博物館儲藏室空調(diào)系統(tǒng)的溫度和濕度獨立控制裝置 外文翻譯

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯題 目: 博物館儲藏室空調(diào)系統(tǒng)的溫度和濕度獨立控制裝置 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣f0802 學(xué)生姓名： 宋海華 學(xué) 號： 200848720201 指導(dǎo)教師： 王偉生 教師職稱： 講 師 起止日期：2012.3.1-4.1 地 點: 31520 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語： 簽名： 年 月 日博物館儲藏室空調(diào)系統(tǒng)的溫度和濕度獨立控制裝置摘要：對于博物館文化遺產(chǎn)的保護，精確控制博物館室內(nèi)的熱濕參數(shù)和氣流速度，為適合室內(nèi)環(huán)境需要，hvac系統(tǒng)往往是必要。應(yīng)防止這些參數(shù)在設(shè)計值上的大偏差，因為它們可能導(dǎo)致藝術(shù)品的退化。因

2、此，消耗更多的能源是不可避免的。 本文針對博物館儲藏室空調(diào)系統(tǒng)提出了一種新型溫度和濕度獨立控制（thic）設(shè)備和及其相關(guān)的控制方法。與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比，冷卻線圈（cc）的儀器露點通常是固定的，在節(jié)能方式上，由于該系統(tǒng)采用thic設(shè)備，可以實現(xiàn)獨立的溫度和濕度控制。實驗研究表明，與傳統(tǒng)的hvac空調(diào)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)采用再加熱和加濕室內(nèi)熱測濕環(huán)境，可降低能耗21.7，并且儲藏室的溫度和濕度也保持穩(wěn)定在較高的精度水平。1、引言保護藝術(shù)作品，需要精確地控制室內(nèi)小氣候條件。因此，一個博物館往往需要一個合適可靠的hvac空調(diào)控制系統(tǒng)，以維持室內(nèi)合適的熱測濕參數(shù)和風速，并從設(shè)計值上盡量減少這些參數(shù)的誤差。

3、它包括加熱、加濕、冷卻、除濕和自動控制裝置，同時控制溫度和濕度。因此，對于博物館空調(diào)系統(tǒng)它是必不可少。考慮到博物館的hvac系統(tǒng)始終要維持每天運行24小時，終年如此，一個合適的技術(shù)，可獲得大量節(jié)能1，并保證室內(nèi)良好的熱測濕氣候就顯得尤為重要了。據(jù)一些文獻2-5講，如果hvac系統(tǒng)采用合適的節(jié)能技術(shù)，能源消耗將減少約10-50。習(xí)慣上對于傳統(tǒng)的hvac系統(tǒng)，在露點溫度固定，冷卻盤管中空氣處理過程中，空氣進入后，cc過度冷卻，以保證溫度和濕度比（cc）均低于送風參數(shù)，然后在加熱和增濕的能源補償?shù)玫浇Y(jié)果。為了減少賠償，減少cc過冷能力是非常必要的，因為溫度和濕度獨立控制（thic）技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在許多

4、文獻研究中。一般來說，代冷卻除濕在cc除濕的thic技術(shù)中使用固體干燥劑6-8或液體干燥劑3,9 -11。但在相同的冷卻盤管溫度和濕度的獨立控制中如何實現(xiàn)hvac系統(tǒng)，是一個很有價值的問題，而且有相關(guān)的部分thic技術(shù)文獻。本文采用cc提出和設(shè)計的thic設(shè)備hvac系統(tǒng)與pid分程控制，cc只有兩個熱測濕空氣參數(shù)，即溫度或濕度的比率，是要低于送風控制，以盡可能降低過冷卻能力，以及一些完成驗證實驗測試的thic設(shè)備。2、thic設(shè)備 本文提出的thic設(shè)備，可用于現(xiàn)有的和新型的常規(guī)hvac系統(tǒng)的cc，如圖1所示 。傳統(tǒng)系統(tǒng) thic系統(tǒng)圖1 傳統(tǒng)系統(tǒng)和thic系統(tǒng)的比較命名法 恒壓比熱（千焦/

5、公斤k） 焓（焦/千克）l 潛熱的汽化（千焦/千克）m 質(zhì)量流量（kg / s）q 熱負荷（kw）t 為溫度（k） 空氣濕度比（公斤/公斤）標a 潮濕空氣l 潛熱i 室內(nèi)空氣；入口o 插座s 送風；感熱w 冷凍 圖2cc中thic裝置示意圖（1三路閥1，2泵;3 ctv1，4三通閥2，5 ctv2） 圖2顯示的thic設(shè)備示意圖。根據(jù)合理的冷負荷、除濕負荷、濕度控制和潛在負載，cc調(diào)節(jié)冷凍水的溫度控制系統(tǒng)，調(diào)整冷凍水的質(zhì)量流速。 在cc之前或之后安裝電動可控三通閥（ctv），ctv1通過調(diào)整空氣溫度的冷凍水的質(zhì)量流量cc來控制靈敏的處理負載。ctv2調(diào)節(jié)流量的循環(huán)水，離開cc，然后返回進入cc

6、與冷凍水混合。cc通過這種方式可以調(diào)節(jié)儀器露點，并可實現(xiàn)單獨控制。在此設(shè)備中，冷凍水流量的總質(zhì)量（1兆瓦兆瓦，兆瓦，2 6.3兆瓦，3兆瓦，4）是由泵決定，以及中央供水溫度（tw）確定的。他們都可被視為常數(shù)。1兆瓦、2兆瓦由ctv2決定，而3兆瓦、4兆瓦由 ctv1決定。能量守恒方程（1）表明：混合溫度tw1兆瓦、2兆瓦，僅由ctv2控制決定。進入cc的冷水流速3兆瓦僅由ctv1控制。因此，該系統(tǒng)可獨立地控制溫度和濕度。圖3 t-pid分程控制過程中的溫度信號為滿足不同季節(jié)不同熱測濕負荷，該系統(tǒng)由兩個不同分割范圍的pid調(diào)節(jié)控制。如圖2所示，溫度pid調(diào)節(jié)器（命名為t型pid）控制ctv1和加

7、熱器，而相對濕度為pid調(diào)節(jié)器（命名為rh-pid的）控制ctv2加濕器。兩個pid調(diào)節(jié)器共同決定cc、加熱器和加濕器如何工作，如圖 3和4。如圖3所示，當氣溫升高0.0到0.5的t-pid信號，信號ctv1代表的冷凍水的質(zhì)量流速下降，從1.0下降到0.2，而加熱器的信號保持在零;當從0.5上升到1.0，t-pid信號增加，ctv1保持在0.2以保證最小流量冷凍水通過cc，從0.0到1.0加熱器上漲的信號。因此，一般的t-pid信號的溫度值增加、機組增加如圖3所示，當氣溫從0.0升高到0.5t-pid信號，信號ctv1代表的冷凍水的質(zhì)量流率下降，從1.0下降到0.2，而加熱器的信號保持在零;當

8、從0.5上升到1.0，t-pid的信號增加，ctv 1保持在0.2以保證冷凍水最小流量通過cc，從0.0到1.0而加熱器信號上漲。因此，一般t-pid信號的溫度值增加，機組空氣出口溫度增加。圖4 rh-pid控制信號分程控制過程中的相對濕度同樣，在圖4中，當rh-pid的相對濕度的信號值增大，機組出口空氣的相對濕度增加。當rh-pid控制信號，從0.5增加到1.0時，為了避免發(fā)生所有的循環(huán)水離開cc，信號ctv2保持在0.8。3、實驗裝置博物館儲藏室采用tihc設(shè)備的hvac系統(tǒng)和空調(diào)安裝系統(tǒng)，主要參數(shù)見表1。它包括以下子系統(tǒng)：（1）一個cc機組、加熱器、加濕器和恒定的流量風扇以及表2中列出的

9、cc細節(jié);（2）配氣管道系統(tǒng);（3）儲藏室（22米16米4米），配備了空調(diào)系統(tǒng)，以保持文化遺產(chǎn)保護熱測濕參數(shù)的恒定;（4）溫度和相對濕度傳感器（維薩拉亞基40）（5）數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（研華adam-4018和pc）。 （3.1）表1 系統(tǒng)參數(shù)序號 參數(shù) 數(shù)值1 熱水器的額定功率 17.5kw2 加濕器的額定功率 18kw3 冷凍水泵的額定流量 25/h4 冷凍水泵的額定功率 4kw5 風扇的額定功率 7.5kw 表2 cc的參數(shù)序號 參數(shù) 數(shù)值1 管（長寬高） 1269.5毫米250毫米825.5毫米2 行數(shù) 83 管數(shù) 264 外徑 12.7毫米5 管內(nèi)徑 12.0毫米6 管中心的距離 3

10、1.8毫米7 數(shù)量 5008 距離 2.5毫米9 厚度 0.115毫米10 銅管 銅11 鋁管 鋁根據(jù)在不同的熱負荷影響下的thic設(shè)備系統(tǒng)的運行情況，探討了在相同的室內(nèi)和工作條件下，傳統(tǒng)系統(tǒng)和thic系統(tǒng)之間thic設(shè)備的節(jié)能效果之比較。4、結(jié)果與討論表3顯示了例5在室內(nèi)的熱負荷不同，但儲藏室的溫度和相對濕度（22，60% ）相同的實驗結(jié)果。當儲藏溫度和相對濕度固定，參數(shù)隨著儲藏室的熱負荷的變化而變化時，應(yīng)調(diào)整送風。工作條件如下：儲藏室的目標溫度和相對濕度 22， 60% 環(huán)境溫度和相對濕度： 25， 76% 水泵流量 20,000 km/h空氣流量 7000 km/h 儲藏室的冷卻負載（）

11、的感熱和潛熱負荷（和）之和，可以通過以下公式計算。 （2） （3） （4）是靈敏的熱負荷（kw）; 是潛熱負荷（kw）; h是空氣焓值（千焦耳/公斤）; 是空氣流量（公斤/秒）; t是空氣的干燥溫度（k）; u是空氣濕度比（公斤/公斤）; l為水的汽化熱和假設(shè)在標準條件下的恒定價值（2452千焦耳/公斤）。表3根據(jù)室內(nèi)不同熱負荷的測試實驗例 1 2 3 4 5儲藏室的平均t和rh 22 22 22 22 22 60% 60% 60% 60% 60%平均送風的t和rh 18.1 19.0 13.9 22.9 22.9 74.2% 69.0% 98.3% 57.6% 57.6%顯熱負荷qs（千瓦）

12、 8.81 8.17 16.93 -2.49 -2.49 潛熱負荷ql（千瓦） 1.38 2.12 0.76 -0.67 -0.67來自ccp的冷水 9.0 9.0 9.0 9.0 t-pid信號 0.69 0.79 0.38 0.98 0.53 rh-pid信號 0.48 0.44 0.52 0.54 0.52關(guān)斷狀態(tài)下的加熱器 關(guān)斷狀態(tài)下的加濕器 注：“”表示，“”表示關(guān)閉;“-”指儲藏室被加熱或加濕。圖5 空調(diào)儲藏室在cc進口的溫度、濕度和相應(yīng)水溫在圖5的情況下，當系統(tǒng)達到穩(wěn)定的狀態(tài)，無論是儲藏室的溫度和相對濕度都保持在相關(guān)設(shè)定點（22c和60）的范圍內(nèi)波動，分別從21.9到22.1，從

13、59.3到61.1。這也表明，當進水溫度與室內(nèi)的濕度非常好時;進水溫度升高，室內(nèi)的相對濕度增大，反之亦然。因此，可得出結(jié)論：室內(nèi)濕度受進水溫度獨立控制，thic設(shè)備可以保證空調(diào)儲藏室溫度和相對濕度穩(wěn)定在一個高精度水平。待添加的隱藏文字內(nèi)容1 （5）在這種情況下，cc的平均熱匯率（ ）約為17.3千瓦，這是從cc的入口和出口水溫和水流量計算，如（5）式所示。加熱器的加熱速率（ ）測量值約為6.1千瓦。加濕器不工作，即 = 0千瓦。這是說，除了加濕器， cc和加熱器共同控制熱測濕參數(shù)。因此，采用pid分程控制的thic設(shè)備測濕熱參數(shù)、相對濕度等，溫度是由獨立的加熱器控制和調(diào)節(jié)。儲藏室的室內(nèi)熱負荷（

14、 ）是10.2千瓦，這是和的總和。從室外進入的空氣（ ）熱負荷為1.0千瓦，由（5）式計算。同時在案例1中，為檢查thic系統(tǒng)，在相同的工作條件下，進行傳統(tǒng)系統(tǒng)和thic系統(tǒng)之間的節(jié)能效果比較，如圖6所示。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)， cc（ ）的熱交換率是22.6千瓦，供熱率（ ）約8.74千瓦，加濕器功率（ ）約2.5千瓦。他們都是高于在thic系統(tǒng)的17.3千瓦，6.1千瓦，0千瓦?？捎嬎愠瞿茉聪M總量： （6）cop是冷水機組的性能系數(shù)。在測試的105分鐘過程中，傳統(tǒng)系統(tǒng)和thic系統(tǒng)的能源消費總量分別約為53.4千瓦時和41.8千瓦時。thic系統(tǒng)可節(jié)能約21.7。這是相當大的，所以對于常年每天2

15、4小時長時間連續(xù)操作下的博物館，應(yīng)采取thic設(shè)備的hvac系統(tǒng)以降低運行成本。類似案例1、案例2，加濕器仍然不工作，盡管、跌幅增加，導(dǎo)致t-pid信號值增加和rh-pid信號值減少。在這種情況下，thic系統(tǒng)可節(jié)能約21.6。圖6 傳統(tǒng)系統(tǒng)和thic系統(tǒng)的能源消耗 然而在案例3中，大幅增長，大幅下降，所謂的“高溫低濕度條件下，加濕器打開，此時加熱器關(guān)閉。只有兩個設(shè)備（cc和加濕器）協(xié)同工作，此時，cc控制送風溫度，加濕器控制供應(yīng)空氣濕度。在這種情況下，thic系統(tǒng)可節(jié)能約29.2。在案例4下，因為在冬天，和均下降到0以下，所謂的“低溫低濕度條件下，加熱器和加濕器打開。thic系統(tǒng)可節(jié)能約22

16、.5。減少cc的冷卻速度，甚至關(guān)閉ccp和水泵，這非常是必要的。如案例5所示?？傊?，pid分程控制，thic系統(tǒng)可以控制兩個熱測濕參數(shù)中的一個，其余的控制加熱器或加濕器，需要冷卻或除濕，當不需要cc控制冷卻和除濕時，thic裝置加熱器和加濕器的工作，但ccp關(guān)閉?？傊c傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，thic系統(tǒng)只能任命三個設(shè)備（cc，加熱器和加濕器）中的兩個協(xié)同工作，以保持合適的室內(nèi)熱測濕參數(shù)，并確保在只有兩個空氣熱測濕的參數(shù)，cc會過量，然后將盡可能降低cc過度冷卻能力。因此，溫度和濕度始終受控于兩個獨立組成部分。5、結(jié)論本文提出的溫度和濕度獨立控制（thic）設(shè)備，是博物館儲藏室一個真正實施thic設(shè)備

17、的hvac系統(tǒng)。通過實驗和分析，可以得出如下一些結(jié)論：（1）thic系統(tǒng)可以保證在不同的工作條件下儲藏室的溫度和相對濕度的保持在較高精度水平。（2）thic設(shè)備確保在只有兩個cc、加熱器和加濕器共同控制室內(nèi)合適的熱測濕參數(shù)，溫度和濕度始終由兩個獨立的組成部分控制。（3）與常規(guī)系統(tǒng)相比較，thic系統(tǒng)的運行可節(jié)能2030左右，兩個ctvs的額外費用。因此，對于運行時間較長的博物館，建議采用thic設(shè)備的hvac系統(tǒng)。致謝本文提出的研究工作，由香港理工大學(xué)研究補助金（a pj13）、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）根據(jù)合同編號2011cb706501、浙江省2008年文化遺跡保護（第6148

18、41號）第三批補貼共同支持。參考文獻1哈特曼，圖書館和博物館hvac新技術(shù)/新的機遇，第1部分，“hpac工程”（1996年）57e60。2 f.ascione，l. bellia，a. capozzoli，f. minichiello，節(jié)能空調(diào)在博物館的戰(zhàn)略，應(yīng)用熱工29（4）（2009）676e6863李華，h.楊，中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的太陽能除濕過程的調(diào)查，應(yīng)用熱工（10）28（2008）1118e1126。4阮，華金，華信，顯熱回收熱泵的試驗研究，在加熱和通風，國際制冷28（2）雜志（2005）242e252。5 k.鐘，y.m.康，空氣 - 空氣熱回收通風在中國的適用性，應(yīng)用熱工29（5e6）（2009）830e8406 k.加利在貝魯特，能源轉(zhuǎn)換和管理49（11）（2008）3387e3390混合除濕空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)潛在的能源節(jié)約。7mazzei， minichiello，d.帕爾馬，除濕hvac系統(tǒng)的商業(yè)樓宇，應(yīng)用熱工22（5）