محرك مروحة أرضية ذكية مضاد للتآكل الناتج عن الملح لمدن الساحل في كولومبيا

الخلفية:
في عام 2018، طلبت شركة أجهزة منزلية كولومبية المساعدة من صانع المحركات الصيني بنغفاي إلكتريك— حيث فشلت مراوح الأرضيات الموردة إلى المنازل على ساحل البحر الكاريبي بعد ثلاثة أشهر فقط من التشغيل. البيئة المحلية ذات درجة الحرارة العالية والمحتوى العالي من الملح (رطوبة سنوية تصل إلى 85٪، وتركيز ضباب الهواء البحري 30 مرة أعلى من المناطق الداخلية) أدت إلى تآكل لفائف المحرك، وهشاشة المكونات البلاستيكية، وحتى حصول حالات قصر متعددة مع دخان.

التحديات الرئيسية المحددة:
باستخدام بيانات مراقبة التآكل من مختبرات الهندسة البيئية، حدد الطرفان ثلاث تحديات أساسية:

حصار ضباب الملح: يجب أن يجتاز المحرك اختبار ضباب الملح ASTM B117 لمدة 2,000 ساعة (مقابل 500 ساعة القياسية لمحركات الأجهزة المنزلية).

الحاجة الملحة للكفاءة الطاقوية: تلبية متطلبات توفير الطاقة في كولومبيا.

حد درجة حرارة السطح: يجب أن تبقى درجة حرارة سطح المحرك ≤40°C أثناء التشغيل.

اختراقات تقنية:

الحماية على مستوى الجزيئات:

جهاز بدرجة البحر + طبقة نانوكريستالينية خفضت معدل التآكل الناتج عن الضباب الملحي إلى 0.003 مم / سنة .

إدارة الحرارة:

قنوات تبريد ثلاثية الأبعاد + مواد تخزين حراري بتغيير المرحلة أبقت درجة حرارة الجهاز 11° مئوية أقل من المنافسين بعد 8 ساعات من التشغيل المستمر.

قفزة في الأداء:

بعد 5 سنوات من محاكاة التقدم السريع في الشيخوخة في مختبرات ضباب الملح، تم الحفاظ على كفاءة المحرك 98.2% من الأداء الأولي .

استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد 0.08W , تُوفر للأسر متوسطًا قدره $100 سنويًا من تكاليف الكهرباء.

استقرت درجة حرارة السطح عند 38.5°C .

التأثير الاجتماعي:
أثار المنتج هوسًا بالشراء، حيث نفدت أول 10,000 وحدة في غضون 7 أيام. وقد شاركت لوسيا، ربة منزل، على وسائل التواصل الاجتماعي: "هذا المروحة تبقي سجادتي اليدوية خالية من بقع الصدأ. عندما يرقص أطفالي حولها، لم أعد بحاجة للقلق!"