Toepassing van faseveranderingswarmteopslag in thermisch beheer van elektronische apparaten
Met de voortdurende verbetering van de integratie van elektronische apparaten worden elektronische apparaten steeds kleiner, maar het volumevermogen of de gebiedsvermogensdichtheid neemt geleidelijk toe, wat resulteert in een sterke toename van de warmtefluxdichtheid van apparaten. Elektronische apparatuur met een hoge warmtestroom stelt hogere eisen aan warmteafvoer, dus het thermisch beheer van elektronische apparaten is een onderzoekshotspot geworden in binnen- en buitenland. Er moet op worden gewezen dat in sommige speciale gelegenheden het thermisch beheer van elektronische apparaten wordt geconfronteerd met een extreem hoge thermische belasting en dat de apparaten zich in een korte intermitterende werktoestand bevinden.
Om aan deze speciale vraag te voldoen, ontstond de thermische managementtechnologie van elektronische apparaten voor faseveranderingswarmteopslag. Faseveranderingswarmteopslagtechnologie maakt gebruik van de kenmerken van faseveranderingsmaterialen (PCM) die energie met hoge dichtheid absorberen / vrijgeven in het proces van vaste-vloeibare faseverandering om warmte-energie op te slaan / vrij te geven, om de thermische schok van hoge thermische belasting van elektronische apparaten te bufferen, om de veilige en stabiele werking van elektronische apparaten te waarborgen. De toepassing van faseveranderingswarmteopslagtechnologie in thermisch beheer van elektronische apparaten omvat voornamelijk PCM-koellichaam, heat storage heatpipe en warmteopslagvloeistofcircuit.
PCM-koellichaam moet het temperatuurniveau van het koellichaam verlagen door de constante temperatuurkarakteristieken van faseveranderingsmaterialen te gebruiken in het proces van faseverandering. Om de thermische geleidbaarheid van PCM te verbeteren, wordt een metalen raamwerk geconfigureerd in het koellichaam en wordt de hoge thermische geleidbaarheid van metaal gebruikt om de warmteoverdrachtssnelheid van PCM te versnellen. Zoals weergegeven in figuur 1, zijn er een koellichaam met één holte, een parallel koellichaam met meerdere holtes, een koellichaam met meerdere holtes en een koellichaam met honingraatstructuur. De holte van het koellichaam is gevuld met PCM. Er moet op worden gewezen dat het koellichaam van de honingraat superieure warmteoverdrachtsprestaties vertoont en een optimaal schema is voor thermisch beheer van elektronische apparaten.
Heat pipe heeft een hoge thermische geleidbaarheid en warmteoverdrachtscapaciteit. Om de impact van extreme thermische belasting op te vangen, wordt een heatpipe voor warmteopslag voorgesteld, die de hoge thermische geleidbaarheid van de heatpipe combineert met de hoge energieopslagcapaciteit van PCM. Bovendien kan de heatpipe ook de warmteoverdrachtssnelheid van PCM verbeteren. Figuur 2 toont de faseverandering heatpipe heatpipe heatpikmodule. Het werkingsprincipe van het composiet koellichaam is dat de warmte die door de warmtebron wordt gegenereerd, wordt overgedragen aan de koudeplaat en de heatpipe absorbeert de warmte van de koudeplaat en brengt de warmte efficiënt over naar de PCM-warmteopslagruimte.
In het tweefasige circuit wordt de circulerende pomp toegevoegd en wordt de verdamper door de pijpleiding gekoppeld aan de condensatiewarmteaccumulator om een tweefasig circuitsysteem voor warmteopslag te vormen, dat de koelefficiëntie van elektronische apparaten effectief kan verbeteren. Figuur 3 toont de structuur van het warmteopslag tweefasige circuitsysteem. In dit systeem absorbeert de koude vloeistof de warmte van de warmtebron van het elektronische apparaat, geeft warmte af door het PCM-gebied onder invloed van de circulerende pomp, wordt weer de koude vloeistof, absorbeert warmte weer door de warmtebron en werkt circulair. Opgemerkt moet worden dat in dit apparaat de warmteoverdrachtsprestaties van PCM effectief kunnen worden verbeterd door het warmteoverdrachtsgebied aan de PCM-kant te vergroten.
