Faasimuutuse soojussalvestuse rakendamine elektroonikaseadmete soojusjuhtimises
Elektrooniliste seadmete integreerimise pideva täiustamisega muutuvad elektroonilised seadmed üha väiksemaks, kuid helitugevuse või piirkonna võimsustihedus suureneb järk-järgult, mille tulemuseks on seadmete soojusvoo tiheduse järsk suurenemine. Suure soojusvooluga elektroonikaseadmed seavad kõrgemad nõuded soojuse hajumisele, seega on elektroonikaseadmete soojusjuhtimisest saanud uurimispunkt nii kodu- kui ka välismaal. Tuleb märkida, et mõnel erilisel juhul seisab elektroonikaseadmete termiline juhtimine silmitsi äärmiselt suure soojuskoormusega ja seadmed on lühiajalises vahelduvas töökorras.
Selle erinõudluse rahuldamiseks tekkis faasimuutuste soojussalvestuse elektroonikaseadmete soojusjuhtimise tehnoloogia. Faasimuutuse soojussalvestustehnoloogia kasutab faasimuutuste materjalide (PCM) omadusi, mis neelavad / vabastavad suure tihedusega energiat tahke vedeliku faasi muutmise protsessis, et salvestada / vabastada soojusenergiat, et puhverdada elektroonikaseadmete suure soojuskoormuse termilist lööki, et tagada elektroonikaseadmete ohutu ja stabiilne töö. Faasimuutuse soojussalvestustehnoloogia rakendamine elektroonikaseadmete termilises juhtimises hõlmab peamiselt PCM-i jahutusradiaatorit, soojussalvestustoru ja soojussalvestusvedeliku vooluahelat.
PCM-i jahutusradiaator on jahutusradiaatori temperatuuritaseme vähendamine, kasutades faasimuutuste materjalide püsivaid temperatuuriomadusi faasimuutuse protsessis. PCM-i soojusjuhtivuse suurendamiseks konfigureeritakse jahutusradiaatoris metallist raamistik ja PCM-i soojusülekande kiiruse kiirendamiseks kasutatakse metalli kõrget soojusjuhtivust. Nagu on näidatud joonisel 1, on olemas üks õõnsuse jahutusradiaator, mitme õõnsusega paralleelne uime jahutusradi jahutusradi jahutusradi jahutusradiaator ja kärgstruktuuriga jahutusradiaator. Jahutusradiaatori õõnsus on täidetud PCM-iga. Tuleb märkida, et kärgstruktuuri jahutusradiaator näitab suurepärast soojusülekande jõudlust ja on optimaalne skeem elektroonikaseadmete termiliseks juhtimiseks.
Soojustorul on kõrge soojusjuhtivus ja soojusülekandevõime. Äärmusliku soojuskoormuse mõjuga tegelemiseks pakutakse välja soojussalvestustoru, mis ühendab soojustoru kõrge soojusjuhtivuse PCM-i suure energiasalvestusvõimega. Lisaks võib soojustoru suurendada ka PCM-i soojusülekande kiirust. Joonisel 2 on näidatud faasimuutus soojussalvestustoru jahutustoru jahutusradiaatori moodul. Liitsoojusaine tööpõhimõte on see, et soojusallika tekitatud soojus kantakse külmaplaadile ja soojustoru neelab külmaplaadi soojust ja kannab soojuse tõhusalt PCM-i soojussalvestusalale.
Kahefaasilisse ahelasse lisatakse tsirkuleeriv pump ja aurusti on ühendatud kondensatsioonisoojusakumulaatoriga läbi torujuhtme, et moodustada soojussalvestuse kahefaasiline vooluahela süsteem, mis võib tõhusalt parandada elektroonikaseadmete jahutustõhusust. Joonisel 3 on näidatud soojussalvestuse kahefaasilise vooluahela struktuur. Selles süsteemis neelab külm vedelik elektroonilise seadme soojusallika soojust, vabastab soojuse läbi PCM-ala tsirkuleeriva pumba toimel, muutub uuesti külmaks vedelikuks, neelab soojust uuesti läbi soojusallika ja töötab ringikujuliselt. Tuleb märkida, et selles seadmes saab PCM-i soojusülekande jõudlust tõhusalt parandada, suurendades soojusülekande ala PCM-i poolel.
