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太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面研究 　　【摘 要】空调能耗作为建筑能耗的主体，节约空调能耗，是实现建筑节能的有效途径。本次研究是在太阳能驱动转轮除湿空调系统的基础上，将该系统应用到文物保存方面，这对于文物保存具有实践应用的意义 【关键词】转轮除湿；太阳能；空调系统；文物保存 0 引言 在我国开展太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面的研究是很有必要的，主要表现在以下几个方面： 1）我国文物保存方面至今还没有一个被人们广泛接受的标准，主要是由于现有的文物保存温湿度标准存在温湿度控制标准不合理，可以研究转轮干燥冷却空调系统对文物保存的可行性 2）通过分析文物在保存时采用的不同温湿度控制标准，考虑文物保存环境和参观人员舒适环境，对文物保存温湿度标准的确定具有积极作用 3）将太阳能热利用与转轮干燥冷却空调系统结合，通过系统节能潜力分析，判断太阳能转轮干燥冷却空调系统对文物保存[5]的适用情况 4）在此之前，我们曾做过关于“太阳能驱动转轮干燥脱湿与空调系统结合的研究[1]”这对我们这次在做文物保护方面的应用研究提供了稳固的研究基石 由此可见，进行太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面的研究是很有实际意义的 1 研究内容 1.1 研究目标 1）通过查阅文献资料，建立太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面应用研究的整体流程 2）通过大量的数据计算得到太阳能转轮除湿空调系统方面的基础设计 3）太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面应用研究结合的设计计算 1.2 研究主体 本次立项的研究是太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面应用研究[2]。主要包括两方面的研究，一方面是太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面结合；另一方面是将太阳能转轮除湿空调系统对文物保存温湿度标准的确定 1.3 难点 1）现有的文物保存温湿度标准存在温湿度控制标准不合理 2）将太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面结合需要大量的实验做进一步验证 3）太阳能的最佳收集方式需要大量实验进行验证 1.4 解决办法 1）通过查找相关文献资料，了解相关技术，文物保存温湿度标准 2）通过大量的数据计算及相关资料得到太阳能的最佳收集利用方式 3）与指导教师进行讨论，对转轮干燥剂[4]的除湿做进一步研究，从而对太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面应用研究结合的做出创新 2 设计方案 2.1 整体流程及原理图绘制 通过查找文献资料，绘制出了太阳能驱动转轮除湿系统图，如图1、图2所示 2.2 太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面应用研究结合的方案设计 以辽宁省博物馆为研究主题，计算如下： 文物库房区：位于地下一层，建筑面积10，019m2，包括18个文物库房及文物消毒室、文物摄影室、文物观摹室、文物整理室等配套设施。文物库房区高6m，上带一个高2.1m的设备夹层。青铜器等金属类文物库房面积约为550m2。由博物馆文物藏品保存环境温度、相对湿度标准可知：金属类藏品的夏季室内设计温度为24℃，相对湿度为45%。冬季室内设计温度为20℃，相对湿度为45%。查表得，每平方米冷负荷q为35W/m2 2.3 辽宁省博物馆（金属类文物库房） 3 方案比较 近年来新建和改造的博物馆基本上都使用了各种恒温湿设备，主要是各类中央空调系统。这些空调调控温湿度的目标值可以根据实际情况设定。然而由于设备的性能和各博物馆启用这些设备的时间不尽相同，造成调控环境中温湿度变化情况有明显差别，通过本方案的博物馆模拟，在夏季和冬季的不同季节中，其相对湿度适中，室内的新风量控制合理 我国根据不同质地的文物藏品，规定藏品库和展厅的温湿度参考值为14～16℃，并且规定温度的日变化不应超过5℃，相对湿度的日变化不应超过 5%。ASHRAE 建议温度的控制幅度在20～22℃之间，相对湿度的控制幅度在 40%～55%之间，而且每天24 h 必须连续控制，不允许出现温湿度周期性波动。通过对博物馆的设计计算，结合我们所研究的系统模拟。最终得到比较条件，模拟后的博物馆温度在19～24℃之间，相对湿度在42%～58%之间，更主要的是全馆内温湿度控制并非发生波动。另一方面，机组的核心是一个不断转动的载有硅胶等干燥剂的蜂窝状转轮[3]，整个转轮分为两个区，一边为处理区，处理空气通过该区时，被干燥剂所干燥；另一个区为再生区，利用热空气对干燥剂进行再生处理。既利用了低品位能源，又使文物保存良好 4 总结 太阳能驱动转轮除湿主要采用转轮干燥技术冷却新型节能空调系统，与相同条件下其他空调系统相比，可以帮助吸湿性物质防潮的空气，而且不会产生细菌和发霉的空气，在常温下也能促进干燥空气，防止由于热风干燥使而