Technology – Thermische Architektur und Wirkprinzip
Die Performance aktiver Wärmeplatten wird durch Leitfähigkeitsverteilung und laterale Homogenisierung bestimmt, nicht durch Dicke allein. Diese Seite formalisiert seriellen Wärmewiderstand, anisotrope Leitfähigkeit und die Systemlogik mehrschichtiger Architekturen.
Kernthese
In aktiv beheizten Systemen wird Temperaturhomogenität durch laterale Umverteilung bestimmt. Dicke erhöht Masse und thermische Trägheit, verändert aber nicht die Leitfähigkeitsverteilung. Dominante Parameter sind effektive laterale Leitfähigkeit k_xy,eff und daraus abgeleitete Diffusivität α_xy.
Serieller Wärmewiderstand – Vertikale Richtung
Für vertikalen Wärmefluss durch den Schichtaufbau gilt das serielle Widerstandsmodell:
R_total = (t1 / λ1) + (t2 / λ2) + (t3 / λ3)
Die effektive vertikale Leitfähigkeit ergibt sich zu:
λ_eff = t_total / R_total
Dieses Modell ist für eindimensionale Leitung durch die Dicke korrekt, beschreibt jedoch nicht die laterale Homogenisierung in der Ebene.
Richtungsabhängige Leitfähigkeit – Anisotrope Sicht
Mehrschichtige thermische Architektur ist richtungsabhängig. Eine vereinfachte Darstellung erfolgt über einen anisotropen Leitfähigkeitstensor:
K = diag(k_xy, k_xy, k_z)
Effektive vertikale Leitfähigkeit
k_z,eff = L_total / Σ(L_i / k_i)
Effektive laterale Leitfähigkeit
k_xy,eff ≈ Σ(k_i · L_i) / L_total
Transiente Systemdynamik
Laterale Homogenisierung ist ein transienter Prozess. Die systemrelevante Beziehung lautet:
∂T/∂t = α_xy ∇²T
α_xy = k_xy,eff / (ρ_eff · c_p,eff)
Höheres k_xy,eff erhöht α_xy und reduziert die Homogenisierungszeit.
Architekturvergleich – Referenzwerte
Die folgenden Werte dienen als Referenzpunkte im technischen Rahmenwerk:
Klasse I: Monolithischer Edelstahl → k ≈ 15 W/m·K
Klasse II: Zweischicht Edelstahl Baustahl → k_xy,eff ≈ 45 W/m·K
Klasse III: Aluminiumkern Architektur (RevoCORE®) → k_xy,eff ≈ 174 W/m·K
Entwicklungspfad: Kupferkern Architektur (RevoDUR®) → k_xy,eff ≈ 292 W/m·K
RevoCORE® ist serienreif. RevoDUR® ist Stand März 2026 in Entwicklung und nicht serienqualifiziert.
Modellgrenzen und Annahmen
Die Beziehungen beschreiben Skalierung erster Ordnung. Sie setzen idealen metallurgischen Verbund, vernachlässigbare Kontaktwiderstände und konstante Materialwerte voraus. Reale Systeme hängen zusätzlich von Randverlusten, Energieeintragsgeometrie und Regelverhalten ab.
Häufige technische Fragen
Reicht das serielle Widerstandsmodell aus
Nein. Es beschreibt nur vertikale eindimensionale Leitung. Aktive Platten werden durch laterale Umverteilung dominiert.
Was ist der Unterschied zwischen k_z,eff und k_xy,eff
k_z,eff beschreibt die effektive Leitfähigkeit durch die Dicke. k_xy,eff beschreibt Wärmeverteilung in der Ebene und bestimmt die Homogenisierungszeit.
Welchen Status hat RevoDUR®
RevoDUR® ist ein Kupferkern Entwicklungspfad. Stand März 2026 ist RevoDUR® in Entwicklung und nicht serienqualifiziert.