Differenz der Effiziens schwarzer/naturfabener Kühlkörper

[Frank Lenz]

Hallo,

im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
Elektronik relevanten Temperaturen.
Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?

--
Mit Dank
Frank

News mit PortableThunderbird ~2x die Woche.
So kann die Antwort etwas dauern, aber sie kommt.

[Stefan U.]

Hallo,

Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:
> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?

die zusätzliche Farbschicht ist sehr wahrscheinlich weniger stark
wärmeleitfähig als das Alu oder Kupfer unten drunter, wirkt also wie
eine (schlechte) Dämmung.

Zusätzlich fehlt die Stärke der Farbschicht dann in den Schlitzen und
schränkt evtl. den Luftstrom ein.

Meiner Meinung nach also auf jeden Fall abträglich. Wie sehr, ist dann
im Einzelfall zu beurteilen.


Gruß
Stefan.

[Wolfgang]

Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:

> Hallo,
>
> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
> Elektronik relevanten Temperaturen.
> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>

Die Frage kannst du leicht selbst klären. Nimm ein Netzteil, 12V,
Labornetzteil oder was leistungsstarkes gerade zur Hand ist. Schraub
einen Leistungstransistor samt passender Beschaltung an den Kühlkörper
und miss die Temperatur im Betrieb nach einiger Wartezeit. Dann sprüh
den KK mit schwarzer Farbe an, Rallylack matt trocknet am schnellsten.
Dann wiederhole die Messung.

Das Ergebnis würde mich auch interessieren.

[Rafael Deliano]

> naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper

http://www.fischerelektronik.de/service/kuehlkoerper-berechnen/

Der Sollzustand ist schwarz eloxiert.
Bei blank 10 ... 15% schlechter.

> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?

Es wird typisch dickere Farbschicht als eloxiert ergeben was
nicht hilfreich ist.
Ich hatte allerdings nie Skrupel aus kosmetischen Gründen
auf von Hand nachbearbeitete blanke Kühlkörper dünn Modellbaulack
Revell matt aufzupinseln.

MfG JRD

[Marcel Mueller]

On 27.04.15 15.54, Frank Lenz wrote:
> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
> Elektronik relevanten Temperaturen.

-> Stefan-Boltzmann-Gesetz

> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?

Die thermische Strahungsleistung eines ideal schwarzen Kühlkörpers
beträgt bei sportlichen 50°C Temperaturunterschied zur Umgebung maximal
40 mW/cm² Außenoberfläche. Ein 10*10*5cm großer Kühlkörper kann auf
diesem Weg bei günstigem Wetter 16 W abführen. (Die Flächen zwischen den
Kühlrippen zählen nicht, denn sie bestrahlen sich gegenseitig. Es zählt
nur die konvexe Hülle.)
Ein heller Alu-Kühlkörper ist in der Disziplin vielleicht einen Faktor 2
schlechter (hängt von der genauen Oberflächenbeschaffenheit ab). Der
Unterschied ist also grob 20 mW/cm². Bei kleineren
Temperaturunterschieden wird die Differenz nochmal kleiner.

Der Effekt ist also eher gering. Die Kühlung durch Konvektion überwiegt
selbst ohne Lüfter. Mit Lüfter ist es endgültig egal.


Marcel

[Gerhard Hoffmann]

Am 27.04.2015 um 18:54 schrieb Marcel Mueller:

> Die thermische Strahungsleistung eines ideal schwarzen Kühlkörpers
> beträgt bei sportlichen 50°C Temperaturunterschied zur Umgebung maximal
> 40 mW/cm² Außenoberfläche. Ein 10*10*5cm großer Kühlkörper kann auf
> diesem Weg bei günstigem Wetter 16 W abführen. (Die Flächen zwischen den
> Kühlrippen zählen nicht, denn sie bestrahlen sich gegenseitig. Es zählt
> nur die konvexe Hülle.)
> Ein heller Alu-Kühlkörper ist in der Disziplin vielleicht einen Faktor 2
> schlechter (hängt von der genauen Oberflächenbeschaffenheit ab). Der

Ob der KK im sichtbaren Bereich hell oder dunkel ist ist wohl
ziemlich egal. Wenn dort die meiste Energie abgestrahlt wird
ist sowieso alles zu spät.
Im langen Infraroten muss der KK "schwarz" sein. Heizkörperfarbe
darf ruhig weiß sein.

Gruß, Gerhard


... in allen Farben des Spektrums von infratot bis ultraviolent
(Douglas Adams)

[MaWin]

"Rafael Deliano" <rafael_...@arcor.de> schrieb im Newsbeitrag
news:mhlohk$6gu$1...@dont-email.me...

>
> Der Sollzustand ist schwarz eloxiert.
> Bei blank 10 ... 15% schlechter.
>

Die dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
sagt sogar schwarz wäre 1.4 mal besser
(also Wärmewiderstand * 0.7).

> Ich hatte allerdings nie Skrupel aus kosmetischen Gründen
> auf von Hand nachbearbeitete blanke Kühlkörper dünn Modellbaulack
> Revell matt aufzupinseln.

Schwarzer Edding, sag ich, trägt nicht so dick auf.
--
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
Homepage http://www.oocities.org/mwinterhoff/

[Rainer Knaepper]

g...@hoffmann-hochfrequenz.de (Gerhard Hoffmann) am 27.04.15:

> Ob der KK im sichtbaren Bereich hell oder dunkel ist ist wohl
> ziemlich egal. Wenn dort die meiste Energie abgestrahlt wird
> ist sowieso alles zu spät.

In Toastern ist es ok!

Rainer

--
Wenn es dich tröstet, ich habe den orangen Button [auf der Website]
auch das erste mal übersehen. Man ist ja mittlerweile so
konditioniert, alles Bunte zu übersehen.
(Thomas Stoll in de.comp.hardware.laufwerke.festplatten)

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Stefan,

Du schriebst am Mon, 27 Apr 2015 17:53:53 +0200:

> Meiner Meinung nach also auf jeden Fall abträglich. Wie sehr, ist dann
> im Einzelfall zu beurteilen.

Kommt sehr auf die Art der "Bemalung" an. Die Eloxierung der üblichen
Kühlkörper ist - nicht ohne Absicht - recht porös, so daß farbige Tinte
wie in den Tuschestiften gut eindringt und praktisch nicht aufträgt. Die
Wärmeleitung und Konvektion beeinträchtigt sowas auch nicht relevant,
_kann_ aber (muß aber nicht) die Wärme_strahlung_ im relevanten IR-Bereich
verbessern. Verschlechtert wird die eher auch nicht, weil das Alu als
Metall da auch recht gut reflektiert. Man müßte das halt mal nachmessen...

--
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------

[Izur Kockenhan]

Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:

> Hallo,
>
> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
> Elektronik relevanten Temperaturen.
> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>

Schau doch 'mal in den Produkt-Tabellen des Herstellers Alutronic nach:
http://www.alutronic.de/

[Izur Kockenhan]

Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:

> Hallo,
>
> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
> Elektronik relevanten Temperaturen.
> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>

An dem Alutronic Produkt FI307/SE kannst Du sehen, dass der Unterschied
relevant ist.

Wärmewiderstand - silber: 15.5 K/W
Wärmewiderstand - schw. eloxiert: 13 K/W

http://www.alutronic.de/produkte/kuehlkoerper-klein-standard?p=6

[Wolfgang]

Am 27.04.2015 um 22:57 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Stefan,
>
> Du schriebst am Mon, 27 Apr 2015 17:53:53 +0200:
>
>> Meiner Meinung nach also auf jeden Fall abträglich. Wie sehr, ist dann
>> im Einzelfall zu beurteilen.
>
> Kommt sehr auf die Art der "Bemalung" an. Die Eloxierung der üblichen
> Kühlkörper ist - nicht ohne Absicht - recht porös, so daß farbige Tinte
> wie in den Tuschestiften gut eindringt und praktisch nicht aufträgt. Die
> Wärmeleitung und Konvektion beeinträchtigt sowas auch nicht relevant,
> _kann_ aber (muß aber nicht) die Wärme_strahlung_ im relevanten IR-Bereich
> verbessern. Verschlechtert wird die eher auch nicht, weil das Alu als
> Metall da auch recht gut reflektiert. Man müßte das halt mal nachmessen...
>

Die Porösität von Eloxalschichten ist nicht Absicht, sondern ein
technisches Muss. Aluminiumoxide sind sehr gute Isolatoren und dass
während des Eloxierens trotzdem ein Strom fließt, ermöglichen feinste
röhrenförmige Strukturen, ähnlich den Röhren unter dem Hut mancher
Pilze. Nach dem Färben werden die Poren übrigens im Sealbad
verschlossen, das ist nur kochendes Wasser. Erst nach dem Sealen sollte
man Alu mit dem Fingern berühren.

Bleibt noch die Frage, ob die dünne Eloxalschicht die Wärmeleitung
verschlechtert.

[Christoph Müller]

Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:

> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
> Elektronik relevanten Temperaturen.

Siehe Datenblätter der Hersteller

> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?

Wärmeleitmaterialien haben einen Wärmewiderstand, der etwa 10 mal so
hoch ist wie das wärmeleitende Grundmaterial (z.B. Cu, Al, Al2O3,
Graphit usw.). Daraus lässt sich zwanglos schließen, dass der
Schichtdicke dabei eine ganz besondere Bedeutung zukommt. Das gilt
übrigens auch für Wärmeleitschichten zwischen z.B. Transistor und
Kühlkörper. Weniger ist da oft mehr. Dick aufgetragene Farbe, die nicht
mal Wärmeleitsubstanzen enthält, wird den Wärmestau also ziemlich sicher
deutlich vergrößern. Und wenn sie im Infraroten noch so gut abstrahlt.

Wenn der Kühlkörper also angemalen werden soll, dann mit möglichst
dünnen Schichten. Das ist auch der Grund, warum so gerne eloxiert wird.
Da wird der Farbstoff direkt in die Oxidschicht des Alus eingebettet.
Nachträglich wird man das kaum so gut hin bekommen.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

[Andreas Fecht]

Izur Kockenhan schrieb:

> Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:
>> Hallo,
>>
>> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
>> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
>> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
>> Elektronik relevanten Temperaturen.
>> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>>
>
> An dem Alutronic Produkt FI307/SE kannst Du sehen, dass der Unterschied relevant ist.
>
> Wärmewiderstand - silber: 15.5 K/W
> Wärmewiderstand - schw. eloxiert: 13 K/W

Die Farbe selbst spielt fast gar keine Rolle,
das ist nur der Unterschied zwischen blank und schwarz eloxiert. Wenn man naturfarbig eloxiert
kommt fast dasselbe raus wie bei schwarz. Der Unterschied ist vernachlässigbar, da 99% der Wärme
über Wärmeleitung abgegeben wird und nicht über Wärmestahlung.

Gruß Andreas

[Matthias Weingart]

"MaWin" <m...@private.net>:

> "Rafael Deliano" <rafael_...@arcor.de> schrieb im Newsbeitrag
> news:mhlohk$6gu$1...@dont-email.me...
>>
>> Der Sollzustand ist schwarz eloxiert.
>> Bei blank 10 ... 15% schlechter.
>>
> Die dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/

> sagt sogar schwarz wäre 1.4 mal besser
> (also Wärmewiderstand * 0.7).

Das hängt von der Temperatur des Kühlkörpers ab. Wenn der "glühend" heiss
wird, man den also nicht mehr ohne sich zu verbrennen anfassen kann, dann
lohnt sich das Lackieren schon. Die Wärmesabstrahlung wird durch das schwarz
ja verbessert und die wärmeabgabe über Strahlung nimmt er bei höheren
temparaturen zu (liegt typisch soweiso nur bei 5-15% bei lüfterlosen
Kühlkörpern).
Ich hab das mal mit nem Edding gemacht, brachte ein paar Grad. Besser ist
aber ein kleiner Lüfter, der kann auch nur kaum hörbar, ganz langsam drehen
(wenn die Schlitze im Gehäuse ausreichend gross sind, umso besser).
Wenn der Kühlkörper sowieso schon einen Lüfter hat, bringt das Anmalen nicht
mehr viel.

M.
--

[horst-d.winzler]

Am 28.04.2015 um 10:07 schrieb Andreas Fecht:
> Izur Kockenhan schrieb:
>> Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:
>>> Hallo,
>>>
>>> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
>>> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
>>> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
>>> Elektronik relevanten Temperaturen.
>>> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>>>
>>
>> An dem Alutronic Produkt FI307/SE kannst Du sehen, dass der
>> Unterschied relevant ist.
>>
>> Wärmewiderstand - silber: 15.5 K/W
>> Wärmewiderstand - schw. eloxiert: 13 K/W
>
> Die Farbe selbst spielt fast gar keine Rolle,
> das ist nur der Unterschied zwischen blank und schwarz eloxiert. Wenn
> man naturfarbig eloxiert kommt fast dasselbe raus wie bei schwarz.

Je rauer die oberfläche um so besser die wärmeabgabe.

> Der
> Unterschied ist vernachlässigbar, da 99% der Wärme über Wärmeleitung
> abgegeben wird und nicht über Wärmestahlung.

Beim wärmeabgebenden körper sollte auf optimale luftzirkulation geachtet
werden.

--
mfg hdw

[Christoph Müller]

Am 28.04.2015 um 10:27 schrieb horst-d.winzler:
> Am 28.04.2015 um 10:07 schrieb Andreas Fecht:

> Je rauer die oberfläche um so besser die wärmeabgabe.

Darauf würde ich mich nicht verlassen. Das gilt nur für sehr hohe
Temperaturen und/oder hohe Luftgeschwindigkeiten. Mit normaler
Konvektion vergrößert eine rauhe Oberfläche die Alphaschicht. Also quasi
die "dran pappende Luftschicht". Diese ist eine sehr gute Wärmedämmung,
die die Konvektion wirksam ausbremsen kann.

>> Der
>> Unterschied ist vernachlässigbar, da 99% der Wärme über Wärmeleitung
>> abgegeben wird und nicht über Wärmestahlung.
>
> Beim wärmeabgebenden körper sollte auf optimale luftzirkulation geachtet
> werden.

Je höher die Luftgeschwindigkeit, desto dünner die Alphaschicht und
desto besser der Wärmetransport.

[Hans-Peter Diettrich]

Christoph Müller schrieb:

> Am 28.04.2015 um 10:27 schrieb horst-d.winzler:
>> Am 28.04.2015 um 10:07 schrieb Andreas Fecht:
>
>> Je rauer die oberfläche um so besser die wärmeabgabe.
>
> Darauf würde ich mich nicht verlassen. Das gilt nur für sehr hohe
> Temperaturen und/oder hohe Luftgeschwindigkeiten. Mit normaler
> Konvektion vergrößert eine rauhe Oberfläche die Alphaschicht. Also quasi
> die "dran pappende Luftschicht". Diese ist eine sehr gute Wärmedämmung,
> die die Konvektion wirksam ausbremsen kann.

Ich weiß jetzt nicht, was unter "Alphaschicht" zu verstehen ist. Eine
rauhe Oberfläche fördert die Verwirbelung (turbulente Strömung) und
damit den Weitertransport der Luft. Ein "Dranpappen" ist
charakteristisch für die laminare Strömung, die nur an glatten Flächen
auftreten kann und den Durchsatz reduziert.

DoDi

[Wolfgang]

Am 28.04.2015 um 10:07 schrieb Andreas Fecht:

> Wenn
> man naturfarbig eloxiert kommt fast dasselbe raus wie bei schwarz

Die Eloxalschicht ist transparent, es gibt keine "Naturfarbe".

[Matthias Weingart]

Wolfgang <wolf...@horejsi.de>:

Doch Alu "natur" gibt es schon, kann man als Halbzeug so kaufen (z.b.
Wilsmmetall.de). Erkennt man daran, das man schmutzige Finger bekommt, wenn
man es anfasst. (Die Halbzeuge in den Baumärkten sind allerdings schon
eloxiert und da bleiben die Finger sauber).

M.
--

[Michael S]

Am 28.04.2015 um 10:07 schrieb Andreas Fecht:

Falsch!

Die Farbe im fernen Infrarot spielt eine wesentliche Rolle und die
Abstrahlung kann bei hohen Kühlkörpertemperaturen signifikanten Einfluss
haben, weit mehr als 10%.

Der Wärmeübergangswiderstand Feststoff->Luft ist übrigens so hoch, dass
eine dünne Farbschicht/Eloxalschicht da kaum eine Rolle spielt, auch
wenn der spezifische Wärmewiderstand dieser schicht vergleichsweise
schlecht ist.
Die Oberfläche richtet es.

--
Michael

[Michael S]

Am 28.04.2015 um 08:56 schrieb Christoph Müller:
> Am 27.04.2015 um 15:54 schrieb Frank Lenz:
>
>> im Bekanntenkreis ist die Frage nach dem Unterschied der
>> Wärmeabstrahlung naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper in der
>> Elektronik aufgetaucht. Gibt es da Werte oder Tabellen für die in der
>> Elektronik relevanten Temperaturen.
>
> Siehe Datenblätter der Hersteller
>
>> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>
> Wärmeleitmaterialien haben einen Wärmewiderstand, der etwa 10 mal so
> hoch ist wie das wärmeleitende Grundmaterial (z.B. Cu, Al, Al2O3,
> Graphit usw.). Daraus lässt sich zwanglos schließen, dass der
> Schichtdicke dabei eine ganz besondere Bedeutung zukommt. Das gilt
> übrigens auch für Wärmeleitschichten zwischen z.B. Transistor und
> Kühlkörper. Weniger ist da oft mehr. Dick aufgetragene Farbe, die nicht
> mal Wärmeleitsubstanzen enthält, wird den Wärmestau also ziemlich sicher
> deutlich vergrößern.

Die Oberfläche ist da aber so groß, dass das kaum eine Rolle spielt.
Schließlich ist die Leistungsdichte bei passiven Kühlkörpern an der
Oberfläche sehr klein.

> Wenn der Kühlkörper also angemalen werden soll, dann mit möglichst
> dünnen Schichten. Das ist auch der Grund, warum so gerne eloxiert wird.
> Da wird der Farbstoff direkt in die Oxidschicht des Alus eingebettet.
> Nachträglich wird man das kaum so gut hin bekommen.

Vielleicht rechne ich das heute Abend mal beispielhaft durch. Ich
behaupte jetzt einfach mal, dass eine 0,1mm dicke Kunststoffschicht
(Lack) die Wärmeleitung eines passiven Kühlkörpers nicht wesentlich
verschlechtert.
Die Stelle, an der der Transistor angeschraubt wird, mal außenvor genommen.


--
Michael

[Andreas Fecht]

Michael S schrieb:

>
> Die Farbe im fernen Infrarot spielt eine wesentliche Rolle und die Abstrahlung kann bei hohen
> Kühlkörpertemperaturen signifikanten Einfluss haben, weit mehr als 10%.
>

Dazu müsste man erstmal wissen, welche Farbe schwarz eloxiertes Aluminium außerhalb des
sichbaren Lichts abstrahlt. Wenn man das überhaupte Farbe nennen kann.

Die Kühlkörper im Elektronikbereich werden selten 100°C übersteigen, da spielt das alles eh
keine Rolle.

Gruß Andreas

[Michael S]

Am 28.04.2015 um 14:32 schrieb Andreas Fecht:
> Michael S schrieb:
>
>>
>> Die Farbe im fernen Infrarot spielt eine wesentliche Rolle und die
>> Abstrahlung kann bei hohen
>> Kühlkörpertemperaturen signifikanten Einfluss haben, weit mehr als 10%.
>>
>
> Dazu müsste man erstmal wissen, welche Farbe schwarz eloxiertes
> Aluminium außerhalb des sichbaren Lichts abstrahlt. Wenn man das
> überhaupte Farbe nennen kann.

Aluminium eleoxiert hat einen Emissionsfaktor von ca. 0,55
http://www.kleiberinfrared.de/index.php/de/amanwendungen/emissionsgrade.html
blankes Aluminum: 0,1

>
> Die Kühlkörper im Elektronikbereich werden selten 100°C übersteigen, da
> spielt das alles eh keine Rolle.

10x10cm Oberfläche
Emissionsfaktor: 0.55
Umgebungstemperatur: 25°C
Kühlkörpertemperatur: 100°C
Abstrahlbare Leistung: 3,6W

Naja, wenn das für Dich keine Rolle spielt, scheinst Du wohl mehr als
360W durch so einen Kühlkörper zu jagen.

--
Michael

[Andreas Fecht]

Michael S schrieb:

> 10x10cm Oberfläche
> Emissionsfaktor: 0.55
> Umgebungstemperatur: 25°C
> Kühlkörpertemperatur: 100°C
> Abstrahlbare Leistung: 3,6W
>
> Naja, wenn das für Dich keine Rolle spielt, scheinst Du wohl mehr als 360W durch so einen
> Kühlkörper zu jagen.

Ob der Gesamtwirkungsgrad des KK dadurch 1% oder 10% besser wird ist wirklich fast egal. Das ist
nicht wirklich ein "deutlicher" Unterschied, sondern gerade so im Bereich des bemerkt werdens.

Ich hab doch nur gesagt, dass die Farbe keine Rolle spielt, eloxieren an sich macht schon was
aus. Ein schwarz aussehender Gegenstand ist jedoch noch lange kein schwarzer Körper.


Gruß Andreas

[Marc Santhoff]

Hans-Peter Diettrich <DrDiet...@aol.com> schrieb:

> Eine
> rauhe Oberfläche fördert die Verwirbelung (turbulente Strömung) und
> damit den Weitertransport der Luft. Ein "Dranpappen" ist
> charakteristisch für die laminare Strömung, die nur an glatten
> Flächen auftreten kann und den Durchsatz reduziert.

Du verwechselst da was.

https://de.wikipedia.org/wiki/Grenzschicht

Marc

[Christoph Müller]

Am 28.04.2015 um 12:28 schrieb Hans-Peter Diettrich:
> Christoph Müller schrieb:
>> Am 28.04.2015 um 10:27 schrieb horst-d.winzler:
>>> Am 28.04.2015 um 10:07 schrieb Andreas Fecht:
>>> Je rauer die oberfläche um so besser die wärmeabgabe.

>> Darauf würde ich mich nicht verlassen. Das gilt nur für sehr hohe
>> Temperaturen und/oder hohe Luftgeschwindigkeiten. Mit normaler
>> Konvektion vergrößert eine rauhe Oberfläche die Alphaschicht. Also quasi
>> die "dran pappende Luftschicht". Diese ist eine sehr gute Wärmedämmung,
>> die die Konvektion wirksam ausbremsen kann.
>
> Ich weiß jetzt nicht, was unter "Alphaschicht" zu verstehen ist.

Q = Wärmemenge
Alpha = Wärmeübertragungskoeffizient
A = Übertragungsfläche
t = Dauer des Wärmeübergangs
DeltaT = Temperaturdifferenz

Q = Alpha * A * t * DeltaT

Alpha schwankt zwischen 3,5 an senkrecherter Metallwand in ruhender Luft
bis 11600 bei kondensierendem Wasserdampf. Zwischen ruhender und kräftig
bewegter Luft bewegt sich Alpha zwischen 3,5 und 290 W/(m^2*K).

> Eine
> rauhe Oberfläche fördert die Verwirbelung (turbulente Strömung)

Setzt aber Strömungsabriss voraus. Den gibt es an normalen metallischen
Oberflächen nicht. Da muss man schon ordentlich nachhelfen. Z.B. mit
gespannten Drähten, Kanten usw. Einfach eine rauhe Oberfläche reicht
normalerweise nicht.

> und
> damit den Weitertransport der Luft. Ein "Dranpappen" ist
> charakteristisch für die laminare Strömung,

hat man im Nahbereich üblicherweise auch. Das wird mit der Zahl Alpha
beschrieben.

> die nur an glatten Flächen
> auftreten kann und den Durchsatz reduziert.

Na ja...

[Michael S]

Am 28.04.2015 um 15:42 schrieb Andreas Fecht:
> Michael S schrieb:
>> 10x10cm Oberfläche
>> Emissionsfaktor: 0.55
>> Umgebungstemperatur: 25°C
>> Kühlkörpertemperatur: 100°C
>> Abstrahlbare Leistung: 3,6W
>>
>> Naja, wenn das für Dich keine Rolle spielt, scheinst Du wohl mehr als
>> 360W durch so einen
>> Kühlkörper zu jagen.
>
> Ob der Gesamtwirkungsgrad des KK dadurch 1% oder 10% besser wird ist
> wirklich fast egal. Das ist nicht wirklich ein "deutlicher" Unterschied,
> sondern gerade so im Bereich des bemerkt werdens.

Du hast behauptet:

> Der
> Unterschied ist vernachlässigbar, da 99% der Wärme über Wärmeleitung
> abgegeben wird und nicht über Wärmestahlung.

Und das war einfach falsch.

> Ich hab doch nur gesagt, dass die Farbe keine Rolle spielt, eloxieren an
> sich macht schon was aus. Ein schwarz aussehender Gegenstand ist jedoch
> noch lange kein schwarzer Körper.

Das ist dagegen richtig.


--
Michael

[Andreas Fecht]

Michael S schrieb:

>
> Du hast behauptet:
>> Der
>> Unterschied ist vernachlässigbar, da 99% der Wärme über Wärmeleitung
>> abgegeben wird und nicht über Wärmestahlung.
>
> Und das war einfach falsch.

Ich geh' als Anwender oft vom worst case aus. Wenn man mehrere heiße KK nebeneinander auf der
Leiterplatte hat, die sich gegenseitig anschauen, kann man die Wärmeabgabe per Strahlung fast
komplett vergessen.

Gruß Andreas

[Peter Thoms]

Am 27.04.2015 um 18:37 schrieb Rafael Deliano:
>> naturfarbener und schwarz eloxierter Kühlkörper
>

> http://www.fischerelektronik.de/service/kuehlkoerper-berechnen/

>
> Der Sollzustand ist schwarz eloxiert.
> Bei blank 10 ... 15% schlechter.
>

>> Stimmt es, dass ein nachträgliches "anmalen" eher abträglich ist?
>

> Es wird typisch dickere Farbschicht als eloxiert ergeben was
> nicht hilfreich ist.

> Ich hatte allerdings nie Skrupel aus kosmetischen Gründen
> auf von Hand nachbearbeitete blanke Kühlkörper dünn Modellbaulack
> Revell matt aufzupinseln.

Hallo,

auf Alu ist das aber eine Kunst.
Vorher das Alu mit Samialgeist abwischen und wenn der Hauch verfliegt
sofort Farbe drauf.


Peter

[Hans-Peter Diettrich]

Marc Santhoff schrieb:

> Hans-Peter Diettrich <DrDiet...@aol.com> schrieb:
>
>> Eine
>> rauhe Oberfläche fördert die Verwirbelung (turbulente Strömung) und
>> damit den Weitertransport der Luft. Ein "Dranpappen" ist
>> charakteristisch für die laminare Strömung, die nur an glatten
>> Flächen auftreten kann und den Durchsatz reduziert.
>
> Du verwechselst da was.

Meine ich nicht. Das Strömungsprofil ist bei turbulenter Grenzschicht
konstant, und nur am Rand wird die Luft verwirbelt und damit die Wärme
schnell abgeführt. Bei einer laminaren Strömung hingegen steht die Luft
am Kühlkörper beinahe, mit langsam zunehmender Geschwindigkeit mit
steigendem Abstand. Deshalb werden Rohre gerne innen aufgerauht, um
einen geringen Strömungswiderstand zu erreichen.

> https://de.wikipedia.org/wiki/Grenzschicht

Bei Tragflächen spielen andere Faktoren eine Rolle für den *Auftrieb*,
falls Du die meinst:

https://de.wikipedia.org/wiki/Grenzschichtbeeinflussung

DoDi

[Michael S]

Am 28.04.2015 um 14:26 schrieb Michael S:

>
> Vielleicht rechne ich das heute Abend mal beispielhaft durch.

So, ausgehend von diesem Kühlkörper:
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/A01/Standardstrangk%C3%BChlk%C3%B6rper/PR/SK445_/index.xhtml

Der hat bei 100mm Länge einen thermischen Widerstand von 2K/W

Die Oberfläche ist grob überschlagen 0,065m²

Als spezifischen Wärmeleitwert für die Lackbeschichtung nehme ich jetzt
einfach mal ein Lambda = 0,2W/(m*K) an. In diesem Bereich liegen die
ganzen Kunststoffe und vermutlich auch Lacke.

Gehen wir von einer Schichtdicke des Lacks von d = 0,5mm aus.

Der zusätzliche Wärmewiderstand durch den Lack beträgt dann:

Rth = d/(Lambda * A) = 0,0005m/(0,2W/(m*K) * 0,065m²) = 0,04K/W

Der zusätzliche Wärmewiderstand des Lacks verschlechtert den gesamten
Kühlkörper also nur um 2%.
Und wer schmiert schon einen halben Millimeter Lack drauf?

Nun zur thermischen Abstrahlung:
--------------------------------

die für die Abstrahlung relevante Fläche ist ca. 0,017mm²
Bei 100°C Kühlkörpertemperatur und 50°C Umgebungstemperatur strahlt man
bei einem hohen Emissionsgrad von Kunststoff von 0,9 (Lack) bis zu 7W ab

Durch Wärmeleitung schafft dieser Kühlkörper bei 50°C
Temperaturdifferenz 25W weg. Die Kühlung durch Abstrahlung ist hier also
durchaus signifikant.

Das Resumee für mich:
Eine dünne Kunststoffbeschichtung der Kühlkörperoberfläche ist bei hohen
Kühlkörpertemperaturen einer Eloxalschicht aufgrund des deutlich höheren
Emissionsgrades deutlich überlegen und wiegt die Wärmeleitungsverluste
bei weitem durch eine bessere Abstrahlung auf.

Oder findet jemand einen Fehler in meiner obigen Herleitung?

--
Michael

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Wolfgang,

Du schriebst am Tue, 28 Apr 2015 06:14:21 +0200:

> Die Porösität von Eloxalschichten ist nicht Absicht, sondern ein
> technisches Muss.

Also doch Absicht?

...

> Pilze. Nach dem Färben werden die Poren übrigens im Sealbad
> verschlossen, das ist nur kochendes Wasser. Erst nach dem Sealen sollte
> man Alu mit dem Fingern berühren.

Bei den Kühlkörpern wird der Schritt allerdings wohl im allgemeinen
eingespart - ich kenne jedenfalls keinen, der eine geschlossene
Eloxal-Schicht hätte.

> Bleibt noch die Frage, ob die dünne Eloxalschicht die Wärmeleitung
> verschlechtert.

Da Aluminiumoxd ein recht guter Wärmeleiter ist, dürfte die praktisch
keinen Einfluß haben. (Die genauen Werte habe ich aber nicht parat.)
Mehr Einfluß hat da wohl eher die meist zu findende Schwärzung.

[Dieter Wiedmann]

Am 28.04.2015 23:18, schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Wolfgang,
>
> Du schriebst am Tue, 28 Apr 2015 06:14:21 +0200:
>
>> Die Porösität von Eloxalschichten ist nicht Absicht, sondern ein
>> technisches Muss.
>
> Also doch Absicht?

Wenn man Naturgesetze als Absicht ansieht...

>> Pilze. Nach dem Färben werden die Poren übrigens im Sealbad
>> verschlossen, das ist nur kochendes Wasser. Erst nach dem Sealen sollte
>> man Alu mit dem Fingern berühren.
>
> Bei den Kühlkörpern wird der Schritt allerdings wohl im allgemeinen
> eingespart - ich kenne jedenfalls keinen, der eine geschlossene
> Eloxal-Schicht hätte.

Wird nicht eingespart. Woran glaubst du die nicht geschlossene Schicht
zu erkennen?


Gruß Dieter

[Axel Berger]

Wolfgang wrote on Tue, 15-04-28 06:14:
>Bleibt noch die Frage, ob die d?Pilcnne Eloxalschicht die W?ñrmeleitung
>verschlechtert.

Nein. Bei einem Leiter zählen Querschnitt und Länge. Wie groß ist die
Länge hier? Eher hat die Rauhigkeit meßbaren Einfluß auf den
Wärmeübergang an die vorbeiströmende Luft.

[Christoph Müller]

Am 28.04.2015 um 23:18 schrieb Sieghard Schicktanz:

> Bei den Kühlkörpern wird der Schritt allerdings wohl im allgemeinen
> eingespart - ich kenne jedenfalls keinen, der eine geschlossene
> Eloxal-Schicht hätte.

Ob's wirklich so ist, weiß ich nicht. Könnte aber einen guten Grund
haben. Wie schwarz ein Körper im langwelligen Infrarot (8...12µm) ist,
hängt massiv von seiner Oberflächenform ab. Gibt es viele steile und
tiefe Löcher (im mehrere µm-Bereich), dann wird der Körper im
physikalischen Sinne sehr schwarz. Auch, wenn er im optischen Licht weiß
aussehen mag.

Von Al ist bekannt, dass es in Sachen Emissionskoeffizient eine
ungewöhnlich große Bandbreite hat. Dieser reicht vom sehr guten Spiegel
bis zum fast völlig schwarzen Körper. Deshalb ist das Thermografieren
von Al-Fassaden immer mit ganz besonderer Vorsicht zu genießen.

>> Bleibt noch die Frage, ob die dünne Eloxalschicht die Wärmeleitung
>> verschlechtert.
>
> Da Aluminiumoxd ein recht guter Wärmeleiter ist, dürfte die praktisch
> keinen Einfluß haben.

Sehe ich auch so. Zudem ist ja der Wärmekontakt zum Untergrund optimal
und dick ist eine solche Schicht üblicherweise auch nicht.

> (Die genauen Werte habe ich aber nicht parat.)
> Mehr Einfluß hat da wohl eher die meist zu findende Schwärzung.

Die kriegt man halt auch dadurch, dass man auf eine geschlossene
Eloxalschicht verzichtet. Wenn's wirklich von ernsthaftem Interesse sein
sollte, könnte ich ja mal raus messen, wie groß der Unterschied zwischen
gefärbter und nicht gefärbter Eloxalschicht ist.

Einen Hinweis darauf, dass Al-Kühlkörper tatsächlich keine geschlossene
Eloxalschicht haben, habe ich nach einem Dauertest über ein halbes Jahr
bekommen. Die ursprünglich schwarzen Kühlkörper des Netzgerätes sind
jetzt eher goldfarbig. Da haben sich anscheinend nicht wenige schwarze
Farbpartikel einfach davon gemacht, was mit einer geschlossenen
Oberfläche schlecht möglich sein sollte. Schwarze Farbpartikel sind
i.d.R. chemisch sehr stabil, so dass ich nicht von einer chemischen
Umwandlung aus gehe. Rote Farbstoffe sind da meistens viel empfindlicher.

[Christoph Müller]

Am 28.04.2015 um 21:10 schrieb Michael S:

> Das Resumee für mich:
> Eine dünne Kunststoffbeschichtung der Kühlkörperoberfläche ist bei hohen
> Kühlkörpertemperaturen einer Eloxalschicht aufgrund des deutlich höheren
> Emissionsgrades deutlich überlegen und wiegt die Wärmeleitungsverluste
> bei weitem durch eine bessere Abstrahlung auf.
>
> Oder findet jemand einen Fehler in meiner obigen Herleitung?

Es ist wahrscheinlich ein sehr großer Unterschied, ob man eine offene
oder geschlossene Eloxalschicht hat. Eine offene dürfte zu einem sehr
hohen Emissionskoeffizienten führen. Eine geschlossene einen sehr
niedrigen. Wer sich im Baumarkt Al kauft, bekommt sehr wahrscheinlich
eine geschlossene Eloxalschicht. Da könnte eine dünner Lackauftrag
wirklich sinnvoll sein. Wer sich einen Kühlkörper kauft, der auch als
solcher hergestellt wurde, der hat höchstwahrscheinlich eine offene
Eloxalschicht drauf. Mit einem nachträglichen Lackauftrag dürfte die
Lage also mit großer Wahrscheinlichkeit eher schlechter werden. Ob man
sich schwarze oder naturfarbene Kühlkörper kauft, dürfte ziemlich egal
sein, weil eine offene Eloxalschicht ohnehin schon fast perfekt schwarz
sein dürfte im Wellenlängenbereich um 8...12µm. In diesem Bereich hat
die Atmosphäre ein Fenster, so dass auch wirklich Wärme abgestrahlt
werden kann. In anderen Wellenlängenbereichen geht das nicht so gut. Für
etwas heißere Objekte gibt's noch ein kurzwelliges Fenster um 4...6µm.

--
Servus
Christoph Müller (Thermograf)
http://www.astrail.de

[Michael S]

Am 29.04.2015 um 09:11 schrieb Christoph Müller:
> Am 28.04.2015 um 21:10 schrieb Michael S:
>
>> Das Resumee für mich:
>> Eine dünne Kunststoffbeschichtung der Kühlkörperoberfläche ist bei hohen
>> Kühlkörpertemperaturen einer Eloxalschicht aufgrund des deutlich höheren
>> Emissionsgrades deutlich überlegen und wiegt die Wärmeleitungsverluste
>> bei weitem durch eine bessere Abstrahlung auf.
>>
>> Oder findet jemand einen Fehler in meiner obigen Herleitung?
>
> Es ist wahrscheinlich ein sehr großer Unterschied, ob man eine offene
> oder geschlossene Eloxalschicht hat. Eine offene dürfte zu einem sehr
> hohen Emissionskoeffizienten führen. Eine geschlossene einen sehr
> niedrigen. Wer sich im Baumarkt Al kauft, bekommt sehr wahrscheinlich
> eine geschlossene Eloxalschicht. Da könnte eine dünner Lackauftrag
> wirklich sinnvoll sein. Wer sich einen Kühlkörper kauft, der auch als
> solcher hergestellt wurde, der hat höchstwahrscheinlich eine offene
> Eloxalschicht drauf.

Ich finde im Internet keine Quellen, die für Eloxal einen Emissionsgrad
>0,55 angeben.

--
Michael

[Christoph Müller]

Da kann ich nur mutmaßen. Eloxal wird ja normalerweise der Schönheit
wegen aufgetragen. Da sind geschlossene Schichten natürlich klar im
Vorteil. Offene Schichten sind eher die Ausnahme. Wo, außer an
Kühlkörpern, kann man sowas brauchen? Mit der Stromstärke lässt sich die
Beschaffenheit der Oxidschicht (Eloxalschicht) gut variieren.
Wahrscheinlich bis in der Bereich der Whiskerbildung; dass also
nadelförmige Kristalle aus dem Werkstoff wachsen.
Wenn's wirklich ernsthaft interessieren sollte, könnte ich das mal
rausmessen.

[Dieter Wiedmann]

Nein.

> Ich finde im Internet keine Quellen, die für Eloxal einen Emissionsgrad
> >0,55 angeben.

Und selbst 0,55 sind schon ungewöhnlich viel.


Gruß Dieter

[Christoph Müller]

Am 29.04.2015 um 11:40 schrieb Dieter Wiedmann:
> Am 29.04.2015 10:13, schrieb Michael S:
>> Am 29.04.2015 um 09:11 schrieb Christoph Müller:

>>> Wer sich einen Kühlkörper kauft, der auch als
>>> solcher hergestellt wurde, der hat höchstwahrscheinlich eine offene
>>> Eloxalschicht drauf.
>
> Nein.

Wenn sicher, dann gibt's dafür auch Belege oder wenigstens was
Nachvollziehbares dazu.

>> Ich finde im Internet keine Quellen, die für Eloxal einen Emissionsgrad
>> >0,55 angeben.
>
> Und selbst 0,55 sind schon ungewöhnlich viel.

Aluminum: anodized 0.770

Wer schon mal richtig verwittertes Alu am Bau gesehen hat, der hält auch
Werte wie für Papier (über 0,9) oder andere Baustoffe in ähnlicher
Größenordnung für durchaus glaubwürdig.

[Michael S]

Am 29.04.2015 um 14:07 schrieb Christoph Müller:
> Am 29.04.2015 um 11:40 schrieb Dieter Wiedmann:
>> Am 29.04.2015 10:13, schrieb Michael S:
>>> Am 29.04.2015 um 09:11 schrieb Christoph Müller:
>
>>>> Wer sich einen Kühlkörper kauft, der auch als
>>>> solcher hergestellt wurde, der hat höchstwahrscheinlich eine offene
>>>> Eloxalschicht drauf.
>>
>> Nein.
>
> Wenn sicher, dann gibt's dafür auch Belege oder wenigstens was
> Nachvollziehbares dazu.

Ich hab noch das hier gefunden:
http://www.bossert-weissinger.de/pdf/kataloge_fluke_su-emmissiongrad.pdf

Irgendwie sind sich die ganzen Quellen wohl nicht einig.

--
Michael

[Christoph Müller]

Mir kommen diese Zahlen durchaus glaubwürdig vor. Dass stark
verwittertes Alu bei 0,83-0,94 liegt, wundert mich nicht. Solche
Oberflächen kann man nicht nur mit Verwittern produzieren, sondern auch
mit Absicht...

[Dieter Wiedmann]

Am 29.04.2015 14:35, schrieb Michael S:
> Am 29.04.2015 um 14:07 schrieb Christoph Müller:

>> Wenn sicher, dann gibt's dafür auch Belege oder wenigstens was
>> Nachvollziehbares dazu.

Wie wärs mit einem Anruf bei Fischer? Oder einen Blick in deren
KK-Katalog? Oder machs wie ich: Werksbesichtigung.

> Ich hab noch das hier gefunden:
> http://www.bossert-weissinger.de/pdf/kataloge_fluke_su-emmissiongrad.pdf
>
> Irgendwie sind sich die ganzen Quellen wohl nicht einig.

Exsiccator, zweistufige Drehschieberpumpe, messen.


Gruß Dieter

[Wolfgang]

Am 29.04.2015 um 10:44 schrieb Christoph Müller:
> Mit der Stromstärke lässt sich die
> Beschaffenheit der Oxidschicht (Eloxalschicht) gut variieren.

Nach meiner Erfahrung erzeugt eine kleinere Stromstärke nur ein
langsameres Wachstum der Schicht. Wenn allerdings die Stromstärke zu
hoch wird, ist die Schicht "verbrannt", sie wird weisslich statt
transparent.

[Wolfgang]

Am 29.04.2015 um 14:07 schrieb Christoph Müller:

Eloxiertes Alu verwittert nicht. Die Eloxierung ist säurefest, kann aber
mit Nartonlauge problemlos entfernt werden. Ein bißchen sauren Regen
hält sie allemal aus.

[Dieter Wiedmann]

Am 29.04.2015 16:05, schrieb Wolfgang:

> Eloxiertes Alu verwittert nicht.

Ausser der böse Dieter kommt mit einer Sprühflasche mit
Quecksilbernitratlösung vorbei. ;-)



Gruß Dieter

[Christoph Müller]

Am 29.04.2015 um 16:05 schrieb Wolfgang:
> Am 29.04.2015 um 14:07 schrieb Christoph Müller:
>> Am 29.04.2015 um 11:40 schrieb Dieter Wiedmann:
>>> Am 29.04.2015 10:13, schrieb Michael S:

>> Aluminum: anodized 0.770
>>
>> Wer schon mal richtig verwittertes Alu am Bau gesehen hat, der hält auch
>> Werte wie für Papier (über 0,9) oder andere Baustoffe in ähnlicher
>> Größenordnung für durchaus glaubwürdig.
>
> Eloxiertes Alu verwittert nicht.

Es verwittert NICHT SO SCHNELL. Aber es verwittert durchaus. Ist ja
nicht so, dass das Wetter nur destilliertes Wasser im Portfolio hätte...

> Die Eloxierung ist säurefest, kann aber
> mit Nartonlauge problemlos entfernt werden. Ein bißchen sauren Regen
> hält sie allemal aus.

Da gibt es noch Pollen, Vogelkacke, Pilze, Bakterien, ...

[Christoph Müller]

Weil sich die Beschaffenheit der Schicht ändert. Im Physikunterricht
wurde uns mal gezeigt, wie man auf Cu Ag abscheidet. Mit niedriger
Stromstärke wird die Schicht ein prima Spiegel. Mit hoher wird sie
pechschwarz. Statt einer homogenen Schicht wachsen dann dünnste Nadeln
(Whisker). Dicht nebeneinander wird einfallendes Licht so lange zwischen
diesen Nadeln hin und her reflektiert, bis es sich tot gelaufen hat.
Nach außen entkommt dann fast nichts mehr.

[Wolfgang]

Am 29.04.2015 um 18:15 schrieb Christoph Müller:

>> Eloxiertes Alu verwittert nicht.
>
> Es verwittert NICHT SO SCHNELL. Aber es verwittert durchaus. Ist ja
> nicht so, dass das Wetter nur destilliertes Wasser im Portfolio hätte...
>
>> Die Eloxierung ist säurefest, kann aber
>> mit Nartonlauge problemlos entfernt werden. Ein bißchen sauren Regen
>> hält sie allemal aus.
>
> Da gibt es noch Pollen, Vogelkacke, Pilze, Bakterien, ...
>

Hier gibt es eloxierte Fensterrahmen, die in den 60er Jahren eingebaut
wurden. Ich selbst habe ein Firmenschild eloxiert, das nach einigen
Jahrzehnten noch wie neu aussah. Es hing im Freien.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Dieter,

Du schriebst am Wed, 29 Apr 2015 01:14:50 +0200:

> > Bei den Kühlkörpern wird der Schritt allerdings wohl im allgemeinen
> > eingespart - ich kenne jedenfalls keinen, der eine geschlossene
> > Eloxal-Schicht hätte.
>
> Wird nicht eingespart. Woran glaubst du die nicht geschlossene Schicht
> zu erkennen?

Eine geschlossene Eloxal-Schicht dürfte Farbe nicht so bereitwillig
aufnehmen und nicht wieder hergeben. (Aluminiumoxid ist immerhin Korund.)
Was man mal auf eine solche (Kühlkörper-) Oberfläche mit Filzstift
geschrieben hat, bekommt man nur wieder weg, indem man da ein Loch
'reinschleift.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Wed, 29 Apr 2015 14:07:17 +0200:

> >> Ich finde im Internet keine Quellen, die für Eloxal einen Emissionsgrad
> >> >0,55 angeben.
> >
> > Und selbst 0,55 sind schon ungewöhnlich viel.

Emission = 1 - Reflexion, d.h. nur 45% werden von Aluminium reflektiert?
Bei welcher Wellenlänge?

> Aluminum: anodized 0.770

Reflexion? Das erscheint schon eher realistisch für sichtbares Licht.

> Wer schon mal richtig verwittertes Alu am Bau gesehen hat, der hält auch
> Werte wie für Papier (über 0,9) oder andere Baustoffe in ähnlicher
> Größenordnung für durchaus glaubwürdig.

Klar, weißes Papier hat eine recht hohe Reflexion bzw. Lichtstreuung -
die stammt schließlich vom Kaolin, das da 'reingemischt und am Ende
glatt"gestrichen" wird. Papier ohne Kaolin ist gräulich -> Recyclingpapier.

Eine Aluminiumoberfläche reflektiert je nach Beschaffenheit mehr oder
weniger direkt. Je rauher, desto stärker wird der seitlich gestreute
Anteil, und desto heller erscheinen die Flächen, die keine Lichtquelle
wiederspiegeln. Das hat aber auf den Reflexionsgrad keine Auswirkung, der
wird im direkt gespiegelten Strahl gemessen werden. Da geht dann die
Leitfähigkeit recht stark ein, und die ist bei Aluminium ja nicht so enorm
hoch für ein Metall. Außerdem gibt es ja recht unterschiedliche
Legierungen, die auch nochmal merklich variieren sollten.

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

> Am 28.04.2015 um 23:18 schrieb Sieghard Schicktanz:
>
>> Bei den Kühlkörpern wird der Schritt allerdings wohl im allgemeinen
>> eingespart - ich kenne jedenfalls keinen, der eine geschlossene
>> Eloxal-Schicht hätte.
>
> Ob's wirklich so ist, weiß ich nicht. Könnte aber einen guten Grund
> haben. Wie schwarz ein Körper im langwelligen Infrarot (8...12µm) ist,
> hängt massiv von seiner Oberflächenform ab. Gibt es viele steile und
> tiefe Löcher (im mehrere µm-Bereich), dann wird der Körper im
> physikalischen Sinne sehr schwarz. Auch, wenn er im optischen Licht weiß
> aussehen mag.

Naja, die Zerklüftung durch die Kühlrippen nähert die Oberfläche
auch an einen Hohlraum an... aber wie andere schon schrubten, die
Abstrahlung ist wohl das wenigste, die Rippen sollen schätzungsweise
die thermische Konvektion begünstigen. BTW, da braucht es dann nicht
viel Staub, und das funktioniert nicht mehr. Der einzige wirklich
riesige Schritt vorwärts ist ein Lüfter.

> Von Al ist bekannt, dass es in Sachen Emissionskoeffizient eine
> ungewöhnlich große Bandbreite hat. Dieser reicht vom sehr guten Spiegel
> bis zum fast völlig schwarzen Körper. Deshalb ist das Thermografieren
> von Al-Fassaden immer mit ganz besonderer Vorsicht zu genießen.

Auch bei der Wellenlänge. Von unendlich bis 200 nm oder so. Unendlich
kann man mit dem Ohmmeter überprüfen, BTW. Tip: Absorption,
Reflexion und Transmission geben zusammen 100%. Transmission können wir
vergessen, also ist tiefe Reflexion ein gutes Zeichen für hohe
Absorbtion und damit gute Emissionseigenschaften.

> Einen Hinweis darauf, dass Al-Kühlkörper tatsächlich keine geschlossene
> Eloxalschicht haben, habe ich nach einem Dauertest über ein halbes Jahr
> bekommen. Die ursprünglich schwarzen Kühlkörper des Netzgerätes sind
> jetzt eher goldfarbig. Da haben sich anscheinend nicht wenige schwarze
> Farbpartikel einfach davon gemacht, was mit einer geschlossenen
> Oberfläche schlecht möglich sein sollte. Schwarze Farbpartikel sind
> i.d.R. chemisch sehr stabil, so dass ich nicht von einer chemischen
> Umwandlung aus gehe. Rote Farbstoffe sind da meistens viel empfindlicher.

Nein, es gibt verschiedene Farbstoffe für das Eloxieren. Die organischen
Pigmente (Sanodalschwarz sollte ich irgenwo noch haben) halten weder Licht
noch Hitze gut aus. Das sind tiefe Färbungen in violett oder dergleichen
oder Mischungen aus verschiedenen Farben. Kennt man von billigen
"schwarzen" Filzstiften, deren Schrift manchmal schon nach Tagen an
der Sonne stark ausbleicht. Fotochemische Zersetzung, kein "Davonmachen".
Haltbar sind physikalische "Färbungen", welche durch Streu- und Reflexions-
prozesse entstehen. Da gibt es Nickelbasierende Verfahren, welche solche
permanent-schwarze Oberflächen (eigentlich 3-D Strukturen) erzeugen.

--
mfg Rolf Bombach

[Dieter Wiedmann]

Am 29.04.2015 21:15, schrieb Sieghard Schicktanz:

> Eine geschlossene Eloxal-Schicht dürfte Farbe nicht so bereitwillig
> aufnehmen und nicht wieder hergeben. (Aluminiumoxid ist immerhin Korund.)
> Was man mal auf eine solche (Kühlkörper-) Oberfläche mit Filzstift
> geschrieben hat, bekommt man nur wieder weg, indem man da ein Loch
> 'reinschleift.

Sicher, dass die überhaupt eloxiert wurden? So wie du es beschreibst
verhält sich auch stranggepresstes Aluminium ganz ohne Exoxalverfahren.



Gruß Dieter

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Dieter,

Du schriebst am Wed, 29 Apr 2015 23:05:51 +0200:

> > Korund.) Was man mal auf eine solche (Kühlkörper-) Oberfläche mit
> > Filzstift geschrieben hat, bekommt man nur wieder weg, indem man da ein
> > Loch 'reinschleift.
>
> Sicher, dass die überhaupt eloxiert wurden? So wie du es beschreibst
> verhält sich auch stranggepresstes Aluminium ganz ohne Exoxalverfahren.

Das stimmt natürlich. Bei Al ist es nicht mal ganz einfach, das zu
unterscheiden. Gut erkennbar sind nur die Dickschicht-Eloxierungen.
Vielleicht waren das wirklich nur "naturoxidierte" Teile, aber da schon
länger her, kann ich das nicht mehr kontrollieren.

[Christoph Müller]

Am 29.04.2015 um 23:05 schrieb Rolf Bombach:
> Christoph Müller schrieb:
>> Am 28.04.2015 um 23:18 schrieb Sieghard Schicktanz:

> viel Staub, und das funktioniert nicht mehr. Der einzige wirklich
> riesige Schritt vorwärts ist ein Lüfter.

Der bewegt aber auch viel Staub, der es sich gerne an den Kühlrippen
gemütlich macht... Je enger sie stehen, desto lieber.

>> Von Al ist bekannt, dass es in Sachen Emissionskoeffizient eine
>> ungewöhnlich große Bandbreite hat. Dieser reicht vom sehr guten Spiegel
>> bis zum fast völlig schwarzen Körper. Deshalb ist das Thermografieren
>> von Al-Fassaden immer mit ganz besonderer Vorsicht zu genießen.
>
> Auch bei der Wellenlänge. Von unendlich bis 200 nm oder so. Unendlich
> kann man mit dem Ohmmeter überprüfen, BTW. Tip: Absorption,
> Reflexion und Transmission geben zusammen 100%.

Transmission gibt's an Luft aber nur in speziellen Fenstern. 8...12(14)
µm (Langwelle) und 2...5µm (Kurzwelle). In anderen Frequenzbereichen
sieht's in Sachen Infrarot eher trübe aus. Deshalb arbeiten die
Wärmebildkameras bevorzugt in diesen beiden Frequenzbereichen.

> Transmission können wir vergessen,

na ja...

> also ist tiefe Reflexion

??? Was verstehst du unter "tiefer Reflexion"? Tiefe Löcher/Einschnitte?

> ein gutes Zeichen für hohe
> Absorbtion und damit gute Emissionseigenschaften.

Könnte mit tiefen Löchern/Einschnitten zusammen passen.

>> Einen Hinweis darauf, dass Al-Kühlkörper tatsächlich keine geschlossene
>> Eloxalschicht haben, habe ich nach einem Dauertest über ein halbes Jahr
>> bekommen. Die ursprünglich schwarzen Kühlkörper des Netzgerätes sind
>> jetzt eher goldfarbig. Da haben sich anscheinend nicht wenige schwarze
>> Farbpartikel einfach davon gemacht, was mit einer geschlossenen
>> Oberfläche schlecht möglich sein sollte. Schwarze Farbpartikel sind
>> i.d.R. chemisch sehr stabil, so dass ich nicht von einer chemischen
>> Umwandlung aus gehe. Rote Farbstoffe sind da meistens viel empfindlicher.
>
> Nein, es gibt verschiedene Farbstoffe für das Eloxieren. Die organischen
> Pigmente (Sanodalschwarz sollte ich irgenwo noch haben) halten weder Licht
> noch Hitze gut aus.

Warum sollte man sie dann für Kühlkörper verwenden?

> Das sind tiefe Färbungen in violett oder dergleichen
> oder Mischungen aus verschiedenen Farben.

Das ist dann ja wohl eher was für den künstlerischen Markt.

> Kennt man von billigen
> "schwarzen" Filzstiften, deren Schrift manchmal schon nach Tagen an
> der Sonne stark ausbleicht. Fotochemische Zersetzung, kein "Davonmachen".

Was hat solches Zeug dann mit Kühlkörpern zu tun? Werden die nur von
Dilettanten konstruiert und produziert?

> Haltbar sind physikalische "Färbungen", welche durch Streu- und Reflexions-
> prozesse entstehen.

Ruß, Graphit, ...

> Da gibt es Nickelbasierende Verfahren,

wir reden aber doch von Al-Kühlkörpern?

> welche solche
> permanent-schwarze Oberflächen (eigentlich 3-D Strukturen) erzeugen.

Solche 3D-Strukturen sollte man mit geeigneten Eloxalverfahren mit Al
eigentlich auch gut hin bekommen.

[Christoph Müller]

Fensterrahmen werden von Zeit zu Zeit gereinigt und sie liegen meistens
relativ geschützt. Die Flächen stehen meistens senkrecht, so dass der
Schmutz mit dem nächsten Regen sowieso gleich wieder abtransportiert
wird. Mit Dachfenstern und Dachkonstruktionen sieht die Sache öfters
etwas anders aus. Da bleibt der Dreck durchaus längere Zeit liegen und
kriegt von der Sonne dann auch noch "Einbrennbehandlung" bis etwa 80°C,
dann wieder etwas Wasser dazu, Nachtfrost, wird wieder getrocknet, ...
Nach ein paar Jahrzehnten sieht solches Alu sicher nicht mehr aus wie
frisch aus dem Laden...

[Christoph Müller]

Am 29.04.2015 um 21:34 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Christoph,
> Du schriebst am Wed, 29 Apr 2015 14:07:17 +0200:

>>>> Ich finde im Internet keine Quellen, die für Eloxal einen Emissionsgrad
>>>> >0,55 angeben.
>>>
>>> Und selbst 0,55 sind schon ungewöhnlich viel.
>
> Emission = 1 - Reflexion, d.h. nur 45% werden von Aluminium reflektiert?
> Bei welcher Wellenlänge?

Sowas wir üblicherweise im Wellenlängenbereich 8...12µm gemessen, weil
Luft da ein Fenster dafür hat.

>> Aluminum: anodized 0.770
>
> Reflexion? Das erscheint schon eher realistisch für sichtbares Licht.

Emission. Aber nicht im sichtbaren Licht, sondern in für Kühlkörper
relevanten Wellenlängenbereichen.

>> Wer schon mal richtig verwittertes Alu am Bau gesehen hat, der hält auch
>> Werte wie für Papier (über 0,9) oder andere Baustoffe in ähnlicher
>> Größenordnung für durchaus glaubwürdig.
>
> Klar, weißes Papier hat eine recht hohe Reflexion bzw. Lichtstreuung -

im sichtbaren Licht. Wir reden hier von Kühlkörpern und damit von
Wärmebildern; also Infrarot der Wellenlänge 8...12(14)µm sowie 2...5µm.
Wenn es um hoch reflektierende Oberflächen geht, die thermografisch zu
erfassen sind, dann klebe ich gerne Papier drauf, weil das im relevanten
Wellenlängenbereich einen besonders großen Emissionskoeffizienten hat.
Der sichtbare Anteil interessiert da nicht.

Dass der Schnee schwarz ist, lässt sich im Wärmebild sehr schön zeigen.
Dass er im sichtbaren Licht weiß ist, dürfte bekannt sein.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Thu, 30 Apr 2015 08:52:11 +0200:

> > Transmission können wir vergessen,
>
> na ja...

Durch Kühlkörper? Viele Nullen zwischen Komma und erster gültiger Ziffer.

> > also ist tiefe Reflexion
>
> ??? Was verstehst du unter "tiefer Reflexion"? Tiefe Löcher/Einschnitte?

Niedrige? (So wie "Tiefflieger", was auch ein geistiger solcher erfunden
haben muß. [Andrerseits, "Niedrigflieger" klingt auch doof.])

> > ein gutes Zeichen für hohe
> > Absorbtion und damit gute Emissionseigenschaften.

> ^p

> Könnte mit tiefen Löchern/Einschnitten zusammen passen.

Wenn die klein genug sind, ist das eine Möglichkeit, sowas zu erreichen.

...

> > Das sind tiefe Färbungen in violett oder dergleichen
> > oder Mischungen aus verschiedenen Farben.
>
> Das ist dann ja wohl eher was für den künstlerischen Markt.

Durchaus nicht, es gibt Kühlkörper in vielen Farben. Aber Schwarz ist oft
eine Mischung aus mehreren Farben, und oft mit einem Violettstich.

...

> > Haltbar sind physikalische "Färbungen", welche durch Streu- und

...

> > welche solche
> > permanent-schwarze Oberflächen (eigentlich 3-D Strukturen) erzeugen.
>
> Solche 3D-Strukturen sollte man mit geeigneten Eloxalverfahren mit Al
> eigentlich auch gut hin bekommen.

Würde ich nicht erwarten - das sollte eher schneeweiß werden, Korund ist
schließlich gut transparent, das bricht und streut das Licht nur heftig, so
wie der Schnee im Winter. Aber damit könnte das andererseits bei bestimmten
(resonanten) Wellenlängen tatsächlich heftig absorbieren. Ob man die dann
passend hinbekommen kann?

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Thu, 30 Apr 2015 09:07:35 +0200:

> > Emission = 1 - Reflexion, d.h. nur 45% werden von Aluminium reflektiert?
> > Bei welcher Wellenlänge?
>
> Sowas wir üblicherweise im Wellenlängenbereich 8...12µm gemessen, weil
> Luft da ein Fenster dafür hat.

Ok. Aber da Metalle ja sehr breitbandig reflektieren und mit zunehmender
Wellenlänge im allgemeinen da _besser_ werden, kommt mir das doch recht
niedrig vor. Da muß wohl die Oberflächenbeschaffenheit noch eine Rolle
spielen.

> >> Aluminum: anodized 0.770
> >
> > Reflexion? Das erscheint schon eher realistisch für sichtbares Licht.
>
> Emission. Aber nicht im sichtbaren Licht, sondern in für Kühlkörper
> relevanten Wellenlängenbereichen.

Dann nur 23% Reflexion - gleiche Argumentation. Passt auch zu der hier
erwähnten Tabelle. Saubere, glatte Oberflächen liegen sehr niedrig in der
Absorption, mißhandelte, verwitterte und verdreckte recht hoch.

...

> > Klar, weißes Papier hat eine recht hohe Reflexion bzw. Lichtstreuung -
>
> im sichtbaren Licht. Wir reden hier von Kühlkörpern und damit von
> Wärmebildern; also Infrarot der Wellenlänge 8...12(14)µm sowie 2...5µm.

Ok, dann schaut das natürlich anders aus. Da macht sich dann die
Kornstruktur vom Kaolin und die Faserstruktur vom Zellstoff bemerkbar.

> Dass der Schnee schwarz ist, lässt sich im Wärmebild sehr schön zeigen.
> Dass er im sichtbaren Licht weiß ist, dürfte bekannt sein.

Letzteres kenn' ich aus eigener Anschauung, Schnee im Wärmebild habe ich
leider noch nicht gesehen.

[Christoph Müller]

Am 30.04.2015 um 21:27 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Du schriebst am Thu, 30 Apr 2015 08:52:11 +0200:

>> Solche 3D-Strukturen sollte man mit geeigneten Eloxalverfahren mit Al
>> eigentlich auch gut hin bekommen.
>
> Würde ich nicht erwarten - das sollte eher schneeweiß werden, Korund ist
> schließlich gut transparent, das bricht und streut das Licht nur heftig, so
> wie der Schnee im Winter.

Was im sichtbaren Licht stimmt, muss im langwelligen Infrarot nicht
genauso stimmen. Da ist der Schnee nämlich SEHR schwarz. Das erwarte ich
mit geeigneten Eloxalschichten auch. Die können im sichtbaren Licht ohne
weiteres weiß erscheinen.

> Aber damit könnte das andererseits bei bestimmten
> (resonanten) Wellenlängen tatsächlich heftig absorbieren. Ob man die dann
> passend hinbekommen kann?

Warum denn nicht? Man kennt ja die Wellenlängen, die Luft besonders gut
passieren lässt. 8...12µm und 2...5µm beispielsweise.

[Christoph Müller]

Am 30.04.2015 um 21:35 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Du schriebst am Thu, 30 Apr 2015 09:07:35 +0200:

>>> Emission = 1 - Reflexion, d.h. nur 45% werden von Aluminium reflektiert?
>>> Bei welcher Wellenlänge?
>>
>> Sowas wir üblicherweise im Wellenlängenbereich 8...12µm gemessen, weil
>> Luft da ein Fenster dafür hat.
>
> Ok. Aber da Metalle ja sehr breitbandig reflektieren und mit zunehmender
> Wellenlänge im allgemeinen da _besser_ werden, kommt mir das doch recht
> niedrig vor. Da muß wohl die Oberflächenbeschaffenheit noch eine Rolle
> spielen.

Wenn es um das Thermografieren von Metallen geht, hat man aufgrund der
meistens guten Reflexion meistens ein Problem. Um dieses zu reduzieren,
werden dafür gerne kurzwellige IR-Kameras verwendet im
Wellenlängenbereich 2...5µm. Hilft ETWAS, aber zu viel sollte man sich
davon nicht erwarten.
Wie du aber ganz richtig erkannt hast, spielt die Oberfläche dabei ein
ganz entscheidende Rolle. Ich arbeite mit langwelligen Kameras. Wenn's
um glänzende Objekte geht, bekommen diese eine entsprechende Oberfläche
verpasst. Es gibt entsprechende Lacke und Klebefolien.

>>>> Aluminum: anodized 0.770
>>>
>>> Reflexion? Das erscheint schon eher realistisch für sichtbares Licht.
>>
>> Emission. Aber nicht im sichtbaren Licht, sondern in für Kühlkörper
>> relevanten Wellenlängenbereichen.
>
> Dann nur 23% Reflexion - gleiche Argumentation. Passt auch zu der hier
> erwähnten Tabelle. Saubere, glatte Oberflächen liegen sehr niedrig in der
> Absorption, mißhandelte, verwitterte und verdreckte recht hoch.

Richtig. Und da sticht gerade Alu mit einer besonders großen Bandbreite
hervor.

> ....

>>> Klar, weißes Papier hat eine recht hohe Reflexion bzw. Lichtstreuung -
>>
>> im sichtbaren Licht. Wir reden hier von Kühlkörpern und damit von
>> Wärmebildern; also Infrarot der Wellenlänge 8...12(14)µm sowie 2...5µm.
>
> Ok, dann schaut das natürlich anders aus. Da macht sich dann die
> Kornstruktur vom Kaolin und die Faserstruktur vom Zellstoff bemerkbar.

Sehr sogar.

>> Dass der Schnee schwarz ist, lässt sich im Wärmebild sehr schön zeigen.
>> Dass er im sichtbaren Licht weiß ist, dürfte bekannt sein.
>
> Letzteres kenn' ich aus eigener Anschauung, Schnee im Wärmebild habe ich
> leider noch nicht gesehen.

Wasser ist übrigens ähnlich wie Schnee im IR praktisch schwarz. Wenn man
Zugluft ausschließen kann (Verdunstungskälte), kann Wasser bei der
Thermografie glänzender Badfliesen sehr hilfreich sein. Mal kurz mit dem
Wischmopp drüber und einen dünnen Wasserfilm erzeugt. Schon sieht man
die verborgenden warmen Leitungen im Untergrund.

[Rolf Bombach]

w-buechs...@web.de schrieb:
> X-No-archive: Yes
>
> Am Montag, 27. April 2015 19:33:32 UTC+2 schrieb Gerhard Hoffmann:
>
>> Ob der KK im sichtbaren Bereich hell oder dunkel ist ist wohl
>> ziemlich egal.
>
> Blanke Metalloberflächen haben meist einen grottenschlechten Emissionsfaktor epsilon im weiteren Infrarot.

Erkennbar an der hohen Reflexion. Poliertes Rhodium könnte ich
fürs IR empfehlen, aber auch die in der Elektrotechnik häufiger
anzutreffende Vergoldung hat extrem gute Reflexionseigenschaften
im IR. Und damit eine Emission im IR von so gut wie Null.
Bei Alu ist sie IIRC nicht so perfekt, um 95% oder so, also untauglich
für gepulste Laser. Aber Al wie auch viele andern Metalle vergammeln
mehr oder weniger schnell an Luft.

>> ... in allen Farben des Spektrums von infratot bis ultraviolent
>> (Douglas Adams)

Das lass ich mal so stehen.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

>
> Dass der Schnee schwarz ist, lässt sich im Wärmebild sehr schön zeigen.
> Dass er im sichtbaren Licht weiß ist, dürfte bekannt sein.

Umgekehrt sieht der Schnee auch das IR. Daher schmilzt der Schnee
auch auf der Sonnenseite der Hütte, nicht durch die Wärmeverluste
der ohnehin unbeheizten Hütte. Die Sonne wärmt die Holzwand, und
diese strahlt dann zurück auf den Schnee und erwärmt diesen.
Die Obertöne der OH-Streckschwingung im H2O sind bis knapp an den
sichtbaren Bereich ran signifikant gross.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

> Am 29.04.2015 um 23:05 schrieb Rolf Bombach:
>>
>> Auch bei der Wellenlänge. Von unendlich bis 200 nm oder so. Unendlich
>> kann man mit dem Ohmmeter überprüfen, BTW. Tip: Absorption,
>> Reflexion und Transmission geben zusammen 100%.
>
> Transmission gibt's an Luft aber nur in speziellen Fenstern. 8...12(14)
> µm (Langwelle) und 2...5µm (Kurzwelle). In anderen Frequenzbereichen
> sieht's in Sachen Infrarot eher trübe aus. Deshalb arbeiten die
> Wärmebildkameras bevorzugt in diesen beiden Frequenzbereichen.

Du meinst die Atmosphärischen Fenster. Die beziehen sich allerdings
auf 8 km Standard-Luft Absorptionslänge. Und wenn da noch 20% durchkommen,
auch bei 7 um, heisst das, dass du die Absorption bei haushaltsüblichen
Absorptionsstrecken vergessen kannst. Umgekehrt gibt es um 800 nm
Linien von Sauerstoff, die alles innerhalb 100 m Luft absorbieren.

>
>> also ist tiefe Reflexion
>
> ??? Was verstehst du unter "tiefer Reflexion"? Tiefe Löcher/Einschnitte?

Im Sinne von "wenig", kleiner Koeffizient.

>
>>> Einen Hinweis darauf, dass Al-Kühlkörper tatsächlich keine geschlossene
>>> Eloxalschicht haben, habe ich nach einem Dauertest über ein halbes Jahr
>>> bekommen. Die ursprünglich schwarzen Kühlkörper des Netzgerätes sind
>>> jetzt eher goldfarbig. Da haben sich anscheinend nicht wenige schwarze
>>> Farbpartikel einfach davon gemacht, was mit einer geschlossenen
>>> Oberfläche schlecht möglich sein sollte. Schwarze Farbpartikel sind
>>> i.d.R. chemisch sehr stabil, so dass ich nicht von einer chemischen
>>> Umwandlung aus gehe. Rote Farbstoffe sind da meistens viel empfindlicher.
>>
>> Nein, es gibt verschiedene Farbstoffe für das Eloxieren. Die organischen
>> Pigmente (Sanodalschwarz sollte ich irgenwo noch haben) halten weder Licht
>> noch Hitze gut aus.
>
> Warum sollte man sie dann für Kühlkörper verwenden?

Warum färbt man mit Farbe? Sorry, ist mir zu philosophisch.
Moleküle und Pigmente haben nun mal eine Farbe. "Farblos"
schwarz geht nur mit Tricks, feinverteilte Metalle, Kohlenstoff
und so weiter. Schau mal senkrecht auf einen Stapel Rasierklingen,
auch mit glänzenden Oberflächen kann man "schwarz" herstellen.

>> Das sind tiefe Färbungen in violett oder dergleichen
>> oder Mischungen aus verschiedenen Farben.
>
> Das ist dann ja wohl eher was für den künstlerischen Markt.

Nein, das ist völlig normales Vorgehen.

>
>> Kennt man von billigen
>> "schwarzen" Filzstiften, deren Schrift manchmal schon nach Tagen an
>> der Sonne stark ausbleicht. Fotochemische Zersetzung, kein "Davonmachen".
>
> Was hat solches Zeug dann mit Kühlkörpern zu tun? Werden die nur von
> Dilettanten konstruiert und produziert?

Nein, im Interesse des Kunden wird kostengünstig produziert.
Ich hoffe, ich habe mich politisch korrekt ausgedrückt.

Beim Eloxieren ist preislich und qualitativ ein riesiger
Spielraum gegeben. Leider. Irgenwie eloxieren kann jede
Hinterhofklitsche in Indien. Blech in Tank, Strom durch,
zweiter Tank mit "Farbe", dritter mit heissem Wasser.

Aufwändiger: Harteloxieren, erfordert genaue Temperaturkontrolle, geht
nur mit aktiver Kühlung. Färbung mit haltbaren Pigmenten. Richtiges
Sealen ist eine Kunst für sich, Temperatur-Zeit-Kurve, pH, an Alchemie
und Homöopathie grenzende Zusammensetzung der Zusätze...

>
>> Da gibt es Nickelbasierende Verfahren,
>
> wir reden aber doch von Al-Kühlkörpern?
>
>> welche solche
>> permanent-schwarze Oberflächen (eigentlich 3-D Strukturen) erzeugen.
>
> Solche 3D-Strukturen sollte man mit geeigneten Eloxalverfahren mit Al
> eigentlich auch gut hin bekommen.

Mit den Metallpigmenten, ja in Eloxalschichten, kriegt man eben diese
Dauerschwarzen Mikrostrukturen "automatisch" hin. Warum informierst
du dich nicht mal über Eloxieren?

--
mfg Rolf Bombach

[Christoph Müller]

Am 01.05.2015 um 18:00 schrieb Rolf Bombach:
> Christoph Müller schrieb:
>> Am 29.04.2015 um 23:05 schrieb Rolf Bombach:

>>> Nein, es gibt verschiedene Farbstoffe für das Eloxieren. Die organischen
>>> Pigmente (Sanodalschwarz sollte ich irgenwo noch haben) halten weder
>>> Licht
>>> noch Hitze gut aus.
>>
>> Warum sollte man sie dann für Kühlkörper verwenden?
>
> Warum färbt man mit Farbe? Sorry, ist mir zu philosophisch.

Wieso? Wenn es um Kühlkörper geht, dann zu dem Zweck, möglichst viel
Wärme weg zu bekommen. Also wird man auch Wert darauf legen, dass der
Körper auch möglichst viel Wärme abstrahlt. Für sowas braucht man keine
Künstlerfarben, sondern etwas, das im richtigen Wellenlängenbereich
möglichst schwarz ist. Dafür gibt's ja durchaus geeignete Stoffe.

> Moleküle und Pigmente haben nun mal eine Farbe. "Farblos"
> schwarz geht nur mit Tricks, feinverteilte Metalle, Kohlenstoff
> und so weiter. Schau mal senkrecht auf einen Stapel Rasierklingen,
> auch mit glänzenden Oberflächen kann man "schwarz" herstellen.

Das ist mir durchaus bekannt. Deshalb sollte ja auch ein geeignetes
Eloxalverfahren zu finden sein, das im langwelligen Infrarot eine
schwarze Oberfläche hinzaubert.

>>> Das sind tiefe Färbungen in violett oder dergleichen
>>> oder Mischungen aus verschiedenen Farben.
>>
>> Das ist dann ja wohl eher was für den künstlerischen Markt.
>
> Nein, das ist völlig normales Vorgehen.

Welchen Grund könnte das haben?

> Beim Eloxieren ist preislich und qualitativ ein riesiger
> Spielraum gegeben. Leider. Irgenwie eloxieren kann jede
> Hinterhofklitsche in Indien. Blech in Tank, Strom durch,
> zweiter Tank mit "Farbe", dritter mit heissem Wasser.

Wenn SOLCHE Leute zu Künstlerfarben greifen, verstehe ich das. Wenn SIE
"schwarz" hören, dann meinen sie das im sichtbaren Licht. Von einem
echten Hersteller von Kühlkörpern erwarte ich allerdings schon etwas
mehr Kompetenz.

> Aufwändiger: Harteloxieren, erfordert genaue Temperaturkontrolle, geht
> nur mit aktiver Kühlung. Färbung mit haltbaren Pigmenten. Richtiges
> Sealen ist eine Kunst für sich, Temperatur-Zeit-Kurve, pH, an Alchemie
> und Homöopathie grenzende Zusammensetzung der Zusätze...

Fachwissen halt.

>>> Da gibt es Nickelbasierende Verfahren,
>>
>> wir reden aber doch von Al-Kühlkörpern?
>>
>>> welche solche
>>> permanent-schwarze Oberflächen (eigentlich 3-D Strukturen) erzeugen.
>>
>> Solche 3D-Strukturen sollte man mit geeigneten Eloxalverfahren mit Al
>> eigentlich auch gut hin bekommen.
>
> Mit den Metallpigmenten, ja in Eloxalschichten, kriegt man eben diese
> Dauerschwarzen Mikrostrukturen "automatisch" hin. Warum informierst
> du dich nicht mal über Eloxieren?

Weil hier im Moment Hobby angesagt ist. Fachlich steht sowas aktuell
nicht an. Wenn die Informationen in der Freizeit kommen, habe ich
natürlich nichts dagegen. Das widerspräche dem INGE-Gedanken.
http://www.astrail.de/inge.htm

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Fri, 01 May 2015 10:43:18 +0200:

> > (resonanten) Wellenlängen tatsächlich heftig absorbieren. Ob man die
> > dann passend hinbekommen kann?
>
> Warum denn nicht? Man kennt ja die Wellenlängen, die Luft besonders gut
> passieren lässt. 8...12µm und 2...5µm beispielsweise.

Ja, sicher kennt man die Wellenlängen, bei denen das absorbieren muß. Die
Frage ist halt, ob man die _Strukturen_ in passender Größe hinbekommt.

[Christoph Müller]

Am 01.05.2015 um 21:50 schrieb Sieghard Schicktanz:

> Du schriebst am Fri, 01 May 2015 10:43:18 +0200:

>>> (resonanten) Wellenlängen tatsächlich heftig absorbieren. Ob man die
>>> dann passend hinbekommen kann?
>>
>> Warum denn nicht? Man kennt ja die Wellenlängen, die Luft besonders gut
>> passieren lässt. 8...12µm und 2...5µm beispielsweise.
>
> Ja, sicher kennt man die Wellenlängen, bei denen das absorbieren muß. Die
> Frage ist halt, ob man die _Strukturen_ in passender Größe hinbekommt.

Würde mich jetzt eher wundern, wenn nicht. Denn die Eloxalschicht baut
sich ja ohnehin schon in etwa stäbchenförmig auf. Dort, wo sie aus dem
Material heraus wächst, bilden sich Hohlräume, in die üblicherweise die
Farbstoffe deponiert werden. Diese Hohlräume werden mit dem Sealen quasi
verschlossen. Spart man sich diesen Vorgang, bleiben die Kanäle offen
uns sollten so prima Resonatoren bilden. Denn die Schichtdicke lässt
sich ja ganz gut kontrollieren.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Sat, 02 May 2015 08:50:15 +0200:

> Würde mich jetzt eher wundern, wenn nicht. Denn die Eloxalschicht baut
> sich ja ohnehin schon in etwa stäbchenförmig auf. Dort, wo sie aus dem
> Material heraus wächst, bilden sich Hohlräume, in die üblicherweise die
> Farbstoffe deponiert werden. Diese Hohlräume werden mit dem Sealen quasi
> verschlossen. Spart man sich diesen Vorgang, bleiben die Kanäle offen
> uns sollten so prima Resonatoren bilden. Denn die Schichtdicke lässt
> sich ja ganz gut kontrollieren.

Für die Resonatorwirkung ist daneben aber schon auch die laterale
Strukturgröße relevant. Bringt man die nicht in die passende Größenordnung,
wirkt auch die löchrige Schicht evtl. als zusammenhängend für die Strahlung
und verursacht keine merkliche Streuung. (Man kann ja aus Maschendraht ganz
prima Richtantennen für bis zu GHz-Wellen bauen. Da wirkt der Maschendraht
wie eine geschlossene Metallfläche.)
Hast Du Daten für die Größe der Löcher / Poren? Wenn da grade ein paar
Farbstoffmoleküle 'reinpassen, sollte die eher bei ein paar zig bis hundert
nm liegen als bei um die 10µm für langwelliges IR.

[Christoph Müller]

Am 02.05.2015 um 21:26 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Du schriebst am Sat, 02 May 2015 08:50:15 +0200:

>> Würde mich jetzt eher wundern, wenn nicht. Denn die Eloxalschicht baut
>> sich ja ohnehin schon in etwa stäbchenförmig auf. Dort, wo sie aus dem
>> Material heraus wächst, bilden sich Hohlräume, in die üblicherweise die
>> Farbstoffe deponiert werden. Diese Hohlräume werden mit dem Sealen quasi
>> verschlossen. Spart man sich diesen Vorgang, bleiben die Kanäle offen
>> uns sollten so prima Resonatoren bilden. Denn die Schichtdicke lässt
>> sich ja ganz gut kontrollieren.
>
> Für die Resonatorwirkung ist daneben aber schon auch die laterale
> Strukturgröße relevant. Bringt man die nicht in die passende Größenordnung,
> wirkt auch die löchrige Schicht evtl. als zusammenhängend für die Strahlung
> und verursacht keine merkliche Streuung. (Man kann ja aus Maschendraht ganz
> prima Richtantennen für bis zu GHz-Wellen bauen. Da wirkt der Maschendraht
> wie eine geschlossene Metallfläche.)
> Hast Du Daten für die Größe der Löcher / Poren? Wenn da grade ein paar
> Farbstoffmoleküle 'reinpassen, sollte die eher bei ein paar zig bis hundert
> nm liegen als bei um die 10µm für langwelliges IR.

in http://www.modellbausieghard.de/verbesserung/reaktion-eloxieren.html
heißt es:
"3. Elektrolyten mit mittlerer Lösekraft, wie z.B. Schwefel-, Oxal-,
Phosphor- und Chrom-säure, bilden eine Oxidschicht mit porösem Charakter
aus."

http://www.modell-bau.org/eigenschaften-eloxal/
"Schichtdicke von 5-30 µm"

liegt also auf jeden Fall im richtigen Bereich.

http://www.rolec.de/etc/download/Eloxalprozess.pdf
"Durch die gewählten Parameter während des Eloxierens können
Eigenschaften wie Härte und Porengröße der Eloxalschicht bestimmt werden."

In dieser Quelle ist in der Tat nur von sehr kleinen Poren die Rede.
Alle Anderen scheinen voneinander abzuschreiben.

Interessant ist noch diese Quelle:
http://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/02/02H193/t3.pdf

Aber auch da liegt man weitab vom µm-Bereich. Sieht also ganz danach
aus, als müsste man sowas tatsächlich eigens mit Strukturmaßnahmen hin
kriegen. Ist halt eine Preisfrage.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Sun, 03 May 2015 15:53:19 +0200:

> > Für die Resonatorwirkung ist daneben aber schon auch die laterale
> > Strukturgröße relevant. Bringt man die nicht in die passende

...

> http://www.modell-bau.org/eigenschaften-eloxal/
> "Schichtdicke von 5-30 µm"
>
> liegt also auf jeden Fall im richtigen Bereich.

Lateral weit unter Wellenlänge von IR, also "homogene Schicht".

> http://www.rolec.de/etc/download/Eloxalprozess.pdf
> "Durch die gewählten Parameter während des Eloxierens können
> Eigenschaften wie Härte und Porengröße der Eloxalschicht bestimmt werden."
>
> In dieser Quelle ist in der Tat nur von sehr kleinen Poren die Rede.

Eben, viel zu klein gegen die angesprochenen ~10µm.

> Interessant ist noch diese Quelle:
> http://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/02/02H193/t3.pdf
>
> Aber auch da liegt man weitab vom µm-Bereich. Sieht also ganz danach
> aus, als müsste man sowas tatsächlich eigens mit Strukturmaßnahmen hin

Im Sichtbaren könnte das klappen, damit "naturschwarzes" Eloxal
herzustellen, falls das jemand haben möchte. Im langwelligen IR so nicht,
nur mit weiterer Bearbeitung. Wäre vielleicht ein interessantes Projekt,
das ggfs. sogar Anwendungen finden könnte...

[Christoph Müller]

Am 03.05.2015 um 23:07 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Du schriebst am Sun, 03 May 2015 15:53:19 +0200:

>>> Für die Resonatorwirkung ist daneben aber schon auch die laterale
>>> Strukturgröße relevant. Bringt man die nicht in die passende

> ....

>> http://www.modell-bau.org/eigenschaften-eloxal/
>> "Schichtdicke von 5-30 µm"
>>
>> liegt also auf jeden Fall im richtigen Bereich.
>
> Lateral weit unter Wellenlänge von IR, also "homogene Schicht".

Leider.

>> http://www.rolec.de/etc/download/Eloxalprozess.pdf
>> "Durch die gewählten Parameter während des Eloxierens können
>> Eigenschaften wie Härte und Porengröße der Eloxalschicht bestimmt werden."
>>
>> In dieser Quelle ist in der Tat nur von sehr kleinen Poren die Rede.
>
> Eben, viel zu klein gegen die angesprochenen ~10µm.

Stimmt.

>> Interessant ist noch diese Quelle:
>> http://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/02/02H193/t3.pdf
>>
>> Aber auch da liegt man weitab vom µm-Bereich. Sieht also ganz danach
>> aus, als müsste man sowas tatsächlich eigens mit Strukturmaßnahmen hin
>
> Im Sichtbaren könnte das klappen, damit "naturschwarzes" Eloxal
> herzustellen, falls das jemand haben möchte.

könnte in der optischen Industrie durchaus interessant sein. Damit
könnten sich optische Gitter und Filter auf Spiegeln realisieren lassen.
Ein Bauelement weniger wird man nicht unbedingt als Nachteil auffassen.

> Im langwelligen IR so nicht,
> nur mit weiterer Bearbeitung.

Stimmt. Vielleicht aber auch mit vorangehender Bearbeitung ;-)

> Wäre vielleicht ein interessantes Projekt,
> das ggfs. sogar Anwendungen finden könnte...

Wenn's wer bezahlt, bin ich dabei.

[Hans-Peter Diettrich]

Sieghard Schicktanz schrieb:

> Hallo Christoph,
>
> Du schriebst am Sun, 03 May 2015 15:53:19 +0200:
>
>>> Für die Resonatorwirkung ist daneben aber schon auch die laterale
>>> Strukturgröße relevant. Bringt man die nicht in die passende

> ....

>> http://www.modell-bau.org/eigenschaften-eloxal/
>> "Schichtdicke von 5-30 µm"
>>
>> liegt also auf jeden Fall im richtigen Bereich.
>
> Lateral weit unter Wellenlänge von IR, also "homogene Schicht".
>
>> http://www.rolec.de/etc/download/Eloxalprozess.pdf
>> "Durch die gewählten Parameter während des Eloxierens können
>> Eigenschaften wie Härte und Porengröße der Eloxalschicht bestimmt werden."
>>
>> In dieser Quelle ist in der Tat nur von sehr kleinen Poren die Rede.
>
> Eben, viel zu klein gegen die angesprochenen ~10µm.

Was für einen Einfluß haben denn die Fenster in der Luft überhaupt?

Wenn die bestimmte Frequenzbänder durchlassen, dann heißt das doch nur,
daß diese Strahlung weiter weg transportiert wird. Der Rest wird dann
aber von der Luft absorbiert (nicht zurückgestrahlt), und ist damit auch
vom Kühlkörper weg, und läßt sich durch Konvektion bequem abtransportieren.

Ist es nicht so, daß die Wärme vom Kühlkörper (fest-gasförmig)
grundsätzlich durch Strahlung abgeführt wird, und der Wärmeübergang
durch direkten Kontakt mit Luftmolekülen überhaupt keinen nennenswerten
Beitrag liefert? Die Wärmekapazität und -leitung von Luft scheint mir
dafür viel zu gering zu sein. Ist damit die Unterteilung in (direkten)
Wärmeübergang (von fest nach gasförmig) und Abstrahlung überhaupt
physikalisch/technisch sinnvoll? Nun mal ausgenommen der Betrieb im
Vakuum (Raumfahrt), bei dem tatsächlich Wärme nur per Strahlung
abgegeben werden kann. Dort wäre ein Kühlkörper mangels Konvektion und
mit endlicher Wärmekapazität sehr ineffizient, und müßte zudem ganz
außen montiert werden, wo er die Strahlung aus dem zu kühlenden System
tatsächlich wo anders hinstrahlen kann. Beim Betrieb in Luft, Wasser
o.ä. hängt die Kühlung maßgeblich vom Wärmetransport durch Konvektion
ab, nicht von der Leitfähigkeit des (ruhenden) Mediums.

DoDi

[Reinhardt Behm]

On 04.05.2015 20:29, Hans-Peter Diettrich wrote:
> Sieghard Schicktanz schrieb:
>> Hallo Christoph,
>>
>> Du schriebst am Sun, 03 May 2015 15:53:19 +0200:
>>
>>>> Für die Resonatorwirkung ist daneben aber schon auch die laterale
>>>> Strukturgröße relevant. Bringt man die nicht in die passende
>> ....
>>> http://www.modell-bau.org/eigenschaften-eloxal/
>>> "Schichtdicke von 5-30 µm"
>>>
>>> liegt also auf jeden Fall im richtigen Bereich.
>>
>> Lateral weit unter Wellenlänge von IR, also "homogene Schicht".
>>
>>> http://www.rolec.de/etc/download/Eloxalprozess.pdf
>>> "Durch die gewählten Parameter während des Eloxierens können
>>> Eigenschaften wie Härte und Porengröße der Eloxalschicht bestimmt
>>> werden."
>>>
>>> In dieser Quelle ist in der Tat nur von sehr kleinen Poren die Rede.
>>
>> Eben, viel zu klein gegen die angesprochenen ~10µm.
>
> Was für einen Einfluß haben denn die Fenster in der Luft überhaupt?
>
> Wenn die bestimmte Frequenzbänder durchlassen, dann heißt das doch nur,
> daß diese Strahlung weiter weg transportiert wird. Der Rest wird dann
> aber von der Luft absorbiert (nicht zurückgestrahlt), und ist damit auch
> vom Kühlkörper weg, und läßt sich durch Konvektion bequem abtransportieren.

Die von der Luft absorbierte Strahlung wird aber z.T. wieder in alle
Richtungen abgestrahlt. D.h., rund die Hälfte kommt auch wieder zurück.
Das ist im Prinzip der Treibhauseffekt, den wir mit CO2 in der
Atmosphäre haben.

>
> Ist es nicht so, daß die Wärme vom Kühlkörper (fest-gasförmig)
> grundsätzlich durch Strahlung abgeführt wird, und der Wärmeübergang
> durch direkten Kontakt mit Luftmolekülen überhaupt keinen nennenswerten
> Beitrag liefert? Die Wärmekapazität und -leitung von Luft scheint mir
> dafür viel zu gering zu sein.

Dann wüde es Dich im Winter ja auch nicht stören, wenn die Luft draußen
kalt ist.
Es passiert ziemlich viel per Wärmeleitung and die Luft und daran
anschließende Konvektion.

Ist damit die Unterteilung in (direkten)
> Wärmeübergang (von fest nach gasförmig) und Abstrahlung überhaupt
> physikalisch/technisch sinnvoll?

Ja.

> Nun mal ausgenommen der Betrieb im
> Vakuum (Raumfahrt), bei dem tatsächlich Wärme nur per Strahlung
> abgegeben werden kann. Dort wäre ein Kühlkörper mangels Konvektion und
> mit endlicher Wärmekapazität sehr ineffizient, und müßte zudem ganz
> außen montiert werden, wo er die Strahlung aus dem zu kühlenden System
> tatsächlich wo anders hinstrahlen kann. Beim Betrieb in Luft, Wasser
> o.ä. hängt die Kühlung maßgeblich vom Wärmetransport durch Konvektion
> ab, nicht von der Leitfähigkeit des (ruhenden) Mediums.

Mit dem ruhenden Medium eher weniger, weil da halt nicht viel
Wärmekapazität vorhanden ist. Aber unter Schwerkraftbedingungen kommt
dann die Konvektion dazu. Aber der Wärmeübergang an die Luft passiert
bei den üblichen Temperaturen hauptsächlich erstmal durch Waärmeleitung.
Das sieht man schon daran, dass der Wärmeübergang bei Raumtemperaturen
im wesentlichen linear mit der Temperaturdifferenz geht.

--
Reinhardt

[Hans-Peter Diettrich]

Reinhardt Behm schrieb:

> On 04.05.2015 20:29, Hans-Peter Diettrich wrote:

>> Was für einen Einfluß haben denn die Fenster in der Luft überhaupt?
>>
>> Wenn die bestimmte Frequenzbänder durchlassen, dann heißt das doch nur,
>> daß diese Strahlung weiter weg transportiert wird. Der Rest wird dann
>> aber von der Luft absorbiert (nicht zurückgestrahlt), und ist damit auch
>> vom Kühlkörper weg, und läßt sich durch Konvektion bequem
>> abtransportieren.
>
> Die von der Luft absorbierte Strahlung wird aber z.T. wieder in alle
> Richtungen abgestrahlt. D.h., rund die Hälfte kommt auch wieder zurück.
> Das ist im Prinzip der Treibhauseffekt, den wir mit CO2 in der
> Atmosphäre haben.

Bei unbewegter Luft mag das zutreffen. Mit der läßt sich aber Wärme
überhaupt nur ganz schlecht abführen, da würde kein Kühlkörper weiterhelfen.

>> Ist es nicht so, daß die Wärme vom Kühlkörper (fest-gasförmig)
>> grundsätzlich durch Strahlung abgeführt wird, und der Wärmeübergang
>> durch direkten Kontakt mit Luftmolekülen überhaupt keinen nennenswerten
>> Beitrag liefert? Die Wärmekapazität und -leitung von Luft scheint mir
>> dafür viel zu gering zu sein.
>
> Dann wüde es Dich im Winter ja auch nicht stören, wenn die Luft draußen
> kalt ist.
> Es passiert ziemlich viel per Wärmeleitung and die Luft und daran
> anschließende Konvektion.

Ohne Konvektion würdest Du davon vermutlich garnichts mitbekommen
(Iglu...). Styropor o.ä. isoliert ja gerade deshalb hervorragend, weil
darin keine Konvektion stattfinden kann.

> Ist damit die Unterteilung in (direkten)
>> Wärmeübergang (von fest nach gasförmig) und Abstrahlung überhaupt
>> physikalisch/technisch sinnvoll?
>
> Ja.

Ein überzeugendes Argument ;-)

>> Nun mal ausgenommen der Betrieb im
>> Vakuum (Raumfahrt), bei dem tatsächlich Wärme nur per Strahlung
>> abgegeben werden kann. Dort wäre ein Kühlkörper mangels Konvektion und
>> mit endlicher Wärmekapazität sehr ineffizient, und müßte zudem ganz
>> außen montiert werden, wo er die Strahlung aus dem zu kühlenden System
>> tatsächlich wo anders hinstrahlen kann. Beim Betrieb in Luft, Wasser
>> o.ä. hängt die Kühlung maßgeblich vom Wärmetransport durch Konvektion
>> ab, nicht von der Leitfähigkeit des (ruhenden) Mediums.
>
> Mit dem ruhenden Medium eher weniger, weil da halt nicht viel
> Wärmekapazität vorhanden ist. Aber unter Schwerkraftbedingungen kommt
> dann die Konvektion dazu. Aber der Wärmeübergang an die Luft passiert
> bei den üblichen Temperaturen hauptsächlich erstmal durch Waärmeleitung.
> Das sieht man schon daran, dass der Wärmeübergang bei Raumtemperaturen
> im wesentlichen linear mit der Temperaturdifferenz geht.

Siehe Konvektion oben. Was würde denn passieren, wenn man Heizkörper in
Wabenblech packen würde, das ja ein guter Wärmeleiter ist und den
Wärmeübergang zwischen den Waben nicht beeinträchtigen sollte? Ich
glaube nicht, daß da noch viel Wärme per Übergang innerhalb der
Verpackung nach außen abgegeben würde.

DoDi

[Axel Berger]

Hans-Peter Diettrich wrote on Mon, 15-05-04 14:29:
>Der Rest wird dann aber von der Luft absorbiert (nicht zur?Pilcckgestrahlt),

Falsch, alles absorbierte wird auch wieder abgestrhlt, allerdings
isotrop. Ein Teil geht demnach auch nach unten.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Christoph,

Du schriebst am Mon, 04 May 2015 10:21:58 +0200:

[optische Eigenschaften von Eloxal]

> > Im Sichtbaren könnte das klappen, damit "naturschwarzes" Eloxal
> > herzustellen, falls das jemand haben möchte.

(Und falls die Transparenz von Aluminiumoxid das nicht zu sehr erschwert.)

> könnte in der optischen Industrie durchaus interessant sein. Damit
> könnten sich optische Gitter und Filter auf Spiegeln realisieren lassen.

Da beißen sich aber die Dimensionen der Elemente und ihrer Bestandteile.
Eine Brotkiste aus Ziegelsteinen ist auch eher unpraktisch...

> Ein Bauelement weniger wird man nicht unbedingt als Nachteil auffassen.

Das wird doch sowieso schon gemacht, und auch die Spiegel werden mit dünnen
Schichten realisiert - in wesentlich besserer Qualität als Metallspiegel,
von denen Aluminium auch nicht grade der beste ist. Vielleicht, wenn das
billiger herzustellen ist, wäre das doch für manche Zwecke nutzbar. Aber
für nützliche Filter braucht man _viele_ Schichten mit unterschiedlichem
Brechungsindex. Aluminiumoxid hat aber nur einen; allerdings könnte hier
die Porosität helfen, wenn man die während des Schichtwachstums verändern
könnte. Viele Unsicherheiten...

> > Im langwelligen IR so nicht,
> > nur mit weiterer Bearbeitung.
>
> Stimmt. Vielleicht aber auch mit vorangehender Bearbeitung ;-)

Wie auch immer, die Methoden der Halbleitertechnik sind für solche
Anwendungen sicher nicht ungeeignet, allerdings auch nicht direkt
anwendbar.

> > Wäre vielleicht ein interessantes Projekt,
> > das ggfs. sogar Anwendungen finden könnte...
>
> Wenn's wer bezahlt, bin ich dabei.

Tja, Du mußt nur großzügige "Investoren" auftreiben...

[Hans-Peter Diettrich]

Axel Berger schrieb:

Wenn alles zurückgestrahlt wird, läßt sich so überhaupt keine dauerhafte
Kühlwirkung erzielen. In einem offenen System kann man den Ort der
Rückstrahlung geeignet wählen, und damit trotzdem noch einen Abtransport
von Wärme erreichen.

DoDi

[Reinhardt Behm]

Hans-Peter Diettrich wrote:

> Axel Berger schrieb:
>> Hans-Peter Diettrich wrote on Mon, 15-05-04 14:29:
>>> Der Rest wird dann aber von der Luft absorbiert (nicht
>>> zur?Pilcckgestrahlt),
>>
>> Falsch, alles absorbierte wird auch wieder abgestrhlt, allerdings
>> isotrop. Ein Teil geht demnach auch nach unten.
>
> Wenn alles zurückgestrahlt wird, läßt sich so überhaupt keine dauerhafte
> Kühlwirkung erzielen.

Axel sagte, es wird isotrop abgestrahlt, nicht alles zurück zum Sender.

> In einem offenen System kann man den Ort der
> Rückstrahlung geeignet wählen, und damit trotzdem noch einen Abtransport
> von Wärme erreichen.

Und was willst Du mit diesem Satz aussagen?

--
Reinhardt

[Reinhardt Behm]

Die Luft im Iglu wird warm, weil sie im wesentlichen per Wärmeleitung vom
Insassen erwärmt wird.
Wenn Du dich in einen kalten Iglu setzt, wirst Du merken, dass die Luft kalt
ist. Dass in dem Fall wegen der geringen Wärmekapazität die Luft relativ
schnell erwärmt wird und kein größerer Austausch mit der weiteren Umwelt
stattfindet, widerspricht nihct der Tatsache, dass der Wärmeaustausch von
fest nach Gas per Leitung erfolgt.

>
>> Ist damit die Unterteilung in (direkten)
>>> Wärmeübergang (von fest nach gasförmig) und Abstrahlung überhaupt
>>> physikalisch/technisch sinnvoll?
>>
>> Ja.
>
> Ein überzeugendes Argument ;-)

Ist es, wenn Du meinen vorherigen text verstanden hättest.
Wärmetransport von fest nach gasförmig findet bei Raumtemperaturen im
wesentlichen per Leitung statt. Du redest aber plötzlich vom Transport
innerhalb des Gases (-> Konvektion)

>>> Nun mal ausgenommen der Betrieb im
>>> Vakuum (Raumfahrt), bei dem tatsächlich Wärme nur per Strahlung
>>> abgegeben werden kann. Dort wäre ein Kühlkörper mangels Konvektion und
>>> mit endlicher Wärmekapazität sehr ineffizient, und müßte zudem ganz
>>> außen montiert werden, wo er die Strahlung aus dem zu kühlenden System
>>> tatsächlich wo anders hinstrahlen kann. Beim Betrieb in Luft, Wasser
>>> o.ä. hängt die Kühlung maßgeblich vom Wärmetransport durch Konvektion
>>> ab, nicht von der Leitfähigkeit des (ruhenden) Mediums.
>>
>> Mit dem ruhenden Medium eher weniger, weil da halt nicht viel
>> Wärmekapazität vorhanden ist. Aber unter Schwerkraftbedingungen kommt
>> dann die Konvektion dazu. Aber der Wärmeübergang an die Luft passiert
>> bei den üblichen Temperaturen hauptsächlich erstmal durch Waärmeleitung.
>> Das sieht man schon daran, dass der Wärmeübergang bei Raumtemperaturen
>> im wesentlichen linear mit der Temperaturdifferenz geht.
>
> Siehe Konvektion oben. Was würde denn passieren, wenn man Heizkörper in
> Wabenblech packen würde, das ja ein guter Wärmeleiter ist und den
> Wärmeübergang zwischen den Waben nicht beeinträchtigen sollte? Ich
> glaube nicht, daß da noch viel Wärme per Übergang innerhalb der
> Verpackung nach außen abgegeben würde.

Das Beispiel hat nichts mit dem Wärmeübergang von fest nach gas zu tun.
Du hatest behauptet, dass der Wärmeübergang von fest nach Gas im
wesentlichen durch Strahlung erfolgt und redest hier vom Wärmetransport
innerhalb des Gases.

--
Reinhardt

[Axel Berger]

Reinhardt Behm wrote on Mon, 15-05-04 07:06:
>Das sieht man schon daran, dass der W?ñrme?Pilcbergang bei Raumtemperaturen

>im wesentlichen linear mit der Temperaturdifferenz geht.

Jeder Zusammenhang ist bei kleinen Änderungen der unabhängigen
Variablem erst einmal im wesentlichen linear. Höhere Ableitungen werden
erst relevant, wenn der Fehler durch die Linearisierung auf dieselbe
Größenordnung kommt, wie die sowieso immer vorhandenen anderen Fehler.
Das Argument ist zugeben insoweit zirkulär, als daß die Kleinheit der
"kleinen Änderung" genau darüber definiert ist.

[Christoph Müller]

Am 04.05.2015 um 22:29 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Du schriebst am Mon, 04 May 2015 10:21:58 +0200:

>> [optische Eigenschaften von Eloxal]
>>> Im Sichtbaren könnte das klappen, damit "naturschwarzes" Eloxal
>>> herzustellen, falls das jemand haben möchte.
>
> (Und falls die Transparenz von Aluminiumoxid das nicht zu sehr erschwert.)
>
>> könnte in der optischen Industrie durchaus interessant sein. Damit
>> könnten sich optische Gitter und Filter auf Spiegeln realisieren lassen.
>
> Da beißen sich aber die Dimensionen der Elemente und ihrer Bestandteile.
> Eine Brotkiste aus Ziegelsteinen ist auch eher unpraktisch...

Wer weiß? ... ;-)

>> Ein Bauelement weniger wird man nicht unbedingt als Nachteil auffassen.
>
> Das wird doch sowieso schon gemacht, und auch die Spiegel werden mit dünnen
> Schichten realisiert - in wesentlich besserer Qualität als Metallspiegel,
> von denen Aluminium auch nicht grade der beste ist. Vielleicht, wenn das
> billiger herzustellen ist, wäre das doch für manche Zwecke nutzbar. Aber
> für nützliche Filter braucht man _viele_ Schichten mit unterschiedlichem
> Brechungsindex.

Eloxal und Farben sind ja keine ganz unbekannte Kombination. Könnten ja
auch durchsichtige mit unterschiedlichem Brechnungsindex sein. Dann
liegen die Schichten zwar nicht übereinander, sondern gestückelt
nebeneinander. Ob sich daraus was Nützliches ergibt - könnte schon sein.

> Aluminiumoxid hat aber nur einen; allerdings könnte hier
> die Porosität helfen, wenn man die während des Schichtwachstums verändern
> könnte. Viele Unsicherheiten...

Auch das...

>>> Im langwelligen IR so nicht,
>>> nur mit weiterer Bearbeitung.
>>
>> Stimmt. Vielleicht aber auch mit vorangehender Bearbeitung ;-)
>
> Wie auch immer, die Methoden der Halbleitertechnik sind für solche
> Anwendungen sicher nicht ungeeignet, allerdings auch nicht direkt
> anwendbar.

Vielleicht haben wir nur die richtige Anwendung grade nicht im Kopf.

>>> Wäre vielleicht ein interessantes Projekt,
>>> das ggfs. sogar Anwendungen finden könnte...
>>
>> Wenn's wer bezahlt, bin ich dabei.
>
> Tja, Du mußt nur großzügige "Investoren" auftreiben...

DAS dürfte der Kern des Problems sein.

[Reinhardt Behm]

Die Strahlungsleistung geht mit T^4. Da bist Du ganz schnell aus dem
linearen Bereich draußen. Zudem hängt der Wärmeübergang nicht von der
Temperaturdifferenz ab, sondern von der Differenz der abgestrahlten
Leistung von Kühlkörper und umgebender Luft, d.h. Tk^4 - Tluft^4.
Wenn man also beide Temperaturen um den gleichen Wert erhöht, wird die
Differenz der Strahlungsleistungen größer, während die Wärmeübergang
durch Leitung sich nicht ändern würde (bei Vernachlässigung von
Konvektionseffekten).

--
Reinhardt

[Axel Berger]

Reinhardt Behm wrote on Tue, 15-05-05 14:43:
>Da bist Du ganz schnell aus dem linearen Bereich drauooen.

Ja, bei hinreichend genauer Rechnung sofort, schon bei kleinsten
Änderungen. Deine Prämisse war aber

>> Reinhardt Behm wrote on Mon, 15-05-04 07:06:

>>> bei Raumtemperaturen

Welche Variationsbreite schließt das ein? Aus 10 % werden in der
vierten Potenz 50 %, klingt viel. Aber andersrum gerechnet, von der
Leistungssteigerung auf die Temperaturerhöhung, ist die resultierende
Temperatur für einen ersten Überschlag genau genug oder nicht? Ohne
Vakuum ist Strahlung ja auch nie der einzige Übertragungsweg.

[Reinhardt Behm]

Ich habe ja auch nie behautet, es ginge alles per Strahlung. Das war DoDi.

Ohne Vakuum ist bei den üblichem Temperaturen von Kühlkörpern der Übergang
vom Metall zur Luft im wesentlichen per Wärmeleitung und innerhalb der Luft
dann Konvektion, sofern nicht blockiert. Deshalb ist der Wärmestrom ja im
wesenlichen linear von der Differenz abängig. Ginge der Transport nur per
Strahlung, sollte die Abhängigkeit anders aussehen.

Wenn die Strahlung anfängt zu überwiegen, haben die zu kühlenden Halbleiter
wahrscheinlich Probleme ;-)

--
Reinhardt

[Hans-Peter Diettrich]

Reinhardt Behm schrieb:

> Hans-Peter Diettrich wrote:
>
>> Axel Berger schrieb:
>>> Hans-Peter Diettrich wrote on Mon, 15-05-04 14:29:
>>>> Der Rest wird dann aber von der Luft absorbiert (nicht
>>>> zur?Pilcckgestrahlt),
>>> Falsch, alles absorbierte wird auch wieder abgestrhlt, allerdings
>>> isotrop. Ein Teil geht demnach auch nach unten.
>> Wenn alles zurückgestrahlt wird, läßt sich so überhaupt keine dauerhafte
>> Kühlwirkung erzielen.
> Axel sagte, es wird isotrop abgestrahlt, nicht alles zurück zum Sender.

Bei Külrippen gelangt jede Rückstrahlung fast zwangsläufig zurück zum
Kühlkörper.

>> In einem offenen System kann man den Ort der
>> Rückstrahlung geeignet wählen, und damit trotzdem noch einen Abtransport
>> von Wärme erreichen.
>
> Und was willst Du mit diesem Satz aussagen?

Daß die Effizienz von Kühlkörpern hauptsächlich von Konvektion abhängt,
egal ob der Wärmeübergang durch Leitung oder Strahlung erfolgt.
Wesentlich ist, daß die Wärme erst mal im Kühlmedium bleibt, und erst
später "draußen" an die Umgebung abgegeben wird. Deshalb sollte man die
Abstrahlung eines Kühlkörpers in Frequenzbereiche verlegen, die von Luft
*absorbiert* werden, und nicht in die Fenster, für die Luft durchlässig
ist. Entsprechend muß der durch Wärmeleitung übertragene Teil möglichst
schnell und vollständig weitertransportiert werden, damit sich kein
heißes Luftpolster (Grenzschicht) am Kühlkörper ausbilden kann. Deshalb
ist mir nicht klar, wie weit die theoretisch (durch Leitung bzw.
Strahlung) abgegebene Energie praktisch tatsächlich abgeführt werden
kann, und welche Maßnahmen der Oberflächenbehandlung die Effizienz
insgesamt erhöhen.

Früher hatte ich mal Tabellen zur Hand, welchen Wärmewiderstand die
gleiche Kühlkörper-Bauform bei unterschiedlicher Oberfläche (Struktur
und Farbe) hat. Aber wo läßt sich sowas heute finden? Ob das Anmalen
eines Kühlkörpers wirklich hilfreich ist, kann man ja gerade noch selbst
ausprobieren. Beim Eloxieren etc. wird das schon schwieriger, da kann
man wohl nur noch auf die Hersteller-Angaben zurückgreifen.

DoDi

[Rolf Bombach]

Reinhardt Behm schrieb:

Darüber zu philosophieren bringt nichts, da Luft im Infrarotgebiet
im wesentlichen durchsichtig/weiss/klar ist. Auf Kilometerdistanzen
mag das anders aussehen, aber vom Kühlkörper zur nächsten Wand
ist bezüglich der Strahlung einfach Vakuum. Jedenfalls kann z.B.
ein CO2-Laser ziemlich weit leuchten.

Es ist so, wie du schriebst, der Übergang vom Metall zur Luft
geht über Wärmeleitung.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Reinhardt Behm schrieb:

>
> Die von der Luft absorbierte Strahlung wird aber z.T. wieder in alle Richtungen abgestrahlt. D.h., rund die Hälfte kommt auch wieder zurück. Das ist im Prinzip
> der Treibhauseffekt, den wir mit CO2 in der Atmosphäre haben.

Nein. Allein schon vom Temperaturunterschied Erde +15 °C zur
Strahlungsgleichgewichtstemperatur von -18 °C geht das mit
"der Hälfte" nicht auf. Der Treibhauseffekt funktioniert
ganz anders: Die Strahlung leistet einen Beitrag zur Wärmeleitung
von Erde zu Atmosphäre und erwärmt dadurch die höheren Schichten,
worauf die -18 °C bereits in 5.5 km Höhe erreicht werden. Der
Rest erledigt die Schwerkraft, siehe adiabatische Temperatur-
schichtung. Schau auch mal nach den Verhältnissen auf der Venus.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Christoph Müller schrieb:

> Am 01.05.2015 um 18:00 schrieb Rolf Bombach:

>> Beim Eloxieren ist preislich und qualitativ ein riesiger
>> Spielraum gegeben. Leider. Irgenwie eloxieren kann jede
>> Hinterhofklitsche in Indien. Blech in Tank, Strom durch,
>> zweiter Tank mit "Farbe", dritter mit heissem Wasser.
>
> Wenn SOLCHE Leute zu Künstlerfarben greifen, verstehe ich das. Wenn SIE
> "schwarz" hören, dann meinen sie das im sichtbaren Licht. Von einem
> echten Hersteller von Kühlkörpern erwarte ich allerdings schon etwas
> mehr Kompetenz.

Sie stellen idR gar keine Kühlkörper her, sondern gefärbtes Aluminium.
Rot, gelb, grün, blau, violett sind da der Renner, oder eben auch
schwarz. Der Monster-Kühlkörper am "HiFi"-Verstärker (2*20W PMPO aus
Klasse-D Endstufe) ist reine Angabe respektive Show. Und beim CPU-
Kühler mit Venti ist die Farbe echt egal.

Ein richtiger Kühlkörperhersteller macht das auch richtig. Ich verwende
solche Teile auch regelmässig als Laser-Beamstop, und da sieht man dann
_sehr_ schnell die Qualitätsunterschiede.

>> Aufwändiger: Harteloxieren, erfordert genaue Temperaturkontrolle, geht
>> nur mit aktiver Kühlung. Färbung mit haltbaren Pigmenten. Richtiges
>> Sealen ist eine Kunst für sich, Temperatur-Zeit-Kurve, pH, an Alchemie
>> und Homöopathie grenzende Zusammensetzung der Zusätze...
>
> Fachwissen halt.

Nein, rudimentäres Grundwissen. Das war ein individueller Schülerversuch
im Gymnasium im Rahmen des normalen Chemieunterrichts. Heute mögen die
Schwerpunkte eher soziopolitisch liegen, oder bei Laber- statt Labortechnik,
Arbeitsvermeidungsstrategien, gendermainstreamende Kleinkunst oder
was auch immer.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Stefan Engler schrieb:

> Am Montag, 18. Mai 2015 19:52:53 UTC+2 schrieb Rolf Bombach:
>>> Die von der Luft absorbierte Strahlung wird aber z.T. wieder in alle

>>> Richtungen abgestrahlt. D.h., rund die Hälfte kommt auch wieder zurück. Das > > Nein. Allein schon vom Temperaturunterschied Erde +15 °C zur

>> Strahlungsgleichgewichtstemperatur von -18 °C geht das mit
>> "der Hälfte" nicht auf. Der Treibhauseffekt funktioniert
>

> Meto mal ganz einfach erklären? Wann kommt der Albedowert?
> Die aktuelle Schichtung gibt es hier (500hPa ca 5,5km):
> http://www.wetteronline.de/radiosonden/europa

So'n kleinen Inversionsknick gibts immer....

> Warum muss eigentlich jede Temp-Darstellung mit anderen Maßstäben arbeiten und
> die Windfähnchen natürlich mit der Knoten-Darstellung statt Beaufort arbeiten!

Weil die Meteos da kein System reinbringen. Es gibt immer noch Stationen
mit "mathematischer" Winkelgradeinteilung, 0° also im Osten und nicht
im Norden. Auch innerhalb eines Landes. Hat nicht mal der ehemalige
Abteilungsleiter kapiert und hat fleissig zum Thema Mikroklima
publiziert. Insbesondere das spezielle Klima im Rheintal beim
Aarezufluss, wo ganze Windfelder für einige Kilometer um 90° abknicken
und dann auf wundersame Weise wieder spontan die ursprüngliche
Richtung annehmen.
Zum Glück sind die unkündbaren Staatsstellen in CH nicht ganz so
unkündbar wie in DE:

> Solange der Kühlkörper nicht deutlich warm wird (mehr als 60°C sollten es
> für Privatanwendungen sein) oder das Gerät in geringer Luftdichte
> betrieben wird, erfolgt der Großteil der Wärmeabgabe durch Konvektion.
> Da ist die Farbe egal. Ein leiser Lüfter ist hilfreicher als alle
> Farboptimierungen. (außer im Vakuum)

Absolut. Hinsichtlich leiser Lüfter empfehle ich mal so einen
Konzentrator für Glasfaserübertragung anzuhören :-]

Abstrahlung nützt bei höheren Temperaturen, aber da geht die Eloxalfarbe
kaputtt. Hab mal Halbleiter-Kühlkörper für Brennerkühlungen eingesetzt,
hat nicht allzulange funktioniert.

--
mfg Rolf Bombach