Kalorično mikrohlajenje

Objavil lahde dne

V sklopu ERC projekta SUPERCOOL ter ARRS projekta J2- 1738 so v Laboratoriju za hlajenje in daljinsko energetiko razvili nov, unikaten numerični model, ki služi kot orodje za parametrično analizo in razvoj mikro-hladilnih sistemov za hlajenje elektronskih komponent na osnovi elektrokaloričnih in elastokaloričnih materialov. Članek z naslovom: Caloric micro-cooling: Numerical modeling and parametric investigation je bil objavljen v reviji Energy Conversion and Management (IF=8,203) in je dostopen na sledeči povezavi: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890420309560

Hlajenje elektronskih komponent je eden najbolj kritičnih problemov elektronske industrije. Z večanjem moči in kompaktnosti elektronskih komponent in naprav se količina pri tem generirane toplote izrazito povečuje. Hladilni sistemi, ki temeljijo na kaloričnih učinkih feroičnih materialov, zaradi svoje potencialno visoke učinkovitosti ter okolju prijaznih hladilnih sredstev, kažejo potencial na različnih področjih hlajenja. Ena takšnih aplikacij, ki je v zadnjem času pritegnila pozornost številnih raziskovalcev po svetu, je mikro-hlajenje za namen hlajenja elektronskih komponentah. V tem članku je bila izvedena obsežna numerična analiza kaloričnega mikro-hladilnega sistema z uporabo elastokaloričnih in elektrokaloričnih materialov, s ciljem raziskati omejitve in potencial te tehnologije. Pokazali smo, da je kalorični mikro-hladilni sistem sposoben ohladiti elektronsko komponento pod sobno temperaturo ali jo vsaj stabilizirati pri nižjih temperaturah, kot v primeru uporabe zgolj pasivnega hlajenja. Kalorična mikro-hladilna naprava lahko na učinkovit način ohladi elektronsko komponento pod sobno temperaturo pri gostotah toplotnega toka do 1 W/cm2. Kalorični hladilni sistemi bi zato lahko igrali pomembno vlogo kot učinkovita mikro-hladilna tehnologija, zlasti kadar se zahteva podhlajevanje elektronske komponente pod sobno temperaturo (nizko-temperaturna elektronika).