تغيير الطور تخزين الحرارة الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية
مع التحسين المستمر لتكامل الأجهزة الإلكترونية، أصبحت الأجهزة الإلكترونية أصغر فأصغر، ولكن قوة الحجم أو كثافة طاقة المنطقة تزداد تدريجياً، مما يؤدي إلى زيادة حادة في كثافة التدفق الحراري للأجهزة. تطرح المعدات الإلكترونية ذات التدفق الحراري العالي متطلبات أعلى لتبديد الحرارة، لذلك أصبحت الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية نقطة بحث ساخنة في الداخل والخارج. تجدر الإشارة إلى أنه في بعض المناسبات الخاصة، تواجه الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية حملًا حراريًا مرتفعًا للغاية، وتكون الأجهزة في حالة عمل متقطعة لفترة قصيرة.
ولتلبية هذا الطلب الخاص، ظهرت تكنولوجيا الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية لتخزين الحرارة متغيرة الطور. تستخدم تقنية تخزين الحرارة المتغيرة الطور خصائص المواد المتغيرة الطور (PCM) التي تمتص / تطلق الطاقة عالية الكثافة في عملية تغيير الطور الصلب والسائل لتخزين / إطلاق الطاقة الحرارية، وذلك لتخفيف الصدمة الحرارية للحمل الحراري العالي الأجهزة الإلكترونية، وذلك لضمان التشغيل الآمن والمستقر للأجهزة الإلكترونية. يتضمن تطبيق تقنية تخزين الحرارة المتغيرة الطور في الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية بشكل أساسي المشتت الحراري PCM وأنابيب تخزين الحرارة الحرارية 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 بالوعة حرارية ذات تجويف واحد، ومشتت حراري ذو زعانف متوازية متعددة التجاويف، ومشتت حراري متعدد التجاويف ذات زعانف متقاطعة، ومشتت حراري بهيكل قرص العسل. يمتلئ تجويف المشتت الحراري بـ PCM. تجدر الإشارة إلى أن المشتت الحراري على شكل قرص العسل يُظهر أداءً فائقًا في نقل الحرارة وهو مخطط مثالي للإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية.
يتمتع أنبوب الحرارة بموصلية حرارية عالية وقدرة على نقل الحرارة. من أجل التعامل مع تأثير الحمل الحراري الشديد، تم اقتراح أنبوب حراري لتخزين الحرارة، والذي يجمع بين التوصيل الحراري العالي للأنبوب الحراري مع قدرة تخزين الطاقة العالية لـ PCM. علاوة على ذلك، يمكن للأنبوب الحراري أيضًا تحسين معدل نقل الحرارة لـ PCM. ويبين الشكل 2 وحدة المشتت الحراري لأنبوب الحرارة لتغيير الطور. مبدأ عمل المشتت الحراري المركب هو أن الحرارة الناتجة عن مصدر الحرارة يتم نقلها إلى اللوحة الباردة، وأنبوب الحرارة يمتص الحرارة من اللوحة الباردة وينقل الحرارة بكفاءة إلى منطقة تخزين الحرارة PCM.
في الدائرة ثنائية الطور، تتم إضافة مضخة التدوير، ويقترن المبخر بمجمع حرارة التكثيف عبر خط الأنابيب لتشكيل نظام دائرة ثنائي الطور لتخزين الحرارة، والذي يمكن أن يحسن بشكل فعال كفاءة التبريد للأجهزة الإلكترونية. يوضح الشكل 3 هيكل نظام الدائرة ثنائي الطور لتخزين الحرارة. في هذا النظام، يمتص السائل البارد حرارة مصدر الحرارة للجهاز الإلكتروني، ويطلق الحرارة من خلال منطقة PCM تحت تأثير المضخة الدائرية، 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.
