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Kühlen Kopf bewahren!


Fortsetzung des Artikels von Teil 5

Intelligentes Kühlkonzept

Bild 5. Aavid Thermalloy will mit seinem „intelligenten“ Flüssigkeits-Kühlsystem HydroSink bestehende luftgekühlte Systeme ersetzen.
Bild 5. Aavid Thermalloy will mit seinem „intelligenten“ Flüssigkeits-Kühlsystem HydroSink bestehende luftgekühlte Systeme ersetzen.
© Aavid Thermalloy

Als HydroSink bezeichnet Aavid Thermalloy sein „intelligentes“ Flüssigkeits-Kühlsystem (Bild 5), das bestehende luftgekühlte Systeme ersetzen soll. Es ist in erster Linie eine sehr kompakte Lösung, deren größte Komponente der Wärmetauscher ist und die einen kleineren Lüfter als verschiedene Vergleichsprodukte enthält.

Der zweite Vorteil ist die Lebensdauer: Sie übersteigt 50.000 Betriebsstunden, da die Steuerelektronik Lüfterdrehzahlen und Pumpenfunktionen stets bedarfsgerecht auslegt. Auf diese Weise wird auch die Wärmeleistung stets den Randbedingungen angepasst.

embedded NUC – ein neuer Standard

Prozessoren werden immer kleiner, leistungsfähiger sowie sparsamer, und das Intel-NUC-System (Next Unit of Computing) ist ein gutes Beispiel hierfür. Es vereint viele PC-Funktionen auf einem nur ca. 10 × 10 cm2 großen Basis-Board und wurde für Konsumgüter-Anwendungen entwickelt. Um die Vorteile dieses Systems auch für Industrie-Applikationen nutzen zu können, hat die Arbeitsgruppe SDT.03 des Standardisierungskonsortiums SGET e.V. auf dieser Grundlage den für Industrie-Applikationen nutzbaren Standard „embedded NUC“ erarbeitet und veröffentlicht.

Dieser berücksichtigt z.B. die für Industrieanwendungen relevanten Schnittstellen, die Langzeitverfügbarkeit von Prozessoren und anderen elektronischen Bauteilen sowie die ausfallsichere Kühlung ohne Lüfter über Conduction Cooling. Damit werden diese kleinen PC-Einheiten beispielsweise für dezentrale Steuerungs- und Überwachungseinheiten in der Automation nutzbar. Pentair präsentiert passend dazu das erste kompakte Schroff-Gehäuse inklusive Kühllösung (Bild 6).

Neben den elektronischen Parametern zu Steckverbindern, Stromversorgung, Schnittstellen usw. wurden in der Spezifikation SDT.03 mechanische Parameter wie die Größe des Boards (101,60 mm × 101,60 mm) mit den Befestigungslöchern und die Höhen und Positionen der elektronischen Komponenten auf Vorder- und Rückseite des Boards definiert. Die Grundabmessungen (Breite und Tiefe) eines Gehäuses orientieren sich an der Board-Größe. Die Gehäusehöhe bleibt variabel, da sie je nach Höhe der elektronischen Komponenten und für das Conduction Cooling angepasst werden muss. Auch die Positionen möglicher Ausbrüche an der Front- oder Rückseite des Gehäuses für Stecker etc. bleiben offen, da diese applikationsabhängig sind. Der definierte Temperaturbereich für den Betrieb liegt bei 0 bis +60 °C bzw. erweitert bei –40 bis +85 °C.

Das embedded-NUC-Gehäuse basiert auf der Gehäuseplattform Schroff Interscale. Es besteht aus nur drei Teilen (Korpus, Deckel und Frontplatte) und bietet als Standard-Plattform die gewohnte Flexibilität bezüglich Abmessungen, Ausbrüchen, Farbe, Bedruckung usw. Das EMV-geschirmte Gehäuse ist leicht zu montieren und wird mit nur zwei Schrauben fixiert. Im Gehäusedeckel sind Kühlkörper für Conduction Cooling integriert. Zur Wärmeübertragung von den Prozessoren zur Gehäuseoberfläche hat Pentair spezielle Wärmeleitkörper aus Metall entwickelt und zum Patent angemeldet. Diese Wärmeleitkörper sind in der Höhe flexibel, so dass z.B. unterschiedliche hohe Prozessoren durchgehend kontaktiert werden können und auftretende Höhentoleranzen keine Rolle spielen.

Die Verlustwärme wird durch Wärmeleitung zuverlässig zu den Kühlkörpern transportiert und dort durch Konvektion bzw. Wärmestrahlung an die Umgebung abgegeben. Ein weiterer Vorteil dieser Kühllösung sind verbesserte Leistungen und höhere Taktraten der Prozessoren aufgrund der effektiven, direkten Wärmeabfuhr.

Relevante Anbieter

Bild 6. Schroff-embedded-NUC-Gehäuse für kleine, leistungsfähige Systeme in der dezentralen Automation.
Bild 6. Schroff-embedded-NUC-Gehäuse für kleine, leistungsfähige Systeme in der dezentralen Automation.
© Pentair Technical Solutions

  1. Kühlen Kopf bewahren!
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  6. Intelligentes Kühlkonzept

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