Hallo,
ich habe bezüglich Wärmemanagment einige Erfahrungen.
> Acs Christoph schrieb:
> wie groß die alu fläche sein muss das die kühlung
> funktioniert.
> Ich habe folgende daten:
> Motherboard: 75W
Was ist mit der Verlusteistung des NT und weiterer Komponenten?
> CPU max temp: 105°
> Umgebungstemperatur: 30-50°
Man muß also ca. 75W bei max. 50°C Umgebungstemp. abführen.
Wenn man annimmt, das der Wärmegradient zwischen CPU und Kühlblech max.
25K beträgt (mußt du überprüfen) und man noch 10K reserve einplant, dann
bleibt für die Konvektion an der Gehäuseaußenfläche ein max. Differenz
von 20K.
Der Wärmeübergang an glatten Flächen von Festkörper zu Luft kann mit der
Formel bzw. abgeschätzt werden:
-> Pv = (5,6 + 4v)W/(m² x K) mit v in m/s für die Strömungsgeschw.
Worst Case nehmen wir v annähernd 0m/s an. Bei günstiger Anordnung von
Kühlrippen, senkrecht stellt sich aber bei Erwärmung der Fläche etwas
Konvektion ein (Kamineffekt).
Dann haben wir also ca. 120W/m² bei 20K Temp.-Gradient.
Für die 75W braucht man also eine effektive Kühlfläche außen am Gehäuse
von ca. 0,6m². Mit einer grippten Konstruktion kann man das auf einer
deutlich kleineren Projektionsfläche unterbringen.
Zu beachten ist aber, dass die Kühlrippen nicht zu eng gemacht werden.
Mind. 5...6mm sind notwendig, weil bei engeren Rippen die Konvektion
wegen erhöhtem Strömungswiderstand keine Not hat, durch die engen Spalte
zu
fließen. Die Materialdicke muß natürlich auch so groß sein, dass vom
Einleitungspunkt bis in die enfernten Ecken und Spitzen kein zu großer
Gradient entsteht.
> Reichen diese daten überhaupt aus oder benötigt man noch andere daten,
> was habt ihr für erfahrungs werte ab welcher aussentemperatur man aktiv
> kühlen muss.
Man kann eigentlich immer passiv kühlen. Ist nur eine Frage der
Auslegung.
Um die Wärme von der CPU mit geringem Temp.-Gradienten auf die
Gehäusewandung zu bekommen, würden sich HeatPipes sicherlich gut machen.
Eine Übertragung mit Flüssigkeit ist auch sehr leistungsfähig, aber
natürlich technisch aufwendiger und fehleranfälliger (Pumpe, Schläuche).
Alternativ kann man auch innen mit einem konvetionellen (hochwerigen)
CPU-Kühlkörper die Wärme an den Inneraum abgeben. Wenn man dann mit
Lüftern die Wärme im Gehäuse gut verteilt, hat den Vorteil, das die
gesamte Gehäuseoberfläche als Kühlfläche wirkt. Mit der forcierten
Strömung im Inneren ist auch der innere Wärmeübergang etwas besser.
Da man aber dann 2 Wärmeübergänge hat (innen und außen), teilt sich die
Temp.-diff von max. 20°C auf beide Wärmeübergänge auf.
Da aber die Gehäuseoberfläche ca. 4...5 mal größer ist, als eine Fläche
mit Kühlkörper, kann das Konzept evtl. sogar einfacher und billiger
sein.
In dem Fall ist es dann auch ziemlich egal, aus welchem Mat. das Gehäuse
besteht. Selbst bei einem Kunststoffgehäuse ist der Wärmedurchgang durch
die Wandung viel besser als die Wärmeübergänge Festkörper-Luft.
Ob die Idee eines Alu-Gehäuses wirklich gut ist, müßt ihr selber wissen.
Zumindest wird das nicht die billigste Lösung sein.
Für die Lösung mit Kühlkörper reicht es ja wenn die thermische Kopplung
an der Seite direkt auf den Kühlkörper erfolgt. Dazu reicht ein
kleinerer Ausschnitt im Gehäuse.
Gruß Öletronika
