Kühlkörper

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induux international
aktualisiert am 25.03.2020 - 10:18:26
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Kühlkörper

Kühlkörper werden bei wärmeproduzierenden Bauteilen eingesetzt, um vor Überhitzung und daraus resultierenden Beschädigungen vorzubeugen. Es wird zwischen aktiven und passiven Kühlkörpern unterschieden.

Frage/Definition: Was ist/sind Kühlkörper?



Funktion

Die zentrale Aufgabe eines Kühlkörpers besteht darin, einem wärmeproduzierenden Bauteil eine größere Oberfläche zur Wärmeabgabe zu liefern. Er leitet die Wärme von dem Bauteil weg. Die abgeleitete wärme wird dann durch Wärmestrahlung und Konvektion an die Umgebung abgegeben. Damit der Wärmewiderstand so gering wie möglich bleibt, sollte das Material des Kühlkörpers äußerst wärmeleitend sein. Außerdem sollte die Oberfläche des Kühlkörpers groß und dunkel sein und bei der Montage sollte darauf geachtet werden, dass der Kühlkörper vertikal montiert wird (zur Unterstützung der Luftzirkulation).

Anwendungen von Kühlkörpern

Übersicht zu Arten und Aufbau von Kühlkörpern


Vor allem in der Leistungselektronik werden Kühlkörper eingesetzt. Weitere Beispiele:

  • Computern
  • Elektrolokomotiven
  • HiFi Verstärkern
  • Netzteilen
  • Kühltaschen
  • Prozessoren
  • Radioisotopengeneratoren (zur Versorgung von Satelliten)
  • Leuchten aus LED
  • Leuchttürme mit elektrischer Energie

Arten

Das Material eines Kühlkörpers sollte möglichst wärmeleitfähig sein, daher wird Aluminium oder Kupfer eingesetzt. Mittlerweile werden Kühlkörper auch aus keramischen Werkstoffen hergestellt. Kühlkörper gibt es in verschiedenen Ausführungen.

  • LED Kühlkörper
  • Clip Kühlkörper
  • Druckgusskühlkörper
  • Embedded Kühlkörper
  • Leiterplatten Kühlkörper
  • Profilkühlkörper

Passive Kühlkörper

Passive Kühlkörper arbeiten mit der Luftkühlung. Diese Kühlkörper bestehen meistens aus Aluminium, da es leicht verarbeitet werden kann, eine geringe Dichte hat, eine hohe Wärmekapazität und eine befriedigende Wärmeleitfähigkeit aufweist. Bei passiven Kühlkörpern wird durch Konvektion gekühlt. Dabei wird die Umgebungsluft erwärmt, steigt somit auf und dadurch wird kühlere Luft nachgeströmt.

Aktive Kühlkörper

Aktive Kühlkörper bestehen im Gegensatz zu den passiven aus Kupfer, da es eine höhere Wärmeleitfähigkeit hat. Es ist jedoch auch schwerer, teurer und auch schwieriger zu verarbeiten als Aluminium. Die aktive Kühlung läuft über ein Lüfterrad, dass die Luftmassen entlang des Körpers führen. Neben der Kühlung durch Luft wird bei der aktiven Kühlung auch mit Flüssigkeiten gekühlt: Flüssigkeitskühlung.

Wärmerohre - Heatpipes

Die Wärmerohre dienen zur besseren Verteilung der wärme - sie sind kein Ersatz der Kühlkörper. Einsatz finden sie bei engen Platzverhältnissen, bei denen es deren Aufgabe ist, die Wärme vom Bauteil zum Kühlkörper zu transportieren. Zum Beispiel bei Prozessoren oder Grafikkarten wird das eingesetzt.

Hersteller Kühlkörper

CTX Thermal Solutions

Cooltec

CoolInnovations

Fischer Elektronik

Reichelt

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