Passiver Salzwasser-Kühlkörper, der die CPU-Leistung um ca. 33 % steigert
Mit der steigenden Nachfrage nach leistungsstarken Elektronik- und Kommunikationstechnologien und der kontinuierlichen Reduzierung elektronischer Komponentengrößen steigt die Leistungsdichte elektronischer Komponenten immer weiter an. Dies stellt höhere Anforderungen an die Wärmemanagementstrategie elektronischer Komponenten. Die passive Wärmemanagementtechnologie hat aufgrund ihres Nullenergieverbrauchs, ihrer höheren Kompaktheit und geringeren Wartungskosten zunehmendes Interesse auf sich gezogen.
Zu den traditionellen Kühlmethoden für CPUs gehören nicht nur die allgemeine Luftkühlung, sondern auch Wasserkühlung, PCM-Kühlung und thermoelektrische (TEC) Kühlung. Neuartige passive Kühlsysteme, beispielsweise solche, die auf Adsorptionsverdampfung basieren, können eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Wärmelast spielen, indem sie eine effektive Wärmeübertragung in der Gasphase ermöglichen. Forscher erforschen, wie der Adsorptionsprozess optimiert werden kann, um die Kühleffizienz und die gesamte Wärmeleistung von Computersystemen zu verbessern.
Kürzlich wurde eine passive Wärmemanagementtechnologie getestet, die auf dem Verdampfungsprozess von Wasser in einer hygroskopischen Salzlösung basiert und nachweislich den Temperaturanstieg elektronischer Komponenten wirksam unterdrückt. Nutzen Sie den Wasserzersetzungs- und Absorptionsprozess in einer kostengünstigen hygroskopischen Salzlösung, um die beim Betrieb elektronischer Komponenten entstehende Wärme abzuleiten und so eine Überhitzung elektronischer Komponenten zu verhindern. Wichtig ist, dass diese passive Technologie die Kühlkapazität elektronischer Komponenten außerhalb der Arbeitszeit (oder außerhalb der Hauptverkehrszeiten) automatisch wiederherstellen kann. Experimente haben gezeigt, dass diese Technologie eine effektive Kühlkapazität von etwa 400 Minuten (Δ Tmax=11,5 Grad C) mit einem getesteten Wärmefluss von bis zu 75 kW/m2 bereitstellen kann. Durch die Anwendung dieser Technologie auf praktische Computergeräte kann die Geräteleistung um 32,65 % verbessert werden.
Lithiumbromid ist in einer porösen Membran eingeschlossen, die nur Wasserdampf durchlässt, und zwischen Metallplatten eingeschlossen, um den Kontakt zwischen der Salzlösung und elektronischen Geräten zu verhindern, während ein Metallkühler die Wärme effektiv an die äußere Umgebung ableiten kann.
Das passive Kühlsystem kann in zwei Arbeitsstufen unterteilt werden: Desorptionskühlprozess und Absorptionsregenerationsprozess. Erstens entzieht der Kühlprozess Wärme, indem Wasser aus der Lithiumbromidsalzlösung verdampft. Anschließend tritt das System in den Absorptionsregenerationsprozess ein, bei dem eine hochkonzentrierte Salzlösung Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnimmt und automatisch ihre Kühlkapazität wiederherstellt.
Im Vergleich zu herkömmlichen Kühlkörpern kann diese Technologie den Prozessor etwa 400 Minuten lang auf unter 64 Grad kühlen, was zehnmal besser ist als das fortschrittlichste MOF-Material (Metal Organic Skeleton) und die Geräteleistung erfolgreich um 32,65 % verbessert.
