Тепло покидает радиатор благодаря проводимости, конвекции и излучению. Меня учили, что черные поверхности лучше всего излучают тепло и, соответственно, многие радиаторы черные. Но у них также есть плавники для конвекции. И большие радиаторы имеют много больших плавников. Поэтому конвекция кажется важной.
Так что же произойдет, если по эстетическим причинам мне придется покрасить радиатор в ярко-белый цвет? Белый, конечно, лучший цвет для отражения теплового излучения. Будет ли это отражать тепло обратно, как индейка в фольге? Может ли кто-нибудь угадать потерю эффективности или необходимое компенсационное повышение рейтинга?
PS Отечественные радиаторы белого цвета.
PPS Что означает «отделка материала» в терминологии теплоотвода? не совсем отвечает на это.
Ответы:
Не красить радиаторы. Слой краски будет действовать как изолятор между металлом и воздухом, уменьшая его способность рассеивать тепло.
Анодирование радиатора является менее важной проблемой. Слой анодирования намного тоньше краски (например, на несколько микрометров в алюминии), поэтому он обладает гораздо более низким тепловым сопротивлением, чем краска.
Цвет краски не окажет существенного влияния на охлаждение, если только краски другого цвета не будут тоньше или толще других или если радиатор подвергается воздействию прямых солнечных лучей.
источник
Да, черный обладает самой высокой излучательной способностью (он также поглощает лучшую взаимность - или закон теплового излучения Кирхгофа). Обратите внимание, что он должен быть «черным» на соответствующих длинах волн, которые не обязательно соответствуют черным в видимом спектре.
Это означает, что излучательный теплообмен будет максимальным, если коэффициент излучения достигнет 1 (черное тело). Если ваш радиатор «видит» в основном более холодные вещи, он будет лучше охлаждаться, а если он видит более горячие вещи, он также не будет охлаждаться.
Тем не менее, излучательный теплообмен, как правило, не так уж важен по сравнению с кондуктивным теплообменом и (как правило, наиболее важным для полупроводниковых радиаторов в обычных условиях) конвективным теплообменом. Поэтому обычно цвет не так важен по сравнению с динамикой гидродинамики, когда воздух проходит через ребра и как тепло передается в ребра. Ребра в основном "видят" другие плавники, поэтому излучение оказывает еще меньшее влияние.
Исключения существуют для тех из нас, кто разрабатывает электронику, которая должна выживать в вакууме и / или в космосе или на очень больших высотах, и если теплоотводящий элемент (или то, что он видит) очень горячий, радиация может стать более важной (4-я степень температуры).
Примером ситуации, в которой блестящий (с низким коэффициентом излучения) радиатор может быть лучше, может быть радиатор регулятора напряжения, если смотреть непосредственно на нагреватель, лампу накаливания или вакуумную трубку.
Любой цвет красителя, который вам нравится, можно наносить при анодировании или вообще не наносить, что называется «чистым» анодированием. Обычно окисленный алюминий (это не покрытие) представляет собой довольно тонкий изолирующий слой, но в некоторых случаях его можно получить толщиной более нескольких мил.
Редактировать: Давайте сделаем расчет за пределами конверта, чтобы увидеть, насколько значительным является излучение. Я предполагаю , типовое 530002B02500G теплоотвод от AAVID THERMALLOY. Его естественная конвекция составляет 2,6 градуса Цельсия на ватт, что, я считаю, оценивается на 70 градусов выше температуры окружающей среды.
Таким образом, если температура окружающей среды составляет 25 градусов по Цельсию, а температура радиатора составляет 95 градусов по Цельсию, общая рассеиваемая мощность составит 27 Вт.
Сколько из этого связано с радиацией? Мы можем рассматривать радиатор (только для целей радиационного сцепления *) как блок размером 64 мм x 25 мм x 42 мм (без учета надреза), который представляет площадь поверхности 0,011 квадратных метров.
Потери тепла из-за излучения (при условии коэффициента излучения 1)
Подставляя в значения, мы получаем тепловой поток 6,4 Вт за счет излучения при температуре радиатора 95 ° С и температуре окружающей среды 25 ° С, поэтому менее 25% приходится на излучение при оптимальных условиях для максимизации потерь на излучение. Скорее всего, у нас происходит некоторая вынужденная конвекция, и потери тепла на излучение снова уменьшаются. Радиатор, который находится ближе к кубу, будет иметь меньшие потери тепла из-за излучения. Не достаточно низко, чтобы быть проигнорированным, но не доминирующим.
источник
Раньше я продавал покрытия с высокими эксплуатационными характеристиками, включая покрытия для терморегулирования, и это отнюдь не простой вопрос. Например, один производитель сделал два покрытия, оба из которых были матово-черного цвета с рекомендуемой толщиной сухой пленки менее двух тысяч, и одно было разработано, чтобы быть изолятором, а другое было разработано, чтобы быть рассеивающим тепло покрытием. Рекомендуемыми вариантами использования были соответственно выпускные коллекторы и тормозные суппорты.
У меня были радиаторы с покрытием, я провел некоторые эксперименты и обнаружил, что при низких температурных перепадах голый радиатор работал лучше всего, за ним следовал изолированный, а излучающее покрытие было худшим. При высоких перепадах температур излучающее покрытие показало, что оно лучше, чем голый металл, и изоляционное покрытие также стало более эффективным для замедления теплопередачи.
Я также играл с другими покрытиями, такими как обычные краски, которые были изоляторами, пока они не загорелись, и толстым изоляционным покрытием, которое было лучшим изолятором, пока не растаяло.
Вывод: это зависит от вашей температуры, необходимого теплообмена и других факторов. Какое покрытие лучше всего подходит для ваших нужд, но использование стандартной краски никогда не поможет радиатору.
источник
Блестящие металлические поверхности очень хорошо отражают, чрезвычайно плохо излучают. Все, что вы рисуете (почти все), улучшит тепловое излучение.
Окрашенные в черный цвет поверхности будут лучше поглощать солнечный свет, потому что большая часть энергии солнечного света находится вокруг видимого спектра или вокруг него. Но если ваш радиатор не будет таким горячим, чтобы он светился, он не будет излучать много излучения в видимом спектре, поэтому его цвет для глаза совершенно не имеет значения.
Пассивно вентилируемые радиаторы, которые не заключены в отражающий контейнер, испускают значительное количество излучения. Извините, у меня нет цифр под рукой, но это менее 50%. Для параллельных ребер одного цвета излучение уравновешивается поглощением, поэтому цвет внутренних ребер не имеет большого значения, но для открытых поверхностей это имеет значение.
По этой причине вы увидите, что радиаторы принудительной вентиляции внутри вашего компьютера часто не имеют черных анодированных выводов.
Открытые алюминиевые радиаторы в любом случае должны быть окрашены / анодированы, чтобы предотвратить коррозию, в противном случае вы должны будете включить инструкции типа «не использовать на 1000 ярдах моря»
источник
Свойство, которое вы, вероятно, ищете, это излучательная способность.
Есть 3 основных процесса, через которые передается тепло:
Эффективность каждого из этих процессов зависит от материалов и температуры окружающей среды. Общий тепловой поток представляет собой сумму теплового потока от каждого из процессов на границе воздух / теплоотвод.
Компонент радиационного теплового потока пропорционален излучательной способности поверхности, температуре до четвертой и эффективной площади поверхности.
Посмотрите на этот удобный список излучений при комнатной температуре .
Самые высокие коэффициенты излучения наблюдаются у льда, воды, стекла, известняка и краски (включая белый); обратите внимание, что все они не черные. На самом деле, кажется, что кроме полированных металлов все материалы обладают почти идеальной излучательной способностью.
Также, как отмечалось в большинстве других ответов, слой краски будет действовать как отличный изолятор (для проводимости внутри радиатора).
источник
Не окрашивайте радиатор, так как излучение тепла станет менее эффективным, поскольку у вас будет дополнительный слой, покрывающий радиатор. Черный радиатор работает лучше при излучении тепла, но имеет небольшой процент преимуществ.
Если вы используете вентилятор для охлаждения радиатора, цвет не имеет большого значения.
источник
«Меня учили, что черные поверхности лучше всего излучают тепло»
Это не правильно. Черный объект поглощает более широкий спектр излучения, чем окрашенное тело, но цвет сам по себе не влияет на эффективность излучателя. Многие радиаторы являются черными, потому что черное анодирование является недорогим процессом, который предотвращает окисление и коррозию. Кстати, это также изолятор, поэтому, если важно, чтобы транзистор был в электрическом контакте с радиатором, вы не можете рассчитывать только на физический контакт.
источник
Это зависит от теплопроводности и радиации краски ...
Если у вас есть краска, которая хорошо излучает, вы можете смешать в ней немного зерна, чтобы увеличить площадь поверхности ... Некоторые большие металлические опилки из алюминия сделают эту работу ...
источник
Черная поверхность поглощает и излучает лучше, чем эквивалентная белая поверхность. Лучший выбор цвета зависит от окружающей среды, окружающей радиатор. Если в холодной темной среде, то используйте черный радиатор. Если ожидается, что устройство столкнется с ярким окружением или излучением тепла, используйте белый радиатор.
источник