हीट सिंक पर पेंट का रंग मायने रखता है?


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हीट चालन, संवहन और विकिरण के माध्यम से एक हीट सिंक छोड़ देता है। मुझे सिखाया गया था कि काले रंग की सतह विकिरण गर्मी में सबसे अच्छी होती है और इसी प्रकार बहुत सी हीट सिंक काली होती हैं। लेकिन उनके पास संवहन के लिए भी पंख हैं। और बड़े हीट सिंक में बहुत सारे बड़े पंख होते हैं। संवहन इसलिए महत्वपूर्ण लगता है।

तो क्या होता है अगर सौंदर्य संबंधी कारणों से मुझे एक हीट सिंक शानदार सफेद रंग करना है? थर्मल विकिरण को प्रतिबिंबित करने के लिए बेशक सफेद रंग सबसे अच्छा रंग है। तो फिर पन्नी लपेटे हुए टर्की की तरह गर्मी को वापस प्रतिबिंबित करेगा? क्या कुछ एक दक्षता में कमी या रेटिंग में एक आवश्यक प्रतिपूरक वृद्धि को घटा सकते हैं?

पुनश्च घरेलू रेडिएटर सफेद होते हैं।

पीपीएस गर्मी-सिंक शब्दावली में "सामग्री खत्म" का क्या मतलब है? काफी जवाब नहीं है।


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यह मैकेनिकल इंजीनियरिंग में बेहतर पूछा जा सकता है, क्योंकि यह वास्तव में एक तरल / थर्मल डायनामिक्स प्रश्न है। लेकिन विकिरण बहुत कम कुशल है कि संवहन। तो फिर फिन डिजाइन और आकार और एयरफ्लो पेंट के रंग की तुलना में गर्मी के प्रवाह को बहुत अधिक प्रभावित करेगा।
काइल हंटर

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इस विषय में कहने के लिए बहुत कुछ है, क्योंकि हर चीज का प्रभाव है (थोड़ा)। Limescale की एक मोटी परत वास्तव में एक हीटिंग तत्व के चारों ओर एक अवरोध का कारण बनती है। क्या आप अवरक्त हीटिंग के लिए विद्युत दीवार पैनलों को जानते हैं? वे धातु की एक बड़ी शीट है जिसे गर्म किया जाता है। निर्माताओं का कहना है कि दक्षता पर प्रभाव डाले बिना इसे हर रंग में रंगा जा सकता है। एक केंद्रीय हीटिंग सिस्टम में रेडिएटर भी चित्रित होते हैं। जिसका कोई प्रभाव नहीं है। तो आगे बढ़ें, ऐसे रंग का उपयोग करें जो उच्च तापमान के लिए मानसिक हो, लेकिन उस पर मोटी परत न लगाएं।
जोत

यदि आपके पास बहुत सारे हीट सिंक हैं, जिन्हें सफेद होने की आवश्यकता है, तो आप किसी ऐसे व्यक्ति से संपर्क कर सकते हैं जैसे कि फेंटेक्स या एल्पेनफोहान जो सफेद हीट सिंक के साथ सीपीयू कूलर बनाते हैं और उनकी प्रक्रियाओं के उपयोग के लिए कुछ सौदा करते हैं।
एंड्रयू मॉर्टन

स्टीफन-बोल्ट्जमैन के नियम के अनुसार, कमरे के तापमान (~ 300 K) पर शिखर उत्सर्जन लगभग 10 um पर होता है। इस आवृत्ति पर कोई भी पेंट "काला" होता है, यहां तक ​​कि एक सफेद भी, शायद कुछ चमकदार धातु पेंट्स को छोड़कर।
अले..चेंस्की

जवाबों:


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हीट सिंक को पेंट न करें। पेंट की परत धातु और हवा के बीच एक विसंवाहक के रूप में कार्य करेगी, जिससे गर्मी को फैलाने की क्षमता कम हो जाएगी।

हीट सिंक को एनोडाइज़ करना एक समस्या से कम नहीं है। एनोडाइजेशन परत पेंट की तुलना में बहुत पतली है (उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम में कुछ माइक्रोमीटर), इसलिए यह पेंट की तुलना में बहुत कम थर्मल प्रतिरोध प्रस्तुत करता है।

जब तक कि रंग के विभिन्न रंग दूसरों की तुलना में पतले या मोटे न हों, या जब गर्मी सिंक सीधे धूप के संपर्क में न आए, तब तक पेंट के रंग का ठंडा होने पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ेगा।


फिर घरेलू रेडिएटर के बारे में क्या? वे कारखाने से चित्रित आते हैं, और मुझे लगता है कि यह मोटी तामचीनी की तरह है। यह निश्चित रूप से anodising की तरह चालाक कुछ भी नहीं है।
पॉल उस्ज़ाक

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घरेलू रेडिएटर्स, नाम के बावजूद, संवहन के माध्यम से कमरे को गर्म करते हैं: en.wikipedia.org/wiki/Radiator_(heating)
स्टीव मेलनिकॉफ़

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@PaulUszak, पेंट के बिना, रेडिएटर बहुत कुशल होगा, इसलिए इसे छूने वाले लोग संभवतः जलता रहेगा। तो यहाँ इन्सुलेशन प्रभाव जानबूझकर है।
साइमन रिक्टर

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यह भी: सौंदर्यशास्त्र
एसी

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@SteveMelnikoff, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में हीट सिंक आस-पास की हवा को उसी तंत्र द्वारा हीट ट्रांसफर करते हैं जो मेरे बेडरूम में कच्चा लोहा रेडिएटर से हवा में गर्मी स्थानांतरित करता है। हवा छूती है हीट सिंक / रेडिएटर को है, और यह चालन द्वारा गर्मी उठाती है । फिर, गर्म हवा रास्ते से हट जाती है ताकि अधिक ठंडी हवा उसकी जगह ले सके। हवा को स्थानांतरित करने वाला तंत्र संवहन हो सकता है (यदि यह एक निष्क्रिय गर्मी सिंक है, या अगर मैं अपने बेडरूम में छत के पंखे को बंद कर देता हूं), या यह एक प्रशंसक द्वारा मजबूर किया जा सकता है।
सोलोमन स्लो

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हां, काले रंग में उच्चतम उत्सर्जन होता है (यह विकिरण को सर्वोत्तम रूप से अवशोषित करता है - या थर्मल विकिरण के किर्चॉफ का नियम)। ध्यान दें कि यह प्रासंगिक तरंग दैर्ध्य पर "काला" होना है, जो कि दृश्यमान स्पेक्ट्रम में काले होने के लिए जरूरी नहीं है।

इसका मतलब है कि अगर उत्सर्जक 1 (काला शरीर) पहुंचता है तो विकिरण गर्मी हस्तांतरण को अधिकतम किया जाएगा। यदि आपकी हीट सिंक "अधिक ठंडी चीजों" को देखता है, तो इसमें बेहतर शीतलन होगा, और अगर यह गर्म चीजों को देखता है, तो यह ठंडा भी नहीं होगा।

हालांकि, विकिरण गर्मी हस्तांतरण आमतौर पर आयोजित गर्मी हस्तांतरण की तुलना में महत्वपूर्ण नहीं है और (आमतौर पर अर्धचालक गर्मी डूब सामान्य वातावरण में गर्मी हस्तांतरण के लिए सबसे महत्वपूर्ण है)। इसलिए आमतौर पर रंग तरल पदार्थ की डिजाइन की तुलना में महत्वपूर्ण नहीं है कि पंख पर हवा कैसे बहती है और पंख को गर्मी कैसे आयोजित की जाती है। पंख ज्यादातर दूसरे पंखों को "देखते हैं", इसलिए विकिरण का प्रभाव भी कम होता है।

अपवाद उन लोगों के लिए मौजूद हैं जो इलेक्ट्रॉनिक्स को डिजाइन करते हैं, जिन्हें निर्वात और / या अंतरिक्ष या बहुत अधिक ऊंचाई पर जीवित रहना पड़ता है, और यदि आइटम गर्मी में डूब जाता है (या जो देखता है) बहुत गर्म होता है, विकिरण अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है (4 ता शक्ति तापमान का)।

एक उदाहरण की स्थिति जहां एक चमकदार (कम उत्सर्जन) गर्मी सिंक बेहतर हो सकती है एक हीटर, तापदीप्त दीपक या वैक्यूम ट्यूब के प्रत्यक्ष दृश्य में एक वोल्टेज नियामक हीट सिंक होगा।

आपके द्वारा पसंद किए जाने वाले डाई के किसी भी रंग को एनोडाइजिंग, या किसी पर भी लागू नहीं किया जा सकता है, जिसे "स्पष्ट" एनोडिज़ कहा जाता है। आम तौर पर ऑक्सीकृत एल्यूमीनियम (यह नहीं है) एक कोटिंग है) एक काफी पतली इन्सुलेट परत है, लेकिन कुछ मामलों में इसे कुछ मील से अधिक मोटी बनाया जा सकता है।


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संपादित करें: चलो यह देखने के लिए कि विकिरण कितना महत्वपूर्ण है, एक बैक-ऑफ-द-लिफाफा गणना करते हैं। मैं Aavid थर्मल से एक मॉडल 530002B02500G हीटसिंक मानूँगा। यह प्रति वाट 2.6 डिग्री C की एक प्राकृतिक संवहन रेटिंग है, जो मुझे विश्वास है कि परिवेश पर 70 डिग्री C की वृद्धि पर रेटेड है।

तो अगर आपका परिवेश का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस है और गर्मी का प्रवाह 95 डिग्री सेल्सियस है तो कुल बिजली का प्रसार 27W होगा।

विकिरण के कारण इसका कितना भाग है? हम हीट सिंक (केवल रेडियेटिव कपलिंग के उद्देश्यों के लिए) को आयामों के एक ब्लॉक के रूप में 64 मिमी x 25 मिमी x 42 मिमी (पायदान की अनदेखी) के रूप में मान सकते हैं जो 0.011 वर्ग मीटर के सतह क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है।

विकिरण के कारण गर्मी का नुकसान (1 की उत्सर्जनता मानकर) है

है, जहांक्ष=σ(टीएच4-टीसी4)σ स्टीफन-बोल्ट्जमान निरंतरता है ~ 5.7E-8 (और तापमान केल्विन में हैं)

मूल्यों में स्थानापन्न करने पर हमें 95 डिग्री सेल्सियस ताप तापमान और 25 डिग्री सेल्सियस परिवेश में विकिरण के कारण 6.4W का ऊष्मा प्रवाह प्राप्त होता है, इसलिए 25% से कम विकिरण हानि को अधिकतम करने के लिए इष्टतम परिस्थितियों में विकिरण के कारण होता है। अधिक संभावना है कि हमें कुछ मजबूर संवहन चल रहा है और विकिरण गर्मी का नुकसान कम है। एक गर्मी सिंक जो एक क्यूब के करीब है, विकिरण के कारण गर्मी का नुकसान कम होगा। काफी कम नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है, लेकिन प्रमुख नहीं।

  • विकिरण के लिए, हीट सिंक के कन्वेंशन अन्य हीट सिंक सतहों को "देखते हैं" ज्यादातर इसलिए बाहरी आयामों का एक ब्लॉक विकिरण के लिए सही है (पहले सन्निकटन के लिए)। वे वास्तव में सतह की तुलना में 1.0 की तुलना में प्रभावी प्रभावकारिता बनाने में प्रभाव डालते हैं क्योंकि कुछ प्रकाश जो अवशोषित नहीं होते हैं, वे अन्य सतहों में उछालेंगे और अवशोषित होने का एक और मौका प्राप्त करेंगे (और इसके विपरीत, विकिरण के लिए निश्चित रूप से। गर्मी- लेकिन प्रकाश को अवशोषित करने की कल्पना करना आसान है क्योंकि हम दृश्य प्रकाश देख सकते हैं और आईआर तरंग दैर्ध्य नहीं देख सकते हैं कि गर्मी सिंक उचित तापमान पर निकल रहा है - यदि आपकी गर्मी सिंक लाल, पीले या नीले-सफेद चमक रही है तो आपके पास शायद अन्य है समस्या)।

यह सब महत्वपूर्ण नहीं है क्या आप इसे पार्क करने में सक्षम हैं (नॉन इंटरस्टेलर हीट सिंक के लिए)? 50% से कम?
पॉल उस्ज़ाक

एक कारण है कि बाजार पर आप अपने घरों को रेडिएटर्स को गर्म करने के लिए विशेष रूप से सफेद पेंट प्राप्त कर सकते हैं ...
प्लाज्माएचएच

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प्रासंगिक तरंग दैर्ध्य पर '' ब्लैक '' के लिए +1, दृश्यमान स्पेक्ट्रम में काले होने के लिए जरूरी नहीं है।
उल्लूजन्म

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अच्छा है, मैंने आपके नंबरों का उपयोग करते हुए ~ 25 वॉट का विकिरण करने के लिए आपको ~ 470 K के ताप सिंक तापमान की आवश्यकता होगी। यदि आप हीट सिंक सूरज की रोशनी के संपर्क में हैं, तो एक दूसरी जगह जिसे आप हीट हीट सिंक नहीं चाहते हैं।
जॉर्ज हेरोल्ड

2
@ मैट मैं गलत हो सकता हूं, लेकिन मुझे लगता है कि वह जो बिंदु बना रहा है, वह सिर्फ इसलिए कि मानव आंख को कुछ काला दिखता है (दृश्य विकिरण को अवशोषित करता है) इसका मतलब यह नहीं है कि यह समान रूप से अवशोषित करता है (जैसे) अवरक्त विकिरण समान रूप से। तो यह जरूरी नहीं है कि नग्न आंखों की तुलना में आगे सबूत के बिना "काले शरीर" के रूप में कार्य किया जाए। इसलिए दृश्यमान स्पेक्ट्रम को छोड़कर "ब्लैक बॉडी" अर्थ में "ब्लैक" नहीं है।
जॉन डी।

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मैं थर्मल प्रबंधन के लिए कोटिंग्स सहित उच्च प्रदर्शन कोटिंग्स बेचता था, और यह कोई सरल प्रश्न नहीं है। उदाहरण के लिए, एक विक्रेता ने दो कोटिंग्स बनाईं, जो दोनों मैट ब्लैक थीं जिनकी सिफारिश की गई फिल्म की मोटाई दो से कम थी और एक को एक इन्सुलेटर के रूप में डिजाइन किया गया था और दूसरे को एक थर्मल विघटनकारी कोटिंग के रूप में डिजाइन किया गया था। अनुशंसित उपयोग के मामले क्रमशः हेडर और ब्रेक कैलिपर्स थे।

मैंने हीटसिंक को कोट किया था और कुछ प्रयोग किया था और कम तापमान के अंतर पर पाया था कि नंगे हीटसिंक ने सबसे अच्छा काम किया और उसके बाद सबसे अच्छा काम किया। उच्च तापमान के अंतर पर, उत्सर्जक कोटिंग ने दिखाया कि यह नंगे धातु की तुलना में बेहतर है और धीमी गर्मी हस्तांतरण में इन्सुलेट कोटिंग भी अधिक प्रभावी हो गई है।

मैंने अन्य कोटिंग्स के साथ भी खेला जैसे कि पारंपरिक पेंट्स जो सभी इंसुलेटर थे जब तक कि वे आग पर पकड़ नहीं लेते, और एक मोटी इन्सुलेट कोटिंग जो पिघलने तक सबसे अच्छा इन्सुलेटर था।

निष्कर्ष: यह आपके तापमान, आवश्यक गर्मी हस्तांतरण और अन्य कारकों पर निर्भर करता है कि आपकी आवश्यकताओं के लिए कौन सा कोटिंग सबसे अच्छा है, लेकिन एक मानक पेंट का उपयोग करना कभी भी एक हीट सिंक में मदद नहीं करेगा।


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चमकदार धातु सतहों हैं प्रतिबिंबित करने में बहुत अच्छा है, उत्सर्जन विकिरण में बेहद खराब है। कुछ भी (लगभग कुछ भी) आप उन्हें पेंट करते हैं, गर्मी विकिरण में सुधार करेंगे।

काले-रंग की सतहों को सूरज की रोशनी बेहतर अवशोषित करेगी, क्योंकि सूरज की रोशनी में अधिकांश ऊर्जा दृश्यमान स्पेक्ट्रम के आसपास या आसपास होती है। लेकिन जब तक आपकी गर्मी सिंक इतनी गर्म है कि यह चमकता है, यह दृश्यमान स्पेक्ट्रम में बहुत अधिक विकिरण उत्सर्जित नहीं करेगा, इसलिए इसकी आंख का रंग पूरी तरह से अप्रासंगिक है।

निष्क्रिय रूप से हवादार किए गए हीट एक चिंतनशील कंटेनर में संलग्न नहीं होते हैं जो विकिरण की एक महत्वपूर्ण मात्रा का उत्सर्जन करते हैं। मुझे क्षमा करें, मेरे पास संख्याएँ नहीं हैं, लेकिन यह 50% से कम है। समान रंग वाले समानांतर पंखों के लिए, विकिरण अवशोषण द्वारा संतुलित होता है, इसलिए आंतरिक फिन रंग बहुत मायने नहीं रखता है, लेकिन उजागर सतहों के लिए यह मायने रखता है।

इस कारण से, आप देखेंगे कि आपके कंप्यूटर के अंदर जबरन हवा गर्म होने से अक्सर काले रंग के एनोडाइज्ड पिन नहीं होते हैं।

उजागर एल्यूमीनियम हीट सिंक को वैसे भी रंगना / anodized किया जाना चाहिए, क्षरण को रोकने के लिए, अन्यथा आपको "समुद्र के 1000 गज के साथ उपयोग नहीं किया जाना" जैसे निर्देश शामिल करने होंगे।


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जिस प्रॉपर्टी की आप तलाश कर रहे हैं, वह एमिसिटी है।

3 मुख्य प्रक्रियाएं हैं, जिनके माध्यम से गर्मी स्थानांतरित की जाती है:

  • चालन (सामग्री के अंदर गर्मी का संचलन)
  • संवहन (गर्म सामग्री के संचलन के माध्यम से गर्मी की गति)
  • विकिरण

इन प्रक्रियाओं में से प्रत्येक की प्रभावशीलता प्रश्न और पर्यावरण के तापमान पर निर्भर करती है। कुल गर्मी प्रवाह हवा / हीट सिंक सीमा पर प्रत्येक प्रक्रिया से गर्मी प्रवाह का योग है।

विकिरणवाला गर्मी प्रवाह घटक सतह का उत्सर्जन, चौथे करने के लिए तापमान, और प्रभावी सतह क्षेत्र के लिए आनुपातिक है।

कमरे के तापमान पर उत्सर्जन की इस आसान सूची पर एक नजर है ।

उच्चतम उत्सर्जन बर्फ, पानी, कांच, चूना पत्थर और पेंट (सफेद सहित) में पाए जाते हैं; ध्यान दें कि वे सभी काले नहीं हैं। वास्तव में, ऐसा लगता है कि पॉलिश धातुओं के अलावा, सभी सामग्रियों में एक आदर्श-आदर्श उत्सर्जन है।

इसके अलावा, जैसा कि अधिकांश अन्य उत्तरों में कहा गया है, पेंट की एक परत एक महान विसंवाहक के रूप में कार्य करेगी (हीटसिंक के अंदर चालन के लिए)।


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गर्मी सिंक को पेंट न करें क्योंकि यह गर्मी को कम करने के लिए कम कुशल हो जाएगा क्योंकि आपके पास गर्मी सिंक को कवर करने वाली एक अतिरिक्त परत होगी। ब्लैक हीट सिंक हीट को विकीर्ण करने में बेहतर है लेकिन यह एक छोटे प्रतिशत लाभ में है।

यदि आप अपने हीट सिंक को उड़ाने के लिए पंखे का उपयोग करते हैं, तो रंग वास्तव में ज्यादा मायने नहीं रखता है।


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"मुझे सिखाया गया था कि काली सतह विकिरण गर्मी में सबसे अच्छी होती है"

वह सही नहीं है। एक काली वस्तु एक रंगीन शरीर की तुलना में विकिरण के व्यापक स्पेक्ट्रम को अवशोषित करती है, लेकिन एक रेडिएटर की दक्षता पर अपने आप में रंग का कोई प्रभाव नहीं होता है। कई हीट सिंक काले होते हैं क्योंकि ब्लैक एनोडाइजिंग एक कम लागत वाली प्रक्रिया है जो ऑक्सीकरण और क्षरण को रोकती है। BTW, यह भी एक इन्सुलेटर है, इसलिए यदि यह महत्वपूर्ण है कि एक ट्रांजिस्टर अपने हीटसिंक के साथ विद्युत संपर्क में हो, तो आप अकेले शारीरिक संपर्क पर भरोसा नहीं कर सकते।


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विकिरण दक्षता अवशोषण दक्षता के समान है। वे एक जैसी ही चीज हैं।
डेविड

@david लेकिन विकिरण की क्षमता केवल तभी मायने रखती है जब कोई वस्तु उष्मा की एक महत्वपूर्ण मात्रा को विकीर्ण करने के लिए पर्याप्त गर्म हो - जैसे कि, गर्म चमक।
डस्कवफ-एक्टिव-

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@duskwuff, नहीं, यह गर्म चमक नहीं है। अंतरिक्ष में, उदाहरण के लिए, गर्मी के नुकसान / लाभ का अधिकांश हिस्सा विकिरण के माध्यम से होगा और जैसे, अंतरिक्ष में हीट का रंग या महत्व का वैक्यूम।
RJR

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@duskwuff अधिकांश चीजें चमकती हैं अगर आप उन्हें उचित तरंग दैर्ध्य पर देखते हैं। एक साधारण उदाहरण के लिए "थर्मल कैमरा" देखें ...
पॉल उस्ज़क

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यह बिल्कुल सच है। उत्सर्जन सामग्री की एक संपत्ति है, अपने रंग पर निर्भर नहीं करता है। मैंने प्रयोग किए हैं कि एक सफ़ेद रंग का हीटसिंक नंगे एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत बेहतर विकिरण करता है। इसी तरह, एक anodized heatsink नंगे एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत बेहतर विकिरण करता है, इसलिए नहीं कि anodized heatsink अक्सर काले रंगे होते हैं, लेकिन क्योंकि एल्यूमीनियम ऑक्साइड में एल्यूमीनियम धातु की तुलना में बहुत अधिक उत्सर्जन होता है
user28910

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यह थर्मल चालकता और पेंट के विकिरण पर निर्भर करता है ...

यदि आपको पेंट मिला है जो अच्छी तरह से विकिरण करता है तो आप सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए इसमें कुछ अनाज मिला सकते हैं ... एल्यूमीनियम से कुछ बड़ी धातु का चूरा काम करेगा ...


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एक काली सतह दोनों एक समान सफेद सतह से बेहतर अवशोषित और उत्सर्जित करती है । सबसे अच्छा रंग विकल्प हीटसिंक के आसपास के वातावरण पर निर्भर करता है। यदि ठंडे अंधेरे वातावरण में है, तो एक काले रंग की हीट का उपयोग करें। यदि डिवाइस को उज्ज्वल वातावरण या उज्ज्वल गर्मी का सामना करने की उम्मीद है, तो एक सफेद हीट सिंक का उपयोग करें।


क्या हमें यह नहीं समझना चाहिए कि ताप का तापमान> परिवेश? अन्यथा क्या बात है कि गर्मी केवल एक दिशा में यात्रा करती है?
पॉल उस्ज़क

हां, लेकिन क्या मायने रखता है कि हवा के तापमान के बजाय पास में उज्ज्वल गर्मी का स्रोत है (सूरज की रोशनी, या एक गर्म सतह)। मैंने यह स्पष्ट करने के लिए अपना उत्तर संपादित किया है, धन्यवाद।
टॉपकैट
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