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低温气动分置式斯特林制冷机相位特性分析外文翻译资料

 2022-10-17 03:10  

英语原文共 214 页,剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料


1. 建筑技术

1.1. 引言

建筑类型

如果我们看一个城镇的图片,我们能够立即看到其包含非常不同类型的建筑,这些建筑主要是住宅建筑或者办公建筑(一些建筑包含商店或者公寓住宅 - '混合建筑物')、学校、剧院、运动场、医院和工厂。

图1-1 一个城镇的建筑轮廓

所有这些建筑具有一个共同点:其作用是保护用户免受外界影响、提供免受外部世界的安全条件和安全室内的环境,并且保证舒适的热状态。

在一些工业化国家中,人们最多在建筑中度过其生命的95%的时光,因此,该'室内世界'的质量对于我们的健康和幸福感是极其重要的。随着病态建筑综合征案例的逐步增加,人们才认识到了室内健康的重要性。降低健康室内环境感受的原因是多方面的,一些客观上能够测量,但是许多问题同时与个人及其社会环境相关。

室内空气品质

客观上来讲,能够数量化的影响因素包含较差的室内空气质量、太高或者太低的房间温度或者湿度、冷空气流和不合适的照明。

但是,人类对于舒适环境的渴望不限于自家门内或者办公室之内:其扩展到了购物场所、展览大厅、健身中心、展览馆和剧院,可接受的所有场所均与所感受到的空气质量密切相关。我们自身对于建筑物和房间内舒适度的感受对于我们幸福感具有重要影响。

建筑自动化和控制

今日我们看到最新的测量和控制技术与建筑自动化和控制系统相结合已经作为良好'建筑性能'的基础,良好'建筑性能'可定义为楼宇建筑式样、系统技术以及室内舒适度的和谐相互作用。

尽管事实上绝大多数过程是'自动的',个人干涉的范围是现代建筑设计策略的一个主要目标。

1.2. 建筑围护结构

保护免受环境影响

从暖通空调的观点来看,建筑围护结构作为受控室内条件和季节性外部环境影响因素(如温度( /-)、太阳辐射、风、雨、霜以及雪等方面的不同)之间的一个缓冲区。

需要特别说明的是,这些影响因素的可能组合起来(如风和雨、太阳辐射和高温,或者太阳辐射和低温)。

必须建造这样的建筑围护结构,使其能够耐受这些依赖于天气状况影响因素,并且通过使用建筑技术对其进行响应。具体取决于建筑物的位置,此外,建筑围护结构需要能够隔离街道噪声、轨道或者飞机噪声、并且在一些情况下能够隔离工业噪声。

图1-2 一个建筑物的外部和内部影响因素

安全

建筑物的居民或者使用者也希望其财产免受侵入以及未授权访问。

最后,建筑围护结构的另一个非常重要功能是具备足够的防火能力。

能量

对于环境负责,要求经济使用能量进行供暖或者冷却建筑,起初导致在建筑绝热方面开展了显著的改进,但是也使得人们使用纯粹静态方法认识通过建筑围护结构的传热。尽管热传导系数(U-值)给出了特定的热损失,热传导系数并不给出建筑围护结构的蓄热量,如果合理开发建筑围护结构的蓄热量的话,建筑围护结构的蓄热量包含巨大的节能潜力。

例如:已知统计资料显示瑞士中部地区的平均白天温度不超过 22摄氏度,显然用夜晚的冷量补偿白天高温是一个好主意。夜晚并不使用现代商业建筑或者学校建筑,还能够通过强制通风措施使用夜晚冷空气来从内部冷却建筑围护结构。如果有足够的蓄热质量(混凝土、砌块砖),即使在非常热的时段建筑仍能保持令人满意的低温环境,而无需额外的冷却设备,使用百叶窗使得整个外部建筑外墙(不仅仅使用窗户)免受太阳直射,更能增大这样的冷却效应。

我们均熟悉相关的技术设备,这些现代设备根据建筑物的类型及其用途不同而不同。

图1-3 一个建筑物中的技术装置

1.3. 建筑技术

建筑服务系统和技术设备

建筑包含相当广泛的技术基础设施,技术基础设施的复杂性不断提高。建筑技术这个术语或者(DIN)标准所定义的建筑物中的技术设备指的是在建筑物内外所有永久安装的技术设备,这些技术设备用途是保证这些建筑正确工作以及普遍使用。

引入建筑物中的技术设备这个术语,以避免与工业加工中所用的术语建筑服务系统相混淆。本质上来讲,该建筑技术包含下列装置和设备:

bull; 供热、通风和空调装置

bull; 热回收装置

bull; 管道服务(管道工程)

bull; 能量供应和分配

bull; 一般建筑照明

bull; 百叶窗系统

bull; 压力系统

bull; 人员输送系统(电梯、自动扶梯)

bull; 自动门

bull; 安全和保安系统(防火和防侵入)

bull; 用于污水、烟气、废料等的处理装置

本手册不包含各种类型的生产装置以及任何加工过程直接所需的技术设备。

单个系统之间的相互作用及其相互之间影响越来越重要。特别是,不再将建筑围护结构看作是给定不可变的对象,但是建筑围护结构动态适应于与建筑技术相关联的各种运行状态。

暖通空调装置的作用

供暖技术

取决于暖通空调装置的用途,其更能可分为两个方面:

a. 术语'舒适性装置'包含设计用于创造冰自动维持舒适室内条件的各种装置,这样的舒适室内条件能够促进健康以及家庭和办公室、学校、医院、饭店、电影院、剧院、购物商场等场所人们的工作绩效。

b. 工业装置包含设计用于产生并且维持特定室内条件的各种装置,这样的特定室内条件是特定生产、储藏或者促熟/成熟过程所需要的。

供暖技术的作用是在整个供暖阶段提供一个恒定、舒适的房间温度。多数供暖装置生产用于空间取暖的热水,也可用于生产生活热水。建筑物中的供暖技术包含:产热、热输配以及散热。产热是供暖技术的一个非常复杂的方面。除了常规燃油/燃气/燃木材或者燃煤锅炉外,也可使用热泵、热电联产装置、太阳能或者这些产热装置的组合形式(双热源)以及集中供热换热站产热。

管道工程服务与供暖技术关系密切。

通风技术

空调

依据能源费用所定义的控制策略

通风技术包含换气,特别是对于工厂、电影院、剧院以及饭店等场所,换句话说,在空气消耗或者污染非常快的建筑物中更要进行换气。尽管在这一过程中引入了新风,房间温度必须保持在所要求的水平。供暖盘管用于这样的目的。尽管有时使用电或者蒸气加热,但是绝大多数这些供热装置用热水加热。

我们的健康和效率感受不仅受房间温度影响,还受湿度、清洁度以及空气的新鲜度影响,换句话说,精确调节的室内条件尽可能适合于人体组织和感官的需要。一个空调装置能够影响这些因素。使用供暖盘管、冷却盘管以及空气加湿设备处理空气。目前,空调技术范围涵盖用于个人房间和住宅建筑的空调装置到能够看到的多数设施(例如办公建筑、购物商场以及机场等)的空调装置。

所有装置必须-或者应该通常自动运行,并且最好可能利用可用的能量。

在装有空调装置的建筑物中生活不必花费昂贵,事实上,我们目前看到热回收系统、表面冷却、混凝土芯换热(地热系统)、遮阳系统以及太阳能(太阳能光电)系统作为建筑技术的标准。

1.3.1. 建筑自动化和控制

智能建筑

建筑技术可以满足各种要求,具体取决于建筑的用途。然而,下列三个主要要求是公认的:

1. 不管外部影响因素怎样,必须充分满足在建筑围护结构内人的舒适和健康需要、以及对于具体类型的建筑物用途特定的舒适和健康需要。

2. 建筑围护结构必须提供与潜在危险相称的保护措施,以保护居住者或者使用者及其财产免受火灾或者水灾损害、设备免受损害、或者第三方攻击。

3. 以可接受的投资费用以及最低的后续能源、运行、维护和贷款服务应该可能满足这些要求。

图1-4 智能建筑

1 照明控制(自动和基于时间的控制) 15房间温度控制

2集中和分组开关 16冷凝式锅炉

3 远程询问和远程控制 17 外部传感器

4 窗户开关 18 太阳能装置/光伏装置

5 住人探测器 19百叶窗控制

6外部监测系统 20远程红外操作

7 风速(例如百叶窗保护) 21 工作

8 使用闪光灯外部报警 22 配备摄像机的对讲机

9 门锁触点 23 用于监控和运行的电视机

10 插座(能够得到释放)装置

11 雨水探测器(自动关闭屋顶通风窗) 24 燃烧器

12水探测器 25洗碟机

13 供暖阀门驱动器 26洗衣机

14 依据太阳位置的百叶窗控制

按照下列标准可将建筑物中的智能化分为(与各种标准相关的编号如图1.4所示):

bull; 安全 1 - 12

bull; 节能 4、13 -18

bull; 舒适性 1、2、3、15、19 - 23

bull; 家用电器 24 - 26

相关的建筑技术装置能够满足全部要求。在所有技术设备对具体的要求处于最佳工作状态时,我们可参考智能建筑技术。

规划建筑技术

没有必要实施技术上可能的所有技术:我们只需要实施那些明智的技术,即对环境有用并具有保护作用的技术。因此,规划阶段是一个决定性的阶段,因为考虑所有当地主导条件,并且必须仔细分析所有要求。概念上精心策划的建筑技术要求规划人员深入了解实际建筑物结构、热力学、流体力学以及化学和环境相互关系的基本原理。智能建筑物技术要求智能规划人员掌握综合跨学科规划方法,并且能够始终如一地应用这些方法。

建筑自动化和控制系统

我们不仅供应必要的设备和系统来解决控制问题,而且也是提供具体应用的建议并且帮助我们的客户工程师调试以及维护其装置。

我们需要合适的专业知识,以有能力支持我们的客户。

1.4. 建筑的类型、应用和条件

建筑类型

条件

用途

要求

温度

湿度

风量系数(1/小时)

平顶

建筑

钢铁厂

造纸

纸库

印刷

纺织

棉花、亚麻制品

纺纱

织造

毛纺

毛织

允许工作温度

允许工作温度

恒定湿度

恒定湿度

恒定湿度

恒定湿度

恒定湿度

恒定湿度

18 -26摄氏度

22 - 30摄氏度

20 - 24摄氏度

20 - 26摄氏度

22 - 25摄氏度

22 - 25摄氏度

27 - 29摄氏度

27 - 29摄氏度

30 - 60%

40 - 50%

45 - 60%

最大为55%

70 - 80%

50 - 60%

60 - 70%

5 - 15

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