Wärmeableitung grob berechnen

Kantenlänge 5cm

kosst amojan schrieb:

Titel "Praxis-Tips Schaltschrank-Klimatisierung"

Seite 6

mfg Rolf

Berechnen kann ich es nicht, aber man kann es grob abschätzen

Schau dir als groben anhaltspunkt verschiedene Kühlkörper an. z.b. V PR101/94-M3 :: Spezialku"hlko"rper, 94x6x50mm, 7K/W, M3 von reichelt Dann vergleiche ihn mit dem was du bauen willst, wie dein Teil montiert wird, ob der Metallbereich komplett umströmt wird und wie hoch die Umgebungstemperatur ist. Den Kunststoffteil kannst du bei der geringen erlaubten Temperaturdifferenz wahrscheinlich vergessen.

Vorsichtig ausgedrückt könnte man sagen hätte dein Gehäuse eine ähnliche Oberfläche und ähnliche Bedingungen würde es pro Watt 7 Grad erwärmt.

--
MFG Gernot

kosst amojan schrieb:

Also an dieser Stelle muß ich sofort an Finger und seine Basteleien denken...

Bernd

Ganz so einfach ist das nicht. Auch die Datenblattangaben für "Katalogkühlkörper" sind da prinzipbedingt eher ungenau.

Ich würde versuchen, die Erwärmung des Kühlkörpers zu messen.

Gruß

Stefan DF9BI

Du wirst doch wohl Finger nicht beleidigen wollen, indem Du ihn - wie auch immer - mit diesem Doofkopp in Verbindung bringst?

Nachtrag:

Es muss ein Gleichgewicht zwischen aufgenommener und abgegebener Leistung entstehen.

Wenn du in den Würfel Wärme einleitetst, wird sich dieser zunächst wegen seiner eigenen Wärmekapazität und der inneren Wärmeleitfähigkeit erwärmen. Die Endtemperatur ist dann die Temperatur, bei der durch Wärmestrahlung und Wärmeleitung genausoviel Leistung abgegeben wie eingeleitet wird.

Die durch Strahlung oder Wärmeleitung abgegebene Leistung ist umso höher, je höher die Temperaturdifferenz zwischen dem Würfel und der Umgebung ist. Bei der Wärmeleitung kommt noch die Konvektion, d.h. die Luftbewegung hinzu. Wenn es keine Luftbewegung gibt, muss die gesamte Energie per Strahlung abgegeben werden.

Das ganze ist stark nichtlinear und außerdem von der Umgebung und den Oberflächeneigenschaften des Würfels, aber auch der Umgebung abhängig.

Richtige Kühlkörper haben deshalb auch eine stark vergrößerte Oberfläche, um den Wärmewiderstand zwischen Metall und Umgebung zu verringern.

Am sichersten ist es, einen Versuchsaufbau zu machen, der der Realität am nächsten kommt und die eingeleitete Leistung langsam schrittweise zu erhöhen. Dabei dann die Temperatur des Würfels, oder besser noch, die des zu kühlenden Teils zu messen.

Gruß

Stefan DF9BI

Günther Dietrich schrieb:

Nichts läge mir ferner als dies, zumal Finger Original Heisskleber [tm] nutzt und nicht nur so etwas ähnliches.

Bernd, fragt sich ob der Erfahrungsbericht Saugblaser Fingermann noch erscheint, irgendwas _muß_ daran doch noch suboptimal sein.

Ohne Rahmenbedingungen gar nicht.

Den HK-Anteil kannst du vergessen. Edelstahl leitet Wärme schlecht.

Keine, wenn Umgebungstemperatur 45 °C beträgt oder das Teil von der Sonne beschienen wird.

Im Kühlschrank?

Oha.

--
Thomas

Am 23.09.2007, 10:51 Uhr, schrieb Stefan Brröring :

Wobei ein erwärmtes Teil ja auch für Autokonvektion sorgt - die erwärmte Luft dehnt sich aus und steigt nach oben, wobei kühlere Luft von unten nachgesaugt wird (so gut das eben konstruktionsbedingt möglich ist).

Ich würde halt einen Lastwiderstand (ggf. eine Anordnung aus Lastwiderständen, die die reale Verteilung im endgültigen Aufbau in etwa widerspiegelt) mit definierter Leistung in ein Prototypengehäuse unter möglichst realistischen Montagebedingungen reinpflanzen und dann messen.

Ansgar

--
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kosst amojan schrieb:

Hallo,

grob errechnen kann man das schon gar nicht, dafür ist die physikalische Wärmeleitung und -transport einfach zu kompliziert. Und ohne Angaben über die Lufttemperatur und-bewegung geht das schon gar nicht.

Bye

Stimmt. Und genau das ist sehr schwer zu berechnen. Interessant ist übrigens, dass das in der Schwerelosigkeit nicht funktioniert. Deshalb muss man dort die Wärme per Strahlung loswerden, oder per Zwangskonvektion (Lüfter).

Genau so hatte ich das gemeint.

Gruß

Stefan DF9BI

"kosst amojan" :

Die richtige Frage lautet: Wieviel Wärme kann der Würfel dauerhaft maximal an die Umgebung abgeben? Der thermische Widerstand des Edelstahlblocks ist sehr viel kleiner, als der Übergang zur Luft, so dass man den vernachlässigen kann (anders sähe es aus, wenn es ein dünnes Blech wäre).

Für den Wärmewiderstand Metall -> Luft gibt es Faustformeln:

Wp = (5,6 + 4v) W/(m²x grd) (mit v in m/s, bis ca. 5m/s)

Also bei ruhender Luft ist die Leistung dann 5.6W/m², dabei erwärmt sich das Teil um 1°C. Bei 10°C sind es schon 56W/m². Die Oberfläche Deines Würfels ist 5x5cm²=25cm² und das ganze *5, (nicht

*6 weil ja eine Seite mit Heisskleber isoliert ist) also 125cm². Damit hast Du dann 0,07 Watt/K, also 1.4Watt bei 25°C Umgebungstemperatur und 45° am Kühlkörper. Im Radiobastelbuch gibt es auch noch andere Formeln, z.B. schwarz gestrichene Blechern verbessern den Wärmeabgabefaktor (bei höheren Temperaturen), Lage beeinflusst ebenfalls usw.. Das bedeutet, dass die berechneten 1.4W mit +-50% Genauigkeit zu betrachten sind ;-). Aber als Abschätzung zum Kühlblechdimensionieren kann man die Faustformaln ganz gut verwenden.

M.

Am 24.09.2007, 14:46 Uhr, schrieb Stefan Brröring :

Oder man baut ein poröses, etwa kugelförmiges Gebilde, wo die sich ausdehnende Luft radial entlang der sich erweiternden Poren/Kanäle entweichen kann, und Frischluft kommt durch eine Einführungsöffnung nach. Könnte doch gehen, oder?

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt schrieb:

Hallo,

was nützt die Kugelform wenn die warme Luft nur nach oben aufsteigen will?

Bye

Am 26.09.2007, 12:17 Uhr, schrieb Uwe Hercksen :

Wir waren grade etwas weg vom OP, nämlich bei der Schwerelosigkeit - wo ist da "oben"?

Ansgar

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=20

g

will?

Eben. Die Luft dehnt sich ja aus. Damit kommt zwar ein kleiner Teil nach au=DFen durch die L=F6cher - aber der wesentlich gr=F6=DFere Teil bleibt trotzdem direkt am hei=DFen Bauteil. Frischluft wird daher "nie" nachkommen k=F6nnen, h=E4tte gar keinen Platz.

MfG, Heiko

Ansgar Strickerschmidt schrieb:

Hallo,

aber eben dann nur mit Lüfter.

Bye

Nö. Ohne Schwerkraft wirken Dichteunterschiede nicht, daher keine natürliche Konvektion.

--
Thomas