термични решения за съхранение на топлина с промяна на фазата
С непрекъснатото подобряване на интеграцията на електронните устройства, електронните устройства стават все по-малки и по-малки, но обемната мощност или плътността на мощността на площта се увеличава постепенно, което води до рязко увеличаване на плътността на топлинния поток на устройствата. Електронното оборудване с висок топлинен поток поставя по-високи изисквания за термично охлаждане, така че термичното управление на електронните устройства се е превърнало в изследователска гореща точка у дома и в чужбина. Трябва да се отбележи, че в някои специални случаи термичното управление на електронните устройства е изправено пред изключително голямо термично натоварване и устройствата са в краткотрайно прекъсващо работно състояние.
За да отговори на това специално търсене, се появи технологията за термично управление на електронните устройства за съхранение на топлина с промяна на фазата. Технологията за съхранение на топлина с промяна на фазата използва характеристиките на материалите с промяна на фазата (PCM), абсорбиращи/освобождаващи енергия с висока плътност в процеса на промяна на фазата твърдо-течно, за да съхранява/освобождава топлинна енергия, така че да буферира топлинния шок от високо топлинно натоварване на електронни устройства, така че да се осигури безопасна и стабилна работа на електронните устройства. Прилагането на технология за съхранение на топлина с промяна на фазата в термичното управление на електронни устройства включва основно PCM радиатор, топлинна тръба за съхранение на топлина и верига на течност за съхранение на топлина.
Радиаторът PCM е да намали нивото на температурата на радиатора чрез използване на постоянните температурни характеристики на материалите с фазова промяна в процеса на фазова промяна. За да се подобри топлопроводимостта на PCM, в радиатора е конфигурирана метална рамка и високата топлопроводимост на метала се използва за ускоряване на скоростта на топлопренос на PCM. Както е показано на Фигура 1, има радиатор с една кухина, радиатор с паралелни ребра с много кухини, радиатор с кръстосани ребра с много кухини и радиатор със структура на пчелна пита. Кухината на радиатора е пълна с PCM. Трябва да се отбележи, че радиаторът тип пчелна пита показва превъзходна производителност на топлообмен и е оптимална схема за термично управление на електронни устройства.
Топлинната тръба има висока топлопроводимост и топлопреносна способност. За да се справи с въздействието на екстремното топлинно натоварване, се предлага топлинна тръба за съхранение на топлина, която съчетава високата топлопроводимост на топлинната тръба с високия капацитет за съхранение на енергия на PCM. Освен това топлинната тръба може също така да подобри скоростта на топлопредаване на PCM. Фигура 2 показва модула за радиатор на топлинна тръба за съхранение на топлина с промяна на фазата. Принципът на работа на композитния радиатор е, че топлината, генерирана от източника на топлина, се прехвърля към студената плоча, а топлинната тръба абсорбира топлината от студената плоча и пренася топлината ефективно към зоната за съхранение на топлина PCM.
В двуфазната верига се добавя циркулационната помпа и изпарителят се свързва с кондензационния топлинен акумулатор през тръбопровода, за да се образува система за двуфазна верига за съхранение на топлина, която може ефективно да подобри ефективността на охлаждане на електронните устройства. Фигура 3 показва структурата на двуфазна верига за съхранение на топлина. В тази система студената течност абсорбира топлината на източника на топлина на електронното устройство, освобождава топлина през PCM зоната под действието на циркулационната помпа, отново се превръща в студена течност, отново абсорбира топлина през източника на топлина и работи кръгово. Трябва да се отбележи, че в това устройство ефективността на топлопреноса на PCM може да бъде ефективно подобрена чрез увеличаване на площта на топлопредаване от страната на PCM.
