Dizajn kompozitnej mikrokanálovej kvapalinou chladenej platne s parnou komorou
S rýchlym rozvojom komunikačných technológií sa neustále zvyšuje aj tepelný výkon elektronických zariadení. Spotreba energie každej vyvíjajúcej sa generácie produktov sa zvyšuje približne o 30 % až 50 %. Neustále zvyšovanie hustoty tepelného toku čipu priamo obmedzuje rozptyl tepla čipu a spoľahlivosť. Počítačová učebňa zároveň z dôvodu vysokej spotreby a nedostatočnej kapacity existujúcej počítačovej učebne čelí značnému tlaku na napájanie a odvod tepla. Tradičné chladenie vzduchom je ťažké udržať kvôli jeho vysokému hluku pri odvode tepla, vysokej spotrebe energie a veľkej ploche.
V tejto súvislosti sa objavili kvapalinou chladené dátové centrá s kvapalinou chladenými servermi a ďalším vybavením, ktoré poskytujú nové riešenia pre chladenie a odvod tepla dátových centier. V rýchlo sa rozvíjajúcej technológii nepriameho kvapalinového chladenia je kvapalinová chladiaca doska základnou súčasťou jednofázového alebo dvojfázového kvapalinového chladiaceho systému. Elektronické súčiastky sú pripevnené k povrchu kvapalinovej chladiacej dosky a teplo elektronických súčiastok sa prenáša na kvapalinovú chladiacu dosku vedením tepla. Kvapalná chladiaca doska a pracovná tekutina prechádzajú silným a účinným konvekčným prenosom tepla.
Tepelný výkon čipu súvisí so životnosťou zariadenia. Podľa výsledkov výskumu je poruchovosť elektronických komponentov v komunikačnom poli exponenciálne spojená s teplotou, pričom miera zlyhania sa zdvojnásobuje s každým zvýšením teploty o 10 stupňov C. V porovnaní s tradičným chladením s núteným vzduchom má technológia chladenia kvapalinou lepší efekt odvádzania tepla a kratšiu cestu odvádzania tepla. Ako novovznikajúca a efektívna metóda rozptylu tepla môže efektívnejšie riešiť problémy operátorov, pokiaľ ide o aplikáciu zariadení s vysokou spotrebou energie a vysokým tepelným tokom v počítačových miestnostiach. Okrem toho so zvyšujúcou sa spotrebou energie zariadenia a hustotou tepelného toku budú výhody technológie chladenia kvapalinou, ako je silná schopnosť odvádzať teplo, znížený hluk v miestnosti a úspora zelenej energie, výraznejšie.
Nový typ kompozitnej mikrokanálovej kvapalinovej chladiacej dosky s parnou komorou. V porovnaní s tradičnými studenými doskami má efektívnejšiu schopnosť odvádzať teplo a je vhodnejší na riešenie problémov s vysokou spotrebou energie a vysokým tepelným tokom. Kvapalinová chladiaca doska môže byť rozdelená na chladiacu dosku s frézovanou drážkou a mikrokanálovú chladiacu dosku podľa tvaru prietokového kanála. Studená doska s frézovanou drážkou je vytvorená opracovaním a vzhľadom na obmedzenia spracovania je jej kapacita odvodu tepla približne 65 W/cm2. Mikrokanálová studená platňa sa zvyčajne vzťahuje na studenú platňu s veľkosťou kanála 10-1000 µm, ktorá sa spracováva a formuje hlavne procesom zoškrabovania plutiev a má kapacitu odvádzania tepla približne 80 W/cm2.
V oblasti komunikácie s rozvojom digitalizácie stále rastie výpočtový výkon a stále rastie hustota tepelného toku čipu. Očakáva sa, že hustota výkonu čipu presiahne 100 W/cm2 do 3 rokov. Pre vysokú spotrebu energie a čipy s vysokým tepelným tokom už konvenčné mikrokanálové studené dosky nie sú schopné uspokojiť potreby rozptylu tepla. Aby sa prelomilo úzke hrdlo rozptylu tepla, VC a mikrokanálové kvapalinou chladené dosky sa kombinujú, aby sa komplexne využila schopnosť rýchlej difúzie tepla VC a schopnosť prenosu tepla mikrokanálových kvapalinou chladených dosiek, čím sa rieši problém rozptylu tepla čipov s vysokým tepelným tokom.
Pracovný princíp kompozitnej mikrokanálovej chladiacej dosky s rovnomernou teplotou: Čip prenáša teplo na materiál rozhrania a ďalej na odparovací povrch VC, pričom využíva rovnomerné teplotné charakteristiky VC na dosiahnutie rýchlej difúzie alebo migrácie tepla. Potom konvekčný prenos tepla medzi pracovnou tekutinou a studenou doskou nepretržite odoberá teplo generované čipom, čím sa dosiahne chladenie čipu s vysokým tepelným tokom.
