Εισαγωγή
Το HFM 446 Lambda είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για τη διερεύνηση της θερμικής αγωγιμότητας των μονωτικών υλικών, τα οποία χρησιμοποιούνται για εφαρμογές όπως η θερμομόνωση κτιρίων. Η καλύτερη θερμομόνωση των κτιρίων οδηγεί σε χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι, και έτσι τελικά σε ένα smaller αποτύπωμαCO2.
Ως προγραμματιστής και κατασκευαστής θερμοαναλυτικών οργάνων, το NETZSCH λαμβάνει επίσης υπόψη του το αποτύπωμαCO2 των συσκευών μέτρησης. Μια πτυχή αυτού είναι η ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία ενός HFM 446 Lambda στο χώρο του πελάτη. Η κατανάλωση ενέργειας του HFM 446 Lambda Eco-Line έχει μειωθεί σημαντικά σε σύγκριση με εκείνη των παλαιότερων μοντέλων χάρη αφενός σε συντομότερους χρόνους μέτρησης και αφετέρου στην εξοικονόμηση ενέργειας κατά τη λειτουργία στη λεγόμενη Eco Mode. Τα παλαιότερα μοντέλα μπορούν, φυσικά, να αναβαθμιστούν πλήρως στην Eco-line.
Κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια μιας μέτρησης
Ο πίνακας 1 συνοψίζει την κατανάλωση ισχύος των τριών οργάνων HFM 446 Lambda (Small, Medium και Large) κατά τη διάρκεια μιας τυπικής μέτρησης σε μια ινοσανίδα NIST SRM 1450d σε όλο το εύρος θερμοκρασιών του HFM 446. Η κατανάλωση ισχύος μετρήθηκε και καταγράφηκε με τη χρήση βαττόμετρου.
Πίνακας 1: Μέση κατανάλωση ισχύος του HFM 446 (μονάδα μέτρησης και ψύκτης) κατά τη διάρκεια μιας μέτρησης στο NIST SRM 1450d μεταξύ 80°C και -10°C μέση θερμοκρασία δείγματος (10 σημεία ρύθμισης, ΔT=20 K).
| Small | Medium | Large | |
|---|---|---|---|
| Μονάδα μέτρησης [kW] | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| Ψυγείο [kW] | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
Η συνολική κατανάλωση ισχύος του HFM 446 Small είναι περίπου 0,7 kW και των HFM 446 Medium και Large περίπου 1,0 kW το καθένα. Η συνολική ετήσια κατανάλωση ενέργειας μπορεί να υπολογιστεί με την εύρεση της κατανάλωσης ισχύος πολλαπλασιασμένης επί το χρόνο μέτρησης (βλέπε τμήμα παρακάτω) και τον αριθμό των μετρήσεων.
Μικρότεροι χρόνοι μέτρησης
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του HFM 446 Lambda Eco-Line είναι οι μικρότεροι χρόνοι μέτρησης σε σχέση με τα παλαιότερα μοντέλα HFM 446, αλλά με την ίδια ακρίβεια των αποτελεσμάτων. Η μείωση των χρόνων μέτρησης επιτυγχάνεται με βελτιωμένο έλεγχο της θερμοκρασίας της πλάκας, βελτιωμένο φιλτράρισμα των σημάτων ροής θερμότητας και πιο εξελιγμένα κριτήρια σταθερότητας. Ο συντομότερος χρόνος μέτρησης απεικονίζεται στο σχήμα 2, το οποίο δείχνει μια σύγκριση των μεταβατικών καμπυλών μέσης θερμοκρασίας ενός HFM 446 LambdaSmall Eco-Line έναντι παλαιότερων μοντέλων κατά τη διάρκεια μιας μέτρησης θερμικής αγωγιμότητας σε NIST SRM 1450d μεταξύ μέσων θερμοκρασιών δείγματος 80°C και -10°C (10 σημεία ρύθμισης, ΔT=20 K). Με την έκδοση Eco-Line, ολόκληρη η μέτρηση διαρκεί σε αυτή την περίπτωση περίπου 370 λεπτά, δηλαδή περίπου 200 λεπτά ή 35% ταχύτερα από τα παλαιότερα μοντέλα.
Σε γενικές γραμμές, οι χρόνοι μέτρησης εξαρτώνται φυσικά από τις ιδιότητες του δείγματος, τις συνθήκες μέτρησης και το μέγεθος του οργάνου HFM (Small, Medium ή Large). Στον πίνακα 2 απεικονίζεται η μέση σχετική μείωση του χρόνου μέτρησης για κάθε τύπο οργάνου στην οικολογική γραμμή HFM 446 για ορισμένα υποδειγματικά δείγματα.
Πίνακας 2: Μέση σχετική μείωση των χρόνων μέτρησης με το νέο HFM 446 Lambda Eco-Line
| Small | Medium | Large | |
|---|---|---|---|
| NIST SRM 1540d | -35% | -21% | -31% |
| IRMM440 | n.a. | -18% | -30% |
| Pyrex με κιτ οργάνων | -21% | -34% | n.a. |
| VIP | -26% | -36% | -5% |
| Ειδική θερμοχωρητικότητα (cp)Η θερμοχωρητικότητα είναι ένα φυσικό μέγεθος ειδικό για κάθε υλικό, το οποίο καθορίζεται από την ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στο δείγμα, διαιρούμενη με την προκύπτουσα αύξηση της θερμοκρασίας. Η ειδική θερμοχωρητικότητα σχετίζεται με τη μονάδα μάζας του δείγματος.cp: στερεά πολυμερή | -27% | -36% | α.α. |
Για τυποποιημένα μονωτικά υλικά, όπως οι πλάκες υαλοϊνών 1450d και IRMM440, η εξοικονόμηση χρόνου κυμαίνεται μεταξύ 20 και 35%. Οι μετρήσεις είναι ταχύτερες έως και κατά το ένα τρίτο σε δείγματα με υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα, όπως το βοριοπυριτικό γυαλί Pyrex, ή σε προϊόντα με πολύ χαμηλή αγωγιμότητα, όπως τα πάνελ μόνωσης κενού (VIP). Κατά τη μέτρηση της ειδικής θερμοχωρητικότητας σε στερεά πολυμερή, όπως το PE-HD ή το POM-C, η μείωση του χρόνου μέτρησης μπορεί να φτάσει έως και 30%.
Οι αριθμοί που εμφανίζονται στον πίνακα 2 αντικατοπτρίζουν άμεσα την ενέργεια και το κόστος που μπορεί να εξοικονομηθεί για κάθε μία από αυτές τις μετρήσεις HFM.
Ωστόσο, η άμεση σύγκριση των ίδιων των χρόνων μέτρησης δεν είναι η μόνη πτυχή που πρέπει να εξεταστεί. Για παράδειγμα, με τα παλαιότερα μοντέλα του HFM 446, ήταν δυνατή η μέτρηση ενός δείγματος ανά εργάσιμη ημέρα, επειδή μια μέτρηση με 10 σημεία ρύθμισης διαρκούσε σε ορισμένες περιπτώσεις από το πρωί έως το βράδυ. Στο τέλος μιας τέτοιας μέτρησης, ο χειριστής συνήθως δεν βρίσκεται πλέον στο εργαστήριο και δεν μπορεί να τοποθετήσει το επόμενο δείγμα- έτσι, δεν μπορεί να ξεκινήσει μια νέα μέτρηση με την οποία να αξιοποιηθούν οι υπόλοιπες ώρες της ημέρας και της νύχτας. Με το ταχύτερο HFM 446 Eco-Line, είναι πιθανό η ίδια μέτρηση να έχει ήδη ολοκληρωθεί το απόγευμα και το επόμενο δείγμα να μπορεί να μετρηθεί αμέσως. Σε αυτό το παράδειγμα, όχι μόνο ένα, αλλά δύο δείγματα μπορούν να διερευνηθούν με το HFM 446 Eco-Line ανά ημέρα, γεγονός που οδηγεί σε 100% υψηλότερη απόδοση για τέτοιες ολοκληρωμένες μετρήσεις μακράς διάρκειας.
Λειτουργία αδράνειας και Eco Mode
Όταν δεν εκτελείται καμία μέτρηση (κατάσταση αναμονής), το HFM Eco-Line μπορεί να βρίσκεται είτε σε κατάσταση αδράνειας είτε σε κατάσταση Eco.
- Στη λειτουργία αδράνειας, οι θερμοκρασίες της πλάκας HFM διατηρούνται σε προκαθορισμένες τιμές, επιτρέποντας τη γρήγορη έναρξη μιας νέας μέτρησης σε αυτές τις θερμοκρασίες της πλάκας. Ο ψύκτης λειτουργεί επίσης κατά τη λειτουργία αδράνειας, με κατανάλωση ισχύος μεταξύ 0,5 και 1,0 kW.
- Στη νέα λειτουργία Eco Mode, ο έλεγχος θερμοκρασίας πλακών HFM και το ψυγείο είναι απενεργοποιημένα. Επομένως, η κατανάλωση ενέργειας ολόκληρου του συστήματος στη λειτουργία Eco Mode είναι σχεδόν μηδενική.
Το λογισμικό SmartMode προσφέρει ένα καθορισμένο από τον χρήστη χρονοδιάγραμμα, όπως φαίνεται στην εικόνα 3, για την ενεργοποίηση είτε της λειτουργίας αδράνειας είτε της λειτουργίας Eco Mode. Όταν δεν εκτελείται καμία μέτρηση κατά τη διάρκεια της νύχτας ή του Σαββατοκύριακου, η εξοικονόμηση ενέργειας στη λειτουργία Eco Mode είναι σημαντική. Πρέπει να σημειωθεί ότι η απενεργοποίηση του ψύκτη μέσω του λογισμικού, όπως κάνουν τα όργανα Eco-Line στη λειτουργία Eco Mode, δεν ήταν δυνατή με τα παλαιότερα μοντέλα του HFM 446 Lambda.
Περίληψη
Οι μετρήσεις με το HFM 446 Lambda Eco-Line μπορούν να είναι έως και 40% ταχύτερες από τα παλαιότερα μοντέλα του HFM 446. Επιπλέον, η λεγόμενη λειτουργία Eco Mode επιτρέπει την απενεργοποίηση του ψυγείου σύμφωνα με ένα χρονοδιάγραμμα που ορίζει ο χρήστης όταν δεν εκτελείται καμία μέτρηση. Ανάλογα με τις ακολουθίες μετρήσεων, οι δύο βελτιώσεις μπορούν να οδηγήσουν σε 100% υψηλότερη απόδοση μαζί με χαμηλότερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Η τελευταία δεν αντιστοιχεί μόνο σε εξοικονόμηση λειτουργικού κόστους και - τέλος - συμβάλλει στη μείωση των εκπομπώνCO2.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα παλαιότερα μοντέλα μπορούν, φυσικά, να αναβαθμιστούν πλήρως στην Eco-line. Παρακαλούμε ρωτήστε τον τοπικό αντιπρόσωπο πωλήσεων για την αναβάθμιση του HFM σας.