Pracownia Obciążeń Termicznych - Projekty
Wykaz Projektów
Streszczenie

Określenie wpływu wartości parametrów mikroklimatu (wilgotność względna, prędkość przepływu powietrza) na parametry termiczne odzieży, przy wykorzystaniu manekina termicznego Newton

Kierownik projektu: dr inż. Magdalena Młynarczyk

Streszczenie projektu:

Głównym celem zadania było zbadanie wpływu wartości parametrów mikroklimatu (takich jak wilgotność względna oraz prędkość przepływu powietrza), jak również prędkości chodzenia manekina na wartości izolacyjności cieplnej oraz oporu pary wodnej odzieży podczas badań z wykorzystaniem manekina termicznego Newton z funkcjami pocenia oraz chodzenia.

W ramach realizacji zadania opracowano metodykę badań wpływu parametrów mikroklimatu (wilgotności względnej, prędkości przepływu powietrza) oraz prędkości chodzenia manekina na wartość izolacyjności cieplnej oraz oporu pary wodnej. W celu sprawdzenia jak wartość wilgotności względnej wpływa na parametry termiczne odzieży, zaproponowano 3 punkty pomiarowe dla wilgotności względnej RH: ≤ 30%, 50% oraz ≥ 70%. Natomiast w celu sprawdzenia wpływu wartości prędkości przepływu powietrza założono wartości Va: ~0,45 m/s, ~0,8 m/s oraz ~1,2 m/s. Następnie przeprowadzono badania pilotażowe wg opracowanej metodyki z wykorzystaniem manekina termicznego Newton ubranego w specjalistyczną skórę.

Do dalszych badań wybrano 8 zestawów odzieży przeznaczonej dla: piekarza, spawacza (3 rodzaje), strażaka (2 rodzaje), ratownika medycznego oraz ubranie chroniące przed płomieniem i czynnikami gorącymi, odpryskami stopionego metalu oraz elektrycznością statyczną. Przeprowadzono badania właściwe wpływu wybranych wartości parametrów mikroklimatu na wartości izolacyjności cieplnej oraz oporu pary wodnej dla ww. zestawów odzieży.

W ramach zadania przeprowadzono łącznie 438 badań z wykorzystaniem manekina termicznego Newton. Uzyskane wyniki badań wykazały brak wpływu wartości wilgotności względnej (RH) w badanym zakresie, natomiast wykazały wpływ prędkości przepływu powietrza (Va) na wartości izolacyjności cieplnej Rct oraz opór pary wodnej Ret.

Wyznaczono współczynniki korekcyjne wynikające z badań z wykorzystaniem manekina, jak również na podstawie normy PN-EN ISO 9920 obliczono współczynniki korekcyjne i wartości izolacyjności cieplnej wytypowanych zestawów odzieży z uwzględnieniem uzyskanych w komorze prędkości przepływu powietrza (Rct_norma). Uzyskane wartości zestawiono z wynikami uzyskanymi podczas badań z wykorzystaniem manekina Newton (Rct_badania).

Przykładowa zależność izolacyjności cieplnej (parallel) obliczonej wg normy PN-EN ISO 9920Zadanie 1.G.09. Przykładowa zależność izolacyjności cieplnej (parallel) obliczonej wg normy PN-EN ISO 9920 (Rct_norma) do wartości izolacyjności cieplnej wyznaczonej w badaniach (Rct_badania) dla ubrania dla strażaka, spawacza i ratownika medycznego dla prędkości przepływu powietrza 1,2 – 0,8 – 0,4 m/s (od lewej)

W przypadku ubrania dla strażaka (dla Rct > 2 clo) wartość izolacyjności cieplnej uzyskanej w badaniach jest niższa niż wartość obliczona wg normy PN-EN ISO 9920. Natomiast w przypadku odzieży dla spawacza czy ratownika medycznego (dla Rct < 2 clo) wartości izolacyjności cieplnej wyznaczone w badaniach są zbliżone do wartości obliczonych wg normy PN-EN ISO 9920. Przeprowadzone badania wskazały na występowanie różnic w wartościach parametrów cieplnych odzieży (Rct, Ret) pomiędzy wynikami uzyskanymi z badań z wykorzystaniem manekina termicznego a wartościami wyznaczonymi za pomocą współczynników korygujących wg normy PN-EN ISO 9920.
W celu określenia rzeczywistej wartości ww. parametrów cieplnych odzieży ochronnej należy przeprowadzić badania z wykorzystaniem manekina termicznego w środowisku symulującym rzeczywiste warunki na stanowisku pracy. Zastosowanie współczynników korygujących może stanowić jedynie oszacowanie ww. wartości, szczególnie dla odzieży cechującej się wartością izolacyjności cieplnej > 2 clo.

Na podstawie wyników przeprowadzonych badań opracowano procedurę badawczą Wyznaczanie izolacyjności cieplnej odzieży przeznaczonej do środowiska cechującego się wysoką wartością wilgotności względnej. Opracowano także materiały informacyjne (w formie ulotki) pn. Wpływ parametrów mikroklimatu na parametry termiczne odzieży ochronnej – badania z wykorzystaniem manekina termicznego Newton, jak również materiały informacyjne na stronę internetową. Materiały zostaną przesłane do laboratoriów zajmujących się badaniami z zastosowaniem manekina termicznego, projektantów i producentów zarówno odzieży ochronnej, jak i barierowej. Zostaną również rozpowszechnione także wśród pracowników służb BHP (uczestników specjalistycznych i okresowych szkoleń w CIOP-PIB).

Wyniki zadania przedstawiono w 1 publikacji w czasopiśmie o zasięgu międzynarodowym i 1 publikacji przygotowanej do czasopisma o zasięgu międzynarodowym oraz zaprezentowano na 1 konferencji międzynarodowej.



Jednostka: Pracownia Obciążeń Termicznych

Okres realizacji: 01.01.2017 – 31.12.2018