Štandardný postup ASTM E2584 pre tepelnú vodivosť materiálov pomocou tepelno-kapacitného (slug) kalorimetra, vyvinutý Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) , opisuje metódu na stanovenie zdanlivej tepelnej vodivosti a tepelnej difuzivity materiálov. Platí pre pevné materiály so zdanlivou tepelnou vodivosťou v rozmedzí od približne 0,02 do 20 W/(m·K) v približnom teplotnom rozsahu 300 K až 1100 K pri použití slug kalorimetrov z nehrdzavejúcej ocele 304 a termočlánkov K a až do 1600 K pri použití slug kalorimetrov z oxidu hlinitého a termočlánkov PtRh.
Hoci by aplikácia mala byť použiteľná aj na stanovenie tepelnej vodivosti a tepelnej difuzivity nereaktívnych materiálov, ukázalo sa, že je obzvlášť užitočná pri testovaní ohňovzdorných materiálov, ktoré sú reaktívne a počas vystavenia vysokým teplotám podliehajú významným rozmerovým zmenám.
Táto aplikácia je užitočná na testovanie materiálov vo všeobecnosti, vrátane kompozitov a viacvrstvových typov. Je obzvlášť užitočná pre materiály, ktoré počas vystavenia vysokým teplotám prechádzajú významnými reakciami, lokálnymi rozmerovými zmenami alebo oboma procesmi, a preto je ťažké ich vyhodnotiť pomocou existujúcich štandardných testovacích metód, ako je ASTM C1113.
Vykonanie testu počas viacerých cyklov ohrevu/chladenia umožňuje vyhodnotiť vplyv reakcií, fázových zmien a prenosu hmoty reakčných plynov (napr. pary) na tepelné vlastnosti. Ukázalo sa, že tento postup je obzvlášť vhodný na testovanie ohňovzdorných materiálov.
Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:
V princípe je ingot vyrobený z tepelne vodivého kovu schopného odolávať vysokým teplotám obklopený iným materiálom (vzorkou) s rovnomernou hrúbkou, ktorého tepelná vodivosť je výrazne nižšia ako tepelná vodivosť ingotu. Keď je vonkajší povrch tejto zostavy vystavený teplote vyššej ako je teplota ingotu, teplo prechádza cez vonkajšiu vrstvu, čo spôsobuje zvýšenie teploty vo vnútri samotného ingotu. Zvýšenie teploty ingotu je riadené množstvom a rýchlosťou tepla prenášaného na jeho povrch (tepelný tok), jeho hmotnosťou a jeho špecifickou tepelnou kapacitou. Vzhľadom na tieto vlastnosti je rýchlosť zvyšovania teploty ingotu priamo úmerná tepelnému toku, ktorý doň vstupuje. Preto sa za týchto podmienok ingot stáva zariadením na meranie tepelného toku.
Z tohto nameraného toku a tepelného gradientu cez vonkajšiu (vzorkovú) vrstvu je možné vypočítať zdanlivú tepelnú vodivosť vzorky. Po odstránení zdroja tepla sa smer tepelného toku počas prirodzeného ochladzovania obráti. Z nameraného toku a tepelného gradientu je možné opäť vypočítať zdanlivú tepelnú vodivosť.
Ideálny model opísaný vyššie je založený na tepelnom toku kolmom na vzorku a vždy ňou prechádzajúcom. Odchýlky od ideálu môžu nastať v dôsledku:
Používateľ tejto metódy by si mal byť vedomý toho, že kontaktný odpor medzi vzorkami a ingotom nemusí byť vždy zanedbateľný a v niektorých prípadoch môže byť dokonca významný, pričom sa môže stať najvýznamnejším zdrojom neistoty merania. Pri pórovitých materiáloch s nízkou hustotou sa však vo všeobecnosti zistilo, že kontaktný odpor medzi vzorkami a ingotom možno zanedbať.
Táto metóda je vhodná pre mnoho možných geometrických konfigurácií:
Stručne povedané, norma ASTM E2584 načrtáva osvedčené postupy a metodiky na znižovanie rizika požiaru vo fotovoltaických (FV) paneloch a súvisiacich systémoch. Táto norma zohráva kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní bezpečného nasadenia a prevádzky solárnych energetických systémov, najmä v obytnom, komerčnom a priemyselnom prostredí. Hlavným účelom tejto normy je poskytnúť usmernenia na minimalizáciu rizika požiaru vo FV systémoch. Keďže sa technológia solárnej energie neustále rozširuje na celom svete, zabezpečenie toho, aby tieto systémy nepredstavovali riziko požiaru, sa stalo kritickým bezpečnostným problémom. Táto norma:
ASTM E2584 je aplikačná norma, čo znamená, že poskytuje skôr návod než špecifickú testovaciu metódu. Táto norma sa vzťahuje na:
S rastúcim využívaním solárnej energie sa zvyšuje riziko elektrických požiarov v dôsledku nesprávnej inštalácie, poruchy komponentov alebo environmentálnych faktorov. V tomto ohľade norma ASTM E2584 podporuje:
Medzi kľúčové prvky tejto normy patria:
Táto norma v konečnom dôsledku pomáha zabezpečiť, aby solárne inštalácie boli nielen energeticky účinné, ale aj bezpečné. Výrazne znižuje riziká súvisiace s požiarom vo všetkých oblastiach, čím chráni majetok, infraštruktúru a životy.
Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ASTM E2584 Standard Practice for Thermal Conductivity of Materials Using Thermal Capacitance (Slug) Calorimeters.
Môžete nás požiadať, aby sme vyplnili náš formulár, aby sme dostali schôdzku, získali podrobnejšie informácie alebo požiadali o vyhodnotenie.
