"Saudumme" Frage zur Kühlkörper-Farbe

  • Dazu muss ich sagen, dass ich ausgiebig die Suchfunktion genutzt, aber leider nichts gefunden habe...


    "Problem": ich will aus eloxierten Baumarkt-Alu-Profilen kleine Leuchten bauen, die gleichzeitig als Kühlkörper für Rebel dienen sollen... habe erst mal ein Rechteckrohr 30x30 mit 100 mm Länge genommen, Fläche also 120 qcm.


    Bei 500 mA kühlt das noch recht gut, wird halt "angenehm warm", aber man kann sogar den Finger noch auf die Rebels legen, ohne sich zu verbrennen - bei 700 mA wird's schon *etwas* heisser, ich weiß jetzt natürlich auch nicht, ob das für die Rebels ein großes Problem ist... es ist immer noch so, dass man diese Rebel-Stern-Platine anfassen kann, ohne dass es unangenehm ist...


    Darum jetzt meine Idee, dass ich das Rohr schwarz lackiere (würde auch besser aussehen), weil schwarz ja die Wärme besser "abstrahlt" (drum sind ja auch viele Kühlkörper schwarz)


    Ich habe nur bedenken, dass diese Lackschicht dann evtl. den Vorteil durch die Farbe wieder aufhebt, da sie evtl. die Wärme schlechter leitet....?


    Hat da jemand Erfahrungen mit, also wie viel Unterschied das eigentlich macht, ob ein KK nun schwarz oder silber ist, und wie stark (wenn überhaupt?) so eine Lackschicht die Wärmeabfuhr behindert....?


    Schwarz Eloxieren kommt leider nicht in Frage, zu teuer/aufwändig.

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  • Zitat von "Pesi"

    weil schwarz ja die Wärme besser "abstrahlt" (drum sind ja auch viele Kühlkörper schwarz)


    Könntest du das bitte physikalisch begründen? Das habe ich nämlich noch nie gehört. :?:

    Zitat von "Pesi"


    Ich habe nur bedenken, dass diese Lackschicht dann evtl. den Vorteil durch die Farbe wieder aufhebt, da sie evtl. die Wärme schlechter leitet....?


    Das stimmt, die Lackschicht vermindert die Wärmeabgabe an die Luft.
    Wie groß nun der Unterschied ist, hängt vom Lack und der Dicke der Schicht ab.

  • Schwarz lackieren dürfte gehen und sollte die Wärmeabstrahleigenschaften sogar eher verbessern gegenüber dem blanken / blank eloxiertem Material.


    Am Ende hilft nur ausprobieren und ggf. ein dickeres Profilmaterial nehmen!


    Ich habe hier ein käuflich erworbenes Riesen-Labornetzteil, welches hinten auch schwarz lackierte Alu-Kühlkörper installiert hat. Und diese Kühlkörper müssen weit über 500W Wärmeleistung abführen!

  • also Lakieren würd wenn dann eine schlechtere Wärme abgabe erzeugen.
    Was einen eventuellen vorteil bringen könnte wäre wenn du das Alu eloxierst. Aber wie du sagst wäre dir dies zu teuer.
    Was dann noch übrigbleibt wäre schlicht und einfach ein Lüfter. hier brauchst du halt mehr platz und es wird laut(er)

  • Zitat von "led_newbie"


    Könntest du das bitte physikalisch begründen? Das habe ich nämlich noch nie gehört. :?:


    Ich glaube das geht anders herum, ein schwarzer Körper heizt sich schneller auf als ein weisser oder silberner. Aber mit der Abgabe der Wärme hat das nun wirklich nichts zu tun ;-)


    Dennoch würde ich sagen, dass eine Lackschicht die Wärmeübertraung zur Luft erschweren wird, aber vermutlich in so geringem Maße, dass es keine Rolle spielt für die LED. Also: einfach machen! \:D/

  • Zitat von "led_newbie"


    Könntest du das bitte physikalisch begründen? Das habe ich nämlich noch nie gehört. :?:


    Hab' ich mal in Physik gelernt... Wikipedia sagt dazu unter dem Eintrag "Wärmestrahlung": "Einen starken Einfluss auf die abgestrahlte Intensität hat auch die Oberflächenbeschaffenheit des Körpers. Diese wird durch den Emissionsgrad charakterisiert, der bei Spiegeln fast null ist und sein Maximum bei mattschwarzen Oberflächen erreicht." - Warum das jetzt genau so ist, weiß ich leider auch grad nicht mehr... aber wird wohl schon so sein, ich denke nicht, dass jemand nen Kühlkörper nur wegen der Optik schwarz macht...?


    Ber: ist dieser Kühlkörper denn wirklich lackiert oder ist er eloxiert? - macht ja nen Unterschied, weil in ersterem Fall ist ja noch ne Schicht zusätzlich drüber....


    dickeres Profil wollte ich nicht nehmen, die Leuchte soll ja möglichst klein sein... falls Du jetzt meinst, ein Rohr mit dickerer Wandstärke: das bringt auch nicht sooo viel, für die Wärmeabfuhr ist ja die Oberfläche maßgeblich, und die hängt vom Rohr-Durchmesser und -Länge ab...


    Und so wie's ist, reicht's ja eigentlich auch für die Kühlung - ich dachte nur, evtl. könnte man's noch verbessern, mit dem netten Nebeneffekt, dass mir das Ding in schwarz eh' besser gefallen würde.... wär' halt nur die Frage, ob der Vorteil der schwarzen Farbe den Nachteil der Lackschicht übertrifft....


    ich lackier' am Besten einfach mal eins, und dann mal sehen....


    dass der Lack und die Dicke der Schicht ne Rolle spielt, ist mir schon klar, das soll eben nur ne hauchdünne Schicht werden... und ich habe ja auch extra deswegen hier gefragt, weil ich dachte, vielleicht kennt jemand nen Lack (Hersteller?), der da besonders gut geeignet ist...


    EDIT (gerade erst gelesen, nach dem obenstehenden Posting):


    cosmoxx: ich weiß, bei Wikipedia steht oft Blödsinn drin, aber wie schon gesagt, ich habe das mal (vor "Jahrzenten" ;o) in Physik gelernt... ausserdem hätte da schon längst jemand widersprochen, wenn der Artikel so grundlegend falsch wäre...


    Die Oberfläche spielt sowohl eine Rolle für die Aufnahme wie auch eben für die Abgabe von Wärmestrahlung! - Vielleicht gibt's ja hier nen Physiklehrer, der mal erklären kann, warum das so ist...?


    Zitat von "Wikipedia"

    Der Absorptionskoeffizient gleicht dem Emissionsgrad, d. h. eine Oberfläche mit einem Emissions- bzw. Absorptionsgrad von 0,5 absorbiert 50 % der einfallenden Strahlung, emittiert jedoch bei gegebener Temperatur gegenüber einem Schwarzen Strahler auch nur die Hälfte der Wärmestrahlung.


    Die Wärmeabstrahlung lässt sich durch die Verwendung blanker Metalloberflächen verringern (Beispiele: Metallschichten an Rettungsdecken und Isoliertaschen, Verspiegelung in Thermoskannen und Superisolation).
    Um die Wärmeabstrahlung eines metallischen Körpers zu erhöhen, kann man ihn mit einer dunklen, matten Beschichtung versehen:


    * Lackierung von Heizkörpern mit Farbe, die im IR gut Strahlung emittiert.
    * Schwarze Eloxierung von Aluminiumkühlkörpern wie im Bild rechts.


    Und da ist dann sogar noch ein Bild von schwarzen Kühlkörpern.... nur eben eloxiert - aber das wäre eine gute Idee, mal nach Heizkörperlack schauen...

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  • Alles was heiß wird und Wärme abgeben muss ist Schwarz (Ausser Heizkörper, da wärs einfach nur hässlich). -> ICs, Transistoren, Kühlkörper, Kühlrippen an Kühlgeräten.


    Schwarze Gegenstände geben Wärme durch Wärmestrahlung schneller an die Umgebung ab.
    Erklärung:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper


    Würde ein Kühlkörper aus Alu sein und diese auf Hochglanz poliert, würde es mit der Wärmeabfuhr ernsthafte Probleme geben.
    Zudem wird durch das Eloxieren die Fläche von Aluminium vergrößert, dadurch wird dann auch wiederum mehr Wärme abgegeben.



    So dumm war die Frage doch garnicht. :wink:

  • In geringen Schichtdicken hilft eine schwarze Schicht schon merklich bei der Wärmeabstrahlung. Lackieren würd ich das nicht, die Wärmeleitfähigkeit ist so schlecht, daß es nur von Nachteil ist. Eloxieren ist die beste Sache, geht aber nach Deiner Vorgabe nicht.


    Also 2 Möglichkeiten:


    1. Konvektion verbessern, also für gute Luftzirkulation sorgen


    2. Kühli mit nem Edding dünn schwarz bemalen. Die Schicht ist von der Farbe so dünn, daß die Wärmeleitung im Gegensatz zu Lack kaum leidet, aber die Abstrahlfähigkeit deutlich verbessert wird.

  • Ein Lackieren mit schwarzer Farbe bringt in jedem Fall was auf blankem Metall. Hat mir neulich erst ein Leiterplattenhersteller bestätigt, dass eine Leiterplatte mit Lötstopplack besser die Wärme ableitet als eine verzinnte. Die Oberfläche wird durch den Lack größer. Auch Kühlkörper gibt es außer eloxiert auch Lackiert.
    Wenn dein Rohr aber schon eloxiert ist, bringt dir Farbe wohl nichts mehr. Allerdings liegt das Problem bei dir wohl am Rohr selbst. Die Wandstärke dürfte zu dünn sein um die Oberfläche sinnvoll nutzen zu können. Dann wird die Wärme nicht schnell genug weiter geleitet. Du solltest besser ein Rohr mit dickere Wandstärke, oder eine massive Alustange verwenden.

  • Dieser Kühlkörper ist nicht lackiert, sonder schwarz eloxiert.
    Kühlkörper können sehr wohl auch lackiert werden - aber wenn man da mit Fensterlack rangeht und davon möglicht noch viele Schichten ist das natürlich nichts. Ein Solarlack könnte aber gut funktionieren. Dick sollte der natürlich nicht sein. Der Grund der lackierung ist ja eine Vergrößerung der Oberfläche; was man durch eine dünne Schicht matten Lack schon erreicht. Aber eloxieren dürfte besser sein.

  • Hey, so viele Antworten, vielen Dank!


    ...vielleicht habe ich mich etwas falsch ausgedrückt, mit meinem "Kühlkörper" gibt's ja nicht wirklich ein Problem, bei 500 mA bleibt er "echt cool", und bei 700 mA wird er halt etwas wärmer, aber man kann die Stern-Platine immer noch anfassen.


    Da kann sie ja nicht soo heiß sein, ich habe mal gelesen (weiß den Wert nicht mehr genau), dass man sich an Metall schon die Pfoten verbrennt, wenn's auch nur 70 Grad hat - und man kann ja sogar für ein paar Sekunden direkt die Rebels anfassen... müsste ich vielleicht mal messen (Thermometer ausleihen), aber nachdem die ja so hohe Grenzschichttemperaturen vertragen, dürfte das wohl kein Problem sein...


    Die eigentliche Frage war ja eher die, ob Lack mehr schadet als nützt - weil mir die Dinger in schwarz eigentlich besser gefallen würden, und bessere Kühlung wäre halt ein angenehmer Nebeneffekt, nicht unbedingt erforderlich...


    Ich schau' mal, ob es evtl. sogar nen extra Kühlkörper-Lack gibt... habe ein paar so kleine Aufsteck- und Fingerkühlkörper, die auch lackiert sind, nicht eloxiert... Oder ich probier mal das mit dem Edding, befürchte halt, dass das nicht so gut hält...


    Aber vernickeln wäre der ganz falsche Weg, das ist ja das genaue Gegenteil von ner matt schwarzen Oberfläche.. ;o)


    Anderes Rohr geht nicht, ich habe von dem halt noch ein paar Meter rumliegen und wollte das dafür verbauen..


    Unten mal ein Bild von der Versuchsanordnung - da sind auch noch ein paar Stellen abgeklebt, das fällt später auch weg, also noch mehr Kühlfläche - und die Dinger stehen dann auch nicht auf nem Tisch, sondern werden aufgehängt (bessere Belüftung...)


    Und ganz unten noch ne Zeichnung, wie die Leuchte werden soll: da wird so eine dicke (ca 15 mm) Alu-Platte in das Rohr gepresst, darauf der Rebel-Stern geklebt - da verteilt sich die Wärme eh' noch besser, das kommt dann auf nen ähnlichen Effekt wie ein dickeres Rohr...


    Und das Ganze wird ja für ne RGB-Deko-Beleuchtung benutzt, da kommt der Fall wie im Test mit 3x 700 mA eher selten vor... im Mittel wird da ungefähr die Hälfte der Voll-Leistung verbraten (bei Rot, Grün, Blau sind's 1x 700 mA, bei Gelb, Pink, Türkis 2x 700 mA...)

    Bilder

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  • Bei der Riesenfläche kannste das ruhig (dünn) lackieren. Dachte jetzt, Du hättest ein echtes Wärmeproblem.


    Worauf Du aufpassen mußt, daß der Stern wirklich gut Kontakt zum Profil hat (dünner Klebespalt) sowie daß der Alublock eine gute Passung hat - sprich nicht klappert. Zusätzlich hilft da auch noch ein dünnflüssiges Epoxidharz, das Du in den Spalt laufen läßt. Das verbessert die Wärmeleitung noch mal drastisch gegenüber nem Luftspalt.


    Sollte aber ne offene Zeit von einer Stunde haben, sonst kriecht das nach dem Einpressen nicht rein. (R&G Epoxidharz L z.B., gibts beim großen C)

  • Danke für den Tipp mit dem Harz!


    aber leitet das auch die Wärme gut? - ich habe hier schon mal gelesen, dass Epoxy nicht so ein guter Wärmeleiter wäre...?


    Ich habe jemanden, der mir diese Alublöcke auf 1/100 mm genau herstellen kann, das soll ja ne richtige Presspassung werden - also das Teil mit Gewalt reingeklopft, da dürfte es eigentlich dann gar keinen Luftspalt mehr geben...?


    Und der Stern wird dann auf diesen Alublock geklebt - natürlich mit Arctic Silver in dünnstmöglicher Schicht... ;o)

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  • Hatte jetzt eher an ne Säge gedacht... Gefräst braucht das höchstwahrscheinlich kein Harz mehr. Würde ich ausprobieren. Das ganze Ding laufenlassen und mit den Fingern die Temperatur zwischen dem Alublock und dem Profil vergleichen. Wird praktisch identisch sein, zumal die Dicke mit 10-15mm (?) mehr als ausreichend ist.


    Ansonsten hast Du recht, Epoxydharz ist kein überragender Wäemeleiter aber allemal besser als Luft ;)

  • Zum Thema schwarze Farbe:
    wenn die wirklich soviel bringen würde,
    warum ist dann so gut wie kein CPU-Kühler
    schwarz (ich kann mich an keinen erinnern)????
    Die kämpfen doch um jedes
    Grad und das eine CPU eine menge Abwärme
    produziert, ist ja bekannt.