本研究对电子系统的可持续冷却解决方案中的最新技术和材料进行了全面综述,重点是它们在机械应用中的有效性和相关的环境利益。主要目的是评估可持续冷却技术的当前状态和未来前景,强调它们在应对热管理挑战时的作用,同时最大程度地减少环境影响。所采用的方法是系统的文献综述,从同行评审的学术期刊,会议记录和行业报告中汲取数据。搜索策略涉及关键字搜索,数据库过滤和参考跟踪,重点是冷却技术的最新进步及其环境影响。关键发现揭示了从传统冷却方法转变为创新,环保的解决方案。高级材料(例如相变材料和基于纳米技术的散热器)以及液体冷却和热电冷却等技术已成为有效溶液。这些技术提供了改进的热管理,减少碳足迹和提高资源效率。预计可持续电子冷却的未来景观将由智能技术,具有出色热能性能的新材料以及可再生能源的整合来塑造。该研究以对行业利益相关者和政策制定者的战略建议结束,强调需要促进创新,促进绿色冷却解决方案并设定严格的环境标准。未来的研究方向包括探索新材料和技术,将冷却系统与可再生能源整合在一起,并进行生命周期分析以完全了解这些技术的环境影响。这项研究强调了可持续冷却技术在实现电子系统环境可持续性中的关键作用。
摘要过去,该国的某些发电厂利用湿冷却系统从涡轮机中凝结蒸汽,这主要是由于诸如丰富的水资源,无限制地获得地下水储量以及有限的城市发展的因素。但是,随着当前的水危机和与湿冷却系统相关的高水消耗,热电厂的开发商越来越选择干燥冷却塔。本文的重点是市区的特定蒸汽热电厂,考虑了从湿冷却系统的过渡。将从技术,经济,化学和环境角度分析过渡。最初,将使用Thermoflow软件版本23模拟蒸汽发电厂的热力学周期。随后,各种全球冷却系统将被评估为现有湿冷却系统的潜在替代方法。设计和建模冷却系统的关键方面涉及确定最佳温度,这将基于气象数据,特定于位置的考虑因素,技术和经济因素以及每个替代方案的仿真结果。此外,将根据冷却系统类型,热表面材料和系统设备评估水和蒸汽周期的化学控制状态。发电厂也受到这种水短缺的影响,导致容量降低,偶尔无法以最高效率运行。因此,发电厂越来越多地使用替代冷却系统,这些冷却系统较少依赖于水的消耗,例如干塔。几家发电厂,包括伊斯法罕,哈姆丹,塔拉什特,巴斯特和蒙顿盖伊·卡姆(Qaim),已经承认了这个问题,并正在采取必要的措施来解决它。最后,使用Thermoflow软件和地热数据,用新的干式ACC循环代替了旧的湿冷却塔,并评估了这种变化对循环和发电厂性能特征的影响。此外,还进行了环境,化学和经济评估,以分析拟议周期的其他方面及其可行性。
•目前,印度处于制冷剂过渡的第三阶段。完成氯氟化合物(CFC)的阶段已完成。氢氯氟化合物(HCFC)预计将于2030年在印度淘汰。同时在2028年的基加利修正案中冻结了蒙特利尔方案,氢氟化合物(HFC),没有臭氧耗尽电势(ODP),但具有较大的全球变暖潜力(GWP),在印度设置为印度的一个阶段。但是,在市场上,天然制冷剂冷却和非实物(NIK)技术的渗透仍然有限。
因此,显然需要解锁可再生能源的巨大潜力,即尤其是一般和地区系统中脱碳和冷却部门的脱碳。至关重要的是要确保冷却和加热部门的脱碳化得到同样的促进。以及提高现有系统的能源效率以及新的系统的开发,从而确保能源效率的第一个原理和最小化建筑物的能源需求与供暖和冷却有关的能源需求也意味着将它们转换为可再生能源的热量,从可再生能源中转换为可再生能源,例如,太阳能,环境能量,环境能量,生物元素,地球热量的热量和供热量的供热量和供热量,以驱动量的供热,以及供热量。我们完全同意委员会的评估,到2040年,电气化将成为能源转型的主要催化剂。因此,欧盟需要制定一个具体计划,以迅速加强使用不同可再生能源技术的使用,这些技术可以提供诸如太阳能地区供暖厂,热泵(包括使用污水和其他来源的环境能量的热泵),尤其是需要在地区供热系统中集成的大型工业热泵。转向从可再生能源和废热的供暖和冷却的转变不仅会为脱碳铺平道路,而且还会有助于能源安全,减少能源贫困以及能源系统整合,扇形耦合和提高灵活性。2021年委员会计算出,冷却约占最终欧盟能源需求的4%。JRC分析表明,用热泵替换3,000万个化石燃料的单个锅炉将使欧盟的气体和石油消耗量减少36%。在大多数情况下,从化石加油锅炉转换为热泵也将为消费者带来较低的供暖费。随着气候变化的影响不断增加,整个欧洲延伸的热量时期延伸,对冷却的需求正在迅速增长。
电子设备已经渗透到现代生活的方方面面,从玩具、家用电器到高功率计算机。系统中电子设备的可靠性是系统整体可靠性的主要因素。电子元件依靠电流的通过来执行其任务,它们成为过热的潜在场所,因为电流通过电阻时会产生热量。电子系统的不断小型化导致单位体积产生的热量急剧增加,其数量级可与核反应堆和太阳表面的热量相媲美。除非设计和控制得当,否则高发热量会导致电子设备的工作温度过高,从而危及电子设备的安全性和可靠性。电子设备的故障率会随着温度的升高而呈指数级增长。此外,由于温度变化导致安装在电路板上的电子元件焊点中产生高热应力,这是导致故障的主要原因。因此,热控制在电子设备的设计和操作中变得越来越重要。在本章中,我们讨论了电子设备中常用的几种冷却技术,例如传导冷却、自然对流和辐射冷却、强制风冷、液体冷却和浸没冷却。本章旨在让读者熟悉这些技术并对其进行透视。有兴趣深入了解这些主题的读者可以查阅许多其他可用资源,例如参考文献中列出的资源。
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