Pendahuluan
HFM 446 Lambda adalah alat yang berharga untuk investigasi Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal bahan isolasi, yang digunakan untuk aplikasi seperti isolasi termal bangunan. Insulasi termal yang lebih baik pada bangunan akan menghasilkan konsumsi energi yang lebih rendah untuk pemanasan di musim dingin dan pendinginan di musim panas, dan pada akhirnya menghasilkan jejakCO2 yang lebih kecil.
Sebagai pengembang dan produsen instrumen termoanalitik, NETZSCH juga memperhitungkan jejakCO2 dari perangkat pengukurannya. Salah satu aspeknya adalah energi yang dibutuhkan untuk pengoperasian HFM 446 Lambda di lokasi pelanggan. Konsumsi energi HFM 446 Lambda Eco-Line telah berkurang secara signifikan dibandingkan dengan model yang lebih lama berkat waktu pengukuran yang lebih singkat di satu sisi dan energi yang dihemat selama pengoperasian dalam apa yang disebut Mode Eco di sisi lain. Model lama tentu saja dapat ditingkatkan sepenuhnya ke Eco-line.
Konsumsi Energi Selama Pengukuran
Tabel 1 merangkum konsumsi daya dari tiga instrumen HFM 446 Lambda (Small, Medium dan Large) selama pengukuran tipikal pada papan serat NIST SRM 1450d di seluruh rentang suhu HFM 446. Konsumsi daya diukur dan dicatat menggunakan wattmeter.
Tabel 1: Konsumsi daya rata-rata HFM 446 (unit pengukur dan chiller) selama pengukuran pada NIST SRM 1450d antara suhu sampel rata-rata 80°C dan -10°C (10 titik yang ditetapkan, ΔT = 20 K).
| Small | Medium | Large | |
|---|---|---|---|
| Satuan Pengukuran [kW] | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| Pendingin [kW] | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
Total konsumsi daya HFM 446 Small adalah sekitar 0,7 kW dan konsumsi daya HFM 446 Medium dan Large masing-masing sekitar 1,0 kW. Seluruh konsumsi energi tahunan dapat dihitung dengan mencari konsumsi daya dikalikan dengan waktu pengukuran (lihat bagian di bawah) dan jumlah pengukuran.
Waktu Pengukuran yang Lebih Singkat
Salah satu keunggulan utama HFM 446 Lambda Eco-Line adalah waktu pengukuran yang lebih singkat dibandingkan model HFM 446 yang lama, namun dengan akurasi hasil yang sama. Pengurangan waktu pengukuran dicapai dengan kontrol suhu pelat yang lebih baik, penyaringan sinyal fluks panas yang lebih baik, dan kriteria stabilitas yang lebih canggih. Waktu pengukuran yang lebih singkat diilustrasikan pada gambar 2 yang menunjukkan perbandingan kurva suhu rata-rata transien HFM 446 Lambda Small Eco-Line vs model lama selama pengukuran Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal pada NIST SRM 1450d antara suhu sampel rata-rata 80 °C dan -10 °C (10 titik yang ditetapkan, ΔT = 20 K). Dengan versi Eco-Line, seluruh pengukuran membutuhkan waktu sekitar 370 menit dalam kasus ini, yaitu sekitar 200 menit atau 35% lebih cepat daripada model lama.
Secara umum, waktu pengukuran tentu saja bergantung pada properti spesimen, kondisi pengukuran, dan ukuran instrumen HFM (Small, Medium atau Large). Tabel 2 menggambarkan pengurangan relatif rata-rata dalam waktu pengukuran untuk setiap jenis instrumen dalam HFM 446 Eco-Line untuk beberapa contoh sampel.
Tabel 2: Pengurangan relatif rata-rata dalam waktu pengukuran dengan HFM 446 yang baru Lambda Eco-Line
| Small | Medium | Large | |
|---|---|---|---|
| NIST SRM 1540d | -35% | -21% | -31% |
| IRMM440 | n.a. | -18% | -30% |
| Pyrex dengan Kit Instrumentasi | -21% | -34% | n.a. |
| VIP | -26% | -36% | -5% |
| Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen.cp: polimer padat | -27% | -36% | n.a. |
Untuk bahan insulasi standar seperti papan serat kaca 1450d dan IRMM440, jumlah waktu yang dihemat adalah antara 20 hingga 35%. Pengukuran lebih cepat hingga sepertiga pada spesimen dengan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal yang lebih tinggi, seperti kaca borosilikat Pyrex, atau pada produk dengan konduktivitas yang sangat rendah, seperti Panel Isolasi Vakum (VIP). Ketika mengukur Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen. kapasitas panas spesifik pada polimer padat seperti PE-HD atau POM-C, pengurangan waktu pengukuran bisa mencapai 30%.
Angka-angka yang ditunjukkan pada tabel 2 secara langsung mencerminkan energi dan biaya yang dapat dihemat untuk setiap pengukuran HFM ini.
Namun, perbandingan langsung dari waktu pengukuran itu sendiri bukanlah satu-satunya aspek yang harus dipertimbangkan. Sebagai contoh, dengan model HFM 446 yang lebih lama, dimungkinkan untuk mengukur satu spesimen per hari kerja karena pengukuran yang memiliki 10 titik setel berlangsung dalam beberapa kasus dari pagi hingga sore hari. Pada akhir pengukuran seperti itu, operator biasanya tidak lagi berada di laboratorium dan tidak dapat memasukkan spesimen berikutnya; dengan demikian, pengukuran baru yang dapat digunakan untuk memanfaatkan sisa waktu siang dan malam tidak dapat dimulai. Dengan HFM 446 Eco-Line yang lebih cepat, kemungkinan besar pengukuran yang sama sudah selesai pada sore hari dan spesimen berikutnya dapat segera diukur. Dalam contoh ini, tidak hanya satu, tetapi dua spesimen dapat diselidiki dengan HFM 446 Eco-Line per hari, sehingga menghasilkan efisiensi 100% lebih tinggi untuk pengukuran yang begitu lama dan komprehensif.
Mode Siaga dan Mode Hemat
Ketika tidak ada pengukuran yang berjalan (mode siaga), HFM Eco-Line dapat berada dalam Mode Idle atau Eco.
- Dalam Mode Idle, suhu pelat HFM dipertahankan pada nilai yang telah ditentukan sebelumnya, sehingga pengukuran baru dapat dimulai dengan cepat pada suhu pelat tersebut. Chiller juga berjalan selama Mode Idle, dengan konsumsi daya antara 0,5 dan 1,0 kW.
- Dalam Mode Eco yang baru, kontrol suhu pelat HFM dan chiller tidak aktif. Oleh karena itu, konsumsi energi seluruh sistem dalam Mode Eco hampir nol.
Perangkat lunak SmartMode menawarkan jadwal waktu yang ditentukan pengguna seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 untuk mengaktifkan Mode Idle atau Eco. Ketika tidak ada pengukuran yang dilakukan semalaman atau selama akhir pekan, penghematan energi dalam Mode Eco sangat signifikan. Perlu dicatat bahwa mematikan chiller melalui perangkat lunak, seperti yang dilakukan oleh instrumen Eco-Line dalam Mode Eco, tidak dapat dilakukan pada model lama HFM 446 Lambda.
Ringkasan
Pengukuran dengan HFM 446 Lambda Eco-Line bisa lebih cepat hingga 40% dibandingkan model HFM 446 yang lama. Selain itu, Eco Mode memungkinkan untuk mematikan chiller sesuai dengan jadwal waktu yang ditentukan pengguna ketika tidak ada pengukuran yang berjalan. Bergantung pada urutan pengukuran, kedua peningkatan ini dapat menghasilkan efisiensi 100% lebih tinggi dan konsumsi energi listrik yang lebih rendah. Yang terakhir ini tidak hanya berhubungan dengan penghematan biaya operasional dan - yang tak kalah pentingnya - berkontribusi pada pengurangan emisiCO2.
Perlu dicatat bahwa model lama tentu saja dapat ditingkatkan sepenuhnya ke Eco-line. Silakan tanyakan kepada perwakilan penjualan setempat untuk peningkatan HFM Anda.