Дулааныг таслагч зүсмэл нь хиймэл хоолойгоор дулаан дамжихыг саатуулах хязгаар болон үйлчилдэг бөгөөд энэ нь (2023 оны NFRC-ийн өгөгдлийн дагуу) хэвийн цоорхойтой бусад хэвэнцэртэй харьцуулахад энергийн үр ашгийг ойролцоогоор 40%-иар сайжруулдаг. Ихэвчлэн полиамид эсвэл шилэн ширхэгийн хүчирхэгжүүлсэн полимерийн найрмал материалыг ашиглан барьдаг бөгөөд эдгээр хэсгүүд хүрээний бүтцийн хангалттай хүчийг хадгалж байх үед дулаан дамжуулалтыг бууруулдаг. Зөв материал сонгох нь энд маш чухал юм. Жишээ нь, PA66GF25 нь ойролцоогоор 0.25 квадрат метр Кельвин/Ватт байх R утгатай илүү сайн дулаан тусгаарлах чанартай бөгөөд хугацаа өнгөрөх турш хатангид орчинд удаан дарагдсан ч бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалж чаддаг.
Дулааныг таслагчийн үйлдвэрлэлд хоёр гол арга байдаг:
Орчин үеийн нэгтгэсэн дулаан тусгаарлагч системүүд роботын тусламжтайгаар хоёр аргыг нэгтгэж, цагт 120-оос дээш нэгжийн үйлдвэрлэлийн хурднаас хэтрэхгүйгээр үзүүлэлтийг сайжруулдаг.
Одоо үед инновациуд нь аэрогелээр сайжруулсан нийлмэл болон графен нэмсэн полимер зэрэг гибрид материалыг эзэлж, хэмжих боломжтой сайжруулалтад хүргэдэг:
| Онцлог | Стандарт Золосоос Ахиц |
|---|---|
| Дулааны дамжуулалт | 18% бууралт (0.19 Вт/мК) |
| Ачаалал даах чадвар | 25% өсөлт (15 кН/м) |
| Үйлдвэрлэлийн хаягдал | 40% бууралт |
Хамтран шахагдсан загварчлал нь олон төрлийн материалуудыг зэрэг давхарлан байрлуулах боломжийг олгох бөгөөд конденсацид тэсвэрт чанарыг сайжруулж, 12 МРа-аас дээш хишлэг шахалтын хүчийг хадгална (ASTM D1002-22).
Стандарт дулааны завсар үйлдвэрлэх ажлын урсгалд зургаан гол шат орно:
Бодисын зуурмагийн жинхэнэ цагийн хяналтыг нэгтгэж, хиймэл оюунгаар тохируулга хийснээр үйлдвэрлэгчид материал алдалтыг 22%-иар бууруулж, ISO 9001:2015 стандартын шаардлагад нийцсэн.
Дулааны хатуужилтын үр дүн нь материалны бат бөх байдал, тусгаарлах чадварын хооронд зөв тэнцвэрт байдлыг олж авах явдал юм. Арилжааны орчинд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нь салбарын тайлангаар 2023 он гэхэд 78% зах зээлийг эзэлдэг полиамид PA66GF25 юм. Энэ материал нь 75-85 МПа-ийн хооронд таталцлын хүчтэй байдлыг тэвчиж, температур нь минус 40 градус буюу 120 градус давхардсан ч тогтвортой байдаг. Бүтцийн бүтэн бүтэн байдлыг анхаардаг хүмүүст шилэн талбайгаар бэхжүүлсэн полимерүүд ихэвчлэн нэмэгддэг. Учир нь тэд дулааны дамжуулалт нь метр квадратт 0.3 ватт-аас дээш болзошгүйгээр шилжих эсэргүүцлийг 25 килонейтон хүртэл ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Мөн 0.013-0.018 Вт/мК-ийн дутуу дамжуулалттай гайхалтай давхаргыг өгдөг аэрогель композит байдаг. Гэхдээ үйлдвэрлэгчид боловсруулалтын үеэр илүү болгоомжтой байх хэрэгтэй. Учир нь эдгээр материалууд маш эвдэрч, буруугаар ашиглах үед хагалах хандлагатай байдаг.
| Материал | Өнгөрөх чадвар (W/mK) | Суналтын бат бэх (MPa) | Гол хэрэглээ |
|---|---|---|---|
| PA66GF25 | 0.28-0.32 | 75–85 | Ачаалал даацлагч цонхны хүрээ |
| Шилэн ширмийн полимер | 0.26–0.30 | 60–70 | Зураг наалдлын холболтууд |
| Аэрогел нийлмэл | 0.013–0.018 | 40–50 | Тусгаарлалт сайтай фасад |
Хамгийн сайн үр дүнгээс хамааран, мэргэжлийн материал сонголтын зааврууд экструзийн үе шатанд ширхэгийн байршил болон полимерийн кристаллаг чанарыг хянаж байхыг онцлон анхаардаг.
PA66GF25 нь ойролцоогоор 25% шилэн ширхэг агуулдаг бөгөөд энэ нь ердийн PA6 материалаас нугалмын модулиараа ойролцоогоор 18%-иар илүү сайн байхыг хангана. Энэ нь полимерийг хэсгүүдийн холболтуудад их хэмжээний түүний чанар үзүүлдэг нөхцөлд онцгой тохиромжтой болгодог. ASTM D638-23 тестийн дагуу ойролцоогоор 15 МPа-ийн тасралтгүй ачаалалд орвол энэ материал 0.2%-оос доош хумсах хэлбэрээр деформацид ордог. Энэ бол өнөөгийн зах зээл дэх өрсөлдөгч термопластик материалын ихэнхээс гурван дахин илүү сайн үзүүлэлт юм. Гэсэн хэдий ч, чийгшил 0.1%-ээс давж болох вакуум үүсэх асуудалд орж, давхаргын хоорондын хүчийг ойролцоогоор 40%-иар бууруулж болзошгүй. Иймээс үйлдвэрлэлийн орчинд эдгээр материалыг боловсруулахын өмнө зөв хатаах арга хэмжээ авах нь маш чухал юм.
Харь хүчний эсэргүүцэх чадварыг сайжруулахын тулд ширхэгийн тархалтыг 5%-аас бага хувьсахуйтайгаар зөв тараах нь маш их ялгаатай. Хоёр илүүдэх хийлттэй экструдерууд нь хамгийн багадаа 40:1-ийн урт/диаметрийн харьцаатай үед хамгийн сайн ажилладаг. Гэхдээ боловсруулалтын үеэр хэт их даралт үзүүлбэл юу болохыг анхааралтай байх хэрэгтэй. Ширхэгүүд чухал 300 микрометрийн түвшинд доош хугарч эхэлдэг бөгөөд энэ нь мөргөлдөөний тоо хэмжээг ойролцоогоор 30% бууруулдаг. Ийм учраас одоо ихэнх үйлдвэрлэгчид бүтээгдэхүүнийг стандарт EN 14024-2023-ийн TB1-оос TB3 ангилалд нийцүүлэн шаардлагатай нарийвчлалыг хангасныг баталгаажуулахын тулд экструзийн дараа КТ скан хийдэг болсон. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар энэ алхам одоо үйлдвэрлэлийн хувьд заавал болсон шиг болсон.
PA66GF25 матрицад 5–8% аэрогель нэмэх нь дулааны мостыг 62%-иар бууруулж, R-утга 4.2–4.5 хүртэлх түвшинд хүрэх боломжийг олгоно (ASHRAE 90.1-2022 шаардлага хангасан). Плазмаар эмхэтгэсэн интерфейс нь давхаргын хоорондын салалтыг устгаж, 1,100 Н-с дээш хүч чандлан барьж байна — өндөр дулааныг сайн тусгаарлах нь механик бат бөхийг алдагдуулах шаардлагагүйг илтгэж байна.
Тогтвортой зууралтын чанарыг хангахын тулд MFR-ийг нарийвчлан удирдах нь маш чухал. 15–20% хувьсах нь хэмжээний нарийвчлалыг 0.3 мм-р хүртэл муутгаж болно (Abeykoon 2012). Орчин үеийн зууралтуур төхөөрөмсүүд халуун бүсийг хаалттай системээр, гвинтний хурдыг тохируулга хийж PA66GF25-ийн хувьд 30–35 г/10мин-ийн хязгаарт тогтвортой байлгаж, боловсруулах үйл явцын дараах хаягдал материалыг 18%-иар бууруулдаг.
Шилэн ширхэгийн урт хадгалагдах нь ачааллын багтаамжид шууд нөлөөлдөг — 300 мкм-ийн бүтэн ширхэгийн 1%-ийн өсөлт нь тэргэний хүчийг 120 Н/м-ээр нэмэгдүүлдэг (Cowen Extrusion 2023). 3:1-ээс доошхи шахалтын харьцаатай хувийн дэвсгэртэй хоёр илүүдэст эргүүрийн оновчтой байгууламж нь шахалтын гэмтлийг хамгийн бага болгох бөгөөд инфра улаан туяаны спектроскоп нь бодит цагт хяналт тавих боломжийг олгоно. 2020 оноос хойш ширхэгийн хугарах хурд 22%-иар буурсан.
12 м/мин-ээс дээш хурдтай ажилладаг өндөр хурдны шугамууд ±0.15 мм зузааны нарийвчлалыг хангах ёстой. Адаптив загварын ирмэгийн халаалт нь хөндлөн огтлолын 99.2% жигд байдлыг хадгалж, 95% нийлүүлэлтийг хадгална. Динамик татагчийн калибрлалтыг 90 минут тутамд хийх нь тасралтгүй үйлдвэрлэлд вискоз байдлын хэлбэлзлийг нивтрүүлж, партийн хаялтын түвшинг 31%-иар бууруулдаг.
PA66GF25-д 0.02%-аас дээш чийгшилт нь бүтцийн бат бөхийг суллах уурны шалтгаант хөндий үүсгэдэг. -40°C цэврүүний цэгтэй чийгийг зайлуулагч хатаах төхөөрөмжүүд зөвхөн 3.5 цагт л зорилтот чийгшилтийн түвшинд хүрэх боломжийг олгодог буюу уламжлалт халуун агаарын системүүдтэй харьцуулахад 33% илүү хурдан ажилладаг. Автомжуулсан соронзон зууралтын тусламжтайгаар зөөх үед чийгшилтийг 0.008%-иас доош байлган EN 14024-ийн гүйцэтгэлийн стандартад нийцүүлж байна.
Бүтцийн баталгаажуулалт нь ASTM D3846 нарийн төвөгтэй шалгах аргачлалыг дагаж, дээд түвшний PA66GF25 захихууд нь 45 MPa-аас давж гарч, мэргэжлийн суурин түвшингээс 25% илүү байна. Зөв ширхэгийн чиглэл нь ачааллын тархалтыг сайжруулж, хуванцар хальстай цонхнуудад стрессын концентрацыг 18%-иар бууруулдаг (2023 оны материал судалгаа). Шийдвэрчиг үйл ажиллагаанд зориулсан хэрэгслүүдийн хувьд автоматжуулсан нарийн төвөгтэй шалгагчийг ашиглан үйлдвэрлэлтийн эхний үедээ тохирохгүй байдлыг илрүүлдэг.
Дулааны камерууд -30°C-с +80°C хүртэлх орчныг имитацилдаг бөгөөд инфра улаан туяаны зураглалыг дулааны урсгалыг зурахад ашигладаг. Талбайн өгөгдлүүд NFRC 500-2022 аргачлалын дагуу шалгах үед аэрогелээр сайжруулсан зуух нь стандарт полиамидтай харьцуулахад конденсацийн эсэргүүцлийг 15%-иар (CRF ⏷ 76) сайжруулдагийг харуулсан.
Амьдралын мөчлөгийн шинжилгээ нь шилэн ширмийн агууламжийг (жингийн 25–30%) оновчтой болгох нь шугаман фут бүрт $0.18-ийн материал зардлыг хэмнэж, 40 жилийн үйлчилгээний насийг хадгалж чаддагийг харуулсан. ISO 9227 давсны салхиар хурдан нас барах туршилт нь энэ найрлага далайн эргийн суурилуулалтад тохиолддог ихэнх коррозийн гэмтлийн 93%-с дээш хувийг саатуулдагийг баталсан.
Орноор суурилагдсан дулааны сенсорууд одоогоор суурилуулсан системийг хянах боломжийг олгоод, талбайн хэмжилтийн R-утга нь Север Америкийн 85% климатын бүсийн лабораторийн үр дүнгээс ±0.25 Вт/мК-аар хазайхыг харуулж байна. Энэхүү туршламжийн баталгаажуулалт нь динамик дулааны арга замын үнэлгээний талаарх ASTM C1045-2023 стандартыг шинэчлэхэд дэмжлэг үзүүлдэг.
Орчин үеийн дулааныг таслан хязгаарлах зосис үйлдвэрлэх нь энерги хадгалах шаардлагуудыг хатууруулах, материалуудыг хөгжүүлэхтэй уялдан тохирох уян хатан стратеги шаарддаг. Амжилт нь шуурхай үр ашгийг багтаасан гурван хэсгийн арга замаар урт хугацааны тэгш хандлагатай хослуулахад хамаарна.
Хайлшны урсгалын хурд, ширхэгийн тархалт, температурын горимыг бодит цагт хянах нь гар ажиллагаагаас Полимерийн Боловсруулалтын Хорооны 2023 оны мэдээгээр 18–22%-иар илүү байна. IoT-тэй сенсоруудыг хянах:
Энэ мэдээлэл нь урьдчилан таамаглаж засвар үйлчилгээний загварыг хөгжүүлэхэд ашиглагдаж, жилийн тоног төхөөрөмжийн зогсонги байдлыг 37%-иар бууруулж, хэмжээсийн нарийвчлалыг ±0.8% хадгалж байна.
EN 14024-ийн шалгуурт хийсэн туршилтаар цутгаж, холбоосыг таслах систем нь ховилдох системийнхөөсөө дулааны эсэргүүцэлд 14% илүү сайн үр дүнтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч ISO 10077-2-ийн имитацид ховилдсон систем нь бүтцийн ачааллыг 28% илүү ихээр тэсвэрлэдэг бөгөөд эндээс чухал харьцаа гарч ирж байна:
| Тооноор | Цутгаж, холбоосыг таслах | Ховилдож, ороосой болгох |
|---|---|---|
| Дулааны эсэргүүцэл (m²K/W) | 0.75 | 0.62 |
| Харагч хүч (MPa) | 34 | 43 |
| Үйлдвэрлэлийн хурд (м/мин) | 8.2 | 11.7 |
Модуль хэлбэрээр гарган авах платформууд одоо стандарт PA66GF25 хольцоос 38% дулаан дамжуулах чадварыг бууруулдаг шилэн аэрогел композит зэрэг шинэ материалыг дэмждэг болсон. Урьдчилан бодож ажилладаг үйлдвэрлэгчид дараах тоноглолоор үйлдвэрийн шугамаа шинэчилж байна:
Анхдагч чиглэлийн дэвсгэр техник нь ачааллын тархалтын үр ашгийг 19%-иар нэмэгдүүлж, R-утга 0.68 м²K/В-ээс дээш хадгалдаг. 2023 оны талбайн судалгаагаар хоёр давхар нягтшилтай полиамид профайлууд -20°C орчинд чийгшилтийн эрсдэлийг цорын ганц нягтшилтэй харьцуулахад 41%-иар бууруулсан байна — үүнээс үзэхэд хүчинтэй үйлдвэрлэл нь хүч чийдийн хоорондын харилцан хамаарлын асуудлыг шийдэж чаддаг гэдгийг харуулж байна.
Дулааны завсарын зосим нь ихэвчлэн полиамид эсвэл шилэн шовхны найрмал материалаас хийдэг бөгөөд хар тугалган хүрээнд дулаан дамжуулах үзэгдлийг хамгийн ихээр бууруулах, ингэснээр энергийн үр ашгийг сайжруулах зориулалттай хязгаарлагч юм.
Дулаан таслагч нь хөнгөн цагаан хүрээний дотор дулаан дамжуулахыг саатуулж, барилгын материал дахь энерги хэрэглээг бууруулж, дулааныг сайжруулдаг.
Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг материалуудад полиамид PA66GF25, шилэн ширмээр бэхэлсэн полимер, аэрогел композитууд ордог бөгөөд эдгээр нь тус бүр өөр өөр дулаан тусгаарлалт, бүтцийн давуу талуудыг санал болгодог.
Цацаж, Дэбриж хийх арга нь хөнгөн цагааны хөндийд шингэн полимерийг хийж, тасралтгүй дулаан тусгаарлалттай болгодог бол Цангах, Баглах арга нь урьдчилан бэлтгэсэн полимер зураасыг ашигладаг. Эдгээр нь хурд, найдвартай байдал, өртөг үр дүнтэй байдлаараа ялгаатай.
Орчны чийгийг шингээдэг PA66GF25 шиг материалуудыг хатаах нь бүтцийн бат бөхийг сулруулах хоосон зай шиг чийгтэй холбоотой дутагдал үүсэхээс сэргийлэхэд маш чухал.
Халуун мэдээ