Дулааныг хадгалдаг танкерт ачааны машинд ашигладаг энергийн үр дүнтэй технологи

Дулааныг тусгаарлагч сав баглагийн ачийн машины үйл ажиллагааны дулааны шалгуунуудыг ойлгох

Дэлхий дахинаар хүйтэн ложистик өргөжсөнөөр энергийн эрэлт нэмэгдэж байна

2023 оны Allied Market Research-ийн мэдээллээр дэлхийн хүйтэн цэвэрлэлийн салбар 2030 онд хүртэл жил ирэх бүртээ ойролцоогоор 14% өсөх болно. Энэ өсөлт нь гол төлөв эмийн бодис, хурдан гэмтдэг шинэхэн хоол хүнсийг тээвэрлэх шаардлагатай байдлаас үүдэлтэй. Өнөөдөр зам дээр байгаа хөргөлттэй машинуудын ойролцоогоор 38% нь дулаан тусгаарлагч савтай автоцистернууд юм. Зүгээр л зүйлсийг хөргөхөд шаардагдах энерги нь 2020 оны эхнээс хойш бараг 25% нэмэгдсэн. Компаниуд зөв температурыг хадгалах, мөн түлшний зардлыг хэмнэх гэсэн бодит асуудалд тулгардаг. Энэ асуудал Дунд Дорнод, Өмнөд Эрх Хятад зэрэг халуун цаг агаартай бүс нутгуудад илүү том болдог бөгөөд там газрын зуны өдөр ихэвчлэн 40 хэм Цельсий (104 Фаренгейт) болон түүнээс дээш хүрдэг. Илүү их шатахуун зарцулахгүйгээр бүтээгдэхүүнийг аюулгүй байлгах нь эдгээр бүс нутгийн ложистикийн менежерүүдийн хувьд тэнцвэрийг хадгалах хэцүү ажил болсон хэвээр байна.

Шингэрсэн хий, хөргөлттэй тээврийн дулаан шилжилтийн динамик

Дулаан тусгаарлагч автоцистерн машиныг гурван үндсэн дулаан шилжилтийн механизм сорилтуур болгодог:

1. Дулаан дамжуулах алдагдал танкны ханан доторх дулааныг 0,022 Вт/м·К дулаан дамжуулалтын чадвар бүхий полиуретан цааснаар багасгах
2. Конвекцээр дулаан оруулах замын өндөр хурдны хөдөлгөөний үедийн агаарын урсгал
3. Цөмийн цацрагийн шингээлт цөлөөр газар цацрагийн ачаалал м² тутамд 900 Вт хүрч болох нөхцөл

Шингээсэн байгалийн хийг (ШБХ) тээвэрлэхэд -162°C-ийг хадгалж байх шаардлагатай бөгөөд энэ нь фармацевтийн чийдэнгийн 2–8°C хооронд ажиллахтай харьцуулахад дулааны ялгаатай байдал их учраас 15–20% илүү энерги зарцуулдаг.

Орчны нөхцөл байдлын дулаан тусгаарлалтын үр дүнтэй ажиллах чадвартах нөлөө

Гадаах температур 10°C бүрт 9–12% буурах нь 500 хөргөлттэй тээврийн хэрэгслүүдийн дулааны зураглалын судалгаагаар батлагдсан. Цөлөөр газар үзүүлэлт:

Байдал	Температурын ялгаа	Дулаан тусгаарлалтын үр ашгийн алдагдал
35°C Орчны температур	27°C	6.8%
50°C Хэт халуун	42°C	18.1%
Хойд хэсгийн чийгшилт	Чийг нэвтрэх	дамжуулалт 9.3%-иар нэмэгдсэн

Эдгээр нөхцөлүүд нь чийг шингэхээс сэргийлж, урт хугацааны үр ашгийг хадгалахын тулд уурны саатуулагч болон дулааны завсар оруулсан тоосгоны зузаан хана бүхий дулаавчийн зохиомжийг шаарддаг.

Дулааны үйл ажиллагааг оновчтой болгох үндсэн зарчимууд

Дулаавчинтай цистерн машинд дулаавчинтай цистерн машин дулааны энергийн шилжилтийг хамгийн бага байлгах, хөргөлтийн термодинамикийг оновчтой болгох, мөн дулаавч, ачааны хэмжээ болон түлшний зарцуулалтын хооронд зохистой тэнцвэрийг бий болгох гэсэн гурван хоорондоо холбоотой инженерийн стратегид үндэслэнэ.

Өндөр түвшний дулаавчин ханын зохиомжийг ашиглан дулааны шилжилтийг бууруулах

Орчин үеийн цистернууд нь полиуретан будаглагын цөмийг цацрагийн сааруулагч хальстай хослуулан олон давхар дулаан тусгаарлалтын системийг ашигладаг бөгөөд энэ нь уламжлалт загваруудтай харьцуулахад дулааны эсэргүүцлийн утгыг 30%-иар илүү болгодог (International Cold Chain Report 2023). Хажуугийн зүсэлтүүдийг шахуурган байрлуулах нь дулааны холбоосыг арилгадаг бөгөөд өндөр температуртай орчинд дамжуулагч дулааны оролтыг 18–22%-иар бууруулдаг.

CO2-оор хөргөгч тээврийн системд термодинамикийн үр өгөөж

CO2-ийн суурьтай хөргөгч нь доод шатны горимд Фреоны оронд 40% илүү коэффициентийн ажиллагаа (COP) -ийг олгодог. Хоёр шатлалт шахагчийн мөчлөг нь чийглэг климат дахь өндөр далайцтай дулааны ачаалал дор 15–20% бага энерги зарцуулан ачааны температурыг тогтвортой хадгалдаг (-25°C-с +5°C хүртэл).

Дулаан тусгаарлалтын зузаан, ачааны багтаамж, түлшний хэмнэлтийг тэнцвэржүүлэх

Параметр	Зузаан дулаан тусгаарлалтын нөлөө	Нарийн дулаан тусгаарлалтын нөлөө
Энерги алдалт	-45% -с -60%	Эхлэлийн шат
Нагт хэмжээ	-12% -с -18%	+8% -с +12%
Түлшний үр ашиг	-9% -с -15%	+5% -аас +7% хүртэл

Инженерүүд эдгээр тэнцвэрийг төгсжүүлэхдээ төмөр хэмжигдэхүүний шинжилгээг ашиглан цахилгаан дулааныг сайжруулахыг зорьж, температурын ялгаа ихтэй замын хувьд сайжруулсан дулаавчлолтыг чухалчилж, дунд зэргийн цаг агаарт нийцсэн нимгэн хальс ашигладаг бөгөөд ингэснээр ачааны багтаамжийг хамгийн их болгодог. Ухаалаг загварчлал нь хог хаягдлын дулааны дахин ашиглалтын системийг ашиглан хөргөлтийн 20–25% энергийг сэргээдэг.

Дулаан тусгаарлалтын үр ашгийг сайжруулсан шинэ материал

Вакуумээр дулаан тусгаарлагдсан самбар (VIP) ба Полиуретан чихэрхий: Ажиллагааны харьцуулалт

Вакуум тусгаарлагдсан панель эсвэл VIP нь 2023 оноос эхлэн ASHRAE стандартын дагуу 0.004 W / m · K орчим дулааны дамжуулалттай байх боломжтой бөгөөд энэ нь 0.022 W / m · K орчимд суудаг энгийн полиуретаны буурцагтай харьцуулахад илүү сайн байдаг. Энэ Эдгээр хавтанг онцгой болгодог зүйл бол тэд ямар их газар хэмнэдэг. Дулааны эсэргүүцлийн өндөр чадварын ачаар үйлдвэрлэгчид дулаан дулаан нь 30 орчим хувиар багасч, үр дүнгээ хадгалж чадна. Бодит туршилтаар ч гайхалтай үр дүн гарсан. VIP-ын тусгаарлалтад багтаж байсан хүйтэн машинууд нь халуун температур 35 градус хүрсэн ч гурван өдрийн турш халуун температурын тогтвортой байдлыг хадгалж чадсан. Үүнийг стандарт полиуретаны дулаантай ачааны машинуудтай харьцуулахад, дулаан нь ижил хугацаанд 2 градусээр хэлбэлздэг.

Дотоод температурыг тогтворжуулах фазаг солих материал (PCM)

Фазын өөрчлөлттэй материалын жин хүртэлх 140-220 киложоуль энергийг шингээх чадвартай байдаг тул шингэрүүлсэн хий, эмийн бэлдмэл зэрэг зүйлсийг тээвэрлэх үед гэнэт температур өөрчлөгдөхөөс хамгаалахад тусалдаг. Парафин дээр суурилсан PCM-ийн дотор талын давхаргыг цистерны хананд суурилуулахад трафик дахь зогсолт, эхлэлт байнга тохиолддог хотын нөхцөл байдалд хөргөх систем ажиллах хугацааг улам бүр ихээр буюу ойролцоогоор дөрөвний нэг хэсгээр бууруулдаг. Мөн хаалганууд нээгдэх үед ийм материалын тусламжтайгаар дулааны ойролцоогоор гурван хоёр нь орохоос сэргийлэгдэж, цонхины хоорондох температурыг -25 хэмээс -18 хэм Цельсийн хооронд хадгалж, хөлдөөсөн барааг зөв хадгалахад нөхцөл болдог.

Цистерны дизайны нанокомпозит хучилт ба дурангалтгүй хязгаарлалт

Алuminium-ийн нэмэлттэй нано найрлага бүхий давхарга нь инфра улаан туяаны 97%-ийг ойлгох бөгөөд стандарт гадаргуунаас 40%-иар илүү хугацаагаар цахилгаан дамжуулах чадварыг хадгалж, цацрагийн задралаас хамгаалдаг (Applied Thermal Engineering 2024). Аэрогелээр насослогдсон зайны материалтай хослуулбал, олон давхар ойлгох сааруулагч нь урт замын тээврийн үед дулаан алдагдлыг 18%-иар бууруулж, жилд машинаас зарцуулагдах түлшний хэмжээг 3,200 литрээр бууруулдаг.

Бодит амьдралд энергийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх ухаалаг технологи

Температурыг хянах, зохицуулах системийг идэвхжүүлсэн IoT технологи

IoT сенсорууд нь ачааны температурыг бодит цагт хянах болон хөргөлтийн системийг динамик байдлаар тохируулах боломжийг олгох бөгөөд цикл системийг тогтмол ажиллуулах арга замаас харьцуулахад 18–22% энерги хэмнэдэг (Energy Management Journal 2023). Энэ нарийвчлал нь тасралтгүй хүргэлт шаарддаг эмийн бэлдмэлийн тээвэрлэлтэнд, тухайлбал хүлээгдээгүй цагаар саатах эсвэл гадаа орчны температур хурдан өөрчлөгдөх үед ±0.5°C температурын тогтвортой байдлыг хангахад чухал ач холбогдолтой.

Цаг агаарын урьдчилсан мэдээллийг ашигласан AI-д суурилсан ачааны болон замын үр ашигтай байдал

Машин сургалтын алгоритмууд цаг агаарын загвар, тээврийн хөдөлгөөн болон тээврийн хэрэгслийн техникийн мэдээллийг шинжилж, илгээх замыг оновчтой болгодог. Нэг тээврийн флот нь дулааныг тусгаарлах болон хөргөх системд хэт их ачаалал өгдөг температурын хэлбэлзэл бүхий замыг зайлснаар түлшний хэмнэлтийг 14% хүртэл хийж чадсан.

Тохиолдол судалгаа: Өндөр температуртай тээврийн холбоонд фазын өөрчлөлттэй материал (PCM) интеграцлагдсан дотор үлээвэрийг ашиглах

2024 онд Америкийн хойд-зүүн хэсэгт явуулсан туршилтад 45°C орчим орчны халуунд ажилладаг дулаан тусгаарлагч танкерт PCM материалаар хийсэн дотор үлээврийг шалгасан. Энэхүү PCM давхарга нь өдрийн хамгийн халуун цагт дулааны 30% илүү их энергийг шингээж, хөргөх системийн ажиллах хугацааг 25%-иар бууруулсан бөгөөд ачааны бүтэн байдлыг хадгалж чадсан нь өндөр стресст орчинд түүний үр дүнтэй ажиллах чадварыг баталгаажуулсан.

Тээврийн флотыг удирдахад энерги хэмнэлтийг стратегийн хувьд интеграцилах

Дэвшилтэт ба ердийн дулаан тусгаарлалтын системийн амьдралын мөчлөгийн зардлын шинжилгээ

Дэвсгэр дулааны системийн анхдагч зардал нь стандарт шилэн ширмээс ойролцоогоор 25-40 хувиар илүү байдаг ч эдгээр системүүд нь 2023 оны хүйтэн гинжин логистикийн саяхны тайлангийн мэдээллээр жилийн доторх энерги алдагдлыг ойролцоогоор 19-23 хувиар бууруулдаг. Арав жилийн хугацаанд VIP, өөрөөр хэлбэл вакуумээр дулаацсан самбайнууд нь тээврийн хэрэг бүрт халаалтын зардлыг арван найм мянгаас хорин хоёр мянга доллар хүртэл хэмнэдэг тул илүү их хэмжээгээр хэмнэлт гаргадаг. Мэдээж л энэ системийг засвар үйлчилгээтэй холбоотойгоор зөв биш ашиглавал гэмтэх боломжтой. Харин фазын өөрчлөлтийн материал (PCM) -ын давхаргууд нь цөл шиг халуун цаг агаарт маш сайн ажилладаг. Эдгээр PCM давхаргууд нь компрессорын ажиллах удаа ойролцоогоор гучин хувиар бууруулдаг тул бизнесүүд нэмэлт зардлаа ашиглалтын загвар, бүс нутгийн нөхцөл байдлаас хамааран гурваас таван жилийн дотор нөхөн төлөвшилдөг.

Удаан хугацааны дулааны ажиллагааг хадгалах зорилгоор хийгдэх засвар үйлчилгээний арга хэмжээнүүд

Идэвхтэй засвар үйлчилгээний хүрээнд улиралд нэг удаа дулаан тусгаарлагчийн завсар хоосрох байдлыг шалгах, хагас жилд нэг удаа таглахуйн бүтэн байдлын шалгалт хийх орно. Урьдчилан цохих засварын алгоритмыг ашигладаг автофлотууд 12 цагийн тээвэрлэлтийн үеэр температурын тогтвортой байдлыг 12–15%-иар илүү сайжруулдаг. Засварлах үед шүрших боодолны зангидаг холболтыг зөв хатуурах нь хүйтэн артерийн үүсэлтийг 80%-иар саатуулж, ISO 1496-2:2020 стандартын шаардлагад нийцэх боломжийг олгодог.

Эрчим хүчний үр ашигтай тээвэрлэлтэд чиглэсэн хяналтын стандартууд ба салбарын дэмжлэг

Шинэ 2024 оны EPA-ийн 3-р шатны стандарт нь хөргөж буцалтгагч тээврийн компаниуд эмиссийгээ 27%-иар бууруулахыг шаардаж байгаа бөгөөд энэ нь аэрогель болон хоосон зайг дүүргэгч изоляцийн материалын шиг шинэ технологийн эрүү хүртэл хүргэж байна. Зарим мужид флотын эзэн бараг 0.25 Вт/квадрат метр Келвин эсвэл түүнээс дээш изоляци хангасан машиндаа шинэчилэлт хийх үед зардлын 15-30 хувь хүртэлх татварын хөнгөлөлтийг санал болгодог. Европын тивд EN 13094:2022 шинэчилсэн зааврын дагуу ажиллаж буй компаниуд ачаагаа илүү үр дүнтэй зөөх чадвараа 8-10 хувиар нэмэгдүүлж чаддаг. Энэ нь эмийн биет логистикийн компаниудад жилд дунджаар 4.2 сая доллар хэмнэх боломжийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь изоляцийн технологийн сайжруулалтаас л гарч байгаа хэмнэлт юм.

Түгээмэл асуулт

Дулааныг сайн тусгаарлагч цистерн тээшнийг юунд ашигладаг вэ?

Дулааныг сайн тусгаарлагч цистерн тээшнийг голдуу хүргэлтийн үеэр температур хяналт шаарддаг эм, шинэ хүнс зэрэг гээгдэх аюултай бараа тээвэрлэхэд ашигладаг.

Гадаад температур дулааныг тусгаарлагч цистернуудын ажиллагаанд яаж нөлөөлөх вэ?

Гадаад температур дулааныг тусгаарлагч цистернуудын ажиллагаанд ихэд нөлөөлдөг бөгөөд агуулагчийн температур 10°C бүрт дулааныг тусгаарлах үйлчилгээний чадвар 9–12%-иар буурдаг.

Хоосон зайг дулаанаар тусгаарласан самбар (VIP) гэж юу вэ, түүнийг полиуретан будагтай харьцуулахад ямар ялгаатай вэ?

Хоосон зайг дулаанаар тусгаарласан самбар (VIP) нь стандарт полиуретан будагны 0.022 Вт/м·К-той харьцуулахад 0.004 Вт/м·К хүртэлх дулаан дамжуулах чадвартай шинэ дулаан тусгаарлалтын материал бөгөөд дулаан шилжихийг сааруулах үед VIP нь ойролцоогоор 80% илүү үр дүнтэй байдаг.