Wie würde sich eine Änderung der Umgebungstemperatur auf einen Heizkörper auswirken?

Ich bin neugierig, ob Sie einen Kühler haben oder sagen wir einen Metallblock (sagen wir, es ist Kupfer, da es die höchste Wärmeleitfähigkeit hat) und auf einer Seite ist ein Prozessor, der Wärme erzeugt.

Im Leerlauf erwärmt der Prozessor den Block auf 50°C, und der Block ist 120 mm x 120 mm groß. Die Raumtemperatur beträgt 22,2 °C. Sie setzen einen Lüfter auf den Block (120 mm x 120 mm bei 1000 U / min) und er kühlt den Block auf 40 ° C. Senken Sie nun die Umgebungstemperatur um 2 °C auf 20,2 °C.

Würde sich die volle Änderung der Umgebungstemperatur auf den Aluminiumblock auswirken? Hätte es aufgrund der Blockeffizienz weniger Wirkung? Die Wärme des Prozessors ist konstant und der Lüfter, der auf den Block bläst, ist konstant.

Antworten (2)

Nehmen wir an, es gibt eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit vom Heizelement zum Block und vom Block zur Innenfläche des Kühlers.

Dies ist ein Konvektionsstrahler. Die Übertragungsrate der Wärmeenergie hängt linear von der Temperaturdifferenz zwischen dem Block und der Luft ab (da Sie andere Dinge festhalten). Das gesamte System erreicht ein Gleichgewicht, bei dem die Gesamtrate der Wärmeübertragung an die Luft der Leistung der Heizung entspricht. Die Temperatur des Blocks steigt hoch genug über die Lufttemperatur, um den erforderlichen Wärmefluss zu erreichen.

Kurz gesagt, ja, wenn Sie die Luft um zwei Grad kühler machen, werden Sie den Block um zwei Grad kühler machen.

Hey Mike, danke für die Beantwortung der Frage! Wenn es Ihnen nichts ausmacht, möchte ich ein paar Dinge klarstellen - Um das Layout zu vereinfachen, sagen Sie, Sie haben nur die Prozessoren [P] direkt mit dem Block [B] kontaktiert, dann den Lüfter direkt am Block [F] - [P ][B][F] - Sie sagen, dass eine Änderung der Umgebungstemperatur (Luft, die vom Lüfter geblasen wird) zu einer gleichen Änderung der Blocktemperatur führen würde? Keine Temperaturänderung würde die Effizienz der Blöcke bei der Durchführung der Änderung beeinträchtigen? Würde die Luftgeschwindigkeit nicht eine Rolle spielen? Nochmals vielen Dank Mike, danke für die Antwort und hoffe, dass ich das nicht noch verwirrender gemacht habe.
@Gk3Biz: Stellen Sie es sich wie einen elektrischen Widerstand vor, dem ein konstanter Strom (Wärmeleistung) zugeführt wird. Dann erscheint eine konstante Spannung (Temperaturdifferenz) darüber. Wenn Sie Ihre Lüftergeschwindigkeit erhöhen, ist dies so, als würden Sie den Widerstand verringern, wodurch Sie eine geringere Spannungsdifferenz (Temperatur) erhalten. Im Allgemeinen haben elektrische Geräte wie Motoren einen Nenntemperaturanstieg über die Umgebungstemperatur, um die von ihnen erzeugte Wärme abzuführen.

Der Luftstrom, die Effizienz des Blocks usw. wirken sich aus. Wenn Sie von 100 % Wirkungsgrad, unendlicher Zufuhr von 2 Grad kühlerer Luft usw. ausgehen, würde ein Abfall der Kühlluft um 2 Grad zu einem Abfall der Blocktemperatur um 2 Grad führen. Höchstwahrscheinlich wäre es jedoch ein Abfall von 1 Grad (bei einem Wirkungsgrad von 50 %).