Rompi pendingin Megacool memberikan perlindungan termal bagi pekerja di-lingkungan bersuhu tinggi, sehingga meningkatkan kenyamanan dalam tubuh. Saat ini, Tiongkok memiliki lebih dari 60 tambang-bersuhu tinggi, dengan 38 tambang melebihi suhu 30 derajat . Seiring dengan berkurangnya sumber daya batubara yang dangkal, penambangan di masa depan akan fokus pada deposit yang lebih dalam, dimana bahaya termal telah muncul sebagai risiko terbesar keenam setelah bahaya gas, kebakaran, debu batubara, tekanan tanah, dan air, sehingga sangat menghambat efisiensi penambangan dalam. Selain itu, industri seperti peleburan baja memaparkan pekerja pada suhu sekitar hingga 50 derajat. Paparan panas yang berkepanjangan menyebabkan kelelahan, penurunan produktivitas, dan risiko fisiologis seperti ketidakseimbangan elektrolit dan dehidrasi, sehingga mengancam kesehatan dan keselamatan pekerja. Oleh karena itu, mendinginkan pakaian untuk{11}}lingkungan bersuhu tinggi sangatlah penting.
1. Klasifikasi Rompi Pendingin
(1) Berdasarkan Struktur Garmen
A. Rompi Pendingin Lokal
Berdasarkan variasi regional dalam produksi dan pembuangan panas manusia, pakaian ini menargetkan area dengan aktivitas metabolisme tinggi, terutama kepala dan badan. Studi menunjukkan bahwa batang tubuh menunjukkan tingkat metabolisme basal dan kapasitas panas tertinggi selama bekerja. Dengan memanfaatkan gradien suhu antara sumber pendingin dan media konduktif, pakaian pendingin lokal menghilangkan kebutuhan akan sumber daya eksternal. Strukturnya yang sederhana, daya tahan pakai, pendinginan yang efektif, dan kepraktisannya menjadikannya dapat diterapkan secara luas di lingkungan industri dan sehari-hari.
B. Rompi Pendingin Seluruh-tubuh
Pakaian ini memberikan pendinginan menyeluruh pada batang tubuh dan anggota badan, memastikan kenyamanan termal secara keseluruhan. Biasanya digunakan untuk lingkungan yang sangat panas (misalnya pabrik pengecoran logam, zona kimia) atau skenario yang memerlukan perlindungan-seluruh tubuh terhadap gas beracun.
(2) Dengan Media Pendingin
A. Rompi berpendingin udara-
Dengan memanfaatkan pendinginan aktif, pakaian ini menggunakan unit pendingin untuk mendinginkan udara, yang dimurnikan dan disalurkan melalui pipa atau lapisan pakaian untuk mendinginkan pemakainya. Mekanisme pendinginan mengandalkan peningkatan penguapan keringat dan perpindahan panas konvektif.
Keuntungan: Pasokan udara melimpah, pendinginan berkepanjangan, efisiensi tinggi.
Keterbatasan: Lapisan-yang berisi udara membatasi mobilitas, mengganggu efisiensi operasional di ruang terbatas (misalnya tambang). Sistem pendingin menimbulkan risiko ledakan di lingkungan yang memerlukan tindakan antiledakan yang ketat.
B. Rompi Pendingin Perubahan Fase
Beroperasi melalui pendinginan pasif, pakaian ini mengintegrasikan bahan pengubah fasa (PCM) yang menyerap panas selama transisi fasa (misalnya padat ke cair). Misalnya:
PCM Padat ke Cair: Ketika suhu sekitar melebihi titik perubahan fasa PCM, material akan meleleh, menyerap panas untuk mendinginkan tubuh. Sebaliknya, ketika suhu turun di bawah titik perubahan fasa, PCM akan membeku, melepaskan panas yang tersimpan untuk menjaga keseimbangan termal. PCM umum: Es, es kering, parafin, hidrogel, dan polimer superabsorben, dengan es, hidrogel, dan parafin yang paling umum.
Keuntungan:
- Biaya rendah, desain sederhana, kemudahan penggunaan, dan fungsi ganda (pendinginan dan isolasi).
- Beragam pilihan PCM, termasuk material organik, anorganik, dan hibrida, memungkinkan penerapan di seluruh sektor pertambangan, metalurgi, dan industri.
- Pertahankan "iklim mikro" yang stabil di dalam pakaian, pastikan kenyamanan berkelanjutan.
- Fokus Penelitian: PCM adalah hotspot dalam studi manajemen termal karena kemampuan beradaptasi dan efisiensinya.
2. Kemajuan Penelitian pada Rompi Pendingin Perubahan Fase
Dalam studi rompi pendingin perubahan fasa, kemajuan dapat dicapai melalui pendekatan berikut:
(1) Pengembangan Bahan Enkapsulasi-Tahan Korosi dan Lunak
Fokus pada identifikasi bahan enkapsulasi dengan ketahanan korosi dan plastisitas yang unggul, dikombinasikan dengan teknik enkapsulasi canggih untuk mencegah deformasi dan kebocoran bahan.
(2) Optimalisasi Desain Kantong Enkapsulasi
Modifikasi Kantong: Memperkenalkan pola perforasi atau-penyegelan panas tertentu untuk meningkatkan area pembuangan panas material, sehingga meningkatkan efisiensi pendinginan.
Konteks-Pemilihan Kantong Tertentu: Untuk kebutuhan pendinginan cepat: Gunakan kantong konduktif termal untuk mempercepat peleburan dan pendinginan PCM. Untuk lingkungan dengan suhu sedang: Gunakan kantong berinsulasi untuk memperlambat pencairan PCM, sehingga memperpanjang durasi pendinginan.
(3) Peningkatan Konduktivitas Termal PCM
Integrasikan bubuk logam skala nano (misalnya aluminium, tembaga) ke dalam nanokapsul untuk meningkatkan konduktivitas termal. Kembangkan PCM komposit dengan efisiensi pembuangan panas tinggi dan umur operasional yang lebih lama.
(4) Teknologi Aktivasi untuk Reaktivasi PCM
Buat material atau perangkat baru untuk mengaktifkan kembali PCM yang sudah habis dengan cepat, memungkinkan penggunaan kembali dan meminimalkan waktu henti dalam{0}}alur kerja dengan efisiensi tinggi.
(5) Enkapsulasi PCM Padat
Rancang matriks enkapsulasi padat dengan konduktivitas termal yang bervariasi untuk menampung PCM cair pasca-peleburan, untuk memastikan tidak ada kebocoran. Cocokkan properti matriks dengan-permintaan termal spesifik aplikasi.
(6) Pengembangan Pakaian Pendingin PCM Terintegrasi
Merancang pakaian pendingin multi-fungsi yang menggabungkan keunggulan PCM dengan sistem tambahan untuk-pemantauan dan pengaturan suhu secara real-time.
(7) Optimasi Desain Interdisipliner
Menggabungkan prinsip-prinsip termodinamika, kebersihan pakaian, dan ergonomi untuk mencapai: Mengurangi berat badan; Durasi pendinginan optimal; kenyamanan pemakainya; Kesederhanaan operasional; Kemampuan{0}}multifungsi; Tekankan desain-yang berpusat pada manusia untuk memprioritaskan kebutuhan pengguna.
Rompi pendingin perubahan fase memiliki prospek aplikasi yang luas. Kita harus mencari bahan pengemas dan metode pengemasan yang baik, meningkatkan konduktivitas termal bahan pengubah fasa, mengembangkan bahan pengubah fasa komposit dengan efek pembuangan panas yang baik dan masa pakai baterai yang lama, serta mengembangkan bahan atau peralatan baru yang dapat dengan cepat mengaktifkan bahan pengubah fasa. Berdasarkan bahan perubahan fasa, kita harus mengembangkan pakaian pendingin terintegrasi baru dengan efek pendinginan yang baik dan fungsi kontrol suhu, dan lebih lanjut mendorong pengembangan pakaian pendingin perubahan fasa.