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2．1离心泵与管理特性曲线
从图1可看出，离心泵在制冷系统的管路工作中，无论出于哪一种工作状态下，都只有一个工作点，如图中A、B、C三个工作点。这三个工作点也是离心泵的工作曲线与管路工作曲线的交点。离心泵若在B点工作，泵输出的能量比管路所需要的能量要高出很多，加大了流量，增加了管路的摩擦和阻力;离心泵若在C点工作，泵输出的能量比管路所需要的能量要少，减少了流量。只有离心泵在A点工作时，泵输出的能量等同于管路所需要的能量。
2．2水泵工作状态
水泵转速与水泵的流量和扬程成正比，水泵在制冷运行的过程中为了保证始终处于高效率区间内，就要调整水泵的运行模式，也就是根据实际的需要对水泵的数量进行增减，提高整个矿区的制冷效率，降低制冷降温所消耗的能量。
3变频技术实施
3．1变频器
矿井下冷冻水循环的制冷系统中，每台变频器都会带着一台水泵，这样在水泵的运行过程中，即使由于季节的变化给制冷系统带来的负荷程度存在一定差异，变频设备都能根据工作面的承受状况，调节冷冻水循环的流量。变频器是由本体、电抗器、滤波器以及其他辅助的机器构成，变频器是对制冷系统中电动机转动的速度进行控制，并且对制冷系统中可能会发生的故障加以预防，其工作原理主要是依靠变频器每个构成机器间的相互配合。变频器在使用之前要进行调试，调试成功之后才能正式投入运行。具体操作步骤是在电源接通后，将变频器上的转换开关调换到近距离控制模式，矿井制冷系统中电动机在不同温度下运行的所需温度，都可以通过在变频器上选择不同的速度来实现。如果在变频器的运行或启动时出现故障，都会自动停止运行或启动。
3．2ABB变频器
ABB公司的变频器中，根据制冷系统不同的负荷来调节冷却水的循环流量，主要是依靠对频率输出的控制，进而控制电动机输出轴的功率。地面的冷却水循环系统安装了5台循环水泵。
3．3运行方式
矿井制冷系统中关于变频器的运用分为两种模式，根据温度对矿井制冷的需求分为夏季和冬季。夏季时，矿井对制冷降温的要求比较高，所以制冷系统对热量的负荷比较重，这也增加了冷却水的流量。针对这样的情况，可以通过调整变频器的频率，使变频器与水泵达到同时运行的模式，来满足矿井制冷降温的要求。冬季时，矿井对制冷的要求相对要低得多，那么制冷系统对热量的负荷也随之降低，同时也减少了对冷却水流量的要求。所以可以减少水泵的台数，采用2台水泵的运行，并且要求每台水泵的运行频率为30HZ左右。并且，由于水泵在冬季消耗的能量较低，一般采用低能耗的运行模式。
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吸附制冷系统以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱动力，采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，系统中很少使用运动部件，具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点，因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。
吸附制冷的基本原理是：多孔固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。周期性的冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。解吸时，释放出制冷剂气体，并在冷凝器内凝为液体；吸附时，蒸发器中的制冷剂液体蒸发，产生冷量。图1是吸附制冷的理想基本循环系统示意图，图2是理想基本循环热力图。
图1理想基本循环系统示意图图2理想基本循环热力图
图1中、为切换系统吸附／解吸状态的控制阀门，为节流阀；图2中、分别为吸附态吸附率和解吸态吸附率，、为吸附起始和终了温度，、为解吸起始和终了温度。吸附制冷理想基本循环的由四个过程组成：(1)12，等容升压；(2)23，等压解吸；(3)34，等容降压；(4)41，等压吸附。(1)(2)过程需要加热，(3)(4)过程需要冷却，12561为制冷剂循环过程，当吸附床处于41阶段时，系统产生冷量。
2吸附制冷技术研究进展
吸附制冷工作原理最早是由Faraday提出的[1]，而后在20世纪20年代才真正开始了吸附制冷系统的相关研究，由于当时提出的吸附制冷系统系统在商业上根本无法与效率高得多、功率大得多的系统竞争，因而并未受到足够的重视。20世纪70年代的能源危机为吸附式制冷技术的发展提供了契机，因为吸附制冷系统可用低品位热源驱动，在余热利用和太阳能利用方面具有独到的优点。进入20世纪90年代，随着全球环境保护的呼声越来越高，不使用氟氯烃作为制冷剂的吸附制冷技术引起了制冷界人士的广泛兴趣，从而使得吸附制冷技术的研究得以蓬勃的发展起来[2]。
吸附制冷吸附研究主要包括工质对性能、吸附床的传热传质性能和系统循环与结构等几个方面的工作，无论哪一个方面的研究都是以化工和热工理论为基础的，例如传热机理、传质机理等等，限于篇幅，本文仅从技术发展的角度来概括吸附制冷的研究进展。
2.1吸附工质对性能研究
吸附制冷技术能否得到工业应用很大程度上取决于所选用的工质对，工质对的热力性质对系统性能系数、初投资等影响很大，要根据实际热源的温度选择合适的工质对。从20世纪80年代初到90年代中期，研究人员为吸附工质对的筛选做了大量的工作，逐渐优化出了几大体系的工质对。按吸附剂分类的吸附工质对可分为：硅胶体系、沸石分子筛体系、活性炭体系（物理吸附）和金属氯化物体系（化学体系）[2,3]。由于化学吸附在经过多次循环后吸附剂会发生变性，因而对几种物理吸附类吸附体系的研究较多。几种常用工质体系的工作特性总结于表1[4]。
表1固体吸附制冷工质对的工作特性和应用范围工质对
制冷剂
毒性
真空度
系统耐压强度
解吸温度
℃
驱动热能
标准沸点
℃
汽化潜热
kJ/kg
沸石－水
100
2258
无
高
低
＞150
高温余热
硅胶－水
100
2258
无
高
低
100
太阳能、低温余热
活性炭－甲醇
65
1102
有
高
适中
110
太阳能、低温余热
活性炭－乙醇
79
842
无
适中
适中
100
太阳能、低温余热
活性炭纤维－甲醇
65
1102
有
高
适中
120
太阳能、低温余热
氯化钙－氨
－34
1368
有
低
高
95
太阳能、低温余热
近几年来，研究人员在吸附工质对方面的研究始终没有停止，从理论和实验两个方面对各种工质对的工作特性进行了广泛的研究。综合考虑强化吸附剂的传热传质性能，开发出较为理想的、环保型吸附工质对，从根本上改变吸附制冷工业化过程中所面临的实际困难，是推动固体吸附式制冷工业技术早日工业化的关键。
2.2吸附床的传热传质性能研究
吸附床的传热传质特性对吸附式制冷系统有较大的影响。一方面，吸附床的传热效率和传质特性直接影响制冷系统对热源的利用；另一方面，传热传质越快，循环周期越短，则单位时间制冷量越大。因此，提高吸附床的传热传质性能是吸附式制冷效率提高的关键。
传质速率主要取决于吸附解吸速度和吸附剂的传质阻力，吸附剂的传质阻力主要是由其孔隙率决定的，此外制冷剂气体在吸附剂内的流程也对传质阻力有很大影响，合理的吸附剂填充方式和吸附器设计可以有效降低传质阻力。对于传热来讲吸附床主要存在两种热阻[6]：吸附换热器的金属材料（换热管道与翅片）与吸附剂之间的接触热阻；固体吸附剂的传热热阻。因此，改善吸附床的传热特性，主要从减小这两个热阻的角度出发，或者依靠增大换热面积来增加总的换热量，也就是通过合理的吸附器结构设计来增加换热量。
在加强传质性能方面，比较有效的方法是通过改变吸附剂颗粒的形状增加床层孔隙率以及在吸附床设计时设置制冷剂气体的流动通道。
吸附器传热性质的加强首先是对吸附剂的处理，目前比较公认的方法有：采用二元混合物，让小颗粒吸附剂掺杂在大颗粒吸附剂之间以减小吸附床的松散性；在吸附剂中掺入高导热系数材料；通过固结等手段改变颗粒形状，增大相互之间的传热面积，减少颗粒间的接触热阻[5]。减小吸附剂与吸附器翅片或器壁之间接触热阻可采用压实或粘贴等方法。在吸附床的设计上，比较成熟的吸附床结构有翅片管式、板式、螺旋板式等[6]。
传热和传质的加强经常是关联在一起的，二者有时是对立的有时是统一的，例如床层孔隙率的增加会减小传质阻力，但却导致导热热阻的增加；而一个结构设计良好的吸附器往往会同时对传热和传质起到促进作用，例如Melkon[7]所采用的将沸石粉末以极薄的厚度粘附在换热管表面上的做法。因此，在具体实施传热传质强化措施时必须综合全面的考虑，选取最佳的方案。
2.3系统循环与结构的研究
从工作原理来看，吸附制冷循环可分为间歇型和连续型，间歇型表示制冷是间歇进行的，往往采用一台吸附器；连续型则采用二台或二台以上的吸附器交替运行，可保障连续吸附制冷。如果吸附制冷单纯由加热解吸和冷却吸附过程构成，则对应的制冷循环方式为基本型吸附制冷循环。如果对吸附床进行回热，则根据回热方式不同，可有双床回热、多床回热、热波与对流热波等循环方式。下面简单阐述一下几种循环的基本原理。
基本循环在吸附制冷基本原理中已作介绍，其制冷过程是间歇进行的，增加床数并通过阀门的切换可实现连续制冷，但床与床之间无能量的交换。
20世纪80年代后期，Tchernev[8]、Meunier和Douss[9]等构建了双床回热循环，所谓回热即利用一个吸附床吸附时放出的吸附热和显热作为另一个吸附床的解吸热量，回热的利用率将随着床数的增加而增加。回热循环依靠床与床之间能量的交换来实现显热、吸附热等热量的回收，不仅可实现连续供冷，而且可大大提高系统COP。
热波循环也是回热利用的一种循环方式，是由Shelton[10]提出的。普通回热循环中吸附床的温度随时间逐渐下降，同时解吸床的温度逐渐上升，当两床温度达到同一温度后，便无法继续利用回热而需采用外部热源继续解吸过程。Shelton认为，在吸附床中，如果能使床温在与热媒流动相垂直的方向上保持一致，而在热媒流动方向上产生一陡坡（热波），则能大大提高回热效率。这一概念所描述回热效率很高，但其实现尚有一定困难。
对流热波循环是由Critoph[11]提出的，这种循环方式利用制冷剂气体和吸附剂间的强制对流，采用高压制冷剂蒸汽直接加热、冷却吸附剂而获得较高的热流密度。
根据吸附式系统的特点和温度源的选择，还可构筑多级和复叠循环制冷系统[2]。
从系统结构来看上述循环目前都是采用固定床方式实现的，因此在此有必要提及一种旋转式吸附制冷系统，这种系统形式最早在20世纪80年代出现在美国的一些专利文献中，但直到2000年左右才有比较系统的研究见诸报道[12,13]。这种系统结构采用旋转方式使多个吸附制冷单元联合运行，有效地利用了回热，并在冷量输出的连续性、稳定性和系统可控性等方面远远的优于以往的系统结构方式。
3吸附制冷技术在空调领域的应用前景
目前投入实用的吸附制冷系统主要集中在制冰和冷藏两个方面，用于空调领域的实践很少，只有少量在车辆和船舶上应用的报道。这主要是因为吸附制冷系统暂时尚无法很好的克服COP值偏低、制冷量相对较小、体积较大等固有的缺点，此外其冷量冷输出的连续性、稳定性和可控性较差也使其目前不能满足空调用冷的要求。赵加宁[14]提出在现有的技术水平下，可以结合冰蓄冷或作为常规冷源补充两种方式将吸附制冷用于建筑空调。本文认为吸附制冷技术在空调领域的应用应立足于本身特殊的优势，扬长避短，在特殊应用场合占据自己的位置。
吸附制冷与常规制冷方式相比，其最大的优势在于利用太阳能和废热驱动，极少耗电，而与同样使用热量作为驱动力的吸收式制冷相比，吸附式制冷系统的良好抗震性又是吸收系统无法相比的。在太阳能或余热充足的场合和电力比较贫乏的偏远地区，吸附制冷具有良好的应用前景。
3.1可用于吸附制冷的热力资源
我国太阳能资源很丰富，年平均日照量为5.9GJ/(m2·a)[14]。利用太阳能制冷是非常合理的，因为太阳能辐射最强的地区，通常是最需要能量制冷的地区，并且太阳辐射最强的时候也是最需要制冷的时候。
我国工业余热资源的量很大，分布面很广，温度范围也很宽，1990年的工业余热统计数据[15]表明：我国工业余热资源的回收率仅为33.5%，即2/3的余热资源尚未被利用。
吸附制冷的良好抗震性使其在汽车和船舶等振动场合的应用成为可能。虽然吸收式制冷系统的工艺比较成熟，也可直接利用排气废热，COP值相对于吸附式制冷来说也较高，但在车船这样的运动平台上，吸收式系统的溶液容易从发生器进入冷凝器以及从吸收器进入蒸发器，从而污染制冷剂以致不能正常运行。而吸附制冷系统结构简单、可靠性高、运行维护费用低，能满足车船的特殊要求。
常规汽车空调中使用的压缩机要消耗大量的机械功，通常开动空调后，汽车发动机功率要降低10～12％，耗油量增加10～20％。汽车发动机的效率一般为35％～40％左右，约占燃料发热量1/2以上的能量被发动机排气及循环冷却水带走，其中排气带走的能量占燃料发热量的30％以上，在高速大负荷时，汽车发动机排气温度都在400℃～500℃以上[16]。
船舶柴油机的热效率一般只有30％～40％，约占燃料发热量1/2的能量被柴油机的气缸冷却水及排气等带走。其中柴油机冷却水温度约为60℃～85℃，所带走的热量约占燃料总发热量的25％；而柴油机排气余热的特点是温度高，所带走的热量约占燃料总发热量的35％[17]。
3.2吸附制冷系统自身的改进
吸附制冷系统能否最终在空调领域取得自己稳固的地位，最主要还要依靠吸附制冷系统自身性能的提高。在COP、单位质量吸附剂制冷量、单位时间制冷量的提高等研究方向上，许多研究者已取得了很多的成就并仍在辛勤的努力着。
此外，空调负荷对冷量的要求与制冰和冷藏系统不同，在实际中无论是建筑物还是车船的空调负荷都是动态变化的，这就要求冷源能够及时响应空调系统的冷量要求，并且能够保证连续的在一定时间内平稳供应冷量。吸附式制冷由于本身固有的特点，使其在试图进行连续供冷时制冷量以波的形式出现。而且目前吸附式制冷系统运行的控制手段比较单一，公认的途径有两个：一是通过改变解吸阶段的加热速率以及吸附阶段的冷却速率来改变循环周期；二是强行改变等压吸附时间，利用吸附过程中不同阶段的吸附速度不同来调节冷量。由于吸附制冷系统的慢响应特性，这样的控制手段无法使系统的冷量输出满足空调冷负荷经常变化的要求。冷量供应的连续性、稳定性和可控性可以统称为冷量品质，目前这方面的研究尚未引起足够的重视，如何有效地改善冷量品质是吸附制冷系统走向空调领域亟待解决的重要课题。
4结论
本文简要介绍了吸附式制冷的基本原理，并从吸附工质对性能、吸附床传热传质性能和系统循环几个方面介绍了吸附制冷技术的研究概况。吸附制冷技术目前在空调领域的应用较少，本文认为吸附制冷凭借自身以太阳能和废热为驱动力、节能环保、运行可靠等优势，将来很有希望在特殊场合的空调应用中找到自己稳固的立足点。
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篇3
在本文中主要介绍以下三方面的改革措施：
（1）课堂教学内容选取课程改革后教学内容紧紧围绕“工作岗位职业能力”这一主线，增添了学生分析和解决本专业较复杂的技术问题（如安装、调试等）的专项技能训练，同时辅以社会实践和技术大赛、网络平台学生自学相结合的教学方式完成教学内容的有益补充，为学生可持续发展奠定良好基础［2］。删减了《空气调节用制冷技术》课程的课本中原理部分繁琐的计算部分，教学重点放在制冷系统、中央空调的安装、运行、调试、节能控制策略方面的知识。使学生了解制冷和空调的基本原理，掌握各种制冷系统的各组成部件的结构、功用，掌握中央空调系统的基本组成、管理设备、负荷估算、噪音减震等知识点，掌握空调系统拆装与调试；掌握中央空调系统的操作管理及常见故障分析的能力，掌握建筑物的节能控制的策略。增加了实际产品的部件、系统性能参数、特性、型号、操作手册等作为必要的教学内容，进行优化、整合，使学生掌握的知识更加贴近岗位的职业技能需要。通过“两增一减”的教学内容调整，教学内容更贴近高职类暖通工程专业学生的岗位技能和企业的需求
（2）建设校内与校外实训基地为了赶上先进的空调制冷技术的发展速度，2008年学校投入5万，2010年学校投入10万新建建筑环境与设备综合测试实验室。近几年来，我校不断加大对实践教学环境的投资，加大实验室建设力度，制冷实验、实训中心已经建成并投入使用，实验设备齐全，可进行制冷压缩机拆装、制冷压缩机性能测试、制冷制热空调系统、制冷系统故障检测、制冷剂充注及系统试运行、中央空调制冷系统运行与维护等多项实验项目，提高学生分析问题、解决问题及实际操作的能力。在校外实训基地，聘请现场经验丰富，理论功底深厚的专家做为指导教师，进行开放式教学［3］。利用企业设备检修和项目改造机会丰富学生现场动手经验，分别是我校学生参观河南某电厂集控室中央空调调试和厂房通风改造现场的教学一景。
（3）教学资源开发我们对制冷技术方面现有公开出版教材全面筛选，选取更加适合专科生能力培养需求的教材，并形成了一套相对固定的课程教学资源。
①教材使用黄奕沄主编.《空气调节用制冷技术》（第二版）（国家级十一五规划教材），中国电力出版社，2007.3。
②扩充性资料学校图书馆累计藏书5万多册，电子阅览室安装了中文电子图书系统，丰富的馆藏为学生提供大量的辅助学习资料，扩充知识面，陶冶情操。同时课程相关教学文件均已上网，包括理论教学大纲、实践教学大纲、实验指导书、课程设计指导书、授课计划等，指导学生自主、有效地学习。校园网络课程辅助教学课件，内容结构层次清晰，图文并茂，为学生提供网络教学及课程指导。电子教案，帮助学生课后复习。附设多套自测试卷，学生可以自我检查学习效果，网上考试系统方便教师对学生考核，及时反馈信息，有针对性地调整教学。开设校园网网上答疑，畅通学生与教师的沟通。
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引言
混凝土施工的主材选择通常是水泥和砂石。如果砂石规格不统一，或是掺有较多杂质，其质量不合标准，将会导致混凝土施工后的质量。因此，砂石、水泥的选择不仅要考虑到生产厂家、质量证明等，还要考虑到材料的杂质。建筑工程混凝土中的模板通常的重复利用的，在重复利用时模板表面难免会残留浮土、杂物，使用前应做好清理工作。厚大体积混凝土施工是建筑工程施工中的基础部分，施工环节相对复杂。本文主要从厚大体积混凝土入手，分析钢筋支架兼做冷凝水管降温原理。
1.分析厚大体积混凝土具有的特征
大体积混凝土其实就是体积大的混凝土，体积的横断面大于一米，且其面积大到可以使混凝土出现水化热变化。在建筑工程之中，会使用许多大体积的混凝土，以满足工程的结构要求。大体积混凝土本身具有以下特征：一是，对施工技术有很高的要求，特别是高层建筑和大型设备之中，对其要求更高，因为在高层建筑之中大体积混凝土的使用频率更高。且该技术在施工的过程之中需连续浇筑，无法预留施工缝，无法中途停歇。二是，因为该混凝土的体积大，因此在浇筑的过程之中会产生较高的水化热量，因为在这个过程之中热量不易散发，因此会出现结构内部和外部的温度出现较大的差距，使其出现温度应力，这对施工质量造成一定的影响。因此，在建筑工程中使用该技术，需要全面的了解该技术的施工流程，掌握合理的施工技术，保障工程的顺利完成。
2.大体积混凝土具体的施工流程
厚大体积混凝土的具体施工流程本来就是较为复杂的项目，这个过程是属于动态目标控制的过程，需要根据大体积混凝土本身具有的特点进行分析。在项目施工之前，需要做好以下的准备工作：
一是，在施工之前需要深入了解工程的相关概况，包括结构设计、地地质条件、物理学指标、气候环境等。在此基础之上，需要准备好施工材料、设备以及人力等。
二是，评估施工地情况。混凝土地基施工前通常已经对地基施工进行设计分析，评估施工的安全性。因而在施工中，需要按照预先制定的计划进行施工，因此需要评估施工地的状况。如地基施工环境复杂，往往会存在各种因素影响施工进度，甚至改变施工计划。因此，混凝土地基施工中要按照预定计划先进行深基础施工，再进行浅基础施工，根据地基施工情况来调整施工进度。地基开挖中做好支护防护工作，确保施工环境安全[1]。
三是，制定施工方案。根据材料、设备、施工现场状况、环境等制定施工方案，以施工温度指标作为依据，合理且科学的进行方案的制定。施工方案需要按照相关的具体流程进行：第一，需要做好施工之前的准备工作；第二，混凝土的配置以及搅拌；第三，浇筑；第四，养护；第五，运输。但是需要注意，大体积混凝土因为温度散发不容易，因此需要控制好温度，才能保障整个建筑项目的施工质量。
3.钢筋支架兼做冷凝水管
3.1 降温原理
按照施工单位的进度进行设计，在底板混凝土施工在气温较高的月份，但是为了保障施工质量，在施工的过程之中需要采取措施以此降低混凝土内部的温度，确保混凝土的温差不超过25摄氏度。因为基础底板较厚，且钢筋较多，因此在施工的过程之中将钢筋支架兼做冷凝水管，通过循环水以此降低混凝土内部的温度。
3.2 布置
很多的建筑工程大体积混凝土中会存在上、中、下三层的钢筋网，因此在绑扎钢筋时，需要确定各层钢筋网的平面位置和标高无误后，方能进行钢筋安装。标高调整结束后，用粉笔在底板和侧板画上相应的间距，对号布设钢筋，侧墙箍筋，配合底板横向筋布设，纵筋在箍筋里面的，待全部钢筋就位后，才能穿去。应增设底板上层钢筋的定位撑筋，直径不小于20的钢筋做成板凳筋，托住上层钢筋，不致应操作人员走动而变形。底板和侧墙的钢筋，适当的节点进行焊接，确保网格的稳固不变形。设置好钢筋支架的间距，并且将钢筋固定，支架则采用48mm的钢管。除此之外，钢管支架的中间层需要兼做冷凝的水管，而冷凝的水管在中间层的钢筋W管底部，为了保障钢筋支架的稳定，需要将立柱和地层的钢筋网进行焊接。为了保障冷凝水管的水循环的畅通性，需要在钢管的支架上焊接，当做是止水片。
3.3 冷凝水管的制作以及循环设计
在建筑工程中冷凝管主要采用的是48mm的钢管，端头攻丝，将弯管接头与直管的接头连接。南北设置一条进水管，流向为从西至东。为了保障水压和水流量，在进水管的位置设一台加压泵。在出水管的部位利用原有集水坑或电梯基坑作集水井，主要是用于收集流出的水，并且能够方便加压泵及时的将水抽上来重复灌入冷凝管进。一台抽水加压泵管多个循环冷凝管，每一个循环冷凝管进水口均设计一个阀门，以此控制水流速度和流量，达到控制混凝土内部温度高低的功能。冷凝管主要是按照矩形排列，在地下室底板中间设置一层冷凝管，间距为两米。为了保障冷凝管链接的牢固性，需要缠好胶带以防漏水，并且在钢筋和冷凝管两者之间进行加固，减少振捣、灌注的损坏和失效。
3.4 厚大体积混凝土的表面养护和降温
大体积混凝土施工工序是一个完整且比较复杂的过程，施工工序通常为选料-混凝土配置-搅拌-浇筑-拆模。为保证混凝土的完整性，通常从一边开始浇筑。如果混凝土施工时有坡度，则要注意浇筑效果，应确保混凝土浇筑推至顶部，并预防出现蜂窝、空洞、麻面等缺陷。混凝土浇筑后要注意养护，保证混凝土浇筑的效果[3]。在混凝土浇筑完毕之后，需要覆盖薄膜。薄膜和薄膜之间的搭接需严密，以此才能封住水分。并且需要以天气作为根据，进行洒水养护，严密观察混凝土的表面，确保混凝土表面的湿润，这样才能达到养护降温。
3.5 囟鹊募嗖夂涂刂
因为混凝土施工的初期升温较为快速，内部的温度升高主要是在浇筑后的三天至五天，一般会在五天内温度会升高至最高峰，因此需要根据温度的变化进行浇筑。通过控制温度，才能起到很好的降温效果，避免混凝土出现裂缝。
4.结束语
建筑工程大体积混凝土施工过程中工序比较复杂，在施工前，把控好混凝土各种材料的选择，做好各种材料的配置工作，才能保证混凝土质量达到要求。总体来讲，大体积混凝土施工技术是运用会直接影响混凝土施工质量。虽然混凝土施工过程比较复杂，工序多，但只要严格按照混凝土相关标准和要求进行，通过降温原理，进行钢筋支架和冷凝水管的布置，冷凝水管的制作以及循环设计，加强厚大体积混凝土的表面养护和降温，才能把控好混凝土施工质量。
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篇5
1 引言
6T超导Wiggler磁体是合肥同步辐射加速器的重要部件，它使光源的应用范围由真空紫外和软X波段扩展至1?左右的硬X射线领域，Wiggler磁体系统后面现连接有三条硬X射线光束线站：XAFS光束线站、X—光衍射光束线站、LIGA光束线站，这三条光束线站自运行以来，贡献出很多重要科研成果。Wiggler磁体是采用NbTi低温超导线绕组和铁芯组合的方式，有三对磁极为单周期结构(1-3)。Wiggler磁体系统运行已有13年，其设计使用寿命为10年左右。Wiggler磁体系统液氦消耗量设计值约为每天40升，实际测量值约为每天50升。2009年8月之前，液氦日均消耗量约为56升，3-4天输液一次，2009年8月到2010年5月，液氦日均消耗量约为81升，相比之下增加了约44%的消耗量物理论文，2-3天要输液一次。液氦消耗量的剧增，直接导致了每年运行经费多增加约100万元，操作人员的工作强度增加。超导磁体运行安全性下降，液氦消耗过快有可能会导致失超。目前液氦价格很高，供应紧张。液氦供应量不足时，Wiggler磁体系统就无法运行，为保证三条光束线站的持续稳定的运行，大幅降低运行成本，有必要对Wiggler磁体系统进行升级改造(4-6)。
2 Wiggler磁体系统改造目标
2.1改造主要内容
为解决液氦消耗量大幅增加的问题，以及更进一步降低液氦消耗量，降低运行成本，拟将当前的Wiggler磁体系统改造成液氦零挥发系统论文提纲怎么写。由于液氦零挥发系统引入小型制冷机，需要对制冷机工作时振动对Wiggler磁体的影响进行评估，判断是否能达到合肥国家同步辐射实验室提出的振动限定要求，以避免振动对同步辐射光源的性能造成影响。
2.2改造的主要性能指标
改造后的Wiggler磁体系统主要性能指标如下：
(1)保持束流管道高度1400mm不变；
(2)实现液氦零挥发系统；
(3)Wiggler磁体的振动幅度小于1μm；
(4)Wiggler磁体系统整体高度降低。
3 Wiggler液氦零挥发系统振动评估
由于合肥国家同步辐射实验室对Wiggler磁体的振动提出限定要求，因此在液氦零挥发系统设计时，需要考虑隔振，振动的主要来源是小型制冷机。建立一个三位直角坐标系，选定一个垂直地面的方向为Z方向，选定相应的一组平行于地面且相互垂直的两个方向为X、Y方向。
3.1 单个制冷机的振动测试
采用振动采集仪分别测量住友公司的4KG-M制冷机和南京柯德超低温技术有限公司的4K G-M制冷机的二级冷头的Z方向位移振动，将传感器固定在二级冷头的位置，振动实验测量装置如图1所示。振动实验测量获得的数据与文献[7]中的数据如表1所示。从表1数据可以看到，制冷机没有工作时，其二级冷头的Z方向振动位移峰峰值为0.669μm，是由测试环境造成的，比如测试环境中的其他运行的设备、大地的脉动等等；制冷机工作时物理论文，实验测得住友公司的4K G-M制冷机二级冷头的Z方向振动位移峰峰值为28.661μm，文献中住友公司的4K G-M制冷机二级冷头的Z方向振动位移峰峰值为26μm，两个数据比较接近。测试环境、测量设备、4K G-M制冷机的运行状态等因素的不同会导致两个数据产生一些差异，也说明振动采集仪和测量方法是可靠的。
图1 4K G-M制冷机振动实验测试装置
表1 4K G-M制冷机振动实验Z方向振动位移比较
位置
状态
Z方向位移峰峰值（μm）
4K G-M制冷机二级冷头
制冷机停止
0.669
住友4K G-M制冷机二级冷头
制冷机工作
28.661
柯德4K G-M制冷机二级冷头
制冷机工作
24.704
篇6
主办单位：中国制冷学会
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：0253-4339
国内刊号：11-2182/TB
邮发代号：892101
发行范围：
创刊时间：1979
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
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联系方式
期刊简介
篇7
1概述
制冷技术是研究获得低温的方式及其机理和应用的科学技术，从广义上讲，凡是低于环境温度的都称为低温。
低温技术不仅与人们当代高质量生活息息相关，同时与世界上许多尖端科学研究(诸如超导电技术、航天与航空技术、高能物理、受控热核聚变、远红外探测、精密电磁计量、生物学和生命科学等)密不可分。科技论文，林德循环。在超低温条件下，物质的特性会出现奇妙的变化：空气变成了液体或固体；生物细胞或组织可以长期贮存而不死亡；导体发生超导电现象和完全抗磁现象，其电阻消失了，而磁力线不能穿过超导体；液体氦发生超流现象，黏滞性几乎为零，而且具有比高纯铜还好的导热性能。
气体具有相当低的沸点，将气体液化可以获得低至的低温。具有目前常用节流过程或者节流过程与绝热膨胀相结合的方法来液化气体。
篇8
一、前言
制冷剂是制冷循环系统的重要工作介质，又称为制冷工质。在制冷剂发展史上，氟利昂制冷剂对制冷技术的发展发挥了积极的推动作用。氟利昂制冷剂以其无毒、无味、不易爆炸、化学性和热稳定性好、腐蚀性小等优点，得到了广泛的应用。但相关研究表明，氟利昂在强烈的紫外线照射下会发生一系列化学反应，产生环境污染气体。化学反应过程中产生的氯原子与臭氧分子不断地反应，严重破坏了臭氧层，造成臭氧层空洞，臭氧层的保护迫在眉睫。与此同时，大气中氟利昂浓度的不断增加造成了温室效应问题也越来越受到受到关注。
HCF类工质对臭氧层不具有破坏力，但由于其化学性质较为稳定，能量释放后会积累，从而导致温室效应。近年来，世界各国均在致力于合成高性能的工质，但由于制冷剂的用量在不断增加，很难避免工质泄露的问题，这势必会造成环境污染。考虑到工质环境效应的长期性和安全性，工质的研究应尽量使用对生态平衡有影响到一些非自然工质。高效、低毒、无害的自然工质的研究与应用已成为目前解决环境问题最重要的方案。二氧化碳（CO2）制冷剂作为一种无毒、无害的自然工质，其研究与推广应用已成为现代制冷剂的主要发展方向。
二、二氧化碳制冷剂的性质
随着可持续发展战略的提出，现代制冷剂的研发越来越强调工质的环保性、安全性、经济性以及高循环效率。CO2是一种性能良好的自然工质，其作为制冷剂具有很多其他工质不具有的优点，基本符合现代工质研发的要求。CO2作为制冷剂的具有以下优点：
（一）优良的环境性能
CO2是一种天然物质，其对臭氧的破坏潜能为0，即ODP=0，且其导致温室效应的潜能指数为1，即GWP=1。就其在实际应用来看，CO2多应用于化工副产品的生产中，用CO2作为制冷剂可以有效地将排放到大气中的废物收回，因此其温室效应等于零。
（二）经济性强
CO2是一种天然存在的物质，无需再生或者回收，并且其运行费用和操作费用均较低，具有很强的经济性。
（三）化学稳定性和安全性良好
CO2具有无毒、安全、不可燃等特性，在高温条件下也不会分解出环境优污染气体，能够适应常用油的各种机械零部件。CO2溶于水后，水溶液呈弱酸性，对部分普通金属具有一定的腐蚀性，例如碳钢等。而对于不锈钢类金属不具有腐蚀性。而当运输条件较干燥时，由于CO2本身不具有腐蚀性，在不与水接触的条件下可以采用碳素钢作为容器。
（四）热物理性质与制冷循环系统及其设备相适应
CO2的分子量为44.1，远远低于CFC，具有较大的蒸发汽化潜热，且具有很高的饱和压力，因此，在单位容积内，CO2具有很大的制冷量且运动粘度很低。除此之外，CO2还具有很高的导热系数，其液体密度与蒸汽密度之比很小，进行节流后，各个回路之间的制冷剂能够均匀地分配。相比传统的制冷系统，CO2制冷系统具有更小的容积流量，由此，压缩机阀门及尺寸与管道流通面积之比远远低于制冷系统，从而使得整个系统变得更加紧凑。
三、二氧化碳制冷剂的应用
（一）二氧化碳制冷剂在汽车空调系统中的应用
二氧化碳制冷剂在汽车空调系统中的应用最初是由J.Petterson等人提出，随后，相关的实验台被先后建立起来，对CO2制冷剂在汽车空调系统中的应用进行了研究，并取得了较好的结果。上世纪90年代，挪威SINTEF将CO2的跨临界制冷循环应用于汽车制冷系统中，并开发了其样机。J. Kohler等也进行了相关的研究。第一台CO2制冷空调系统公共汽车样机与1996年言之成功，并且运行良好。一系列的研究表明，在车辆空调系统中应用CO2超临界循环系统不仅可以减少环境污染，同时也大大提高了空调系统的运行效率。相关研究表明，CO2制冷系统与CFC12具有同样优良的性能，且在对适应环境温度变化的性能上，CO2空调系统比CFC12系统更优，在较高的环境温度下，其性能系数也较高。国外一系列相关的研究也表明，CO2制冷系统的性能与CFC12系统的性能相当。
在汽车空调中应用CO2跨临界循环系统充分地利用了CO2的热力学性能良好、饱和压较高力、单位容积内的制冷量较大等优点，确保了空调系统的环保性能。此外，采用了CO2循环系统的空调机释放的潜在能量远远低于一个CO2灭火器还，在保护系统的保护及监控作用下，完全能够确保机械系统的安全可靠。在优化设计系统的循环参数以及各部件的配合等，可以有效地确保系统的稳定性和可靠性。近年来，CO2制冷剂在车辆空空调系统中的应用研究越来越成熟，CO2制冷系统车辆的研究将更加深入。
（二）二氧化碳制冷剂在工业制冷中的应用
CO2制冷工质具有自身液化作用，近年来，一些研究者认为其在工质充灌以及操作维护等方面具有较多的优势，并逐渐代替了传统的R502在制冷中的研究与应用。CO2制冷剂的液化方案逐渐被应用。其主要原理是对CO2气体进行过滤、干燥，并在压缩机中作升压处理，然后与低温制冷工质在冷凝蒸发器中混合，并降温液化。经过节流处理后，CO2工质与CO2气体直接混合，可有效地减少传热温差，从而有效地提高能量的利用率。在运输车冷冻机的应用方面，采用CO2制冷剂可以有效地降低温室效应，不仅避免了环境的污染，且不会增加能耗。此外，采用CO2制冷剂无需对其进行回收和抽吸，便于设备的护养。
目前，国内外对CO2制冷工质的研究与应用越来越重视，CO2汽车空调以及热泵等正被推广推广应用。相比于国外的工业制冷领域中CO2制冷工质的应用研究，我国在这方面还相对落后，还应进一步加大投入和研究力度。
（三）二氧化碳制冷剂在热泵中的应用
CO2制冷剂的另外一个重要的应用领域是HPWH，即热泵热水器。在热泵热水器中采用CO2跨临界的蒸汽压缩循环系统始于1987年，一些可用于可以在商业生产中应用的样机逐渐被研发出来，相关研究者在一系列论文分析了这类热泵的结构、特性及相关的试验结果等。且各类研究结果均显示，CO2制冷剂在热泵热水中的应用具有很多的优势。CO2热泵热水器能够在极其简单的操作条件下将水加热到90℃以上。并且，在采用内部热很大的热交换器时，仍然可以保持适宜的排气温度，且不会影响条件。这一系列的研究及应用表明，CO2制冷系统具有很强的适应性，比传统的热泵系统具有更为广阔的应用空间。此外，CO2跨临界系统可在干燥的热泵中应用，相关研究表明其比传统的R134a热泵具有更少的能量损失，由此可知，CO2工质在热泵中的应用不会影响热泵的耗能，值得在干燥热泵中推广应用。
四、结束语
CO2是一种安全可靠、经济环保的天然制冷剂，其在各个领域的应用不仅可以降低能耗、实现较好的经济效益，对环境保护也具有重要意义。大量相关的研究表明，CO2制冷系统具有与R134a和R12相当的性能，在某些方面甚至更优，且其设备维护简便，CO2不需要回收和循环利用，具有较好的经济性，是未来制冷剂研究和应用的重要发展方向。
参考文献：
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篇9
CD――开度系数
Z――轴向长度，m
Te. Tc――蒸发、冷凝温度，℃
Tin――室内温度，℃
Tα――换热器进口风温，℃
Fi――压缩机频率，Hz
Gr――制冷剂流量，kg/s
Gα――风量，m3/h
Tsu――过热度，℃
Tsb――过冷度，℃
Q――换热量，kW
ρ――介质密度，kg/m3
P-压力，Pa
h――介质焓，J/kg
A――管内截面积，m2
S――管内截面周长，m
A（z）――开度对应的截面积
d――管径
τ――管内表面切应力，N/m2
q――热流密度，W/m2
α――两相流空泡系数
g――重力加速度，9.8m/s2
u――流速，m/s
Ov――电子膨胀阀开度
下标
l――液相制冷剂
v――汽相制冷剂
a――空气
1.引言
随着制冷空调技术的迅速发展，空调器正在从传统的单室内机、单室外机的结构逐渐向单室外机多室内机及多室内机和多室外机系统发展，系统结构逐渐趋于复杂，具有代表性的变流量制冷系统（Variable Refrigerant Volume Air - conditioning System， 简称VRV）也从单元变流量制冷系统（SVRV）向多元变流量制冷系统发展（MVRV）[1-3]。对于多室内机的热回收系统来说，室内机可能同时做冷凝器或蒸发器使用，而且随着人民生活水平的提高，对室内热舒适性也提出了更高的要求，传统的一些控制方法已不能再适应新空调系统的需要。由于系统的复杂程度的增加，传统的一些基于制冷空调系统整体的控制算法都由于其兼容性和可扩展性等因素而受到了很大的局限，因此各室内机和室外机独立控制的思想已经被引入到制冷空调系统的控制之中，一些控制理论和算法如矩阵电子控制算法、人工神经元算法和模糊控制算法都已经被引用到实际的制冷空调系统中[4-8]。为使制冷空调系统能安全稳定的运行，除了在控制技术上提高之外，更要注重研究制冷空调系统本身的运行调节特性。本文在通过分析系统在制冷模式下电子膨胀阀开度、室内温度、室内机风量、蒸发温度、冷凝温度等对室内机换热的影响的基础上，得出了室内机的调节特性，找出了对室内机制冷模式下更合理的控制策略。
2.数学模型
2.1 电子膨胀阀
电子膨胀阀是通过步进电机等手段使阀芯产生连续位移，从而改变制冷剂流通面积的节流装置。研究表明，电子膨胀阀的流量特性可借鉴热力膨胀阀的研究成果[9-12]，其模型描述为：
能量方程：
hin=hout
(1)
动量方程：
2.2 蒸发管路及蒸发器模型
2.2.1管内制冷剂侧稳态模型
在VRV空调系统中，由于膨胀阀可能设置在离蒸发器较远的位置，节流后的两相制冷剂沿膨胀阀后的管路进入蒸发器，所以在该段管路及蒸发器内部的大部分区域制 剂处于两相流动状态；当液体过冷度较小时，由于管道阻力及上升立管中重力的影响，液态制冷剂将会出现闪蒸，闪蒸之后管路内的流动也为气、液两相流动；当室内换热器制热采用其出口电子膨胀阀控制制冷剂过冷度时，膨胀阀之后的高压液体管内仍然可能呈气、液两相状态。在制冷空调领域内，蒸发管路内制冷剂两相流呈环状流[13，14]，故本文以环状流建模。因制冷剂蒸发现象可能发生上述管段的任何位置，建模时必须在动量议程中考虑重力项。
能量守恒议程：
整理上述议程，分别得到气、液两相流的质量守恒方程和动量守恒方程。
质量守恒方程：
动量守恒方程：
式中 Ρtp=αρv+(1-α) ρl是微元管段中两相流体单位容积的质量，称为两相流体的密度。
在式（3）～（5）中存在P、α、uv和u1四个未知数，方程无法封闭求解。传统的方法采用空隙率经验公式作为补充方程，使方程封闭。但目前还不存在公认准确的空隙率模型计算公式；本文采用文献［4］所提出的两相界面关系方程使方程封闭。
气、液两相界面关系方程：
在式（3）～（6）四个方程中，共有P、α、uv和u1四个未知数，方程组封闭可解。
2.2.2 空气侧换热模型
因横流蒸发器外侧的空气流速较低，一般Re＜2000，且蒸发器沿气流方向的管排数较少，故忽略空气侧压降，只考虑质量守恒和能量守恒方程。
质量守恒方程：
能量守恒方程：
3.调节特性
数值求解蒸发管路和电子膨胀阀的数学模型，可以得出系统的仿真特性。对于选定的系统来说，换热器的几何参数为定值，是一个不可调的参数。因此，影响电子膨胀阀－蒸发器部分换热效果的因素主要有电子膨胀阀开度、换热风量、冷凝温度、蒸发温度、室内环境温度、换热器几何参数。
3.1 膨胀阀开度对蒸发器换热量的影响
如图1所示，当系统风量为600m3/h其他参数不变时，蒸发器换热量随膨胀阀相对开度的变化曲线。
图1 换热量随膨胀阀相对开度变化曲线
当电子膨胀阀开度很小时，通过蒸发器的制冷剂流量也很小，制冷剂很容易在蒸发器内变成热气体，在蒸发器出口处有一定的过热度，蒸发器两端的制冷剂焓差基本为一定值。因为制冷剂流量随电子膨胀阀开大而增加，在换热条件仍能保证蒸发器出口制冷剂过热时，出口制冷剂焓值变化不大，所以蒸发器的换热量也随流量的增加而逐渐增加。当膨胀阀继续开大，制冷剂流量增大到一定程度以后，换热条件已经不能使制冷剂出口有过热度，出口已经处于两相区，管外空气侧的流量和换热系数基本为定值，制冷剂流量的增大造成出口干度的降低，但管内制冷剂的换热系数会有所上升，因此，蒸发器换热量只随电子膨胀阀相对开度的增加略有上升。这说明，在蒸发器出口有过热度的情况下，通过调节电子膨胀阀的开度来调节蒸发器的换热量的效果是很明显的，而当蒸发器出口已出现回液的情况下，通过调节电子膨胀阀的开度来调节蒸发器的换热量收效甚微。
3.2 室内机风量对蒸发器换热量的影响
换热量随室内机风量的变化曲线如图2所示，当风量很小时，不能使管内的制冷剂完全蒸发，蒸发器出口有一定的回液，随着风量的增加，管外的换热系数也逐渐增加，空气带走的热量增多，因此蒸发器出口处的制冷剂干度也逐渐增加，制冷剂在蒸发器进出口的焓差逐渐增大，在制冷剂流量不变的情况下，换热量逐渐增大，当风量增大到一定程度以后，蒸发器内的制冷剂能够完全蒸发，风量增加使制冷剂只能进行显热交换，出口焓值变化已经不大，所以换热量随风量增大而略有增加。
图2 换热量随风量变化曲线
3.3 冷凝温度对蒸发器换热量的影响
在其他因素不变的情况下，冷凝温度、冷凝压力的变化主要通过影响制冷剂流量来影响蒸发器的换热量，如图3所示。随着冷凝压力的升高，电子膨胀阀的进出口压差也随着增大，在蒸发器能够保证制冷剂完全蒸发的情况下，制冷剂流量的增加也就意味着蒸发器换热量的增加。
图 3 换热量随冷凝温度变化曲线
3.4 蒸发温度对蒸发器换热量的影响
在其他因素不变的情况下，蒸发温度、蒸发压力的变化从两个方面来影响蒸发器的换热量，一方面随着蒸发温度（蒸发压力）的升高，电子膨胀阀的进出口压差减小，使得通过电子膨胀阀的制冷剂流量减小；另一方面，蒸发温度的升高，使得制冷剂与空气的换热温差减小，也使换热效果降低。两个方面的因素共同使蒸发器的换热量随着蒸发温度的升高而降低。如图4所示。
图4 换热量随蒸发温度变化曲线
3.5 室温对蒸发器换热量的影响
室内温度对蒸发器换热量的影响如图5所示。室内温度就是蒸发器空气侧的入口温度，当蒸发温度一定时，室内温度主要影响管内外的换热温差，由于经过蒸发器冷却，空气温度最多只能降低到蒸发温度，所以当风量一定时也决定了蒸发器的最大换热量。当室内温度很低时，蒸发器内的制冷剂不能完全蒸发，蒸发器出口有回液现象，随着室内温度的上升，换热器的换热量也逐渐上升，蒸发器出口的制冷剂干度也逐渐上升；当室内温度上升至一定值时，制冷剂能够完全蒸发，蒸发器出口有一定的过热度，由于制冷剂温度最高只能升到室内温度，制冷剂的在蒸发器出口的焓值变化很小，换热量随室温的增加略有上升。
图5 换热量随室温变化曲线
3.6 调节参数的联合影响
影响蒸发器换热量的参数中蒸发温度和冷凝温度是表征系统运行的参数，不能直接作为调节参数，室内温度是被控对象；如果系统正常运行，还需要蒸发器出口制冷剂保持一定的过热度以防止回液。因此，要控制的参数是室内温度和过热度，能作为调节参数的只有室内机风量和电子膨胀阀开度。室内机风量和电子膨胀阀开度对室内蒸发器的联合影响结果如图6所示。
图6 制冷量、过热度随膨胀阀开度和室内机风量的变化曲线
电子膨胀阀和蒸发器联合工作输入、输出状态方程可以用下式来表示：
结合前面的分析可以发现：
(1) 当蒸发器出口制冷剂已经过热时，因制冷剂出口焓值变化不大，电子膨胀阀所决定的制冷剂出流量是决定换热量的主要因素；风量对换热量不大，而对过热度影响较大。各调节手段民对应的控制对象之间可近似认为是相互独立的，此时B（t）是对角占优的。
(2) 当蒸发器出口为两相流时，蒸发器空气侧进出口温差基本为定值，换热量主要由风量决定，电子膨胀阀开度对换热量影响不大，但进、出口焓差与流量近似成反比，对出口干度的影响较大。室内机风量对过热度同样有较大的影响。此时B（t）是上三角矩阵。调节手段对控制对象的影响是有一定的耦合度的。
(3) 只要保证蒸发器出口为过热状态，就能实现调节手段与控制对象之间的独立调控。而在制冷空调系统中，保证蒸发器出口过热又是保证系统正常运行所必需的条件之一。所以在过热度优先控制的模式下，独立调节是可以实现的。
(4) 在蒸发器出口未过热的情况下，调节风量和调节膨胀阀开度对过热度有同等程度的影响。仍可以采用风量控过热度优先的方法，同时用膨胀阀开度来改善风量对过热度的调节，独立控制与适当的耦合也能取得同样效果。
根据上述分析，提出了风量Gα控制过热度Tsu，电子膨胀阀开度Qυ控制室内温度Tin的控制策略。
5.结论
在两个优先原则下，可以实现室内机风量与电子膨胀阀开度对室内温度与过热度的解耦控制，独立控制策略是可以实现的；独立控制策略可用于复杂的系统，可对整个系统采用分布式控制模式；独立控制策略便于实现模块化，不会因系统形式的改变而对控制方法产生较大的影响；独立控制策略有较强的可扩展性，不会由于系统的复杂而增加控制部分的成本。
参考文献
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篇10
1 太阳能制冷空调的基本类型与技术特点
目前，太阳能制冷空调的实现方式主要有两种：一是先实现光-电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷；二是利用太阳能集热器等实现光-热转换，用太阳的热能驱动进行制冷。由于太阳能光-电转换系统成本要比太阳能光-热转换系统高出许多倍，目前难以推广应用，因此目前应用的太阳能空调多为光-热转换系统。采用这种系统的太阳能空调一般又可分以下几种类型：(1)太阳能吸收式制冷系统；（2）太阳能吸附式制冷系统；（3）太阳能喷射式制冷系统，以及其他形式的制冷系统。如图1所示。其中，太阳能吸收式制冷和太阳能喷射式制冷都已进入应用阶段，太阳能吸附式尚处于研究阶段。在吸收式和喷射式制冷中又以吸收式制冷在太阳能空调系统中应用最为广泛。
1.1 太阳能吸收式制冷
吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质对来进行制冷的。工质对的两种物质在同一压强下具有不同的沸点，沸点高的物质称为吸收剂、沸点低的称为制冷剂。吸收式制冷就是利用两种物质沸点的差异，将制冷剂与溶液分离，通过制冷剂的蒸发而制冷，继而又通过溶液实现对制冷剂的吸收。常用的工质对一种为氨-水，另一种为溴化锂-水，应用这两种工质对的制冷机分别为氨吸收式制冷机和溴化锂吸收式制冷机。在氨吸收式制冷机中,氨为制冷剂,水为吸收剂,其制冷温度在-45～1℃范围内,因而多用作生产工艺制冷；在溴化锂吸收式制冷机中,溴化锂为吸收剂,水为制冷剂,其制冷温度在0℃以上,因而可用于制取空调用冷冻水或工艺用冷却水。
太阳能吸收式制冷的原理如图2所示。利用太阳能集热器将水加热，为吸收式制冷机提供所需的热媒水，使吸收式制冷机运行而达到制冷的目的。采用太阳能集热器与溴化锂吸收式制冷机相结合的太阳能吸收式制冷空调技术已非常成熟,在目前太阳能制冷领域中应用最成功也最广泛。但这种空调系统也存在易结晶、腐蚀性强、真空度要求高、蒸发温度只能在0℃以上等缺陷。另外，由于太阳能吸收式制冷系统在成本上比传统压缩式制冷系统高，所以，采用这种技术的太阳能空调系统主要应用在大型制冷空调系统中。
1.2 太阳能吸附式制冷
吸附式制冷技术是利用固体吸附剂对制冷剂的吸附作用来制冷，常用的有分子筛-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。在太阳能吸附式制冷系统中，白天太阳辐射充足时吸附器吸收太阳辐射后，温度升高使制冷剂从吸附剂中解吸，吸附器内压力升高。解吸出来的制冷剂进入冷凝器，经冷却后凝结为液态，经节流阀减压进入蒸发器蒸发；夜间或太阳辐射不足时环境温度降低，吸附器自然冷却后，其温度、压力下降，吸附剂开始吸附制冷剂，产生制冷效果。
太阳能吸附式制冷系统能效低、体积大、吸附和解吸时间长，不能在白天直接制冷，使用时段受到很大限制。因而推广价值不大。
1.3 太阳能喷射式制冷
太阳能喷射式制冷是利用制冷剂经太阳能集热器产生一定压力的蒸汽，再通过喷嘴喷射制冷。该系统一般分为两个循环：动力循环和制冷循环。液态制冷剂在集热器中吸热沸腾，产生的高温、高压蒸汽进入喷射器，经喷嘴高速喷出并膨胀，在喷嘴附近产生真空，将蒸发器中的低压蒸汽吸入喷射器，经过喷射器的混和气体进入冷凝器放热、液化，冷凝产生的液体分为两部分：一部分经节流阀减压后进入蒸发器，另一部分经循环泵加压后回到换热器。蒸发器中制冷剂蒸发吸热即产生制冷效果。
喷射式制冷系统相比吸收式制冷系统，具有结构简单、运行稳定可靠等优点，但系统性能系数COP较低。
2 太阳能空调技术的应用前景
现阶段，我国的制冷空调行业正处于快速发展的黄金时期，各种类型的制冷空调产品不断推陈出新，市场需求逐年攀升。然而，无论是传统家用空调、轻型商用空调还是大型中央空调，目前使用的空调制冷技术主要是以电能为动力、把室内热量加以吸收排放到室外的循环系统，普遍存在着耗电量巨大、HCFCs制冷剂泄漏导致大气臭氧层空洞、温室气体效应、空调冷凝热排放加剧城市热岛效应等缺点，在节能、环保、低碳的大趋势下，它们已成为阻碍传统空调进一步发展的主要因素。
太阳能作为一种清洁、安全、无污染、取之不尽用之不竭的能源，应用于制冷空调领域前景十分广阔。太阳能空调系统的制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，而这正好与夏季人们对空调的迫切需求相一致，实现人与自然和谐的理想境界；太阳能空调系统大大减少了电力消耗，在目前以火电为主的电力结构下，相当于大大削减了CO2等的排放，有助于低碳经济建设；使用太阳能空调的结果，既创造了室内宜人的温度，又能降低大气的环境温度，还减弱了城市中的热岛效应；太阳能空调系统一般采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，因而不会造成对大气臭氧层的破坏和产生温室气体效应。太阳能空调的上述优势，顺应节能减排政策导向和时展的潮流，因而极具市场应用前景。
3 存在的问题及可能的解决办法
任何新技术的应用，从出现到完善都会面临一系列的问题。太阳能空调技术应用当然也不例外。对此我们尝试提出了一些解决办法。
（1）因受太阳能集热器和光电转化设备的影响，太阳能空调普遍存在着系统效率低的问题。随着蓄热技术和蓄热载体的不断开发和进步，太阳能空调系统的不可靠性和间断性将会逐步改善。
（2）太阳能空调虽然节能，但是由于太阳能集热器等设备造价高，初投资大，超出一般单位、个人的承受能力。因此加快工艺和技术创新，不断降低太阳能集热器等设备的成本，将有助于太阳能空调制冷系统的推广应用。
（3）从目前研制的太阳能空调产品来看，大多数产品都是大型机组，只适用于大型中央空调系统，无法应用于户式空调系统中。因此加快小型机、家用机的研发，对太阳能空调的推广有着重要的意义。
（4）由于自然条件下的太阳辐照度不高，使集热器采光面积与空调建筑面积的配比受到限制，目前只适用于层数不多的建筑。为此，需要研制新型真空管集热器，以便与吸收式制冷机结合，进一步提高集热器与空调建筑面积的配比。
（5）对于城市密集的住宅楼来说，集热器的安装可能受到很大的限制。这主要是因为目前太阳能空调的使用安装尚不普遍，楼房的设计没有考虑到太阳能空调的安装可行性和方便性。设计院在建筑规划设计时，可从集热器充分发挥作用的角度出发，综合考虑，设计有利的建筑物屋顶结构。
（6）目前，国内暖通行业缺乏太阳能空调系统的产品技术标准和安装技术规范，缺乏统一的配套设备和零配件。太阳能空调如要加快发展步伐，形成一定的市场规模，离不开政府和相关技术部门在政策扶持、资源倾斜、技术推广等方面的支持。
4结语
我国太阳能蕴藏丰富，而且市场对太阳能空调需求的前景巨大。经过几十年的发展，太阳能空调技术逐渐走向成熟，已经开始迈入实用化阶段。相信在政府和社会的大力支持下，在不久的将来，这种低碳、环保的空调产品，必将逐渐进入各行各业的应用领域，创造巨大的经济效益和社会效益。
1 太阳能制冷空调的基本类型与技术特点
目前，太阳能制冷空调的实现方式主要有两种：一是先实现光-电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷；二是利用太阳能集热器等实现光-热转换，用太阳的热能驱动进行制冷。由于太阳能光-电转换系统成本要比太阳能光-热转换系统高出许多倍，目前难以推广应用，因此目前应用的太阳能空调多为光-热转换系统。采用这种系统的太阳能空调一般又可分以下几种类型：(1)太阳能吸收式制冷系统；（2）太阳能吸附式制冷系统；（3）太阳能喷射式制冷系统，以及其他形式的制冷系统。如图1所示。其中，太阳能吸收式制冷和太阳能喷射式制冷都已进入应用阶段，太阳能吸附式尚处于研究阶段。在吸收式和喷射式制冷中又以吸收式制冷在太阳能空调系统中应用最为广泛。科技论文。科技论文。
1.1 太阳能吸收式制冷
吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质对来进行制冷的。工质对的两种物质在同一压强下具有不同的沸点，沸点高的物质称为吸收剂、沸点低的称为制冷剂。吸收式制冷就是利用两种物质沸点的差异，将制冷剂与溶液分离，通过制冷剂的蒸发而制冷，继而又通过溶液实现对制冷剂的吸收。科技论文。常用的工质对一种为氨-水，另一种为溴化锂-水，应用这两种工质对的制冷机分别为氨吸收式制冷机和溴化锂吸收式制冷机。在氨吸收式制冷机中,氨为制冷剂,水为吸收剂,其制冷温度在-45～1℃范围内,因而多用作生产工艺制冷；在溴化锂吸收式制冷机中,溴化锂为吸收剂,水为制冷剂,其制冷温度在0℃以上,因而可用于制取空调用冷冻水或工艺用冷却水。
太阳能吸收式制冷的原理如图2所示。利用太阳能集热器将水加热，为吸收式制冷机提供所需的热媒水，使吸收式制冷机运行而达到制冷的目的。采用太阳能集热器与溴化锂吸收式制冷机相结合的太阳能吸收式制冷空调技术已非常成熟,在目前太阳能制冷领域中应用最成功也最广泛。但这种空调系统也存在易结晶、腐蚀性强、真空度要求高、蒸发温度只能在0℃以上等缺陷。另外，由于太阳能吸收式制冷系统在成本上比传统压缩式制冷系统高，所以，采用这种技术的太阳能空调系统主要应用在大型制冷空调系统中。
1.2 太阳能吸附式制冷
吸附式制冷技术是利用固体吸附剂对制冷剂的吸附作用来制冷，常用的有分子筛-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。在太阳能吸附式制冷系统中，白天太阳辐射充足时吸附器吸收太阳辐射后，温度升高使制冷剂从吸附剂中解吸，吸附器内压力升高。解吸出来的制冷剂进入冷凝器，经冷却后凝结为液态，经节流阀减压进入蒸发器蒸发；夜间或太阳辐射不足时环境温度降低，吸附器自然冷却后，其温度、压力下降，吸附剂开始吸附制冷剂，产生制冷效果。
太阳能吸附式制冷系统能效低、体积大、吸附和解吸时间长，不能在白天直接制冷，使用时段受到很大限制。因而推广价值不大。
1.3 太阳能喷射式制冷
太阳能喷射式制冷是利用制冷剂经太阳能集热器产生一定压力的蒸汽，再通过喷嘴喷射制冷。该系统一般分为两个循环：动力循环和制冷循环。液态制冷剂在集热器中吸热沸腾，产生的高温、高压蒸汽进入喷射器，经喷嘴高速喷出并膨胀，在喷嘴附近产生真空，将蒸发器中的低压蒸汽吸入喷射器，经过喷射器的混和气体进入冷凝器放热、液化，冷凝产生的液体分为两部分：一部分经节流阀减压后进入蒸发器，另一部分经循环泵加压后回到换热器。蒸发器中制冷剂蒸发吸热即产生制冷效果。
喷射式制冷系统相比吸收式制冷系统，具有结构简单、运行稳定可靠等优点，但系统性能系数COP较低。
2 太阳能空调技术的应用前景
现阶段，我国的制冷空调行业正处于快速发展的黄金时期，各种类型的制冷空调产品不断推陈出新，市场需求逐年攀升。然而，无论是传统家用空调、轻型商用空调还是大型中央空调，目前使用的空调制冷技术主要是以电能为动力、把室内热量加以吸收排放到室外的循环系统，普遍存在着耗电量巨大、HCFCs制冷剂泄漏导致大气臭氧层空洞、温室气体效应、空调冷凝热排放加剧城市热岛效应等缺点，在节能、环保、低碳的大趋势下，它们已成为阻碍传统空调进一步发展的主要因素。
太阳能作为一种清洁、安全、无污染、取之不尽用之不竭的能源，应用于制冷空调领域前景十分广阔。太阳能空调系统的制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，而这正好与夏季人们对空调的迫切需求相一致，实现人与自然和谐的理想境界；太阳能空调系统大大减少了电力消耗，在目前以火电为主的电力结构下，相当于大大削减了CO2等的排放，有助于低碳经济建设；使用太阳能空调的结果，既创造了室内宜人的温度，又能降低大气的环境温度，还减弱了城市中的热岛效应；太阳能空调系统一般采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，因而不会造成对大气臭氧层的破坏和产生温室气体效应。太阳能空调的上述优势，顺应节能减排政策导向和时展的潮流，因而极具市场应用前景。
3 存在的问题及可能的解决办法
任何新技术的应用，从出现到完善都会面临一系列的问题。太阳能空调技术应用当然也不例外。对此我们尝试提出了一些解决办法。
（1）因受太阳能集热器和光电转化设备的影响，太阳能空调普遍存在着系统效率低的问题。随着蓄热技术和蓄热载体的不断开发和进步，太阳能空调系统的不可靠性和间断性将会逐步改善。
（2）太阳能空调虽然节能，但是由于太阳能集热器等设备造价高，初投资大，超出一般单位、个人的承受能力。因此加快工艺和技术创新，不断降低太阳能集热器等设备的成本，将有助于太阳能空调制冷系统的推广应用。
（3）从目前研制的太阳能空调产品来看，大多数产品都是大型机组，只适用于大型中央空调系统，无法应用于户式空调系统中。因此加快小型机、家用机的研发，对太阳能空调的推广有着重要的意义。
（4）由于自然条件下的太阳辐照度不高，使集热器采光面积与空调建筑面积的配比受到限制，目前只适用于层数不多的建筑。为此，需要研制新型真空管集热器，以便与吸收式制冷机结合，进一步提高集热器与空调建筑面积的配比。
（5）对于城市密集的住宅楼来说，集热器的安装可能受到很大的限制。这主要是因为目前太阳能空调的使用安装尚不普遍，楼房的设计没有考虑到太阳能空调的安装可行性和方便性。设计院在建筑规划设计时，可从集热器充分发挥作用的角度出发，综合考虑，设计有利的建筑物屋顶结构。
（6）目前，国内暖通行业缺乏太阳能空调系统的产品技术标准和安装技术规范，缺乏统一的配套设备和零配件。太阳能空调如要加快发展步伐，形成一定的市场规模，离不开政府和相关技术部门在政策扶持、资源倾斜、技术推广等方面的支持。
4结语
我国太阳能蕴藏丰富，而且市场对太阳能空调需求的前景巨大。经过几十年的发展，太阳能空调技术逐渐走向成熟，已经开始迈入实用化阶段。相信在政府和社会的大力支持下，在不久的将来，这种低碳、环保的空调产品，必将逐渐进入各行各业的应用领域，创造巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
（1）薛德千.太阳能制冷技术〔M〕.北京:化学工业出版社,2006.
（2）罗运俊.太阳能利用技术〔M〕.北京:化学工业出版社, 2005.
篇11
天然气的主要成分是甲烷CH4，将普通天然气在常压下，通过一定方式深冷至-162℃就可得到液化天然气（LNG）；相对于压缩天然气（CNG），LNG具有如下优点：①能量密度大、储运成本低；②燃点较高，安全性好；③使用洁净，几乎无污染。目前的LNG主要依赖进口，已建和在建的LNG接收站主要分布在沿海大型港口码头；而由于缺乏成熟的技术，利用当地天然气自行建设LNG生产装置的工厂并不多。而本文作者曾从事天然气液化综合利用项目，通过分析归纳，对一种国外进口LNG制取技术进行了解析。
1、概述
以建设一套调峰型LNG生产装置，天然气利用为50万立方/天，LNG产量为10万吨/年为例。项目分三大部分：LNG工艺装置、LNG运输、LNG相关系统配套，其中，LNG工艺装置引进国外先进单循环混合制冷剂液化方式。不同于老式的级联式液化流程，丙烷/MCR和其他混合制冷剂系统等复杂的制冷工艺，单一制冷系统的使用不但减少了设备的数量（包括消耗），简化了操作，而且控制系统当中的仪表数量也减少了50%以上，从而使维护成本更加降低。
该工艺装置主要分三大阶段，一是预处理阶段，主要是通过脱除酸性CO2、H2O等杂质净化原料天然气，二是液化分离阶段，通过由N2及多分子烃类物质等组成的混合制冷剂对已得到净化的天然气进行液化分离，三是冷剂的补充和储存，LNG产品的储存和运输。
2、工艺流程及设备
2.1 脱碳流程：在液化之前，管道天然气（CNG）中所含的水分和二氧化碳必须除掉，否则这些组分在液化单元的低温环境中会冻结，并堵塞设备或影响热交换器的工作。因此整个工艺中必须包含两道预处理步骤，以保证装置的正常工作，即进料天然气将以4.0~4.5Mpa的压力，20℃的温度从管道进入预处理工艺界区：首先经过进料过滤分离器以祛除从管线带来的锈渣和碎片，接着进入胺液处理区，通过在胺接触塔内自下而上与胺液（甲基二乙醇MDEA溶液吸收剂）的充分接触，天然气中的CO2基本被胺液体所吸收掉，此时天然气温度已上升到40.7℃；再经过冷却器，则进料天然气中CO2的浓度减少到50ppmv以下，此时压力为3.9Mpa，温度上升至30.4℃。
另一方面，吸收了大量CO2的饱和富胺液（3.9Mpa，57.9℃）从胺接触塔底部流出进入闪蒸罐减压，并于罐内分离掉其在吸收CO2过程当中所夹杂吸收的部分原料天然气杂质；经过减压和净化的富胺液通过贫富胺换热器加热升温至96.0℃进入胺汽提塔，通过在胺汽提塔内的反应，富胺液体中的CO2被分离出来，此时，胺液（0.086Mpa,120.5℃）已得到初步再生；
得到初步再生的胺液于胺汽提塔底部被贫胺吸收罐吸收，再被5.5KW电动离心泵增压至0.42Mpa后分别进入贫富胺换热器、胺液冷却器、贫胺过滤器及活性碳过滤器等，经过以上的降温和净化再生，胺液体（0.28Mpa，40.3℃）得到了完全再生，最后，其通过15KW电动循环泵加压至4.2Mpa进入胺接触塔，开始准备进行下一轮CO2的吸收工作，至此， 胺再生流程全部完成，当然，整个过程是不断循环的，并且由分布系统DCS进行自动控制，保证脱碳装置的可靠运行。硕士论文，天然气。
篇12
在现代，CCD相机在多领域被广泛应用，成为人类获取信息的主要工具之一。做为一种半导体集成器件，CCD相机对环境温度变化非常敏感，环境温度过高，引起光学和机械误差将导致相机的视轴漂移和光学系统的波前畸变，造成影像模糊，严重破坏成像质量，而环境温度过低直接会导致CCD相机不能工作。这就限制了其在一些温度环境相对恶劣条件下的使用 。如产品环境模拟试验，环境温度低温达到-40℃，高温要60℃，这就要求CCD相机应具有较宽的工作温度适应能力，通常有两种方法，一是采用制造工艺，生产宽温器件，二是采用保温措施保证CCD器件的工作环境温度，因后者的成本较前者低，被广泛采用。据此文中设计了多通道CCD保温仪，采用DS18b20为温度传感器和TEC半导体为制冷制热器件，STC89c52为中心控制器件，可实现-50℃～+70℃较恶劣环境温度下CCD相机正常过工作条件。
1系统总体结构
本次设计的测温系统不仅要求能够实现多通道同时测温，而且测温精度较高，图1是保温仪的系统硬件设计的总体框架。
1.1单片机控制系统
整个系统由STC89C52进行集中控制和管理。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案 。
1.2单总线测温系统
DS18b20是由美国DALLAS公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可以直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理 。
DS18b20独特的单线接口方式，它与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18b20的双向通信，并且支持多点组网功能，多个DS18b20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温，在使用中不需要任何元件，全部传感器及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，测量温度范围为-55℃―+125℃，可编程分辨率为9―12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃，在-10℃―+85℃时精度为±0.5℃ 。
1.3 驱动系统
驱动系统主要是控制保温仪的加热、制冷，以及散热。通常制冷有风冷、水冷、压缩机制冷、TEC制冷等几种方式 。本系统采用TEC加热/制冷，TEC是利用半导体的热―电效应制取冷量的器件，又称热―电制冷片 。利用半导体材料的帕尔贴效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶两端即可分别吸收热量和放出热量，实现制冷的目的 。本系统采用TEC1-12706。系统采用了6片制冷片，同时控制六个保温仪，输入电压选用12V，总的制冷功率达到 330W。为了保证TEC加热制冷功率，会在TEC的一面加上散热组件（风扇和散热片）。
驱动系统电路如图4（a）所示，由单刀双掷继电器、PNP8550、IN4007以及 两端接的TEC组成，通过三极管 、 的导通和截止来控制继电器的吸合与断开，从而使TEC两端导通，对系统进行加热或是制冷。继电器两端反接的二极管IN4007为消耗二极管，用来消耗反向电动势。
1.4 LCD显示系统
显示系统采用128×64 的 LCD 显示器。5V电压驱动，带背光，液晶显示模块是 128×64 点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置国标 GB2312码简体中文字库（16×16 点阵）、128 个字符（8×16 点阵）及 64×256 点阵显示 RAM（GDRAM）。与 CPU 直接接口，提供两种接口来连接微处理机：8位并行及串行两种连接方式 。 本系统采用并行链接方式。图5是其和单片机的接口。
2 系统软件设计
软件设计是保温仪的重要组成部分，软件流程图如图6所示。
上电以后，单片机首先对其进行初始化设置，设置与继电器连接的个引脚输出低电平，继电器断开，制冷组件停止工作，然后初始化12864，初始化DS18b20温度传感器，开始测温，需要注意的是由于系统是多通道DS18b20同时测温，所以需要先将DS18b20温度传感器的序列号读取出来，然后在测温时通过匹配序列号判断所读取的是哪个保温仪的温度，最后将各保温仪的温度与设定值相比较，如果不在设定温度范围内则调用温控子程序。根据实验需要，在最开始将系统的温度值设定为高温25℃，低温20℃，也可以根据实验环境需要，设定温度警报值，当某个保温仪内温度超出警报温度范围，则调用报警程序，并尽快将系统关闭，以免将其他器件烧毁。
3 应用试验
应用在高低温环境下对瞄准镜进行可靠性试验，，需要CCD相机进行图像采集，试验温度要求在-50℃～60℃。图9（a）为高低温箱内部结构图，将CCD相机及保温仪系统放到放在高低温箱内部，高低温箱负责给实验提供温度条件。（b）保温仪实物图。
℃
高低温箱温度 1号保温箱内温度 2号保温箱内温度 3号保温箱内温度 4号保温箱内温度
-50℃ 19.8℃ 19.6℃ 19.4℃ 19.6℃
-40℃ 19.9℃ 19.7℃ 19.6℃ 19.4℃
0℃ 21.3℃ 22.1℃ 21.4℃ 21.7℃
40℃ 23.2℃ 24.1℃ 23.8℃ 24.0℃
50℃ 24.9℃ 25.1℃ 24.8℃ 25.0℃
保温仪是为确保在一些极端温度下实验可以正常进行，所以系统采用的测温精度为0.1，由测量结果可以看出在高温和低温情况下保温仪内温度合理的控制在了CCD相机的工作温度范围呢，且四通道恒保温仪温度一致性比较好，温度波动性小与±1℃，满足了设计要求。
5结论
采用DS18b20为温度传感器的多通道TEC保温仪，电路简单，不易干扰，不仅为高低温下进行的CCD图像采集实验提供了温度保障，并且也可以应用与其他极端温度下的实验，为工作温度范围较窄的电子器件提供温度保障，保证了个电子器件在高温或是低温下正常工作，不影响实验结构，并且生产简单，操作简单，适合与多种实验与生产中。
参考文献
[1]黄谊.基于工业CCD相机图像处理和数据管理系统的设计[D]硕士学位论文.山西：中北大学.2013
[2]郭天祥.51单片机C语言教程―入门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社.2009：2-16.342-349.147-167
篇13
土壤、地表水以及地下水体具有较大的蓄热能力，在冬季的时候其温度比室外平均气温高，在夏季时比室外平均气温低。因此，地源热泵空调系统比空气源热泵和非热泵式空调系统具有更好的节能效果。
1 地源热泵空调系统介绍
地源热泵是一种利用地下土壤中的地热资源, 既可供热又可制冷的高效节能空调系统。这种空调系统是把热交换器埋于地下, 通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动,从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。夏季通过机组将房间内的热量转移到地下,对房间进行降温。同时储存热量,以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间, 对房间进行供暖, 同时储存冷量,以备夏用, 大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉, 这样就实现了能量的季节转换。通常机组消耗1kW的电量,用户可以得到4～5kW左右的热量或冷量。与锅炉供热系统相比,地源空调系统要比电锅炉节省三分之二以上的电能,比燃煤、燃油锅炉节省约二分之一的能量;由于地下土壤的温度全年较为稳定,一般为15～20℃,在夏季远远低于室外空气温度,在冬季远远高于室外空气温度,机组运行工况稳定, 无论在制冷还是制热都一直处于高效率运转状态,制冷、制热的性能 与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右, 因此其运行费用为普通中央空调的系统的40％～50％。因此,近十几年来,地源热泵空调系统在北美北欧等国家取得了很快的发展, 中国的地源热泵市场在最近几年来也更加活跃, 在新的建设项目中得到了广泛的应用.可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的高效、环保、节能的供热和供冷空调技术。
2 地源热泵原理及特点
在制热状态下，地源热泵机组蒸发器中的制冷剂吸收室外地下热交换器环路系统中与大地交换的热量而蒸发。在冷凝器中，制冷剂所携带的热量传递给室内循环系统，制冷剂放出热量后而凝结成液体。室内循环系统中的循环液体在吸收了冷媒的热量后，将该部分热量携带到建筑物内。这样，各环路不断地循环，地下热量就不断地被转移到建筑物内，从而实现建筑物的供暖。在制冷状态下，在冷凝器中，制冷剂所携带的热量传递到室外的地下热交换器环路系统中，制冷剂在放出热量后凝结成液体。而室外地下热交换器环路系统图1地源热泵系统工作原理图罔中的循环液体在吸收了制冷剂的热量后，将该部分热量释放到大地中。这样，各环路不断地循环，室内的热量就不断地被转移到地下，从而实现建筑物的制冷。制热与制冷两状态的切换是通过四通换向阀将制冷剂流动方向换向来实现。地源热泵技术的主要特点是：
1)利用地球表面浅层地热资源作为冷热源，属于可再生能源利用技术；
2)供暖时利用电能将土壤中的热量搬运到室内，能量的70％来自土壤，制热系数高达3．5～4．5，远高于锅炉，制冷时要比普通空调节能40％～50％，运行费用低
3)由于相同需求情况下，用的电能减少，带来的环境效益相当显著
4)能够实现建筑物的供热和制冷，还能提供生活热水，一机多用，设备利用率高。
3 地源热泵两种形式的系统设计
分散式地源热泵的室内系统没有主末端装置,直接吹冷风或热风,功能相当于冷水机组+风机盘管。分散式系统的特点是体积小、容量小, 无需设置大型专用机房, 初期投资较小, 控制简单, 使用灵活,可实现真正意义的分户计量。分散式地环热泵空调系统是利用地下土壤中的地热资源通过水环路将此小型机组并联在一起, 构一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供冷、供暖的空调系统。分散式室内系统有两种类型,一种是水循环系统+ 分散式地源泵机组+ 小型风管系统,这种类型具有空气品质好、系统效率高、末端区域没有噪声和冷凝水问题等优势,但这种系统对建筑层高有一定要求,机组位置需要进行减噪处理, 且易分室控制。另一种是水循环系统+分散式地源泵机组+小区式末端换热装置,这种类型具有末端装置布局灵活、可结合地板采暖系统使用、可同时提供生活热水、可实现分室控制 的优势,但存在室内管道需要保温、有冷凝 水滴漏风险、会占用一定室内空间以及末 端区域存在噪声等问题。 由于分散式地源热泵是分散布置在各 户或各室的,它和普通家用空调一样,实行 单独电费计量, 克服了锅炉采暖和中央空 调制冷时的分户计量难题。正由于它是分 散安装的,可分期分批投资,解决了中央空 调机组必须一次投资到位的要求, 从而降 低了融资成本。
中央式地源热泵空调室外系统是利用 地下土壤中的地热资源通过室外地下水环 路系统输送给集中设置在一个机房内的所 有机组,机组换热、制冷后通过空气输送管 道或水系统送入各个房间的空调系统。中 央式地源热泵系统换热设备集中, 可以为 整个建筑进行冷热供给, 是最早出现的地 源热泵室内系统的基本形式。 中央式地源热泵系统机组设备易维 护, 初期投资相对较低, 施工难度小, 非常 适合升级改造项目。中央式系统由水循环 系统、中央式地源热泵机组以及末端换热 装置(风机盘管、地板采暖、顶板辐射、组合 式空调等)构成, 具有末端装置布局灵活、 可结合地板采暖系统使用、可同时提供生 活热水、可实现分室控制等显著优势;但存在系统效率相对较低、有冷凝水滴漏风险、 占用一定室内空间、末端区域存在噪声、室 内管道需保温等问题。
4 地源热泵两种系统形式设计应用
2007年,滨海客运站及蓟县客运站设计面积基本 相同,当时都采用的地源热泵空调形式。空 调系统形式滨海客运站采用的是分散式地 源热泵系统, 蓟县客运站采用的是中央式 地源热泵系统。通过两年来的使用以及客 运站的使用特点对两个客运站的空调运行 费用进行统计比较,结果发现在相同条件 下滨海客运站空调运行费只有蓟县客运站 空调运行费的67%。两个项目进行分 析总结; 蓟县客运站一是中央式水系统为 二次低温水在送入各个功能房间时沿途损 失较大。二是中央地源热泵大机组卸载能 力低于分散式地源热泵小机组, 分散式地 源热泵小机组可根据房间使用情况卸载停 机。以上两种因素导致蓟县客运站空调运 行费高于滨海客运站空调运行费用33%。但 地源热泵形式空调机组与传统的中央水冷 空调机组相比还是能够节约40%的能耗。
5建筑物负荷计算
设计地源热泵系统最关键的部分就是确定建筑物的负荷，而且 要遵守如下原则：
动态逐时计算负荷原则
多样性原则
节能性原则
制备生活热水优先原则
在地源热泵室内系统设计初期，首先要核算建筑物的建筑面积 和空调面积，而要算准空调面积，就要对建筑物进行空调分区，根 中央式与分散式地源热泵设计 。中国可再生能源学会 李元普 王晔华 据每个分区的面积、结构、功能、用途，然后计算每个分区的负荷。 如果是分散式系统，每个分区的冷热负荷就是该分区机组的选型依 据；如果是中央式系统，则要求将各个分区的负荷加起来，同时考 虑输送过程中的冷热损失，确定项目总的冷热负荷。 地源热泵系统的负荷值是系统设计、机组选型和配套设备选择 的重要参考依据。 因为现代建筑的进深一般都比较大，具有多个朝向，而且功能 用途的不同，都造成不同空间的冷热湿负荷都不一样，所以在设计 时进行空调分区非常必要。一个空调分区可以有一个温控器也可以 有几个温控器，如果是分散式系统可以根据需要设有一台或多台机 组，或在中央式系统中通过风系统或水系统承担负荷。
影响分区负荷的因素
影响室内不同区域冷负荷的因素有外墙和屋面的逐时冷负荷、 外窗温差传热冷负荷、外窗太阳辐射冷负荷、内围护结构的传热冷 负荷、人体冷负荷、灯光冷负荷等，在一些特殊环境中还要考虑设 备冷负荷、食物显热散热冷负荷、伴随散湿过程中的潜热冷负荷等。 影响热负荷的因素有围护结构基本耗热量、人员、灯光、设备散热 量、内区散热量，以及附近热负荷包括朝向修正率、风力附加和高 度附加。 此外，对于面积比较大、内外区没有空气流通的楼层，要避免 冷热不均的现象，合理划分内外区非常重要。尤其，冬季在空调分 区系统中，内外区的冷热负荷并不同步，甚至会出现外区供热、内 区供冷的情况。这就要考虑采用分散式系统的布置，以便在冬季供 暖时通过布置在内区的机组回收建筑物余热，达到节能目的。还有 对于空间的高度较高的建筑，是否有吊顶、风口位置高低、是否有 回风口，都对负荷量有一定影响。这就对地源热泵系统设计人员的 技术水平要求比较高，要在方案初期就充分考虑项目的功能和用途， 对各个分区有一个整体的把握。
一般建筑物的冷热负荷
对于建筑物的冷热负荷的计算应采用动态逐时计算的方法，这 样才能反应出地上建筑与地下岩土的真实换热量，这也是进行地下 换热器设计的基础数据。
5 结语
分散式地源热泵是最为节能的系统形 式, 它减少了一半水泵能耗, 每个区域, 或 房间一台机组可以用多少开多少, 另外由 于减少了空气输送管道或水系统送路程损 失则比中央式系统节能30%以上,有些情况 还可以减少主管网管沟投资。
参考文献：
1.包涛;董玉军;周翔热泵系统的经济性分析[期刊论文]-制冷 2004(02)
