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Thermal Management Besser kühlen: Heatpipe-Kühlkörper und Peltier-Module kombiniert

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 3 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Quick-Ohm Küpper & Co. GmbH
MEV Elektronik Service GmbH
Bicker Elektronik GmbH
CTX Thermal Solutions GmbH

In vielen elektrischen und elektronischen Schaltungen stoßen konventionelle Kühlkörper schnell an ihre Grenzen. Mehr Design-Möglichkeiten bietet die Kombination von Heatpipe-Kühlkörpern mit Petier-Modulen. Details zeigen wir auf den Cooling Days 2024.

Wärme in elektrischen und elektronischen Komponenten muss abgeführt werden. Doch klassische Kühlkörper stoßen schnell an ihre Grenzen. Damit das Thermal Management funktionieren kann, ist eine Kombination aus Heatpipe-Kühlkörper und Peltier-Modulen sinnvoll.(Bild: Quick-Ohm)
Wärme in elektrischen und elektronischen Komponenten muss abgeführt werden. Doch klassische Kühlkörper stoßen schnell an ihre Grenzen. Damit das Thermal Management funktionieren kann, ist eine Kombination aus Heatpipe-Kühlkörper und Peltier-Modulen sinnvoll.
(Bild: Quick-Ohm)

In der Elektronikentwicklung spielt das Thermal Management eine entscheidende Rolle, um die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit von Geräten und elektronischen Komponenten sicherzustellen. Obwohl Heatpipes und Peltiermodule altbekannte Bauteile sind, gibt es immer wieder neue Anforderungen und damit auch verbunden mögliche Probleme. Nils Katenbrink von Quick-Ohm wird am 12. September auf dem Praxistag der Cooling Days 2024 zum Thema „Heatpipes und Peltiermodule – Kombination von zwei nichtlinearen Thermal-Management-Bausteinen“ sprechen.

In seinem Vortrag geht Katenbrink darauf ein, wie beide Techniken miteinander kombiniert werden können. Welche Synergieeffekte durch die gleichzeitige Nutzung von Heatpipes und Peltiermodulen entstehen. Außerdem gibt er eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie eine praktische Umsetzung funktionieren kann. Anhand konkreter Fallstudien zeigt der Referent, wie sich beide Techniken effektiv einsetzen lassen.

Herr Katenbrink, warum ist das Thema Ihres Vortrags besonders relevant für unsere Teilnehmer?

Nils Katenbrink von Quick-Ohm: „Wenn konventionelle Kühlkörper an ihre Grenzen stoßen, dann bietet sich eine Kombination aus Heatpipe-Kühlkörpern und Petier-Modulen an.“(Bild: Quick-Ohm)
Nils Katenbrink von Quick-Ohm: „Wenn konventionelle Kühlkörper an ihre Grenzen stoßen, dann bietet sich eine Kombination aus Heatpipe-Kühlkörpern und Petier-Modulen an.“
(Bild: Quick-Ohm)

Die Herausforderung für Elektronikentwickler, ein funktionierendes System aus einer Vielzahl von Peltier-Modulen (Thermoelektrischen Kühlern, TECs) und Standardkühlkörpern zu schaffen, steigt mit zunehmender Kühl- und Abwärmeleistung der TECs deutlich an. Hier können Heatpipe-Kühlkörper mit ihrer hohen flächenbezogenen Leistungsdichte eine echte Alternative darstellen und viele der damit verbundenen Probleme lösen.

Was sind die wichtigsten Aspekte Ihres Vortrags?

In meinem Vortrag gehe ich auf die Grenzen konventioneller Kühlkörper ein. Das ist zum einen die begrenzte Wärmeabfuhr eines konventionellen Kühlkörpers. Konventionelle Kühlkörper stoßen bei hohen Kühl- und Abwärmeleistungen von Peltier-Modulen (TECs) an ihre Grenzen, da sie nicht genügend Wärme abführen können. Um die erforderliche Kühlleistung zu erreichen, müssen konventionelle Kühlkörper oft groß und schwer sein, was zu Platz- und Gewichtsproblemen in den Geräten führt. Mit steigender Verlustleistung der TECs sinkt die Effizienz konventioneller Kühlkörper, was zu unzureichender Kühlleistung und Überhitzung führen kann. Schließlich erzeugen TECs mit zunehmender Kühlleistung eine überproportional steigende Abwärme, die von konventionellen Kühlkörpern nicht effektiv abgeführt werden kann.

Ein weiterer Punkt meines Vortrages sind die Vorteile von Heatpipe-Kühlkörpern in TEC-Kühlern. Dazu gehören eine hohe flächenbezogene Leistungsdichte für einen effizienten Wärmetransport sowie eine kompakte Bauweise. Weitere Vorteile sind ein verbesserter Systemwirkungsgrad sowie flexible Einsatz- und Anpassungsmöglichkeiten.

Knowhow und Networking-Event für Leistungselektronik- und Stromversorgungsexperten

Power of Electronics am 11. und 12. September 2024 in Würzburg

Power of Electronics
(Bild: VCG)

Das Elektronikevent für Entwickler und Ingenieure bündelt sechs Spezialkonferenzen, die sich angefangen von der effizienten Stromversorgung über die intelligente Nutzung von elektrischer Leistung, effektiver Elektronikkühlung, neuester Relaistechnik, bis hin zur geordneten Abführung der überschüssigen Energie erstrecken.
Buchen Sie ein Ticket und erhalten Sie die Möglichkeit, die Vorträge aller sechs Veranstaltungen zu besuchen.

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Was lernen unsere Teilnehmer aus Ihrem Vortrag?

Anhand verschiedener Anwendungsbeispiele zeige ich, wie die Auslegung von thermoelektrischen Kühlsystemen in Verbindung mit verschiedenen konvektiven Kühlkörpern (Aluminiumextrusion und Heatpipe) erfolgt. Die Teilnehmer können anhand dieser 'Kochrezepte' das Kühlkonzept planen und anschließend auslegen, wodurch das Systemverständnis verbessert wird.

Die Cooling Days sind Teil des Fachkongresses Power of Electronics als Knowhow und Networking-Event für alle Leistungselektronik- und Stromversorgungsexperten. (heh)

Lesen Sie außerdem zum Programm Cooling Days 2024

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