Проектирование и экспериментальное исследование спального мешка для повторного подогрева в условиях сильного холода на основе солнечной энергии

Wang Zhikai ,  

Wang Yu ,  

Li Haoqi ,  

Zhang Zhongyuan ,  

Gai Yibing ,  

Bai Ziyi ,  

摘要

Для борьбы с симптомами гипотермии у раненых в условиях сильного холода разработан спальный мешок для повторного подогрева, работающий на солнечной энергии, с использованием фазовых переходных теплоаккумуляторов ODE@CaF2MPCMs и Cu2O@n-C20, выделяющих тепло при фазовом переходе при низких температурах. Проведены эксперименты с имитацией теплового источника в горячей воде и испытания с участием людей. Результаты показывают: в экспериментах с горячей водой при температуре окружающей среды 0, 4, 8 ℃ и начальной температуре фазовых материалов 40 ℃ теплая вода 37 ℃ в течение 1 часа поддерживалась примерно на уровне 36 ℃, при этом двухстороннее распределение фазовых материалов обеспечивало более высокий уровень нагрева по сравнению с односторонним. В испытаниях с людьми при температуре окружающей среды -5, 0, 5 ℃ средняя температура внутри спального мешка поддерживалась около 35 ℃ в течение 1 часа, при этом одностороннее распределение фазовых материалов обеспечивало лучшую теплоизоляцию с конечным повышением температуры в среднем на 2 ℃; при температуре окружающей среды -15 ℃ средняя температура поддерживалась выше 32 ℃ более 9 часов. Анализ однородности температурного распределения внутри спального мешка показал, что коэффициент вариации был максимальным 0.036 при одностороннем распределении и 0.053 при двухстороннем, при этом температуру внутри мешка можно считать относительно равномерной, с более однородным распределением при одностороннем. По данным опроса реальных пользователей, теплоизоляция спального мешка отличная, но удобство использования требует улучшения. После многократных испытаний с людьми при -5 ℃ после 30 использований теплоэффект практически не изменился: средняя температура тела снизилась примерно на 0.05 ℃; стоимость спального мешка около 400 юаней, потребление электроэнергии на нагрев до 40 ℃ примерно 0.24 кВт·ч.

关键词

спальный мешок для подогрева раненых;сильный холод;гипотермия;теплоизоляция;сохранение тепла

阅读全文