
Introducción
El HFM 446 Lambda es una valiosa herramienta para la investigación de la conductividad térmica de materiales aislantes, que se utilizan para aplicaciones como el aislamiento térmico de edificios. Un mejor aislamiento térmico de los edificios se traduce en un menor consumo de energía para calefacción en invierno y refrigeración en verano y, en última instancia, en una menor huella deCO2.
Como desarrollador y fabricante de instrumentos termoanalíticos, NETZSCH también tiene en cuenta la huella deCO2 de sus dispositivos de medición. Un aspecto de ello es la energía necesaria para el funcionamiento de un HFM 446 Lambda en las instalaciones del cliente. El consumo de energía del HFM 446 Lambda Eco-Line se ha reducido considerablemente en comparación con el de los modelos más antiguos gracias, por un lado, a la reducción de los tiempos de medición y, por otro, al ahorro de energía durante el funcionamiento en el denominado modo Eco. Por supuesto, los modelos antiguos pueden actualizarse completamente a la línea Eco.
Consumo de energía durante una medición
La Tabla 1 resume el consumo de energía de los tres instrumentos HFM 446 Lambda (Small, Medium y Large) durante una medición típica en un tablero de fibras SRM 1450d del NIST en todo el rango de temperatura del HFM 446. El consumo de energía se midió y registró con un vatímetro.
Tabla 1: Consumo medio de energía del HFM 446 (unidad de medición y refrigerador) durante una medición en NIST SRM 1450d entre 80 °C y -10 °C de temperatura media de la muestra (10 puntos de ajuste, ΔT=20 K).
Small | Medium | Large | |
---|---|---|---|
Unidad de medida [kW] | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
Enfriador [kW] | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
El consumo total de energía del HFM 446 Small es de aproximadamente 0,7 kW y el del HFM 446 Medium y Large de aproximadamente 1,0 kW cada uno. El consumo de energía anual total puede calcularse multiplicando el consumo de energía por el tiempo de medición (véase el apartado siguiente) y el número de mediciones.
Tiempos de medición más cortos
Una de las principales ventajas del HFM 446 Lambda Eco-Line es la reducción de los tiempos de medición en comparación con los modelos HFM 446 más antiguos, pero con la misma precisión en los resultados. La reducción de los tiempos de medición se consigue mediante un mejor control de la temperatura de la placa, un mejor filtrado de las señales de flujo térmico y unos criterios de estabilidad más sofisticados. El menor tiempo de medición se ilustra en la figura 2, que muestra una comparación de las curvas de temperatura media transitoria de un HFM 446 Lambda Small Eco-Line frente a modelos más antiguos durante una medición de conductividad térmica en NIST SRM 1450d entre temperaturas medias de muestra de 80°C y -10°C (10 puntos de ajuste, ΔT=20 K). Con la versión Eco-Line, la medición completa tarda aproximadamente 370 minutos en este caso, lo que supone unos 200 minutos o un 35% más rápido que los modelos más antiguos.

En general, los tiempos de medición dependen, por supuesto, de las propiedades de la muestra, de las condiciones de medición y del tamaño del instrumento HFM (Small, Medium o Large). La tabla 2 muestra la reducción relativa media del tiempo de medición para cada tipo de instrumento en la línea ecológica HFM 446 para algunas muestras ejemplares.
Tabla 2: Reducción relativa media de los tiempos de medición con el nuevo HFM 446 Lambda Eco-Line
Small | Medium | Large | |
---|---|---|---|
NIST SRM 1540d | -35% | -21% | -31% |
IRMM440 | n.d. | -18% | -30% |
Pyrex con kit de instrumentación | -21% | -34% | n.d. |
VIP | -26% | -36% | -5% |
Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.cp: polímeros sólidos | -27% | -36% | n.d. |
En el caso de materiales aislantes estándar, como los paneles de fibra de vidrio 1450d e IRMM440, el ahorro de tiempo oscila entre el 20 y el 35%. Las mediciones son hasta un tercio más rápidas en muestras con mayor conductividad térmica, como el vidrio de borosilicato Pyrex, o en productos con una conductividad muy baja, como los paneles de aislamiento al vacío (VIP). Cuando se mide la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica en polímeros sólidos como PE-HD o POM-C, la reducción del tiempo de medición puede llegar al 30%.
Las cifras que aparecen en la tabla 2 reflejan directamente la energía y los costes que pueden ahorrarse en cada una de estas mediciones de HFM.
Sin embargo, la comparación directa de los tiempos de medición en sí no es el único aspecto que debe tenerse en cuenta. Por ejemplo, con los modelos más antiguos del HFM 446, era posible medir un espécimen por día laborable, ya que una medición con 10 puntos de ajuste duraba en algunos casos desde la mañana hasta la noche. Al final de una medición de este tipo, el operario ya no suele estar en el laboratorio y no puede introducir la siguiente probeta; por tanto, no se puede iniciar una nueva medición con la que aprovechar las horas restantes del día y de la noche. Con la HFM 446 Eco-Line, más rápida, es probable que la misma medición ya esté terminada por la tarde y se pueda medir inmediatamente el siguiente espécimen. En este ejemplo, con la HFM 446 Eco-Line pueden investigarse no sólo una, sino dos muestras al día, lo que supone una eficiencia un 100% superior para mediciones tan exhaustivas de larga duración.
Modo Ralentí y Eco
Cuando no se está realizando ninguna medición (modo de espera), el HFM Eco-Line puede estar en modo inactivo o en modo Eco.
- En el modo inactivo, las temperaturas de las placas del HFM se mantienen en valores predefinidos, lo que permite iniciar rápidamente una nueva medición a esas temperaturas de las placas. El refrigerador también funciona durante el Modo Ralentí, con un consumo de energía de entre 0,5 y 1,0 kW.
- En el nuevo modo Eco, el control de temperatura de la placa HFM y el enfriador están apagados. Por tanto, el consumo de energía de todo el sistema en modo Eco es prácticamente nulo.
El software SmartMode ofrece una programación horaria definida por el usuario, como se muestra en la figura 3, para activar el Modo Ralentí o el Modo Eco. Cuando no se realiza ninguna medición durante la noche o el fin de semana, el ahorro de energía en Modo Eco es significativo. Cabe señalar que la desconexión del refrigerador a través del software, como hacen los instrumentos Eco-Line en Modo Eco, no era posible con los modelos más antiguos del HFM 446 Lambda.

Resumen
Las mediciones con el HFM 446 Lambda Eco-Line pueden ser hasta un 40% más rápidas que con los modelos anteriores del HFM 446. Además, el llamado Modo Eco permite apagar el refrigerador según un horario definido por el usuario cuando no se está realizando ninguna medición. Dependiendo de las secuencias de medición, las dos mejoras pueden traducirse en un aumento de la eficiencia del 100% junto con un menor consumo de energía eléctrica. Esto último no sólo se corresponde con un ahorro en los costes operativos y, por último pero no menos importante, contribuye a una reducción de las emisiones deCO2.
Cabe señalar que los modelos más antiguos pueden, por supuesto, actualizarse completamente a la línea Eco. Solicite a su representante de ventas local una actualización de su HFM.