Dlaczego podziemne instalacje kablowe wymagają pomiarów rezystywności cieplnej gruntu?
Fizyka gruntu ma coraz większe znaczenie w projektowaniu i wdrażaniu podziemnych systemów przesyłu i dystrybucji energii.
Przenoszenie ciepła w porowatym ośrodku, takim jak gleba, może być złożonym procesem. Ciepło jest przewodzone przez ciała stałe gleby i wodę, ale jest również transportowane jako ciepło utajone w porach gleby. Sprawia to, że modelowanie przepływu ciepła w glebie jest zarówno interesujące, jak i złożone, ponieważ obejmuje procesy termiczne i hydrauliczne.
Ruch pary przez pory może przenosić znaczne ilości ciepła utajonego, ale jeśli gleba wokół źródła ciepła nie jest wystarczająco wilgotna, aby woda mogła się cofnąć i ponownie odparować, gleba przy źródle ciepła wyschnie. Wysychanie gleby wokół źródła ciepła, takiego jak kabel zasilający, może stworzyć możliwość ucieczki termicznej, co może prowadzić do awarii kabla. Zrozumienie stabilności termicznej gleby może pomóc inżynierom energetyki w dokładniejszym projektowaniu systemów dystrybucji energii, aby zapobiec niekontrolowanemu wzrostowi temperatury.
Załącznik B do National Electrical Code (B.310.15(B)(2)) stanowi: "Typowe wartości rezystywności termicznej (rho) są następujące:
Jednak, jak odkryło wielu inżynierów, którzy używali "90" jako bezpiecznej i typowej wartości rho, NEC jest po prostu błędny. Liczby te są zasadniczo bez znaczenia, ponieważ nie ma "przeciętnej gleby", mokrej lub suchej.
Czterdzieści lat badań termicznych gleby pokazuje, że:
Nawet w dobrze zaprojektowanym podziemnym systemie kablowym gleba może stanowić połowę lub więcej całkowitego oporu cieplnego. Nie należy zakładać właściwości termicznych gleby i zasypki. Właściwości te są stosunkowo łatwe do zmierzenia w terenie i w laboratorium. Bezpieczna, profesjonalna instalacja wymaga rzeczywistego pomiaru i oceny rho termicznego.
Jeśli w raporcie dotyczącym oporności cieplnej gleby znajduje się tylko informacja "Gleba X ma oporność cieplną XXX °C-cm/W", należy zasięgnąć wyjaśnień. Jaka była zawartość wilgoci? Jak gęsto była upakowana? Czy w glebie znajdują się substancje organiczne? Wilgotność, gęstość i skład gleby są krytycznymi czynnikami przy określaniu jej oporności cieplnej. Wszelkie raporty dotyczące oporności cieplnej do celów projektowych powinny zawierać dane dotyczące wilgotności i gęstości(patrz przykład). Należy również dołączyć fizyczny opis gleby. Krzywa wysychania termicznego jest najbardziej wszechstronnym sposobem raportowania rezystywności termicznej gruntu. Krzywe osuszania termicznego mogą być generowane automatycznie za pomocą przyrządu laboratoryjnegoVARIOS .
Zobacz, w jaki sposób analizator właściwości termicznychTEMPOS jest zgodny z normami ASTM i IEEE tutaj.
Rozdział piąty Metod Analizy Gleby Amerykańskiego Towarzystwa Gleboznawczego (SSSA), część 4, dotyczy ciepła gleby. The TEMPOS i VARIOS rozmiary igieł sondy, czasy nagrzewania, specyfikacje dokładności i wewnętrzna analiza danych spełniają lub przekraczają zalecenia określone w metodach SSSA.
Urządzenie TEMPOS jest w pełni przenośnym analizatorem właściwości termicznych. Urządzenie laboratoryjneVARIOS mierzy rezystywność cieplną w funkcji zawartości wody i generuje łatwe, zautomatyzowane krzywe osuszania termicznego. Oba urządzenia wykorzystują metodę nieustalonego liniowego źródła ciepła, która redukuje ruch wody, zapewniając większą dokładność i przyspieszając czas pomiaru. Zaawansowana analiza danych opiera się na ponad 40-letnim doświadczeniu badawczym w zakresie wymiany ciepła i masy w glebach i innych materiałach porowatych.
Chcesz przeprowadzić testy właściwości termicznych, ale nie jesteś gotowy na pełną inwestycję? Rozważ wypożyczenie urządzenia TEMPOS , aby uzyskać potrzebne dane. Skontaktuj się z METER, aby uzyskać informacje na temat cen, dostępności i wynajmu na własność.
Dokładny pomiar właściwości termicznych materiału jest łatwy dzięki TEMPOS, ale ustanowienie skutecznego protokołu pomiarowego i staranne kontrolowanie ważnych czynników wpływających na właściwości termiczne może być trudne i czasochłonne.
Naukowcy METER mają ponad 40-letnie doświadczenie w wykonywaniu wysokiej jakości pomiarów właściwości termicznych. Oferujemy wygodne usługi laboratoryjne w zakresie właściwości termicznych. Jeśli nie masz czasu lub nie czujesz się w pełni komfortowo wykonując pomiary właściwości termicznych, nasze usługi mogą być dla Ciebie idealne.
Skontaktuj się z METER, aby uzyskać informacje na temat usług laboratoryjnych.
Nasi naukowcy mają wieloletnie doświadczenie w pomaganiu badaczom i hodowcom w pomiarach kontinuum gleba-roślina-atmosfera.
Fizyka gruntu ma coraz większe znaczenie w projektowaniu i wdrażaniu podziemnych systemów przesyłu i dystrybucji energii.
Nie ma możliwości pomiaru właściwości wilgotnych, porowatych materiałów za pomocą metody stanu ustalonego (strzeżona płyta grzejna). Metoda nieustalonego liniowego źródła ciepła jest jednak w stanie mierzyć właściwości termiczne wilgotnych, porowatych materiałów, a nawet może mierzyć przewodność cieplną i rezystywność cieplną płynów.
TEROS Czujniki są trwalsze, dokładniejsze, łatwiejsze i szybsze w instalacji, bardziej spójne i połączone z potężnym, intuicyjnym systemem rejestracji i wizualizacji danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego.
Regularne otrzymywanie najnowszych treści.