Нано Дулааны Тусгаарлалтын Бүрдэгч: Барилга, Үйлдвэрлэлийн Салбарт Зориулсан Авахад Тохиромжтой Эрчим Хүчний Шийдэл

Нано дулааныг тусгаарлагч хучилт нь барилга болон үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжид дулаан шилжихийг удирдах аргачлалыг үндсээр нь өөрчилдөг олон талт нанотехнологийн найрлагаар хангамжийн энерги-ийг хэмнэх шинэ стандартыг тогтоож өгдөг. Энэхүү дэвшилтэт хучилтын систем нь дулаан дамжуулах, конвекц болон цацрагийг зэрэг саатуулах зорилгоор жижиг керамик микросферийн нарийн торыг бүрдүүлдэг. Хувьсгалт шинж чанар нь 10-20 дахин зузаан традицион дулааныг тусгаарлагч системтэй ижил дулааны эсэргүүцлийн утгыг олж авч чаддагт оршдог тул зай хязгаарлагдмал хэрэглээнүүд болон шинэчлэлтийн төслүүдэд тохиромжтой юм. Лабораторийн шалгуур туршилтууд болон бодит нөхцөлд суурилуулсан туршлага нь энергийн хэрэглээг 15-30% хүртэл бууруулдаг бөгөөд зарим хэрэглээнд цаг агаарын нөхцөл, барилгын онцлогийн хамааралтайгаар илүү их хэмнэлт гаргадаг. Нанотехнологи нь хучилтыг цацрагийн дулааны 95% хүртэлх хэсгийг ойлгох боломжийг олгодог ба харин холимогт орсон микросферүүд молекул түвшинд дулаан дамжуулах замыг саатуулдаг. Хоёр үйлдэлт систем нь нано дулааныг тусгаарлагч хучилт нь халуун болон хүйтэн климатын нөхцөлд ижил ажилладаг бөгөөд зуны улиралд хөргөлтийн зардлыг, өвлийн улиралд дулаацуулах зардлыг бууруулдаг. Энергийн хэмнэлт нь шууд хийн ялгаралтыг бууруулдаг тул энэ технологи нь тэгш хандлагын зорилгыг хэрэгжүүлэх болон ногоон барилгын гэрчилгээ авах зорилготой байгууллагуудад чухал ач холбогдолтой юм. Худалдааны байгууламжууд жилдээ мянган, таван мянган ам.доллар хүртэлх энергийн зардлаас хэмнэснийг тэмдэглэдэг бөгөөд орлогын буцах хугацаа нь ерөнхийдөө 2-4 жилд хүрч, орон нутгийн энерги-ийн үнэ, цаг агаарын нөхцөлөөс хамаарч өөрчлөгддөг. Үйлдвэрийн хэрэглээнд илүү их үр дүн гардаг бөгөөд ялангуяа өндөр температурт явагдах процесс эсвэл дулааныг удирдах шаардлагатай том гадаргуутай талбарт ашиглахад илүү сайн үр дүнтэй байдаг. Харин ус нэвтрэх, нас барах зэрэг шалтгаанаар сунах, задрах, дулааны шинж чанараа алдах зэрэг нь традицийн дулааныг тусгаарлагчийн хувьд тохиолддог бол энэ хучилтын үр дүн нь хугацааны турш тогтвортой байдаг. Энэхүү урт хугацааны тогтвортой байдал нь жил бүр энергийн хэмнэлтийг буурахгүйгээр үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог. Тоног төхөөрөмжийн менежерүүд болон барилгын эзэнд нано дулааныг тусгаарлагч хучилт нь үйл ажиллагааны шууд давуу талыг санал болгодог, урт хугацааны санхүүгийн болон орчин үеийн зорилгод тустай, тогтвортой энерги-ийн үр ашигийг сайжруулах стратегийн хөрөнгө оруулалт юм.

Нано дулааны тусгаарлалтын будагны хэрэглээний олон тал нь суурь арга барилаасаа илүү суурин суурилуулалтын аргууд болон гадаргуугийн нийцэлд өмнө нь үзэгдээгүй зүйлийг санал болгодог. Энэ будгийг стандарт шахуургын тоног төхөөрөмж, бохир, эсвэл роллер ашиглан хэрэглэх боломжтой тул тусгай сургалт эсвэл өндөр үнэтэй хэрэглээний тоног төхөөрөмж шаардлагагүйгээр мэргэжлийн гэрээ байгуулагчид болон байгууламжийн үйлчилгээний багуудад хандах боломжийг олгоно. Усанд суурилсан найрлага нь хэрэглэх үед цэвэрлэхэд хялбар байдаг бөгөөд орчин үеийн нөлөөг хамгийн бага байлгадаг ба ихэнх суурин материал дээр анхдагч будаг хэрэглэх шаардлагыг арилгадаг. Гадаргууг бэлтгэх шаардлага хамгийн бага хэмжээний үлддэг бөгөөд ихэвчлэн гадаргууг өргөн хэмжээгээр өөрчлөх эсвэл бүтцийн өөрчлөлт шаардлагагүйгээр үндсэн цэвэрлэгээ болон жижиг засварын ажил хийхэд хязгаарлагддаг. Нано дулааны тусгаарлалтын будаг бетон, ган, хөнгөн цагаан, мод, шилэн шовх, барилгын болон үйлдвэрийн хэрэглээнд өргөн тохиолддог бусад нийлмэл материалын дээр сайн наалддаг. Энэхүү ерөнхий нийцэл нь бүтцийн бүрэлдэхүүнд оролцож буй материалуудын янз бүрийн төрлөөс үл хамааран бүх байгууламжуудад тогтмол дулааны эмчилгээ хийх боломжийг олгоно. Будгийн өөрөө түвшинжих чанар нь жижиг гадаргуун дутагдалд давхар болж, текстурт эсвэл жигд бус гадаргуун дээр ч гэсэн жигд хучилтыг хангана. Будаг ямар нэгэн хорт уур үүсгэдэггүй, барилгын хандалтыг хязгаарлах хурдан хатуурах үе шаарддаггүй тул эзэмшигчтэй барилганд хэрэглэхэд хэвийн үйл ажиллагаанд хамгийн бага саад учруулна. Цаг агаарын нөхцөл нь хэрэглэх хугацаанд хязгаарлагдмал нөлөө үзүүлдэг бөгөөд будгийг харьцангуй чийгийн 85 хувь хүртэлх нөхцөлд 40-100 Фаренгейтын хоорондох температурт хэрэглэх боломжтой. Энэхүү зөөлөн чанар нь жилийн турш суурилуулалтын ажлыг хийх боломжийг олгох бөгөөд цаг агаарын хязгаарлалтаас үүдэлтэй төслийн саатлыг бууруулдаг. Нано дулааны тусгаарлалтын будгийг вертикаль гадаргуу, хэвтээ хавтгай, дээвэр болон бусад хэсэгт ижил үр дүнтэйгээр хэрэглэх боломжтой тул барилгын бүтэц, бүрхэвчийн бүрэн дүүрэн эмчилгээнд тохиромжтой. Муруй гадаргуу болон нарийн геометр нь хэрэглэхэд ямар нэгэн бэрхшээл учруулахгүй тул сав, саван, хоолойн систем, архитектурын онцлог шинж чанаруудад дулааны хамгаалалт үзүүлэх боломжийг олгоно. Эдгээр нь уламжлалт аргаар дулааныг тусгаарлахад хэцүү эсвэл боломжгүй байх тохиолдолд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Хэрэглэх үеийн чанарын хяналт хялбар байдаг нь будгийн тогтвортой ойролцоо зууралт, хучилтын шинж чанар нь боловсруулсан бүх гадаргуун дээр жигд цаасан зузаан болон дулааны үйл ажиллагааг хангаж өгдөг.

Нано дулааныг тусгаарлагч хийн гайхалтай бат бөх чанар нь хийн үйлчилгээний хугацааг уртасгаж, үйл ажиллагааг тогтвортой байлгаж, хийгдэх үеэс эхлэн цаг хугацааны хувьд хязгааргүй үргэлжилсэн үйлчилгээ үзүүлдэг. Хөгжүүлэн гаргасан полимерийн химийн найрлага болон нано инженерийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь харилцан адилгүй орчин, температурын хэлбэлзэл, химийн бодис, механик ачаалалд тэсвэртэй байх чадвартай давхаргын бүтцийг бий болгодог бөгөөд энэ нь ихэвчлэн стандарт дулааныг тусгаарлагч системийг гэмтээдэг. Энэ хий нь ердийн нөхцөлд 15-20 жилийн турш дулааны шинж чанар, физик бүтэцээ хадгалж чадах бөгөөд ихэнх тохиолдолд энэ хугацаанаас хэтрэх явцад ч гэсэн сайн үйлчилгээ үзүүлж байна. Цаг агаарын нөхцөлд туршилт хийх явцад хөлдөөх, хайлах, термик шок, хүчиллэг бороо, давсны тархалт зэрэг нөхцөлд трещин, хагарал үүсэхгүй, дулааны үйлчилгээгээ алдахгүйг баталгаажуулсан. Энэхүү бат бөх чанар нь традицион дулааныг тусгаарлагч материалуудын солих зардлыг бүрмөсөн арилгаж өгдөг. Ийм материалыг суулгасны дараа 5-10 жилд нь суналт, чийгшил, эвдрэлтэй болохоос болж дахин солих шаардлагатай болдог. Нано дулааныг тусгаарлагч хийн уян хатан чанар нь бүтэцийн хөдөлгөөн, температурын халалт хөрөлтийг тэвчих чадвартай бөгөөд трещин, сул цэг үүсгэхгүйгээр дулааны үйлчилгээг хангаж, чийг нэвтрэхээс хамгаалдаг. Заримдаа визуаль шалгалт хийх, ердийн уусгагчаар цэвэрлэх замаар хангадаг тул үйлчилгээний командын хувьд үйлчилгээ үзүүлэх нь хялбар, зардал багатай байдаг. Хийн гладкий, порлогүй гадаргуу нь бохирдол, биологийн өсөлтийг эсэргүүцдэг тул дулааны үйлчилгээ, гадаад харагдац хоёуланд нь ямар нэгэн онцгой арга хэмжээ авах шаардлагагүйгээр хадгалагдана. Химийн тэсвэрт чанар нь хүчил, шүлт, уусгагч болон бусад идэвхитэй бодисын нөлөөнд өртөх үед ч гэсэн стандарт дулааныг тусгаарлагч материалыг гэмтээх магадлал байгаа үйлдвэрийн орчинд хий надад найдвартай ажиллах боломжийг олгоно. Хийн галын аюулгүй байдлын шинж чанар нь экстрем температурт ч дулааны шинж чанарыг хадгалж, нэмэлт аюулгүй байдлын утгыг нэмж өгдөг. Чийгийг хадгалж, мохир үүсгэж, бүтцийн гэмтэл үүсгэдэг стандарт дулааныг тусгаарлагчидтай харьцуулахад нано дулааныг тусгаарлагч хийн чийгийг эсэргүүцэх чанар нь ийм өртөг ихтэй асуудлуудыг үүсэхээс сэргийлдэг. Хийн системийн өөрийгөө цэвэрлэх чанар нь борооны усанд гадаргуугийн бохирдол шингэж, дулааны болон хамгаалалтын шинж чанарыг нь алдахгүйгээр үйлчилгээний давтамж, зардлыг бууруулдаг. Урт хугацааны ажиллагааны туршилтаар хий бүрэн хатаж, нано инженерийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд давхаргын матрикс доторх хамгийн тохиромжтой байрлалд хүрэх тусам дулааны үр дүнтэй байдал нь цагаачлан бага зэрэг сайжирдагийг харуулсан.