Zwart koelt beter dan zilverkleurig?

[2xdehelft]

Zoals iedereen weet worden donkere en zwarte materialen sneller warm in de zon enz. Nu had ik een discussie met een collega die er van overtuigd was dat het ook zo werkt bij koeling. Een zwarte (geanodiseerd) aluminium koeler zou het +- 10% beter doen dan de zelfde koeler maar dan zilver. na wat navragen en zoeken op het internet blijkt dat dit vaker aangegeven word, maar nergens kan ik een uitleg vinden waarom dit zo is. Dus mijn vraag is: Kan iemand mij dit verklaren???

een van de bronnen: http://www.deltourheatsinks.nl/5300Content_v1.html

[WVL_KsZeN]

Zoek eens op "zwarte straler". (je collega heeft trouwens gelijk)

[ Voor 36% gewijzigd door WVL_KsZeN op 04-09-2007 16:24 ]

[Avalaxy]

Zwart houdt warmte meer vast, een lichtekleur reflecteert een groot deel. Zwart zal dus niet beter koelen, maar volgens mij heeft het niet zo zeer met warmte te maken maar met straling van licht.

[scorpie]

Lichte kleuren absorberen warmte slechter dan donkere kleuren. Wanneer het materiaal dat een lichte kleur heeft warmer is dan zijn omgeving, zal het ook moeilijker zijn warmte kwijt kunnen.

Is toch standaard scheikunde stof? (In ieder geval heb ik dat wel gehad)

[Verwijderd]

leonpwner1 schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:23:
Zwart houdt warmte meer vast, een lichtekleur reflecteert een groot deel. Zwart zal dus niet beter koelen, maar volgens mij heeft het niet zo zeer met warmte te maken maar met straling van licht.

Zwart houdt warmte helemaal niet beter vast; een zwart oppervlak kan beter straling opnemen en afgeven.

[Verwijderd]

wat scorpie zegt klopt.

Eigenlijk zouden radiatoren ook niet wit moeten zijn maar zwart, maar ja dat is niet zo'n gewenste kleur daarvoor.

[Elmo299]

Is het ook niet het geval dat donkere kleuren beter warmte opnemen, in dit geval je proc dus meer ontlasten?

Dus een donkere koelblok ontrekt dan meer warmte van de proc en een goede koeling zal die dus beter koelen?

[Avalaxy]

Verwijderd schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:30:
[...]

Zwart houdt warmte helemaal niet beter vast; een zwart oppervlak kan beter straling opnemen en afgeven.

Wat is het verschil tussen absorberen en opnemen dan?

[MCCarrot]

Bij passieve koeling is zwar idd beter (daarom zijn bijna alle passiefe koelblokken zwart)

Bij actieve koeling maak het geen drol uit, dan is het verschil tussen zwart of zilver verwaarloosbaar.

[Verwijderd]

leonpwner1 schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:31:
[...]


Wat is het verschil tussen absorberen en opnemen dan?

Ik reageer op jouw uitspraak dat zwart warmte beter vasthoudt, wat dus niet het geval is

[Verwijderd]

nou een verschil tussen opnemen en absorberen zou kunnen zijn dat: ik geen geld kan absorberen maar wel op kan nemen.

[Avalaxy]

Verwijderd schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:35:
[...]

Ik reageer op jouw uitspraak dat zwart warmte beter vasthoudt, wat dus niet het geval is

Wat dan? Straling? Met straling komt meestal ook warmte, vandaar mijn uitspraak.

Verwijderd schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:36:
nou een verschil tussen opnemen en absorberen zou kunnen zijn dat: ik geen geld kan absorberen maar wel op kan nemen.

[ Voor 29% gewijzigd door Avalaxy op 04-09-2007 16:37 ]

[Verwijderd]

leonpwner1 schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:36:
[...]


Wat dan? Straling? Met straling komt meestal ook warmte, vandaar mijn uitspraak.


[...]

Een sponsje absorbeerd water, een bakje neemt water op ?

[Avalaxy]

Verwijderd schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 16:42:
[...]


Een sponsje absorbeerd water, een bakje neemt water op ?

Een bakje kan geen water opnemen

[brutalbasterd]

Voor geleidings warmte zal het niks uitmaken, maar voor stralings warmte wel. Zwart gekleurd materiaal neem de stralings warmte beter op dan zilver gekleurd materiaal.

Een koelblok op een processor zal vooral met geleidingswarmte temaken krijgen, maar om de warmte weer uit het koelblok aan de lucht te geven is een combinatie van beide.
Hoeveel invloed het daadwerkelijk heeft =?

[Johnny]

Dat donker gekleurde materialen in de zon warmer worden komt omdat ze minder licht weerkaatsen, het licht wat niet geweerkaatst wordt omgezet in warmte. Hoe snel die warmte wordt afgegeven ligt er aan hoe goed het materiaal warmte geleidt en de oppervlakte, daarom hebben koelblokken zo'n vorm met koelvinnen om het oppervlak te vergroten zodat de warmte sneller kan worden afgegeven.

Zolang er geen licht is wat op het koelblok schijnt maakt de kleur dus geen enkel verschil.

Anodiseren gaat corrosie tegen, corrosie zorgt ervoor dat warmteafgifte van het koelblok afneemt en omdat het een isolerende werking heeft, dus in dat opzicht zou het beter kunnen zijn, maar niet omdat het zwart is.

[Zygivt]

en de 10 punten zijn dit keer voor Johnny

[Verwijderd]

Toch niet helemaal... de kleur van een object heeft wel degelijk invloed op de hoeveelheid straling die wordt afgegeven. Check maar eens de radiator van een koelkast, die dingen zijn ook altijd zwart, simpelweg omdat het betere resultaten geeft
Meteen even relativeren: de koeling mbv een typische waterkoelings-radiator geschiedt grotendeels doordat de warmte wordt afgegeven aan de (geforceerd) voorbijstromende lucht. De kleur is dus wel van invloed, maar levert in dit geval geen merkbaar, laat staan significant, verschil op.

[Verwijderd]

Het probleem zit hem in dat blank metaal slechter warmte af kan geven omdat het het materiaal nuit uit wil. Een geverft oppervlak (dus niet een anodizeer laagje) neemt de geleidings warmte af van het metaal en de verf kan de warmte wel goed uitstralen. Daarbij maakt de kleur niet uit. Wel het type verf. e.e.a. uit een vraag van de VPRO nat. wetenschaps quiz enkele jaren geleden.

[SilentWings]

Johnny schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 17:14:
Zolang er geen licht is wat op het koelblok schijnt maakt de kleur dus geen enkel verschil.

er is wel verschil want het koelblok geeft ook warmte af door straling, maar omdat de warmteoverdracht door geleiding veel belangrijker is, maakt de kleur "geen drol" uit voor de koeling.

edit: zoals cpec zegt.

[ Voor 3% gewijzigd door SilentWings op 04-09-2007 21:21 . Reden: shit, weer te laat ]

[Zygivt]

in discussie met een student scheikunde.

er bestaan zwarte metalen, maar ze geleiden niet beter dan koper en zijn slecht bewerkbaar. Verven zou daarnaast geen oplossing zijn, want dit gaat de absorbtie van de warmte tegen.

"onze" conclusie: koper is gewoon het meest handige metaal (tenzij je geld hebt voor diamant of zilver)

[Verwijderd]

vpro nat. wetenschaps quiz 2002 vraag 11
Verf is beter (5 a 10x) in het afgeven van stralingswarmte (infrarood licht) dan blank metaal.
Dit lieten ze op tv ook met een test opstelling zien.
heeft met electronen binding te maken. in de demo bleek ook dat er geen (met de gebruikte apperatuur) meetbaar verschil was in stralings warmte afgifte tussen zwarte en witte verf. Wel voor de stralings warmte opname. Maar als je je koelblok spuit neemt de verf de warmte op van het alu/koper door de geleiding. dus kan je elk willekeurig cool kleurtje verf gebruiken naar mijn mening.

Dus Zygivt... de verf absorbeerdt geen warmte, zolang je het contact vlak dat op de CPU komt maar niet verft... de verf geleid en straalt het dan uit.

[HyperMan]

Zygivt schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 22:21:
in discussie met een student scheikunde.

er bestaan zwarte metalen, maar ze geleiden niet beter dan koper en zijn slecht bewerkbaar. Verven zou daarnaast geen oplossing zijn, want dit gaat de absorbtie van de warmte tegen.

"onze" conclusie: koper is gewoon het meest handige metaal (tenzij je geld hebt voor diamant of zilver)

Ik studeer Chemische Technologie (soort Scheikunde dus).
Wat Zygivt zegt klopt wel degelijk. Verf absorbeert inderdaad (bijna) geen warmte, maar geleid het wel veel minder goed dan blank metaal.

In de praktijk valt de hoeveelheid warmte die afgevoerd wordt door straling in het niet bij de hoeveelheid die door geforceerde convectie (dus met lucht die langs de koelvinnen geblazen wordt) afgevoerd wordt, zoals cpec en SilentWings ook al zeiden.

[yni]

Verwijderd schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 22:49:
vpro nat. wetenschaps quiz 2002 vraag 11
Verf is beter (5 a 10x) in het afgeven van stralingswarmte (infrarood licht) dan blank metaal.
Dit lieten ze op tv ook met een test opstelling zien.
heeft met electronen binding te maken. in de demo bleek ook dat er geen (met de gebruikte apperatuur) meetbaar verschil was in stralings warmte afgifte tussen zwarte en witte verf. Wel voor de stralings warmte opname. Maar als je je koelblok spuit neemt de verf de warmte op van het alu/koper door de geleiding. dus kan je elk willekeurig cool kleurtje verf gebruiken naar mijn mening.

Dus Zygivt... de verf absorbeerdt geen warmte, zolang je het contact vlak dat op de CPU komt maar niet verft... de verf geleid en straalt het dan uit.

Warmte is infrarode straling en is net als licht een vorm van elektromagnetische straling. Alleen heeft infrarode straling een veel grotere golflengte dan zichtbaar licht.
Valt elektromagnetische straling op een materiaal, dan kan de straling worden geabsorbeerd. Daarbij worden de gebonden elektronen in het materiaal naar een hoger energieniveau gebracht. Omgekeerd kunnen gebonden elektronen met een hoog energieniveau terugvallen naar een lager niveau. Daarbij zenden ze straling uit. Een materiaal dat veel straling kan absorberen kan ook veel straling uitzenden.
Pigmentkorrels in verf hebben gebonden elektronen die bepaalde golflengtes absorberen. Zo komt de verf aan zijn kleur. Pigmentkorrels in verf absorberen bijna alle infrarode straling, onafhankelijk van de kleur van de verflaag. Omgekeerd zendt een verflaag, onafhankelijk van de kleur van de verflaag, ook veel infrarode straling uit. Voor de afgegeven hoeveelheid warmtestraling maakt het daarom vrijwel niets uit of je een cv-radiator zwart of wit verft, of groen, geel, rood of welke kleur dan ook. Het is de verflaag die het hem doet. In een ongeverfde metalen radiator zitten vrije elektronen, die niet aan een atoom gebonden zijn. Zij absorberen derhalve vrijwel geen straling. Daardoor zendt een schoon, glad metaaloppervlak ook nauwelijks straling uit. Een glimmend metalen radiator zendt vijf tot tien keer zo weinig warmtestraling uit als een geverfde radiator.

sorry dat ik het zeg maar ik heb nu deze hele pagina 3 keer gelezen, ten eerste is de spam tussen door reuze irritant en ten tweede viel me in dit bericht nogal op dat hier iets niet klopt.... ofwel in zijn redenering ofwel in het stuk...

volgens mij heeft iedereen een beetje gelijk... ik heb nu ook pas 3 jaar scheikunde dus enorm veel weet ik er niet van.. maar uitgaande wat er hier gezegd wordt en wat met wat logisch nadenken komt er volgens mij dit uit:

Metalen, vooral alumium, koper en zilver geleiden warmte goed maar kunnen deze warmte niet goed omzetten in infrarode straling waardoor het moeilijk warmte afgeeft doormiddel van straling.

verf blijkt de eigenschap te hebben goed warmte te kunnen omzetten in infrarode straling. verf op metaal betekent dus dat de warmte uit het metaal naar de verf ''gegleden'' wordt en dat de verf deze vervolgens uitzendt, daarom ook de uitspraak de kleur van de verf maakt niet uit, wel het soort verf....

verder weet ik (net als iedereen) dat zwart in de zon veel sneller warm wordt dan wit, mede daarom dragen zoveel mensen witte kleding in de zomer. de kleur zwart neemt blijkbaar meer warmte op dan wit en zoals in het artikel van die quiz beschreven staat ( ik ga er nu even van uit dat deze klopt) is het zo dat iets wat veel infrarode straling kan opnemen, ook makkelijk infrarode straling uitzendt.
zo kan zwart dus sneller warm worden en afkoeling, maar dit geld alleen in het geval van infrarode straling...

conclusie: het is en blijft een vreemd verhaal... want als je hierboven goed leest zou dat betekenen dat metalen met een verflaag beter koelen en dat als de verlaag zwart is dit de koelprestaties ook weer zou bevoorderen. alhoewel in het artikel staat dat het niet uitmaakt welke kleur de verflaag is, deelt iedereen wel de mening dat wit in de zomer koeler is dan zwart...

(sorry als dingen zoals ''warmte omzetten in infrarode straling'' niet kloppen, maar ik wist niet hoe ik het anders moest zeggen... )

greetz

[Verwijderd]

Er zijn drie manieren om warmte af te geven:
-Geleiding
-Convectie
-Straling

De effecten hiervan kunnen niet altijd los van elkaar gezien worden. De theoretische straling kan wel groter zijn in een bepaald geval, maar als warmte verlies als gevolg van geleiding dominant is, dan zul je dat niet terug zien in een meting.

Een geverfd stuk metaal hoeft dus niet per definitie de warmte beter weg te voeren, want de verf kan een isolerende werking hebben waardoor het warmte transport als gevolg van geleiding afneemt en het netto warmte transport kleiner wordt. Het effect van straling is altijd erg klein volgens mij, dus dat zie je niet zo snel terug in praktijk.

[ Voor 34% gewijzigd door Verwijderd op 04-09-2007 23:42 ]

[Zygivt]

yni schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 23:25:

Metalen, vooral alumium, koper en zilver geleiden warmte goed maar kunnen deze warmte niet goed omzetten in infrarode straling waardoor het moeilijk warmte afgeeft doormiddel van straling.

kennen we hier het fenomeen airflow niet voor?

deelt iedereen wel de mening dat wit in de zomer koeler is dan zwart...

dat deel ik met je


zwart absorbeert meer dan wit, maar ergens is er een punt dat het meer warmte af geeft dan wit. Daarna moet er ook een stadium zijn dat wit net zo veel warmte af straalt als zwart, want bijde tinten zijn toch een keer "verzadigd" aan energie. Je kan er immers niet 50 graden blijven stralen op zwart en verwachte dat het voorwerp op den duur 1000 graden is lijkt me zo.

[Verwijderd]

Dit blijken toch lastige onderwerpen gezien de grote hoeveelheid redeneringfouten die worden gemaakt. Gelukkig zijn er genoeg mensen met de nodige kennis om de feiten goed neer te zetten nu nog even in een overzichtelijk verhaaltje gooien.

Je hebt dus inderdaad 1. geleiding 2. convectie en 3. straling

Verder klopt deze redenering niet:

Zwart absorbeert meer dan wit, maar ergens is er een punt dat het meer warmte af geeft dan wit. Daarna moet er ook een stadium zijn dat wit net zo veel warmte af straalt als zwart, want beide tinten zijn toch een keer "verzadigd" aan energie. Je kunt er immers niet 50 graden blijven stralen op zwart en verwachte dat het voorwerp op den duur 1000 graden is lijkt me zo.

Omdat het niet te vergelijken is met bijv. Een beker die je vult met een emmer water en die op een gegeven moment gaat overstromen. Je moet temperatuur meer als het waterniveau zien. Als je een badkuip tot de rand vult is de waterspiegel gelijk, als het ergens lager zou zijn zou er automatisch water naar toe stromen om dit gelijk te trekken. Zo ook met temperatuur, als het in een kleine ruimte 20 graden is en er is een object in die ruimte die maar 10 graden ontstaat er een wisselwerking totdat zowel het object als de ruimte waarbinnen het zich bevindt dezelfde temperatuur heeft. Hoeveel energie de ruimte afgeeft aan het object hangt af de soortelijke warmte van het object en de grootte (het gewicht) er van. Feitelijk daalt de temperatuur van de omgeving en stijgt de temperatuur van het object totdat deze een evenwicht bereiken waarbij ze even warm/koud zijn (oa. Wet van behoud van energie). Dus die verzadiging treed als zodanig niet op met iets van 50 graden kan je niet zomaar iets naar 1000 graden verwarmen door gewone overdracht.
Wat wel gebeurd is dat er door de processor steeds energie wordt toegevoegd in de vorm van warmte. Als er totaal geen afvoer van deze warmte plaats zou vinden zou de temperatuur van de processor zelf inderdaad kunnen oplopen naar 1000 graden (als deze het niet daarvoor allang zou begeven). Nou wordt de meeste energie van de processor naar het koelelement verplaatst door geleiding vandaar dat de contact oppervlakken zo glad mogelijk zijn en koelpasta gebruiken om zo goed mogelijk aan te sluiten. Vervolgens wordt de energie binnen het koelelement nogmaals door geleiding verspreid. Hierna wordt door geleding en straling de warmte overgedragen aan de omgeving/de omringende lucht. Dus niet door convectie, dit is namelijk verplaatsing van energie door stroming van een gas of vloeistof. De energie van het koelblok wordt dus door geleiding aan de directe lucht waar het mee in contact staat overgedragen totdat deze een evenwicht zou bereiken waarbij koelblok en omgeving dezelfde temperatuur hebben maar aangezien er een continue toevoer van frisse lucht is kan dit proces onbeperkt doorgaan. Dit is dus pas waar convectie optreed, wanneer de warme lucht wordt afgevoerd nadat de overdracht van energie van koelblok naar de lucht al heeft plaatsgevonden. Wat ook nog een rol kan spelen is dat de energie overdracht van het ene medium naar het andere (bijv. koper->lucht) veel sneller verloopt naarmate het temperatuurverschil groter is. Dus als de lucht 10 graden koeler is dan het koelelement gaat de overdracht van energie sneller (kan het koelblok sneller zijn warmte kwijt) dan wanneer dit verschil maar 5 graden is. De enige plek waar zwart of wit meetelt is bij de straling. Zwart koelt inderdaad sneller af dan wit omdat het meer warmte kan uitstralen in hoeverre dit relevant is hangt helemaal van de omstandigheden af. Als de overdracht van energie doormiddel van geleding en vervolgens convectie al heel groot is zal het weinig uitmaken is dit echter gering dan wordt de rol al belangrijker. Zie het maar zo, als jij met je zwarte T-shirt in de volle zon staat is het prima vol te houden zolang er maar een koel briesje staat. Zodra het windstil is merk je echter snel het verschil tussen zwarte of witte kleding. Omdat zwart veel sneller warmte opneemt door straling (zon). En de mate waarin het warmte kan opnemen is evenredig aan de mate waarmee het die warmte ook weer kan uitstralen. Dus mocht de zon weggaan en het is windstil, dan koel je sneller af met een zwart T-shirt dan met een witte.

Oops dat is toch een langere lap tekst geworden dan ik dacht. Nouja als er nog vragen zijn hoor ik het wel. (Ik heb trouwens anderhalf jaar industrieel ontwerpen en anderhalf jaar natuur en sterrenkunde gedaan, ff voor de credentials)

[yni]

zeer duidelijk alleen niet compleet?

want waar staat nu of het nut heeft om je koeler zwart te verven?

[Verwijderd]

Je hebt helemaal gelijk.
Gewoon verven lijkt me niet verstandig omdat verf vaak isoleert, tenzij je een speciale verfsoort kan vinden. Zwart anodiseren kan vooral bij passief koelen tot een kleine verbetering in koelprestaties leiden.

Conclusie, zwart anodiseren kan je koelprestaties wel een beetje verbeteren maar vooral in een gesloten kast is het ondergeschikt aan een goede airflow.

[Zygivt]

De vraag of het zin heeft om hem zwart te verven is al uit de oudere topics te halen, maar wie zegt dat het om verven gaat? Dat verf in vele gevallen isoleert snappen vele van ons, maar wat als het om een massief zwarte koeler gaat. Materiaal onbekend?

[Verwijderd]

koelers kosten de kop niet meer tegen woordig.. koop ff een 2e gelijk type als dat je al heb en spuit die met een dun laagje zwarte verf in en vergelijk je cpu temps...

[32db]

yni schreef op dinsdag 04 september 2007 @ 23:25:
[...]
verder weet ik (net als iedereen) dat zwart in de zon veel sneller warm wordt dan wit, mede daarom dragen zoveel mensen witte kleding in de zomer. de kleur zwart neemt blijkbaar meer warmte op dan wit en zoals in het artikel van die quiz beschreven staat ( ik ga er nu even van uit dat deze klopt) is het zo dat iets wat veel infrarode straling kan opnemen, ook makkelijk infrarode straling uitzendt.
zo kan zwart dus sneller warm worden en afkoeling, maar dit geld alleen in het geval van infrarode straling...

Een voorwerp is bijv. rood omdat het alle frequenties absorbeert, behalve de rode, die teruggekaatst worden. De geabsorbeerde frequenties worden omgezet in warmte. Ons oog ziet de teruggekaatste rode frequenties.
Ideaal wit is eigenlijk alle kleuren samen en bevat dus alle frequenties. Ideaal wit weerkaatst dus alle frequenties, en absorbeert niets, waardoor ook niets in warmte omgezet wordt.
Ideaal zwart is eigenlijk ontbreken van kleur en bevat dus geen frequenties die teruggekaatst worden. Ons oog ziet dus geen kleur (=zwart). Alles wordt geabsorbeert en omgezet in warmte.

[Verwijderd]

32db schreef op donderdag 06 september 2007 @ 07:44:
[...]

Een voorwerp is bijv. rood omdat het alle frequenties absorbeert, behalve de rode, die teruggekaatst worden. De geabsorbeerde frequenties worden omgezet in warmte. Ons oog ziet de teruggekaatste rode frequenties.
Ideaal wit is eigenlijk alle kleuren samen en bevat dus alle frequenties. Ideaal wit weerkaatst dus alle frequenties, en absorbeert niets, waardoor ook niets in warmte omgezet wordt.
Ideaal zwart is eigenlijk ontbreken van kleur en bevat dus geen frequenties die teruggekaatst worden. Ons oog ziet dus geen kleur (=zwart). Alles wordt geabsorbeert en omgezet in warmte.

Zichtbaar licht is maar een zeer klein deel van het elektromagnetische spectrum. Zogenaamde warmtestraling is infrarood. Warme objecten zenden straling in dit frequentiegebied uit (denk maar aan IR opnamen van mensen (37^o C) 's nachts), en toevallig kan een zwart object dit makkelijker dan een gekleurd/wit object.
Als we het hebben over (af)koelen, dan praten we niet over het opnemen, maar het uitzenden van straling

[Verwijderd]

Zygivt schreef op woensdag 05 september 2007 @ 22:12:
De vraag of het zin heeft om hem zwart te verven is al uit de oudere topics te halen, maar wie zegt dat het om verven gaat? Dat verf in vele gevallen isoleert snappen vele van ons, maar wat als het om een massief zwarte koeler gaat. Materiaal onbekend?

De zwarte kleur heeft alleen invloed op de buitenkant aangezien we alleen daar met stralingswarmte te maken hebben. Voor de binnenkant is juist het materiaal belangrijk en de mate waarin het de warmte goed snel kan verspreiden (hoe goed het warmte geleidt).

[ Voor 26% gewijzigd door Verwijderd op 06-09-2007 11:50 ]

[Bulls]

Voor koelblokken en radiatoren zou het eigenlijk beter zijn dat ze licht van kleur zijn. Omdat ze dan niet onnodig warmte opnemen van licht. verder maakt het van lucht op de koelvinnen niets uit wat voor kleur ze zijn, maar meer van wat voor materiaal ze zijn en wat voor oppervlakte het heeft.

Vooral voor waterkoel blokjes is het beter dat ze geen laagje hebben maar gewoon puur koper, dat geleidt warmte het best van water.