggunakan  data aquisisi  Labjack  u6  pro.  Jumlah  titik  peng- ukuran  adalah  14  dimana    4  buah  titik  di- gunakan  untuk  temperatur  dinding    kondenser, 4  buah  di  dinding  evaporator,  3  buah  di dinding  adiabatik, 1 untuk ambient dan untuk cooalant  masing-masing  1  pada  bagian  inlet dan  1  buah  pada  bagian  outlet.    Selanjutnya, untuk  mencegah  terjadinya  kebocoran  kalor ke  linkungan,  maka  seluruh  bagian  heat  pipe diisolasi menggunakan Rockwool .
Gambar 4. Skematik Pengujian Gambar 5 . Sudut kemiringan straight heat pipe

## Rumus yang digunakan untuk perhitungan
Ekspresi  berikut  berguna  untuk  menentukan kinerja dari heat pipe . Tahanan termal adalah indikator  penting  dari  kemampuan  transfer kalor  dari heat  pipe .  Tahanan  termal  pada heat pipe definisikan sebagai [16, 17]:
Dimana adalah  beban  kalor  yang
diaplikasikan  pada  evaporator,
adalah
temperatur  dinding  evaporator  dan adalah temperatur  evaporator.  Temperaturnya  dapat dihitung  dengan  pendekatan  nilai  rata-rata temperatur  inlet  evaporator dan temperatur outlet kondensor
adalah  tempertur  kondensor,    yang  dapat dihitung  dengan  pendekatan,    nilai  rata-rata temperatur  inlet  kondensor
dan
temperatur outlet kondensor

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian start-up Straight Heat pipe Pengujian  start-up  bertujuan  untuk mengetahui  kemampuan heat  pipe untuk memulai  operasinya  [18].  Percobaan  ini dilakukan  dengan  memvariasikan  beban kalor  untuk  mengevaluasi  keandalan  dan respons heat pipe di bawah berbagai kondisi kerja. Beban kalor secara bertahap diterapkan  pada  evaporator  dari  10  W kemudian ditingkatkan ke  25 W, 50 W, 100
W,  175  W  dan  275  W.  Pada  Gambar  6 terlihat grafik hubungan temperature dengan waktu.  Pengambilan data temperature pada keseluruhan  bagian  heat  pipe  dilakukan dengan sudut kemiringan 0 0 .
Gambar  6.a,  menunjukkan  grafik  untuk beban  kalor  10  W  yang  diterapkan  pada evaporator  dengan  sudut  kemiringan  0 o . Pada  Grafik  terlihat  bahwa  perlu  waktu kurang  60  detik  untuk  terjadinya start-up yang  diawali  nukleasi,  dimana  start-up
ditunjukkan  dengan  adanya  aliran  dalam sistem,  ditandai  dengan  tiba-tiba  terjadinya perbedaan  temperatur  antara  kondensor dengan evaporator [17, 18]. Pada Gambar 6.b di  bawah  beban  kalor  100  W,  waktu  untuk terjadinya  star-tup  lebih  cepat,  begitu  pula pada  beban  kalor  175  W  dan  275  W  seperti terlihat pada masing-masing Gambar 6.c dan 6.d.  Ketika heat pipe berhasil start-up, maka perpindahan  kalor  sistem  dua  fasa  menjadi dominan.
a. Beban kalor 10 W b.Beban kalor 100 W
c.  beban kalor 175 W
d. beban kalor 10 W
Gambar 6. Grafik  distribusi temperatur Heat Pipe 0 0
Selanjutnya pada semua grafik terlihat bahwa  dengan  naiknya  beban  kalor,  akan menaikkan  pula  temperatur  pada  seluruh bagian  heat  pipe.    Selain  itu  pada  grafik terlihat  bahwa  untuk  beban  kalor  10  W temperature coolant-in berfluktuasi. Penomena ini  terjadi  karena  adanya  aliran  uap  dan cairan secara bergantian di dalam evaporator [17].  Di  mana  beban  kalor  10  W  belum cukup  untuk  mem-bangkitkan  uap  dengan tekanan yang memadai untuk mendorong uap ke kondensor.
G ambar 7 menunjukkan grafik  variasi
beban kalor yang diterapkan pada evaporator dengan  sudut  kemiringan  45 o .  Sama  dengan Gambar  4,  pada  Grafik  terlihat  bahwa  heat pipe  berhasil start-up untuk  semua  beban kalor.  Pada  Gambar  7a,  untuk  beban  kalor 10W, terlihat fluktuasitemperatur pada seluruh  bagian heat  pipe .  Gambar  7b  untuk beban  kalor  100,  fluktuasi temperatur  makin membesar  pada  seluruh  bagian heat  pipe . Selanjutnya  fluktuasi  temperature  mengecil ketika  beban  kalor  lebih  besar  yakni  175  W dan  275  W  seperti  terlihat  pada  Gambar  7c dan Gambar 7d.
a. Beban kalor 10 W b.Beban kalor 100 W
c.  beban kalor 175 W d. beban kalor 10 W
Gambar  8  menunjukkan  grafik  variasi beban  kalor  yang  diterapkan  pada  evaporator dengan  sudut  kemiringan  90 o .  Sama  seperti sudut  kemiringan  0 o dan  45 o , heat  pipe ber- hasil start-up untuk semua variasi beban kalor. Pada  Gambar  8a  dan  8b  untuk  range  beban kalor    10  W  ~  100  W,    fluktuasi  temperatur evaporator  lebih  kecil  dibandingkan  dengan sudut  45 o pada  Gambar  7a  dan  7b.  Begitu pula  untuk  beban  kalor  175  W  ~  275  W Gambar  8c  dan  8d  menunjukkan  fluktuasi temperature yang lebih kecil  dibandingkan
dengan sudut 45 o pada Gambar 7c dan 7d.
Dengan  membandingkan  Gambar  6,7 dan 8 yang didapatkan dengan memvariasikan sudut kemiringan, bisa dikatakan bahwa  sudut kemiringan 0 o (posisi horiziotal) mengungguli sudut  kemiringan  45 o dan  90 o (posisi  vertikal). Selanjutnya, sudut kemiringan 90 o lebih unggul dibandingkan  sudut  kemiringan  45 o .  Makin besar  fluktuasi  temperatur,  makin  besar  pula ketidakstabilan  operasi  dari  sistem.  Dimana, ketidakstabilan  ini  disebakan  oleh  suplai cairan  kondensat  di  evaporator  tidak  lancar.
a. Beban kalor 10 W b.Beban kalor 100 W
c. beban kalor 175 W
d. beban kalor 10 W
Gambar 8. Grafik  distribusi temperatur Heat Pipe 90 0
Analisis Tahanan Termal Straight Heat pipe
Tahanan  termal  merupakan  salah  satu parameter yang dapat mewakili kinerja termal dari sebuah heat pipe .  Pada  Gambar 9  dan Gambar  10,    menunjukkan  masing-masing grafik  hubungam  temperatur  evaporator  dan tahanan  termal  pada  berbagai  beban  kalor  10 W  ~  275  W  pada heat  pipe dengan  variasi sudut kemiringan dari 0 0 , 45 0 , dan 90 0 .  Dapat dilihat pada Gambar 9, bahwa setiap kenaikan beban  kalor,  maka    temperatur  evaporator meningkat pula dengan berbagai variasi sudut kemiringan.  Pada range beban kalor 10 W ~ 100  W,  terlihat  bahwa  dengan  menaikkan sudut  kemiringan,  akan  menaikkan  pula temperatur  evaporator.  Ini  berarti,  terjadi penurunan  kapasitas  kalor  yang  bisa  diambil oleh heat  pipe .  Untuk  beban  kalor  175  W  ~ 75  W,  sudut  kemiringan  45 o menghasilkan kinerja  termal  yang  paling  rendah,  bukannya sudut  kemiringan  90 o .  Hasil  ini  sedikit berbeda  dengan  penelitian  sebelumnya  oleh beberapa  peneliti lain[10] yang  menunjukkan
bahwa kapasitas perpindahan kalor maksimum dari heat pipe sumbu screen mesh berkurang dengan menambah sudut kemiringan.
Sementara itu Gambar 10, dapat dilihat bahwa  untuk  sudut  kemiringan  0 o (posisi horizontal),  dengan  menaikkan  beban  kalor evaporator,  maka  nilai  tahanan  termal  akan mengecil,  dimana  hasil ini  sesuai  dengan  ciri khas  dari heat  pipe yaitu  tahanan  termal mengecil  seiring  kenaikan beban kalor yang diterapkan    pada  evaporator  [17].  Adapun untuk sudut kemiringan 45 o dan 90 o , heat pipe mulai  mengikuti trend ini  ketika  beban  kalor pada range 100  W  ~  275  W.    Selanjutnya Gambar 9 , beban kalor pada range 175 W ~ 275  W  menunjukkan  temperatur  evaporator paling tinggi ketika sudut evaporator 45 o .  Ini diperkuat    pada  Gambar  10,  dimana  pada range  175  W  ~  275  W,  bukannya  sudut kemiringan  90 o (posisi  vertikal)  tetapi  sudut kemiringan 45 o yang memiliki tahanan termal yang paling besar.
Gambar  9 . Temperatur Evaporator VS beban kalor
Gambar 10 .  Tahanan Termal VS beban kalor
Untuk  beban  kalor  terbesar  275  W, didapatkan  temperatur  evaporator  tertinggi pada  sudut  kemiringan  45 o (67,5 o C)  disusul sudut  kemiringan  90 o (59 o C)  dan  sudut kemiringan  0 o (53 o C).  Selanjutnya  tahanan termal, Rth tebesar  pada  sudut  kemiringan 45 o (0,05),  sementara  sudut  kemiringan  90 o dan  sudut  kemiringan  0 o mempunyai Rth relative sama (0,02). Alasan yang  mungkin dengan  phenomena  ini  adalah  ketika heat pipe ukuran  relatif  besar  beroperasi  normal, maka  efek  grafitasi  relative  berpengaruh. Dimana gaya grafitasi membantu pengembalian cairan kondensat ke evaporator,  membuat  temperatur  evaporator dan tahanan termal pada sudut 90 o lebih kecil dibandingkan  dengan sudut kemiringan 45 o .

## KESIMPULAN DAN SARAN
Pada  penelitian  ini,  digunakan  sebuah straight  heat  pipe dengan panjang  1500  mm yang menggunakan screen mesh 300 material stainless  steel.  Pengujian  dilakukan  untuk mengetahui  kinerja  termal heat  pipe pada sudut  kemiringan  yang  berbeda  yaitu  0 o
(posisi  horizontal),  45 o dan  90 o (posisi vertikal).  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  dengan  beban  kalor  10  W  ~  275  W, heat pipe berhasil start-up pada semua sudut kemiringan. Dari hasil distribusi temperature  diketahui  bahwa heat  pipe beroperasi  dengan  baik  yang  dicirikan dengan  fluktuasi  temperatur  yang  kecil  pada sudut  kemiringan  0 o disusul  90 o dan  45 o .
Ketika heat  pipe diberikan  beban  kalor
terbesar,  275  W  didapatkan  salah  satu gambaran  kinerja  termal  dari heat  pipe . Dimana,  temperatur  evaporator  tertinggi terjadi  pada  posisi  sudut  kemiringan  45 o sebesar  67,5 o C disusul  sudut  kemiringan  90 o sebesar  59 o C  dan  terendah  pada  sudut kemiringan  0 o sebesar  53 o C.    Demikian  pula nilai tahanan termal, Rth terbesar terjadi pada posisi  sudut  kemiringan  45 o sebesar  0,05, sedangkan  sudut  kemiringan  90 o dan  sudut kemiringan  0 o mempunyai Rth yang  relatife sama,  yakni  sekitar  0,02.  Dengan  demikian dapat  disimpukan  bahwa heat  pipe memiliki kinerja termal terbaik ketika posisi horizontal.  Hasil  ini  menunjukkan  pula bahwa heat  pipe yang  relatif  besar  dengan panjang  1500  mm,  relatif  terpenpengaruh oleh  gaya  grafitasi.    Dimana,  menyebabkan sudut  kemiringan  90 o mempunyai  kinerja yang lebih baik dibandingkan sudut kemiringan 45 o C.
Pada  penelitian  berikutnya  disarankan variasi  beban  kalor  dinaikkan  sampai didapatkan kemampuan maksimal dari straight heat pipe . Dengan demikian diharapkan    adanya  fenomena dry  out pada straight heat pipe tersebut.  Selain itu dapat pula  ditambahkan  alat  uji,  dimana  panjang straight  heat  pipe divariasikan  dengan panjang  yang  lebih  kecil  dan  lebih  lebih besar  dibandingkan  dengan  alat  uji  pada penelitian  ini.  Variasi  ini  untuk  mengetahui sejauh  mana  pengaruh  grafitasi  terhadap panjang straight  heat  pipe dan  sudut kemiringan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] V.  P.  Carey, Liquid-vapor  phase- change  phenomena:  an  introduction  to the  thermophysics  of  vaporization  and condensation processes in heat transfer equipment . CRC Press, 2020.
[2] H. Tang, L. Lian, J. Zhang, and Y. Liu, "Heat transfer performance of cylindrical  heat  pipes  with  axially graded wick at anti-gravity orientations," Applied Thermal
Engineering, vol. 163, p. 114413, 2019.
[3] B.  ChNookaraju,  P. KurmaRao,  and  S. N. Sarada, "Thermal analysis of gravity effected  sintered  wick  heat  pipe," Materials  Today:  Proceedings, vol.  2,
no. 4-5, hal. 2179-2187, 2015.
[4] D. Jafari, H. Shamsi, S. Filippeschi, P.
Di  Marco,  and  A.  Franco,  "An experimental investigation and
optimization of screen mesh heat pipes for  low-mid  temperature  applications,"
Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 84, hal. 120-133, 2017.
[5] S.-C.  Wong,  H.-S.  Cheng,  and  C.-W.
Tu,  "Visualization  experiments  on  the performance  of  mesh-wick  heat  pipes with differing wick wettability,"
International Journal of Heat and Mass Transfer, vol.  114,  hal.  1045-1053,
2017.
[6] B.  Zohuri, Heat  pipe  design  and technology:  Modern  applications  for
practical thermal management .
Springer, 2016.
[7] L.  L.  Vasiliev,  "Heat  pipes  in  modern heat  exchangers," Applied  thermal engineering, vol.  25,  no.  1,  hal.  1-19,
2005.
[8] J.  A.  Weibel,  S.  V.  Garimella,  and  M. T. North, "Characterization of evaporation  and  boiling  from  sintered powder  wicks  fed  by  capillary  action," International Journal of Heat and Mass Transfer, vol.  53,  no.  19,  hal.  4204- 4215, 2010.
[9] M. Russel, C. Young, J. Cotton, and C.
Ching, "The effect of orientation on U- shaped grooved and sintered wick heat pipes," Applied  thermal  engineering, vol. 31, no. 1, hal. 69-76, 2011.
[10]  Y.  Wang  and  G.  P.  Peterson, "Investigation  of  a  Novel  Flat  Heat Pipe," Journal  of  Heat  Transfer, vol. 127,  no.  2,  hal.  165-170,  2005,  doi: 10.1115/1.1842789.
[11]  A. Brautsch and P. A. Kew,
"Examination  and  visualisation  of  heat transfer  processes  during  evaporation in capillary porous structures," Applied Thermal  Engineering, vol.  22,  no.  7, hal. 815-824, 2002.
[12]  G.  Kumaresan,  S.  Venkatachalapathy, and  L.  G.  Asirvatham,  "Experimental investigation on enhancement in thermal characteristics of sintered wick heat  pipe  using  CuO  nanofluids,"
International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 72, hal. 507-516, 2014.
[13]  R.  Kempers,  D.  Ewing,  and  C.  Ching,
"Effect  of  number  of  mesh  layers  and fluid  loading  on  the  performance  of screen  mesh  wicked  heat  pipes,"
Applied  thermal  engineering, vol.  26, no. 5-6, hal. 589-595, 2006.
[14]  E. Sadeghinezhad et al. , "Experimental investigation  of  the  effect  of  graphene nanofluids  on  heat  pipe  thermal performance," Applied Thermal
Engineering, vol.  100,  hal.  775-787,
2016.
[15]  J.  Li  and  L.  Lv,  "Experimental  studies on  a  novel  thin  flat  heat  pipe  heat spreader," Applied Thermal Engineering,
vol. 93, hal. 139-146, 2016.
[16]  J. Huang et al. , "Development of novel flexible  heat  pipe  with  multistage design  inspired  by  structure  of  human spine," Applied  Thermal  Engineering, vol. 175, p. 115392, 2020.
[17]  I. Setyawan, N. Putra, I.  I. Hakim, and
R.  Irwansyah,  "Development  of  hybrid loop  heat  pipe  using  pump  assistance for  cooling  application  on  high  heat flux  device," Journal  of  Mechanical Science and Technology, vol. 33, no. 8, hal. 3685-3694, 2019.
[18]  I. Setyawan, N. Putra, and I.  I. Hakim, "Experimental  investigation  of  the operating  characteristics  of  a  hybrid loop heat pipe using pump assistance," Applied  thermal  engineering, vol.  130, hal. 10-16, 2018.