Soğutucudaki boya rengi önemli mi?

Isı iletim, konveksiyon ve radyasyon yoluyla bir soğutucu bırakır. Bana siyah yüzeylerin ısıyı yaymada en iyi olduğu ve buna bağlı olarak çok sayıda ısı alıcısının siyah olduğu öğretildi. Ancak konveksiyon için yüzgeçleri de var. Ve büyük ısı alıcıları çok sayıda büyük yüzgeçlere sahiptir. Bu nedenle konveksiyon önemli görünüyor.

Öyleyse estetik nedenlerden ötürü parlak bir beyaz boyamak zorunda kalırsam ne olur? Beyaz elbette termal radyasyonu yansıtmak için en iyi renktir. Bu daha sonra içerideki ısıyı bir folyo sarılmış hindi gibi yansıtır mı? Bazıları verimlilik kaybını veya derecelendirmede gerekli telafi edici bir artışı tahmin edebilir mi?

PS Ev tipi radyatörler beyazdır.

PPS Isı alıcı terminolojisinde "malzeme kalitesi" ne demektir? tam olarak cevap vermiyor.

Isı emicilerini boyamayın. Boya tabakası, metal ve hava arasında bir yalıtkan görevi görerek ısıyı dağıtma yeteneğini azaltır.

Bir ısı emicisinin anodize edilmesi daha az sorun olur. Eloksal tabakası boyadan çok daha incedir (örneğin alüminyumda birkaç mikrometre), bu nedenle boyadan çok daha düşük termal direnç gösterir.

Farklı boya renkleri diğerlerinden daha ince veya kalın olmadıkça veya ısı emici doğrudan güneş ışığına maruz kalmadıkça, boyanın rengi soğutma üzerinde önemli bir etkiye sahip olmayacaktır.

Evet siyah en yüksek emisyon oranına sahiptir (ayrıca radyasyonu en iyi karşılıklılık - veya Kirchoff'un termal radyasyon yasasını da emer). Görünür spektrumda mutlaka siyaha karşılık gelmeyen ilgili dalga boylarında "siyah" olması gerektiğini unutmayın.

Bu, yayma gücü 1'e (siyah cisim) yaklaştığında radyant ısı transferinin maksimuma çıkacağı anlamına gelir. Isı emiciniz daha soğuk şeyleri "görürse" daha iyi soğumaya sahip olur ve daha sıcak şeyleri görürse de soğumaz.

Bununla birlikte, ışıma yoluyla ısı transferi, taşınan ısı transferine kıyasla tipik olarak o kadar da önemli değildir ve (normal ortamlardaki yarı iletken ısı alıcıları için en önemlisi) konveksiyon ısı transferi. Bu nedenle, genellikle havanın kanatçıklardan nasıl aktığı ve ısının kanatçıklara nasıl iletildiği konusundaki akışkan dinamikleri tasarımına kıyasla renk o kadar önemli değildir. Yüzgeçler çoğunlukla diğer yüzgeçleri "görür", dolayısıyla radyasyonun etkisi daha da azdır.

Vakumda ve / veya uzayda veya çok yüksek rakımlarda hayatta kalması gereken elektronik tasarım yapanlarımız için istisnalar vardır ve ısı batırılan (veya gördüğü şey) çok sıcaksa, radyasyon daha önemli hale gelebilir (4. güç sıcaklık).

Parlak (düşük emisyonlu) bir ısı emicisinin üstün olabileceği örnek bir durum, bir ısıtıcı, akkor lamba veya vakum tüpünün doğrudan görünümünde bir voltaj regülatörü soğutucu olabilir.

İstediğiniz herhangi bir boya rengi eloksal uygulandığında uygulanabilir veya hiç "temiz" eloksal olarak adlandırılır. Normalde oksitlenmiş alüminyum ( bir kaplama değildir ) oldukça ince bir yalıtım tabakasıdır, ancak bazı durumlarda birkaç milden daha kalın yapılabilir.

Düzenleme: Ne kadar önemli radyasyon olduğunu görmek için bir zarf arkası hesaplama yapalım. Aavid Thermalloy'dan bir model 530002B02500G soğutucu kabul edeceğim . Watt başına 2.6 derece C'lik doğal bir konveksiyon derecesine sahiptir, bu da ortam üzerinde 70 derecelik bir artışa sahip olduğuna inanıyorum.

Bu nedenle ortam sıcaklığınız 25 derece C ve ısı emici 95 derece C ise, dağıtılan toplam güç 27W olacaktır.

Bunun ne kadarı radyasyondan kaynaklanıyor? Isı emiciyi (yalnızca radyal kuplaj amaçlı *), 0.011 metrekarelik bir yüzey alanını temsil eden 64mm x 25mm x 42mm boyutlarında (çentiği yok sayarak) bir blok olarak ele alabiliriz.

Radyasyona bağlı ısı kaybı (1 emisyonu varsayarak)

$q = \sigma A (T_H^4 - T_C^4)$$\sigma$

Değerleri değiştirerek 95 derece C soğutucu sıcaklığı ve 25 derece C ortamdaki radyasyon nedeniyle 6.4W'lık bir ısı akışı elde ediyoruz, bu nedenle% 25'ten azı radyasyon kaybını en üst düzeye çıkarmak için en uygun koşullar altında radyasyondan kaynaklanıyor. Muhtemelen bazı zorlanmış konveksiyonlarımız var ve radyasyon ısı kaybı yine daha az. Bir küvete daha yakın olan bir soğutucu, radyasyondan dolayı daha az ısı kaybına sahip olacaktır. Göz ardı edilecek kadar düşük değil, baskın değil.

• Radyasyon için, ısı emicinin kıvrımları diğer ısı emici yüzeylerini çoğunlukla "görür", böylece dış boyutların bir bloğu radyasyon için doğrudur (bir ilk yaklaşıma kadar). Aslında, etkili salım gücü yüzeyin kendisinden 1.0'a yakınlaştırmada bir etkiye sahiptirler, çünkü emilmeyen ışığın bir kısmı diğer yüzeylere sıçrayacak ve elbette radyasyon için emilme şansı alacaktır (ve aynı şekilde tersine). ısı- ama ışığın emildiğini hayal etmek daha kolay çünkü görünür ışığı görebiliyoruz ve ısı emicinin makul sıcaklıklarda yaydığı IR dalga boylarını göremiyoruz - eğer ısı emiciniz kırmızı, sarı veya mavi-beyaz renkte parlıyorsa, muhtemelen başka sorunlar).

Termal yönetim için kaplamalar da dahil olmak üzere yüksek performanslı kaplamalar satardım ve bu hiç de basit bir soru değil. Örneğin, bir satıcı, her ikisi de tavsiye edilen kuru film kalınlığında iki tondan az olan bir mat siyah olan iki kaplama yaptı ve biri yalıtkan olarak ve diğeri de termal dağıtıcı kaplama olarak tasarlandı. Önerilen kullanım durumları sırasıyla egzoz başlıkları ve fren kaliperleri idi.

Soğutucular kaplanmış ve bazı deneyler yapmış ve düşük sıcaklık farklarında çıplak soğutucu en iyi çalışmış ve ardından yalıtımlı olanı bulmuştu ve radyan kaplama en kötüydü. Yüksek sıcaklık farklarında, yayıcı kaplama çıplak metalden daha iyi performans göstermeye değer olduğunu ve yalıtkan kaplama da ısı transferini yavaşlatmada daha etkili hale geldi.

Ayrıca, ateşe yakalanana kadar yalıtkan olan geleneksel boyalar ve eriyene kadar en iyi yalıtkan olan kalın bir yalıtım kaplaması gibi diğer kaplamalarla da oynadım.

Sonuç: Sıcaklığınıza, ihtiyaç duyduğunuz ısı transferine ve diğer faktörlere bağlıdır Hangi kaplama ihtiyaçlarınız için en iyisidir, ancak standart bir boya kullanmak asla soğutucuya yardımcı olmaz.

Parlak metal yüzeyler yansıtmada son derece iyidir, radyasyon yaymada son derece zayıftır. Herhangi bir şeyOnları boyadığınız her (neredeyse her şey) ısı radyasyonunu iyileştirir.

Siyah boyalı yüzeyler güneş ışığını daha iyi emer, çünkü güneş ışığındaki enerjinin çoğu görünür spektrumda veya etrafındadır. Ancak, ısı emiciniz parlayacak kadar sıcak olmadıkça, görünür spektrumda çok fazla radyasyon yaymaz, bu nedenle göz rengi tamamen önemsizdir.

Yansıtıcı bir kap içinde bulunmayan pasif olarak havalandırılan soğutucu, önemli miktarda radyasyon yayar. Üzgünüm, eldeki sayılarım yok, ama% 50'den az. Aynı renkteki paralel kanatçıklar için, radyasyon emilim ile dengelenir, bu nedenle iç yüzgeç rengi çok önemli değildir, ancak açıktaki yüzeyler için önemlidir.

Bu nedenle, bilgisayarınızın içindeki basınçlı hava soğutucularının genellikle siyah eloksal pimleri olmadığını görürsünüz.

Açıkta kalan alüminyum soğutucuların korozyonu önlemek için yine de boyanması / anodize edilmesi gerekir, aksi takdirde "deniz kıyısının 1000 metre ile kullanılmaması" gibi talimatlar eklemeniz gerekir.

Muhtemelen aradığınız mülk emisivitedir.

Isının transfer edildiği 3 ana süreç vardır:

• İletim (malzemenin içindeki ısının hareketi)
• Konveksiyon (ısının ısıtılan malzemenin hareketi ile hareketi)
• Radyasyon

Bu işlemlerin her birinin etkinliği, söz konusu malzemelere ve ortam sıcaklığına bağlıdır. Toplam ısı akışı, hava / ısı emici sınırındaki işlemlerin her birinden ısı akışının toplamıdır.

Işıma ısı akışı parçanın yüzeyinin yayma, dördüncü sıcaklık ve etkili yüzey alanı ile orantılıdır.

Oda sıcaklığında emisyonların bu kullanışlı listesine bir göz atın .

En yüksek emisyonlar Buz, Su, Cam, Kireçtaşı ve Boya (beyaz dahil); bunların hepsinin siyah olmadığını unutmayın. Aslında, parlatılmış metallerden ayrı olarak, tüm malzemelerin ideale yakın bir emisyonu vardır.

Ayrıca, diğer cevapların çoğunda belirtildiği gibi, bir boya tabakası harika bir yalıtkan görevi görecektir (soğutucu içinde iletim için).

Isı emiciyi örten ekstra bir katmana sahip olacağınız için ısı emiciyi boyamayın, çünkü ısı yaymak daha az verimli olacaktır. Siyah soğutucu, ısıyı yaymada daha iyidir, ancak küçük bir yüzde avantajı vardır.

Isı emicinizi üflemek için fan kullanıyorsanız, renk gerçekten önemli değildir.

"Siyah yüzeylerin ısının yayılmasında en iyisi olduğu öğretildi"

Bu doğru değil. Siyah bir nesne renkli bir gövdeden daha geniş bir radyasyon spektrumunu emer , ancak kendi başına rengin bir radyatörün verimliliği üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Birçok soğutucu siyah çünkü siyah eloksal oksidasyonu ve korozyonu önleyen düşük maliyetli bir işlemdir. BTW, aynı zamanda bir yalıtkandır, bu nedenle bir transistörün soğutucu ile elektriksel temasta olması önemliyse, tek başına fiziksel temasa güvenemezsiniz.

Boyanın termal iletkenliğine ve radyasyonuna bağlıdır ...

İyi yayılan bir boya varsa, yüzey alanını arttırmak için içindeki bazı tahılları karıştırabilirsiniz ... Alüminyumdan bazı büyük metal talaşları işi yapacaktır ...

Siyah bir yüzey , eşdeğer bir beyaz yüzeyden daha iyi emer ve yayar. En iyi renk seçimi ısı emiciyi çevreleyen ortama bağlıdır. Soğuk ve karanlık bir ortamdaysanız, siyah bir soğutucu kullanın. Cihazın parlak bir ortam veya parlak bir ısı ile karşılaşması bekleniyorsa, beyaz bir soğutucu kullanın.