Uporaba fazne spremembe skladiščenja toplote pri toplotnem upravljanju elektronskih naprav
Z nenehnim izboljšanjem integracije elektronskih naprav elektronske naprave postajajo vse manjše in manjše, vendar se volumnska moč ali gostota prostornine postopoma povečuje, kar ima za posledico močno povečanje gostote toplotnega toka naprav. Elektronska oprema visokega toplotnega toka iznaša višje zahteve za toplotno disipacijo, zato je toplotno upravljanje elektronskih naprav postalo raziskovalno vroče mesto doma in v tujini. Treba je iskati, da se v nekaterih posebnih priložnostih toplotno upravljanje elektronskih naprav sooča z izjemno visoko toplotno obremenitvijo, naprave pa so v kratkotrajnem prekinjenem delovnem stanju.
Da bi izpolnili to posebno povpraševanje, je nikšnja tehnologija toplotnega upravljanja elektronskih naprav za shranjevanje toplote faznih sprememb. Tehnologija za shranjevanje toplote faza uporablja značilnosti faznih sprememb materialov (PCM) absorbiranje / sproščanje energije visoke gostote v procesu trdne-tekoče fazne spremembe za shranjevanje / sproščanje toplotne energije, tako da se odboj toplotni šok visoke toplotne obremenitve elektronskih naprav, da se zagotovi varno in stabilno delovanje elektronskih naprav. Uporaba tehnologije za shranjevanje toplote faze pri toplotnem upravljanju elektronskih naprav v glavnem vključuje PCM pomivalnik toplote, toplotno cev za shranjevanje toplote in tokokrog tekočine za shranjevanje toplote.
PCM toplotni pomivalnik je z uporabo stalnih temperaturnih značilnosti faznih sprememb materialov v procesu fazne spremembe zmanjšati temperaturno raven toplotnega umivalnika. Za povečanje toplotne prevodnosti PCM je kovinski okvir konfiguriran v grelnem koritu, visoka toplotna prevodnost kovine pa se uporablja za pospešitev hitrosti prenosa toplote PCM. Kot je prikazano na sliki 1, so enojni votlinski toplotni pomivalnik, več votlinski vzporedni korito za toploto, več votlinski križni korito za toploto in pomivalno korito konstrukcije medu. Votlina grelnega korita je napolnjena s PCM. Treba je iskati, da grelni korito sode kaže vrhunsko zmogljivost prenosa toplote in je optimalna shema za toplotno upravljanje elektronskih naprav.
Toplotna cev ima visoko toplotno prevodnost in zmogljivost prenosa toplote. Za obravnavanje vpliva ekstremne toplotne obremenitve je predlagana toplotna cev za shranjevanje toplote, ki združuje visoko toplotno prevodnost toplotne cevi z visoko zmogljivostjo shranjevanja energije PCM. Poleg tega lahko toplotna cev tudi poveča hitrost prenosa toplote PCM. Slika 2 prikazuje modul toplotnega pomivalnega korita toplotne cevi za fazno spremembo. Delovno načelo sestavljenega toplotnega umivalnika je, da se toplota, ki jo ustvarja vir toplote, prenese na hladno ploščo, toplotna cev pa absorbira toploto iz hladne plošče in toploto učinkovito prenese v prostor za shranjevanje toplote PCM.
V dvofazni vezju se doda krožilna črpalka, izhlapevalnik pa se z kondenzacijnim toplotnim akumulatorjem skozi cevovod, ki tvori dvofazni sistem za shranjevanje toplote, kar lahko učinkovito izboljša učinkovitost hlajenje elektronskih naprav. Na sliki 3 je prikazana struktura dvofazni sistem za shranjevanje toplote. V tem sistemu hladna tekočina absorbira toploto toplotnega vira elektronske naprave, sprošča toploto skozi PCM območje pod delovanjem krožilne črpalke, ponovno postane hladna tekočina, ponovno absorbira toploto skozi vir toplote in deluje krožno. Treba je vedeti, da se lahko v tej napravi učinkovitost prenosa toplote PCM učinkovito poveča s povečanjem območja prenosa toplote na strani PCM.
