مقدمة
يُعد جهاز HFM 446 Lambda أداة قيّمة لفحص التوصيل الحراري للمواد العازلة، والتي تُستخدم في تطبيقات مثل العزل الحراري للمباني. ويؤدي العزل الحراري الأفضل للمباني إلى انخفاض استهلاك الطاقة للتدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف، وبالتالي يؤدي في النهاية إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
وباعتبارها مطور ومصنع لأدوات التحليل الحراري، تأخذ NETZSCH أيضًا بصمة ثاني أكسيد الكربون لأجهزة القياس الخاصة بها في الاعتبار. أحد جوانب ذلك هو الطاقة اللازمة لتشغيل جهاز HFM 446 Lambda في موقع العميل. وقد تم تقليل استهلاك الطاقة في جهاز HFM 446 Lambda Eco-Line بشكل كبير مقارنةً بالطرازات القديمة بفضل أوقات القياس الأقصر من ناحية والطاقة الموفرة أثناء التشغيل فيما يسمى بالوضع الاقتصادي من ناحية أخرى. وبالطبع يمكن ترقية الموديلات القديمة بالكامل إلى الخط الاقتصادي.
استهلاك الطاقة أثناء القياس
يلخص الجدول 1 استهلاك الطاقة لأجهزة HFM 446 Lambda الثلاثة (الصغيرة والمتوسطة والكبيرة) أثناء قياس نموذجي على لوح ليفي من نوع NIST SRM 1450d على كامل نطاق درجة حرارة جهاز HFM 446. تم قياس استهلاك الطاقة وتسجيله باستخدام مقياس الواط.
الجدول 1: متوسط استهلاك الطاقة لجهاز HFM 446 (وحدة القياس والمبرد) أثناء القياس على جهاز قياس SRM 1450d التابع للمعيار الوطني للمعايير الدولية للمعايير القياسية بين 80 درجة مئوية و -10 درجات مئوية متوسط درجة حرارة العينة (10 نقاط ضبط، ΔT = 20 كلفن).
| صغير | متوسطة | كبير | |
|---|---|---|---|
| وحدة القياس [كيلوواط] | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| المبرد [كيلوواط] | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
يبلغ إجمالي استهلاك الطاقة الإجمالي لجهاز HFM 446 الصغير حوالي 0.7 كيلو واط واستهلاك الطاقة الإجمالي لجهاز HFM 446 المتوسط والكبير حوالي 1.0 كيلو واط لكل منهما. يمكن حساب استهلاك الطاقة السنوي بالكامل من خلال إيجاد استهلاك الطاقة مضروبًا في وقت القياس (انظر القسم أدناه) وعدد القياسات.
أزمنة قياس أقصر
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لجهاز HFM 446 Lambda Eco-Line في أوقات قياس أقصر من الطرازات الأقدم HFM 446 ولكن بنفس دقة النتائج. ويتحقق تقليل أزمنة القياس من خلال تحسين التحكم في درجة حرارة اللوحة وتحسين ترشيح إشارات التدفق الحراري ومعايير ثبات أكثر تطورًا. ويتضح وقت القياس الأقصر في الشكل 2 الذي يوضح مقارنة بين منحنيات متوسط درجة الحرارة العابرة لجهاز HFM 446 Lambda Small Eco-Line مقابل النماذج القديمة أثناء قياس التوصيل الحراري على NIST SRM 1450d بين متوسط درجات حرارة العينة 80 درجة مئوية و -10 درجات مئوية (10 نقاط ضبط، ΔT=20 كلفن). مع الإصدار Eco-Line، يستغرق القياس بأكمله حوالي 370 دقيقة في هذه الحالة، أي حوالي 200 دقيقة أو 35% أسرع من النماذج القديمة.
بشكل عام، تعتمد أوقات القياس بالطبع على خصائص العينة وظروف القياس وحجم جهاز HFM (صغير أو متوسط أو كبير). يصور الجدول 2 متوسط الانخفاض النسبي لزمن القياس لكل نوع من أنواع الأدوات في خط HFM 446 Eco-Line لبعض العينات النموذجية.
الجدول 2: متوسط الانخفاض النسبي في أزمنة القياس مع خط HFM 446 Lambda Eco-Line الجديد
| صغير | متوسطة | كبير | |
|---|---|---|---|
| معيار NIST SRM 1540d | -35% | -21% | -31% |
| IRMM440 | غير متوفر | -18% | -30% |
| بيركس مع مجموعة أدوات القياس | -21% | -34% | غير متوفر |
| VIP | -26% | -36% | -5% |
| ج ب: البوليمرات الصلبة | -27% | -36% | ن.أ. |
بالنسبة للمواد العازلة القياسية مثل ألواح الألياف الزجاجية 1450d و IRMM440، يتراوح مقدار الوقت الذي يتم توفيره بين 20 و35%. تكون القياسات أسرع بنسبة تصل إلى الثلث على العينات ذات الموصلية الحرارية الأعلى، مثل زجاج البورسليكات البيركس أو على المنتجات ذات الموصلية المنخفضة جدًا مثل ألواح العزل بالتفريغ (VIP). عند قياس السعة الحرارية النوعية على البوليمرات الصلبة مثل PE-HD أو POM-C، يمكن أن يصل الانخفاض في وقت القياس إلى 30%.
وتعكس الأرقام الموضحة في الجدول 2 مباشرةً الطاقة والتكاليف التي يمكن توفيرها لكل من قياسات السعة الحرارية النوعية هذه.
ومع ذلك، فإن المقارنة المباشرة لأوقات القياس نفسها ليست الجانب الوحيد الذي يجب أخذه في الاعتبار. على سبيل المثال، مع الموديلات القديمة من HFM 446، كان من الممكن قياس عينة واحدة في يوم العمل الواحد لأن القياس الذي يحتوي على 10 نقاط محددة يستمر في بعض الحالات من الصباح إلى المساء. في نهاية هذا القياس، لا يكون المشغل عادةً في المختبر ولا يمكنه إدخال العينة التالية؛ وبالتالي، لا يمكن بدء قياس جديد للاستفادة من الساعات المتبقية من النهار والليل. مع جهاز HFM 446 Eco-Line الأسرع، من المحتمل أن يكون القياس نفسه قد انتهى بالفعل في فترة ما بعد الظهر ويمكن قياس العينة التالية على الفور. في هذا المثال، لا يمكن فحص عينة واحدة فقط، ولكن يمكن فحص عينتين باستخدام HFM 446 Eco-Line في اليوم، مما يؤدي إلى كفاءة أعلى بنسبة 100% لمثل هذه القياسات الشاملة لفترة طويلة.
وضع الخمول والوضع الاقتصادي
عندما لا يكون هناك قياس قيد التشغيل (وضع الاستعداد)، يمكن أن يكون خط HFM Eco-Line إما في وضع الخمول أو الوضع الاقتصادي.
- في وضع الخمول، يتم الاحتفاظ بدرجات حرارة صفيحة HFM عند قيم محددة مسبقًا، مما يسمح بالبدء السريع لقياس جديد عند درجات حرارة تلك الصفيحة. يتم تشغيل المبرد أيضًا أثناء وضع الخمول، مع استهلاك طاقة يتراوح بين 0.5 و1.0 كيلو واط.
- في الوضع الاقتصادي الجديد، يكون التحكم في درجة حرارة صفيحة HFM والمبرد في وضع إيقاف التشغيل. لذلك، يكون استهلاك الطاقة للنظام بأكمله في الوضع الاقتصادي صفر تقريبًا.
يوفر برنامج SmartMode جدولًا زمنيًا محددًا من قبل المستخدم كما هو موضح في الشكل 3 لتنشيط إما وضع الخمول أو الوضع الاقتصادي. عند عدم تشغيل أي قياس طوال الليل أو خلال عطلة نهاية الأسبوع، يكون توفير الطاقة في الوضع الاقتصادي كبيرًا. تجدر الإشارة إلى أن إيقاف تشغيل المبرد عبر البرنامج، كما تفعل أجهزة Eco-Line في الوضع الاقتصادي، لم يكن ممكنًا مع الطرازات القديمة من HFM 446 Lambda.
الملخص
يمكن أن تكون القياسات باستخدام HFM 446 Lambda Eco-Line أسرع بنسبة تصل إلى 40% من الموديلات القديمة من HFM 446. وبالإضافة إلى ذلك، يسمح ما يسمى بالوضع الاقتصادي بإيقاف تشغيل المبرد وفقًا لجدول زمني يحدده المستخدم عند عدم تشغيل أي قياس. واعتمادًا على تسلسل القياس، قد يؤدي التحسينان إلى كفاءة أعلى بنسبة 100% إلى جانب انخفاض استهلاك الطاقة الكهربائية. وهذا الأخير لا يتوافق فقط مع التوفير في التكاليف التشغيلية - وأخيرًا وليس آخرًا - يساهم في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
تجدر الإشارة إلى أنه يمكن بالطبع ترقية الموديلات القديمة بالكامل إلى خط Eco. يرجى الاستفسار من مندوب المبيعات المحلي لديك عن ترقية جهاز HFM الخاص بك.