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2024 / 07 / 23
1传感器概念分析
传感器是一种在现代科学中通过仿生学的角度,使机械能够像人类或动物的感觉器官一样能对外界环境变化进行感知,传感器通过对变化的检测和感受,并通过编写的程序,按照一定的规律将外界环境转化为电信号或数据信号,同时将这类信号传送到接受元件或装置中,这类模拟感觉器官的器械称为传感器,为了更精密的探测某些外界因素,传感器技术的发展受到人们的极大重视。在现代科学技术的支持下,传感器的敏锐程度和探测广度早已超过了人类的感觉器官,可以探测到人眼看不到的红外线、紫外线,也可以检测到人耳听不到的超声波。所以对于传感器的应用在我们的生活中越来越广泛,人类也对传感设备更加依赖。各式各样的传感器有很多,我们通常依据其使用情况来对它们进行分类,比如说可以按需要测量的对象来分类等等。不同类别的传感器用途也不一样,而传感器技术的应用,可以实现对系统的有效控制,提高其自动化水平。传感器技术是利用传感器可以将光、震动或者其他一些刺激动作按照一定规律转换成特有的一种输出信号来对机电一体化系统自身的检测。有效的控制机电一体化系统的正常运行。
2传感器技术在机电一体化系统中的重要性
机电一体化系统是一个自动化程度比较高的系统,其核心部件就是传感器,所以传感器技术也就是该系统中的核心技术。传感器在机电一体化系统中的角色就好比人体的感觉器官,它能够通过对目标实物的感知测量来获取目标的相关信息,并快速、准确的将这些信息传递给系统控制模块,进一步提高系统的控制效果。在对目标测量过程中,传感器能够为机电一体化系统准确、快速的提供维持系统高效运行的重要的`相关数据信息,最主要的是能够帮助系统实现对自身的自动化检测,传感器在提高机电一体化系统性能方面,所以进一步加强机电一体化系统中传感器技术的研究是十分有必要的。
3传感器技术的应用
在机械加工过程中的应用。在机械加工中,传感器技术被广泛的应用。其目的是为了提高加工产品的精度和质量,首先,在工件加工前,要对其毛坯件进行自动化检测,看其是否满足加工的要求,如果满足,再进行加工过程。加工过程中传感器的应用更为重要,每一道工序的加工精度控制都是通过传感器来实现的,当加工到一定位置时,传感器检测到这一位置发出的信息,将这些位置信息迅速的转换成其特性的信号,快速的传递给控制中心,控制中心快速的做出判断,开始进行下一道工序的加工。多次重复后,为了保证工件的加工精度,还可以通过传感器技术,对加工设备在工件加工过程中的进给速度、切削力,进而保证其质量。
数控机床中的应用。传感器技术在数控机床上的应用也比较广泛,其目的主要是实现机床的高度自动化水平,同时对加工精度的有效控制。通过传感器对加工轨迹的检测,可以实现工件的模拟加工,做到加工误差的有效控制。并对其做出合理的调整,确保加工精度,实现工件的全自动加工。为及时发现数控机床加工中存在的问题,需对机床轴动过位等开展实时调查。比如在数控机床当中,可使用压力传感器检测工件夹紧力,如果夹紧力比设定值低,则会产生工件松动问题,系统提示警报,中断走刀。此外,还能运用压力传感器对车道切削力实际改变进行检测。通过上述分析得知,在数控机床上合理应用传感器,适时引入传感器技术,可有效处理生产过程中发生的问题,大幅提升生产效率,降低故障发生率,为保证生产质量奠定良好基础。
4传感器技术的未来发展趋势
在未来的几年里,传感器控制系统的研究将会继续进行,使其在未来能够发挥更大的作用,为人们带来更多的便利,其主要的发展趋势有以下几点:
①向高精度发展。在新型的传感器研究中,要将精度、灵敏度、响应速度作为研究重点,确保未来的工业化生产具有可靠性;
②向微型化方向发展。再利用新型的材料与纳米技术等先进的技术,对传感器的结构进行优化;
③微功耗、无源化发展。当前的电气设备以及传感器设备的运行都需要在电能的支持下才能正常运转,因此为了提高传感器的工作性能,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向;
④向智能化数字化发展。智能化是当前国际上广泛关注的焦点,也是未来传感器重点开发领域。
5结语
总而言之,工业生产自动化程度的逐渐提升,对自动监测水平的要求也更为严格,因此需要加强对传感器的研究,以促进机电一体化向着更加自动、更加智能的方向发展,还需要对传感器有更加深入的研究和探索,使传感器能够检测的信息范围更为广泛,同时对信息的检测精度也需要得到相应提升。
参考文献
[1]江海.机电一体化系统中传感器与检测技术应用分析[J].科技风,20xx(9):194.
[2]安培成.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].内燃机与配件,20xx(1):82~83.
摘要:科学技术的发展带动了人们生活水平的提高,在改善人们生活质量的同时,也给环境带来了一定的污染和破坏。中央空调在人们的日常生活中发挥着非常重要的作用,不仅具有一般的空调的功能,能为人们提供舒适的生活环境,还能实现美观与功能共存,给人以美感。为了走持续发展道路,在保护环境的基础上提高人们的生活质量,必须加强中央空调的环保功能,降低能耗,加强环境友好型建筑建设,为此,必须将电气自动化技术合理的应用到中央空调中。本文将提出电气自动化技术在中央空调中的实际应用。
关键词:电气自动化毕业论文
空调的使用是影响环境的重要因素之一,会增强温室效应,从而增加了极端天气出现的频率,在国家大力发展经济节能型国家的建设的背景下,必须对央空调进行合理的改造,降低中央空调能耗。由于中央空调的系统较为复杂,传统的控制系统很难达到安全、节能、环保的控制目的,但是将自动化技术适当的应用到中央空调中,将会实现较好的效果。下面将会对电气自动化技术进行分析,为加强其在中央空调中的应用、促进环境友好型发展提出相应的建议。
一、目前中央空调应用中存在的问题分析
1.控制模式不够灵活。中央空调的控制模式目前以简单的远程控制模式为主,在操作过程中,需要专业人员进行操作。中央空调在刚打开时,由于空调的制冷量较大,也会带来一定的能源损失,在专业人员的操作下,工作人员必须等到所有的用户使用完毕,并且在用户停止使用后的三四十分钟内,才能完全的关闭中央空调,这样不仅给加大了工作人员的工作量,浪费了不必要的时间,还会对中央空调的使用产生负面影响。
2.中央空调检测效率不高。对于中央空调的检测通常是通过人工检测的,工作人员通过主供同水管路的水温和水泵的检查,对中央空调的安全问题和性能问题有一定的了解,从而推测出中央空调是否出现问题,这种方式不仅存在很多的漏洞,还存在检查效率低下的问题,造成空调的损耗提高,带来一系列的恶性影响[1]。
二、中央空调中电气自动化技术应用的重要性分析
1.电气自动化解决了中央空调电能浪费严重的问题。中央空调在运行过程中,由于控制模式较复杂,人工效率低下、检测效果差等问题,会引发中央空调的电能浪费严重的现象。但是电气自动化技术能够很好的解决这些问题,加强了中央空调的自动控制体系建设、降低了能耗。
2.电气自动化具有极高的控制模式。电气自动化技术的应用,将自身的优点与中央空调结合在一起,改善了重要空调使用中配置较低的手动控制的简单远程控制现状,开启了智能化控制的先河,自动化的控制为能源控制节省了很大的空间,并在冷气的控制上发挥了自动化开启关闭的作用,大大提高了中央空调的运行效率和使用效果。
3.电气自动化发挥了极高的监测效率功能。电气自动化技术通过对外界参数及空调设备参数进行综合自动化控制,能够在极短的时间内将不合理的部位进行相应的合理控制,能够及时有效地掌握中央空调的运作,加强了对其的安全和性能的检测,大大节约了人力物力和财力,降低了空调出现故障而不能及时解决的概率,具有极大的优越性[2]。
三、电气自动化技术在中央空调中的应用分析
控制系统在中央空调中的应用。PLC技术是电气自动化在中央空调中应用最广泛的技术之一,具有很好的智能性、自我调节功能、和系统的编程任务等,因此,与中央空调能够很好的适应。1PLC技术具有很好的智能性,在应用过程中,PCL的指令集非常广泛、具有较强的包容性,能够对中央空调的开关机、顺序控制等进行人性化的管理,大大提高了运行效率,同时,在强大的人机互动的模式下,能够呈现出极为理想的反馈速度。2PLC控制系统很好的自我调节功能。在运行过程中,PLC技术通过微积分等控制技术,在反馈控制模式的帮助下,能够发挥强大的PID调节功能,从而实现两者之间的互动交流,该技术使得电气自动化技术应用的十分广泛[3]。3PLC简单的系统编程任务。该技术的先进性是相对于编程人员来说的,该项技术对编程人员的要求不是十分高,只需要工作人员对其中的符号进行简单的处理便可实现编程的目标,具有快捷、稳定的特点,且受到的外界干扰较小,该项特点受到了极大的青睐。
2.电气自动化的管理技术在中央空调中的应用。基于中央空调使用的长期性,在对中央空调进行安装调试后,必须对其进行较长时间的运行维护和保养,在电气自动化技术的帮助下,可以将此项任务与网络监测系统结合起来,通过各种协议的设置,能够有效避免对墙体及棚顶的电路进行人工检修,大大节省了人力、物力、财力。该功能的实现依赖于远程控制系统的形成,因此,远程控制在中央空调的应用中也发挥着非常重要的作用。
3.远程监控技术在中央空调中的应用。远程监控主要是通过远程计算机对现场的设备调节进行控制,节约解决问题的时间,提高解决效率。为了实现远程控制,必须做到网络、操作站和现场设备三者之间的合理运行。在操作站板块中,必须建立完善的硬件、软件基础设施;在网络传输中,主要是进行协议间的数据交换,通过通信对现场进行控制;在现场设备上,需要配置参数设置合适的中央调控器,与之进行配套组合,从而实现三者的有机统一。该技术的使用,能够大大降低工人的工作量,节约了宝贵的时间和精力,提高了解决问题的效率。
结语
电气自动化技术在中央空调中的应用,不仅解决了中央空调难以监测控制的问题,还具有明显的节能效果,能够有效的进行环境保护,是一种经济节约的办法,在现代科学技术不断发展的今天,具有极其重要的时代意义,在实现中央空调智能化、人性化、精密化的基础上,还能有效响应国家节能减排的号召,是一种极为正确的选择。
参考文献:
[1]骆良茂.自动化技术在中央空调冷源系统改造中的应用[J].机电工程技术.2011(03)
[2]王行宇.企业人才需求视阈下电气自动化专业人才培养的思考[J].现代妇女(下旬).2014(12)
[3]周俊彦,初春玲,朱莹.净化空调系统调试中常见问题和改进建议[J].建筑热能通风空调.2000(01)
现代社会的工业生产中,不断出现新技术、新工艺以及新设备,这种技术上的发展会对社会职业结构及需求产生很大的影响。机电一体化专业是由多学科相互渗透而成的,也是当前工业科技发展的主要构成内容,属于高职教学中的重点专业,在其机电专业的发展中需要使用工学结合的教学方式,重视开展实践教学,实行校企合作,积极提升高职学生的实际工作技能。
一、高职机电一体化的实践教学现状与成因分析
在高职机电一体化专业的教学中通常都会设置有一定比例的实践教学内容,但是因为受到多方面因素的影响使得相应的实验、实训教学的实效性较差,造成学生在顶岗实习阶段的动手能力不足,情况严重的学生会在毕业工作很长时间之后仍然不能独立的开展工作,在实践操作能力上存在严重的不足,自身技能也不符合市场的要求,也在很大程度上阻碍了高职 教育 的进步。当前的高职机电一体化实践教学现状的成因是多方面的,从专业课角度来看,机电一体化专业知识教学具有技术融合、学科交叉的特点,实际教学过程较为枯燥,学生理解起来也比较困难,这使得学生容易出现畏惧心理,不能调动起充分的学习兴趣,也阻碍了其 创新思维 的养成,尤其是那些学习能力差及基础知识掌握不牢固的学生,专业课更是非常有难度。
从教学层面分析,理论教学与实践教学存在相互脱节的情况,师资力量以及硬件设施的构成等也都是造成实践教学发展不完善的因素,学校不能为每个学生提供足够的独立实践锻炼的机会,教学就很难达到预期的目标。从高职实践教学的发展现状来看,因为多种因素使其比理论教学的发展要滞后,不适应新时期人才培养的要求。
二、高职机电一体化的实践教学改进策略
(一)结合产业发展要求进行专业实践能力的分析。
传统的机械工业已获得了新的发展内涵,产品的加工制造方式也逐渐地被新技术代替,机、电技术的融合交叉越来越普遍。通过调研及综合分析,可以发现现代企业在机电一体化人才需求方面,主要需要其掌握机电产品的设计与绘图,机电设备装配与维修,自动生产线运行与调试等知识技能。现阶段相关机电行业的发展中有三类人才是比较缺乏的,其一是复合型的管理人才,要求这些人才具备技术与管理两方面的能力,可以根据市场经济发展规律去进行产品生产工作,还能够对企业的发展方向进行把握;其二是具备创新精神的技术型人才,兼备技术与管理才能,可以按照市场动态趋势去提出相应的生产改进方案;其三是智能型技工人才,理论知识与实践 经验 都比较丰富,可以熟练的操作生产设备,并且积极地开展技术创新及设备、技术的维护工作。对于高职院校来说,其培养目标主要是让毕业生在经过学校与企业中学习与实训之后,可以在实际的工作岗位中发挥作用。
(二)工学结合,形成能力本位的实践教学体系。
从传统的以课堂理论教学到现在的实验室、实训基地教学,在实际教学中以典型工作任务为主,教师引导为辅,各高职院校在近几年教学改革中不断改进教学内容与 方法 。在高职实训基地建设以及实践教学体系的构建上学校都进行了不断的探索,但实践教学和社会需求仍然存在脱节的问题,对机电一体化的实践教学定位不准确,在教学中只是单纯的以增加实践教学时间的方式去改善教学模式。理论与实践的不相符,也使得学生掌握的只是技能不能在实际的行业发展中进行有效的利用。在高职机电一体化的实践教学体系的建设中需要结合企业与行业的实际发展需求,并且应该充分的符合专业岗位的特定要求,在遵循这些方面的`原则基础上形成层次分明、分工具体的实践教学体系。根据其中的教学规律去进行由浅入深的知识与技能的教学。在高职机电一体化的实践教学中,应该重视专业技能训练与核心技能训练、扩展能力训练的相互融合。
(三)校企联动,建设产学研有机结合的实践教学基地。
校企合作的教学模式符合高职院校教育改革的具体需求,可以充分的发挥校企双方的优势,达到工学交替的人才培养模式,为学生实习、实践、就业,教师的再教育、科研提供优质服务。通过校企合作的教学模式,可以让学生真正的体会到职业人的角色特性,将自身的专业知识应用到实际的生产环境之中,也是对生产一线需要的高技能人才重要培养方式。积极地去建设教学与培训、生产与科研融合的教学实训基地,可以推动人才培养与经济效益两方面的进步。校外实践教学基地的设立可以采用国家专项、省部共建等方面的资金投入方式,做到建设的互惠互利,实现校外训练基地的稳定发展。
采取技术改造、设备更新、资源整合等方法去进行校内实训基地的建造,其建设需要遵循适度够用的原则,在充分的调研基础上再开展实际的建设活动。校内实践基地在建设与管理上需要确立以学生为本的理念,提升自身的综合性与开放性特点,以提高学生的创新力为主要任务,增强学生的机电一体化实践能力,还让校内实训基地发挥了应有的功效。在此基础上还应该去积极的吸收社会资源,通过参股等形式参与校外实践基地的建设,并且对实训基地进行科学化管理,体现出高职院校具备的社会服务作用。
三、结束语
高职院校开展的实践教学对于学生熟知专业知识、提升实践能力有着重要的意义,机电一体化专业教学也应该重视对实践教学的发展,教师应该积极地进行教学方式的探究,通过有效的实践教学培养更多的高素质的技能型人才,在机电一体化教学中学生的实践能力的提升需要借助实践训练的力量,形成高职机电一体化的实践教学体系,与高职教育的相关人才培养目标相符合。
摘要:本文通过分析夏热冬冷地区的气候特征和空调建筑的使用情况,指出在夏热冬冷地区空调建筑节能的现实意义,并且提出了空调建筑的节能措施。
关键词:夏热冬冷地区空调建筑建筑节能
建筑能耗通常是指建筑物使用过程中消耗的能源,包括采暖、降温、照明、炊事、热水供应及家用电器等能耗。靠空调设备运转达到采暖和降温目的的建筑称为空调建筑。冬夏两季,空调建筑的空调能耗一般占整个建筑能耗的50%以上。积极开展对此类建筑的节能研究,尽早采取合适的节能措施,使人们既能在比较经济且不浪费能源的前提下获得舒适的生活环境,又能节约更多的能源供可持续发展,其意义是深远的。
1夏热冬冷地区空调建筑节能的现实意义
我国幅员辽阔,我国国家标准中将全国划分为五个热工气候分区,即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。长江流域的主要城市,包括上海、南京、杭州、合肥、南昌、武汉、长沙、重庆、成都等均属夏热冬冷地区。这一地区气候的共同特点是:夏季气温高,最热月平均气温25℃~30℃,最高气温达40℃以上;空气湿度大,相对湿度经常在70%~80%甚至更高,加剧了酷暑和严寒对人体健康的威胁,给人的感觉是夏季闷热和冬季阴冷,对生活和工作造成十分不利的影响(见表1)。
表1夏热冬冷地区气候条件城市夏季气温(℃)冬季气温(℃)湿度(%
最热月平均温度极端最高气温最冷月平均温度极端最低气温最热月最冷月
进入九十年代以来,该地区的经济发展迅速,建筑业得到了高速发展,极大地改善了人民的生活和工作条件,近几年的年竣工住宅面积的增长率都在10%以上。随着经济发展和生活水平提高,空调开始进入长江流域城市的商场、办公楼、旅馆、饭店、影剧院等公共建筑以及居民住宅,造成该地区城市的非工业用电急剧增加,照此发展下去势必会影响该地区经济的可持续发展。以重庆市为例,1999年初每百户居民的家用空调器拥有率已达到50%,随着繁华路段商业街的改造,全市大型商场、饭店、影剧院等公共场所的空调普及率已超过90%。全市各机关事业单位、各类公司的办公室、会议室等也都普及了空调。由于空调器采暖比普通家用电暖器舒适、安全、美观、热效率高及使用方便,因此空调器的类型已从夏季单冷式转为夏冬两季均可使用的冷暖式空调。空调建筑在该地区已不是局部和单季现象,采取节能措施势在必行。
目前我国建材行业正处在产业结构的调整时期,许多老工艺、老产品正在被淘汰,如普通粘土砖因开采原材料与农业争地、破坏环境、科技含量低、劳动强度大等原因,被限制使用。空调建筑的节能建材,如中空玻璃、镀膜玻璃、塑料门窗以及各种类型的墙体与屋顶绝热材料等,随着人们对其节能效果的认识,市场将被看好。空调建筑的节能研究成果不仅可以推广到整个地区,而且由此形成的新型节能建材产业也具有广阔的市场。
2夏热冬冷地区应提高建筑节能的标准
我国对建筑节能给予了高度重视,制订了一批技术法规和标准规范,如《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JFJ26-95)、《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)等。但是,这些标准有如下特点:起点低,与发达国家相比仍有很大差距;节能重点在严寒和寒冷地区,冬冷夏热地区民用建筑按《热工规范》执行,其中对围护结构的保温隔热只是规定了最低限度。一些位于夏热冬冷地区的省市根据当地的气候特征和实际需要,制订了具有地方特色的建筑节能标准,但是在大量的实际工程中,这些节能标准往往也没有得到很好的实施;实施后节能效果如何也有待时间的检验。
与发达国家相比,我国建筑节能的差距还很大,以37cm砖墙多层住宅为例,与气候条件相近的发达国家建筑进行比较,单位能耗外墙是发达国家的4~5倍、屋顶为倍、外窗为倍,门窗空气渗漏为3~6倍。加上其它因素,我国住宅采暖能耗约为发达国家的3倍。我国限制使用普通粘土砖后,多数建筑采用空心砌块墙或钢筋混凝土墙,如果不设保温隔热层,其导热系数大于实心砖墙的导热系数,热工性能更差。
夏热冬冷地区是我国人口最密集的地区,大中城市相对集中,这些城市夏季有明显的“热岛效应”(大量空调设备的使用也是加剧“热岛效应”的原因之一),全国有名的“火炉城市”均位于该地区;冬季易受北方寒潮袭击,但又不属于供暖地区,阴冷难耐。该地区的年竣工建筑面积、空调普及率及空调建筑数量都增长较快。因此,尽快制订较高标准的有关建筑节能的技术法规,实属当务之急。
3夏热冬冷地区空调建筑节能的主要措施
空调建筑的节能措施主要在两方面,即设备措施和建筑措施。
设备措施
采用高效节能的空调系统。住宅一般是人员进入室内才启动空调,各户使用情况不同,用电分开计量,因此适于安装单个房间空调器。高层办公楼、大型商场、高级宾馆等为了维持较稳定的室内温湿环境和使用、管理方便,都采用中央空调。传统的设计方法要求空调建筑的室内环境必须维持在一个比较狭窄的温湿度范围,比如温度在25℃~30℃之间,相对湿度在50%~70%之间。近年来大量空调建筑的使用已带来所谓空调建筑综合症的问题,即长期生活在空调建筑中的人出现疲劳、易感冒、恶心等症状。这一方面是由于空调建筑室内小气候过于稳定,人体适应环境变化的能力降低了;另一方面是由于空调建筑的密闭性强,缺乏空气流通,室内空气品质差。
目前世界各国都在大力提倡自然控温的非空调建筑(FreeCoolingBuilding)。有关研究表明在室温不超过30℃的房间,完全可以通过风扇使空气流动来维持人体的热舒适性。即使需要空调的房间,也可以只对人员所在的室内工作区采取区域空调措施,而不需要维持非工作区的温湿度(见图1),这样采用区域性动态空调的方法来降低建筑空调能耗。
建筑措施
建筑措施是指利用建筑的造型、朝向、围护结构保温构造、外窗遮阳构造以及建筑空间的通风来进行节能降耗设计。合理的建筑措施应该在夏季有效地组织通风和减少太阳辐射,防止室内过热和潮湿。在冬季有效地利用太阳能和对外墙、外窗进行保温,提高室内温度。
合理安排空调建筑的空间布局,控制体型系数和窗墙比。如果是依靠自然通风降温的建筑,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利于自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可以减少空调负荷。设置空调应尽量避免东、西朝向房间,尤其是有东、西向窗户的房间,以及平屋顶的顶层房间。
体型系数指建筑物外表面积与其所包围的体积之比值,窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积。
夏热冬冷地区与北方采暖地区相比,体型系数对全年建筑能耗的影响要小一些,不宜限制过死,但也不应超过。单层金属窗的夏季空调负荷是同面积240砖墙的5倍,全年能耗是36倍。窗墙比由减小为,每平方米建筑面积年冷暖耗电量可减少5kWh。如果在设计时忽视空调建筑的体型系数和窗墙比,就会给建筑节能留下隐患。
设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。
减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳设施;为减轻外墙、屋面吸收阳光辐射热,可采用浅色的外墙饰面材料和屋面防水材料。
空调建筑的节能效果与空调设备的位置有很大关系。空调设备的位置应该能有效地引导气流和扩散辐射热,空调室外机应安装在通风良好,最好无太阳直射的地方(见图2)。对设置单个房间空调器的建筑,在外墙上设置空调室外机,其位置应与遮阳设施统一考虑,这样既便于安装空调室外机,又保证了建筑立面的协调统一。
增强建筑外围护构件的隔热性能。采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热,如玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土等,以减少围护结构的传热系数。
采用空心砌块、双玻窗、屋顶架空隔热层等,利用空气间层隔热,也可起到隔热作用。对旧建筑进行节能改造时可采用外墙外保温的做法,将保温隔热层设在外墙外侧,这样可避免实际使用面积的减小,并且较易施工。
门窗是外围护构件节能的重点,利用节能材料制造的门窗可大大提高热工性能,比如塑料门窗不仅气密性好,而且热阻大,并可降低噪音,减少灰尘。另外,还要提高门窗气密性,防止空气对流传热。窗户可加密封条,防止缝隙进风(见图3),但应处理好室内换气。公共建筑的入口门可设门斗或设空气幕。
窗缝未经处理窗缝经密封处理
利用太阳能装置与空调相结合降低空调建筑能耗。夏热冬冷地区的大部日照较为充分,这对夏季防止太阳辐射有一定影响,然而对太阳能的合理利用有助于降低空调建筑能耗(见图4)。
这个设计的特点是:
(1)根据夏热冬冷地区的特点,利用建筑结构的蓄热、隔热能力,避免了全年室温的波动变化。
(2)冬季运用太阳能来预热吸入的室外空气,降低空调机组的负荷;夏季则利用屋面下的空气间层进行通风隔热。
(3)根据采暖和降温的不同特点,冬季暖风由房间下部进入,夏季冷风由房间上部进入,分别由位于进气口的自动调节阀来进行控制。
另外,建筑总体规划对微气候的影响也不可忽视,建筑群的布置应注意有利通风和减少建筑物之间的热辐射;对城市河道、湖泊的充分保护和合理利用可以改善城市“热岛效应”;建筑周边绿化对抵御夏季太阳辐射,改善空气品质和美化环境都有重要作用。
只有综合利用各种技术措施,并且有相应政策的保证,才能使夏热冬冷地区空调建筑的节能取得较好的效果。
参考文献
1涂逢祥等编,建筑节能技术,中国计划出版社,1996
2杨善勤编,民用建筑节能设计手册,中国建筑出版社,1997
3董卫、王建国编,可持续发展的城市与建筑设计,东南大学出版社,1999
4周若祁等编,绿色建筑,中国计划出版社,1999
5夏云、夏葵编,节能节地建筑,陕西科学技术出版社,1994
摘要:针对目前绿色建筑进行暖通空调设计过程中存在的问题,文章分析了绿色建筑暖通空调设计的应用现状和应用要点,并提出了与之对应的控制方法,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,绿色建筑暖通空调设计实现,要根据节能设计技术来进行实际运用。
关键词:绿色建筑;暖通空调设计;冷热水系统;热回收系统
1、引言
随着我国市场经济发展进程的不断加快,人们对于暖通空调系统设计要求也在日益提高。绿色建筑是实现当前建筑行业发展的可持续化方向,相关建设人员应在明确绿色建筑暖通空调设计应用要点前提下,找出具体应用控制的方式方法。这是实现当前现代化建设可持续发展目标的关键,相关人员应将其作为重点研究课题,以提高绿色建筑工程项目建设使用的效果。
2、工程概况
某绿色建筑工程在进行暖通空调设计过程中,由于设计标准问题、节能设计重视度不够问题以及过于重视用户的主观感受问题,使得暖通空调系统没有发挥出节能环保效果。其中系统节能设计标准问题,是由于建筑暖通市场的持续发展,使得系统的性能参数以及设计方法呈现出多样化的状态。在此条件下,暖通空调系统节能设计的材料以及形式存在着较大差异,且没有一个行之有效的规范标准。这种情况,就使得该工程进行的暖通空调设计没有满足对于系统的节能设计效果。重视度不够问题,是因为相关建设人员仅通过控制系统的参数性能来实现节能效果。此外,暖通空调系统节能施工人员,没有按照相应的行业标准进行统一施工,这就很难实现对施工过程问题的有效控制。对用户主管感受的重视度过高问题,也是使该工程项目没有达到设计目标要求的原因,为此,相关人员应从暖通空调系统设计应用要点出发,找出具体控制实现的方式方法。
3绿色建筑中暖通空调设计应用要点
绿色建筑暖通空调风系统设计,应通过设置变风量来提高系统总风量设计的准确性。这样一来,就可以有效控制系统运行所带来的风量负荷影响,从而降低了风机运行的容量以及能源消耗。最后,暖通空调系统的节能设计,还要在充分考虑实际运行条件的基础上进行优化。例如,根据系统日常的运行状态、空气湿度以及温度变化等进行设定。对于绿色建筑暖通空调的冷热水系统设计技术应用,相关人员可通过缩小系统供回水以及冷冻水之间的温度差,来降低系统运行所消耗的能量。对于系统运行的耐久性,可将系统设计闭式循环模式,来降低输送冷热能源的消耗。在绿色建筑暖通空调系统的养护方法,设计技术人员应采用一泵到顶的设计方法,以减少系统应用的的耗电量以及建设成本。此外,当技术设计作用于水资源较为紧张的地区,设计人员可采用冷却塔的循环运行模式,来提高空调系统的能耗控制效果。值得注意的是,冷却塔的设置要保证其所处环境具有良好的通风效果,这是确保系统冷却效果发挥的关键,相关设计人员要对其重视起来。在满足建筑物用户对室内温度以及湿度要求的过程中,暖通空调系统设计人员可通过应用现代自控技术来进行实现。具体来说,近几年,科学技术的不断进步,使得网络技术、电子技术以及计算机技术呈现出井喷式的发展形式。在此环境下,暖通空调系统节能设计的软件和硬件应用技术,也得到了大幅度改善。例如,暖通空调系统设计可应用中央监控软件,这就可以通过该技术的监控效果来实现系统运行的实时控制。这样一来,系统运行的控制人员就能通过对系统运行情况的分析,来调节实际作用的温度和湿度。此外,应用中央监控软件后,还可以通过其在线的监测系统,来实现暖通空调系统的风量节能控制。这就意味着其不仅能够改善建筑物的室内环境,还能够发挥出一定的节能作用。在具体设计建设时,计算机的监控系统技术和中央控制系统技术,要充分结合外界的气候条件以及热湿负荷。
4、绿色建筑中暖通空调设计应用方法
冷热水系统绿色设计方法
冷热水设计是绿色建筑暖通空调系统中的重要组成部分,其作用效果的好坏,直接决定了暖通空调系统的节能效益。然而,在实际的设计建设过程中,冷热水系统的设计人员大多采用那些环保性能差以及技术含量低的材料。这就使得系统在运行时,容易受到管道破裂以及管道堵塞的影响,从而使得系统运行的能耗得到不同程度的增加。针对这一问题,冷热水系统的节能设计人员,可通过采用一些具备保温性能以及新兴的保温材料。在此基础上的系统运行,就能避免管道的破环以及老化问题的出现。此外,相关建设人员还可以对暖通空调的供暖系统能够进行全面的检测,以提高管道网络运行管理的合理性分配,进而提高系统进行能量输送的工作效率。
热回收绿色设计方法
由于建筑暖通空调系统在运行过程中容易产生大量的热量,这就会给空气质量造成一定影响。具体体现在空气越来越干燥,从而导致建筑功能受损。针对这一问题,相关设计人员应通过做好热量回收来降低其对空气质量的负面影响。具体可采用排风系统来降低建筑能源使用的消耗,进而加大能源的利用效率,从而实现绿色建筑对暖通空调系统的设计建设目标。
冷暖通风绿色设计的方法
目前,人们对暖通空调系统的节能效果要求越来越高,因此,相关设计人员应为建筑用户提供一个更加舒适的环境。在对冷暖通风系统进行设计的过程中,要根据工程建设的实际情况来进行节能设计。例如,设计时,要根据人工环境的设计特点,来控制空调系统的冷暖风排放方向、周边区、内区以及使用功能等。这样一来,就能避免不同区域出现的过热以及过冷的能量浪费问题[4],从而提高人们对暖通空调系统节能设计内容应用的满意度。
再生能源应用的设计方法
暖通空调系统的再生能源主要是指太阳能以及地源热泵。其中太阳能再生能源的应用,就是充分利用太阳能资源。具体可将其划分为主动式和被动式,其中主动式太阳能系统的节能设计,需要利用电力辅助能源来组成采暖的降温系统。相关研究表明,这种设计方法的施工建设成本较高,并不利用大面积的推广使用。而被动式的太阳能系统节能设计,则无需其他辅助能源的设置,就能够处理好建筑构件与系统布置方位的合理性。这种太阳能的系统应用方式,采用了自然的热交换形式,来实现太阳能资源应用目的。地源热泵的应用,就是将建筑物地下浅层的地热资源利用起来,从而使电能等高位能源实现高低温的位能转换。这样一来,系统的节能设计效果不仅实现了制冷还实现了供热。而地源热泵温度具有受季节性影响小的特点,这就使节能设计实现不同季节的温度控制目标。
5、结束语
综上所述,绿色建筑中暖通空调设计合理性是满足用户对舒适度需求的关键,相关建设人员应采用自控技术、一泵到顶设计,来提高再生能源应用、热回收系统应用以及冷热水系统应用的效果。事实证明,绿色建筑暖通空调系统在应用上述技术方法后,实现了设计使用的绿色化。
参考文献
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1、运行控制设计
夏季除湿工况新风阀开度确定
夏季除湿工况,从节能角度,在保持最低换风次数要求的前提下,使新风阀处于最小开度。根据我国暖通空调规范规定:对于室温允许±℃波动范围的空调区域,换气次数应大于或等于5次/时(最小送风量)。保证最低换气次数,回风阀最小开度计算:为获取新风量数值,在新风直管段设置风速检测口,日常运行时封堵,检测时插入风速仪测量新风风速。参数定义:空调控制区域容积-VN空调新风量-Qx新风管截面积-Sx新风管测得风速-则新风量Qx=SxVx,欲使室内换风次数每小时达到5次,须满足:Vx=。通过调整新风阀开度,使风速vx满足上式要求,确认并记录该风速下的新风阀开度。为满足空调节能运行要求,夏季除湿阶段,新风阀可保持这一开度值,定期测试风速,实施新风阀开度值修正。
温、湿度分控模式
在夏季降温除湿工况时,将原有温、湿度联合控制程序调整为温、湿度独立分控程序,即根据室内回风含湿量(通过回风温湿度计算转化得出)与室内设定工况含湿量之间的差值,或根据新风湿度的变化跟踪室内设定工况湿度通过PI调节,来控制主表冷器(除湿通道)的阀门开度;根据室内回风温度与室内设定温度之间的差值,来控制副表冷器(降温通道)的阀门开度。过渡季,仍按原变新风比或全新风运行,只是需要增加旁通新风阀的开关控制,具体逻辑是当室外工况进入过渡季、新风除湿电动冷水阀关闭,旁通新风阀应同时打开。当室外处于夏季除湿工况时、新风除湿电动冷水阀开度不为零,旁通新风阀应处于关闭状态。过渡季对新风量的调节仍由原新风、回风调节阀负责。
2、常规控制与双通道温湿度独立控制热力工况对比分析
参数定义
G1-新风量N-室内设定点G2-回风量W-夏季室外状态点G-总风量(G1+G2)C-混风状态点i-焓值L-机器露点Q-冷量消耗O-夏季送风状态点
常规空调系统在夏季除湿工况下的再热分析
常规夏季除湿空气热湿处理过程卷烟厂空调系统为卷烟生产工艺提供高精度的室内温湿度环境,系统一般都配有表冷、加热、加湿等多种热湿处理手段。常规空调系统夏季热湿处理过程为:新回风混合后,经表冷器降温除湿,再经加热器再热,达到送风状态点后向室内送风。其对应的空气处理过程焓湿图表述常规空调系统在夏季除湿工况下的空气处理过程焓湿图。
常规表冷处理冷量消耗计算1)混风状态点(C)焓值计算:根据:,得出:iC=iN+(iW-iN)2)冷量(Q)消耗计算:Q=(G1+G2)(iC-iL)=(G1+G2)(iN-iO)室内负荷+(G1+G2)(iO-iL)再热负荷+G1(iW-iN)新风负荷。
双通道温湿度独立处理方案的节能分析
双通道除湿工况空气热湿处理过程根据上文所述,空调系统双通道温湿度独立处理过程概括为:新风(或与部分回风混合)经主表冷器降温除湿,回风经副表冷器干冷却后,新回风进一步混合,达到送风状态点后向室内送风。
温湿度分控冷量消耗:1)混风状态点(C)焓值计算根据:=得出:iC=iN-(iN-iL)2)冷量(Q)消耗计算:Q=G1(iW-iL)+(G1+G2)(iC-iO)=(G1+G2)(iN-iO)室内负荷+G1(iW-iN)新风负荷温湿度分控冷量消耗与常规处理冷量消耗比较,常规夏季除湿空气热湿处理过程中(G1+G2)(iO-iL)再热负荷部分已消除。
3、结论
两种空气处理方式的节能点在于:温湿度分控方案节省了再热部分能耗;对于单一冷冻水管网系统,不会额外增加制冷机组的运行能耗,相反会减少因常规降温除湿过程的过冷负荷调节,降低制冷机组能耗。此方案可彻底解决夏季冷热相抵的不合理现象,大量节省夏季再热量和制冷量,可迅速收回初投资,节能效率十分明显。同时不影响过渡季变新风或全新风运行,空调机组硬件设备改动幅度小、改造难度不大。
摘要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。
关键词:工程机械;机电一体化技术;运用
机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。
1现代工程机械中机电一体化技术应用分析
在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用
在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。
在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用
对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的`节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。
在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用
在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。
2在现代工程机械中机电一体化技术应用展望
机电一体化技术应用向微型化方向发展
在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。
机电一体化技术应用向高性能化方向发展
对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。
机电一体化技术应用向智能化方向发展
通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。
3结语
在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。
参考文献:
[1]鲁鑫康.工程机械中机电一体化技术的应用[J].电子制作,20xx(9).
[2]郑媛.工程机械中机电一体化技术的应用研究[J].中国高新技术企业,20xx(19).
[3]邱富永.浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用[J].科技致富向导,20xx(36).