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방열판의 가장 중요한 요소는 면적입니다.
공기와 얼마나 잘 접촉하는지, 면적으로 계산합니다.
방열판 면적을 쉽게 계산하는 방법을 알려드리겠습니다.
위 사진과 같은 방열판 좀 복잡하죠?
우선 옆면의 면적을 계산하면, 공기가 지나갈 수 있는 면적이 약 50%정도입니다.
핀이 앞에서 뒤로 10열이 있습니다.
핀 하나당, 앞면, 뒷면해서 곱하기2
50% × 10열 ×2 = 약10배
앞면이 약10배, 좌우 면도 약 10배,
윗면은 그대로,
즉, 바닥면에 비해 옆면이 약 20배 늘어난 면적입니다. (옆면만 계산하면됨)
옆면은 바닥면의 약40%라고 할때,
0.4×20 = 8배
방열판 부착면적보다 8배 더 큰 면적의 방열효과가 있습니다만, 공기가 효율적으로 접촉하기 위해서는 냉각팬이 필요합니다.
이때는 공기 흐르는 양을 곱해주면 됩니다.
냉각팬이 공기를 10배 빠르게 보내주면, 냉각효과가 10배가 올라갑니다.
그러나, 냉각팬이 없는 경우, 냉각 효율은 8배 보다 낮게됩니다. 더워진 공기가 효율적으로 배출이 안되어, 커다란 열섬처럼 되어, 냉각팬이 없다면 8배 이하가 됩니다.
설명이 좀 어려워, 좀더 쉬운 예를 들겠습니다.
아래사진은 제가 알루미늄캔으로 만든 방열판입니다.
보기보다는 엄청난 방열효과를 자랑합니다.
1,2,3,...21
무려 21배의 면적을 나타냅니다.
오른쪽은 16배네요.
바닥면적의 약 21배짜리 방열판인것입니다.
(실제로는 21배+옆면추가=약 37배)
옆면도 계산하면, 그냥 옆에서 본 면적만 계산하면 됩니다.
왼쪽에서 봤을때, 약8배, 오른쪽에서 봤을때 약 8배
21 + 8 + 8 = 약 37배
8배짜리가 보기좋아보아지만, 효율은 제가 만든것이 훨씬 좋은것을 알 수 있습니다.
그러나, 여기서도 실제로는 37배 이하가 됩니다.
바닥면의 열이 21단까지 전달되기는 쉽지 않습니다. 알루미늄이 아니라, 열전도도 100%짜리 물질이라면 37배가 맞습니다.
어쨌든, 간단하고 싸고, 허접해 보이는 방열판이지만, 효과는 엄청난것을 알 수 있습니다.
(목표가 팬없는 냉각입니다)
그러나 여기서도 우측 방열판은 너무 촘촘해서, 공기가 제대로 접촉되기 어려워 방열 효과가 떨어집니다. 그래서 왼쪽처럼 충분한 공간이 필요합니다
(그냥 잡아당기면 됩니다. 쉽죠?)
요약 : 방열판 면적은 옆면들의 면적만 계산하면된다.