تصف الممارسة القياسية ASTM E2584 الخاصة بالتوصيل الحراري للمواد باستخدام مقياس السعرات الحرارية ذي السعة الحرارية (القطعة)، والتي طورتها الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM) ، طريقة لتحديد التوصيل الحراري الظاهري والانتشار الحراري للمواد. ينطبق هذا على المواد الصلبة ذات التوصيل الحراري الظاهري الذي يتراوح من 0,02 إلى 20 واط/(م·ك) تقريبًا في نطاق درجة حرارة يتراوح من 300 كلفن إلى 1100 كلفن عند استخدام مقاييس السعرات الحرارية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 ومزدوجات حرارية من النوع K، وحتى 1600 كلفن عند استخدام مقاييس السعرات الحرارية المصنوعة من الألومينا ومزدوجات حرارية من البلاتين والروديوم.
وفي حين أن التطبيق ينبغي أن يكون قابلاً للتطبيق أيضًا لتحديد الموصلية الحرارية والانتشار الحراري للمواد غير التفاعلية، فقد وجد أنه مفيد بشكل خاص في اختبار المواد المقاومة للحريق والتي تكون تفاعلية وتخضع لتغيرات أبعادية كبيرة أثناء التعرض لدرجات حرارة عالية.
هذا التطبيق مفيد لاختبار المواد بشكل عام، بما في ذلك المواد المركبة والأنواع متعددة الطبقات. وهو مفيد بشكل خاص للمواد التي تخضع لتفاعلات كبيرة، أو تغيرات موضعية في الأبعاد، أو كليهما أثناء التعرض لدرجات حرارة عالية، وبالتالي يصعب تقييمها باستخدام طرق الاختبار القياسية الحالية مثل ASTM C1113.
يتيح إجراء الاختبار على دورات تسخين/تبريد متعددة تقييم تأثير التفاعلات، وتغيرات الطور، وانتقال كتلة غازات التفاعل (مثل البخار) على الأداء الحراري. وقد وُجد أن هذه الممارسة قابلة للتطبيق بشكل خاص في اختبار المواد المقاومة للحريق.
ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:
من حيث المبدأ، تُحاط سبيكة مصنوعة من معدن موصل للحرارة، قادرة على تحمل درجات حرارة عالية، بمادة أخرى (عينة) ذات سمك موحد، وموصليتها الحرارية أقل بكثير من موصلية السبيكة. عندما يتعرض السطح الخارجي لهذه التركيبة لدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة السبيكة، تمر الحرارة عبر الطبقة الخارجية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السبيكة نفسها. يتم التحكم في ارتفاع درجة حرارة السبيكة من خلال كمية ومعدل الحرارة المنقولة إلى سطحها (التدفق الحراري)، وكتلتها، وسعتها الحرارية النوعية. بمعرفة هذه الخصائص، يتناسب معدل ارتفاع درجة حرارة السبيكة طرديًا مع التدفق الحراري الداخل إليها. لذلك، في ظل هذه الظروف، تصبح السبيكة جهازًا لقياس التدفق الحراري.
من خلال هذا التدفق المُقاس والتدرج الحراري عبر الطبقة الخارجية (العينة)، يُمكن حساب الموصلية الحرارية الظاهرية للعينة. عند إزالة مصدر الحرارة، ينعكس اتجاه تدفق الحرارة أثناء التبريد الطبيعي. ومن خلال التدفق المُقاس والتدرج الحراري، يُمكن حساب الموصلية الحرارية الظاهرية.
النموذج المثالي الموصوف أعلاه يعتمد على تدفق حراري عمودي على العينة، ويمر عبرها دائمًا. قد تحدث انحرافات عن النموذج المثالي بسبب:
يجب على مستخدم هذه الطريقة أن يدرك أن مقاومة التلامس بين العينات والسبيكة قد لا تكون دائمًا ضئيلة، بل قد تكون كبيرة في بعض الحالات، مما قد يُمثل أهم مصدر للشك في القياس. ومع ذلك، ففي المواد المسامية منخفضة الكثافة، وُجد عمومًا أنه يمكن إهمال مقاومة التلامس بين العينات والسبيكة.
هذه الطريقة مناسبة للعديد من التكوينات الهندسية المحتملة:
باختصار، يحدد معيار ASTM E2584 أفضل الممارسات والمنهجيات للحد من مخاطر الحرائق في الألواح الكهروضوئية والأنظمة المرتبطة بها. ويلعب هذا المعيار دورًا محوريًا في ضمان النشر والتشغيل الآمن لأنظمة الطاقة الشمسية، لا سيما في البيئات السكنية والتجارية والصناعية. والغرض الرئيسي من هذا المعيار هو توفير إرشادات للحد من مخاطر الحرائق في أنظمة الطاقة الكهروضوئية. ومع استمرار توسع تكنولوجيا الطاقة الشمسية عالميًا، أصبح ضمان عدم تسبب هذه الأنظمة في مخاطر الحرائق أمرًا بالغ الأهمية للسلامة. هذا المعيار:
ASTM E2584 هو معيار تطبيقي، أي أنه يوفر دليلاً إرشاديًا وليس طريقة اختبار محددة. يغطي هذا المعيار:
مع تزايد استخدام الطاقة الشمسية، يتزايد خطر نشوب حرائق كهربائية نتيجة سوء التركيب، أو عطل في المكونات، أو عوامل بيئية. وفي هذا الصدد، يدعم معيار ASTM E2584 ما يلي:
تتضمن العناصر الأساسية لهذا المعيار ما يلي:
في نهاية المطاف، يُسهم هذا المعيار في ضمان كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية، ليس فقط في استهلاكها للطاقة، بل في سلامتها أيضًا. فهو يُقلل بشكل كبير من مخاطر الحرائق على جميع المستويات، ويحمي الممتلكات والبنية التحتية والأرواح.
مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. في هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات اختبار وفقًا لمعيار ASTM E2584 لممارسات التوصيل الحراري للمواد باستخدام مسعرات السعة الحرارية (Slug).
يمكنك أن تطلب منا ملء النموذج الخاص بنا للحصول على موعد ، أو للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً أو لطلب تقييم.
