faasimuutusega soojust salvestavad soojuslahendused
Elektroonikaseadmete integreerimise pideva täiustamisega muutuvad elektroonikaseadmed üha väiksemaks, kuid mahtvõimsus ehk pindala võimsustihedus suureneb järk-järgult, mille tulemuseks on seadmete soojusvoo tiheduse järsk tõus. Suure soojusvooga elektroonikaseadmed seavad termilisele jahutusele kõrgemad nõuded, mistõttu elektroonikaseadmete soojusjuhtimine on muutunud uurimistööks nii kodu- kui ka välismaal. Tuleb märkida, et teatud erijuhtudel puutub elektroonikaseadmete soojusjuhtimine kokku äärmiselt suure soojuskoormusega ning seadmed on lühiajalises katkendlikus tööseisundis.
Selle erinõudluse rahuldamiseks hakati kasutama faasimuutuse soojust salvestavate elektroonikaseadmete soojusjuhtimise tehnoloogiat. Faasimuutussoojuse salvestamise tehnoloogia kasutab faasimuutusmaterjalide (PCM) omadusi, mis neelavad / vabastavad suure tihedusega energiat tahke-vedeliku faasimuutuse protsessis, et salvestada / vabastada soojusenergiat, et puhverdada kõrge termilise koormuse soojusšokki. elektroonikaseadmed, et tagada elektroonikaseadmete ohutu ja stabiilne töö. Faasimuutussoojuse salvestamise tehnoloogia rakendamine elektroonikaseadmete soojusjuhtimisel hõlmab peamiselt PCM-jahutusradiaatorit, soojussalvesti soojustoru ja soojust salvestava vedeliku ahelat.
PCM-jahutusradiaator on mõeldud jahutusradiaatori temperatuuritaseme vähendamiseks, kasutades faasimuutuse protsessis faasimuutusmaterjalide konstantseid temperatuuriomadusi. PCM-i soojusjuhtivuse suurendamiseks on jahutusradiaatorisse konfigureeritud metallkarkass ja PCM-i soojusülekande kiiruse kiirendamiseks kasutatakse metalli kõrget soojusjuhtivust. Nagu on näidatud joonisel 1, on olemas ühe õõnsusega jahutusradiaator, mitme õõnsusega paralleelse ribiga jahutusradiaator, mitme õõnsusega ristribi jahutusradiaator ja kärgstruktuuriga jahutusradiaator. Jahutusradiaatori õõnsus on täidetud PCM-iga. Tuleb märkida, et kärgstruktuuriga jahutusradiaatoril on suurepärane soojusülekande jõudlus ja see on optimaalne elektroonikaseadmete soojusjuhtimise skeem.
Soojustorul on kõrge soojusjuhtivus ja soojusülekandevõime. Ekstreemse soojuskoormuse mõjuga toimetulemiseks pakutakse välja soojustsalvestav soojustoru, mis ühendab soojustoru kõrge soojusjuhtivuse PCM-i suure energiasalvestusvõimega. Lisaks võib soojustoru suurendada ka PCM-i soojusülekande kiirust. Joonisel 2 on kujutatud faasimuutuse soojust salvestavat soojustoru jahutusradiaatori moodulit. Komposiitjahutusradiaatori tööpõhimõte seisneb selles, et soojusallika tekitatud soojus kantakse üle külmaplaadile ning soojustoru neelab külmaplaadilt soojust ja edastab soojuse tõhusalt PCM-i soojussalvestusalale.
Kahefaasilises vooluringis lisatakse tsirkulatsioonipump ja aurusti ühendatakse torujuhtme kaudu kondensatsioonisoojuse akumulaatoriga, et moodustada kahefaasiline soojust salvestav vooluahela süsteem, mis võib tõhusalt parandada elektroonikaseadmete jahutustõhusust. Joonisel 3 on näidatud soojussalvesti kahefaasilise vooluahela süsteemi struktuur. Selles süsteemis neelab külm vedelik elektroonikaseadme soojusallika soojuse, eraldab tsirkulatsioonipumba toimel soojust läbi PCM-ala, muutub uuesti külmaks vedelikuks, neelab soojuse uuesti läbi soojusallika ja töötab ringikujuliselt. Tuleb märkida, et selles seadmes saab PCM-i soojusülekande jõudlust tõhusalt parandada, suurendades PCM-i poole soojusülekandeala.
