Elektronikbelüftung

Weshalb ist es erforderlich, Elektronik zu heizen?

Elektronische Geräte müssen die richtige Betriebstemperatur beibehalten, damit sie ordnungsgemäß funktionieren. Meistens beinhaltet dies die Abführung von Wärme und Minderung der Temperatur, damit Geräte nicht überhitzen. Jedoch ist es in Umfeldern mit niedrigen Temperaturen manchmal erforderlich, elektronische Komponenten zunächst zu beheizen, damit sie ordnungsgemäß arbeiten können und es zu keinen Fehlfunktionen kommt.

Denken Sie an die verschiedenen Arten von Geräten, die täglich im Außenbereich eingesetzt sind, wie Fußgängerampeln, Verkehrsampeln, Geldautomaten (ATMs) und Überwachungskameras. Hersteller produzieren solche Geräte, damit sie optimal in speziellen Temperaturbereichen funktionieren. Ist die Temperatur zu niedrig, werden diese Geräte nicht ordnungsgemäß funktionieren. Daher wird es wesentlich, Wege zu finden, um die internen Komponenten jener Geräte zu beheizen, damit sie funktionieren können. Die Temperatur darf natürlich nie zu hoch ansteigen. Es gibt daher eine auch Reihe von Verfahren, um die Temperatur in elektronischen Geräten zu verringern.

 

Weshalb ist es erforderlich, Elektronik zu kühlen?

Elektronische Geräte aller Arten generieren Hitze. Die Abführung dieser Hitze ist erforderlich, damit die Komponenten und das Gerät nicht vorzeitig versagen. Die Hersteller solcher Geräte geben Klassifizierungen vor, welche die Temperaturangaben detailliert darlegen, bei denen die Geräte optimal arbeiten. Sie legen einen hohen und einen niedrigen Temperaturwert in ihren Klassifizierungen fest. Die bedeutet, dass das Gerät für seine beste mögliche Leistung in diesem Temperaturbereich gehalten werden muss.

Unerwünschte Wärmeeinwirkung führt dazu, dass die Innentemperatur im Gehäuse ansteigt und die aufgeführten Werte der Klassifizierung für das Gerät übersteigt. Die Hitze kann von internen oder von externen Quellen herrühren. Die Wärme, die das Gerät durch seine elektronischen Komponenten generiert, ist die interne Wärmequelle. Dies kann Wärme beinhalten, die durch Batterien, Netzteile, Transformatoren, Router, Schalter, Wechselstromantriebe, Invertoren und viele mehr generiert wird. Externe Wärmequellen können ebenfalls dazu führen, dass elektronische Geräte versagen. Geräte, die in Gießereien, Maschinenräumen, unter direkter Sonneneinstrahlung und in heißen Klimazonen eingesetzt werden, können ebenfalls überhitzen und versagen.

 

Welche Arten von Heiz- und Kühlvorrichtungen gibt es in der Elektronik?

Um Elektronikkomponenten in der ordnungsgemäßen Temperatur halten, verwenden die Geräte eine Vielfalt unterschiedlicher Elemente, welche die Temperatur im korrekten Temperaturbereich für eine qualitative Leistung halten. Die folgenden Elemente sind die allgemein üblichsten, die für die Beibehaltung geeigneter Temperaturen verwendet werden.

 

Was sind Luft/Luft-Wärmepumpen?

Luft/Luft-Wärmepumpen, oder Wärmekonvektionspumpen, sind eine Art von Wärmequellepumpe. Sie nutzen die Außenluft als Wärmequelle bei gleichzeitiger Wirkung auf die Innenluft am Kühlkörper. Einige dieser Systeme sind auch reversibel. Die bedeutet, sie können sowohl für die Beheizung als auch für die Kühlung eingesetzt werden. Allgemein ist dies bei größeren Systemen der Fall, wie bei den Heiz- und Kühlsystemen in Wohnhäusern und Büroräumen. In der Tendenz sind sie effiziente und wirtschaftliche Verfahren zur Kühlung und Heizung und die meist gebräuchlichen Typen von elektrischen Wärmepumpen.

In kleineren Elektronikgeräten pumpen die Luft/Luft-Wärmepumpen Wärme von der einen Seite der thermoelektrischen Komponente in einen anderen Teil des elektronischen Geräts, um sie abzuführen.

 

Was sind Wärmetauscher?

Wärmetauscher sind eine Art Kühleinheit, die das Gerät durch Leitfähigkeit kühlen. Der Wärmetauscher wird auf das Gerät montiert. Dieser Wärmetauscher saugt kühlere Außenluft an und leitet diese in das Gerät. Die kühlere Außenluft verringert dann die Innentemperatur der Elektronikkomponenten.

 

Was sind Schaltschrank-Kühlgeräte?

Schaltschrank-Kühlgeräte sind nützlich für die Entfernung von Wärme aus Elektronikgehäusen. Es werden heute verschiedene Verfahren zu Kühlung von Schaltschränken verwendet. Natürliche Konvektionskühlung bedeutet, die äußere Umgebungstemperatur ist niedriger als die Temperatur im Schrank/Gehäuse. In diesem Fall wird die Wärme über die Oberfläche und über die Gitter und Filter des Gehäuses/Schranks abgeführt.

Einige Schaltschrank-Kühlgeräte nutzen verstärkte Konvektion. Verstärkte Konvektionseinheiten sind allgemein Lüfter mit Filtern und Schranklüfter, welche die kühlere Außenluft in den Schrank/das Gehäuse einleiten können, was hilfreich ist, die Innentemperatur im Schrank/Gehäuse zu verringern. Ein geschlossener Kühlkreis trennt die Umgebungsluft von der internen Luft im Schrank/Gehäuse voneinander. Dies kann von Nutzen sein, wenn die äußere Umwelt rau ist. Einige der üblichen Nutzungen von Schaltschrank-Kühlgeräten umfassen den Einsatz bei Werkbänken, in der Robotertechnik, der Telekommunikation, Steuerungseinheiten für Aufzüge und im Transportwesen.

 

Was sind Schaltschrank-Heizgeräte?

Schaltschrank-Heizgeräte helfen die Innentemperatur empfindlicher Elektronikkomponenten ausreichend warm zu halten, damit sie unabhängig von der Außentemperatur funktionieren. Sie sind sehr nützlich für Elektronikkomponenten, im Außenbereich verbleiben müssen und in der Umwelt sehr niedrige Temperaturen erreicht werden. Einige der häufigsten Einsätze von Schaltschrank-Heizgeräten heutzutage findet man bei Geldautomaten (ATMs), Steuerpulten, Schaltanlagen und Schaltkästen für Verkehrssignalanlagen.

 

Bei der Wahl eines Schaltschrank-Heizgerätes ist es sehr wichtig, die niedrigste Umgebungstemperatur zu bestimmen, in welcher der Schaltschrank funktionieren muss, und dann die Idealtemperatur zu bestimmen, bei der das Gerät arbeiten/funktionieren muss. Es gibt verschiedene Typen von Schaltschrank-Heizgeräten für vielfältige Zwecke.

 

Welche Komponenten gibt es für die Schaltschrankheizung?

Schaltschrank-Heizgeräte haben allgemein eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten eingebaut. Üblicherweise befinden sich in ihnen Montageplatten zur Aufmontage und einige verfügen selbst regelnde Thermostate, um jederzeit eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten. Unterschiedliche Arten von Heizelementen gibt es ebenfalls, einschließlich Keramikheizelemente, Silikonkautschuk-Heizelemente, Röhrenheizelemente und Lamellen-Bandheizkörper.

 

Was sind Schaltschrank-Thermo-Hygrostate?

Der Schaltschrank-Thermo-Hygrostat funktioniert ähnlich wie ein Temperaturregler. Der eigentlich Unterschied besteht darin, dass der Hygrostat auf die Feuchtigkeit im Gerät reagiert und nicht so sehr auf die Temperatur im Gerät. Sie sind heutzutage in einer Vielzahl verschiedener Gerätetypen populär, wie beispielsweise Mikrowellen, Raumbefeuchter und Entfeuchtungsgeräte und sind üblich in Kühlschränken. Sie sind immer dann im Einsatz, wenn eine ordnungsgemäße Klimakontrolle, wie in einem Klima gesteuerten Lagerhaus, erforderlich ist.

 

Was sind Schaltschrank-Temperaturregler?

Schaltschrank-Temperaturregler sind Geräte in Gehäusen, die dafür verwendet werden, die Innentemperatur im Gehäuse zu messen. Die Temperaturregler unterstützen die Steuerung der Lüfter und der Wärmetauscher. Einige verfügen über Schaltsignale für den Fall, dass die Innentemperatur im Gehäuse/Schrank zu hoch ist, die dann den Wärmetauscher einschaltet, um kühle Luft in das Gehäuse/den Schrank oder heiße Luft aus diesem heraus zu leiten.

 

Was sind Kühlkörper?

Kühlkörper (Wärmeableitbleche) werden heutzutage in der Elektronik sehr häufig angewendet und sind Teil der meisten Hauptprozessoren. Computer könnten heute nicht mit den Geschwindigkeiten arbeiten, die sie leisten, gäbe es nicht die Kühlkörper, welche die aufgestaute Wärme in den Prozessoren ableiten. Kühlkörper sind Metallgebilde, die den Hitzestau in Elektronikkomponenten dispergieren. Abgesehen davon, dass sie in Computern üblich sind, werden sie ebenfalls in Mobiltelefonen, Kühlschränken und vielen anderen Elektronikgeräten eingesetzt.

 

Ein Kühlkörper besteht aus einem thermischen Leiter. Dieser Leiter nimmt die Wärme von der CPU des Computers auf, leitet sie in eine Reihe von Kühlrippen, die helfen, die Wärme abzuleiten und die Gefahr der Überhitzung auszuschließen. Dieses System kühlt den Prozessor und den Kühlkörper, sodass beide kontinuierlich in Betrieb sein können. Zusätzlich ist ein Lüfter vorhanden, der die heiße Luft zwischen den Kühlrippen fortleitet. Es gibt gegenwärtig viele Formen und Größen von Kühlkörpern für vielfältige Anwendungen, wie bereits zuvor angemerkt.

 

Welche Arten von Montagezubehör gibt es für Kühlkörper?

Da es eine Vielzahl unterschiedlicher Kühlkörper gibt, gibt es auch eine Vielzahl von Montagezubehör, um sie auf verschiedenen Geräten, Computern und anderen elektronischen Geräten befestigen zu können. Schellen und Federclips sind mit einem einfachen Klick hilfreich bei der Befestigung von Kühlkörpern in unterschiedlichen Gehäusetypen und Baugruppen. Andere Arten von Montagezubehör sind Klebeband und doppelseitiges Klebeband. Einige komplette Montagesätze beinhalten die verschiedenen Arten von erforderlichen Sicherungsmitteln für die Montage, einschließlich, Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und Lötklemmen.

 

Was sind Flüssigkeits-Wärmetauscher?

Ein Flüssigkeits-Wärmetauscher arbeitet dadurch, dass er thermische Energie, oder Wärme, in einer Flüssigkeit auf eine andere überträgt. Sie können die Wärme durch direkten oder indirekten Kontakt übertragen. Bei der indirekten Übertragung verfügt der Wärmetauscher über einen Abscheider. Diese Art von Wärmetausch allgemein üblich bei der Kühlung und auch bei Radiatoren. Das System besteht aus Pumpen, um die Flüssigkeit aus einem Bereich in einen anderen zu befördern, Schlauchleitungen einem Radiator Wärmetauscher und Kühlmitteln. Flüssigkeits-Wärmetauscher gibt es ebenfalls in einer Vielzahl von Größen, einschließlich Miniaturkühlsysteme für kleinere elektronische Geräte.

 

Was sind Peltiermodule?

Peltiermodule werden allgemein für die Kühlung verwendet. Es ist jedoch möglich, diese Module durch Umkehrung der elektrischen Strömungsrichtung zu Heizungszwecken zu nutzen. Sie funktionieren durch Nutzung des Peltiereffekts. Dieser Effekt, so benannt nach Jean C. A. Peltier, ist eine Temperaturdifferenz, die dadurch erzielt wird, dass eine Spannung auf zwei Elektroden beaufschlagt wird, die an einen Halbleiter angeschlossen sind. In kleinen elektronischen Einheiten können die Module nützlich sein für die Übertragung von Wärme aus einem Bereich in einen anderen. Dieses Verfahren wird oft für thermoelektrische Kühlung bei Computern und anderen Arten von kleinen elektronischen Geräten.

Einige der üblichen Einsatzbereiche sind Glasfaselaser, Mikrowellen ICS und Chips für die Infraroterkennung.

 

Was sind Peltiermodul-Steuerungen?

Peltiermodul-Steuerungen sind nützlich für reversible thermoelektrische Baugruppen zur Heizung und Kühlung, wenn Präzision erforderlich ist, um die ordnungsgemäße Temperatur beizubehalten. Die Steuerungen sind allgemein in der Lage, programmierbare Ausgänge für die Lüfter bereitzustellen und für ein Alarmsignal, wenn die Temperaturen zu stark variieren.

 

Was ist Schaltschrank-Kühlung?

Schaltschrank-Kühlungssysteme werden allgemein für Server und in Datenzentren eingesetzt. Sie können andere Kühlungsverfahren zur Herunterkühlung hoher Temperaturen in Computersystemen ersetzen, oder als ergänzende Kühlung für andere Kühlverfahren. Generell sind sie recht effizient, besonders im Vergleich mit Geräten und Techniken zur Kühlung eines ganzen Raums, gegenüber der Kühlung eines Teils des Raums, nämlich Server und Computer.

Die Vorrichtung besteht allgemein aus einem Gehäuse für ein oder zwei Racks. Diese beinhalten Wärmetauscher, welche die Umluft kühlen und diese dann zum Server oder Gerät rückführen. Sie verfügen ebenfalls über Lüfter oder Radiallüfter. Diese Komponenten bieten den erforderlichen Luftstrom durch den Wärmetauscher.

 

Was sind Wärmeleitpads?

Ein Wärmeleitpad ist ein quadratisches oder rechteckiges Pad, hergestellt aus Silikon oder Paraffinwachs, die sich auf dem Unterteil eines Kühlkörpers befinden. Sie sind hilfreich für die Ableitung der Wärmeenergie vom Gerät oder der Komponente, die gekühlt werden muss, wie beispielsweise der Hauptprozessor eines Computers. Heute haben viele verschiedene Prozessoren, einschließlich jener von Intel und AMD, bereits Wärmeleitpads auf der Unterseite der Kühlkörper angebracht.

 

Was sind Wärmeleitscheiben?

Wärmeleitscheiben ähneln Wärmeleitpads. Bei Raumtemperatur sind sie fest. Sobald aber die Temperatur steigt, werden sie weicher und können Spalten/Lücken ausfüllen. Oft sind Geräte nicht vollkommen oberflächendeckend mit dem Kühlkörper und wenn die Wärmeleitscheibe weicher wird gleicht sie diese Lücken aus. Sowohl Wärmeleitpads als auch Wärmeleitscheiben sind nützlich für die Leitung und Abführung von Wärmeenergie. Sie sind jedoch nicht so effektiv wie die Verwendung von Wärmeleitpaste.

 

Was ist Wärmeleitpaste?

Für die Wärmeleitpaste gibt es viele Bezeichnungen. Einige nennen sie Wärmegel oder Wärmepaste, andere nennen sie Hitzepaste, Kühlkörperpaste oder Wärmeableitungspaste. Wie immer sie man bezeichnet, die Pasten dienen immer dem gleichen Zweck. Die Wärmeleitpaste verbessert die thermische Leitfähigkeit in ähnlicher Weise wie die vorgenannten Pads. Die Paste füllt die verschiedenen Lücken auf den Oberflächen der Komponenten, damit die Wärme effizienter abgeleitet und abgeführt wird.

Ein Nutzeffekt der Verwendung der Wärmeleitpaste ist die Tatsache, dass die Leitfähigkeit weit besser ist als die Luft in solchen Spalten/Lücken. Die Wärmeleitpaste ist auch effizienter als die Wärmeleitpads. Es gibt verschiedene Typen von Wärmeleitpasten aus Silikon und Graphitfüllmaterial.