Fāzu maiņas siltuma akumulācijas piemērošana elektronisko ierīču siltuma pārvaldībā
Nepārtraukti uzlabojot elektronisko ierīču integrāciju, elektroniskās ierīces kļūst arvien mazākas un mazākas, bet tilpuma jauda vai jaudas blīvums pakāpeniski palielinās, kā rezultātā strauji palielinās ierīču siltuma plūsmas blīvums. Augstas siltuma plūsmas elektroniskās iekārtas izvirza augstākas prasības siltuma izkliedēšanai, tāpēc elektronisko ierīču termiskā pārvaldība ir kļuvusi par pētniecības karsto punktu gan mājās, gan ārzemēs. Jāatzīmē, ka dažos īpašos gadījumos elektronisko ierīču termiskā pārvaldība saskaras ar ļoti lielu siltuma slodzi, un ierīces ir īslaicīgi neregulāri darba stāvoklī.
Lai apmierinātu šo īpašo pieprasījumu, radās siltuma vadības tehnoloģija, kas mainīja siltuma uzkrāšanas elektroniskās ierīces. Fāzes maiņas siltuma akumulēšanas tehnoloģija izmanto fāžu maiņas materiālu (PCM) īpašības, kas absorbē / atbrīvo augsta blīvuma enerģiju cietā šķidruma fāzes maiņas procesā, lai uzglabātu / atbrīvotu siltumenerģiju, lai buferētu elektronisko ierīču augstas termiskās slodzes termisko triecienu, lai nodrošinātu drošu un stabilu elektronisko ierīču darbību. Fāzu maiņas siltuma akumulēšanas tehnoloģijas izmantošana elektronisko ierīču termiskajā pārvaldībā galvenokārt ietver PCM siltuma izlietni, siltuma akumulācijas siltuma cauruli un siltuma akumulācijas šķidruma ķēdi.
PCM siltuma izlietne ir samazināt siltuma izlietnes temperatūras līmeni, izmantojot fāzes maiņas materiālu nemainīgās temperatūras īpašības fāzes maiņas procesā. Lai uzlabotu PCM siltumvadītspēju, siltuma izlietnē ir konfigurēta metāla karkasa, un metāla augstā siltumvadītspēja tiek izmantota, lai paātrinātu PCM siltuma pārneses ātrumu. Kā parādīts 1. attēlā, ir viena dobuma siltuma izlietne, vairāku dobumu paralēlā spuru siltuma izlietne, multi dobuma šķērskoku siltuma izlietne un šūnveida struktūras siltuma izlietne. Siltuma izlietnes dobums ir piepildīts ar PCM. Jāatzīmē, ka šūnveida siltuma izlietne uzrāda izcilu siltuma pārneses veiktspēju un ir optimāla elektronisko ierīču termiskās pārvaldības shēma.
Siltuma caurulei ir augsta siltumvadītspēja un siltuma pārneses jauda. Lai tiktu galā ar ārkārtējas termiskās slodzes ietekmi, tiek piedāvāts siltuma akumulācijas siltuma caurule, kas apvieno siltuma caurules augsto siltumvadītspēju ar PCM augsto enerģijas uzglabāšanas jaudu. Turklāt siltuma caurule var arī uzlabot PCM siltuma pārneses ātrumu. 2. attēlā parādīts fāzes maiņas siltuma akumulācijas siltuma cauruļu siltuma izlietnes modulis. Kompozītmateriāla siltuma izlietnes darbības princips ir tāds, ka siltuma avota radītais siltums tiek pārnests uz auksto plāksni, un siltuma caurule absorbē siltumu no aukstās plāksnes un efektīvi pārnes siltumu uz PCM siltuma uzglabāšanas zonu.
Divfāžu ķēdē tiek pievienots cirkulācijas sūknis, un iztvaicētājs ir savienots ar kondensāta siltuma akumulatoru caur cauruļvadu, lai izveidotu siltuma uzglabāšanas divfāžu shēmas sistēmu, kas var efektīvi uzlabot elektronisko ierīču dzesēšanas efektivitāti. 3. attēlā parādīta siltuma akumulācijas divfāžu shēmas struktūra. Šajā sistēmā aukstais šķidrums absorbē elektroniskās ierīces siltuma avota siltumu, izdala siltumu caur PCM zonu cirkulējošā sūkņa iedarbībā, atkal kļūst par auksto šķidrumu, atkal absorbē siltumu caur siltuma avotu un darbojas apļveida. Jāatzīmē, ka šajā ierīcē PCM siltuma pārneses veiktspēju var efektīvi uzlabot, palielinot siltuma pārneses zonu PCM pusē.
