CONTRIBUINTES

Estabilidade térmica

A transferência de calor em um meio poroso como o solo pode ser um processo complexo. O calor é conduzido pelos sólidos e pela água do solo, mas também é transportado como calor latente nos poros do solo. Isso torna a modelagem do fluxo de calor no solo interessante e complexa, pois envolve processos térmicos e hidráulicos.

O movimento do vapor através dos poros pode transportar quantidades substanciais de calor latente, mas se o solo ao redor da fonte de calor não estiver úmido o suficiente para que a água se mova de volta e evapore novamente, o solo na fonte de calor secará. O ressecamento do solo ao redor de uma fonte de calor, como um cabo de energia, pode criar a possibilidade de fuga térmica, o que pode levar à falha do cabo. Compreender a estabilidade térmica de um solo pode ajudar os engenheiros de energia a projetar com mais precisão os sistemas de distribuição de energia para evitar a fuga térmica.

Cálculos precisos de ampacidade dependem dos valores de rho medidos

O Apêndice B do Código Elétrico Nacional (B.310.15(B)(2)) afirma: "Os valores típicos de resistividade térmica (rho) são os seguintes:

• Solo médio (90% dos EUA) = 90
• Solo úmido (áreas costeiras, lençol freático alto) = 60
• Solo muito seco (rochoso ou arenoso) = 120."

No entanto, como muitos engenheiros que usaram "90" como um valor rho seguro e típico descobriram, o NEC está simplesmente errado. Esses números são essencialmente sem sentido porque não existe um "solo médio", úmido ou seco.

90 não é o número mágico

Quarenta anos de pesquisas sobre a temperatura do solo mostram isso:

• Na verdade, os valores de rho do solo e da rocha variam de 10 a 1000 ℃ cm/W.
• Não existe um valor "típico" para 90% dos tipos de solo.
• A resistividade térmica de materiais porosos como solo, rocha e concreto não é constante.
• A resistividade muda com a densidade, o teor de água e a temperatura do solo ou do concreto.

Meça, não adivinhe

Mesmo em um sistema de cabos subterrâneos bem projetado, o solo pode ser responsável por metade ou mais da resistência térmica total. As propriedades térmicas do solo e do aterro não devem ser presumidas. Essas propriedades são relativamente fáceis de medir em campo e em laboratório. Uma instalação segura e profissional exige a medição e a avaliação reais do rho térmico.

Um valor de rho relatado em um vazio pode ser enganoso

Se em um relatório de resistividade térmica do solo constar apenas "O solo X tem uma resistividade térmica de XXX °C-cm/W", peça esclarecimentos. Qual era o teor de umidade? Qual foi a densidade de empacotamento? Há substâncias orgânicas no solo? A umidade, a densidade e a composição do solo são fatores essenciais para determinar a resistividade térmica de um solo. Qualquer relatório de resistividade térmica para fins de projeto deve incluir dados sobre o teor de umidade e a densidade. Uma descrição física do solo também deve ser incluída. A curva de secagem térmica é a maneira mais abrangente de relatar a resistividade térmica do solo. As curvas de secagem térmica podem ser automatizadas com o instrumento de laboratórioVARIOS .

Tempos conformidade com os padrões ASTM e IEEE

Veja como o TEMPOS analisador de propriedades térmicas está em conformidade com os padrões ASTM e IEEE aqui.

Métodos de análise do solo: parte 4

O capítulo cinco da Parte 4 dos Métodos de Análise de Solo da Soil Science Society of America (SSSA) trata do calor do solo. Os TEMPOS e VARIOS os tamanhos das agulhas da sonda, os tempos de aquecimento, as especificações de precisão e a análise interna de dados atendem ou excedem as recomendações descritas nos métodos da SSSA.

Teste de propriedades térmicas

O TEMPOS é um analisador de propriedades térmicas de campo totalmente portátil. O VARIOS é um instrumento de laboratório que mede a resistividade/condutividade térmica no laboratório em função do teor de água. Ele gera automaticamente curvas de secagem térmica com centenas de pontos de dados. Ambos os instrumentos usam o método de fonte de calor de linha transiente que reduz o movimento da água, acelerando a medição e tornando-a mais precisa. A sofisticada análise de dados baseia-se em mais de 40 anos de experiência em pesquisa sobre transferência de calor e massa em solos e outros materiais porosos.

Aluguel de equipamentos

Deseja fazer testes de propriedades térmicas, mas não está pronto para fazer o investimento total? Considere a possibilidade de alugar o TEMPOS ou VARIOS para obter os dados de que você precisa. Entre em contato com a METER para obter detalhes sobre preços, disponibilidade e aluguel.

Serviços de laboratório

Medir com precisão as propriedades térmicas do material é fácil com o TEMPOS ou VARIOS, mas estabelecer um protocolo de medição eficaz e controlar cuidadosamente os fatores importantes que afetam as propriedades térmicas pode ser desafiador e demorado.

Os cientistas da METER têm mais de 40 anos de experiência na realização de medições de propriedades térmicas de alta qualidade. Oferecemos serviços convenientes de laboratório de propriedades térmicas. Se você não tem tempo ou não se sente à vontade para fazer as medições de propriedades térmicas, nossos serviços podem ser perfeitos para você.

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Recursos Rho

• Leia as perguntas frequentes sobre resistividade térmica
• Saiba mais sobre estabilidade térmica
• TEMPOS manual do operador
• Consulte o site VARIOS para gerar automaticamente curvas de secagem térmica
• Instalações subterrâneas de cabos de energia: resistividade térmica do solo
• Guia do aplicativo de resistividade térmica
• Compreensão de como o rho muda com a alteração da densidade, da temperatura, da composição e do teor de água do aterro
• Produção de curvas de secagem térmica para aplicações de cabos enterrados
• TEMPOS conformidade com os padrões ASTM e IEEE
• Blog do Lab-Ferrer's Spanish rho