Chladící žebra k čemu to je ?

Lexx – jen jemně opravím…
Nejde o vyzařování tepla do okolí (teplota není tak vysoká, aby vyzařování bylo významné), ale jeho předávání okolnímu prostředí (vzduchu…) vedením a prouděním.
😉

mají velkou plochu a snáze vyzařují teplo do okolí, stejně jak žebrovaný válec motorky třeba
Doplňuji:
chladiče výkonových prvků (dioda, tranzistor, tyristor…) zpravidla hliníkové se doporučuje chemicky černit, přenos tepla je pak účinnější, v případě konvekce a kondukce by to nemělo asi podstatný vliv, to je jenom úvaha

Upravil/a: lexx

Dovolím si delší pojednání (původně to měla být krátká přípomínka 😉

Pokud budeme brát v úvahu vyzařování (sálání) pak (při povrchu s emisivitou blízkou 1 – tj. id. černé těleso) je žebrování neúčinné. Žebra si vzájemně stíní a v důsledku vyzařovací výkon pak odpovídá maximálně povrchu žebrům opsané konvexní obálky. Žebra jsou opravdu uzpůsobená zejména pro předání tepla vzduchu (vedením) a následně pro odvod vzduchem (prouděním).

Příklad: chladič http://www.gme­.cz/chl20b-p072-451
udaný tepelný odpor 1,8K/W. Pokud vezmu jako vyzařovací plochu obálku chladiče o rozměrech 182×20×80mm, tedy 0,0214m2 (5 stran opsaného kvádru) pak při teplotě 20C okolí a 50C chladiče dostaneme výkon odvedený zářením 4W (13 vyzářeno, 9W pohlceno z okolí). Chladič má ale při odporu 1,8K/W a rozdílu teplot 30K, výkon 16W, sáláním tedy odchází maximálně 25% tepla a to ještě pouze za předpokladu, že oněch 5 stran je maximálně otevřeno do prostoru a povrch chladiče má ideální vlastnosti.

Čistě pro sálání jsou žebra spíše kontraproduktivní, pro chlazení vzduchem ale opravdu mají výhodu větší styčné plochy. Tvar je kompromis tak, aby byla velká plocha pro přenos tepla vedením na vzduch, tloušťka žeber s ohledem na dobré vedení tepla od základy chladiče na celý povrch a tvar žeber a prostoru mezi nimi tak, aby umožňovali proudění vzduchu mezi žebry. Při nuceném proudění (větrák) mohou být mezery mezi žebry malé, ale pro chlazení přirozeným prouděním vzduchu už musí být mezery mezi žebry dostatečně velké a žebra jsou pak orientována vertikálně (aby ohřátý vzduch žebry stoupal)

Přestup tepla ( jakýmkoliv způsobem) je přímo úměrný ploše !! Proto žebra chladičů (všech) . Žebra zvětšují tu přestupnou plochu. Správněji podle mého odpověděl lexx. Přestup tepla se může dít vedením ( kondukcí), prouděním (konvekcí) a sáláním ( zářením a radiací) Snad jsem to vyjmenoval vše. Všechny formy přestupu tepla se realizují najednou O tom která forma v daném okamžiku uplatňuje více, rozhoduje teplota. Také černá barva podporuje záření, proto bývají žebra chladičů černá.

Doplňuji:
Otázka byla směrována na smysl žeber, nikoliv způsoby přestupu tepla.

Upravil/a: mosoj