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

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯題 目: 博物館儲(chǔ)藏室空調(diào)系統(tǒng)的溫度和濕度獨(dú)立控制裝置 院系名稱： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣f0802 學(xué)生姓名： 宋海華 學(xué) 號(hào)： 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(diǎn): 31520 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日博物館儲(chǔ)藏室空調(diào)系統(tǒng)的溫度和濕度獨(dú)立控制裝置摘要：對(duì)于博物館文化遺產(chǎn)的保護(hù)，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(jì)值上的大偏差，因?yàn)樗鼈兛赡軐?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(duì)博物館儲(chǔ)藏室空調(diào)系統(tǒng)提出了一種新型溫度和濕度獨(dú)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)獨(dú)立的溫度和濕度控制。實(shí)驗(yàn)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(cè)濕環(huán)境，可降低能耗21.7，并且儲(chǔ)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(hù)藝術(shù)作品，需要精確地控制室內(nèi)小氣候條件。因此，一個(gè)博物館往往需要一個(gè)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(cè)濕參數(shù)和風(fēng)速，并從設(shè)計(jì)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(dòng)控制裝置，同時(shí)控制溫度和濕度。因此，對(duì)于博物館空調(diào)系統(tǒng)它是必不可少?？紤]到博物館的hvac系統(tǒng)始終要維持每天運(yùn)行24小時(shí)，終年如此，一個(gè)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(cè)濕氣候就顯得尤為重要了。據(jù)一些文獻(xiàn)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(duì)于傳統(tǒng)的hvac系統(tǒng)，在露點(diǎn)溫度固定，冷卻盤(pán)管中空氣處理過(guò)程中，空氣進(jìn)入后，cc過(guò)度冷卻，以保證溫度和濕度比（cc）均低于送風(fēng)參數(shù)，然后在加熱和增濕的能源補(bǔ)償?shù)玫浇Y(jié)果。為了減少賠償，減少cc過(guò)冷能力是非常必要的，因?yàn)闇囟群蜐穸泉?dú)立控制（thic）技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在許多

4、文獻(xiàn)研究中。一般來(lái)說(shuō)，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(pán)管溫度和濕度的獨(dú)立控制中如何實(shí)現(xiàn)hvac系統(tǒng)，是一個(gè)很有價(jià)值的問(wèn)題，而且有相關(guān)的部分thic技術(shù)文獻(xiàn)。本文采用cc提出和設(shè)計(jì)的thic設(shè)備hvac系統(tǒng)與pid分程控制，cc只有兩個(gè)熱測(cè)濕空氣參數(shù)，即溫度或濕度的比率，是要低于送風(fēng)控制，以盡可能降低過(guò)冷卻能力，以及一些完成驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)測(cè)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(fù)荷（kw）t 為溫度（k） 空氣濕度比（公斤/公斤）標(biāo)a 潮濕空氣l 潛熱i 室內(nèi)空氣；入口o 插座s 送風(fēng)；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(fù)荷、除濕負(fù)荷、濕度控制和潛在負(fù)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(dòng)可控三通閥（ctv），ctv1通過(guò)調(diào)整空氣溫度的冷凍水的質(zhì)量流量cc來(lái)控制靈敏的處理負(fù)載。ctv2調(diào)節(jié)流量的循環(huán)水，離開(kāi)cc，然后返回進(jìn)入cc

6、與冷凍水混合。cc通過(guò)這種方式可以調(diào)節(jié)儀器露點(diǎn)，并可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)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(jìn)入cc的冷水流速3兆瓦僅由ctv1控制。因此，該系統(tǒng)可獨(dú)立地控制溫度和濕度。圖3 t-pid分程控制過(guò)程中的溫度信號(hào)為滿足不同季節(jié)不同熱測(cè)濕負(fù)荷，該系統(tǒng)由兩個(gè)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(duì)濕度為pid調(diào)節(jié)器（命名為rh-pid的）控制ctv2加濕器。兩個(gè)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(dāng)氣溫升高0.0到0.5的t-pid信號(hào)，信號(hào)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(hào)保持在零;當(dāng)從0.5上升到1.0，t-pid信號(hào)增加，ctv1保持在0.2以保證最小流量冷凍水通過(guò)cc，從0.0到1.0加熱器上漲的信號(hào)。因此，一般的t-pid信號(hào)的溫度值增加、機(jī)組增加如圖3所示，當(dāng)氣溫從0.0升高到0.5t-pid信號(hào)，信號(hào)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(hào)保持在零;當(dāng)

8、從0.5上升到1.0，t-pid的信號(hào)增加，ctv 1保持在0.2以保證冷凍水最小流量通過(guò)cc，從0.0到1.0而加熱器信號(hào)上漲。因此，一般t-pid信號(hào)的溫度值增加，機(jī)組空氣出口溫度增加。圖4 rh-pid控制信號(hào)分程控制過(guò)程中的相對(duì)濕度同樣，在圖4中，當(dāng)rh-pid的相對(duì)濕度的信號(hào)值增大，機(jī)組出口空氣的相對(duì)濕度增加。當(dāng)rh-pid控制信號(hào)，從0.5增加到1.0時(shí)，為了避免發(fā)生所有的循環(huán)水離開(kāi)cc，信號(hào)ctv2保持在0.8。3、實(shí)驗(yàn)裝置博物館儲(chǔ)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(jiàn)表1。它包括以下子系統(tǒng)：（1）一個(gè)cc機(jī)組、加熱器、加濕器和恒定的流量風(fēng)扇以及表2中列出的

9、cc細(xì)節(jié);（2）配氣管道系統(tǒng);（3）儲(chǔ)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(hù)熱測(cè)濕參數(shù)的恒定;（4）溫度和相對(duì)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(hào) 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(fēng)扇的額定功率 7.5kw 表2 cc的參數(shù)序號(hào) 參數(shù) 數(shù)值1 管（長(zhǎng)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(fù)荷影響下的thic設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)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(fù)荷不同，但儲(chǔ)藏室的溫度和相對(duì)濕度（22，60% ）相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)儲(chǔ)藏溫度和相對(duì)濕度固定，參數(shù)隨著儲(chǔ)藏室的熱負(fù)荷的變化而變化時(shí)，應(yīng)調(diào)整送風(fēng)。工作條件如下：儲(chǔ)藏室的目標(biāo)溫度和相對(duì)濕度 22， 60% 環(huán)境溫度和相對(duì)濕度： 25， 76% 水泵流量 20,000 km/h空氣流量 7000 km/h 儲(chǔ)藏室的冷卻負(fù)載（）

11、的感熱和潛熱負(fù)荷（和）之和，可以通過(guò)以下公式計(jì)算。 （2） （3） （4）是靈敏的熱負(fù)荷（kw）; 是潛熱負(fù)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(biāo)準(zhǔn)條件下的恒定價(jià)值（2452千焦耳/公斤）。表3根據(jù)室內(nèi)不同熱負(fù)荷的測(cè)試實(shí)驗(yàn)例 1 2 3 4 5儲(chǔ)藏室的平均t和rh 22 22 22 22 22 60% 60% 60% 60% 60%平均送風(fēng)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(fù)荷qs（千瓦）

12、 8.81 8.17 16.93 -2.49 -2.49 潛熱負(fù)荷ql（千瓦） 1.38 2.12 0.76 -0.67 -0.67來(lái)自ccp的冷水 9.0 9.0 9.0 9.0 t-pid信號(hào) 0.69 0.79 0.38 0.98 0.53 rh-pid信號(hào) 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(chǔ)藏室被加熱或加濕。圖5 空調(diào)儲(chǔ)藏室在cc進(jìn)口的溫度、濕度和相應(yīng)水溫在圖5的情況下，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，無(wú)論是儲(chǔ)藏室的溫度和相對(duì)濕度都保持在相關(guān)設(shè)定點(diǎn)（22c和60）的范圍內(nèi)波動(dòng)，分別從21.9到22.1，從

13、59.3到61.1。這也表明，當(dāng)進(jìn)水溫度與室內(nèi)的濕度非常好時(shí);進(jìn)水溫度升高，室內(nèi)的相對(duì)濕度增大，反之亦然。因此，可得出結(jié)論：室內(nèi)濕度受進(jìn)水溫度獨(dú)立控制，thic設(shè)備可以保證空調(diào)儲(chǔ)藏室溫度和相對(duì)濕度穩(wěn)定在一個(gè)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(jì)算，如（5）式所示。加熱器的加熱速率（ ）測(cè)量值約為6.1千瓦。加濕器不工作，即 = 0千瓦。這是說(shuō)，除了加濕器， cc和加熱器共同控制熱測(cè)濕參數(shù)。因此，采用pid分程控制的thic設(shè)備測(cè)濕熱參數(shù)、相對(duì)濕度等，溫度是由獨(dú)立的加熱器控制和調(diào)節(jié)。儲(chǔ)藏室的室內(nèi)熱負(fù)荷（

14、 ）是10.2千瓦，這是和的總和。從室外進(jìn)入的空氣（ ）熱負(fù)荷為1.0千瓦，由（5）式計(jì)算。同時(shí)在案例1中，為檢查thic系統(tǒng)，在相同的工作條件下，進(jìn)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?jì)算出能源消費(fèi)總量： （6）cop是冷水機(jī)組的性能系數(shù)。在測(cè)試的105分鐘過(guò)程中，傳統(tǒng)系統(tǒng)和thic系統(tǒng)的能源消費(fèi)總量分別約為53.4千瓦時(shí)和41.8千瓦時(shí)。thic系統(tǒng)可節(jié)能約21.7。這是相當(dāng)大的，所以對(duì)于常年每天2

15、4小時(shí)長(zhǎng)時(shí)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(yùn)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(hào)值增加和rh-pid信號(hào)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(zhǎng)，大幅下降，所謂的“高溫低濕度條件下，加濕器打開(kāi)，此時(shí)加熱器關(guān)閉。只有兩個(gè)設(shè)備（cc和加濕器）協(xié)同工作，此時(shí)，cc控制送風(fēng)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?yàn)樵诙?，和均下降?以下，所謂的“低溫低濕度條件下，加熱器和加濕器打開(kāi)。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琾id分程控制，thic系統(tǒng)可以控制兩個(gè)熱測(cè)濕參數(shù)中的一個(gè)，其余的控制加熱器或加濕器，需要冷卻或除濕，當(dāng)不需要cc控制冷卻和除濕時(shí)，thic裝置加熱器和加濕器的工作，但ccp關(guān)閉?？傊?，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，thic系統(tǒng)只能任命三個(gè)設(shè)備（cc，加熱器和加濕器）中的兩個(gè)協(xié)同工作，以保持合適的室內(nèi)熱測(cè)濕參數(shù)，并確保在只有兩個(gè)空氣熱測(cè)濕的參數(shù)，cc會(huì)過(guò)量，然后將盡可能降低cc過(guò)度冷卻能力。因此，溫度和濕度始終受控于兩個(gè)獨(dú)立組成部分。5、結(jié)論本文提出的溫度和濕度獨(dú)立控制（thic）設(shè)備，是博物館儲(chǔ)藏室一個(gè)真正實(shí)施thic設(shè)備

17、的hvac系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(chǔ)藏室的溫度和相對(duì)濕度的保持在較高精度水平。（2）thic設(shè)備確保在只有兩個(gè)cc、加熱器和加濕器共同控制室內(nèi)合適的熱測(cè)濕參數(shù)，溫度和濕度始終由兩個(gè)獨(dú)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(yùn)行可節(jié)能2030左右，兩個(gè)ctvs的額外費(fèi)用。因此，對(duì)于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)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(bǔ)助金（a pj13）、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）根據(jù)合同編號(hào)2011cb706501、浙江省2008年文化遺跡保護(hù)（第6148

18、41號(hào)）第三批補(bǔ)貼共同支持。參考文獻(xiàn)1哈特曼，圖書(shū)館和博物館hvac新技術(shù)/新的機(jī)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(yáng)能除濕過(guò)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(yàn)研究，在加熱和通風(fēng)，國(guó)際制冷28（2）雜志（2005）242e252。5 k.鐘，y.m.康，空氣 - 空氣熱回收通風(fēng)在中國(guó)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）