Wärmeübergang; Wärmewiderstand

[gebo]

Guten Tag,

ich beschäftige mich derzeit mir Wärmeleitung durch ein Gehäuse. Es soll dabei Wärme von elektronischen Bauteilen über verschiedene Material-Schichten auf das Gehäuse und von diesem über Kühlrippen an die Umgebung abgegeben werden.

Meine Frage ist nun ob ich dabei auch den Wärmewiderstnad der Kontaktzonen der verschiedenen Materialien (vorwiegend raues Aluminium und Wärmeleitgel oder -schaum) berücksichtigen sollte, und wenn ja woher ich dafür Anhaltswerte bekommen kann?

Der Wärmewiderstand von Profilkühlkörpern wird von den Herstellern meist in Diagrammen angegeben. Eigentlich sollte dieser doch umgekehrt proportional (Hyperbel) mit der Länge des Profils zusammenhängen. Oder anderst gesagt, den Wert des Wärmewiderstands aus dem Diagramm mal die Länge sollte (bis auf Randeffekte bei kurzen Längen) einen Konstanten Wert ergeben (spezifischer Wärmewiderstand). Dies ist aber meist nicht der Fall,z.B.: (http://www.fischerelektronik.de/fischer/jsp/details/…), hier läuft die Kurve gegen einen festen Endwert. Wenn ich nun lange Längen habe, soll ich dann diesen Endwert nehmen, oder besser diesen proportional der Länge teilen?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Viele Grüße Gebhard

[Wolfgang_Digame]

Guten Tag,

ich beschäftige mich derzeit mir Wärmeleitung durch ein
Gehäuse. Es soll dabei Wärme von elektronischen Bauteilen über
verschiedene Material-Schichten auf das Gehäuse und von diesem
über Kühlrippen an die Umgebung abgegeben werden.

Meine Frage ist nun ob ich dabei auch den Wärmewiderstnad der
Kontaktzonen der verschiedenen Materialien (vorwiegend raues
Aluminium und Wärmeleitgel oder -schaum) berücksichtigen
sollte, und wenn ja woher ich dafür Anhaltswerte bekommen
kann?

Hallo gebo,

Deine Frage verstehe ich nicht. Leider zeigt dein Link nur „Error“ an, daher kann ich Deien Frage nicht nachvollziehen. Zum Wärmewiderstand der Kontaktzonen: Wo sollen sich diese bilden? Wenn die Wärme durch verschiedene Schichten durch muß, sind nur die Wärmedurchgangszahlen zu berücksichtigen, aber keine Wärmeübergangszahlen von einer Schicht zur nächsten.

Sorry
Wolfgang D.

Der Wärmewiderstand von Profilkühlkörpern wird von den
Herstellern meist in Diagrammen angegeben. Eigentlich sollte
dieser doch umgekehrt proportional (Hyperbel) mit der Länge
des Profils zusammenhängen. Oder anderst gesagt, den Wert des
Wärmewiderstands aus dem Diagramm mal die Länge sollte (bis
auf Randeffekte bei kurzen Längen) einen Konstanten Wert
ergeben (spezifischer Wärmewiderstand). Dies ist aber meist
nicht der Fall,z.B.:
(http://www.fischerelektronik.de/fischer/jsp/details/…),
hier läuft die Kurve gegen einen festen Endwert. Wenn ich nun
lange Längen habe, soll ich dann diesen Endwert nehmen, oder
besser diesen proportional der Länge teilen?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Viele Grüße Gebhard

[Uwi]

Hallo,

ich beschäftige mich derzeit mir Wärmeleitung durch ein
Gehäuse. Es soll dabei Wärme von elektronischen Bauteilen über
verschiedene Material-Schichten auf das Gehäuse und von diesem
über Kühlrippen an die Umgebung abgegeben werden.

Meine Frage ist nun ob ich dabei auch den Wärmewiderstnad der
Kontaktzonen der verschiedenen Materialien (vorwiegend raues
Aluminium und Wärmeleitgel oder -schaum) berücksichtigen sollte,

Woher sollen wir das wissen?

Um das zu beantworten, mußt du zumindest ansatzweise den Wärmewiderstand
am konkreten Objekt abschätzen. Die Geometrien werden dir doch bekannt
sei. Schichtdicken kann man messen oder auch abschätzen und für
diverse Materialien gibt es Tabellenwerte für den spez. Wärmewiderstand.

Wenn dabei rauskommt, das einzelne Wärmewiderstände nur winzig im
Vergleich zu anderen Wärmewiderständen und vor allem Wärmeübergängen
sind, kannst du diese vernachlässigen.

Bei Kühlkörpern ist aber neben dem inneren Wärmewiderstand vor allem
der Wärmeübergang von Festkörper zu Luft von Bedeutung.
Dieser ist von der effektiven Oberfläche, dem Temperaturgradienten,
und der Strömungsgeschwindigkeit abhängig.

Ohne Zwangskonvektion kann der Wärmeübergang von Festkörper
zu Luft an glatten Flächen mit der Formel berechnet werden:
P = (5,6+4v)W/(1m²*1gdr) mit v in m/s (bis ca. 5m/s)

und wenn ja woher ich dafür Anhaltswerte bekommen kann?
Der Wärmewiderstand von Profilkühlkörpern wird von den
Herstellern meist in Diagrammen angegeben. Eigentlich sollte
dieser doch umgekehrt proportional (Hyperbel) mit der Länge
des Profils zusammenhängen. Oder anderst gesagt, den Wert des
Wärmewiderstands aus dem Diagramm mal die Länge sollte (bis
auf Randeffekte bei kurzen Längen) einen Konstanten Wert
ergeben (spezifischer Wärmewiderstand). Dies ist aber meist
nicht der Fall,z.B.:
(http://www.fischerelektronik.de/fischer/jsp/details/…) ,

Der Link funktioniert nicht.

Wenn man aber Kühlkörper mit einer punktuellen Wärmeeinleitung
betrachtet, dann hat die Konvektion auf der gesamten Oberfläche
zu Folge, dass die Oberflächentemp. mit zunehmenden Abstand zu
Quelle abnimmt.
Für sehr große Kühlkörper muss deshalb der Wert gegen einen Grenzwert
laufen.
Gruß Uwi

hier läuft die Kurve gegen einen festen Endwert. Wenn ich nun
lange Längen habe, soll ich dann diesen Endwert nehmen, oder
besser diesen proportional der Länge teilen?