الیکٹرانک آلات کے حرارتی اسٹوریج کے تھرمل مینجمنٹ کے مرحلے میں تبدیلی

الیکٹرانک آلات کے انضمام کی مسلسل بہتری کے ساتھ، الیکٹرانک آلات چھوٹے اور چھوٹے ہوتے جا رہے ہیں، لیکن حجم کی طاقت یا علاقے کی طاقت کی کثافت آہستہ آہستہ بڑھتی ہے، جس کے نتیجے میں آلات کی گرمی کے بہاؤ کی کثافت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے. ہائی ہیٹ فلو الیکٹرانک آلات گرمی کی کھپت کے لیے اعلیٰ تقاضوں کو آگے بڑھاتے ہیں، اس لیے الیکٹرانک آلات کا تھرمل مینجمنٹ اندرون اور بیرون ملک تحقیق کا مرکز بن گیا ہے۔ یہ بتانا چاہیے کہ کچھ خاص مواقع پر، الیکٹرانک آلات کے تھرمل مینجمنٹ کو انتہائی زیادہ تھرمل بوجھ کا سامنا کرنا پڑتا ہے، اور آلات مختصر وقت کے لیے وقفے وقفے سے کام کرنے کی حالت میں ہوتے ہیں۔

اس خصوصی طلب کو پورا کرنے کے لیے فیز چینج ہیٹ اسٹوریج الیکٹرانک ڈیوائسز کی تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی وجود میں آئی۔ فیز چینج ہیٹ اسٹوریج ٹکنالوجی فیز چینج میٹریلز (پی سی ایم) کی خصوصیات کا استعمال کرتی ہے جس میں ٹھوس مائع فیز تبدیلی کے عمل میں ہائی ڈینسٹی انرجی کو جذب / جاری کیا جاتا ہے تاکہ گرمی کی توانائی کو ذخیرہ کرنے / چھوڑنے کے تھرمل جھٹکے کو بفر کیا جاسکے۔ الیکٹرانک آلات، تاکہ الیکٹرانک آلات کے محفوظ اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنایا جا سکے۔ الیکٹرانک آلات کے تھرمل مینجمنٹ میں فیز چینج ہیٹ اسٹوریج ٹیکنالوجی کا اطلاق بنیادی طور پر پی سی ایم ہیٹ سنک، ہیٹ اسٹوریج ہیٹ پائپ اور ہیٹ اسٹوریج فلویڈ سرکٹ پر مشتمل ہے۔

پی سی ایم ہیٹ سنک فیز تبدیلی کے عمل میں فیز چینج مواد کی مستقل درجہ حرارت کی خصوصیات کو استعمال کرکے ہیٹ سنک کے درجہ حرارت کی سطح کو کم کرنا ہے۔ پی سی ایم کی تھرمل چالکتا کو بڑھانے کے لیے، ہیٹ سنک میں دھات کا فریم ورک ترتیب دیا گیا ہے، اور پی سی ایم کی حرارت کی منتقلی کی شرح کو تیز کرنے کے لیے دھات کی اعلی تھرمل چالکتا کا استعمال کیا جاتا ہے۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، سنگل کیویٹی ہیٹ سنک، ملٹی کیویٹی پاریلل فن ہیٹ سنک، ملٹی کیویٹی کراس فن ہیٹ سنک اور ہنی کامب اسٹرکچر ہیٹ سنک ہیں۔ ہیٹ سنک کا گہا پی سی ایم سے بھرا ہوا ہے۔ یہ بتانا چاہیے کہ ہنی کامب ہیٹ سنک ہیٹ ٹرانسفر کی اعلی کارکردگی دکھاتا ہے اور یہ الیکٹرانک آلات کے تھرمل مینجمنٹ کے لیے ایک بہترین اسکیم ہے۔

ہیٹ پائپ میں اعلی تھرمل چالکتا اور حرارت کی منتقلی کی صلاحیت ہے۔ انتہائی تھرمل بوجھ کے اثرات سے نمٹنے کے لیے، ایک ہیٹ اسٹوریج ہیٹ پائپ تجویز کیا گیا ہے، جو پی سی ایم کی اعلی توانائی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کے ساتھ ہیٹ پائپ کی اعلی تھرمل چالکتا کو یکجا کرتا ہے۔ مزید یہ کہ گرمی کا پائپ پی سی ایم کی حرارت کی منتقلی کی شرح کو بھی بڑھا سکتا ہے۔ شکل 2 فیز تبدیلی ہیٹ اسٹوریج ہیٹ پائپ ہیٹ سنک ماڈیول کو دکھاتا ہے۔ کمپوزٹ ہیٹ سنک کا کام کرنے کا اصول یہ ہے کہ گرمی کے منبع سے پیدا ہونے والی گرمی کو کولڈ پلیٹ میں منتقل کیا جاتا ہے، اور ہیٹ پائپ کولڈ پلیٹ سے گرمی کو جذب کرتا ہے اور پی سی ایم ہیٹ اسٹوریج ایریا میں حرارت کو موثر طریقے سے منتقل کرتا ہے۔

دو فیز سرکٹ میں، گردش کرنے والا پمپ شامل کیا جاتا ہے، اور بخارات کو پائپ لائن کے ذریعے گاڑھا ہوا حرارت جمع کرنے والے کے ساتھ مل کر ہیٹ اسٹوریج ٹو فیز سرکٹ سسٹم بنایا جاتا ہے، جو الیکٹرانک آلات کی کولنگ کی کارکردگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے۔ شکل 3 گرمی ذخیرہ کرنے والے دو فیز سرکٹ سسٹم کی ساخت کو ظاہر کرتی ہے۔ اس نظام میں، ٹھنڈا سیال الیکٹرانک ڈیوائس کے حرارتی منبع کی گرمی کو جذب کرتا ہے، گردش کرنے والے پمپ کی کارروائی کے تحت PCM علاقے کے ذریعے گرمی جاری کرتا ہے، دوبارہ ٹھنڈا سیال بن جاتا ہے، گرمی کے منبع سے دوبارہ گرمی جذب کرتا ہے اور گردشی طور پر کام کرتا ہے۔ واضح رہے کہ اس ڈیوائس میں پی سی ایم کی ہیٹ ٹرانسفر کارکردگی کو پی سی ایم سائیڈ پر ہیٹ ٹرانسفر ایریا کو بڑھا کر مؤثر طریقے سے بڑھایا جا سکتا ہے۔