สีของสีมีความสำคัญกับฮีทซิงค์หรือไม่?

ความร้อนออกจากแผ่นระบายความร้อนโดยการนำความร้อนและการแผ่รังสี ฉันได้รับการสอนว่าพื้นผิวสีดำนั้นดีที่สุดในการแผ่ความร้อนและในบริเวณเดียวกันฮีทซิงค์จำนวนมากก็เป็นสีดำ แต่พวกเขายังมีครีบสำหรับการพาความร้อน และครีบระบายความร้อนขนาดใหญ่มีครีบขนาดใหญ่มากมาย ดังนั้นการพาความร้อนจึงมีความสำคัญ

แล้วจะเกิดอะไรขึ้นถ้าด้วยเหตุผลทางด้านความงามฉันต้องทาสีฮีตซิงค์สีขาวสว่าง? แน่นอนว่าสีขาวเป็นสีที่ดีที่สุดสำหรับการสะท้อนการแผ่รังสีความร้อน ถ้าอย่างนั้นจะสะท้อนความร้อนกลับเข้าไปภายในเหมือนไก่งวงที่ห่อด้วยฟอยล์หรือไม่? ใครบางคนสามารถคาดเดาการสูญเสียประสิทธิภาพหรือเพิ่มการชดเชยที่จำเป็นในการจัดอันดับ?

PS หม้อน้ำในประเทศเป็นสีขาว

PPS "วัสดุเสร็จ" หมายถึงอะไรในคำศัพท์ระบายความร้อน? ไม่ตอบเลย

อย่าระบายความร้อน ชั้นของสีจะทำหน้าที่เป็นฉนวนระหว่างโลหะและอากาศลดความสามารถในการกระจายความร้อน

การทำให้อโนไดซ์ในอ่างความร้อนมีปัญหาน้อยลง ชั้นอโนไดซ์นั้นบางกว่าสี (เช่นไมโครอลูมิเนียมสองสามตัวอย่าง) ดังนั้นมันจึงมีความต้านทานความร้อนต่ำกว่าสีมาก

สีของสีจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการระบายความร้อนเว้นแต่สีของสีที่ต่างกันนั้นจะบางหรือหนากว่าสีอื่น ๆ หรือถ้าฮีทซิงค์สัมผัสกับแสงแดดโดยตรง

ใช่สีดำมีค่าการแผ่รังสีสูงสุด (นอกจากนี้ยังดูดซับรังสีได้ดีที่สุด - หรือกฎการแผ่รังสีความร้อนของ Kirchoff) โปรดทราบว่าจะต้องเป็น "สีดำ" ที่ความยาวคลื่นที่เกี่ยวข้องซึ่งไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับการเป็นสีดำในสเปกตรัมที่มองเห็นได้

นั่นหมายความว่าการถ่ายเทความร้อนด้วยรังสีจะเพิ่มขึ้นถ้าการแผ่รังสีเข้าใกล้ 1 (ร่างสีดำ) ถ้าฮีทซิงค์ของคุณ "เห็น" สิ่งที่เย็นกว่าส่วนใหญ่มันจะมีการระบายความร้อนที่ดีกว่าและถ้ามันเห็นสิ่งที่ร้อนกว่ามันก็จะไม่เย็นลงเช่นกัน

อย่างไรก็ตามการถ่ายโอนความร้อนแบบแผ่รังสีนั้นไม่ได้มีความหมายอะไรเลยเมื่อเทียบกับการถ่ายเทความร้อนที่ดำเนินการและ (โดยทั่วไปสำคัญที่สุดสำหรับการระบายความร้อนเซมิคอนดักเตอร์ในสภาพแวดล้อมปกติ) ดังนั้นสีมักจะไม่สำคัญทั้งหมดเมื่อเทียบกับการออกแบบพลศาสตร์ของของเหลวว่าอากาศไหลผ่านครีบอย่างไรและวิธีการใช้ความร้อนกับครีบ ครีบส่วนใหญ่จะ "เห็น" ครีบอื่น ๆ ดังนั้นรังสีจึงมีผลกระทบน้อยกว่า

มีข้อยกเว้นสำหรับพวกเราที่ออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องมีชีวิตรอดในสุญญากาศและ / หรือในอวกาศหรือในระดับสูงมากและถ้ารายการนั้นถูกความร้อนจม (หรือสิ่งที่มันเห็น) ร้อนมากรังสีอาจกลายเป็นสิ่งสำคัญ ของอุณหภูมิ)

ตัวอย่างสถานการณ์ที่ฮีตซิงค์ (เปล่งแสงต่ำ) อาจเหนือกว่าจะเป็นฮีทซิงค์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในมุมมองโดยตรงของฮีตเตอร์หลอดไฟหรือหลอดสุญญากาศ

สีของสีย้อมที่คุณชอบสามารถนำมาใช้เมื่อทำการชุบหรือไม่มีเลยซึ่งเรียกว่า "ชัดเจน" อะโนไดซ์ โดยปกติอลูมิเนียมที่ผ่านการออกซิไดซ์ ( ไม่ใช่การเคลือบ) จะเป็นชั้นฉนวนที่ค่อนข้างบาง แต่ในบางกรณีมันสามารถสร้างความหนาได้มากกว่าสองสามไมล์

แก้ไข: ลองทำการคำนวณด้านหลังซองเพื่อดูว่ารังสีมีนัยสำคัญอย่างไร ฉันจะสมมติฮีทซิงค์รุ่น530002B02500Gจาก Aavid Thermalloy มีอัตราการพาความร้อนตามธรรมชาติอยู่ที่ 2.6 องศาเซลเซียสต่อวัตต์ซึ่งฉันเชื่อว่าได้รับการจัดอันดับที่เพิ่มขึ้น 70 องศาเซลเซียสเหนือระดับแวดล้อม

ดังนั้นหากอุณหภูมิของคุณอยู่ที่ 25 องศาเซลเซียสและแผ่นระบายความร้อนอยู่ที่ 95 องศาเซลเซียสพลังงานทั้งหมดที่ได้จะลดลงเป็น 27W

มีการแผ่รังสีเท่าไร? เราสามารถใช้แผ่นระบายความร้อน (เพื่อวัตถุประสงค์ในการมีเพศสัมพันธ์เท่านั้น *) เป็นบล็อกขนาด 64 มม. x 25 มม. x 42 มม. (โดยไม่สนใจรอยบาก) ซึ่งแสดงพื้นที่ผิว 0.011 ตารางเมตร

การสูญเสียความร้อนเนื่องจากการแผ่รังสี (สมมติว่า emissivity ของ 1) คือ

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

การแทนที่ค่าเราจะได้รับการไหลของความร้อน 6.4W เนื่องจากการแผ่รังสีที่อุณหภูมิฮีทซิงค์ 95 องศาเซลเซียสและ 25 องศาเซลเซียสโดยรอบดังนั้นน้อยกว่า 25% เนื่องจากการแผ่รังสีภายใต้สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการสูญเสียรังสีสูงสุด มีโอกาสมากขึ้นที่เราจะมีการพาความร้อนแบบบังคับและการสูญเสียความร้อนจากรังสีจะลดลงอีกครั้ง แผ่นระบายความร้อนที่อยู่ใกล้กับลูกบาศก์จะมีการสูญเสียความร้อนน้อยลงเนื่องจากการแผ่รังสีเช่นกัน ไม่ต่ำพอที่จะเพิกเฉย แต่ไม่โดดเด่น

• สำหรับรังสีการโน้มน้าวใจของแผงระบายความร้อน "เห็น" พื้นผิวแผงระบายความร้อนอื่น ๆ ส่วนใหญ่ดังนั้นบล็อกของมิติด้านนอกนั้นถูกต้องสำหรับการแผ่รังสี (จนถึงประมาณแรก) จริงๆแล้วพวกมันมีผลในการทำให้การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับผิวตัวเองมากกว่า 1.0 เนื่องจากแสงบางส่วนที่ไม่ดูดซับจะกระเด็นไปยังพื้นผิวอื่นและได้รับโอกาสอีกครั้งที่จะถูกดูดซับ (และเหมือนกันในทางตรงกันข้าม ความร้อน - แต่มันง่ายกว่าที่จะจินตนาการถึงการดูดซับแสงเนื่องจากเราสามารถมองเห็นแสงที่มองเห็นได้และไม่สามารถมองเห็นความยาวคลื่น IR ที่ฮีตซิงก์เปล่งแสงที่อุณหภูมิที่เหมาะสม - ถ้าฮีทซิงค์ของคุณเปล่งแสงสีแดงสีเหลืองหรือสีน้ำเงินสีขาว ปัญหา)

ฉันเคยขายการเคลือบผิวที่มีประสิทธิภาพสูงรวมถึงการเคลือบเพื่อการจัดการความร้อนและนี่ก็เป็นคำถามง่ายๆ ตัวอย่างเช่นผู้ขายรายหนึ่งทำการเคลือบสองครั้งซึ่งทั้งคู่เป็นสีดำด้านที่มีความหนาฟิล์มสีแห้งที่แนะนำน้อยกว่าเจ้าสองคนและอีกคนหนึ่งได้รับการออกแบบให้เป็นฉนวนและอีกคนหนึ่งถูกออกแบบให้เป็นสารเคลือบความร้อน กรณีใช้งานที่แนะนำคือส่วนหัวไอเสียและเบรกคาลิปเปอร์ตามลำดับ

ฉันมีฮีทซิงค์ที่เคลือบแล้วและทำการทดลองและพบว่าที่อุณหภูมิต่างกันฮีทซิงค์เปลือยทำงานได้ดีที่สุดตามด้วยฉนวนและการเคลือบด้วยรังสีนั้นแย่ที่สุด ที่ความแตกต่างของอุณหภูมิสูงการเคลือบแบบเปล่งรังสีแสดงให้เห็นว่ามันมีค่าสูงกว่าโลหะเปลือยและการเคลือบฉนวนก็มีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อการถ่ายเทความร้อนช้าลง

ฉันยังเล่นกับการเคลือบอื่น ๆ เช่นสีทั่วไปซึ่งเป็นฉนวนทั้งหมดจนกว่าพวกเขาจะถูกไฟไหม้และการเคลือบฉนวนหนาซึ่งเป็นฉนวนที่ดีที่สุดจนกว่ามันจะละลาย

สรุป: ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของคุณการถ่ายเทความร้อนที่ต้องการและปัจจัยอื่น ๆ ซึ่งการเคลือบผิวนั้นดีที่สุดสำหรับความต้องการของคุณ แต่การใช้สีมาตรฐานจะไม่ช่วยให้ฮีทซิงค์

พื้นผิวโลหะที่เป็นเงาสะท้อนได้ดีมากสะท้อนรังสีได้ไม่ดีนัก อะไรก็ตามที่คุณวาดด้วยจะช่วยเพิ่มการแผ่รังสีความร้อน

พื้นผิวที่ทาสีดำจะดูดซับแสงแดดได้ดีกว่าเพราะพลังงานส่วนใหญ่ในแสงแดดคือหรือรอบสเปกตรัมที่มองเห็นได้ แต่ถ้าแผ่นระบายความร้อนของคุณร้อนจนมันเรืองแสงมันจะไม่เปล่งรังสีออกมามากในสเปกตรัมที่มองเห็นดังนั้นสีของตาต่อตานั้นไม่เกี่ยวข้องอย่างสมบูรณ์

ฮีทซิงค์ระบายอากาศแบบพาสซีฟซึ่งไม่ได้อยู่ในภาชนะสะท้อนแสงจะปล่อยรังสีจำนวนมาก ฉันขอโทษฉันไม่มีตัวเลขอยู่ในมือ แต่น้อยกว่า 50% สำหรับครีบคู่ขนานที่มีสีเดียวกันการแผ่รังสีมีความสมดุลจากการดูดซับดังนั้นสีครีบภายในจึงไม่สำคัญมากนัก แต่สำหรับพื้นผิวที่สัมผัส

ด้วยเหตุนี้คุณจะเห็นว่าฮีทซิงค์แบบบังคับอากาศภายในคอมพิวเตอร์ของคุณมักจะไม่มีหมุดสีดำ

ต้องทาสีอลูมิเนียมฮีทซิงค์แบบอโนไดซ์เพื่อป้องกันการกัดกร่อนมิฉะนั้นคุณจะต้องมีคำแนะนำเช่น "ไม่ควรใช้กับฝั่งทะเล 1,000 หลา"

อสังหาริมทรัพย์ที่คุณกำลังมองหาคือสภาพเปล่งรังสี

มี 3 กระบวนการหลักที่จะถ่ายเทความร้อน:

• การนำความร้อน (การเคลื่อนที่ของความร้อนภายในวัสดุ)
• การพาความร้อน (การเคลื่อนที่ของความร้อนผ่านการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ร้อน)
• การแผ่รังสี

ประสิทธิผลของแต่ละกระบวนการขึ้นอยู่กับวัสดุที่เป็นปัญหาและอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม การไหลของความร้อนทั้งหมดคือผลรวมของการไหลของความร้อนจากแต่ละกระบวนการที่ขอบเขตของอากาศ / ฮีทซิงค์

ไหลของความร้อนรังสีส่วนประกอบเป็นสัดส่วนกับการแผ่รังสีของพื้นผิวที่อุณหภูมิที่สี่และพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพ

มีลักษณะที่นี้รายการที่มีประโยชน์ของ emissivities ที่อุณหภูมิห้อง

emissivities สูงสุดที่พบในน้ำแข็ง, น้ำ, แก้ว, หินปูนและสี (รวมถึงสีขาว); โปรดทราบว่าทั้งหมดนั้นไม่ใช่สีดำ ในความเป็นจริงดูเหมือนว่านอกเหนือจากโลหะขัดเงาวัสดุทั้งหมดมีการเปล่งรังสีในอุดมคติใกล้

นอกจากนี้ดังที่ระบุไว้ในคำตอบอื่น ๆ ส่วนใหญ่ชั้นของสีจะทำหน้าที่เป็นฉนวนที่ดี (สำหรับการนำความร้อนภายในฮีทซิงค์)

อย่าทาสีแผ่นระบายความร้อนเนื่องจากจะทำให้ประสิทธิภาพในการแผ่ความร้อนลดลงเนื่องจากคุณจะมีชั้นพิเศษที่ปิดแผ่นระบายความร้อน ชุดระบายความร้อนสีดำทำงานได้ดีกว่าเมื่อแผ่ความร้อนออกมา แต่ข้อดีเล็กน้อย

ถ้าคุณใช้พัดลมเป่าฮีตซิงค์สีก็ไม่สำคัญเท่าไหร่

"ฉันถูกสอนว่าพื้นผิวสีดำดีที่สุดในการแผ่ความร้อน"

นั่นไม่ถูกต้อง วัตถุสีดำดูดซับรังสีในวงกว้างกว่าวัตถุที่มีสี แต่สีในและของตัวมันเองนั้นไม่มีผลต่อประสิทธิภาพของหม้อน้ำ ฮีทซิงค์จำนวนมากเป็นสีดำเพราะการชุบสีดำเป็นกระบวนการที่มีต้นทุนต่ำซึ่งป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน BTW มันเป็นฉนวนด้วยดังนั้นถ้าเป็นสิ่งสำคัญที่ทรานซิสเตอร์จะต้องสัมผัสทางไฟฟ้าด้วยฮีทซิงค์ของมันคุณจะไม่สามารถพึ่งพาการสัมผัสทางกายภาพเพียงอย่างเดียวได้

มันขึ้นอยู่กับการนำความร้อนและการแผ่รังสีของสี ...

หากคุณมีสีที่เปล่งประกายออกมาได้ดีคุณสามารถผสมธัญพืชบางส่วนในนั้นเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ... ขี้เลื่อยโลหะขนาดใหญ่บางส่วนจากอลูมิเนียมจะทำงาน ...

พื้นผิวสีดำทั้งดูดซับและปล่อยได้ดีกว่าพื้นผิวสีขาวเทียบเท่า ตัวเลือกสีที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ฮีทซิงค์ หากอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มืดเย็นให้ใช้ฮีทซิงค์สีดำ หากคาดว่าอุปกรณ์จะพบกับสภาพแวดล้อมที่สดใสหรือความร้อนจากรังสีให้ใช้ฮีทซิงค์สีขาว