Penerapan penyimpanan panas perubahan fase dalam manajemen termal perangkat elektronik
Dengan peningkatan berkelanjutan dari integrasi perangkat elektronik, perangkat elektronik menjadi lebih kecil dan lebih kecil, tetapi daya volume atau kepadatan daya area meningkat secara bertahap, menghasilkan peningkatan tajam dalam kerapatan fluks panas perangkat. Peralatan elektronik aliran panas tinggi mengedepankan persyaratan pembuangan panas yang lebih tinggi, sehingga manajemen termal perangkat elektronik telah menjadi pusat penelitian di dalam dan luar negeri. Harus ditunjukkan bahwa dalam beberapa kesempatan khusus, manajemen termal perangkat elektronik dihadapkan pada beban termal yang sangat tinggi, dan perangkat dalam keadaan kerja terputus-putus - waktu singkat.
Untuk memenuhi permintaan khusus ini, teknologi manajemen termal dari perangkat elektronik penyimpan panas perubahan fase muncul. Teknologi penyimpanan panas perubahan fase menggunakan karakteristik bahan perubahan fase (PCM) menyerap / melepaskan energi kepadatan - tinggi dalam proses perubahan fase padat - cair untuk menyimpan / melepaskan energi panas, sehingga dapat menyangga kejutan termal dari beban termal tinggi perangkat elektronik, untuk memastikan pengoperasian perangkat elektronik yang aman dan stabil. Penerapan teknologi penyimpanan panas perubahan fase dalam manajemen termal perangkat elektronik terutama mencakup heat sink PCM, pipa panas penyimpanan panas dan sirkuit cairan penyimpanan panas.
Heat sink PCM adalah untuk mengurangi tingkat suhu heat sink dengan menggunakan karakteristik suhu konstan bahan perubahan fasa dalam proses perubahan fasa. Untuk meningkatkan konduktivitas termal PCM, kerangka logam dikonfigurasikan di unit pendingin, dan konduktivitas termal logam yang tinggi digunakan untuk mempercepat laju perpindahan panas PCM. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, ada heat sink rongga tunggal, heat sink sirip paralel multi rongga, heat sink sirip silang multi rongga dan heat sink struktur sarang lebah. Rongga heat sink diisi dengan PCM. Harus ditunjukkan bahwa heat sink sarang lebah menunjukkan kinerja perpindahan panas yang unggul dan merupakan skema optimal untuk manajemen termal perangkat elektronik.
Pipa panas memiliki konduktivitas termal dan kapasitas perpindahan panas yang tinggi. Untuk mengatasi dampak beban termal yang ekstrem, pipa panas penyimpanan panas diusulkan, yang menggabungkan konduktivitas termal yang tinggi dari pipa panas dengan kapasitas penyimpanan energi PCM yang tinggi. Selain itu, pipa panas juga dapat meningkatkan laju perpindahan panas PCM. Gambar 2 menunjukkan modul heat sink heat sink penyimpanan panas perubahan fasa. Prinsip kerja heat sink komposit adalah panas yang dihasilkan oleh sumber panas ditransfer ke pelat dingin, dan pipa panas menyerap panas dari pelat dingin dan mentransfer panas secara efisien ke area penyimpanan panas PCM.
Dalam dua sirkuit fase -, pompa sirkulasi ditambahkan, dan evaporator digabungkan dengan akumulator panas kondensasi melalui pipa untuk membentuk penyimpanan panas dua sistem sirkuit fase -, yang secara efektif dapat meningkatkan efisiensi pendinginan perangkat elektronik. Gambar 3 menunjukkan struktur penyimpanan panas dua sistem sirkuit fase -. Dalam sistem ini, fluida dingin menyerap panas dari sumber panas perangkat elektronik, melepaskan panas melalui area PCM di bawah aksi pompa sirkulasi, menjadi fluida dingin kembali, menyerap panas melalui sumber panas lagi dan bekerja secara melingkar. Perlu dicatat bahwa pada perangkat ini, kinerja perpindahan panas PCM dapat ditingkatkan secara efektif dengan meningkatkan area perpindahan panas di sisi PCM.
