Hallo,
Z.B. die Abhängigkeit der Gehäuseinnentemp. vom Volumenstrom
und der Heizleistung. Über die Wärmekapazität kann man da sehr schön
demonstrieren, um welche konkreten Werte es geht.Tja und schon bin ich überfragt. Ich kann dir aus Erfahrung
nennen was sich verträgt und was nicht. Aber jemandem anhand
von rechenbeispielen zu erklären wie sich etwas verhält ist
mir nicht möglich. Wäre aber etwas worauf ich selber sehr wohl
scharf währe zu erfahren wie das ganze funktioniert.
Wo ist das Problem? Hast du keine Physik und Mathe in der Schule gehabt?
Beispiel:
Ein PC mit 130W-CPU und 130W-GPU, dazu Motherboard und einiges Drum herum.
Möge ca. 300W max. Leistung benötigen. Diese wird im PC Gehäuse verbraten
und muß irgend wie raus. Also werden Netzteillüfter und Gehäuselüfter
in Anspruch genommen. Der Anteil an Wärmeabgabe durch die Gehäusewandungen
ist bei solcher Zwangskonvektion vernachlässigbar.
Annahme: max. Umgebungstemp. im Sommer = 30°C
Im Gehäuse soll die Temp. nicht über ca. 45°C steigen, sonst wird die
CPU zu heiß (z.B. aktuelle Intel-CPU werden mit max. ca. 63°C an der
Chipoberfläche spezifiziert.
Stehen also als Ausgangsbedingungen: Temperaturdiff=15K und 300W Leistung.
Luft hat eine Wärmekap. von ca. 1kJ/(kg*k)
http://de.wikipedia.org/wiki/Luft#Andere
Die Dichte ist ca. 1,1kg/m³ (bei ca. 45°C) macht also umgerechnet
auf Volumen eine Wärmekap. von ca. 1,1kJ/(m³*K) = 1,1kWs/(m³*K)
Betrachten wir das einfach bei 1sek und 15K:
-> 15*(1,1/1) * (k*kWs/(m³*K))/1s = 16,5kW/m³
Bei 1m³ Luft pro 1s können also unter obigen Annahmen ca. 16kW
Wärmeleitung abgeführt werden. Das wären aber 3600m³/h !
Bei gesamt 300W muß der Volumenstrom deshalb
nur ca. 20 l/s = ca. 70m³/h sein.
Vergleicht man das mit der Leistungsfähigkeit von Lüftern:
Beipsiel:
http://www.ebmpapst.com/de/products/compact-fans/axi…
Da werden zwar ca. 260m³/h als max. Volumenstrom im Leerlauf angegeben,
aber das ist für den praktischen Einsatz nicht real, weil noch unvermeidbare
Strömungswiderstände wirken.
Real wären ca. 120…180m³/h bei voller Drehzahl!
Da würde für obigen PC völlig reichen, aber eine leise Lösung ist das
natürlich nicht bei ca. 5000U/min.
Wenn man die Drehzahl deutlich reduziert, so daß der lüfter kaum noch
hörbar sein soll, dann geht natürlich der Volumenstrom mit runter.
1/4 Drehzahl würde ungefähr 1/4 des Volmenstroms bedeuten.
Also angenommen ca. 30-45m³/h. Mit dem deutlich niedrigeren Volumenstrom
nimmt auch der Gegendruck durch die Strömungswiderstände ab.
Hier sind in erster Linie die Ansaugöffnungen als akute Strömungsbremsen
zu nennen und nicht interne Engstellen wegen Kabel usw.
Das sogenannte Kabelmanagment ist in dem Zusammenhang nur ein Werbegag.
Allerdings wird der max. Förderdruck bei niedrigerer Drehzahl des
Lüfters auch progressiv kleiner, so dass eher noch weniger gefördert wird.
Unter Umständen kommen nur ca 20…30m³/h zustande.
Da wäre man mit 2 solcher 120mm-Lüfter schon im Grenzbereich oder man
müßte die Drehzahl bei max. Belastung wieder erhöhen, was mit einer
Temperatur-Regelung natürlich akzeptabel sein sollte, da es nur
im Wost-Case-Fall nötig ist.
Wenn man aber zugunsten einer besseren Prozessorkühlung im Gehäuse deutlich
niedrigere Temperaturen haben will, dann muß der Volumenstrom entsprechend
deutlich höher ausfallen.
Zusätzlich ist noch zu bemerken, daß der Netztteillüfter primär auf die
Temperatur im Netzteil geregelt wird. Da wären 45°C Ansaugtemp.
schon ein recht hohes hohes Ausgangslevel, daß dieser Lüfter unter
Umständen schon deutlich schneller laufen wird.
Gruß Uwi