דלג לתוכן
In English
Heat transfer between a surface and a moving fluid, natural or forced.
הסבר
בקירור מארזים, הסעה מאולצת יעילה פי כמה מהסעה טבעית. צלעות קירור מגדילות את השטח ומשפרות את מעבר החום.
מה זה אומר בפועל
כרטיס אלקטרוני עם צלעות קירור במארז מתקרר בהסעה טבעית: אוויר חם עולה בין הצלעות ואוויר קר נכנס מלמטה. כשמוסיפים מאוורר, מהירות האוויר על הצלעות עולה ומקדם מעבר החום גדל פי כמה. סדרי גודל באוויר: ≈5–10 W/m²K בהסעה טבעית, ו־≈25–100 W/m²K ויותר בהסעה מאולצת. במים הערכים גבוהים בהרבה.
למה זה חשוב
- קובעת את טמפרטורת הרכיבים ואת אורך חייהם.
- לפי Q = h·A·ΔT, אפשר לשפר קירור בהגדלת שטח, מהירות זרימה או הפרש טמפרטורה.
- הבסיס לבחירת מאווררים, צלעות קירור ומחליפי חום.
בעיות נפוצות ופתרונות
- צלעות צפופות מדי בהסעה טבעית → האוויר לא זורם ביניהן; מגדילים את המרווח, בסדר גודל של ≈6–10 מ"מ.
- צלעות אופקיות בהסעה טבעית → זרימה חלשה; מסדרים אותן אנכית.
- מאוורר שמסחרר אוויר בתוך מארז סגור → החום לא יוצא; מתכננים מסלול ברור של כניסה ויציאה.
- מסננים שנסתמים באבק → הזרימה יורדת והטמפרטורה עולה; מתכננים תחזוקה ומשאירים שולי ביטחון.
איפה משתמשים
- קירור אלקטרוניקה ולוחות חשמל
- מנועים ושנאים
- מחליפי חום ורדיאטורים
- מיזוג אוויר
- תנורים ומייבשים
- קירור תבניות
נוסחאות ונתונים הנדסיים
חוק הקירור של ניוטון
Q = h · A · (Ts − T∞)התנגדות תרמית להסעה
Rth = 1 / (h · A)| Q | הספק חום | W |
| h | מקדם הסעה | W/(m²·K) |
| A | שטח המגע עם הזורם | m² |
| Ts | טמפרטורת המשטח | °C |
| T∞ | טמפרטורת הזורם | °C |
| Rth | התנגדות תרמית | K/W |
ערכים מקובלים
- אוויר – הסעה טבעיתh ≈ 2–25 W/(m²·K)
- אוויר – הסעה מאולצתh ≈ 25–250 W/(m²·K)
- נוזל – הסעה טבעיתh ≈ 50–1000 W/(m²·K)
- נוזל – הסעה מאולצתh ≈ 100–20,000 W/(m²·K)
דוגמה: גוף קירור עם שטח של 0.05 m² שחם ב־40°C מהסביבה: בהסעה טבעית (h ≈ 10) הוא מפזר Q = 10 · 0.05 · 40 = 20 W. עם מאוורר (h ≈ 50) כ־100 W.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
