تطبيق تخزين الحرارة لتغيير الطور في الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية

مع التحسين المستمر لتكامل الأجهزة الإلكترونية ، أصبحت الأجهزة الإلكترونية أصغر وأصغر ، لكن قوة الحجم أو كثافة طاقة المنطقة تزداد تدريجياً ، مما يؤدي إلى زيادة حادة في كثافة تدفق الحرارة للأجهزة. تضع المعدات الإلكترونية ذات التدفق الحراري العالي متطلبات أعلى لتبديد الحرارة ، لذلك أصبحت الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية نقطة بحث ساخنة في الداخل والخارج. وتجدر الإشارة إلى أنه في بعض المناسبات الخاصة ، تواجه الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية حملًا حراريًا عاليًا للغاية ، وتكون الأجهزة في حالة عمل متقطعة قصيرة تصل إلى -.

لتلبية هذا الطلب الخاص ، ظهرت تقنية الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية لتخزين الحرارة بتغيير الطور. تستخدم تقنية تخزين الحرارة لتغيير الطور خصائص مواد تغيير الطور (PCM) تمتص / تطلق طاقة كثافة عالية - في عملية تغيير المرحلة السائلة - الصلبة لتخزين / إطلاق الطاقة الحرارية ، وذلك لتخفيف الصدمة الحرارية للحمل الحراري العالي من الأجهزة الإلكترونية ، وذلك لضمان التشغيل الآمن والمستقر للأجهزة الإلكترونية. يتضمن تطبيق تكنولوجيا تخزين الحرارة لتغيير الطور في الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية بشكل أساسي المشتت الحراري PCM ، وأنابيب الحرارة لتخزين الحرارة ، ودائرة سائل تخزين الحرارة.

يهدف المشتت الحراري PCM إلى تقليل مستوى درجة حرارة المشتت الحراري باستخدام خصائص درجة الحرارة الثابتة لمواد تغيير الطور في عملية تغيير الطور. من أجل تعزيز التوصيل الحراري لـ PCM ، يتم تكوين إطار معدني في المشتت الحراري ، ويتم استخدام الموصلية الحرارية العالية للمعدن لتسريع معدل نقل الحرارة لـ PCM. كما هو مبين في الشكل 1 ، يوجد المشتت الحراري ذو التجويف الفردي ، بالوعة الحرارة ذات الزعانف المتوازية متعددة التجويف ، المشتت الحراري متعدد الزعانف المتقاطعة ، والمشتت الحراري للهيكل على شكل قرص العسل. يتم ملء تجويف المشتت الحراري بـ PCM. وتجدر الإشارة إلى أن المشتت الحراري على شكل قرص العسل يُظهر أداءً فائقًا في نقل الحرارة وهو مخطط مثالي للإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية.

أنبوب الحرارة لديه موصلية حرارية عالية وقدرة نقل الحرارة. من أجل التعامل مع تأثير الحمل الحراري الشديد ، تم اقتراح أنبوب حرارة لتخزين الحرارة ، والذي يجمع بين التوصيل الحراري العالي لأنبوب الحرارة وسعة تخزين الطاقة العالية لـ PCM. علاوة على ذلك ، يمكن لأنبوب الحرارة أيضًا تحسين معدل نقل الحرارة لـ PCM. يوضح الشكل 2 وحدة المشتت الحراري لأنبوب تخزين الحرارة لتغيير الطور. مبدأ العمل للمشتت الحراري المركب هو أن الحرارة الناتجة عن مصدر الحرارة يتم نقلها إلى اللوحة الباردة ، وأن أنبوب الحرارة يمتص الحرارة من اللوح البارد وينقل الحرارة بكفاءة إلى منطقة تخزين الحرارة PCM.

في دائرتي الطور - ، تتم إضافة مضخة التدوير ، ويقترن المبخر بمراكم حرارة التكثيف عبر خط الأنابيب لتشكيل نظام دائرة طور - لتخزين الحرارة ، والذي يمكن أن يحسن بشكل فعال كفاءة التبريد للأجهزة الإلكترونية. يوضح الشكل 3 هيكل تخزين الحرارة اثنين من نظام دائرة المرحلة -. في هذا النظام ، يمتص السائل البارد حرارة مصدر الحرارة للجهاز الإلكتروني ، ويطلق الحرارة عبر منطقة PCM تحت تأثير المضخة المتداولة ، ويصبح السائل البارد مرة أخرى ، ويمتص الحرارة من خلال مصدر الحرارة مرة أخرى ويعمل بشكل دائري. تجدر الإشارة إلى أنه في هذا الجهاز ، يمكن تحسين أداء نقل الحرارة لـ PCM بشكل فعال عن طريق زيادة مساحة نقل الحرارة على جانب PCM.