view in publisher's site

An adjustable closed-loop liquid-based thermoelectric electronic cooling system for variable load thermal management

Highlights•An alternative way to increase liquid cooling performance for electronic components.•A liquid-based thermoelectric cooling system was designed and developed.•The proposed and the commercial system were compared experimentally.•Different liquids were used for cooling system to enhance the thermal performance of the system.•COPs were 2.8 and 3.21 for commercial and TE systems respectively.AbstractElectronic components have been experiencing a rapid rise in power densities in a constrained size which can cause relatively high amounts of heat generation inside it. Such internal heat generation is the primary reason for component failure. Therefore, it is very important to develop a high-performance yet the economical cooling system for electronics which can be a suitable thermal solution to remove the generated heat from a tested electronic component and elongate their operational lives. In this work, a closed loop liquid-based thermoelectric electronic cooling (LTEEC) system is developed which is adjustable to variable thermal load. Although cooling is the primary function of the designed system, it can be reversed to a heat pump mode if required. The performance of the developed system was investigated experimentally and compared to a commercial system. The comparisons were accomplished by observing the temperature rise as a function of time and the calculated coefficient of performances (COPs) for each system. For example, for a 16.7 W generated heat in a test component, the developed LTEEC system can reduce the hot side temperature 4 °C more than the commercial system. The COP of the LTEEC system (e.g., 3.21) is found to be better than the commercial system (e.g., 2.81). Furthermore, different liquids with different weight ratios were tested with the proposed LTEEC system to determine economical alternatives to water in order to improve its performance. The proposed system is comparatively easy to construct and costs ($30) less than the commercial system.

یک سیستم خنک‌کننده الکترونیکی مبتنی بر بسته مایع - مدار بسته برای مدیریت حرارتی بار متغیر

کاره‌ای مهم: یک راه جایگزین برای افزایش عملکرد خنک سازی مایع برای اجزای الکترونیکی. یک سیستم خنک‌کننده با پایه مایع طراحی و توسعه داده شد. سیستم پیشنهادی و سیستم تجاری به طور تجربی مقایسه شدند. مایعات مختلف برای خنک کردن سیستم برای افزایش عملکرد حرارتی سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرند. * به ترتیب ۲.۸ و ۳.۲۱ بود که برای سیستم‌های تجاری و TE respectively.Abst ractElectronic افزایش سریعی را در چگالی توان در یک اندازه محدود تجربه کرده‌اند که می‌تواند باعث مقادیر نسبتا بالایی از تولید گرما درون آن شود. چنین تولید گرمای داخلی دلیل اصلی شکست جزیی است. بنابراین، توسعه یک سیستم خنک‌کننده با عملکرد بالا برای الکترونیک بسیار مهم است که می‌تواند یک راه‌حل گرمایی مناسب برای حذف گرمای تولید شده از یک جز الکترونیکی تست شده و دراز کشیدن زندگی عملیاتی آن‌ها باشد. در این کار، یک سیستم سرد سازی الکترونیک مبتنی بر مایع با مدار بسته توسعه داده می‌شود که با بار حرارتی متغیر قابل تنظیم است. اگر چه خنک سازی تابع اولیه سیستم طراحی‌شده است، اما در صورت نیاز می‌تواند به حالت پمپ حرارتی معکوس شود. عملکرد سیستم توسعه‌یافته به صورت تجربی و در مقایسه با یک سیستم تجاری مورد بررسی قرار گرفت. این مقایسه‌ها با مشاهده افزایش دما به عنوان تابعی از زمان و ضریب محاسبه‌شده عملکرد (COPs)برای هر سیستم انجام شد. به عنوان مثال، برای یک گرمای تولید شده در یک جز تست، سیستم LTEEC توسعه‌یافته می‌تواند دمای سطح گرم را بیشتر از سیستم تجاری کاهش دهد. COP از سیستم LTEEC (به عنوان مثال، ۳.۲۱)بهتر از COP است (به عنوان مثال، ۲.۸۱). علاوه بر این، مایعات مختلف با نسبت‌های وزنی متفاوت با سیستم LTEEC پیشنهادی برای تعیین جایگزین‌های اقتصادی برای آب مورد آزمایش قرار گرفتند تا عملکرد آن بهبود یابد. ساخت و هزینه این سیستم نسبتا آسان است (۳۰ دلار)کم‌تر از سیستم تجاری.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.