Thermische Vermessung und Bewertung von Gehäusen und Apparaten
Die aus der internen Wärmeentwicklung resultierende Wärmeverteilung auf den Oberflächen eines Gehäuses können als stationärer Endzustand oder während der Veränderung dokumentiert werden. Häufig gibt die Dynamik der Wärmeausbreitung bereits Hinweise auf Ursachen und geeignete Abhilfemaßnahmen.
Der nächste Schritt ist die Bewertung der Wärmeverteilung und die, falls nötige, Optimierung der Wärmeableitung und -verteilung. Dabei hilt die Kenntnis der Ursache um effektiv und vorausschauend arbeiten zu können. Unerwünschte Extremwerte auf der Objektoberfläche können über geeignete Abhilfemaßnahmen (Ausgleichs-Wärmebrücken, Layout, ...) reduziert werden.
Kunststoffgehäuse für Transformatoren |
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Infrarotbild der stationären Wärmeverteilung eines Kunststoffgehäuses. Die beiden Hitzepunkte an der Oberfläche werden von im Gehäuse eingebauten Trafos verursacht.Die "kalten" (grünen) Kanten sind sogenannte "geometrische Wärmebrücken" (viel Kontakt zur kalten Umgebung (Luft), wenig Kontakt zur warmen Umgebung (Innenseite Gehäuse)). Eine Temperatur von 56°C ist für eine gegen Berührung ungeschützte Oberfläche zu groß. |
Laptops mit unterschiedlicher Wärmeverteilung |
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Bei den Geräten dieses Herstellers befindet sich die Wärmequelle rechts im Gehäuse. Ein Teil dieser Wärme ist Folge des CD-ROM Verwendung, aber auch ohne das Laufwerk ist dieser Bereich der wärmste. Entlang der Unterkante des Bildschirms ist der Rahmen erwärmt. |
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Gerät eines anderen Herstellers. Die Hauptwärmequelle befindet sich links oben. An der Unterkante des Bildschirms verläuft (wie oben) ein erwärmter Streifen (Versorgungs- und Steuerelektronik des Bildschirm), dessen Maximaltemperatur deutlich höher als die des vorherigen Bildes ist. |
| Wichtiger als die Temperatur der Bedienungs- Oberfläche ist die Temperatur der Unterseite des Geräts. Werden kleine Bereiche der Unterseite zu heiß, besteht das Risiko von Verbrennungen bei Verwendung des Laptop auf den Beinen. Also muss die Abwärme (die größenmäßig kaum reduziert werden kann) gleichmäßig über die Bodenfläche verteilt werden (je größer die Wärme ableitende Fläche, desto geringer die dort resultierende Temperaturdifferenz). | |
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| Abbildung der ungleichmäßigen Wärmeverteilung auf der Unterseite des Geräts. Die Abdeckung des Akku-Fachs ist der kälteste, der Bereich des Luftauslasses neben dem Netzstecker der wärmste Bereich. An dieser Stelle sollte der Laptop keinen dauerhaften Kontakt haben. Das rechteckige Kunststoff-Lüftungsgitter selbst ist gelb, der Bereich darunter rot. Die beiden roten Hitzepunkte im IR-Bild sind die schlecht belüfteten Innenseiten der Bohrungen in denen die Schrauben zur Befestigung von Ober- und Unterseite stecken. |
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