دستگاه محفظه گرم محافظت شده
نوید احمدی
| دسته بندی:
مبانی انرژی و آسایش حرارتی
| تاریخ انتشار:
27 اردیبهشت 1398
دستگاه محفظه گرم محافظت شده برای تعیین ضریب انتقال حرارت انواع جدارهای ساختمانی (دیوارهای متداول و نوین) و بازشو‌ها ساخته شده‌است. ابعاد آزمونه‌های لازم 300×300 سانتی‌متر، و ضخامت آنها حداکثر 50 سانتی‌متر است. قسمتهای مختلف این دستگاه به همراه توضیحات آن به شرح زیر می‌باشد.
- محفظه محافظ : این محفظه، محفظه سنجش را در بر‌میگیرد و وظیفه آن به حداقل رساندن تلفات حرارتی از دیواره های محفظه می باشد. برای این کار لازم است دمای داخل محفظه محافظ تا حد امکان با دمای داخل محفظه سنجش یکسان شود. دیوارهای این محفظه باید دارای عایق مناسبی باشند، به گونه‌ای که انتقال حرارت از دیواره های آن به فضای بیرون به حداقل کاهش یابد. در داخل این محفظه باید سیستم های گردش هوا، گرمایش و سرمایش مناسب نصب شود، تا دمای هوای داخل محفظه کاملا یکنواخت باشد.
- محفظه سرد : برای ایجاد جریان حرارت از یک طرف آزمونه به طرف دیگر، لازم است که یک طرف آن گرم و طرف دیگر آن سرد نگه داشته شود. محفظه سرد وظیفه نگه داتشن و ایجاد جریان هوای مناسب در یک طرف آزمونه را بر عهدا دارد. دیواره‌های این محفظه باید دارای عایق حرارتی مناسبی باشند تا تلفات حرارتی از آن به حداقل برسد. سیستم سرمایشی باید داخل این محفظه نصب شود تا بتواند داخل محفظه را تا دمای منفی ده درجه سلسیوس سرد نماید.دمای داخل این محفظه باید دارای ثبات دمایی بسیار بالایی باشد. سیستم گردش هوای داخل این محفظه باید قابلیت ایجاد جریان هوایی با سرعت های مختلف را موازی سطح آزمونه داشته باشد. برای ایجاد جریان هوایی موازی سطح آزمونه از یک پرده عایق موازی سطح آزمونه در فاصله ای مشخص از آن استفاده می شود.
- محفظه سنجش: این قسمت مهم ترین بخش دستگاه محفظه گرم می باشد. این محفظه داخل محفظه محافظ قرار می‌گیرد و وظیفه آن گرم نگه داتن یک طرف آزمونه برای ایجاد جریان حرارت در آزمونه است. کلیه اندازه گیرهای مربوط به دما و شدت جریان در این محفظه انجام می‌شود. دیواره‌های این محفظه باید طوری عایق کاری شده باشد که انتقال حرارت از دیواره‌های آن به حداقل برسد. برای ایجاد گرمایش می‌توان از المنت‌های حرارتی که در یک سطح پخش شده اند استفاده کرد. برای یکنواختی دمای داخل محفظه و مخصوصا هوایی که موازی سطح آزمونه در جریان است، باید از فن‌های گردش هوا با سرعت قابل کنترل استفاده شود.
- قاب نگهدارنده: آزمونه‌ای که قرار است توسط دستگاه محفظه گرم تست شود باید داخل یک قاب نصب شود. این قاب باید طوری عایق شده باشد که تلفات حرارتی پیرامونی از آزمونه به حداق برسد. به لاوه، این قاب باید تحمل وزن آزمونه های سنگین را نیز داشته باشد. ابعاد دهانه داخلی این قاب باید با با دهانه داخلی محفظه گارد و محفظه سرد یکسان باشد تا زمانی که این سه جزء در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند لبه‌های آنها کاملا به هم چسبیده باشد و هیچگونه فاصله هوایی وجود نداشته باشد.
- ترولی جابجا کننده قاب نگهدارنده آزمونه: با توجه به سنگینی قاب آزمونه، خصوصا زمانی که آزمونه‌ای که با وزن زیاد در آن نصب شود، لازم است که برای جابجایی قاب آزمونه از یک گاری استفاده شود.
- حسگر اندازه گیری دما، سرعت جریان هوا، شدت جریان الکتریکی و ولتاژ
- سیستمهای ذخیره و پردازش اطلاعات
نحوه کار:
دستگاه محفظه گرم به طور کلی از دو بخش تشکیل شده است: یک محفظه اندازه‌گیری برای شبیه سازی شرایط فضای داخل (وجه گرم) و یک محفظه به منظور شبیه سازی شرایط آب و هوایی بیرون (وجه سرد). محفظه اول با یک جعبه محافظ دیگر به منظور کاهش نرخ انتقال حرارت از جدارهای محفظه اندازه‌گیری احاطه شده است. آزمونه ما بین دو محفظه محفظه اندازه‌گیری و محفظه آب و هوایی نصب می‌شود. جریان حرارت یکنواختی که از آزمونه به واسطه دمای متفاوت و ثابت داخل و خارج برقرا می‌شود اندازه گیری می‌شود.
جعبه گرم محافظت شده مقاومت حرارتی آزمونه را با ایجاد اختلاف درجه حرارت در هر طرف جعبه و اندازه‌گیری جریان گرما از یک طرف به طرف دیگر می‌سنجد. جعبه از دو نیمه چرخدار که به راحتی از هم جدا می‌شوند تشکیل شده است. هر نیمه دارای یک درب کوچک در قسمت زیرین بوده که اجازه دسترسی را فراهم می‌کند. آزمونه در بین این دو نیمه قرار داده می‌شود و در هر نیمه یک پمپ حرارتی مجزا در نظر گرفته شده است. محفظه گرم محافظت شده دارای وجه گرم یا درونی و یک وجه خنک یا بیرونی است. سطحی که که آزمونه به طور معمول با محیط بیرون در تماس است با قسمت سرد محفظه گرم محافظت شده در ارتباط است.
منبع:
کاری بهروز، و کامران نائیجی. 1386 . “طراحی و ساخت دستگاه محفظه گرم محافظت شده.”مهندسی ساختمان و علوم مسکن.