Passive Kühlung von Elementen

[flo R. (florudolph)]

HAllo Community,
ich habe folgendes Problem, und zwar plane ich in einem Staubdichten 
Schaltschrank zwei Verstärker einzubauen... die jeweils im "worst case" 
15W Verlustleistung abgeben.... um diese ausreichend zu kühlen habe vor, 
pro Verstärker einen ausreichend dimensionierten Kühlkörper ans Gehäuse 
zu montieren.... habe angenommen. dass die maximale Außentemperatur 
60grad nicht überschreitet und die Temperatur im Schaltschrank inneren 
max 70grad ist um sich nicht an den Kühlkörpern zu verbrennen...habe 
mich also dafür entschieden, einen Kühlkörper mit Rth<=0,5k/W 
einzusetzen. nun mein eigentliches Problem. das Schaltnetzteil hat einen 
Wirkungsgrad von 85%...die von Netzteil erzeugte Wärme erhitz ja nun 
zusätzlich den Schaltschrank... wie werde ich diese Wärme los, bzw. kann 
mir jemand eine Seite im netz empfehlen wie ich die entstehende wärme 
loswerde???
mfg fRUdo

[Hartmut (Gast)]

Hallo flo Ro,

gib die Wärme doch über das Schaltschrank-Gehäuse ab
in dem Du die Wärmequellen mit dem Gehäuse verbindest;

Gruß Hartmut.

[flo R. (florudolph)]

ja, war auch mein erster Gedanke,
allerdings habe ich vor zwei netzteile für hutschienenmontage zu 
verwenden, die sind also mit pe-gehäuse.. ich dachte eher an einen 
zusätzlichen
kühlkörper, aber die Berechnung fällt mir schwer bzw. krieg ich nicht 
hin

[MaWin (Gast)]

Ein Schaltschrank hat eine (grose) Oberfläche aus Metallblech und gibt 
die innere (Luft)temperatur an die äussere Luft ab.
Mit gar nicht so schlechtem Wärmewiderstand (man kann von 3W/(m²K)
ausgehen), zumindest wenn der Schaltschrank nicht in einer 
wärmegedämmten Wand steckt.

Leider funktioniert das auch andersrum, aussen auf den Schaltschrank 
scheinenden Sonne erhitzt das Innere, daher wohl deine 60 GradC.

Bei 1m2 Blechoberfläche kann so ein Schaltschrank schon 30 Watt 
loswerden wenn 10 GradC Temperaturerhöhung erlaubt sind.

[TestX .. (xaos)]

Du kannst da nicht einfach Kühlkörper reinbauen und hoffen das es 
klappt... die Wärmeenergie muss irgendwo hin und da du keinen Austausch 
mit der Außenluft hast gibts auch keine Konvektion etc. Der 
Wärmeübergangswiderstand Innenluft=>Schaltschrankgehäuse wird auch recht 
mieserabel sein...
Das einzigste was du effektiv machen kannst ist die Wärmeproduzierenden 
Teile direkt auf das Gehäuse vom Schaltschrank zu schrauben (lackfrei!) 
und auf der gegenüberliegenden Außenseite die Kühlkörper montieren.
Ob/wie gut das funktioniert wirst du testen müssen, da du die 
verwendeten Materialien nicht kennst und du Software wie zB COMSOL 
benötigst um eine vernünftige thermische Simulation durchzuführen...

[Stefan M. (derwisch)]

Alles hängt davon ab, wie gross ( Innenvolumen ) der Schaltschrank ist.
ist er gerademal so groß, dass die Verstärker knapp rein passen?

Beispiel aus meiner Erfahrung:

Ein Infoterminal aus Edelstahl von ca. 1,5m Höhe und 0,5m Breite ist 
bestückt mit einem PC unten in Standfuß
Oben ist ein Touchsreenmonitor auf Arbeitshöhe.

Das Terminal hat keine Luftschlitze oder sonstige Öffnungen, durch die 
Luft rein oder raus kann.
Da denkt man erstmal, au waia... wenn das mal nicht zu heiss wird da 
drin...

Tatsächlich aber wird durch die grosse Metalloberfläche die Luft so gut 
abgekühlt, das eine Kühlöffnung nicht nötig ist.

Wäre das Terminal aber erheblich kleiner, oder aus isolierendem 
Kunststoff, dann hätte es sicher Probleme gegeben.

Dein Schaltschrank ist sicher aus Metall.
Es ist also nur die Frage wieviel Luftvolumen im Inneren zirkulieren 
kann ( konvektionskühlung ).

[oszi40 (Gast)]

Stefan M. schrieb:
> wieviel Luftvolumen im Inneren zirkulieren

Zirkulation und Anordnung könntest Du optimieren. Wenn Deine heißen 
Teile unten sitzen, heizen sie leider den oberen Rest auf, haben aber 
ein größeres verfügbares Volumen zur Umwälzung als ganz oben montiert. 
Man könnte es testen und messen mit dem Infrarotthermometer.