Какъв е коефициентът на топлопроводност на вашия радиатор в W/m-K?

Объркани сте от всички топлинни числа в спецификациите на радиаторите? Не сте единствените. Много купувачи не разбират какво означава W/m-K и защо е от значение при реална употреба.

Топлопроводимостта на алуминиевите радиатори обикновено варира от 150 до 235 W/m-K в зависимост от сплавта и обработката.

Но само този брой не показва цялата история. Нека да го разбием и да разберем какво наистина влияе на топлинната ефективност.

Как се тества топлинната ефективност на радиатора?

Понякога хората си мислят, че топлинните характеристики са просто число от листа с данни. Но в действителност тя се измерва внимателно при контролирани условия на изпитване.

Топлинните характеристики се тестват чрез прилагане на топлина към основата и измерване на скоростта на разсейване на топлината през ребрата в определена среда.

Производителите използват стандартизирани тестове, за да определят термичното съпротивление и разсейването на топлината. Ето как изглежда типичният процес:

Стандартна настройка за изпитване

Резултатите от тестовете обикновено включват

• Топлинно съпротивление (°C/W) - по-ниското е по-добро
• Разсейване на топлина (W) - каква мощност може да използва.
• Температурна делта (ΔT) - разлика между база и околна среда

Когато за първи път започнах да се снабдявам с радиатори, не разбрах правилно една спецификация, в която се казваше, че "термичното съпротивление = 2,5 °C/W". Помислих, че това е лошо. Но за пасивен алуминиев радиатор без вентилатор това всъщност беше добро постижение в своята категория.

Кои фактори влияят върху топлопроводимостта на радиаторите?

Лесно е да се мисли, че всички алуминиеви радиатори работят по един и същи начин. Но това не е вярно. Няколко физически и конструктивни фактора оказват влияние върху това колко добре топлината преминава през материала.

Видът на сплавта, микроструктурата, обработката на повърхността, както и всички примеси или обработки могат да повлияят на топлопроводимостта на радиатора.

Нека разделим въпроса на ясни категории:

Свойства на материалите, които влияят на проводимостта

Фактори за проектиране и обработка

Веднъж сравних два радиатора, изработени от различни алуминиеви сплави. Единият имаше проводимост 230 W/m-K, а другият - само 170. По-ниският имаше повече рециклирано съдържание и примеси, което се отрази значително на охлаждащия му капацитет при натоварване.

Винаги ли по-високият W/m-K е по-добър за алуминиевите радиатори?

Купувачите често преследват най-високото число W/m-K, като смятат, че то гарантира по-добри експлоатационни характеристики. Но в реалните приложения това не е толкова просто.

По-високата стойност на W/m-K означава по-бърз пренос на топлина, но не гарантира по-добро охлаждане без подходящ дизайн, въздушен поток и качество на контакта.

Нека да сравним два хипотетични радиатора:

Сравнителна таблица

При реалните тестове модел B се представи по-добре - дори и с по-ниска проводимост - тъй като дизайнът му помогна за въздушния поток и контакта с повърхността.

Други ключови фактори освен W/m-K

• Качество на контакта между основата и перката
• Повърхностна площ (плътност на перките)
• Посока и обем на въздушния поток
• Монтажно налягане и термопаста

Един наш клиент премина към по-проводим радиатор, но видя по-лоши резултати. Оказа се, че новата им част е с по-малко ребра и не е съгласувана с въздуховодите им. По-високите стойности на W/m-K не помогнаха.

Влияе ли обработката на повърхността върху стойностите на топлопроводимостта?

Може би ви харесва външният вид на анодизираните радиатори или радиаторите с покритие. Но влияят ли тези покрития на производителността? Отговорът е както "да", така и "не".

Повърхностните обработки като анодиране могат леко да намалят топлопроводимостта на повърхността, но могат да подобрят радиационния топлообмен.

Как покритията влияят на топлинния поток

Защо някои обработени мивки работят по-добре

Анодизираните черни покрития могат да подобрят топлинното излъчване, особено в пасивни среди или среди с нисък въздушен поток. Това помага да се компенсира малкият спад в проводимостта.

Имал съм клиенти, които са поискали неанодирани мивки, мислейки, че те ще бъдат по-ефективни. Но при много употреби на открито непокритият алуминий се разграждаше по-бързо поради корозията, което водеше до лоша дългосрочна ефективност.

Заключение

Топлопроводимостта е полезен показател, но не единственият, който има значение. Добре проектиран и правилно монтиран радиатор със средна проводимост може да превъзхожда лошо интегриран радиатор с висока проводимост. Разгледайте цялата система, а не само спецификацията.