உறைப்பிடும் டேங்கர் லாரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல்-சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்கள்

உள்ளமைக்கப்பட்ட டேங்கர் லாரி செயல்பாடுகளில் உள்ள வெப்ப சவால்களைப் புரிந்து கொள்ளுதல்

உலகளாவிய குளிர் சங்கிலி விரிவாக்கத்தின் காரணமாக அதிகரித்து வரும் ஆற்றல் தேவைகள்

2023-இல் ஆலைடு மார்க்கெட் ரிசர்ச் படி, 2030 வரை உலகளவில் குளிர்சாதன சங்கிலி தொழில்துறை ஏறத்தாழ 14% ஆண்டு வளர்ச்சியைக் காண வேண்டும். இந்த விரிவாக்கம் முதன்மையாக மருந்துகளை கொண்டுசெல்வதிலும், விரைவாக கெட்டுப்போகக்கூடிய புதிய உணவுகளை நகர்த்துவதிலும் இருந்து வருகிறது. இன்று சாலைகளில் உள்ள குளிர்சாதன லாரிகளில் ஏறத்தாழ 38% பங்கு காப்புற்ற டேங்கர்களாகும். 2020 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில் இருந்து பொருட்களை குளிர்விக்க தேவையான ஆற்றல் ஏறத்தாழ 25% அதிகரித்துள்ளது. எரிபொருள் செலவுகளை மிச்சப்படுத்தும் போது சரியான வெப்பநிலையை பராமரிக்க நிறுவனங்கள் உண்மையான சவாலை எதிர்கொள்கின்றன. கோடைகாலங்களில் பெரும்பாலும் 40 டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது 104 பாரன்ஹீட் ஐ தாண்டும் மத்திய கிழக்கு மற்றும் தென்கிழக்காசியாவின் சில பகுதிகள் போன்ற சூடான காலநிலையில் இந்த சிக்கல் மேலும் பெரிதாகிறது. இந்த பகுதிகளில் உள்ள தரவு மேலாண்மை நிர்வாகிகளுக்கு கூடுதல் எரிபொருளை எரிக்காமல் தயாரிப்புகளை பாதுகாப்பாக வைத்திருப்பது ஒரு கடினமான சமநிலைப் போராட்டமாக உள்ளது.

திரவமாக்கப்பட்ட எரிவாயு மற்றும் குளிர்சாதன போக்குவரத்தில் வெப்ப இடப்பெயர்ச்சி இயக்கவியல்

காப்புற்ற டேங்கர் லாரிகளை எதிர்கொள்ளும் மூன்று முதன்மை வெப்ப இடப்பெயர்ச்சி இயந்திரங்கள்:

1. நடத்தப்படும் இழப்புகள் பாலியுரேதேன் ஃபோம் காப்பு, 0.022 W/m·K வெப்ப கடத்துத்திறனுடன், டேங்க் சுவர்கள் வழியாக ஏற்படும் வெப்ப இழப்பை குறைக்கிறது
2. உள்ளே வரும் காற்றால் ஏற்படும் வெப்ப அதிகரிப்பு நெடுஞ்சாலையில் இயங்கும் போது காற்றோட்டத்தால்
3. பாலைவன காலநிலையில், சூரிய ஆற்றல் சுமை 900 W/m² வரை அடையும் பாலைவன காலநிலையில், சூரிய ஆற்றல் சுமை 900 W/m² வரை அடையும்

திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு (LNG) போக்குவரத்து -162°C ஐ பராமரிக்க வேண்டும், இது மருந்து டிரெய்லர்களை விட 15–20% அதிக ஆற்றலை பயன்படுத்துகிறது, ஏனெனில் இவை 2–8°C வெப்பநிலையில் இயங்குகின்றன, மேலும் அதிக வெப்ப வேறுபாடு உள்ளது.

சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் காப்பு திறன் மீதான தாக்கம்

வெப்ப உருவப்பட ஆய்வுகளின்படி, வெளிப்புற வெப்பநிலை 10°C அதிகரிக்கும் போது காப்பு செயல்திறன் 9–12% வரை குறைகிறது, 500 குளிர்ச்சி போக்குவரத்து வாகனங்களில் இது காணப்படுகிறது. பாலைவன பகுதிகளில் இது:

நிபந்தனை	வெப்பநிலை வேறுபாடு	காப்பு செயல்திறன் இழப்பு
35°C சுற்றுப்புறம்	27°C	6.8%
50°C அதிக வெப்பம்	42°C	18.1%
கடற்கரை ஈரப்பதம்	ஈரம் ஊடுருவல்	9.3% கடத்துதிறன் அதிகரிப்பு

இந்த நிலைமைகள் ஈரப்பதம் ஊடுருவாமல் தடுப்பதற்கும், நீண்டகால செயல்திறனை பராமரிப்பதற்கும் ஆவி தடைகள் மற்றும் வெப்ப இடைவெளிகளை உள்ளடக்கிய சரிசெய்யக்கூடிய காப்பு வடிவமைப்புகளை தேவைப்படுத்துகின்றன.

வெப்ப செயல்திறன் அதிகரிப்பின் முக்கிய கொள்கைகள்

வெப்பம் காப்புப் பொருள் கொண்ட இன்சுலேடட் டேங்கர் டிரக்குகளில் செயல்திறன் மேலாண்மை வெப்ப இடப்பெயர்வைக் குறைத்தல், குளிர்ச்சி வெப்ப இயக்கவியலை உகப்பாக்குதல் மற்றும் சூழலில், சுமை மற்றும் எரிபொருள் பொருளாதாரத்திற்கு இடையேயான வடிவமைப்பு வர்த்தக நடவடிக்கைகளைச் சமநிலைப்படுத்துதல் ஆகிய மூன்று இணைக்கப்பட்ட பொறியியல் உத்திகளை இது சார்ந்துள்ளது.

மேம்பட்ட காப்பு சுவர் வடிவமைப்பின் மூலம் வெப்ப இடப்பெயர்வைக் குறைத்தல்

நவீன டேங்கர்கள் பாரம்பரிய வடிவமைப்புகளை விட 30% அதிக வெப்ப எதிர்ப்பு மதிப்புகளை அடைய பாலியுரேதேன் ஃபோம் உட்கருக்களை ஒளி தடுப்பு திரைகளுடன் இணைக்கும் பல-அடுக்கு காப்பு அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன (இன்டர்நேஷனல் கோல்டு செயின் ரிப்போர்ட் 2023). ஸ்டேக்கர்டு சீம் அமைப்புகள் வெப்ப பாலம் ஏற்படுவதைத் தடுக்கின்றன, அதிக வெப்பநிலை சூழலில் வெப்ப நடத்தும் ஆற்றல் அதிகரிப்பை 18–22% குறைக்கின்றன.

CO2 குளிர்ச்சி போக்குவரத்து அமைப்புகளில் வெப்ப இயக்கவியல் திறமை

சப்கிரிட்டிக்கல் பயன்முறைகளில் ஃபிரியான் மாற்றுகளை விட CO2-அடிப்படையிலான குளிர்ச்சி அலகுகள் 40% அதிக செயல்திறன் கெழு (COP) ஐ அடைகின்றன. இவற்றின் இரு-நிலை அழுத்து சுழற்சிகள் ஈரமான காலநிலையில் அதிக மறைந்த வெப்ப சுமைகளுக்கு கீழ் 15–20% குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வுடன் சரக்கு வெப்பநிலைகளை (-25°C முதல் +5°C வரை) நிலையானதாக பராமரிக்கின்றன.

காப்புத்திறன் தடிமன், சுமை திறன் மற்றும் எரிபொருள் பொருளாதாரத்தை சமப்படுத்துதல்

அளவுரு	தடித்த காப்புத்திறனின் தாக்கம்	மெல்லிய காப்புத்திறனின் தாக்கம்
ஆற்றல் இழப்பு	-45% முதல் -60%	அடிப்படை
தரப்பு அளவு	-12% முதல் -18%	+8% முதல் +12%
குளியல் திறன்	-9% முதல் -15%	+5% முதல் +7%

பொறியாளர்கள் முடிவுறு உறுப்பு பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி இந்த சமநிலையை உகப்பாக்குகின்றனர், அதிக வெப்பநிலை வேறுபாடுகளைக் கொண்ட பாதைகளுக்கு மேம்பட்ட காப்புத்திறனை முன்னுரிமை படுத்துகின்றனர், அதே நேரத்தில் சுமையை அதிகபட்சமாக்க நடுத்தர காலநிலையில் மெல்லிய வடிவமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இசைவான வடிவமைப்புகள் கழிவு வெப்ப மறுசுழற்சி அமைப்புகள் மூலம் குளிரூட்டும் ஆற்றலில் 20–25% ஐ மீட்டெடுக்கின்றன.

காப்புத்திறன் திறமையை மேம்படுத்தும் புதுமையான பொருட்கள்

வெற்றிட காப்பு பலகைகள் (VIPs) மற்றும் பாலியுரேதேன் ஃபோம்: செயல்திறன் ஒப்பீடு

2023 ஆம் ஆண்டின் ASHRAE தரநிலைகளின்படி, வெற்றிட காப்பு பலகைகள் அல்லது VIPகள் 0.004 W/m·K அளவில் வெப்ப கடத்துதிறனை எட்டலாம், இது சுமார் 0.022 W/m·K இல் இருக்கும் சாதாரண பாலியுரேதேன் ஃபோமை விட மிகவும் முன்னிலையில் உள்ளது. இதன் பொருள், வெப்ப பரிமாற்றத்தை எதிர்ப்பதில் VIPகள் சுமார் 80% சிறந்தவை. இந்த பலகைகளை உண்மையிலேயே தனித்து நிற்கச் செய்வது அவை எவ்வளவு இடத்தை சேமிக்கின்றன என்பதுதான். அவற்றின் சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்புத்திறன் காரணமாக, தயாரிப்பாளர்கள் அதே செயல்திறன் மட்டத்தைப் பெறுவதற்காக காப்புத்திறனின் தடிமனை சுமார் 30% குறைக்க முடியும். உண்மையான சூழலில் சோதனைகள் சில கண்கவர் முடிவுகளையும் காட்டியுள்ளன. VIP காப்புடன் கூடிய குளிர்ச்சி லாரிகள், வெளிப்புற வெப்பநிலை 35 டிகிரி செல்சியஸை எட்டிய போதிலும், மூன்று நாட்கள் முழுவதும் வெப்பநிலை ஸ்திரத்தன்மையை அரை டிகிரி செல்சியஸுக்குள் பராமரித்தன. அதே காலகட்டத்தில் வழக்கமான பாலியுரேதேன் காப்புடன் கூடிய லாரிகளில் வெப்பநிலைகள் பொதுவாக இரண்டு டிகிரி அளவுக்கு ஏற்ற இறக்கமாக இருக்கும்.

உள்ளக வெப்பநிலைகளை நிலைப்படுத்த Phase Change Materials (PCMs)

நிலைமாற்றப் பொருட்கள் (Phase change materials) தங்கள் நிலை மாற்றத்தின் போது கிலோகிராமிற்கு 140 முதல் 220 கிலோஜூல் வரை உறிஞ்சக்கூடியவை, இது திரவப்படுத்தப்பட்ட வாயுக்கள் மற்றும் மருந்து பொருட்களை கொண்டுசெல்வது போன்ற திடீர் வெப்பநிலை மாற்றங்களிலிருந்து பாதுகாக்க உதவுகிறது. பாரப்பின்-அடிப்படையிலான PCM உறைகள் டேங்கர்களின் சுவர்களில் பொருத்தப்பட்டால், போக்குவரத்து தொடர்ந்து நிற்கும் மற்றும் தொடங்கும் நகரச் சூழல்களில் குளிரூட்டும் அமைப்புகள் இயங்க வேண்டிய நேரத்தை ஏறத்தாழ ஒரு கால்வாசி அளவு குறைக்கின்றன. மேலும், கதவுகள் திறக்கப்படும்போது, வெப்பம் உள்ளே புகுவதை இரண்டு மூன்றில் ஒரு பங்கை இந்தப் பொருட்கள் கையாள்கின்றன, குறைந்தபட்சம் -25 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் -18 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலை வரம்பை பராமரித்து, உறைந்த பொருட்களை சரியாக பாதுகாக்கின்றன.

டேங்கர் வடிவமைப்பில் நானோக்கலவை பூச்சுகள் மற்றும் எதிரொளிக்கும் தடைகள்

அலுமினியம்-கலந்த நானோக்கூட்டுப் பூச்சுகள் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சில் 97% ஐ எதிரொளிக்கின்றன மற்றும் UV சிதைவை எதிர்க்கின்றன, இது தரையில் உள்ள பரப்புகளை விட 40% அதிகமாக காப்பு ஆயுளை நீட்டிக்கிறது (Applied Thermal Engineering 2024). ஏரோஜெல் ஊடறும் இடைவெளி நெட்டுகளுடன் இணைக்கப்படும்போது, பல-அடுக்கு எதிரொளிக்கும் தடைகள் கிடைமட்டப் பயணங்களின் போது வெப்ப தக்கவைப்பை 18% மேம்படுத்தி, ஒவ்வொரு வாகனத்திற்கும் ஆண்டு எரிபொருள் நுகர்வை 3,200 லிட்டர்கள் குறைக்கின்றன.

உண்மையான பயன்பாடுகளில் ஆற்றல் திறமையை மேம்படுத்தும் ஸ்மார்ட் தொழில்நுட்பங்கள்

இணையவழி வெப்பநிலை கண்காணிப்பு மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய குளிர்விப்பு அமைப்புகள்

IoT சென்சார்கள் சரக்குகளை நேரலையில் கண்காணிக்கவும், குளிர்ச்சி உற்பத்தியை இயங்கும் முறையில் சரிசெய்யவும் அனுமதிக்கின்றன, நிலையான சுழற்சி அமைப்புகளை விட 18–22% ஆற்றல் வீணைக் குறைக்கின்றன (Energy Management Journal 2023). திடீர் தாமதங்கள் அல்லது சுற்றுச்சூழல் தீவிர அதிகரிப்புகளின் போதுகூட ±0.5°C வெப்பநிலை நிலைப்புத்தன்மை தேவைப்படும் மருந்து கப்பல் போக்குவரத்திற்கு இந்தத் துல்லியம் மிகவும் முக்கியமானது.

வானிலை முன்னறிவிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட AI-ஓட்டப்படும் சுமை மற்றும் பாதை அதிகபட்சமாக்கல்

இயந்திர கற்றல் வழிமுறைகள் வானிலை முறைகள், போக்குவரத்து மற்றும் வாகனத்தின் தொலை அளவீட்டு தரவுகளை பகுப்பாய்வு செய்து டெலிவரி பாதைகளை உகப்படுத்துகின்றன. ஒரு பேட்டை இயக்குநர், காப்பு மற்றும் குளிர்விப்பு அமைப்புகளை பாதிக்கும் அளவிலான வெப்பநிலை மாற்றங்கள் கொண்ட பாதைகளை தவிர்ப்பதன் மூலம் 14% எரிபொருள் சேமிப்பை அடைந்தார்.

அதிக வெப்பநிலை போக்குவரத்து பாதைகளில் PCM-ஒருங்கிணைந்த உட்பொருத்தங்கள்: வழக்கு ஆய்வு

2024இல் அமெரிக்காவின் தென்மேற்கு பகுதியில் நடத்தப்பட்ட சோதனையில், 45°C சூழல் வெப்பநிலையில் இயங்கும் காப்புடன் கூடிய டேங்கர் லாரிகளில் பேஸ்-சேஞ்ச் மெட்டீரியல் (PCM) உட்பொருத்தங்கள் சோதிக்கப்பட்டன. பீக் மணிநேரங்களில் PCM அடுக்கு 30% அதிக வெப்ப ஆற்றலை உறிஞ்சியது, பார்செல் தரத்தை பாதுகாக்கும் வகையில் குளிர்விப்பு இயங்கும் நேரத்தை 25% குறைத்தது—அதிக அழுத்தம் உள்ள சூழல்களில் அவற்றின் திறமையை உறுதிப்படுத்தியது.

பேட்டை மேலாண்மையில் ஆற்றல் செயல்திறனை மூலோபாய ரீதியாக ஒருங்கிணைத்தல்

மேம்பட்ட மற்றும் பாரம்பரிய காப்பு அமைப்புகளின் வாழ்க்கைச்சுழற்சி செலவு பகுப்பாய்வு

மேம்பட்ட காப்பு அமைப்புகளுக்கான முன்கூட்டிய செலவு பாரம்பரிய ஃபைபர்கிளாஸ் விருப்பங்களை விட 25 முதல் 40 சதவீதம் அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் 2023 ஆம் ஆண்டின் சமீபத்திய குளிர்சாதன லாஜிஸ்டிக்ஸ் அறிக்கைகளின்படி, இந்த அமைப்புகள் ஆண்டுதோறும் ஆற்றல் இழப்பை 19 முதல் 23 சதவீதம் வரை குறைக்கின்றன. பத்து ஆண்டுகளுக்கான நீண்டகால தொலைநோக்கில் இருந்து பார்த்தால், VIP கள் என அழைக்கப்படும் வெற்றிட-காப்பு பலகைகள், ஒவ்வொரு போக்குவரத்து வாகனத்திற்கும் குளிர்சாதனச் செலவில் 18,000 முதல் 22,000 டாலர் வரை சேமிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. நிச்சயமாக, பராமரிப்பின் போது VIP கள் சரியாக கையாளப்படாவிட்டால் அவை சேதமடையக்கூடும் என்பதால் ஒரு சிக்கல் உள்ளது. பின்னர், வெப்பமண்டலங்களைப் போன்ற பாலைவனங்களில் வெப்பநிலை மிக அதிகமாக உயரும் போது சிறப்பாக செயல்படும் கட்ட மாற்றப் பொருள் உறைகள் உள்ளன. இந்த PCM உறைகள் உண்மையில் குளிர்சாதனப் பம்புகள் செயல்பட வேண்டிய அளவை சுமார் 30 சதவீதம் குறைக்கின்றன, இதன் காரணமாக பயன்பாட்டு முறைகள் மற்றும் உள்ளூர் சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்து பொதுவாக வணிகங்கள் தங்கள் கூடுதல் செலவை வெறும் மூன்று முதல் ஐந்து ஆண்டுகளில் மீட்டெடுக்கின்றன.

நீண்டகால வெப்ப செயல்திறனை நிலைநாட்டுவதற்கான பராமரிப்பு நடைமுறைகள்

காலாண்டு அடிப்படையில் காப்பு இடைவெளிகளைக் கண்டறிய மற்றும் அரையாண்டு அடிப்படையில் சீல் ஒழுங்கின்மை சோதனை நடத்துவது முன்னெச்சரிக்கை பராமரிப்பில் அடங்கும். கணிப்பு பராமரிப்பு அல்காரிதங்களைப் பயன்படுத்தும் வாகனப்படைகள் 12 மணி நேர பயணத்திற்கு 12–15% சிறந்த வெப்பநிலை ஸ்திரத்தன்மையை எட்டுகின்றன. பழுதுபார்க்கும் போது ஸ்பிரே ஃபோம் இணைப்புகளை சரியாக கிழித்தல், குளிர்கால பாலம் உருவாவதை 80% தடுக்கிறது, ISO 1496-2:2020 தரநிலைகளுக்கு இணங்குவதை உறுதி செய்கிறது.

ஆற்றல் செயல்திறன் கொண்ட போக்குவரத்திற்கான ஒழுங்குமுறை தரநிலைகள் மற்றும் தொழில்துறை ஊக்கங்கள்

புதிய 2024 ஈபிஏ கட்டம் 3 தரநிலைகள், குளிர்ச்சி போக்குவரத்து நிறுவனங்கள் தங்கள் உமிழ்வை 27% குறைக்க வலியுறுத்துகின்றன, இது பலரை ஏரோஜெல் மற்றும் வெற்றிட காப்பு பொருட்கள் போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்களை நோக்கி தள்ளுகிறது. பணிப்பெட்டியினர் தங்கள் டிரக்குகளை குறிப்பிட்ட காப்பு தேவைகளுக்கு (சதுர மீட்டருக்கு 0.25 W கெல்வின் அல்லது அதற்கு மேல்) ஏற்றத்தாக மாற்றும்போது, 15 முதல் 30 சதவீதம் வரை செலவினங்களுக்கு சில மாநிலங்கள் வரி சலுகைகளை வழங்குகின்றன. ஐரோப்பாவில், புதுப்பிக்கப்பட்ட EN 13094:2022 வழிகாட்டுதல்களைப் பின்பற்றும் நிறுவனங்கள் அவர்கள் திறம்பட எவ்வளவு சரக்குகளை ஏற்றிச் செல்ல முடியும் என்பதில் 8 முதல் 10 சதவீதம் வரை அதிகரிப்பைக் காண்கின்றன. இது பெரிய ஃபார்மா லாஜிஸ்டிக்ஸ் நிறுவனங்களுக்கு உண்மையில் வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இந்த காப்பு தொழில்நுட்பத்தில் மேம்பாடுகளால் ஒவ்வொரு ஆண்டும் சுமார் 4.2 மில்லியன் டாலர்களை சேமிக்கின்றன.

தேவையான கேள்விகள்

காப்புடன் கூடிய டேங்கர் டிரக்குகள் எதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன?

காப்புடன் கூடிய டேங்கர் டிரக்குகள் பெரும்பாலும் பயணத்தின் போது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பநிலை நிலைமைகளை தேவைப்படும் மருந்துகள் மற்றும் புதிய உணவுகள் போன்ற கெட்டுப்போகக்கூடிய பொருட்களை கொண்டு செல்வதற்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வெளிப்புற வெப்பநிலை சூடாக்கப்படாத டேங்கர் லாரிகளின் செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலையில் 10°செ அதிகரிப்பிற்கு ஒரு முறை, சூடாக்கப்படாத டேங்கர் லாரிகளின் செயல்திறனை வெளிப்புற வெப்பநிலை மிகவும் பாதிக்கிறது, இது சூடாக்கும் திறனை 9–12% வரை குறைக்கிறது.

வெற்றிட சூடாக்கப்பட்ட பலகங்கள் (VIPகள்) என்றால் என்ன, மேலும் சூடாக்குதலுக்கான பாலியுரேதேன் ஃபோமுடன் ஒப்பிடும்போது அவை எவ்வாறு உள்ளன?

வெற்றிட சூடாக்கப்பட்ட பலகங்கள் (VIPகள்) என்பது மிகக் குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட (0.004 W/m·K வரை) சூடாக்கும் பொருளாகும், இது 0.022 W/m·K உள்ள பாலியுரேதேன் ஃபோமை விட சுமார் 80% அதிக சூடாக்கும் திறனை வழங்குகிறது.