เสื้อกั๊กระบายความร้อน Megacool ให้การป้องกันความร้อนสำหรับพนักงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- ซึ่งช่วยเพิ่มความสะดวกสบายภายในร่างกาย ปัจจุบัน จีนเป็นเจ้าของเหมืองอุณหภูมิสูง-มากกว่า 60 แห่ง โดยมีเหมือง 38 แห่งที่มีอุณหภูมิเกิน 30 องศา เมื่อทรัพยากรถ่านหินตื้นลดลง การทำเหมืองแร่ในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่แหล่งสะสมที่อยู่ลึกมากขึ้น ซึ่งอันตรายจากความร้อนกลายเป็นความเสี่ยงหลักอันดับที่หกรองจากก๊าซ ไฟไหม้ ฝุ่นถ่านหิน แรงดันพื้นดิน และอันตรายจากน้ำ ซึ่งเป็นอุปสรรคอย่างรุนแรงต่อการขุดลึกที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การถลุงเหล็ก ทำให้คนงานต้องเผชิญกับอุณหภูมิแวดล้อมสูงถึง 50 องศา การสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานานทำให้เกิดความเหนื่อยล้า ผลผลิตลดลง และความเสี่ยงทางสรีรวิทยา เช่น อิเล็กโทรไลต์ไม่สมดุลและขาดน้ำ คุกคามสุขภาพและความปลอดภัยของพนักงาน ดังนั้น ชุดระบายความร้อนสำหรับ-สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
1. การจำแนกประเภทของเสื้อทำความเย็น
(1) ตามโครงสร้างการ์เม้นท์
ก. เสื้อกั๊กระบายความร้อนเฉพาะที่
เสื้อผ้าเหล่านี้กำหนดเป้าหมายบริเวณที่มีกิจกรรมการเผาผลาญสูง โดยพิจารณาจากความแปรผันของภูมิภาคในการผลิตและการกระจายความร้อนของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณศีรษะและลำตัว การศึกษาพบว่าเนื้อตัวมีอัตราการเผาผลาญพื้นฐานและความจุความร้อนสูงสุดระหว่างการทำงาน ด้วยการใช้ประโยชน์จากการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างแหล่งทำความเย็นและตัวกลางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ชุดทำความเย็นแบบเฉพาะจุดจึงไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก โครงสร้างที่เรียบง่าย ความสามารถในการสวมใส่ การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ และการใช้งานจริง ทำให้สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน
ข. เสื้อกั๊กระบายความร้อนเต็มตัว-
เสื้อผ้าเหล่านี้ให้ความเย็นทั่วร่างกายสำหรับลำตัวและแขนขา ช่วยให้ระบายความร้อนโดยรวมได้สบาย โดยทั่วไปจะสงวนไว้สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนจัด (เช่น โรงหล่อ โซนสารเคมี) หรือสถานการณ์ที่ต้องการ-การป้องกันร่างกายจากก๊าซพิษ
(2) โดยสื่อความเย็น
ก. เสื้อกั๊กระบายความร้อนด้วยอากาศ-
เสื้อผ้าเหล่านี้ใช้หน่วยทำความเย็นเพื่อทำให้อากาศเย็น ซึ่งจะถูกทำให้บริสุทธิ์และระบายผ่านท่อหรือชั้นเสื้อผ้าเพื่อทำให้ผู้สวมใส่เย็นลง กลไกการทำความเย็นอาศัยการระเหยของเหงื่อที่เพิ่มขึ้นและการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
ข้อดี: ปริมาณอากาศที่เพียงพอ, การระบายความร้อนที่ยาวนาน, ประสิทธิภาพสูง
ข้อจำกัด: ชั้นที่เติมอากาศ-จะจำกัดการเคลื่อนที่ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการปฏิบัติงานในพื้นที่จำกัด (เช่น เหมือง) ลดลง ระบบทำความเย็นก่อให้เกิดความเสี่ยงในการระเบิดในสภาพแวดล้อมที่ต้องใช้มาตรการป้องกันการระเบิดที่เข้มงวด
ข. เสื้อคูลลิ่งเปลี่ยนเฟส
เสื้อผ้าเหล่านี้ทำงานผ่านการทำความเย็นแบบพาสซีฟ โดยผสานรวมวัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) ที่ดูดซับความร้อนระหว่างการเปลี่ยนเฟส (เช่น ของแข็งเป็นของเหลว) ตัวอย่างเช่น:
PCM ที่เป็นของแข็งเป็นของเหลว: เมื่ออุณหภูมิโดยรอบเกินจุดเปลี่ยนเฟสของ PCM วัสดุจะละลายและดูดซับความร้อนเพื่อทำให้ร่างกายเย็นลง ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดเปลี่ยนเฟส PCM จะแข็งตัว และปล่อยความร้อนที่สะสมไว้เพื่อรักษาสมดุลทางความร้อน PCM ทั่วไป: น้ำแข็ง น้ำแข็งแห้ง พาราฟิน ไฮโดรเจล และโพลีเมอร์ดูดซับยิ่งยวด โดยมีน้ำแข็ง ไฮโดรเจล และพาราฟินแพร่หลายมากที่สุด
ข้อดี:
- ต้นทุนต่ำ การออกแบบที่เรียบง่าย ใช้งานง่าย และฟังก์ชันการทำงานคู่ (การทำความเย็นและฉนวน)
- ตัวเลือก PCM ที่หลากหลาย รวมถึงวัสดุอินทรีย์ อนินทรีย์ และไฮบริด ช่วยให้สามารถใช้งานได้ทั่วทั้งภาคเหมืองแร่ โลหะวิทยา และอุตสาหกรรม
- รักษา "ปากน้ำ" ภายในเสื้อผ้าให้คงที่ เพื่อความสบายอย่างยั่งยืน
- การวิจัยที่มุ่งเน้น: PCM เป็นจุดสำคัญในการศึกษาการจัดการระบายความร้อนเนื่องจากความสามารถในการปรับตัวและประสิทธิภาพ
2. ความคืบหน้าการวิจัยเสื้อทำความเย็น Phase Change
ในการศึกษาเสื้อทำความเย็นแบบเปลี่ยนเฟส ความก้าวหน้าสามารถดำเนินการได้โดยใช้แนวทางต่อไปนี้:
(1) การพัฒนาวัสดุห่อหุ้มที่ทนทานและยืดหยุ่นได้-
มุ่งเน้นไปที่การระบุวัสดุห่อหุ้มที่มีความต้านทานการกัดกร่อนและความเป็นพลาสติกที่เหนือกว่า ผสมผสานกับเทคนิคการห่อหุ้มขั้นสูงเพื่อป้องกันการเสียรูปและการรั่วไหลของวัสดุ
(2) การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบกระเป๋าแบบห่อหุ้ม
การปรับเปลี่ยนถุง: แนะนำการเจาะเฉพาะหรือรูปแบบการปิดผนึกความร้อน-เพื่อเพิ่มพื้นที่กระจายความร้อนของวัสดุ เพิ่มประสิทธิภาพการทำความเย็น
บริบท-การเลือกกระเป๋าเฉพาะ: สำหรับความต้องการในการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว: ใช้กระเป๋านำความร้อนเพื่อเร่งการหลอม PCM และการทำให้เย็นลง สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนปานกลาง: ใช้กระเป๋าหุ้มฉนวนเพื่อชะลอการหลอม PCM ซึ่งจะช่วยยืดระยะเวลาการทำความเย็น
(3) การเพิ่มประสิทธิภาพการนำความร้อน PCM
ผสานผงโลหะระดับนาโน (เช่น อลูมิเนียม ทองแดง) ลงในนาโนแคปซูลเพื่อปรับปรุงการนำความร้อน พัฒนา PCM แบบคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
(4) เทคโนโลยีการเปิดใช้งานสำหรับการเปิดใช้งาน PCM อีกครั้ง
สร้างวัสดุหรืออุปกรณ์ใหม่ๆ เพื่อเปิดใช้งาน PCM ที่หมดประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และลดเวลาหยุดทำงานลงในขั้นตอนการทำงานที่-มีประสิทธิภาพสูงได้
(5) การห่อหุ้มแข็งของ PCM
ออกแบบเมทริกซ์การห่อหุ้มของแข็งที่มีค่าการนำความร้อนแบบแปรผันเพื่อกัก PCM ของเหลวหลัง-หลอมเหลว เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการรั่วไหล จับคู่คุณสมบัติของเมทริกซ์กับความต้องการ-ความร้อนเฉพาะของแอปพลิเคชัน
(6) การพัฒนาชุดระบายความร้อน PCM แบบบูรณาการ
ชุดระบายความร้อนอเนกประสงค์-ทางวิศวกรที่ผสมผสานข้อดีของ PCM เข้ากับระบบเสริมสำหรับการตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิแบบเรียลไทม์-
(7) การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแบบสหวิทยาการ
ผสมผสานหลักการจากอุณหพลศาสตร์ สุขอนามัยของเสื้อผ้า และการยศาสตร์เพื่อให้บรรลุ: ลดน้ำหนัก; ระยะเวลาการทำความเย็นที่เหมาะสมที่สุด ความสบายของผู้สวมใส่ ความเรียบง่ายในการดำเนินงาน ความสามารถที่หลากหลาย-; เน้นการออกแบบโดยคำนึงถึงมนุษย์-เพื่อจัดลำดับความสำคัญความต้องการของผู้ใช้
เสื้อระบายความร้อนแบบเปลี่ยนเฟสมีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง เราควรค้นหาวัสดุบรรจุภัณฑ์และวิธีการบรรจุภัณฑ์ที่ดี ปรับปรุงการนำความร้อนของวัสดุเปลี่ยนเฟส พัฒนาวัสดุเปลี่ยนเฟสคอมโพสิตที่มีผลการกระจายความร้อนที่ดีและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน และพัฒนาวัสดุหรืออุปกรณ์ใหม่ที่สามารถเปิดใช้งานวัสดุเปลี่ยนเฟสได้อย่างรวดเร็ว จากวัสดุการเปลี่ยนเฟส เราควรพัฒนาเสื้อผ้าระบายความร้อนแบบบูรณาการใหม่ที่มีผลการระบายความร้อนที่ดีและฟังก์ชั่นควบคุมอุณหภูมิ และส่งเสริมการพัฒนาเสื้อผ้าระบายความร้อนแบบเปลี่ยนเฟสต่อไป