Anvendelse af faseskiftvarmelagring i termisk styring af elektroniske enheder
Med den fortsatte forbedring af integrationen af elektroniske enheder bliver elektroniske enheder mindre og mindre, men volumeneffekten eller områdets effekttæthed øges gradvist, hvilket resulterer i en kraftig stigning i varmestrømstætheden af enheder. Elektronisk udstyr med høj varmegennemstrømning stiller højere krav til varmeafledning, så termisk styring af elektroniske enheder er blevet et forsknings-hotspot i ind- og udland. Det skal påpeges, at i nogle særlige tilfælde står den termiske styring af elektroniske enheder over for ekstremt høj termisk belastning, og enhederne er i kort tid intermitterende arbejdstilstand.
For at imødekomme denne særlige efterspørgsel blev den termiske styringsteknologi for elektroniske faseskiftvarmelagringsenheder til. Faseskift varmelagringsteknologi bruger egenskaberne ved faseskiftmaterialer (PCM), der absorberer / frigiver energi med høj densitet i processen med fast væskefaseændring for at lagre / frigive varmeenergi for at buffere det termiske stød af høj termisk belastning af elektroniske enheder for at sikre sikker og stabil drift af elektroniske enheder. Anvendelsen af faseskift varmelagringsteknologi i termisk styring af elektroniske enheder omfatter hovedsageligt PCM-køleplade, varmelagringsvarmerør og varmelagringsvæskekredsløb.
PCM-køleprofilen er at reducere varmedlisets temperaturniveau ved at bruge de konstante temperaturegenskaber for faseskiftmaterialer i processen med faseændring. For at forbedre PCM's termiske ledningsevne er der konfigureret en metalramme i køleprofilen, og metals høje termiske ledningsevne bruges til at fremskynde varmeoverførselshastigheden for PCM. Som vist i figur 1 er der enkelt hulrum køleplade, multi hulrum parallel fin køleplade, multi hulrum cross fin køleplade og honeycomb struktur køleplade. Hulrummet i køleprofilen er fyldt med PCM. Det skal påpeges, at honeycomb-køleprofilen viser overlegen varmeoverførselsydelse og er en optimal ordning for termisk styring af elektroniske enheder.
Varmerør har høj termisk ledningsevne og varmeoverførselskapacitet. For at håndtere virkningen af ekstrem termisk belastning foreslås et varmelagringsvarmerør, som kombinerer varmerørets høje termiske ledningsevne med PCM's høje energilagringskapacitet. Desuden kan varmerøret også øge varmeoverførselshastigheden for PCM. Figur 2 viser faseskift varmelagring varmerør køleplade modul. Arbejdsprincippet i den sammensatte køleplade er, at den varme, der genereres af varmekilden, overføres til den kolde plade, og varmerøret absorberer varmen fra den kolde plade og overfører varmen effektivt til PCM-varmelagringsområdet.
I tofaset kredsløb tilsættes den cirkulerende pumpe, og fordamperen er kombineret med kondensvarmeakkumulatoren gennem rørledningen for at danne et tofaset kredsløbssystem til varmelagring, hvilket effektivt kan forbedre køleeffektiviteten af elektroniske enheder. Figur 3 viser strukturen af varmelagring tofaset kredsløbssystem. I dette system absorberer den kolde væske varmen fra varmekilden på den elektroniske enhed, frigiver varme gennem PCM-området under den cirkulerende pumpes virkning, bliver koldvæsken igen, absorberer varme gennem varmekilden igen og virker cirkulært. Det skal bemærkes, at PCM's varmeoverførselsydelse i denne enhed effektivt kan forbedres ved at øge varmeoverførselsområdet på PCM-siden.
