fázisváltó hőtárolós termikus megoldások
Az elektronikai eszközök integráltságának folyamatos fejlesztésével az elektronikai eszközök egyre kisebbek, de a térfogatteljesítmény vagy a területteljesítménysűrűség fokozatosan növekszik, ami az eszközök hőáram-sűrűségének meredek növekedését eredményezi. A nagy hőáramú elektronikus berendezések magasabb követelményeket támasztanak a termikus hűtéssel szemben, így az elektronikai eszközök hőkezelése kutatási hotspottá vált itthon és külföldön egyaránt. Ki kell emelni, hogy az elektronikai eszközök hőkezelése bizonyos különleges esetekben rendkívül nagy hőterheléssel szembesül, és a készülékek rövid ideig tartó szakaszos üzemállapotban vannak.
Ennek a speciális igénynek a kielégítésére jött létre a fázisváltó hőtároló elektronikai eszközök hőkezelési technológiája. A fázisváltós hőtárolási technológia a fázisváltó anyagok (PCM) jellemzőit használja fel, amelyek nagy sűrűségű energiát nyelnek/szabadítanak fel a szilárd-folyékony fázisváltás folyamatában, hogy tárolják/kibocsássák a hőenergiát, így pufferelve a nagy hőterhelés okozta hősokkot. elektronikus eszközöket, hogy biztosítsák az elektronikus eszközök biztonságos és stabil működését. A fázisváltó hőtároló technológia alkalmazása az elektronikai eszközök hőkezelésében főként PCM hűtőbordát, hőtároló hőcsövet és hőtároló folyadékkört foglal magában.
A PCM hűtőborda csökkenti a hűtőborda hőmérsékleti szintjét a fázisváltó anyagok állandó hőmérsékleti jellemzőinek felhasználásával a fázisváltás folyamatában. A PCM hővezető képességének növelése érdekében a hűtőbordában fémvázat konfigurálnak, és a fém magas hővezető képességét használják fel a PCM hőátadási sebességének felgyorsítására. Amint az 1. ábrán látható, létezik együreges hűtőborda, többüregű párhuzamos bordás hűtőborda, többüregű keresztbordás hűtőborda és méhsejt szerkezetű hűtőborda. A hűtőborda ürege PCM-mel van kitöltve. Hangsúlyozni kell, hogy a méhsejt alakú hűtőborda kiváló hőátadási teljesítményt mutat, és optimális rendszer az elektronikus eszközök hőkezeléséhez.
A hőcső magas hővezető képességgel és hőátadó képességgel rendelkezik. Az extrém hőterhelés hatásának kezelésére olyan hőtároló hőcsövet javasoltak, amely egyesíti a hőcső magas hővezető képességét a PCM nagy energiatároló képességével. Ezenkívül a hőcső növelheti a PCM hőátadási sebességét is. A 2. ábrán a fázisváltó hőtároló hőcső hűtőborda modul látható. A kompozit hűtőborda működési elve az, hogy a hőforrás által termelt hőt átadják a hideglemeznek, a hőcső pedig elnyeli a hőt a hideglemezről, és hatékonyan továbbítja a hőt a PCM hőtároló területre.
A kétfázisú körben hozzáadják a keringető szivattyút, és az elpárologtatót a kondenzációs hőtárolóval a csővezetéken keresztül csatlakoztatják, hogy egy kétfázisú hőtároló rendszert képezzenek, amely hatékonyan javíthatja az elektronikus eszközök hűtési hatékonyságát. A 3. ábra a hőtároló kétfázisú áramköri rendszer felépítését mutatja. Ebben a rendszerben a hideg folyadék felveszi az elektronikus eszköz hőforrásának hőjét, a keringető szivattyú hatására a PCM területen keresztül hőt bocsát ki, ismét hideg folyadékká válik, újra felveszi a hőt a hőforráson keresztül és körkörösen működik. Megjegyzendő, hogy ebben az eszközben a PCM hőátadási teljesítménye hatékonyan növelhető a PCM oldalon lévő hőátadási terület növelésével.
