A cor de um dissipador de calor afeta seu desempenho na dissipação de calor?

Eu sei que os dissipadores de calor têm diferentes formas de aleta e afetam a maneira como eles dissipam o calor. No entanto, há algo que eu não conseguia entender sobre eles e é a cor deles.

Alguém pode explicar como a cor afeta um dissipador de calor quando ele dissipa o calor? Explicações complexas são bem-vindas porque estou realmente curioso sobre esse assunto em particular.

colors cooling heatsink

— Bob Freaking
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Eu acho que a pergunta é de onde vem a cor. Se é o material natural, então a questão é como ele conduz. Se o dissipador de calor for pintado de cor, eu me preocuparia com a condutividade da tinta. Por isso, não importa, mas não pulverizar a sua tinta preta para legal olhar

— Andrey

@ Andy, os dissipadores de calor geralmente são anodizados. O mesmo para quadros de bicicleta de alta qualidade.

— Vorac

Respostas:

Eu suspeito que é improvável, embora dependa do que você quer dizer com cor. Existem três modos fundamentais de transferência de calor para qualquer material, e apenas um deles é diretamente afetado pela cor.

O calor é transferido da fonte de calor para o dissipador de calor e do dissipador de calor para o ar por condução. A maioria dos dissipadores de calor é feita de cobre (pesado e relativamente caro) ou alumínio - e o cobre geralmente é deixado natural, e o alumínio possui uma cobertura natural clara de Al ₂ O ₃ ou é anodizado e colorido. Para a condução, é importante o material, e não a cor.

Convecção é o movimento do calor através do movimento do ar. Enquanto o resfriamento passivo simplesmente usa isso, você pode aumentar sua eficiência aumentando a área da superfície (razão pela qual os dissipadores de calor são aletados) ou por convecção forçada - soprando ar para transportar o calor. Embora o ar não seja um bom condutor, a convecção no ar é como tudo, de carros a dissipadores de calor, é resfriado. Isso é muito eficiente e não depende realmente das propriedades do material do dissipador de calor ou da cor.

A radiação é ... francamente terrível na transferência de calor, a menos que você esteja no vácuo (também suga o vácuo, mas a condução e a convecção não podem acontecer). Ele é afetado pela cor da superfície.

Na prática, um dissipador de calor colorido é inteiramente para a aparência e afeta o resfriamento menos que a área da superfície, o fluxo de ar, o material e o contato entre a fonte de calor e o dissipador de calor.

— Journeyman Geek
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A radiação é quase tão eficiente no ar quanto no vácuo. Ainda é horrível no vácuo. Mas convecção e condução são muito piores. É por isso que as garrafas térmicas usam um vácuo para isolamento.

— precisa saber é o seguinte

Sim, é verdade. Editou minha resposta para refletir isso.

— Journeyman Geek

Uma formulação mais adequada seria "a radiação é terrível na transferência de calor, exceto em temperaturas muito altas ". A razão de ser, ao mesmo tempo de condução de calor praticamente dissipa-se simplesmente com um poder proporcional à diferença de temperatura ( P α Δ T ), a energia de radiação de corpo negro a emite é proporcional à T⁴ ! Para resfriar algo extremamente quente, a radiação é, portanto, muito eficaz. Normalmente, não chamamos isso de resfriamento nesses casos, mas consideramos o sol: um reator nuclear enorme que precisa ser resfriado. Como, no vácuo? Radiação!

— usar o seguinte comando

infelizmente, já faz anos, e minha física está enferrujada.

— Journeyman Geek

Não muito relevante, mas quando criança, visitei a Base da Força Aérea de Edwards e vi um X-15. Perguntei ao guia por que ele foi pintado de preto se o preto absorve o calor. Ele disse que sim, mas também o irradia muito bem. Eu tenho certeza que existem outras boas razões por que ele pode ter sido negro, mas ...

— Joe

Este artigo da Wikipedia tem algumas informações / discussões sobre isso. Repito apenas alguns links abaixo. Para a discussão completa, você pode olhar para o artigo.

Cor do dissipador de calor

Em http://www.radianheatsinks.com/support/faqs.html

Como a cor de um dissipador de calor afeta seu desempenho térmico?
Na convecção natural, um dissipador de calor de cor preta ou escura terá um desempenho de 3% a 8% melhor do que um dissipador de calor de alumínio em sua cor prateada natural. Isso se deve ao fato de as cores escuras irradiarem o calor com mais eficiência.

Em aplicações de ar forçado, a cor da superfície não aumenta o desempenho de um dissipador de calor devido ao aumento da convecção. A cor forneceria apenas benefícios cosméticos.

Em http://www.globalwinusa.com/faqs/heatsink/color.html

A cor do dissipador de calor afeta a dissipação de calor?

O preto é o melhor corpo térmico em termos de ser um absorvedor ou emissor. Vamos assumir uma situação de vácuo, se a superfície "A" de um dissipador de calor preto estiver totalmente coberta em T1 (temperatura 1) por outro corpo preto em T2 (temperatura 2), o dissipador de calor preto receberia a energia refletida de outro corpo preto em reflexão anúncio de energia (T14-T24) que chamamos de lei de radiação térmica "Stefan-Boltzmann", aqui se refere a Stefan Boltzmann Constant, é de 5.6697 x 10-8 W / m2? K4. Portanto, se baseado no acima, T1 é a temperatura obtida do dissipador de calor preto na CPU, T2 é a temperatura ambiente em torno da CPU. Portanto, se T14-T24 é um valor positivo, sabemos que o preto é o melhor transistor de dissipação de calor, pois não há fonte térmica em torno da CPU dentro da caixa do PC.

De http://www.bcae1.com/heatsink.htm

Não pinte um dissipador de calor. A maioria dos dissipadores de calor é de alumínio anodizado. Pintar um dissipador de calor (especialmente se for uma espessa camada de tinta) é como colocar um cobertor no amplificador. Se for absolutamente necessário pintar o dissipador de calor, use a camada mais fina e fina de tinta possível.

— Rik
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Quando você deve absolutamente pintar um dissipador de calor?

— Marcks Thomas

Sim, eu achei esse engraçado também. Talvez se você tiver uma caixa de vidro (personalizada);) Mas, aparentemente, há criadores de sistemas que desejam fazer isso. Razões que variam de não estragar "a aparência", como aqui, a revesti-lo com um revestimento Emissivo, como aqui .

— Rik

-1

Em um sentido absoluto, sim, isso afetará porque um dissipador de calor preto absorverá mais energia radiante do que um branco. Quanto mais energia você tiver entrando no dissipador de calor, mais precisará dissipar ...

Agora, isso é mensurável no escopo de refrigeração da CPU / GPU? IDK, suspeito que não.

Além disso, em uma situação em que você possui energia radiante suficiente para fazer uma diferença notável, provavelmente tem problemas maiores que um dissipador de calor preto ... como a fogueira dentro do seu gabinete.

— mHurley
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Além disso, a menos que você tenha uma tonelada de fontes de luz internas ou uma janela em seu gabinete, não haverá tanta energia radiante no ambiente. Talvez pelo ventilador da GPU, mas a maior parte da temperatura ambiente seria aquela que o dissipador de calor já acabou de enviar, a ponto de duvidar que algo dentro ou ao redor do gabinete envie mais energia radiante do que o próprio dissipador de calor.

— Nzall