tepelná řešení akumulace tepla s fázovou změnou
S neustálým zlepšováním integrace elektronických zařízení jsou elektronická zařízení stále menší a menší, ale objemový výkon nebo hustota plošného výkonu se postupně zvyšuje, což má za následek prudký nárůst hustoty tepelného toku zařízení. Elektronická zařízení s vysokým tepelným tokem kladou vyšší požadavky na tepelné chlazení, takže tepelné řízení elektronických zařízení se stalo výzkumným centrem doma i v zahraničí. Je třeba poznamenat, že při některých zvláštních příležitostech je tepelný management elektronických zařízení vystaven extrémně vysokému tepelnému zatížení a zařízení jsou v krátkodobém přerušovaném pracovním stavu.
Pro splnění tohoto zvláštního požadavku vznikla technologie tepelného managementu elektronických zařízení pro ukládání tepla s fázovou změnou. Technologie akumulace tepla s fázovou změnou využívá vlastnosti materiálů s fázovou změnou (PCM), které absorbují/uvolňují energii o vysoké hustotě v procesu změny fáze pevná látka-kapalina k ukládání/uvolňování tepelné energie, aby se tlumil tepelný šok při vysoké tepelné zátěži. elektronických zařízení, aby byl zajištěn bezpečný a stabilní provoz elektronických zařízení. Aplikace technologie akumulace tepla s fázovou změnou v tepelném managementu elektronických zařízení zahrnuje zejména chladič PCM, tepelnou trubici akumulující teplo a okruh tekutiny akumulující teplo.
PCM chladič má snížit úroveň teploty chladiče pomocí konstantních teplotních charakteristik materiálů se změnou fáze v procesu změny fáze. Aby se zvýšila tepelná vodivost PCM, je v chladiči uspořádána kovová konstrukce a vysoká tepelná vodivost kovu se používá k urychlení rychlosti přenosu tepla PCM. Jak je znázorněno na obrázku 1, existuje chladič s jednou dutinou, chladič s více dutinami s paralelními žebry, chladič s více dutinami s křížovými žebry a chladič s voštinovou strukturou. Dutina chladiče je vyplněna PCM. Je třeba zdůraznit, že voštinový chladič vykazuje vynikající přenos tepla a je optimálním schématem pro řízení teploty elektronických zařízení.
Tepelná trubice má vysokou tepelnou vodivost a schopnost přenosu tepla. Pro řešení dopadu extrémní tepelné zátěže je navržena tepelná akumulační trubice, která kombinuje vysokou tepelnou vodivost tepelné trubice s vysokou akumulační schopností PCM. Kromě toho může tepelná trubice také zvýšit rychlost přenosu tepla PCM. Obrázek 2 ukazuje modul tepelné jímky akumulující teplo s fázovou změnou. Pracovní princip kompozitního chladiče spočívá v tom, že teplo generované zdrojem tepla se přenáší na studenou desku a tepelná trubice absorbuje teplo z chladné desky a efektivně přenáší teplo do oblasti akumulace tepla PCM.
Ve dvoufázovém okruhu je přidáno oběhové čerpadlo a výparník je potrubím propojen s akumulátorem kondenzačního tepla, aby vytvořil systém dvoufázového okruhu akumulace tepla, který může účinně zlepšit účinnost chlazení elektronických zařízení. Obrázek 3 ukazuje strukturu systému dvoufázového okruhu akumulace tepla. V tomto systému studená tekutina absorbuje teplo tepelného zdroje elektronického zařízení, uvolňuje teplo přes oblast PCM působením oběhového čerpadla, stává se opět studenou tekutinou, opět absorbuje teplo přes zdroj tepla a pracuje kruhově. Je třeba poznamenat, že v tomto zařízení lze výkon přenosu tepla PCM účinně zvýšit zvětšením plochy přenosu tepla na straně PCM.
