La couleur d'un dissipateur thermique affecte-t-elle ses performances de dissipation de la chaleur?

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Je sais que les dissipateurs thermiques se présentent sous différentes formes d'ailettes et que ces différentes formes d'ailettes affectent la façon dont elles dissipent la chaleur. Cependant, il y a quelque chose que je ne pouvais pas obtenir à leur sujet et c'est leur couleur.

Quelqu'un peut-il expliquer comment la couleur affecte un dissipateur thermique lorsqu'il s'agit de dissiper la chaleur? Les explications complexes sont les bienvenues parce que je suis vraiment curieux de ce sujet particulier.

colors cooling heatsink Bob Freaking
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Je pense que la question est de savoir d'où vient la couleur. S'il s'agit du matériau naturel, la question est de savoir comment il se comporte. Si le dissipateur de chaleur est peint d'une couleur, je m'inquiéterais de la conductivité de la peinture. Donc, cela n'a pas d'importance, mais ne vaporisez pas la vôtre en noir pour avoir l'air cool
Andrey
@Andrey, les dissipateurs thermiques sont généralement anodisés. Idem pour les cadres de vélo de haute qualité.
Vorac

Réponses:

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Je soupçonne que c'est peu probable, même si cela dépend de ce que vous entendez par couleur. Il existe trois modes fondamentaux de transfert de chaleur pour n'importe quel matériau, et un seul d'entre eux est directement affecté par la couleur.

La chaleur est transférée de la source de chaleur au dissipateur de chaleur et du dissipateur de chaleur à l'air par conduction. La plupart des dissipateurs thermiques sont en cuivre (lourd et relativement cher) ou en aluminium - et le cuivre est généralement laissé naturel, et l'aluminium a soit une couverture claire naturelle d'Al 2 O 3 , soit il est anodisé et coloré. Pour la conduction, le matériau plutôt que la couleur est important.

La convection est le mouvement de la chaleur par le mouvement de l'air. Bien que le refroidissement passif l'utilise simplement, vous pouvez augmenter son efficacité en augmentant la surface (c'est pourquoi les dissipateurs thermiques sont à ailettes), ou par convection forcée - soufflant de l'air pour évacuer la chaleur. Bien que l'air ne soit pas un bon conducteur, la convection dans l'air permet de refroidir tout, des voitures aux dissipateurs thermiques. Ceci est très efficace et ne dépend pas vraiment des propriétés matérielles du dissipateur thermique ou de la couleur.

Le rayonnement est ... franchement horrible à transférer de la chaleur à moins que vous soyez dans le vide (il aspire également dans le vide, mais la conduction et la convection ne peuvent pas se produire). Il est affecté par la couleur de la surface.

En pratique, un dissipateur thermique coloré est entièrement conçu pour l'apparence et affectera moins le refroidissement que la surface, le flux d'air, le matériau et le contact entre la source de chaleur et le dissipateur de chaleur.

Compagnon Geek
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Le rayonnement est presque aussi efficace dans l'air que dans le vide. IOW, c'est toujours horrible dans le vide. Mais la convection et la conduction sont bien pires. C'est pourquoi les bouteilles thermos utilisent un vide pour l'isolement.
MSalters
Ouais c'est vrai. Modifié ma réponse pour refléter cela.
Journeyman Geek
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Une formulation plus appropriée serait "le rayonnement est horrible au transfert de chaleur sauf à des températures très élevées ". En effet, alors que la conduction thermique se dissipe à peu près simplement avec une puissance proportionnelle à la différence de température ( P ∝ Δ T ), la puissance de rayonnement émise par un corps noir est proportionnelle à T to ! Pour refroidir quelque chose d'extrêmement chaud, le rayonnement est donc très efficace. Nous ne l'appelons généralement pas refroidissement dans ces cas, mais considérons le soleil: un énorme réacteur nucléaire qui a besoin de refroidissement. Comment, sous vide? Radiation!
leftaroundabout
hélas, ça fait des années, et ma physique est rouillée.
Journeyman Geek
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Pas très pertinent, mais enfant, j'ai visité la base aérienne d'Edwards et j'ai vu un X-15. J'ai demandé au guide pourquoi il était peint en noir si le noir absorbe la chaleur. Il a dit oui, mais il le redéfinit également très bien. Je suis sûr qu'il y a d'autres bonnes raisons pour lesquelles il peut avoir été noir, mais ...
Joe
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Cet article Wikipédia contient des informations / discussions à ce sujet. Je répète seulement quelques liens ci-dessous. Pour la discussion complète, vous pouvez consulter l'article.

Couleur du dissipateur de chaleur

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

Comment la couleur d'un dissipateur thermique affecte-t-elle ses performances thermiques?
En convection naturelle, un dissipateur thermique noir ou foncé fonctionnera de 3 à 8% mieux qu'un dissipateur thermique en aluminium dans sa couleur argentée naturelle. Cela est dû au fait que les couleurs sombres rayonnent la chaleur plus efficacement.

Dans les applications à air forcé, la couleur de la surface n'augmente pas les performances d'un dissipateur thermique en raison de l'augmentation de la convection. La couleur ne fournirait que des avantages cosmétiques.

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

La couleur du dissipateur thermique affecte-t-elle la dissipation thermique?

Le noir est le meilleur corps thermique en termes d'absorbeur ou d'émetteur. Supposons une situation de vide, si la surface "A" d'un radiateur noir est totalement recouverte à T1 (température 1) par un autre corps noir à T2 (température 2), le radiateur noir obtiendrait l'énergie réfléchie par un autre corps noir à la réflexion l'énergie Ad (T14-T24) que nous appelons la loi "Stefan-Boltzmann" du rayonnement thermique, se réfère ici à Stefan Boltzmann Constant, elle est de 5,6697 x 10-8 W / m2? K4. Par conséquent, si sur la base de ce qui précède, T1 est la température obtenue du dissipateur thermique noir sur le CPU, T2 est la température ambiante autour du CPU. Donc, si T14-T24 est une valeur positive, nous savons que le noir est le meilleur transistor de dissipation thermique car il n'y a pas de source thermique autour du CPU à l'intérieur du boîtier du PC.

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

Ne peignez pas un dissipateur thermique. La plupart des dissipateurs thermiques sont en aluminium anodisé. Peindre un dissipateur thermique (surtout s'il s'agit d'une épaisse couche de peinture), c'est comme mettre une couverture sur l'amplificateur. Si vous devez absolument peindre le dissipateur de chaleur, utilisez la couche de peinture la plus légère et la plus fine possible.

Rik
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Quand faut-il absolument peindre un dissipateur thermique?
Marcks Thomas
Ouais, j'ai trouvé ça drôle aussi. Peut-être que si vous avez un boîtier en verre (personnalisé);) Mais apparemment, des constructeurs de systèmes souhaitent le faire. Des raisons allant de ne pas gâcher "le look" comme ici au revêtement avec un revêtement émissif comme ici .
Rik
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Dans un sens absolu, oui, cela l'affectera car un dissipateur de chaleur noir absorbera plus d'énergie rayonnante ambiante qu'un blanc. Plus vous avez d'énergie dans le dissipateur de chaleur, plus vous devez dissiper ...

Maintenant, est-ce mesurable dans le cadre du refroidissement CPU / GPU? IDK, je suppose que non.

De plus, dans une situation telle que vous avez suffisamment d'énergie rayonnante pour faire une différence notable, vous avez probablement de plus gros problèmes qu'un dissipateur de chaleur noir ... comme le feu de joie à l'intérieur de votre boîtier.

mHurley
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De plus, à moins d'avoir une tonne de sources de lumière internes ou d'avoir une fenêtre dans votre boîtier, il n'y aura pas beaucoup d'énergie rayonnante ambiante. Peut-être du ventilateur du GPU, mais la plupart de la température ambiante serait celle que le dissipateur de chaleur vient d'envoyer, au point où je doute que quelque chose dans ou autour du boîtier envoie plus d'énergie rayonnante ambiante que le radiateur lui-même.
Nzall