Um thermische Energie ("Wärme") zu befördern gibt es drei Möglichkeiten, in Klammern was deren Ausnutzung für Notebooks bedeuten würde:
- Wärmestrahlung (nutzbar durch hohe Oberflächentemperaturen -> heiße Geräte)
- Wärmeleitung (nutzbar durch große Oberflächen -> große Geräte))
- Konvektion (nutzbar durch starke Lüfter -> laute und/oder große Geräte)
Über einen dieser 3 Wege muss jedes zu Berechnungen "verwendete Watt" (und alle anderen) wieder aus dem Gerät hinaus befördert werden. Alle 3 Wege bringen unschöne Nachteile mit sich - damit ist jedes Notebook ein Kompromiss zwischen einer akzeptablen Oberflächentemperatur, Größe und Lautstärke.
Ein paar Ergänzungen bzw. Richtigstellungen:
- zu Wärmestrahlung: Dabei ist nicht nur die Temperaturdifferenz entscheidend, sondern ebenfalls auch die Oberfläche. Und zwar erst einmal die Oberfläche des Kühlkörpers und nicht die des Gehäuses. Und die Fläche des Kühlkörpers kann man durchaus vergrößern, auch ohne Gewicht und Größe zu erhöhen. Wichtig ist aber auch, dass es bei der Temperaturdifferenz erst einmal um die Differenz zwischen Kühlkörper der CPU und der Luft im Gehäuse geht. Erst im nächsten Schritt ist dann auch die Gehäusetemperatur interessant und die Differenz dieser zur Umgebung, sowie die Fläche des Gehäuses, weil dann natürlich auch das Gehäuse Wärmestrahlung an die Umgebung abgibt.
Ergänzend muss man dann natürlich sagen, dass durch den aufgesetzten Lüfter auf dem Kühler eher die Oberfläche des Lüftermoduls interessant wird, sonst wird Wärmestrahlung wohl nur über die Heatpipes abgegeben. Und ebenfalls ist natürlich interessant, dass die Oberfläche nur einfach in die Formel eingeht, während die Temperaturdifferenz biquadratisch (hoch vier) eingeht und daher schnell wesentlich mehr ausmachen kann.
- zu Wärmeleitung: Wärmeleitung gibt keine Energie ab, sondern leitet sie nur, wie der Name schon sagt - so wie ein Kabel auch nur Strom (weiter-)leitet, ihn aber nicht "abgibt". Was du meinst, ist vermutlich freie (natürliche) Konvektion. Und hier sind die Verhältnisse etwas umgedreht. Wichtig sind natürlich auch hier erstmal die Eigenschaften des Kühlkörpers und nicht die des Gehäuses. Bzw. erst, wenn die Temperatur ans Gehäuse abgegeben wurde, wird dieses interessant. Und dann geht auch hier nicht nur die Oberfläche mit rein, sondern auch hier ebenfalls die Temperaturdifferenz. Genau genommen geht die Oberfläche direkt gar nicht mit in die Berechnung, sondern nur die "charakteristische Länge" bzw. die Überströmungslänge, bei der die Oberfläche noch durch die Umrandung geteilt wird. Hier wird's dann zum Teil kompliziert
- zur Konvektion: Hiermit meinst du dann vermutlich das Gegenstück zur freien Konvektion, nämlich die erzwungene Konvektion. Und stärkere Lüfter sind nicht zwingend lauter. Die Art des Antriebs, die Art der Lagerung, die Form der Lamellen, die Größe der Lamellen, der Durchmesser, die Rotationsgeschwindigkeit, der Luftstrom im Gehäuse bzw. am Lüftungsgitter, usw. - all das macht nochmal sehr viel aus was die Menge der abführbaren Wärmeenergie und ebenso die Lautstärke angeht. Und wenn man mal ausrechnet, wie viel Wärme durch jede dieser drei Arten abgegeben wird, stellt man schnell fest, dass die erzwungene Konvektion eigentlich *der* ausschlaggebende Faktor ist und man die anderen nicht selten in diesem Bereich vernachlässigen kann.
