Ein Heizkörper ist ein elektronisches Gerät aus einem Material, das Wärme gut leitet und häufig an einem elektronischen Gerät angebracht wird, um unerwünschte Wärme abzuleiten. Es dient zur Kühlung von Schaltkreiskomponenten durch die Ableitung überschüssiger Wärme, um Überhitzung und vorzeitigen Ausfall zu verhindern und die Zuverlässigkeit und Leistung der Komponenten zu erhöhen.
Der Kühlerbetrieb basiert auf dem Fourierschen Wärmegesetz. Immer wenn in einem Objekt ein Temperaturgefälle herrscht, wird Wärme von Bereichen mit höherer Temperatur in Bereiche mit niedrigerer Temperatur übertragen. Die Wärmeübertragung erfolgt auf drei verschiedene Arten: durch Strahlung, Konvektion oder Leitung.
Wärmeleitung findet immer dann statt, wenn zwei Objekte unterschiedlicher Temperatur in Kontakt kommen. Dabei kommt es zu Kollisionen zwischen schnellen Molekülen eines heißeren Objekts und langsameren Molekülen eines kühleren Objekts. Dadurch kommt es zu einer Energieübertragung vom heißen Objekt auf das kühlere Objekt. Ein Kühlkörper überträgt daher Wärme durch Leitung und Konvektion von einer Hochtemperaturkomponente wie einem Transistor auf ein Niedertemperaturmedium wie Luft, Öl, Wasser oder ein anderes geeignetes Medium.
Was ist ein Heizkörper?
Es gibt zwei Arten von Strahlern: Passivstrahler und Aktivstrahler.
1. Aktive Kühlkörper verwenden Kühlventilatoren oder Gebläse, um die Wärme vom Kühlkörper abzuleiten. Diese verfügen über hervorragende Kühleigenschaften, erfordern jedoch aufgrund beweglicher Teile eine regelmäßige Wartung.
2. Passive Kühlkörper verwenden keine Lüfter und haben keine beweglichen Teile, was sie zuverlässiger macht.
Heizkörper können anhand ihres physischen Designs und ihrer Form, der verwendeten Materialien usw. weiter klassifiziert werden. Typische Heizkörper sind:
Heizkörper fungieren als Wärmetauscher und sind in der Regel so konzipiert, dass sie eine möglichst große Kontaktfläche mit einem Kühlmedium wie Luft haben. Die Leistung hängt von physikalischen Merkmalen wie verwendeten Materialien, Oberflächenbehandlung, hervorstehendem Design, Luftstromgeschwindigkeit und Verbindungsmethoden ab. Wärmeleitpasten, Verbindungen und leitfähige Bänder sind einige der Materialien, die zwischen der Kühlkörperoberfläche einer Komponente und der Kühlkörperoberfläche verwendet werden, um die Wärmeübertragung und damit die Leistung des Kühlkörpers zu verbessern.
Metalle mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit wie Diamant, Kupfer und Aluminium sind die effizientesten Kühlkörper. Aufgrund seiner geringeren Kosten wird jedoch häufiger Aluminium verwendet.
Weitere Faktoren, die die Leistung des Kühlers beeinflussen, sind:
1. Wärmewiderstand
2. Luftstrom
3. Volumenwiderstand
4. Flossendichte
5. Flossenabstand
6. Breite
7. Länge
Kühlkörper werden zum Kühlen verschiedener elektronischer Komponenten verwendet, die nicht über ausreichende Wärmeableitungsfähigkeiten verfügen, um die gesamte überschüssige Wärme abzuleiten. Zu diesen Geräten gehören:
Leistungstransistoren, Thyristoren und andere Schaltgeräte
Diode
Integrierter Schaltkreis
CPU-Prozessor
Grafikprozessor
Heizkörper gibt es in vielen verschiedenen Typen und Größen, um den unterschiedlichen Anwendungen gerecht zu werden. Der gebräuchlichste Kühlertyp ist ein Lamellenkühler, der aus mehreren miteinander verbundenen dünnen Metallrippen besteht. Diese Lamellen vergrößern die Oberfläche für eine bessere Kühlung. Zu den anderen Arten von Kühlkörpern gehören Stiftrippen, Kreuzrippenkühler, Hebelrippenkühler und Flachplattenkühler.
Der Autokühler fungiert sowohl als Wasserspeicher als auch als Wärmeableitung. Der Kühler ist ein wichtiger Teil des Kühlsystems und dient dazu, den Motor vor Schäden durch Überhitzung zu schützen. Das Prinzip des Kühlers besteht darin, mit kalter Luft die Temperatur des vom Motor kommenden Kühlmittels im Kühler zu senken. Der Kühler gehört zum Kühlsystem des Automobils. Der Kühler im Wasserkühlsystem des Motors besteht aus drei Teilen: einer Wassereinlasskammer, einer Wasserauslasskammer, einer Hauptplatte und einem Kühlerkern. Der Kühler kühlt das Kühlmittel, das hohe Temperaturen erreicht hat. Das Kühlmittel im Kühler wird kalt, wenn die Rohre und Rippen des Kühlers dem vom Kühlgebläse erzeugten Luftstrom und der Bewegung des Fahrzeugs ausgesetzt sind.
Um eine Überhitzung des Motors zu verhindern, müssen die den Brennraum umgebenden Bauteile (Zylinderlaufbuchsen, Zylinderköpfe, Ventile usw.) ausreichend gekühlt werden. Um die Kühlwirkung sicherzustellen, besteht das Kühlsystem eines Automobils im Allgemeinen aus einem Kühler, einem Thermostat, einer Wasserpumpe, einem Zylinderwasserkanal, einem Zylinderkopfwasserkanal, einem Lüfter usw. Der Kühler ist für die Kühlung des zirkulierenden Wassers verantwortlich. Seine Wasserleitungen und Kühlkörper bestehen größtenteils aus Aluminium. Die Wasserrohre aus Aluminium haben eine flache Form und die Kühlkörper sind gewellt. Achten Sie auf die Wärmeableitungsleistung. Die Einbaurichtung ist senkrecht zur Luftströmungsrichtung. Versuchen Sie zu erreichen, dass der Windwiderstand gering und die Kühleffizienz hoch sein sollte. Kühlmittel strömt innerhalb des Kühlerkerns und Luft strömt außerhalb des Kühlerkerns. Das heiße Kühlmittel wird kalt, indem es Wärme an die Luft abgibt, und die kalte Luft erwärmt sich, indem sie die vom Kühlmittel abgegebene Wärme aufnimmt, sodass der Kühler ein Wärmetauscher ist.
Ein Kühlkörper ist ein Gerät zur Steuerung der von elektronischen Bauteilen erzeugten Wärme. Sie bestehen normalerweise aus Metall oder Aluminium und ihr Hauptzweck besteht darin, die Wärme von dem Element abzuleiten, mit dem sie verbunden sind. Kühlkörper sind mit Rippen, Kanälen oder Rillen ausgestattet, um die Oberfläche zu vergrößern und die Wärmeübertragung von der Komponente an die Umgebung zu unterstützen. Heizkörper gibt es in verschiedenen Größen und Formen, um den unterschiedlichen Anwendungen gerecht zu werden.
Kühlkörper sind ein notwendiger Bestandteil jedes elektronischen Systems, da sie eine bessere Kühlung und verbesserte Leistung ermöglichen. Durch die Ableitung der Wärme vom Element kann das Element kühl bleiben und mit maximaler Effizienz laufen, ohne Schäden durch Überhitzung befürchten zu müssen. Heizkörper reduzieren außerdem den Lärm- und Vibrationspegel, indem sie Wärme von den Komponenten an die Umgebung abführen.
Ein Kühler ist die Schlüsselkomponente des Kühlsystems des Motors. Seine Hauptaufgabe besteht darin, eine Mischung aus Frostschutzmittel und Wasser in den Rippen zu verteilen, die einen Teil der Motorwärme abgibt und gleichzeitig kühle Luft ansaugt, bevor sie weiter durch den Rest des Motors strömt
Ein Heizkörper ist ein Wärmetauscher, der zur Übertragung von Wärmeenergie von einem Medium auf ein anderes zum Zweck der Kühlung und Heizung dient. Die meisten Heizkörper sind für den Einsatz in Autos, Gebäuden und in der Elektronik konzipiert.
Ein Kühler ist immer eine Wärmequelle für seine Umgebung, obwohl dies entweder zum Zweck der Erwärmung einer Umgebung oder zum Kühlen der ihm zugeführten Flüssigkeit oder des Kühlmittels dienen kann, wie zum Beispiel bei der Kühlung von Automobilmotoren und HVAC-Trockenkühltürmen. Trotz des Namens übertragen die meisten Heizkörper den Großteil ihrer Wärme durch Konvektion statt durch Wärmestrahlung
In manchen Anwendungen können Heizkörper teuer und schwierig zu installieren sein. Wenn der Kühlkörper außerdem nicht die richtige Größe für die Anwendung hat, leitet er möglicherweise nicht die gesamte von der Komponente erzeugte Wärme ordnungsgemäß ab. Es ist auch wichtig zu beachten, dass einige Komponenten empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren. Daher muss bei der Auswahl eines Kühlkörpers für diese Art von Komponenten Vorsicht geboten sein.
Einfach ausgedrückt ist ein Heizkörper ein Objekt, das Wärme von einer Wärmequelle ableitet. Sie werden auch auf Computern, DVD-Playern und anderen tragbaren Geräten installiert. Wenn man an einen einfachen Mechanismus denkt, der die Funktionsweise eines Kühlers veranschaulicht, kann man sich einen Kühler vorstellen, der in einem Auto montiert ist. Der Kühler leitet die Wärme vom Motor Ihres Autos ab. Ebenso leitet ein Kühlkörper Wärme beispielsweise von der CPU Ihres PCs ab. Der Funktionsmechanismus des Heizkörpers hängt eng mit der Wärmeleitung zusammen. Solange zwei Objekte mit unterschiedlicher Temperatur in Kontakt kommen, findet Wärmeleitung statt.
Dabei kommt es zu Kollisionen zwischen den schnellen Molekülen des heißeren Objekts und den sich langsamer bewegenden Molekülen des kühleren Objekts. Dadurch kommt es auch zu einer Energieübertragung vom heißen Objekt auf das kalte Objekt. Daher überträgt der Kühlkörper Wärme von Hochtemperaturkomponenten (z. B. Transistoren) durch Leitung und Konvektion auf Medien mit niedriger Temperatur (z. B. Luft, Öl, Wasser oder ein anderes geeignetes Medium).
Ein Kühlkörper verfügt über einen Wärmeleiter, der die Wärme von der Wärmequelle in Rippen oder Stifte leitet und so eine große Oberfläche zur Ableitung der Wärme an den Rest des Computers bereitstellt. Aus diesem Grund sind Kühlkörper so konzipiert, dass die Oberfläche, die mit dem umgebenden Kühlmedium in Kontakt steht, maximiert wird. Die Leistung des Kühlers hängt also von der Luftgeschwindigkeit, dem Material, der Gestaltung der Vorsprünge und der Oberflächenbehandlung ab. Diese Tatsache treibt uns dazu, die Typen, Materialien und Konstruktion von Heizkörpern zu erneuern.
Heatpipe-Heizkörper sind weit verbreitet. Diese Art von Kühler kann die Wärmeableitungseffizienz vieler Hochleistungsgeräte und -geräte verbessern. Es ist weit verbreitet und kann in SVG, Frequenzumrichtern, Wechselrichtern, neuen Energiequellen usw. verwendet werden.
Kupfer wird oft als Kernmaterial verwendet und seine Wärmeleitfähigkeit ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 400 W/m-K doppelt so effizient wie Aluminium. Da Kupfer hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit hervorragende Kühleigenschaften aufweist, sorgt es für eine hervorragende, schnelle und effiziente Wärmeableitung. Aber was die Nachteile angeht: Kupfer ist dreimal schwerer als Aluminium und der Preis ist ziemlich hoch. Außerdem ist es schwieriger zu formen als Aluminium.
Aluminium ist ein extrem leichtes und kostengünstiges Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, was es ideal für die meisten Kühlkörper macht. Aluminium kann ein strukturell stärkeres Metall sein, wenn es in dünnen Blechen verwendet wird. Aber die Fähigkeit von Aluminium, Wärme zu leiten, die sogenannte Wärmeleitfähigkeit, ist etwa halb so groß wie die von Kupfer. Dieser Nachteil begrenzt die Entfernung, über die sich die Wärme von der Wärmequelle an der Unterseite des Heizkörpers bewegen oder leiten kann
