Prenda de Enfriamiento Líquido Compacta con Refrigeración por Compresión de Vapor Integrada para Entornos de Temperaturas Extremadamente Altas
Autores: Zhu, Yuancheng; He, Yonghong; Xiong, Weiguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Prenda de Enfriamiento Líquido Compacta con Refrigeración por Compresión de Vapor Integrada para Entornos de Temperaturas Extremadamente Altas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Prenda de enfriamiento
Portátil
Comodidad térmica
Ensayos humanos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Los entornos de temperaturas extremadamente altas presentan desafíos para el confort térmico y la seguridad humana. Este estudio presenta una prenda de enfriamiento líquido portátil y compacta que pesa 3.6 kg en total, con una unidad de refrigeración por compresión de vapor integrada de 1.99 kg (172 mm x 80 mm x 130 mm). Este sistema integra de manera innovadora un módulo de evaporador-bomba patentado y un compresor rotativo miniaturizado optimizado, logrando una capacidad de enfriamiento de 151 W a una temperatura ambiente de 55 grados C, superando a los sistemas portátiles existentes en compacidad y rendimiento. Ensayos humanos con ocho participantes masculinos a 35 grados C (caminando) y 40 grados C (sentados) demostraron que el sistema de prenda de enfriamiento líquido mejoró significativamente el confort térmico. La votación media de confort térmico disminuyó de 2.63 (incómodo) a 1.13 (ligeramente incómodo) mientras caminaban y de 3.88 (muy incómodo) a 1.25 (ligeramente incómodo) mientras estaban sentados. La temperatura media de la piel en el estado final estable se redujo en 0.34 grados C en ensayos caminando y 1.09 grados C en ensayos sentados, y la frecuencia cardíaca disminuyó hasta 10.2 bpm en condiciones sedentarias. Ensayos humanos exhaustivos bajo calor extremo validan aún más la eficacia de este sistema. Este sistema ligero y eficiente ofrece una solución práctica para la gestión térmica personal en entornos de temperaturas extremadamente altas, con aplicaciones potenciales en seguridad industrial, operaciones militares y respuesta a emergencias.
Descripción
Los entornos de temperaturas extremadamente altas presentan desafíos para el confort térmico y la seguridad humana. Este estudio presenta una prenda de enfriamiento líquido portátil y compacta que pesa 3.6 kg en total, con una unidad de refrigeración por compresión de vapor integrada de 1.99 kg (172 mm x 80 mm x 130 mm). Este sistema integra de manera innovadora un módulo de evaporador-bomba patentado y un compresor rotativo miniaturizado optimizado, logrando una capacidad de enfriamiento de 151 W a una temperatura ambiente de 55 grados C, superando a los sistemas portátiles existentes en compacidad y rendimiento. Ensayos humanos con ocho participantes masculinos a 35 grados C (caminando) y 40 grados C (sentados) demostraron que el sistema de prenda de enfriamiento líquido mejoró significativamente el confort térmico. La votación media de confort térmico disminuyó de 2.63 (incómodo) a 1.13 (ligeramente incómodo) mientras caminaban y de 3.88 (muy incómodo) a 1.25 (ligeramente incómodo) mientras estaban sentados. La temperatura media de la piel en el estado final estable se redujo en 0.34 grados C en ensayos caminando y 1.09 grados C en ensayos sentados, y la frecuencia cardíaca disminuyó hasta 10.2 bpm en condiciones sedentarias. Ensayos humanos exhaustivos bajo calor extremo validan aún más la eficacia de este sistema. Este sistema ligero y eficiente ofrece una solución práctica para la gestión térmica personal en entornos de temperaturas extremadamente altas, con aplicaciones potenciales en seguridad industrial, operaciones militares y respuesta a emergencias.