Riešenia IHumi proti kondenzácii pre odvetvie nových energií

1. Riadenie vlhkosti

Nezvládnutá vlhkosť je jedným z ukrytých rizík pri prevádzke zariadení na novú energiu. Vo vysoko vlhkých prostrediach sa ľahko tvorí vodivá vodná vrstva na povrchu izolačnej vrstvy, čo spôsobuje únikové dráhy, elektrický únik alebo dokonca prerušenie a zrýchľuje degradáciu materiálu. V dôsledku toho sú zariadenia nútené pracovať v preťaženom režime, so strmým poklesom výkonu a prudkým nárastom poruchovosti. Keď dojde k tvorbe kondenzátu vo vnútri presných elektronických komponentov alebo na pracovných plochách, kvapky môžu meniť parazitnú kapacitu, spôsobiť skrat alebo prerušenie obvodu a priamo spustiť nehodu.

Keď vlhkosť prekročí kritické prahy, rýchlosť koroziu kovov sa zvyšuje exponenciálne, čo spôsobuje predčasné poškodenie pájok, svorkovíc a sběrníc, čím sa v konečnom dôsledku skracuje celková životnosť zariadenia. Súčasne nadmerná vlhkosť poskytuje vhodné prostredie na rozmnožovanie baktérií a plesní, čo spôsobuje kontamináciu produkty a prevádzkového prostredia a zvyšuje zložitosť údržby.

Nízka vlhkosť tiež predstavuje riziká. Organické rozpúšťadlá v elektrolytoch batérií sa odparujú rýchlejšie, čo zvyšuje koncentráciu lítiových solí a viskozitu, čím sa zvyšuje vnútorný odpor a výrazne klesá kapacita. Plasty, gumy a iné izolačné materiály strácajú kvôli strate vody pružnosť, stúpa povrchový odpor a znižuje sa napätie pri zápale čiastočného výboja. Tesniace hmoty strácajú pružnosť a mikropraskliny sa stanú zadnými dverami pre pronikanie vlhkosti. V nadmieru suchom prostredí praskajú oxidačné vrstvy na povrchoch kovov, čím sa neustále odkrýva čerstvý kov, kde sú korózia a krehkosť zosilnené paralelne až po štrukturálnu poruchu. Preto je stabilizácia vlhkosti v bezpečnom rozsahu predpokladom zabezpečenia životnosti a prevádzkovej bezpečnosti zariadení využívajúcich nové energetické zdroje.

2. Požiadavky na ochranu proti kondenzácii

2.1 Príčiny kondenzácie

Kondenzácia vo vzťažne tesnených výbavových skriňach je spôsobená predovšetkým teplotnými rozdielmi. Počas prevádzky sú teploty vo vnútorných priestoroch vysoké, ale po vypnutí sa kovový kryt ochladí rýchlejšie ako vnútorný vzduch. Náhly teplotný rozdiel spôsobí, že teplý vzduch pri kontakte so studenými stenami dosiahne rosný bod, čo vedie ku kondenzácii. Ak zlyhá tesnenie, vonkajšia vlhkosť preniká do priestoru a keď teplota chladných povrchov klesne pod bod nasýtenia, dochádza ku kondenzácii aj zvnútra. Vnútorné prúdenie vzduchu sa mení v dôsledku tepelných gradientov, čím sa kondenzácia koncentruje v oblastiach s nízkou teplotou. Medzitým horúce a vlhké plyny vychádzajúce cez odvzdušňovacie ventily kondenzujú na chladnom vonkajšom plášti, čo vytvára dvojité riziko „vonkajšej kondenzácie a vnútornej rosy“.

2.2 Obmedzenia tradičných riešení

Tradičné fyzikálne prístupy majú vlastné obmedzenia. Automobilové svetlá často na odstránenie vlhkosti používajú „dýchacie krytky + ventilačné rúrky“, pričom vodná para musí prejsť celou dĺžkou rúrky, aby mohla uniknúť, čo vedie k nízkej účinnosti odvlhčovania. Súčasne sa nasáva prach, ktorý zanesie kanál, a účinok trvá len počas zapnutia svetiel. Vylepšené vodotesné dychové membrány pomáhajú vyrovnávať rozdiely tlaku, ale ich mechanizmus len presúva paru, zatiaľ čo kondenzácia sa stále tvorí na chladných povrchoch. V elektrických riadiacich skrinkách oddelenie priestorov presúva kondenzáciu preč od kľúčových komponentov na vonkajší plášť, čím neúmyselne zvyšujú plochu kondenzácie namiesto toho, aby zabránili tvorbe kvapalnej vody.

Protikondenzačné povlaky a vysúšadlá tiež často nedokážu úplne odstrániť orosenie. Povlaky môžu hmlu potlačiť pri vysokých hodnotách vlhkosti, no namiesto toho môžu spôsobiť stekanie vody, čo nezabraňuje tvorbe kondenzu. Navyše sa chemikálie z povlakov postupne odparujú vo vnútri uzatvorených priestorov a môžu tak kontaminovať susediace komponenty. Tradičné vysúšadlá naopak dokážu viazať vlhkosť len jednosmerne. Po nasycení stratia účinnosť a bežne ich treba vymeniť do dvoch rokov. Po nasatí vlhkosti sa môžu zhmotniť do koróznej kaše, ktorá v prípade úniku predstavuje priamy rizikový faktor pre elektronické komponenty.

3. Riešenie IHumi — Reverzibilný balíček na riadenie vlhkosti

IHumi reverzibilný balenie na reguláciu vlhkosti je inovatívny kompozitný produkt na reguláciu vlhkosti, ktorý umožňuje presnú kontrolu vlhkosti v relatívne uzavretých priestoroch a ponúka nákladovo efektívne, bezpečné a spoľahlivé riešenie proti kondenzácii pre odvetvie nových foriem energie. Jadrový patentovaný materiál na reguláciu vlhkosti je rovnomerne rozmiestnený v póroch vnútornej matrice balenia. Prostredníctvom vodíkových väzieb sa štrukturálna voda a voľná voda navzájom premenia, čím sa udržiava stabilná úroveň aktivity vody. Keď rýchla zmena teploty vo vnútri uzavretého priestoru spôsobí nárast vlhkosti vzduchu smerom k rosnému bodu, vodná para sa pohltí do balenia a viaže sa ako štrukturálna voda, čím sa zníži relatívna vlhkosť a zabráni sa tvorbe kondenzátu. Naopak, keď sa zariadenie zohreje a relatívna vlhkosť klesne, uvoľňuje sa štrukturálna voda vo forme pary, čím sa udržiava stabilný parný tlak a pripravuje sa na ďalší cyklus absorpcie.

Na rozdiel od bežných vlhkosorbentov s jednosmerným pôsobením, zariadenie IHumi funguje na princípe jedinečného obojsmerného mechanizmu – pohlcuje alebo uvoľňuje vlhkosť podľa potreby, aby udržalo ideálne úrovne vlhkosti. V uzavretých priestoroch náchylných na kondenzáciu dynamicky vyrovnáva hladinu vlhkosti ešte pred dosiahnutím rosného bodu, čím účinne zabraňuje tvorbe kvapalnej vody a výrazne predlžuje životnosť a bezpečnosť elektronických komponentov. Zariadenie sa upevňuje lepiacou podložkou, čo umožňuje rýchlu inštaláciu kamkoľvek dovnútra priestoru. Jeho povrch počas celého prevádzkového obdobia zostáva nepoškodený, bez kvapiek a nerozteká sa, čo zabezpečuje dlhodobú stabilitu. So životnosťou vyše desať rokov a degradáciou výkonu pod 20 % ponúka údržbovo nenáročnú a vysoce spoľahlivú reguláciu vlhkosti pre systémy novej energie.

4. Aplikácie

Reverzibilné vrecká IHumi na kontrolu vlhkosti už boli nasadené v širokom merítku v základňových stanicách 4G/5G a vozidlách s novými zdrojmi energie od popredného globálneho poskytovateľa riešení informačných a komunikačných technológií (ICT).
V súčasnosti spolupracuje IHumi s poprednými domácimi výrobcami komponentov pre vozidlá s novými zdrojmi energie pri testovaní a overovaní riešení proti kondenzácii vo výkonových motoroch a elektrických pohonných systémoch, pričom ponúka pokročilé a spoľahlivé technológie riadenia vlhkosti prispôsobené odvetviu nových zdrojov energie.

5. Záver

Prostredníctvom úzkej spolupráce s podnikmi z oblasti nových zdrojov energie bude IHumi naďalej zdokonaľovať svoje kľúčové technológie a produkty a poskytovať cielené riešenia proti kondenzácii pre rôzne výkony, klimatické oblasti a tesniace konštrukcie. Zabezpečením prevádzky „bez kondenzácie“ pomáha IHumi dosiahnuť bezpečnejšiu, dlhšiu a spoľahlivejšiu životnosť zariadení s novými zdrojmi energie.