关键词:
独立式空调系统(精选十篇)
独立式空调系统 篇1
关键词:独立式空调系统,运行,保护装置
中、大型客车上的独立空调系统、副发动机和压缩机等空调系统一般装在车的裙部或后台。独立空调系统远离驾驶室, 所以需要有一套操纵系统和保护装置, 才能使独立空凋系统安全运行和方便操作。在驾驶室中, 没有副发动机的操作杆以及空调报警装置, 它能自动保护空调系统安全工作;当空调系统的排气和吸气压力过高或过低时, 报警装置会发出报警信号, 同时自动停止空调系统工作;若发动机冷却温度过高, 油压过高, 报警装置亦会报管, 自动停止发动机运行。
1 压力控制器
独立空凋系统的高、低压是由压力控制器来控制的。当压缩机排出的压力超过设定值或者吸入的压力低于设定值时, 高、低压力控制器将切断汽油机的点火电路或切断柴油机的燃油供应, 使副发动机停止运行, 随即压缩机也停止制冷, 与此同时在控制面板上发出蜂鸣声或者闪烁指示报警灯, 保护压缩机不因过高压力或过低压力而遭受损坏。
高压和低压控制器可以是独立的, 即各自独立安装在排气阀或吸气阀上, 分别起保护作用, 这点和上述的高、低压保护开关一样, 为了结构紧凑, 减少触点的故障, 把高压和低压控制器组装起来, 并串联成电路, 公共使用一对触点, 这就是所谓的继电器式压力控制器。
压力控制器有多种, 其原理基本相同。制冷系统中常用的压力控制器有YT、YK、KD和KP型。用在汽车制冷系统的为KP型, 如KPl5型。其工作原理为:通过毛细管从压缩机的吸、排气阀引出压力和继电器相连, 由波纹管感知吸、排气的压力变化。若吸气压力过低, 则波纹管缩短, 带动动触点的杠杆下移, 使触点分开, 将发动机的点火电路或柴油机的油路供应的电磁阀切断。当高压端的波纹管感知高压系统压力超过规定值, 这时波纹管伸长, 克服弹簧力使动触点跳开, 也切断上述电路。压力高出或低于规定位, 动触点跳开时, 都会接通报答灯电路, 使报警灯发出信号。如图1所示的是高、低压在规定值时, 触点在弹簧作用下是关闭的。
KPl5型压力控制器的技术条件为:高压范围0.5—2.7MPa、幅差0.4MPa低压范围0—0.65MPa, 幅差范围0.07—0.4MPa;开关触点容量Dc 24v, l 2w, 自动和手动复位。其技术参数的含义是:例如当低压设定值为0.2MPa, 幅差给定值为0.015MPa, 那么当压力超过0.215MPa时, 触点闭合, 压缩机工作;当压力下降低于0.185MPa时, 触点断开, 压绸机不运行。当然, 中间有让制冷系统高低压力差缩小到一定程度的时间, 压缩机起动转矩比较小, 起动才容易。另外其设定值的调节可用调节螺钉来实现。
2 油压控制器
大客车上装有油压控制器, 其功能是当副发动机的润滑油压力低于某一设定值时, 停止副发动机, 以保护副发动机不受损坏。油压控制器安装在机油滤清器上。当副发动机正常工作时, 油压正常, 报警灯不亮。但当油压降低到低于30 k Pa时, 油压控制器的触点便会闭合, 此时油压报警灯闪烁, 副发动机亦自动停止运行。
3 水温控制器
独立式空调发动机上还安装有水温控制器, 其功能是在副发动机的冷却液温度高于l 07℃时, 自动使副发动机停止运行, 同时报警灯闪烁。它实际上是一个石蜡式的温控开关, 安装在水泵的进口位置, 以控制和监督发动机的冷却液温度。
4 燃油切断阀
它是一个电磁阀.只要制冷系统高低压力、副发动机油压、冷却液温度不正常, 则控制器就会发出指令, 接通燃油切断阀的电源, 将高压油泵的油路关闭, 迫使发动机自动熄灭。
5 副发动机的速度控制
独立式空调系统制冷量的调节, 是通过改变副发动机的转速来实现的。一般是将副发动机的转速分为三档调节:当然不同的发动机有不同的调节方法, 如对于汽油机, 就是通过改变混合气的浓度来控制发动机的转速的。
由于副发动机的转速不像主发动机那样变化频繁, 只需一个发动机速度控制装置, 把进入发动机的供燃烧的空气量分为三档供应。其原理如下:
当电磁线圈A和B都不通电时, 气体只有中间孔进入发动机, 这时空气量最小, 发动机转速最低;当电磁线圈A通电时, 带动铁心A移动, A的阀门被打开, 这时发动机特有两个阀门进气.进气量提高, 其转速也提高到最大的档次运行。
而如果副发动机是柴油机, 由于柴油机是喷油系统, 其进气量是有发动机转速决定, 故只能通过控制柴油机的燃油量来控制柴油机的转速。图2是柴油机的速度控制装置和高压油泵联接的有No1和No2两个电磁控制阀。其通过在驾驶室控制的操纵杆凋节连杆的位置来改变供油量。
当柴油机起动工作时, 两个电磁阀的电路被接通, 它们的电路通断状态内连杆的位置来决定。当连杆在图2a位置时, No1号电磁阀不工作, No2号电磁阀工作, 发动机作高速运转;当连杆在图2b位置时, No1号电磁阀工作, No 2导电磁阀不工作, 发动机作中速运转;当连杆在图2c位置时, 两者都工作, 处于低速运转。
上述介绍的汽车空调系统保护装置, 并非在每种汽车上都全部采用, 而是根据情况部分采用。一般来说原装车空调系统保护装置都较为完善, 而简易空调或加装的空调系统保护装置较少甚至不采用保护装置。另外不同的车型, 各保护装置的工作参数也是不同的, 在检测、维修、更换时应予注意。
参考文献
[1]曾壮.城市客车非独立式空调系统设计[J].客车技术与研究, 2005 (3) .
全地形车后独立悬挂系统 篇2
介绍了一种全地形车后独立悬挂系统,这种独立悬挂系统的后面左右摇架可以独立上下摆动,与传统的后悬挂系统相比,其优点是车辆稳定性更好,骑乘更舒适,更易于操作.
作 者:郭宁 王宏 GUO Ning WANG Hong 作者单位:郭宁,GUO Ning(济南天辰铝机制造有限公司,济南,250101)
王宏,WANG Hong(新疆机电职业技术学院,乌鲁木齐,830013)
逼出来的独立多系统 篇3
据称,惠普与微软有约,其销售的笔记本要么预装Vista/Windows 7,要么保留裸机状态,而且在BIOS中有以下设置,主要表现为:
以Windows XP为蓝本的Windows PE无法识别(市面上流行的很多Ghost版WindowsX P光盘均采用这一版本的Windows PE)硬盘。DOS无法识别硬盘。当然,运行于DOS或Windows XP版本PE环境的Ghost、分区魔术师等无法找到硬盘。
已安装好的WindowsXP、Vista/Windows 7能识别,Vista/Windows 7安装光盘或以它们为蓝本的PE都能识别硬盘。
网上流行着一种说法,将笔记本的BIOS刷为较低版本来安装Windows XP,考虑到这有一定的风险,况CQ 40的BIOS有着自己的特色,比如支持中文(繁体)、CPU虚拟技术等,刷低后还能保留这些特色吗?为此,我决定另辟蹊径(注意:以下的操作都是在已安装的Windows XP、Windows 7或Windows 7安装光盘下进行的)。
用windOWS 7安装光盘对硬盘进行分区
原笔记本只有两个分区,不符合使用习惯,我决定用U盘备份重要文件后重新对硬盘进行分区。这一步要解决的难点是避免创建100MB小分区。
第1步:用Windows 7安装光盘启动电脑,当安装向导进行到“你想将Windows安装到何处”一步时,单击“驱动器选项(高级)”,删除其下的所有分区。
第2步:单击“新建”并在“大小”后输入一个值,比如20000(MB),再单击“应用”。此时,分区管理器会将输入的20000MB空间创建为两个分区,其中之一大小为100MB并标志为“系统保留”。其中之二大小为19.4GB,通常情况下,这一分区是用于安装Windows 7的。
第3步:选择尚未创建的空闲空间后单击“新建”,将其全部创建一个分区。至此,已创建的分区共有三个。
第4步:选择第二个分区,单击“删除”。接着,选择第一个分区,选择“扩展”,原来的第二个分区的空问即可全部合并到第一个分区中去。如图1所示,显然,Windows 7默认的100MB小分区已去掉了。此时,共创建了两个分区。
小提示:默认地,用windows 7安装光盘对硬盘进行分区时会自动创建容量为100MB的小分区,该分区对使用BitLoeker这一新功能而言非常有利。但是,对大家熟知的Ghost工具而言却存在一定的麻烦,备份与恢复都得针对两个分区——即100MB小分区和安装Windows 7的分区。要避免生成100MB小分区,还可提前用分区魔术师等工具规划好分区再安装windows 7,当然,前提是你的电脑不像本文提到的惠普CQ 40那样。安装windOWS 7并调整分区
将Windows 7安装到第一个分区中,接下来要完成的任务是继续调整分区以适应“安装”Windows XP的需要。
在开始菜单下右击“计算机”,选择“管理”|“存储”|“磁盘管理”,从打开的窗口中可观察到目前仅有两个分区,请删除第二个分区再利用由此而空出来的空间来创建多个分区即可(具体方法略)。本例的分区结果如图2所示。其中,第二个分区为主分区,将用于“安装”WindowsXP。最后一个分区用于存放Ghost备份。
要注意的是,由于安装Windows 7时硬盘只有两个分区,其盘符分别为C、D,E、F等将会被光驱、读卡器等占用。这样一来,重新创建出来的硬盘分区的盘符将会被分配为G、H……等。为调整顺序,可这样操作:首先,右击除C盘外的其它硬盘分区、光驱、读卡器等,选择“更改驱动器号和路径删除”。别紧张,删除的仅是分区号(即盘符),删除后无法在“计算机”下观察到分区,能籍此达到隐藏分区的目的,但分区本身没被破坏。
接着,再右击这些分区或光驱、读卡器,选择“更改驱动器号和路径添加”,将它们的盘符重新分配为D、E、F……就行了。由于最后一个磁盘分区是用于存放备份的,可不分配盘符,这样,该分区在“计算机”下不会显示出来,保证了备份的安全。
安装WindOWS xP
这一步中,我们要将Windows XP“安装”第二个主分区中。
将Ghost版的WindowsXP安装光盘插入到光驱,找出其中的Windows XP的Ghost映像文件,该映像文件扩展名为gho,大小一般接近700M B,很好辨认。接着,从网上下载名为Ghost32的小工具并运行之。然后,用Ghost32将Windows XP映像文件恢复到硬盘的第二个主分区,操作方法与普通的Ghost完全相同,具体步骤略。
至此,双系统已安装完成,只是还无法相互切换。切换多系统
这一步,我们要达到的目的是,在Windows7下运行自己创建的批处理文件,电脑自动重新启动并切换到WindowsXP,反之亦然。
Windows7下的设置
第1步:在C盘根目录下创建名为ActiveXP.txt的文本文件,该文件的内容如下:
select disk O
select partition 1
Inactive
Select partition 2
Active
select partition 1
Remove all
Exit
说明:以上各行中,第1行:选择第0块磁盘即当前硬盘。第2、3两行:选择第1个分区并设置为不活动状态,这一分区安装的是Windows7。第4、5行:选择第2个分区并设置为活动状态,由于这一分区中“安装”有Windows XP,这样就能切换到Windows XP系统了。第6、7两行,选择第1个分区并清除它的卷标,这样,切换到Windows XP后,安装Windows 7的分区将自动隐藏,在一定程度上保证了Windows 7系统的安全。
第2步:在C盘根目录下再创建一个文本文件,用记事本打开它,输入以下内容:
Diskpart/sc:\ActiveXP.txt
Shutdown
接着,单击
“文件”|“另存为”,在“保存类型”后选择“所有文件”,在“文件名”输入ActiveXP.bat。然后单击“保存”即可在C盘生成名为ActiveXP,bat的批处理文件。
今后,只要运行这一批处理文件,它就会启动Diskpart命令并按ActiveXP.txt文件逐行执行其中的命令,然后,重新启动电脑到Windows XP之下。
小提示:创建批处理文件时,一定要选择“保存类型”为“所有文件”,否则,保存下来的将是普通的文本文件。若要对批处理文件进行修改,请右击之并选择用记事本程序来打开,如果双击批处理文件,它会自动运行而不是打开供我们重新编辑。
WindOWS XP下的设置
在Windows 7下执行批处理文件ActiveXP.bat后,电脑将会自动重启到Windows XP系统。此时,硬盘的第二个分区(安装的Windows XP)将被自动分配到盘符C,第一个分区(安装的WindoWS 7)自动隐藏,如图3所示。下面,我们仍用批处理来切换到Windows 7。
在C盘下创建文本文件名为的Active7,txt文件,该文件的内容如下:
select disk 0
select partition 2
Inactive
Select partition 1
Active
select partition 2
Remove all
Exit
接着,创建批处理文件Active7.bat,该文件内容如下:
Diskpart/sc:\Active7.txt
Shutdown
今后,只要运行该批处理文件,电脑就会重启到Wind 0w s 7之下,此时,硬盘的第一个分区(安装的Windows 7)将被自动分配到盘符C,第二个分区(安装的Win XP)自动隐藏,如图4所示。
对比图3、图4,不难看出,无论启动到哪一系统之下,都只有安装该系统的分区显示为C盘,安装另一系统的分区隐藏,保证了另一系统的安全。除安装系统的两个分区处,其它分区的盘符相同。独立多系统的优势
传统的多系统通过菜单来选择进入,前一系统一般为Windows XP而后一系统为Windows 7,只要启动莱单出错,两套系统都将受影响。对比之下,本文提供的多系统方案有着鲜明的特色:
两套系统相互独立,一套系统出错时不会对另一系统产生不良影响。
正因为相互独立,可在一套系统下用Ghost32对另一系统进行备份或恢复。
启动一套系统时,另一系统所在的分区处于隐藏状态,避免了误删除另一系统的重要文件或中毒。
如果系统1中毒,可启动到系统2之下进行非常彻底的查杀,因为系统2完全处于不活动状态,避免了文件正在使用而无法清除病毒之忧。当然,查杀前得用磁盘管理器将系统2所在的分区分配一个盘符让它显示出来。
本文提供的方法也可用于其它电脑。问题及解决方法
使用这种多系统的唯一注意事项是,如果当前系统(比如Windows 7)将要出错了,请及时切换到另一系统(比如Windows XP)并用Ghost32进行恢复。如果运气特差,比如Windows 7已无法启动了,请用下面的方法来还原。
独立式空调系统 篇4
1 独立式汽车空调新技术研究现状
目前,国外已基本实现全部工程车辆空调装载,其汽车空调的研究起步较早,技术比较先进,具备很强的技术垄断。在国内,工程车辆目前的空调使用量不高,基本上是以顾客要求选装为主,而且专门研究工程车空调的企业比较少。以往的独立式汽车空调的发动机油门控制常为机械式,最简单的结构形式为拉线机构,油门踏板控制拉线机构来控制发动机油门开和闭的大小,结构简单,但控制精度不高,而且其油门控制均采用手动装置。同时,大多数企业按照轿车空调的设计和制造经验来进行设计,普遍存在系统不匹配的情况,特别是空调动力匹配问题尤为突出。此外,以往的独立式汽车空调一般是用底座或支架将发动机、压缩机和发电机固定连接,并用不少于2条传动皮带带动运行,占据的空间大,也比较笨重,影响安装。因此,我国的整个独立汽车空调行业与国外还有较大的差距。
2 目前独立式汽车空调新技术的发展及应用
2.1 市场前景
当前,汽车用空调技术是随着环保技术、节能技术和相关技术的发展而发展。随着人们生活水平的提高,近年来,工程车生产厂家为改善驾驶员的工作环境,纷纷提出了配置独立式空调的要求。重型卡车和工程车用空调具有制冷量大、可靠性高、节能环保的要求,由广西钦州市奇福保温冷冻设备有限公司研制的独立式汽车空调器,主要提高了大型重卡车、特种车、吊车、野外勘探及建筑机械的乘坐舒适性,减少了汽车尾气排放。以250~300马力的重型卡车为例:怠速恒温空调燃油为6~9 L/h,独立式空调器每小时燃油约0.3 L,怠速恒温空调的燃油及尾气排放量比独立式空调器高出20~30倍。本项目产品的目标市场定位大型重卡车、特种车、吊车、野外勘探及建筑机械工程车,代替原车发动机大排量空调,降低车辆空调运行成本,节能减排,保护环境,大大优于非独立式制冷系统,具有广阔的市场前景。
2.2 独立式汽车空调新技术的关键
(1)研究开发全自动电气精确控制的汽柴油发动机怠速和加速控制电磁阀。传统的独立式汽车空调器的发动机油门控制常为机械式,最简单的结构形式为拉线机构,油门踏板通过拉线机构来控制发动机油门开和闭的大小,结构简单,但控制精度不高,而且其油门控制均采用手动装置,无法满足完成空调制冷工况的自动化控制要求。本课题研究的独立式汽车空调器可以实现车内温度的全自动电气精确控制,实现怠速恒温,加速制冷。
(2)对独立汽车空调器进行系统匹配合理研究。以往大多数企业按照轿车空调的设计和制造经验来对工程车的空调进行设计,普遍存在系统不匹配的情况,特别是空调动力匹配问题尤为突出。本课题对整个空调系统的匹配性进行研究,使系统具有一定适应最大负荷工况和恶劣运行工况的能力。
(3)以汽柴油发动机怠速和加速控制电磁阀为基础,研究设计出应用于重型卡车及工程车的独立式汽车空调器。传统的独立式汽车空调器一般结构是用底座或支架将发动机、压缩机和发电机固定连接,并用不少于2条传动皮带带动运行,占据的位置空间大,也比较笨重,影响安装。本课题针对现有技术存在的不足,研究开发一种体积小且易于安装的独立式汽车空调器。
(4)节能降耗研究。通过对独立式汽车空调器全自动电气精确控制技术的研究,以及对独立式汽车空调器系统的优化设计,提高其燃油利用率,节约燃油,达到节能减排的目的。
2.3 独立式汽车空调技术方案
(1)全自动电气精确控制的汽柴油发动机怠速和加速控制电磁阀。电磁阀体和设于电磁阀体内的电磁线圈和阀体芯轴之间压装,使阀体芯轴弹性伸出电磁阀体顶部的回位弹簧,阀体芯轴顶部连接带有锁紧螺母的调节螺杆,调节螺杆连接发动机的油门拨叉,阀体芯轴底部设置从电磁阀体底部伸出的限位螺杆,限位螺杆上带有限位螺母;通电后,电磁线圈作用在阀体芯轴上的推力与回位弹簧的作用力相反。发动机所需转速由阀体芯轴的行程决定,而阀体芯轴的行程由限位螺杆和限位螺母调节决定;发动机的怠速由油门拨叉的行程调节控制,油门拨叉的行程调节控制通过与之连接的调节蝶、杆完成;发动机运行的加速工况由控制电路开启电磁线圈而产生磁力,推动阀体芯轴带动油门拨叉而实现发动机加速。发动机运行的加速工况满足后,控制电路关闭电源,电磁场磁力消失,阀体芯轴由回位弹簧力复位,发动机按怠速运行。汽柴油发动机怠速和加速控制电磁阀的结构图如图1所示。
(2)独立汽车空调器系统匹配研究。①选择一台独立式汽车空调器作为参考机型。②根据所需空调器的制冷量大小选择匹配的压缩机,一般按空调器的额定制冷量为压缩机单体能力的90%进行选择,同时选择压缩机机型,如活塞式、转子式、涡旋式等。③选择冷凝器、蒸发器,并以参考机型为基础,计算出冷凝器和蒸发器内容积增大(或减少)的比例,估算制冷剂充注量,匹配制冷系统。④对制冷系统过负荷工况或恶劣运行工况进行研究,选择过载保护器。⑤对不合格项目进行微调或整改。
(3)以汽柴油发动机怠速和加速控制电磁阀为基础,研究设计出应用于重型卡车及工程车的独立式汽车空调器。独立式汽车空调包括柴油机、压缩机和发电机,压缩机和发电机通过机架安装于柴油机上,机架包括平台支架和转动支架,平台支架横置于柴油机一侧,平台支架的前端连接于柴油机上,转动支架设于平台支架下方,转动支架的前端铰链设于平台支架前部,转动支架的后端用可调节支架角度的调节螺杆连接在平台支架后端;压缩机安装于平台支架上,发电机安装于转动支架上,压缩机和发电机的输出轴与柴油机输出轴同处一侧,各输出轴上的皮带轮之间通过一条传动皮带连接。独立式
(4)应用于重型卡车及工程车的独立式汽车空调器的节能降耗研究。采用汽柴油发动机怠速和加速控制电磁阀作为制冷剂的控制器,可实现独立汽车空调的全自动电气控制,实现怠速恒温和加速制冷的精确控制。同时,对空调系统进行匹配研究,保证空调动力合理匹配,保证燃油的充分利用,达到节能降耗的目的。
3结语
本文对独立式汽车空调器的特点及发展趋势进行了详细的分析,主要对汽柴油发动机怠速和加速控制、独立汽车空调器系统匹配、制冷系统、混合动力系统等各个系统不同的功能及特点进行了介绍。在独立式汽车空调器迫切需要应用于重型卡车及工程车的今天,性能可靠、节能环保的动力系统越来越受到人们的关注。国内的重型卡车及工程车也意识到了新型节能系统的巨大潜力,因此新型节能系统的研究越来越受到人们的重视。在未来重型卡车及工程车独立式汽车空调器系统的研发过程中,必须与汽车开发同步,以适应内部结构越来越紧凑、节能环保、新能源动力代替等变化,以与重型卡车及工程车独立式汽车空调器发动机效率提高和电气化、混合驱动动力及其他新型功能零部件使用后相匹配。
参考文献
[1]曾壮.城市客车非独立式空调系统设计[J].客车技术与研究,2005(3).
[2]曾壮.非独立式汽车空调压缩机驱动传动比的设计[J].专用汽车,1996(2).
四工位立式回转刀架机电系统设计 篇5
关键词:自动回转刀架;刀架控制原理;刀架电气控制系统仿真
1 数控机床刀架的介绍
自动换刀系统是数控机床的重要组成部分。机床的加工性能受刀具夹持原件的结构特性及它与機床主轴的连接方式的直接影响。而机床的换刀效率受到刀库结构形式及刀具交换装置工作方式的影响,而整机的成本造价又受自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度的直接影响。
2 数控刀架的工作原理及电气设计
电气是机械的控制中心,也就是说电气原理的设计可以实现机械动作的复杂操作控制。下面我们通过数控刀架的电气知识霍尔效应、刀架的接线原理图和具体的经济型刀架换刀过程等,对电气原理的运用做进一步的了解。
2.1 数控车床四工位刀架换刀工作原理
电机会在接到换刀键或者换刀的指令后正转,蜗杆、涡轮、轴、轴套由于花键的定位作用,同联轴器一同转动。轴套外圆上有两处凸起,能够限位轴套,使轴套在套筒内孔中的螺旋槽内作滑动,因刀架与上端齿盘同套筒相连,此时会因套筒的滑动被举起,使上下齿盘分开,刀架抬起,当套筒继续转动时,刀架会被带动旋转90°(如不到刀位,刀架还可以继续转180°、270°、360°),而且此时控制装置能够收到由微动开关发出的检测信号,直到刀架转到指定位置,控制装置会根据微动开关提供的刀架已经到达指定位置的信号,使电动机反转,此时定位销会使刀架定位不再回转,刀架则向下移动,上下端齿盘重新压合。当蜗杆继续转动,产生轴向位移,压缩弹簧,曲面压缩开关使电机停止旋转,从而完成一次转位。微机系统的控制目的就是指四工位自动回转刀架上的四把刀具中的任意一把转到指定的工作位置。
2.2 数控刀架电气控制系统设计
2.2.1 霍尔原理在刀架中运用的简单概述 一台数控机床能够进行生产加工的衡量标准即是它的精度,如果精度不能满足需求,它就不能进行生产,而霍尔元件检测的精确性却在很大程度上保障着数控机床的精度。在数控机床上,常用霍尔接近开关来检测刀位。首先,在换刀开关接通时会发出换刀信号,随后放大器在电机的驱动下正转,刀架被抬起,电机则继续正转,霍尔元件会在刀架每转过一个工位时进行检测,判断是否为所需刀位。若不是所需刀位,电机继续正转,直到所需刀架转到工位。
那么从电路的角度来看,当整个电路被接通时,正转线圈自锁,换刀开关处于自动档的位置控制开关进行自动换刀。而霍尔元件会在刀架转到所需刀位时自动断开,停止电机。此时翻转电路接通,延迟反转,刀架下降并压紧。所以从这个过程中我们可以看出来霍尔元件在数控机床中不但起到了检测与反馈作用,也是数控机床精度的可靠性保障。
2.2.2 四工位刀架PLC接线原理图 机床PLC控制着数控机床刀架,而普通的四工位刀架用于普通机床,所以控制比较简单。我们要分析数控机床的控制原理,其实就是分析车床刀架的换刀过程,而换刀过程其实就是PLC对控制刀架所有I/O信号进行逻辑处理与计算。另外换刀过程也需要设置一些相对应的系统参数来保证正常进行。在我们分析之前,还得先了解关于刀架控制的电气部分。刀架控制电气部分如下图所示。图中a是控制刀架的正反转,是强电部分;图b控制的是两个交流接触器导通和关闭,实现图a中强电部分的控制,是弱电部分;图c部分是直接控制刀架的部分电路,控制继电器回路及PLC的输入及输出回路。
图中各器件的作用如下:
①M——刀架电动机;
②QF1——刀架电动机带过载保护的电源空开;
③Km1,Km2——刀架电动机正、反转控制交流接触器;
④KA1,KA2——刀架电动机正、反转控制中间继电器;
⑤S1~S4——刀位检测霍尔开关;
⑥SB1——启动按钮;
⑦SB2——停止按钮;
⑧C——电容给刀架单项电机不项。
接线图回路图简析:假设,当1号刀在PLC输入/输出电路中输入时,同时选择手动刀。KAI线圈就会因为SB1的闭合而进行翻转,当KA1触点断开后,便能实现互锁。而KA1触点的导通(KA1始终处于闭合状态)会使的KM2线圈得电反转,便能够实现双重互锁。此时刀架正转接触器回路导通,强电回路中的KM2触点闭合后会使刀架进行正转。霍尔元件会准确的检测到1号刀架是否到达信号位,如果到达,刀架定位锁紧,电机停转,直到结束。其他3把刀换刀方式依次类推。
独立式空调系统 篇6
太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理, 利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。依照其输送方式可分为:独立光伏发电、并网光伏发电与分布式光伏发电三种类型。
在独立的光伏系统中, 系统产生的电能不可能一直满足用电负载的需求, 所以通常需要储能装置进行能量调节, 图1是典型的带蓄电池的独立光伏系统示意图。
蓄电池在太阳能光伏系统应用中的主要作用是:
1.1 能量储存
光伏阵列的产能和负载用电的要求在绝大多数独立太阳能光伏系统中都不会一致, 在阴天多云或者夜间等情况下, 用电负载又必须工作, 此时的光伏阵列不能产生并提供足够的能量, 因此, 蓄电池的作用发挥将是极为必要的。
1.2 蓄电池对太阳电池的工作电压具有钳位作用
由于特性所限, 太阳电池工作时受到太阳辐照强度、温度等因素的影响很大, 当太阳电池组件与负载直接相连时, 负载因电压等问题往往不能一直在最佳工作点附近稳定工作, 导致整个系统效率低下, 而蓄电池对太阳电池的工作电压具有钳位作用, 能够保证系统在最佳工作点附近稳定工作。
1.3 蓄电池对负载提供启动电流
启动电动机负载时通常需要较大的启动电流, 例如为压缩机、电动车、电冰箱等电动机类设备, 需要的启动电流大致是额定工作电流的5~10倍。由于光伏组件受到太阳辐照强度和最大短路电流等因素的限制, 光伏阵列往往满足不了自身启动电流的要求, 而蓄电池能够在短时间内为此类负载输出较大的启动电流。
2 太阳能储能技术的分类
目前太阳能光伏系统中常用的蓄电池有:铅酸蓄电池、镍镉蓄电池和镍氢蓄电池等。目前除少量用于高寒户外系统采用镍镉电池外, 我国用于光伏发电站系统的蓄电池大多数是铅酸蓄电池。在便携式太阳能供电系统和小型太阳能路灯、草坪灯等使用镍氢或镍镉蓄电池的情况较多。此外, 由于对充放电控制要求以及成本较高的原因, 锂电池目前应用在太阳能光伏系统中的情况并不多见。
2.1 铅酸蓄电池
铅酸蓄电池的反应化学方程式:
放电反应式:
充电反应式:
铅酸蓄电池的种类较多, 目前普遍应用在光伏系统中的主要有:工业型阀控铅酸蓄电池、固定型排气式铅酸蓄电池及小型阀控密封铅酸蓄电池。
铅酸电池主要由正负极板、隔板、电解液、槽、盖等部件组成。正极的活性物质是Pb O2, 负极的活性物质主要是金属铅, 电解液是H2SO4。电池放电后, 正、负两极活性物质都转化为Pb SO4 (硫酸铅) 。充电中的铅酸电池, 当正极板的荷电状态达到70%时, 电解液中的H2O (水) 开始分解, 并随之产生H2 (氢气) 和O2 (氧气) 。对于普通非密封富液蓄电池, 产生的H2和O2将从电池中逸出, 不仅消耗大量的水, 还会导致充电效率大幅下降, 因此需要定期补水进行维护。另外, 电解液的溢漏和酸雾的排出会还对环境造成严重的污染。
就反应机理而言, 阀控铅蓄电池的充放电电极和普通铅酸电池相同, 但其采用了贫液技术和氧复合技术, 电池的工作原理和结构发生了很大的改变。贫液技术, 可以确保氧能够大量快速移动到负极发生还原反应, 从而大大提高充电效率;氧复合技术, 可使充电过程中产生的H2和O2再合成H2O后返回电解液。这两种技术极大地改善了普通铅酸电池, 如储能效率、使用寿命、比能量、比功率等多项性能, 并且降低了维护的成本。
根据技术特征的不同, 阀控铅蓄电池又可分为:贫液式AGM和胶体GEL。两者的结构方式不同:AGM是以超细玻璃毡隔板吸取电解液, GEL以触变性二氧化硅吸取电解液。因此在反应时, 氧气在两种电池极板间的迁移途径也不同:当使用吸收式玻璃毡隔板时, 氧气经过AGM的毛细管到达负极;当硫酸电解液是凝胶时, 氧气经过凝胶电解液的裂缝到达负极。贫液式AGM阀控铅蓄电池内部没有游离电解液, 氧复合效率高达99%以上, 并且具有充电效率高、内阻小、自放电小、气体复合率高等特点。胶体GEL电池的电解液能充满电池内整个极板空间, 无漏液及分层现象, 具有深度放电恢复特性较好、内阻大、较高温度下的使用寿命较长、散热性好、不易产生热失控现象等优势。
2.2 镍镉蓄电池
镍镉蓄电池正极为氢氧化镍, 负极为镉, 电解液是氢氧化钾溶液。镍镉电池反应的化学方程式:放电反应式:
充电反应式:
从反应方程式中可以看出, 镍镉电池的充放电是一个可逆的过程。早期的镍镉电池, 如果在未完全放电后便再次进行充电, 电池中的化学成分会记住本次放电点而无法进行完全充电或完全放电, 即记忆效应。此种效应将会导致电池的实际容量变小, 严重时电池容量甚至降至原有的2O%左右。此后, 经过多年的研发和改进, 近年来生产出的镍镉电池已经没有明显的记忆效应, 但镍结晶现象是目前影响镍镉电池性能及寿命的最大问题。镍结晶是指充电过程中电池在已充满后再持续补充, 以至电极板上出现镍金属结晶的现象。这种现象会使电池活化面积减小, 导致电池容量减损, 但幸而大部分结晶都可以在电池放电超过1V以下后, 溶解到电解液中。但如果电池长时间没有得到充分放电, 结晶则没溶解的机会, 将会越积越多, 变得越来越大, 然后出现上述类似记忆效应的情况, 使电池容量减损;且由于镍结晶呈尖刺状, 成长快, 会穿破正负电极间的绝缘层 (电解质层) , 从而使电池内部漏电每天增加至10%以上, 这也是有的电池充好电后放几天再用却发现没电的原因。
依据1940年前国际公认的经验法则设计了常规充电的制度。其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数应当小于等于蓄电池待充电的安时数。恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方式来保持充电电流强度不变的充电方法, 电池的电压会逐渐上升。恒压充电是充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值, 随着蓄电池端电压的逐渐升高, 电流逐渐减少。与恒流充电法相比, 恒压充电过程更接近于最佳充电曲线。由于充电初期蓄电池电动势较低, 充电电流很大, 随着充电的进行, 电流将逐渐减少。根据镍镉蓄电池的特点, 先用恒流充电法对其进行大电流充电, 使蓄电池逐渐被激活, 电池的充电电压逐渐上升, 一般充电电压要大于电池的额定电压, 当电池达到充电电压后, 再使用恒压充电, 使镍镉蓄电池达到最佳充电效果, 此方法为先恒流再恒压。
2.3 镍氢蓄电池
镍氢电池由镍氢化合物正电极、储氢合金负电极以及碱性电解液, 比如30%的氢氧化钾溶液组成。镍氢电池反应的化学方程式:
放电反应式:
充电反应式:
式中:M———储氢合金;
MH———吸附了氢原子的储氢合金。
与镍镉电池相比, 镍氢电池具有更优越的循环性能、更高的能量密度、无记忆效应, 低温性能良好, 但高温时性能较差。无毒、无污染, 是绿色环保电池, 可耐过充过放与大电流快充快放, 循环次数可达500次以上。
3 应用于太阳能光伏系统中常用几种蓄电池的比较
太阳能光伏系统对蓄电池提出的要求是:高充放电效率、低自放电、长寿命、价格低、低维护。表1从多个方面对应用于太阳能光伏系统中常用的几种蓄电池进行了比较。
1) 从表1可以看出, 单位Wh价格, 以镍氢电池价格最高, 是铅酸蓄电池的3~4倍, 镍镉蓄电池是铅酸蓄电池的2倍。
2) 由于镍镉/镍氢电池都有比较强的耐过充、过放能力, 因此这两种电池都有着相对简单的充放电控制电路。这是因为由于镍镉电池的镉电极和氧化镍电极属于不溶性电极, 因此镍镉电池不会因过充电而引起负极金属结晶的产生和生长, 也不会引起隔膜的破坏而造成电池内部短路。镍镉/镍氢电池都具有一定的耐过放能力, 能够完全放电, 在完全放电 (终止电压1.0~1.1V) 深循环下, 也有很好的寿命, 因此镍镉/镍氢电池应用于太阳能草坪灯等小型光伏系统中, 只需要为系统设计合适的太阳电池板容量, 而不需要过充、过放保护电路, 这可能使系统控成本降低。
3) 在正常工作的条件下, 镍镉电池的充放电容量效率为67%~75%, 充放电电能效率为55%~65%, 镍氢电池的充放电容量效率典型值也只有66%, 这些值相对于铅酸蓄电池的充放电90%的容量效率和以及80%的电能效率都明显偏低。
4) 比较几种蓄电池, 镍镉/镍氢电池的循环使用寿命长于小型阀控封铅酸蓄电池。小型阀控密封铅酸蓄电池的循环寿命是指80%放电深度时的寿命, 而对镍镉/镍氢电池都是可以完全放电, 但是由于镍镉电池存在记忆效应要求每次充电前都要完全放电。
5) 自放电率指蓄电池在不使用时失去电荷的速率。镍镉/镍氢电池的自放电率比较高, 镍镉电池为15%~30% (每月) , 镍氢电池为25%~35% (每月) , 而在光伏系统中常用的固定型密封铅酸蓄电池的自放电率只有5% (每月) 。而且高温会加速蓄电池的自放电, 在45℃下镍镉蓄电池的自放电是25℃下的3倍。
6) 镍镉/镍氢电池都具有较好的低温放电特性, 镍氢电池即使在-20℃环境温度下, 采用大电流 (以1C放电速率) 放电, 放出的电量也能达到标称容量的85%以上, 因此在高寒地带使用的光伏系统一般使用镍镉/镍氢电池代替铅酸蓄电池。然而, 镍镉/镍氢电池在高温 (+40℃以上) 时, 蓄电容量将下降, 同时高的环境温度也影响镍镉/镍氢电池充电效率, 若在40℃以上充电, 充电效率会大大降低, 过高的充电温度也会引起电池漏液和性能降低。镍镉/镍氢电池在10~30℃的环境下充电时, 具有最佳的充电效果。
4 其他储能方式
除上述介绍的几种电化学储能方式外, 还有物理储能和电磁储能等方式。物理储能有:抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等;电磁储能主要是指超导电磁储能。
飞轮储能电池的概念起源于20世纪70年代的早期, 但飞轮真正得到发展是在20世纪90年代, 是因为强度高但质量轻的复合纤维转子以及可以高速运转的磁轴承取得了进展, 和全世界对污染的重视, 这种电池才得到了的快速的发展, 从实验室真正的走向社会。飞轮储能的优势在于, 它的双程飞轮系统的转换率可高达90%, 寿命较长、功率管理简单的优点, 使得飞轮储能拥有很好的市场前景。由于我国在这方面才起步较晚, 需吸取和消化国外大量的经验之后对飞轮产品进行优化和研发, 使飞轮储能技术能够在太阳能储能领域中得到重要的发展与发挥。
如果当我们将一个超导体的圆环放到磁场之中, 对其进行降温, 降到圆环材料的临界温度下, 然后撤去磁场, 这是圆环会产生感应电流, 只要温度不发生变化, 这种电流将一直持续下去。这种储能的理想装置我们叫做超导储能。超导储能有很多的优点:质量轻、体积小、功率大等等, 所以它被广泛使用。如果将超导储能用于太阳能光伏系统中, 那么超导储能的充放电时间极短的优点就会使光伏发电在很短的时间内需要很大功率的工业领域大有作为。
综上所述, 太阳能光伏系统的运行情况主要会受储能系统的影响。所以为了更好的保证太阳能光伏系统的设计, 我们必须合理确定储能系统的设计方案。在独立太阳能光伏系统中, 蓄电池不但是仅次于太阳能电池组件的最重要组成部分, 而且又是对系统性能可靠性影响最大的部分。蓄电池的成本在光伏系统的整个寿命期内如果考虑其更换成本, 同太阳电池组件成本相差不是很多。因此发展新的储能技术和先进的控制技术是减少太阳能光伏系统全面成本的重要途径。目前还没有一种蓄电池完全适合所有的光伏系统使用, 也有许多因素影响着光伏系统中蓄电池的选择和性能。在现阶段, 考虑到性价比和可靠性, 铅酸蓄电池还将是最广泛的, 在一些特殊场合镍镉、镍氢蓄电池也将得到很好的应用。而且随着社会的不断发展与进步, 许多新兴的储能技术都将会被广泛的应用到我国光伏产业的发展中去, 使它能够更好的为我国的太阳能光伏产业所服务。
摘要:一套可提供持续能量供应的独立式太阳能光伏发电系统, 必须在应用时使用储能装置。本文对常用于独立式太阳能光伏发电系统应用中的蓄电池的主要特点进行了总结综述。目前普遍使用的蓄电池有:铅酸、镍镉和镍氢蓄电池, 本文对他们的工作原理, 性能特点, 应用维护和寿命成本等进行了详细的分析比较和总结, 并在最后介绍了几种新型的储能技术。
关键词:独立式光伏发电,太阳能储能
参考文献
[1]赵玉文.我国太阳能光伏发电产业趋势探讨[J].光伏技术专栏, 2004 (4) :19-25.
[2]邓永和, 曹小明, 张清刚.太阳能光电池硫酸铅储能系统的研究[J].电子质量, 2010 (10) :66-68.
温湿度独立控制空调系统的应用 篇7
节能是可持续发展的重要保证。目前, 建筑能耗已占社会商品能源总消费量的25%左右, 因此, 建筑节能特别是暖通空调系统的节能已被广泛重视。GB 50189—2005公共建筑节能设计标准[1]规定:设计新风量大于或等于4 000 m3/h的空气调节系统, 且新风与排风的温度差大于或等于8℃, 设有独立新风和排风的系统, 宜设置排风热回收装置。所以, 空气热交换器在空调领域得到了越来越多的应用。
风机盘管加独立新风系统是广泛应用的1种半集中式空调系统[2]。目前, 中国多数风机盘管夏季处于湿工况下运行, 室内空气经送入风机盘管的低温水处理, 在降温的同时除湿, 空气中的水蒸气在盘管表面结露后汇集到凝水盘中, 通过凝水管排出。这种湿工况的风机盘管系统由于带有凝水盘、凝水管路等, 所以管道复杂, 增大了系统投资, 限制了风机盘管安装布置的方式。同时, 湿工况下盘管表面积存湿垢、产生霉菌等问题是恶化室内空气品质和卫生状况不容忽视的因素。此外, 这种温湿度联合处理的空调方式还存在着其他一些问题, 如, 造成能源品位上的浪费、难以适应热湿比的变化等。
为此, 风机盘管的干工况运行逐渐引起中国研究人员的关注。但是, 采用干式风机盘管空调系统时, 新风系统不仅要负担新风负荷, 还要负担室内部分冷负荷和室内全部湿负荷。新风机组要处理的焓差很大。另外, 新风处理后的温度很低, 需要温度很低的冷冻水。这使得干式风机盘管的应用受到了限制。
利用空气热交换器进行排风的冷量回收, 预处理新风, 降低新风机组需处理的焓差, 是解决这个问题的有效途径。笔者分析在不同进水温度下干式风机盘管空调系统中应用全热交换器的使用效果, 认为利用全热交换器预处理新风是降低新风机组能耗的有效手段。
1 温湿度独立控制空调系统的特点
按不同的室内空气温湿度控制方式, 空调系统可分为温湿度联合控制系统和温湿度独立控制系统两类。温湿度联合控制系统是指空气的显热负荷和潜热负荷用同一处理系统担负, 即空气的温度和湿度都由同一设备控制, 温湿度联合控制系统是传统的空调技术。目前, 大多数空调系统都采用这种系统。温湿度独立控制是由新风系统担负换气和除湿任务, 由独立的温度控制系统担负显热负荷, 即温度、湿度分别由独立系统控制。这是1种新的系统形式。目前, 处于推广应用阶段, 这一方式的主要优点是:a) 夏季排除显热负荷的系统可使用温度较高的冷源, 避免常规空调系统中用低温冷源 (7℃~12℃) 处理高温空气所带来的高品位冷源的损失。一般空调系统中, 显热负荷占总负荷的50%~70%, 露点温度以上可用高温冷源排走, 却与潜热除湿一起采用7℃冷冻水, 造成能源利用品位的浪费。经过降温减湿处理后的空气, 虽然湿度能够满足要求, 但不可避免地会引起温度过低, 还需对空气进行再热处理, 造成能源的进一步浪费[3];b) 由于温湿度分别采用独立的控制系统, 可满足不同房间热湿比不尽相同的要求, 避免常规空调系统中室内湿度过高或过低的现象, 还可避免因湿度过高而依靠降低室温所带来的冷量损失。通常, 民用建筑湿负荷一般维持不变, 显热负荷随室外温度变化会有大幅度的变化, 一般空调系统仅满足室内温度要求并不对湿度进行控制。如果湿度过高则需要通过进一步降低室内温度设计值达到减湿目的, 这必将增加能耗;c) 由于室内空气处理设备的供水温度高于室内空气的露点温度, 管路不存在结露的危险设备均为干工况运行, 没有霉菌滋生, 卫生条件好。传统空调系统中起降温减湿作用的风机盘管长期处于湿工况运行, 盘管表面潮湿甚至积水盘积水, 成为霉菌滋生繁殖的场所, 严重影响着送风的品质。
温湿度独立控制空调系统由2个系统组成[4]:处理显热的系统与处理潜热的系统, 两系统独立调节, 分别控制室内的温度与湿度, 系统构成见图1。
显热处理系统由高温冷源 (夏季) 或低温冷源 (冬季) 、末端装置和水输送管路组成。显热系统的冷水供水温度不再是传统的降温减湿空调系统的7℃, 可提高到18℃左右, 这为天然冷源的使用提供了可能。即使采用机械制冷方式, 随着蒸发温度的提高, 制冷机的能效比也有大幅度的提高。消除余热的末端装置可采用干式风机盘管、辐射板等多种形式。根据清华大学江亿教授的研究结果, 当室内设定温度为25℃时, 采用屋顶或垂直表面辐射方式, 即使平均冷水温度为20℃, 辐射表面仍可排除显热40 W/m2, 这基本满足多数类型建筑排除围护结构和室内设备发热量的要求。由于不存在凝水问题, 使用干式风机盘管时可采用灵活的结构和安装方式。
潜热处理系统由新风处理机组、新风管路和送风末端装置组成。由于没有控制温度的要求, 新风的处理可采用各种节能高效的方式。新风系统可以根据人员变化情况采用变风量送风方式。
当采用冷却除湿方式处理新风时, 空气处理过程见图2。夏季新风 (W点) 处理到低于室内空气含湿量的D点, 风机盘管将室内空气 (N点) 等湿冷却至S点, 新风与风机盘管的出风混合于热湿比线上C点, 沿热湿比ε线至N点。当夏季采用吸收除湿方式处理新风时, 新风状态处于饱和湿度线上方。风机盘管、辐射板等末端处理显热可采用16℃~20℃的冷水, 用天然冷源或冷水机组供冷均可。
2 温湿度独立控制空调系统的应用
空调系统可广泛应用于各类商场办公楼、酒店、医院等公共建筑和商业建筑, 各类恒温恒湿需求的工业建筑以及空气品质要求较高的场合。民用建筑空调方案的选择建议列于表1。表1中的推荐方案除温湿度独立控制系统外, 均为温湿度联合控制系统[5]。
在新风处理过程中, 采用空气热回收技术是降低新风处理的重要手段。空气—空气能量回收装置是在新风和排风之间进行热湿交换的空气—空气换热设备[6]。其工作原理是:室内排风和新风分别呈正交叉方式流经换热器芯体时, 由于气流分隔板两侧气流存在着温差和蒸汽分压差, 两股气流通过分隔板时呈现传热传质现象, 引起全热交换过程。夏季运行时, 新风从排风获得冷量, 使温度降低, 同时, 被空调风干燥, 使新风含湿量降低;冬季运行时, 新风从空调室排风获得热量, 温度升高, 同时, 被空调室排风加湿。这样, 通过换热芯体的全热换热过程, 让新风从空调排风中回收能量。
使用全热交换器的空调方案新风机组除了负担本身的新风负荷外, 还要负担室内部分冷负荷和室内的全部湿负荷。在室内负荷的分配上, 可设计成由新风机组负担围护结构传热的渐变负荷, 由风机盘管负担室内人体、照明和日射引起的瞬变负荷, 这样便于系统的集中调节。
干式盘管在干工况下运行, 要求新风系统独立承担全部湿负荷而风机盘管不承担任何湿负荷[7]。与标准风机盘管的不同在于干式盘管运行工况的改变, 即进出水温度大幅度提高的同时还要满足室内对冷量、风量的需求, 其换热温差小于标准风机盘管, 且不涉及潜热换热, 需要通过增加盘管的换热面积来提高供冷量[8]。
风机盘管干工况下运行, 新风机组负担的负荷大, 新风机组处理的焓差较大, 使用了新风全热交换器后, 新风焓差减少, 因此, 可增大表冷器的迎面风速, 从而减小表冷器的散热面积。全热交换器的使用使得冷水进水温度得以提高, 从而提高了冷水机组的蒸发温度, 制冷机组的COP提高, 节能效果显著。冷水机组COP值随蒸发温度变化 (见图3) 。
3 结语
干式风机盘管加新风空调系统的温湿度独立控制空调系统本质上实现了室内负荷的热、湿分离, 是1种值得推广的空调方式。使用新风全热交换器是降低建筑能耗的有效手段, 空气全热换热器在一定程度上解决了风机盘管干工况运行时进水温度低、新风机组表冷器排管数多、换热面积大的问题, 同时, 大大降低了新风机组的能耗, 冷冻水温的提高也使制冷机组的COP值提高, 节能效果显著。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.GB 50189—2005公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
[2]刘晓华, 江亿.温湿度独立控制空调系统[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.
[3]张桂荣, 李敏霞, 郝长生.温湿度独立控制在医院建筑中的应用研究[J].建筑热能通风空调, 2008, 27 (4) :37-39.
[4]刘栓强, 刘晓华, 江亿.温湿度独立控制空调系统在医院建筑中的应用[J].暖通空调, 2009, 39 (4) :68-73.
[5]潘志信, 刘曙光, 宋翀芳, 等.暖通空调工程设计方法与系统分析[M].武汉:华中科技大学出版社, 2010.
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CQC独立光伏系统认证 篇8
太阳能光伏产业是国家发展新能源的战略性选择, 为了促进光伏产业的健康发展, 2009年7月, 财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》。中国质量认证中心 (CQC) 作为独立的第三方认证机构及时提出了光伏产品相关认证业务, 获得CQC认证的光伏产品可以加贴CQC金太阳认证标志, 并被国家“金太阳工程”及国家光伏电站特许权招标等大型光伏电站项目所采信, 可申请国家金太阳工程补贴, 亦可作为其它工程招标中的认证依据。
2 CQC独立光伏系统认证流程
认证模式:型式试验+工厂检查+证后监督
具体认证流程见下图:
以下是流程说明:
提出申请:CQC光伏认证的申请是网上申请, 申请的时候企业需要在网上填写申请, 提交产品信息表, 根据产品参数制定测试方案。
型式试验阶段:为了避免不合格品的报废损失, CQC光伏认证的型式试验的一般是在设计定型阶段进行的, 试验不合格可以整改, 直到合格, 实验室出具型式试验报告。
工厂检查阶段:工厂检查时, 工厂检查员通过在工厂现场收集证据, 以便判断工厂的质量控制是否满足CQC工厂质量保证能力要求。工厂检查的方法包括查阅文件、质量记录、实时控制情况、关键部件一致性核对和现场目击测试。
评定发证:CQC认证机构在持有有效检测报告 (或确认表) 和查厂报告的情况下, 进行评定工作并颁发证书。
证后监督:对获证企业每年需要进行年度监督 (含产品抽样检查) , 以确认企业能持续有效的生产出合格品 (最关注的是产品的一致性) , 一般情况下, 监督在企业在进行完初始工厂检查结束后12个月内进行。
从以上认证的程序可以看出, 通过认证, 可以帮助企业从各个环节 (产品设计定型、关键零部件采购、最终产品检验等) 控制和提高产品质量。
3 认证产品适用范围、检测标准、试验项目和要求
独立光伏系统的认证适用的产品:独立光伏发电系统, 包括一个或多个光伏组件, 支撑结构, 蓄电池, 充电控制器和典型直流负载。带有专用逆变器的交流负载也可看做直流负载。
依据标准:IEC 62124《独立光伏系统-设计验证》;
独立光伏系统中的主要部件也应按相应标准进行全部或部分性能的检测, 持有有效证书的情况, 可以减免试验。具体如下表:
试验项目和要求, 独立光伏系统应按照IEC 62124-2004《独立光伏系统-设计验证》进行所有项目的检验, 对光伏组件、蓄电池、直-交流逆变器等部件按照其相应的标准进行部分或全部项目的检测, 如果以上部件已经获得相应标准的CQC标志认证或CQC认定有效的认证, 则可以免去有关检测项目。
4 独立光伏系统认证单元划分和送样要求
4.1 单元划分
独立光伏系统的单元划分是将电气参数包括太阳能组件的类型、标称功率、额定电压;蓄电池类型、额定容量、额定电压;光伏控制器的类型、额定电压、额定电流、控制门限;逆变器的类型、额定容量、额定输入电压、额定输出电压全都相同的的产品划分为一个产品单元;如果只有部分部件相同的, 应按照不同的申请单元申请认证, 但是可以只进行必要的补充试验和差异试验;同一制造商、同一产品型号、规格的光伏系统, 不同生产场地生产的产品也应作为不同单元申请。
4.2 送样要求
光伏系统的每个申请单元应至少提交两套系统样品和相关部件, 其中第二套系统样品为备用样品, 当第一套样品试验不合格时, 使用第二套样品进行追加试验。
5 独立光伏系统认证证书及标志
独立光伏产品认证证书有效期为4年, 证书的有效性通过定期监督完成;证书有效期满前6个月提交复审申请, 进行型式试验和全要素工厂检查。
认证允许使用的标志为CQC金太阳认证标志, 见下图:
持证企业应在产品本体明显位置、铭牌或说明书、包装上加施认证标志, 不允许使用变形标志。
摘要:本文主要是浅谈了中国质量认证中心 (CQC) 独立光伏系统的认证, 包括光伏认证推出的背景的概述, 认证模式、认证基本流程及流程各个阶段的简单说明、认证产品适用范围、检测依据的标准、试验项目和要求、认证产品的单元划分和送样要求的简单介绍、认证证书的有效期及标志要求的简单论述。
关键词:独立光伏系统认证,认证流程,检测标准,试验项目,单元划分
参考文献
[1]康巍, 王克勤.独立光伏系统认证规则.[EB/OL].http://www.cqc.com.cn/chinese/rootfil es/2011/06/30/1259287573204567-1309367184389913.pdf, 2009-09-01.
[2]俞建峰, 杨雪瑛.发展光伏产业:能源领域的重要战略[J].认证技术, 2009 (1) :22-23.
浅析如何控制独立光伏系统 篇9
环境的污染使得人们不得不面对诸多的污染问题, 近年来环保意识的不但增强使得人们开始关注环境以及能源问题, 新能源的应用以及开发不断的得到重视, 太阳能的应用是新能源开发中最为广泛的。
1 光伏系统的应用
1.1 供电保障目前针对某些地区其供电主要通过自备发电机进行提供。
显然, 自备发电机的发电成本相对较高, 无论是考虑噪音还是燃料的运输、环境的污染等问题, 自己发电的方式效率都不高。而随着新型能源的开发, 对于某些地区建设中的重点任务。而目前的新型能源应用中小型的风力发电和光伏发电应用较为广泛。而其中小型的光伏系统建设能够有效的降低燃料的运送问题, 同时还能够减少由于燃料的燃烧造成的环境污染。
1.2 独立户外站点供电。
针对系统中户外的检测点、中继站以及灯塔和独立的工作站, 由于其设置地点原理常规电网, 而电网也无法延伸到该类地区, 所以其供电问题成为了难题, 而光伏系统发电系统则能够有效的解决这类远离电玩供电户外工作站供电问题。
1.3 为今后的供电创新进行铺垫。
供电渠道以及供电方式的拓展是目前供电部门需要切实加大研究的重点。而针对某些地区供电光伏发电系统能在保障的同时, 为新的方式和方法提供思路。诸如, 在在应用中新型储备装置以及太阳能电池薄膜的应用开发, 小型的发电装置的广泛应用等。在我国, 目前一些针对小型数码设备的太阳能储电和充电装置有了一定的发展, 成为了户外数码辅助的首选。
1.4 铺垫开发其他能源。
光伏发电的应用以及开发对于其他能源的开发以及应用也能够起到极好的铺垫作用。另外, 诸如光、风互补系统的开发利用, 其他新兴能源的开发利用都有着参考作用。
2 实际应用
2.1 实际面临的应用难题
图1显示的是独立光伏发电的系统结构, 将典型的系统予以直观表现。从图中可以看出, 系统包含了DC-DC变换器、蓄电池、太阳能板、控制器以及逆变器等结构, 图中虚线部位为备选结构, 只有在系统中出现交流负载时才选用。根据设计需要, 通过变换器实现电路的变换, 同时对最大的功率点进行跟踪, 匹配适合的负载。
独立光伏发电系统目前面临以下两个问题:一是能量密度不高, 整体的利用效率较低, 前期的投资较大;二是独立发电系统的储能装置一般以铅酸蓄电池为主, 蓄电池成本占光伏电站初始设备成本的25%左右, 而对于蓄电池的充放电控制比较简单, 容易导致蓄电池提前失效, 增加了系统的运行成本。
2.2 现状分析
太阳光伏系统在发展中, 从一开始最原始的直接连接, 在不断的革新中控制系统发展为由电脑微处理器以及电能变换器共同控制, 并且随着电力电子以及未处理技术都不断的在发展中, 对于能源的利用率不断的得到提高。从国际公开的一些文献中可以看出, 其中存在的主要的问题有:第一, 蓄电池的状态以及光伏组件相互配合结构过于单一, 阶段性的常用控制策略需要进一步改进;第二, 管理蓄电池充电以及放电没有合理详细的方案设计;第三, 上述提到的功率跟踪的有效控制、充放电的控制以及相关控制器三者间没有综合性策略。基于上述三点, 目前的太阳能光伏系统并非完善的系统, 还需要相关研究对其进行进一步的改善。
3 策略的分组分析
3.1 提出分组策略
针对充电以及放电管理, 蓄电池应当保证其针对负荷能够可靠的供电, 针对该类问题能够可以分组进行管理, 使得蓄电池组中分成容量较小的多个电池组, 针对该类问题:
(1) 提高充电电流, 有效地利用太阳能阵列的能量, 减小长期的小电流放电和小电流充电对蓄电池带来的不良影响, 避免小电流放电产生大的结晶; (2) 蓄电池在大电流放电后的接收电流能力较强, 因此分组可以适当增加充电的效率; (3) 分组能够实现对于蓄电池组的维护性充电, 在光照条件和蓄电池容量允许的条件对于蓄电池进行维护性的均衡充电, 适当的过充能够避免电池电解液的分层; (4) 既能够保证白天对重要负载进行放电, 同事也能实现充电。
3.2 分析电路结构
以分两组为例, 控制的策略如下:首先预测容量, 对于容量较小的蓄电池组先充电, 同时允许另一组放电;在线判断两组容量的变化, 当两组容量相差达到30%以上时, 进行充电和放电 (或者静置) 状态的切换;结合系统的控制策略, 达到均衡充放电的目的, 同时在系统的荷电状态较低时, 应输出低荷电状态提示, 结合负载的分级限制输出电流, 分组控制电路结构如图2所示。
图2中KM1、KM2、KM3、KM4为充放电控制继电器, 电路中接入常开触点, KM3为辅助常闭触点, 电路主要是实现上面提出的控制策略, 选择电压和电流满足要求的继电器可以实现控制的要求, 控制指令。
以上的控制系统虽然能够考虑所有的工作情况, 但是控制复杂, 而简化的工作状态如图3所示。
在实际的系统中, 应该结合系统的实际设计容量和负载的要求, 具体选择合理的控制方案, 分组控制策略在实际的控制中很容易实现。在某营区光伏电站的项目设计中, 我们应用了分组充放电控制策略, 得到了很好的效果。
4 结束语
随着光伏发电的技术水平的提高, 以及应用的范围不断的加大, 使得新型能源的发展速度更加的迅速。文章主要针对光伏发电的充电管理、放电管理进行了分析, 另外对光伏发电技术的应用以及能量运行的规律予以简要的论述。
参考文献
[1]太阳光发电协会.太阳能光伏发电系统的设计与施工[M].北京:科学出版社, 2006.
独立式空调系统 篇10
關键词:信号与系统课程;必修课程;教学改革
一、引言
信号与系统课程主要学习的是信号与系统有关方面的理论及其基本的分析方法,是工程类专业比较基础的课程,是电气信息类、自动化类专业较为基础的课程,该课程的学习主要以高等数学、电路分析等为理论基础,在专业教学中有着承前启后的作用,学生对该门课程知识的掌握程度直接影响着其分析解决专业课程问题的能力,所以对该课程的改革十分有必要。独立学院工程类专业的基本目标是培养应用型人才,随着招生规模的扩大,所暴露出的教学问题也就越来越多。众多的独立院校都开始尝试对信号与系统课程教学进行改革并且取得了一定的成果,显著改善了教学的质量,不过仍然存在较多的问题。
二、当前独立学院信号与系统课程教学存在的问题
信号与系统课程的知识点相对而言比较多,且相关的理论也比较抽象。而独立院校学生的学习能力以及基础相对要差,尤其是数学基础,当出现对数学能力要求较高的知识点的时候,很多学生无法掌握。在课程教学的过程中,笔者发现,较多的学生对该门课程的学习感到非常吃力,有的甚至因此失去学习的兴趣与信心,最主要的原因也是对高等数学等相关先修的课程知识没有掌握好。当前独立院校信号与系统课程教学中存在的较为普遍的问题主要有:
1.学时比较少
该课程对于很多工程类专业来说是一门较为专业的基础课,对于学生专业课的学习有着非常重要的作用。该课程涉及的知识点比较多且内容比较难懂,但是很多独立院校在安排学时方面却相对比较少,导致很多学生学起来非常吃力,掌握起来难度非常大,有的甚至越学越没兴趣。
另外,该课程对数学运算能力要求很高,学生必须要借助大量练习题掌握有关知识点,再加上知识的前后联系非常紧密,学生必须要花费很多时间进行梳理与总结,只有这样才能够完全掌握课程前后内容之间的联系以及该课程知识点与别的专业课程之间的相关联系。学校安排的学时较少,导致教师在上课过程中对知识点的讲解相对较粗,教师为完成该门课程的讲解,花在每个章节上的时间相对较少,学生由于理解能力有限,加上自学能力相对较弱,缺乏时间进行复习,导致很多学生对该门课程知识的掌握非常有限。
2.教学模式比较单一
信号与系统是一门对数学能力要求很高的学科。该课程的知识大多要借助高等数学、复变函数以及线性代数等知识点来掌握,从某个方面来说,该课程的教学实际上就是数学的变换与分析的过程,抽象程度非常高,数学基础比较差的学生理解起来非常困难。独立院校的学生在高中阶段的综合能力与普通一二本的学生相比相对要差,他们学习起来相当困难。加上数学教师与后继课程的教师缺乏沟通与交流,他们在教学上各有侧重点,学生在学习该课程的时候,遇到一些比较难的涉及数学计算与推导的问题往往非常吃力。再加上教师所采取的教学方式基本上还是高中的教学模式,以单向的知识传输为主,与学生之间的互动比较少,对学生掌握的程度缺乏了解,导致学生学习的积极性比较差,课堂的氛围比较沉闷,尤其是遇到比较难且比较抽象的知识点时,很多学生都感到茫然,教师的整体教学效果比较差。
3.师资队伍力量薄弱
信号与系统课程是电气、电子信息工程、自动化类专业的基础课程,对于很多独立院校来说,这几类专业的师资队伍都存在着数量不足、水平差、专业能力弱的现象。尤其是随着招生数量的增加,学校整体的办学规模在不断扩大,该课程教学队伍的力量更加薄弱。在教师缺少的情况下,学校往往会安排相关专业的教师教授该门课程,无形中增加了很多专业课教师的教学任务,一些教师由于教研繁忙,教学准备时间相对较少,教学质量方面难以保证。此外,加上教学任务加重,很多教师对课程内容的钻研时间也相对减少,他们的业务水平可以说停滞不前,无法满足培养应用型人才的基本要求。
4.课程之间缺乏有效的衔接
很多工程类专业的专业课教学都对信号与系统课程有一定的依赖性。独立院校由于师资力量的缺乏以及教学安排较为混乱,出现一些必须要学习的课程无法得到安排的现象,导致该课程与其他课程缺乏有效的衔接,教学上存在一定的跳跃性,从某种程度上来说加大了学生学习的难度。
5.缺乏基本的实验配套设施
独立院校有部分是高职高专类院校升级而来,对于他们来说,很多课程的教学都在探索期,相应的硬件设施无法满足教学的要求。对于信号与系统课程当中的知识点,教师需要借助实验来完成理论知识的讲解,同时学生的实际操作能力也必须要在实验中获得,但是很多独立院校并不具备完整的实验配套设施,学生能够进行实验的机会较少,这在某种程度上也限制了其对知识的理解。
三、独立院校信号与系统课程教学改革策略探讨
信号与系统是工程类专业一门较为核心的课程,独立院校应该结合学生的实际情况,不断推进课程教学的改革,以适应学生的思维特点。具体而言,可以采取的策略主要有:
1.注意激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,可以引导学生积极主动地钻研有关问题,变被动为主动。独立院校工程类专业的学生对于该门课程的学习积极性普遍不高,且缺乏学习自信心。在实际的教学过程中,教师应该要有意识地改变传统的以理论讲解为主的单一的教学模式,利用不同的实验来提升学生的学习兴趣。同时,教师可以借助一定的练习题讲解帮助学生加深对有关知识点的印象,提升其联系其他学科知识点的能力,要帮助学生克服畏惧的心理,使学生能够积极地面对各种知识难点的学习。
2.合理安排教学内容
信号与系统课程与数字信号处理课程存在着一定的知识点交叉的现象。学校一般会将信号与系统课程安排在前面,但是在实际的教学过程中,笔者发现当开始教授数字信号处理课程知识的时候,学生已经忘记了很多信号与系统中的知識点,教师必须要对存在关联的或者是存在交叉的知识点进行重新讲解,学生才能够跟上教师的教学步骤,但这样造成了课时的浪费。此外,数字信号处理课程当中也涉及很多数学知识点,包括证明和公式,基础相对差的学生学习起来难度也非常大。因此在教学的过程中,教师应该要有意识地整合这两门课程的知识内容,使学生形成比较清晰的学习脉络,提升其横向联系相关课程知识点的能力。
3.教学手段多样化
教学模式单一化多是因为教学缺乏丰富的教学手段作为支撑。现代多媒体技术的发展从某种程度上来说,大大丰富了信号与系统课程的教学手段。信号与系统课程涉及的公式非常多,又与数学存在较为紧密的联系,很多学生缺乏学习信心。借助多媒体教学手段,教师可以有意识地淡化数学公式的推导,使学生改变传统的“信号与系统学习就是数学学习的观念”,使课程更加突出工程专业特点。例如在讲解“傅里叶变换的时移特性”时,除了要推导相关的表达式时,更应该将讲解的重点放在“时域时移影响信号频谱的相位特性”上,使学生加深认识傅里叶变换性质的物理意义以及调制与解调的本质。此外,还可以借助实物演示、各种立体化视频、Matlab软件等,将抽象的知识具体化,以加深学生对相关知识点的印象。
4.加强实践教学
信号与系统课程是一门实践性以及应用性很强的课程,因此除了要注重理论知识的讲解外,还必须要突出实践教学环节,使学生能够将所学到的理论及时应用于实践,以提高学生解决实际问题的能力。在实践教学环节,教师应该突出与理论知识的结合。在讲解理论知识的过程中,可以借助于Matlab仿真软件将各种工程应用实例直接展示给学生,让学生利用该软件完成各种实例的操作,例如画信号的波形、求系统的阶跃响应、信号的运算以及冲激响应等,使学生能够加深对各种信号特征的理解。对于专业实验设备的不足,则可以利用Multisim等电路仿真软件进行仿真,观察电路的波形和现象,加强理论和实际的联系。
四、结语
高校教育的目的在于除了使学生掌握知识外,更重要的是要让学生具备一定的自主学习探索能力,使学生能够独立地解决问题。独立院校的学生有自身的特点,他们的综合知识水平比普通本科院校的学生相对较差,尤其是数学方面能力,信号与系统课程对于学生专业课的学习有着非常重要的意义,所以对该门课程教学的改革必须要能够适应学生的学习思维以及学习能力,以促进教学效果的提高,为学生专业课的学习提供重要保证。
参考文献:
[1]郝允慧.独立学院《信号与系统》课程教学方法改革探讨[J].现代企业教育,2012(1):29.
[2]周小微,金宁,刘大健.独立学院信号与系统课程教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备,2012(19):58-60.
[3]吴再群.电子信息工程专业《信号与系统》课程教改探析——以百色学院为例[J].课改前沿,2012(12):22-213.
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