Tillämpning av fasförändringsvärmelagring vid värmehantering av elektroniska enheter

Med den kontinuerliga förbättringen av integrationen av elektroniska enheter blir elektroniska enheter mindre och mindre, men volymeffekten eller områdeseffekttätheten ökar gradvis, vilket resulterar i en kraftig ökning av enheternas värmeflödestäthet. Elektronisk utrustning med högt värmeflöde ställer högre krav på värmeavledning, så värmehanteringen av elektroniska enheter har blivit en forskningscentrum hemma och utomlands. Det bör påpekas att i vissa speciella tillfällen står värmehanteringen av elektroniska enheter inför extremt hög termisk belastning, och enheterna är i ett kortvarigt intermittent arbetstillstånd.

För att möta denna speciella efterfrågan kom värmehanteringstekniken för fasförändringsvärmelagringselektronik. Fasförändring värmelagringsteknik använder egenskaperna hos fasförändringsmaterial (PCM) som absorberar / frigör högdensitetsenergi i processen med fast-flytande fasförändring för att lagra / frigöra värmeenergi, för att buffra den termiska chocken av hög termisk belastning av elektroniska enheter, för att säkerställa säker och stabil drift av elektroniska enheter. Tillämpningen av fasförändringsvärmelagringsteknik vid termisk hantering av elektroniska enheter omfattar främst PCM-kylfläns, värmelagringsvärmerör och värmelagringsvätskans krets.

PCM-kylfläns är att minska temperaturnivån för kylflänsen genom att använda konstanttemperaturegenskaperna hos fasförändringsmaterial i processen för fasförändring. För att förbättra PCM: s värmeledningsförmåga konfigureras ett metallramverk i kylflänsen, och metallens höga värmeledningsförmåga används för att påskynda värmeöverföringshastigheten för PCM. Som visas i figur 1 finns det en hålighets kylfläns, multihålighet parallell fin kylfläns, multihålighet cross fin kylfläns och bikake struktur kylfläns. Kylflänsens hålighet är fylld med PCM. Det bör påpekas att bikakevärmen visar överlägsen värmeöverföringsprestanda och är ett optimalt system för termisk hantering av elektroniska enheter.

Värmerör har hög värmeledningsförmåga och värmeöverföringskapacitet. För att hantera effekten av extrem termisk belastning föreslås ett värmelagringsvärmerör, som kombinerar värmerörets höga värmeledningsförmåga med pcm:s höga energilagringskapacitet. Dessutom kan värmeröret också förbättra värmeöverföringshastigheten för PCM. Figur 2 visar fasbytet av kylflänsflänsmodulen för värmelagring. Arbetsprincipen för den sammansatta kylflänsen är att värmen som genereras av värmekällan överförs till den kalla plattan, och värmeröret absorberar värmen från den kalla plattan och överför värmen effektivt till PCM-värmelagringsområdet.

I tvåfaskretsen tillsätts cirkulationspumpen, och förångaren kopplas ihop med kondensvärmeackumulatorn genom rörledningen för att bilda ett tvåfaskretssystem för värmelagring, vilket effektivt kan förbättra kyleffektiviteten hos elektroniska enheter. Figur 3 visar strukturen för värmelagringssystem med två faser. I detta system absorberar kallvätskan värmen från den elektroniska enhetens värmekälla, släpper ut värme genom PCM-området under den cirkulerande pumpens verkan, blir kallvätskan igen, absorberar värme genom värmekällan igen och fungerar cirkulärt. Det bör noteras att i denna enhet kan pcm-värmeöverföringsprestandan förbättras effektivt genom att öka värmeöverföringsområdet på PCM-sidan.