소개
HFM 446 Lambda 은 건물의 단열과 같은 용도로 사용되는 단열재의 열전도도를 조사하는 데 유용한 도구입니다. 건물의 단열성이 향상되면 겨울철 난방과 여름철 냉방에 필요한 에너지 소비가 줄어들어 궁극적으로CO2 배출량을 줄일 수 있습니다.
열 분석 기기의 개발 및 제조업체인 NETZSCH 역시 측정 기기의CO2 발자국을 고려합니다. 그 중 한 가지 측면은 고객 현장에서 HFM 446 Lambda 을 작동하는 데 필요한 에너지입니다. HFM 446 Lambda 에코 라인의 에너지 소비량은 측정 시간이 짧아지고 에코 모드에서 작동하는 동안 에너지가 절약되어 이전 모델에 비해 크게 감소했습니다. 물론 구형 모델도 에코 라인으로 완전히 업그레이드할 수 있습니다.
측정 중 에너지 소비량
표 1은 HFM 446의 전체 온도 범위에 걸쳐 NIST SRM 1450d 섬유판에서 일반적인 측정 시 세 가지 HFM 446 Lambda 기기(Small, Medium 및 Large)의 전력 소비량을 요약한 것입니다. 전력 소비는 전력계를 사용하여 측정하고 기록했습니다.
표 1: 80°C ~ -10°C 평균 시료 온도(10개의 설정 포인트, ΔT=20K) 사이에서 NIST SRM 1450d로 측정하는 동안 HFM 446(측정 장치 및 냉각기)의 평균 전력 소비량.
| Small | Medium | Large | |
|---|---|---|---|
| 측정 단위 [kW] | 0.2 | 0.3 | 0.2 |
| 냉각기 [kW] | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
HFM 446 Small 의 총 소비 전력은 약 0.7kW, HFM 446 Medium 과 Large 의 소비 전력은 각각 약 1.0kW입니다. 전체 연간 에너지 소비량은 전력 소비량에 측정 시간(아래 섹션 참조)과 측정 횟수를 곱하여 계산할 수 있습니다.
측정 시간 단축
HFM 446 Lambda Eco-Line의 주요 장점 중 하나는 구형 HFM 446 모델보다 측정 시간이 짧으면서도 결과의 정확도는 동일하다는 점입니다. 측정 시간 단축은 향상된 플레이트 온도 제어, 향상된 열유속 신호 필터링 및 보다 정교한 안정성 기준을 통해 달성됩니다. 그림 2는 80°C와 -10°C(10 설정 포인트, ΔT=20 K)의 평균 시료 온도 사이에서 NIST SRM 1450d로 열전도도를 측정하는 동안 HFM 446 Lambda Small Eco-Line과 구형 모델의 과도 평균 온도 곡선을 비교한 것으로 측정 시간이 단축된 것을 보여줍니다. 이 경우 전체 측정에 약 370분이 소요되며, 이는 구형 모델보다 약 200분, 즉 35% 더 빠른 속도입니다.
물론 일반적으로 측정 시간은 시료의 특성, 측정 조건 및 HFM 장비의 크기에 따라 달라집니다 (Small, Medium 또는 Large). 표 2는 몇 가지 예시적인 시료에 대한 HFM 446 Eco-Line의 각 기기 유형별 측정 시간의 평균 상대적 단축을 보여줍니다.
표 2: 새로운 HFM 446 Lambda Eco-Line을 사용한 측정 시간의 평균 상대적 단축 시간
| Small | Medium | Large | |
|---|---|---|---|
| NIST SRM 1540d | -35% | -21% | -31% |
| IRMM440 | n.a. | -18% | -30% |
| 계측 키트가 포함된 파이렉스 | -21% | -34% | n.a. |
| VIP | -26% | -36% | -5% |
| cP: 고체 폴리머 | -27% | -36% | n.a. |
1450d 및 IRMM440 유리 섬유 보드와 같은 표준 단열재의 경우 시간이 20~35% 절약됩니다. 파이렉스 붕규산 유리와 같이 열전도율이 높은 시편이나 진공 단열 패널(VIP)과 같이 전도율이 매우 낮은 제품의 경우 측정 속도가 최대 1/3까지 빨라집니다. PE-HD 또는 POM-C와 같은 고체 폴리머의 비열 용량을 측정할 경우 측정 시간이 최대 30%까지 단축될 수 있습니다.
표 2에 표시된 숫자는 이러한 각 HFM 측정에 대해 절약할 수 있는 에너지와 비용을 직접적으로 반영합니다.
그러나 측정 시간 자체의 직접적인 비교만이 고려해야 할 유일한 측면은 아닙니다. 예를 들어, 구형 HFM 446 모델에서는 설정점이 10개인 측정이 아침부터 저녁까지 지속되는 경우도 있었기 때문에 근무일당 하나의 시편을 측정하는 것이 가능했습니다. 이러한 측정이 끝나면 일반적으로 작업자는 더 이상 실험실에 있지 않아 다음 시편을 삽입할 수 없으므로 낮과 밤의 남은 시간을 활용할 수 있는 새로운 측정을 시작할 수 없습니다. 더 빨라진 HFM 446 Eco-Line을 사용하면 동일한 측정을 오후에 이미 완료하고 다음 시편을 즉시 측정할 수 있습니다. 이 예에서는 하루에 한 개뿐 아니라 두 개의 시편을 HFM 446 Eco-Line으로 조사할 수 있으므로 이러한 포괄적인 장시간 측정의 효율성이 100% 향상됩니다.
유휴 및 에코 모드
측정이 실행되지 않는 경우(대기 모드), HFM 에코 라인은 유휴 모드 또는 에코 모드가 될 수 있습니다.
- 유휴 모드에서는 HFM 플레이트 온도가 사전 정의된 값으로 유지되므로 해당 플레이트 온도에서 새로운 측정을 빠르게 시작할 수 있습니다. 또한 냉각기는 유휴 모드에서도 0.5~1.0kW의 전력 소비로 작동합니다.
- 새로운 에코 모드에서는 HFM 플레이트 온도 제어와 냉각기가 꺼집니다. 따라서 에코 모드에서 전체 시스템의 에너지 소비량은 거의 제로에 가깝습니다.
SmartMode 소프트웨어는 그림 3과 같이 사용자가 정의한 시간 스케줄을 통해 유휴 모드 또는 에코 모드를 활성화할 수 있습니다. 야간이나 주말에 측정이 없는 경우 에코 모드에서 에너지를 크게 절약할 수 있습니다. Eco-Line 계측기가 에코 모드에서 하는 것처럼 소프트웨어를 통해 냉각기를 끄는 것은 구형 HFM 446 Lambda 모델에서는 불가능했다는 점에 유의해야 합니다.
요약
HFM 446 Lambda Eco-Line으로 측정하면 구형 HFM 446 모델보다 최대 40% 더 빠르게 측정할 수 있습니다. 또한 이른바 에코 모드를 사용하면 측정이 실행되지 않을 때 사용자가 정의한 시간 스케줄에 따라 냉각기를 끌 수 있습니다. 측정 순서에 따라 이 두 가지 개선 사항으로 인해 전기 에너지 소비를 줄이면서 효율을 100% 높일 수 있습니다. 후자는 운영 비용 절감에 해당할 뿐만 아니라 무엇보다도CO2 배출량 감소에 기여합니다.
물론 구형 모델도 에코 라인으로 완전히 업그레이드할 수 있습니다. HFM 업그레이드에 대해서는 현지 영업 담당자에게 문의하시기 바랍니다.