perubahan fase solusi termal penyimpanan panas
Dengan peningkatan terus-menerus dari integrasi perangkat elektronik, perangkat elektronik menjadi semakin kecil, tetapi daya volume atau kerapatan daya area meningkat secara bertahap, menghasilkan peningkatan tajam dalam kerapatan fluks panas perangkat. Peralatan elektronik aliran panas tinggi mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk pendinginan termal, sehingga manajemen termal perangkat elektronik telah menjadi hotspot penelitian di dalam dan luar negeri. Harus ditunjukkan bahwa dalam beberapa kesempatan khusus, manajemen termal perangkat elektronik dihadapkan pada beban panas yang sangat tinggi, dan perangkat berada dalam kondisi kerja terputus-putus dalam waktu singkat.
Untuk memenuhi permintaan khusus ini, teknologi manajemen termal dari perangkat elektronik penyimpanan panas perubahan fasa muncul. Teknologi penyimpanan panas perubahan fasa menggunakan karakteristik bahan perubahan fasa (PCM) yang menyerap / melepaskan energi kepadatan tinggi dalam proses perubahan fasa padat-cair untuk menyimpan / melepaskan energi panas, sehingga dapat menyangga kejutan termal dari beban panas tinggi perangkat elektronik, untuk memastikan pengoperasian perangkat elektronik yang aman dan stabil. Penerapan teknologi penyimpanan panas perubahan fasa dalam manajemen termal perangkat elektronik terutama mencakup unit pendingin PCM, pipa panas penyimpan panas, dan sirkuit fluida penyimpan panas.
Heat sink PCM adalah untuk mengurangi tingkat suhu heat sink dengan menggunakan karakteristik suhu konstan dari material perubahan fasa dalam proses perubahan fasa. Untuk meningkatkan konduktivitas termal PCM, kerangka logam dikonfigurasikan di heat sink, 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 yang tinggi dan kapasitas perpindahan panas. Untuk mengatasi dampak beban termal yang ekstrim, 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 pipa panas perubahan fasa. Prinsip kerja heat sink komposit adalah bahwa panas yang dihasilkan oleh sumber panas dipindahkan ke pelat dingin, dan pipa panas menyerap panas dari pelat dingin dan mentransfer panas secara efisien ke area penyimpanan panas PCM.
Di sirkuit dua fase, pompa sirkulasi ditambahkan, dan evaporator digabungkan dengan akumulator panas kondensasi melalui pipa untuk membentuk sistem sirkuit dua fase penyimpanan panas, yang secara efektif dapat meningkatkan efisiensi pendinginan perangkat elektronik. Gambar 3 menunjukkan struktur sistem sirkuit dua fase penyimpanan panas. 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 lagi, menyerap panas melalui sumber panas lagi dan bekerja secara sirkuler. Perlu dicatat bahwa pada perangkat ini, kinerja perpindahan panas PCM dapat ditingkatkan secara efektif dengan meningkatkan area perpindahan panas di sisi PCM.
