มาตรฐาน ASTM E2584 สำหรับการวัดค่าการนำความร้อนของวัสดุด้วยวิธีแคลอรีเมตรีแบบความจุความร้อน (สลักแคลอรีเมตรี) ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการกำหนดค่าการนำความร้อนและค่าการแพร่ความร้อนที่ปรากฏของวัสดุ วิธีนี้ใช้ได้กับวัสดุที่เป็นของแข็งที่มีค่าการนำความร้อนที่ปรากฏอยู่ในช่วงประมาณ 0,02 ถึง 20 W/(m·K) ในช่วงอุณหภูมิประมาณ 300 K ถึง 1100 K เมื่อใช้สลักแคลอรีเมตรีสแตนเลส 304 และเทอร์โมคัปเปิล K และสูงถึง 1600 K เมื่อใช้สลักแคลอรีเมตรีอะลูมินาและเทอร์โมคัปเปิล PtRh
แม้ว่าการประยุกต์ใช้ควรนำไปใช้ในการกำหนดค่าการนำความร้อนและการแพร่กระจายความร้อนของวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยาด้วยก็ตาม แต่พบว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งในการทดสอบวัสดุทนไฟที่มีทั้งปฏิกิริยาและมีการเปลี่ยนแปลงมิติอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง
แอปพลิเคชันนี้มีประโยชน์สำหรับการทดสอบวัสดุทั่วไป รวมถึงวัสดุคอมโพสิตและวัสดุหลายชั้น มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่เกิดปฏิกิริยารุนแรง การเปลี่ยนแปลงมิติเฉพาะจุด หรือทั้งสองอย่างระหว่างการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงประเมินได้ยากโดยใช้วิธีการทดสอบมาตรฐานที่มีอยู่ เช่น ASTM C1113
การทดสอบหลายครั้งในรอบการทำความร้อน/ความเย็น ช่วยให้สามารถประเมินผลกระทบของปฏิกิริยา การเปลี่ยนสถานะ และการถ่ายเทมวลของก๊าซปฏิกิริยา (เช่น ไอน้ำ) ที่มีต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้ พบว่าแนวปฏิบัตินี้สามารถนำมาใช้ได้โดยเฉพาะกับการทดสอบวัสดุทนไฟ
เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:
โดยหลักการแล้ว แท่งโลหะที่ทำจากโลหะนำความร้อนที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงจะถูกล้อมรอบด้วยวัสดุอื่น (ตัวอย่าง) ที่มีความหนาสม่ำเสมอ ซึ่งมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าแท่งโลหะอย่างมาก เมื่อพื้นผิวด้านนอกของชุดประกอบนี้สัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่าแท่งโลหะ ความร้อนจะผ่านชั้นนอก ส่งผลให้อุณหภูมิภายในแท่งโลหะเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของแท่งโลหะจะถูกควบคุมโดยปริมาณและอัตราการถ่ายเทความร้อนไปยังพื้นผิว (ฟลักซ์) มวล และความจุความร้อนจำเพาะ เมื่อทราบคุณสมบัติเหล่านี้ อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของแท่งโลหะจะแปรผันตรงกับฟลักซ์ความร้อนที่ไหลเข้าสู่แท่งโลหะ ดังนั้น ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ แท่งโลหะจึงกลายเป็นอุปกรณ์วัดฟลักซ์
จากฟลักซ์ที่วัดได้และความต่างของอุณหภูมิที่ผ่านชั้นนอก (ตัวอย่าง) นี้ เราสามารถคำนวณค่าการนำความร้อนปรากฏของตัวอย่างได้ เมื่อนำแหล่งความร้อนออก ทิศทางการไหลของความร้อนจะกลับทิศทางในระหว่างการทำความเย็นตามธรรมชาติ จากฟลักซ์ที่วัดได้และความต่างของอุณหภูมิ เราสามารถคำนวณค่าการนำความร้อนปรากฏได้อีกครั้ง
แบบจำลองอุดมคติที่อธิบายไว้ข้างต้นมีพื้นฐานมาจากการไหลของความร้อนที่ตั้งฉากกับตัวอย่างและไหลผ่านตัวอย่างนั้นเสมอ การเบี่ยงเบนจากอุดมคติอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจาก:
ผู้ใช้วิธีนี้ควรตระหนักว่าค่าความต้านทานการสัมผัสระหว่างตัวอย่างและแท่งโลหะอาจไม่มีค่าเล็กน้อยเสมอไป และในบางกรณีอาจมีค่าสูงมาก ซึ่งอาจกลายเป็นสาเหตุสำคัญของความไม่แน่นอนในการวัด อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว สำหรับวัสดุพรุนที่มีความหนาแน่นต่ำ พบว่าค่าความต้านทานการสัมผัสระหว่างตัวอย่างและแท่งโลหะอาจถูกละเลยได้
วิธีนี้เหมาะสำหรับการกำหนดค่าทางเรขาคณิตที่เป็นไปได้มากมาย:
โดยสรุป ASTM E2584 ได้สรุปแนวปฏิบัติและวิธีการที่ดีที่สุดสำหรับการลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ในแผงโซลาร์เซลล์ (PV) และระบบที่เกี่ยวข้อง มาตรฐานนี้มีบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจในการใช้งานและการดำเนินงานระบบพลังงานแสงอาทิตย์อย่างปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัย เชิงพาณิชย์ และอุตสาหกรรม วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐานนี้คือการให้แนวทางในการลดอันตรายจากไฟไหม้ในระบบ PV ให้เหลือน้อยที่สุด เนื่องจากเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์กำลังขยายตัวไปทั่วโลก การรับรองว่าระบบเหล่านี้จะไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงจากไฟไหม้จึงกลายเป็นข้อกังวลด้านความปลอดภัยที่สำคัญ มาตรฐานนี้:
ASTM E2584 เป็นมาตรฐานการใช้งาน หมายความว่าเป็นแนวทางมากกว่าวิธีการทดสอบเฉพาะ มาตรฐานนี้ครอบคลุม:
การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เพิ่มมากขึ้น ความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้จากไฟฟ้าเนื่องจากการติดตั้งที่ไม่ดี ความล้มเหลวของส่วนประกอบ หรือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมจึงเพิ่มสูงขึ้น ในเรื่องนี้ ASTM E2584 สนับสนุน:
องค์ประกอบที่สำคัญสำหรับมาตรฐานนี้ ได้แก่:
ท้ายที่สุดแล้ว มาตรฐานนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงแต่ประหยัดพลังงานเท่านั้น แต่ยังปลอดภัยอีกด้วย ช่วยลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับอัคคีภัยได้อย่างมีนัยสำคัญ ช่วยปกป้องทรัพย์สิน โครงสร้างพื้นฐาน และชีวิต
องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM E2584 สำหรับการนำความร้อนของวัสดุโดยใช้เครื่องวัดค่าแคลอรีมิเตอร์ความจุความร้อน (Slug)
คุณสามารถขอให้เรากรอกแบบฟอร์มของเราเพื่อรับการนัดหมายเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมหรือเพื่อขอการประเมินผล
