faseverandering warmteopslag thermische oplossingen
Met de voortdurende verbetering van de integratie van elektronische apparaten, worden elektronische apparaten steeds kleiner, maar het volumevermogen of de vermogensdichtheid van het gebied neemt geleidelijk toe, wat resulteert in een sterke toename van de warmtefluxdichtheid van apparaten. Elektronische apparatuur met een hoge warmtestroom stelt hogere eisen aan thermische koeling, dus het thermisch beheer van elektronische apparaten is een onderzoekshotspot geworden in binnen- en buitenland. Opgemerkt moet worden dat in sommige speciale gevallen het thermisch beheer van elektronische apparaten wordt geconfronteerd met extreem hoge thermische belasting en dat de apparaten zich in een korte intermitterende staat bevinden.
Om aan deze speciale vraag te voldoen, ontstond de thermische beheertechnologie van elektronische apparaten voor warmteopslag met faseverandering. Faseveranderingswarmteopslagtechnologie maakt gebruik van de kenmerken van faseveranderingsmaterialen (PCM) die energie met een hoge dichtheid absorberen / vrijgeven tijdens het proces van vaste-vloeistoffaseverandering om warmte-energie op te slaan / vrij te geven, om de thermische schok van hoge thermische belasting van elektronische apparaten, om de veilige en stabiele werking van elektronische apparaten te waarborgen. De toepassing van warmteopslagtechnologie met faseverandering bij thermisch beheer van elektronische apparaten omvat voornamelijk PCM-koellichaam, warmteopslag-warmtepijp en warmteopslagvloeistofcircuit.
PCM-koellichaam is om het temperatuurniveau van het koellichaam te verlagen door gebruik te maken van de constante temperatuurkarakteristieken van faseveranderingsmaterialen in het proces van faseverandering. Om de thermische geleidbaarheid van PCM te verbeteren, wordt een metalen frame 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 koellichaam met parallelle vinnen 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 honingraat-koellichaam superieure warmteoverdrachtprestaties vertoont en een optimaal schema is voor thermisch beheer van elektronische apparaten.
Heatpipe heeft een hoge thermische geleidbaarheid en warmteoverdrachtscapaciteit. Om de impact van extreme thermische belasting op te vangen, wordt een warmteopslag-heatpipe voorgesteld, die de hoge thermische geleidbaarheid van de heatpipe combineert met de hoge energieopslagcapaciteit van PCM. Bovendien kan de warmtepijp ook de warmteoverdrachtssnelheid van PCM verbeteren. Figuur 2 toont de heat pipe koellichaammodule met warmteopslag met faseverandering. Het werkingsprincipe van het composiet koellichaam is dat de warmte die door de warmtebron wordt gegenereerd, wordt overgedragen naar de koude plaat en de warmtepijp de warmte van de koude plaat absorbeert en de warmte efficiënt overbrengt naar het PCM-warmteopslaggebied.
In het tweefasige circuit wordt de circulatiepomp toegevoegd en wordt de verdamper via de pijpleiding gekoppeld aan de condensatiewarmteaccumulator om een tweefasig circuitsysteem met warmteopslag te vormen, dat de koelefficiëntie van elektronische apparaten effectief kan verbeteren. Figuur 3 toont de structuur van een tweefasig circuitsysteem met warmteopslag. In dit systeem absorbeert de koude vloeistof de warmte van de warmtebron van het elektronische apparaat, geeft warmte af via het PCM-gebied onder invloed van de circulatiepomp, wordt weer de koude vloeistof, neemt weer warmte op via 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-zijde te vergroten.
