soluții termice de stocare a căldurii cu schimbare de fază
Odată cu îmbunătățirea continuă a integrării dispozitivelor electronice, dispozitivele electronice devin din ce în ce mai mici, dar puterea de volum sau densitatea de putere a zonei crește treptat, rezultând o creștere bruscă a densității fluxului de căldură al dispozitivelor. Echipamentele electronice cu flux ridicat de căldură impun cerințe mai mari pentru răcirea termică, astfel încât managementul termic al dispozitivelor electronice a devenit un punct fierbinte de cercetare în țară și în străinătate. Trebuie subliniat că în unele ocazii speciale, managementul termic al dispozitivelor electronice se confruntă cu o sarcină termică extrem de mare, iar dispozitivele se află într-o stare de funcționare intermitentă de scurtă durată.
Pentru a satisface această cerere specială, a luat ființă tehnologia de management termic a dispozitivelor electronice de stocare a căldurii cu schimbare de fază. Tehnologia de stocare a căldurii cu schimbare de fază utilizează caracteristicile materialelor cu schimbare de fază (PCM) care absorb / eliberează energie de înaltă densitate în procesul de schimbare de fază solid-lichid pentru a stoca / elibera energie termică, astfel încât să tamponeze șocul termic al sarcinii termice ridicate a dispozitive electronice, astfel încât să se asigure funcționarea sigură și stabilă a dispozitivelor electronice. Aplicarea tehnologiei de stocare a căldurii cu schimbare de fază în managementul termic al dispozitivelor electronice include în principal radiatorul PCM, conducta termică de stocare a căldurii și circuitul fluidului de stocare a căldurii.
Radiatorul de căldură PCM este de a reduce nivelul de temperatură al radiatorului prin utilizarea caracteristicilor de temperatură constantă ale materialelor cu schimbare de fază în procesul de schimbare de fază. Pentru a spori conductivitatea termică a PCM, un cadru metalic este configurat în radiatorul, iar conductivitatea termică ridicată a metalului este utilizată pentru a accelera rata de transfer de căldură a PCM. După cum se arată în Figura 1, există un radiator cu o singură cavitate, un radiator cu aripioare paralele cu mai multe cavități, un radiator cu aripioare transversale cu mai multe cavități și un radiator cu structură de fagure. Cavitatea radiatorului este umplută cu PCM. Trebuie subliniat faptul ca radiatorul tip fagure prezinta performante superioare de transfer termic si este o schema optima pentru managementul termic al dispozitivelor electronice.
Conducta termică are o conductivitate termică ridicată și o capacitate de transfer de căldură. Pentru a face față impactului sarcinii termice extreme, este propusă o conductă termică de stocare a căldurii, care combină conductivitatea termică ridicată a conductei de căldură cu capacitatea mare de stocare a energiei a PCM. Mai mult, conducta de căldură poate spori și rata de transfer de căldură a PCM. Figura 2 prezintă modulul radiatorului de stocare a căldurii cu schimbare de fază. Principiul de funcționare al radiatorului compozit este că căldura generată de sursa de căldură este transferată pe placa rece, iar conducta de căldură absoarbe căldura de pe placa rece și transferă căldura eficient în zona de stocare a căldurii PCM.
În circuitul cu două faze, se adaugă pompa de circulație, iar evaporatorul este cuplat cu acumulatorul de căldură de condensare prin conductă pentru a forma un sistem de circuit bifazat de stocare a căldurii, care poate îmbunătăți eficient eficiența de răcire a dispozitivelor electronice. Figura 3 prezintă structura sistemului de circuite bifazate de stocare a căldurii. În acest sistem, fluidul rece absoarbe căldura sursei de căldură a dispozitivului electronic, eliberează căldură prin zona PCM sub acțiunea pompei de circulație, redevine fluid rece, absoarbe din nou căldură prin sursa de căldură și funcționează circular. Trebuie remarcat faptul că în acest dispozitiv, performanța de transfer de căldură a PCM poate fi îmbunătățită eficient prin creșterea zonei de transfer de căldură pe partea PCM.
