太阳能热泵系统的稳定性王海涛, 王造奇( 1. 安徽建筑工业学院 环境工程学院, 安徽 合肥 230027; 2. 中国科学技术大学 热科学和能源工程系, 安徽 合肥 230022)摘 要: 在相同的压缩机频率、冷凝水温和相同的电子膨胀阀开度下, 文章对 PV/ T- SAH P 系统的动态性能进行了实验和分析, 就不同太阳辐照度和环境温度对 PV/ T- SAH P 系统性能的影响进行了对比, 提出了光伏-太阳能热泵( PV/ T- SAH P)的系统稳定性原理, 指出 PV/ T- SAH P 系统需要解决的一些问题。关键词: PV/ T- SAH P 系统; 最小过热度; 稳定性中图分类号: TK519 文献标识码: A 文章编号: 1003- 5060( 2008) 07- 1008- 04在太阳能热泵系统中, 蒸发器所吸收的热能大多数来自太阳能, 太阳辐照度随着季节、早晚时差的不同而不同, 而压缩机的容量又是额定的, 因此文献[ 1] 指出, 在其他条件一定的情况下, 集热器的容量和压缩机的容量是否匹配直接影响系统的工作性能[ 1- 6] 。由于系统通常在非设计工况下运行, 按设计工况确定的集热器面积与压缩机的容量往往不匹配, 因此提出了一种新型的光热、光电综合利用的直接膨胀式太阳能热泵系统 , 该系统中光伏组件与热泵装置的蒸发器结合成一体, 同时在系统设计时采用变频压缩机和电子膨胀阀( electronic expansionvalve, 简称 EXV ) , 通过改变压缩机容量来解决非设计工况下的不匹配问题。但是在实验中, 该系统出现不稳定情况, 或者称为振荡, 即系统在一定的工况下压缩机功率、各处制冷剂压力和温度等系统参数均发生周期性振荡。系统振荡对其经济性和安全性都是不利的, 所以保证稳定性是系统配置和控制的必要条件。1 实验装置及电子膨胀阀PV/ T-SAHP 太阳能热泵系统如图 1 所示。实验台如图 2 所示, 主要包括温度测量、压力测量、功率测量、流量测量、辐照强度测量及风速测量等几大部分。共有测点 53 个, 除工质流量由商家自带软件单独测量, 其他测点全部由数据采集仪实时采集记录。( 1) 数据采集。数据采集仪 Agilent34970A,配置 HP 34901A 采集模块 3 个, 共 54 个电压采集通道, 6 个电流采集通道, 实验过程一般 30 s 采集数据一次。图 1 PV/ T-SAHP 太阳能热泵系统( 2) 温度测量。采用 01 2 mm 铜康铜热电偶; 蒸发器进口、蒸发器出口、冷凝器进口、冷凝器出口、储水箱、压缩机进口、压缩机出口及百叶箱等共 20 个; 光伏蒸发器内部各处共计 23 个。( 3) 压力测量。制冷压力专用传感器( Huba506, Sw eden) , 0~ 30 @ 102kPa, 精度? 11 0%,响应时间小于 5 ms, 负载频率小于 50 Hz; 数量 4个; 位于蒸发器进口、蒸发器出口、冷凝器进口及冷凝器出口, 用于观察压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器进出口的压力变化。( 4) 日照辐射仪。TBQ-2( 锦州, 阳光) 型日照辐射仪 1 台; 安装位置与光伏蒸发器平行, 该表为热电效应原理, 感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆。( 5) 功率传感器。WBP112S91 和 WBI022S( 四川维博) , 数量 2 个; 分别测试压缩机输入功率( 交流) 和 PV 模块输出光伏电流( 直流) 。系统采用浙江三花 DFP( L) 11 6-12 型电子膨胀阀, 四相步进电机驱动, 开阀脉冲 32 ? 20, 全程脉冲 500, 使用介质 R22, 阀的开度由研制的控制器控制。2 实验结果及分析21 1 实验条件2006 年 10 月 14 日、2006 年 11 月 6 日和2006 年 12 月 2 日, 在合肥地区( 北纬 31b53. , 东经 117b15. ) 进行了 PV/ T-SAHP 系统在相同的电子膨胀阀开度( 开度脉冲 400) 、相同的冷凝水温( 30 e ) 下的性能测试。测试期间的瞬时气象参数和冷凝水温如图3、图 4 和图 5 所示。试验过程中, 阀1、阀2、阀5、阀 6 关闭, 阀 3、阀 4、阀 7、阀 8 开启, 工质流动方向如图2 所示。压缩机定频( 50 Hz) 运行, 由公共电网供电。PV 电流输出, 经逆变器逆变后, 由外界负载消耗。测试期间, 水箱储水 80 kg, 水冷板式换热器水侧流速 01 217 kg/ s。2. 2 测试结果及分析21 21 1 测试结果说明由于秋天上午易出现多云天气, 为了更好地观察和对比, 在 3 d 的上午先把水加热到 30 e ,然后保持冷凝水温不变, 从 11: 21 分开始正式记录数据。从图 3 和图 4 可以看出, 3 d 午后的太阳辐照度变化明显, 易于比较。从图 6 可以看出系统压缩机功率的变化。2006 年 10月 14 日测试期间平均环境温度较高( 271 56 e ) , 当冷凝水温不变时压缩机运行稳定。11 月 6 日测试期间平均环境温度( 201 71 e ) 比第 7 期 王海涛, 等: 太阳能热泵系统的稳定性 100910 月 14 日的平均环境温度降低了 61 85 e , 太阳辐照度和 10 月 14 日相比变化不大, 但压缩机的功率在测试期间出现了振荡现象。12 月 2 日平均环境温度( 81 85 e ) 较前 2 次更低, 而此时压缩机的功率振荡更加剧烈。如图 7 所示, 说明了系统在不同的太阳辐照度和环境温度时系统光电效率 Gel 的变化。光电效率随着环境温度的降低而升高, 环境温度较低时( 2006 年 12 月 2 日, 测试期间平均环境温度71 4 e ) , 最高光电效率达到 131 4% 。与普通光伏模块( 12%) 相比, 光电转换效率明显提高, 波动很小。这主要得益于工质蒸发对光伏模块的冷却作用, 使得 PV/ T-SAHP 系统的光伏电池在高辐照条件下也能维持在较低的工作温度, 从而保证较高的光电转换效率。图中 OPS 为蒸发器的工作过热度。图 7 测试期间光电效率变化21 2. 2 测试结果分析当蒸发器的几何尺寸和热工参数确定后, 在运行中存在一条最小稳定信号线( M inimum Stable Signal 线, 简称 M SS 线)[ 8] 。M SS 线以左, 蒸发器属于不稳定区; M SS 线以右为稳定工作区;在 MSS 线上则是临界值。图 8 表示了蒸发器MSS 线与不同静态过热度时的膨胀阀特性线, 当蒸发器负荷为 Q 时, 制冷系统工作于 A 点时处于临界稳定状态, 理论上讲为最佳稳定工作点。如果调小膨胀阀静态过热度, 使工作点处在不稳定区中, 系统将产生振荡。图 8 膨胀阀与蒸发器的匹配关系由 MSS 线理论很容易解释上述现象, 当环境温度很高时( 2006 年 10 月 14 日) , 集热/ 蒸发器出口制冷剂过热度很大, 此时系统工作在 MSS 线的右侧, 处于稳定工作区。当环境温度很低时( 2006年 12 月 2 日) , 集热/ 蒸发器出口制冷剂过热度很小, 此时系统工作在 MSS 线的左侧, 处于不稳定工作区, 压缩机出现剧烈振荡。PV/ T-SAHP 系统产生振荡, 对系统运行经济性与安全性均很不利, 由于对系统的稳定性缺少理论与定量研究, 为确保运行稳定性, 往往片面地增加蒸发器的运行过热度, 这就降低了蒸发器的利用率, 因为过热区制冷剂的放热系数还不到两相区最大放热系数的 1/ 5[ 8]。适当减小蒸发器的运行过热度, 可获得一定的节能效益, 但又不能1010 合肥工业大学学报( 自然科学版) 第 31 卷盲目地减少过热度, 追求运行经济性而导致系统产生振荡。只有对蒸发器和膨胀阀本身的动态特性做出定量分析, 并找出系统的临界稳定区( MSS线) 与条件, 找出影响系统稳定性的各种因素, 给出其定量关系, 才能在保证系统稳定性前提下, 最大限度地利用蒸发器的有效传热面积, 获得最高的经济性。3 本系统需要解决的问题PV/ T-SAHP 系统中配置变频压缩机和电子膨胀阀的关键问题, 是以保证系统稳定性和变容量范围内系统最佳运行工况为目标, 确定合理的控制方案和控制算法。在该系统的研究开发过程中, 还有许多理论问题和实际应用问题要解决。31 1 系统静态和动态特性深入了解控制对象的特性是寻求合理的控制方案和控制算法的基础。对系统中各部件的静态和动态特性进行理论分析和试验研究, 用理论建模的方法, 得出各部件的静态模型和动态模型。然后根据各部件参数之间关系, 建立系统静态和动态模型。根据模拟计算和试验研究的结果, 分析系统静态和动态特性。31 2 系统稳定性原则由于该系统有变频压缩机和电子膨胀阀 2 个流量调节装置, 所以同样存在系统稳定性问题。在以上系统静态和动态研究的基础上, 分析满足系统稳定性条件下的电子膨胀阀特性要求,得出系统稳定性区域。31 3 控制方案和控制算法为减少电子膨胀阀流量调节对过热度的响应滞后, 电子膨胀阀对蒸发器出口端制冷剂过热度的检测可通过热敏电阻或压力信号。用 2 只热敏电阻检测时, 一个测量蒸发温度, 另一个测量蒸发器出口温度; 采用压力信号对蒸发器出口端压力进行测量, 并经物性程序将其转化为蒸发温度。由于蒸发器内压力的变化比温度的变化迅速, 因此控制器能及时地反应过热度的变化。电子膨胀阀流量调节对过热度的响应滞后问题, 也可以采用前馈加反馈的复合调节方法解决。如将压缩机转速作为前馈信号, 根据转速变化调节电子膨胀阀供液量, 再结合反馈进行复合调节。由于系统的非线性特性, 采用模糊算法有一定优势。也可考虑 PID 控制算法和模糊控制算法结合使用, 发挥各自算法的优点, 达到较好的控制效果。4 结 论( 1) 变频压缩机和电子膨胀阀组成的 PV/ TSA HP 系统存在系统振荡问题。( 2) 变频压缩机和电子膨胀阀组成的 PV/ TSA HP 系统是一种最有发展前途的系统配置, 代表太阳能热泵系统的发展方向。需要对系统静态和动态特性进行深入了解,确定合理的控制方案和控制算法, 以保证系统稳定性和变容量范围内系统最佳运行。[ 参 考 文 献][ 1] Chaturvedi S K, Ab azeri M. 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蒸发冷却空调应用中存在问题及解决设想论文
摘要:
目前,集中式蒸发冷却式空调系统在我国西部地区得到了越来越广泛的应用, 但其缺点即风道大、使用灵活性差,而且不能实现多个房间分别进行调节控制。针对集中式系统的缺点本文提出采用有别于传统风机盘管加新风系统的半集中式蒸发冷却空调系统,并从理论上进行了可行性分析。
关键词:
蒸发冷却 半集中式 空调系统 环保 节能
1. 蒸发冷却技术现状
蒸发冷却过程是以水作为制冷剂的,由于不使用CFCs,因而对大气环境无污染,而且可直接采用全新风,极大地改善了室内空气品质。同通常的机械制冷的原理一样,由制冷剂的蒸发而提供冷量。但是对蒸发冷却来说,是利用水的蒸发取得能量,它不是将蒸发后的水蒸汽再进行压缩、冷凝回到液态水后再进行蒸发。一般可以直接补充水分来维持蒸发过程的进行。
据有关文献对蒸发冷却空调在乌鲁木齐、西安、哈尔滨、北京的应用分析可知:其运行能耗约为常规空调设备的1/5(机械制冷系统装机功率50w/m2左右,蒸发冷却系统装机功率10 w/m2,节电80%);从初投资方面看,约为常规空调设备的1/2(机械制冷方式造价400元/ m2左右,蒸发冷却系统造价250元/ m2左右,节省投资30~50%),且具有加湿功能;从室内空气品质方面看,蒸发冷却系统由于按100%新风运行,因此明显优于常规空调系统,而且它以水为制冷剂,不使用CFCS,对大气环境无污染。
该技术在八十年代中期传入我国,在我国西部干旱地区(尤其是新疆地区)得到研究和应用,因为我国西北地区昼夜温差大,空气干燥,夏季室外空调计算4湿球温度较低(一般低于22度);昼夜温差大,每日早晚与中午气温(干球温度)相差较大;冬季室外干球温度较低,多为干冷气候(若只对室内供热,室内空气相对湿度一般低于20%)。这些独特的气象条件为蒸发冷却技术提供了天然的应用场所,因为蒸发冷却是一种适宜在干燥地区使用的供冷技术,它利用水分蒸发吸热来降低送风温度,从而降低房间温度。正是由于西部的特殊气候条件使得蒸发冷却空调系统替代常规空调系统成为可能。目前蒸发冷却空调系统在新疆地区的宾馆、办公楼、餐饮、娱乐、体育馆、影剧院等公共与民用建筑以及一些工业建筑中已广泛应用,仅乌鲁木齐绿色使者中央空调有限责任公司在新疆地区完工的工程项目超过70余个[1]。
2. 蒸发冷却空调存在的问题
当前我国西部地区的许多高楼大厦、公共建筑内,仍广泛使用机械制冷空调系统。尽管这些系统提供了舒适的工作生活环境,但和蒸发冷却空调机组相比较其一次性投资巨大、运行费用昂贵、维修与养护复杂,而且会引发“病态建筑综合症”和造成环境污染。尤其是SARS疫情爆发后空调系统的安全性问题更加引起暖通界人士和卫生部的关注。室内空气品质越来越得到关注,而蒸发冷却系统由于按100%新风运行,不使用CFCS,对大气环境无污染,因此明显优于常规空调系统。目前在我国西部地区多采用集中式蒸发冷却系统, 其优点是使用时间长,便于维护,整个系统在需进行空气调节的场所仅有风道敷设而没有水路布置,故其设计简单成本低,因不需在吊顶中设置水管从而彻底消除了凝结水渗漏的问题。另外,该系统多采用全新风,大大改善室内空气品质,同时,在过渡季节采用全新风可节约能耗。
集中式蒸发冷却系统也有一些缺陷:首先,应用单元式直接蒸发冷却空调机会导致室内湿度较高(通过对乌鲁木齐已完工系统现场测试,室内湿度约75%)。其次,由于是采用冷空气对室内进行冷却而空气的比热较小,所以该系统风量较大,结果导致系统风道比一般半集中式空调系统风道占用空间大,导致其使用灵活性差。第三点,考虑到成本问题,目前尚没有物美价廉的末端产品来实现多个房间分别控制调节。但从设计和经济的角度考虑对温湿度控制精度要求不高的舒适性空调仍具有可行性,尤其对大型娱乐场所、餐饮、商场、体育场馆、会议中心、各种活动中心等公共场所具有很大优势。这也是集中式蒸发冷却空调系统在新疆地区近年来应用广泛的一个重要原因[2]。
3. 半集中式蒸发冷却空调系统的提出
由于集中式系统的缺点即风道大、使用灵活性差,而且不能实现多个房间分别进行调节控制。因此在某些场合限制了集中式空调系统的应用。因为传统的半集中式空调系统该系统能单独调节各个房间温度,适合风管不易布置和层高较低的场所,如宾馆客房和写字间等。故针对集中式系统的缺点本文提出了有别于传统风机盘管加新风系统的半集中式蒸发冷却空调系统,并从理论上进行了可行性分析。
半集中式蒸发冷却式空调系统
此系统和传统的风机盘管加新风系统略有不同,传统风机盘管加新风系统所用冷媒是冷水机组提供的冷水,故冷水机组是核心。而半集中式蒸发冷却系统的.核心是蒸发冷却段,是利用水的蒸发取得能量,它不是将蒸发后的水蒸汽再进行压缩、冷凝回到液态水后再进行蒸发,而是直接补充水分来维持蒸发过程的进行,系统中新风由蒸发冷却新风机组处理,根据室外设计参数和负荷特点可选用单级或多级蒸发冷却。具体图示见图3-1。
传统半集中系统 蒸发冷却半集中系统
图3-1 传统系统与蒸发冷却系统的比较
直接蒸发冷却处理过程中,新风被等焓加湿,循环水温近似等于进口空气湿球温度。例如在乌鲁木齐夏季室外空调计算湿球温度约18℃,当空气被直接蒸发冷却处理后,理论上循环水温亦能达到18℃。若使用间接-直接蒸发冷却过程,则新风首先经等湿冷却,然后等焓加湿,这样处理后循环水温可进一步降低达到13~16℃,虽然经上述两种方式处理后的水温均高于冷水机组的冷冻水温7~12℃,但只要加大水量,通入冷却盘管后仍然可以承担部分负荷。故半集中式蒸发冷却系统与传统系统的主要区别是它的所有负荷均由蒸发冷却过程承担,而不需要冷水机组和冷却水系统,其初投入大大降低,一次投资综合造价仅为传统制冷空调方式的40%~80%。
可行性分析
为了探讨半集中式蒸发冷却空调系统在西北地区使用的可行性,以乌鲁木齐气候为例,进行设计方案的探讨和比较。乌鲁木齐室内外状态点及参数见图3-2。
图3-2 室内外状态点
地点:乌鲁木齐夏季
季节:夏季
tgw:室外干球温度 ℃
tsw:室外湿球温度 18℃
tgn:室内设计温度 27℃
相对湿度 60%
大气压力 mbar
传统风机盘管+新风系统
从图3-2中可看出,夏季室外空气的含湿量dw小于室内空气的含湿量dn,即室外空气需要加湿处理,为实现这一目的,在传统的风机盘管加新风系统中一般是在送风机前安装蒸汽加湿系统对被处理空气进行等温加湿。见图3-3。
空气处理过程(W 室外空气状态点,N室内空气状态点,KL新风机温升)
图3-3 传统风机盘管加新风系统空气状态变化图
半集中式蒸发冷却系统[风机盘管+直接蒸发冷却新风机组] [3]
风机盘管+直接蒸发冷却新风机组的半集中式系统,则其空气变化过程如图3-4所示。
图3-4 风机盘管+直接蒸发冷却新风机组
直接蒸发冷却新风机组,直接蒸发冷却效率ηDEC最高可达90%,按ηDEC=90%计算:
(3-1)
注:tws 室外空气湿球温度
使用循环水处理的直接蒸发冷却是一等焓加湿过程,因此可确定L点的状态。循环水温最终被固定在机器露点L接近室外湿球温度。由式(3-1)可知:
tsh=tL=tw-(tw-tws)×90%
=()×90%=℃
注:tsh 直接蒸发冷却循环水水温
将循环水通入风机盘管,由于循环水水温略高于室内空气露点温度℃,所以只能对室内回风进行等湿冷却。
半集中式蒸发冷却系统[风机盘管+(间接+直接)蒸发冷却新风机组]
风机盘管+(间接+直接)蒸发冷却新风机组的半集中式系统,空气变化过程见图3-5。
图3-5 风机盘管+(间接+直接)蒸发冷却新风机组
间接+直接蒸发冷却新风机组。绿色使者中央空调有限公司生产的板翅式间接蒸发冷却器其效率ηIEC最高可达60~75%,如果按ηIEC=60%计算:
(3-2)
注:tws 室外空气湿球温度
间接蒸发冷却是一等湿降温过程,根据式(3-2)可确定P点的状态。
tP=tw-(tw-tws)×60%
=()×60%
=℃
由tp=℃可知其湿球温度tps=℃并且直接蒸发冷却入口温度就是℃。再根据式(3-1) 得: tsh=tL=tp-(tp-tps)×90%
=()×90%
=℃
注:tsh 直接蒸发冷却循环水水温
将循环水通入风机盘管,由于循环水水温低于室内空气露点温度℃,所以可对室内回风进行除湿冷却。
半集中式蒸发冷却系统[风机盘管+(间接1+间接2+直接)蒸发冷却新风机组]
风机盘管+(间接1+间接2+直接)蒸发冷却新风机组,空气变化过程如图3-6所示。
图3-6 间接1+间接2+直接蒸发冷却半集中式系统
采用带有表冷却段(冷却塔供冷的第一级间接蒸发冷却段)的三级蒸发冷却新风机组,其表冷段利用冷却塔的冷却水对新风进行冷却。这种将冷却水通入表冷器的冷却塔供冷方式同间接蒸发冷却一样实现了对空气的等湿降温处理。因此,这种带有冷却塔供冷的间接+直接蒸发冷却机组又被称为三级蒸发冷却机组(两级间接蒸发冷却+直接蒸发冷却)。如利用冷却塔的冷却水,冷却效率可达η冷却塔= 40~50%左右,空气终状态温度≈空气初状态湿球温度w+6~8℃. 按η冷却塔=50%计算有:
(3-3)
首先根据式(3-3)可确定P点的状态。
tP=tw-(tw-tws)×50%
=()×50%
=26℃
则间接蒸发冷却的入口干球温度就是26℃,根据焓湿图可知此时湿球温度tps为℃。根据式(3-2)可确定Q点的状态
tQ=tp-(tP-tPs)×60%
=26-()×60%
=℃
则直接蒸发冷却的入口干球温度就是℃,根据焓湿图可知此时湿球温度tQS为℃。再根据式(3-1)可确定L点的状态
tL=tQ-(tQ-tQS)×90%
=()×90%
=℃
将循环水通入风机盘管,由于循环水水温低于室内空气露点温度℃,所以可对室内回风进行除湿冷却。
4. 结束语
半集中式蒸发冷却系统用水作为制冷剂, 无冷水机组, 其中直接系统和(间接+直接)系统均无冷却水系统, 故它们的初投资均比传统半集中式系统低, 而且运行费用少。
由于半集中式蒸发冷却系统的供水温度较高,故供水量较大。其中直接蒸发冷却段的冷却水量的多少将直接影响到机组的制冷量,而负荷需要的冷却水量较大时又需要考虑补水和补水量等等,这些都需要进一步的探讨。
参考文献
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2. 刘鸣,蒸发冷却空调技术的工程应用问题,西北五省暖通空调制冷热能动力2002联合学术年会 84~87
3. 陈沛霖,蒸发冷却在空调中的应用,西安制冷,1999,1:1~7
节能环保之地源热泵简介: 地源热泵是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量"取"出来,供给室内采暖,此时地能为"热源";夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为"冷源"。具有高效节能、经济环保、安全可靠、可自动运行等优点。关键字:地源热泵 冷热源 能量利用系数1.热泵的定义及原理在我国《暖通空调术语标准(GB50155-92)》中,对“热泵”的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机”;在《新国际制冷词典(NewInternationalDictionaryofRefrigeration)》中,对“热泵”的解释是“以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统”。可见,热泵在本质上是与制冷机相同的,只是运行工况不同。其工作原理是,由电能驱动压缩机,使工质(如R22)循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热,使热量不断得到交换传递,并通过阀门切换使机组实现制热(或制冷)功能。在此过程中,热泵的压缩机需要一定量的高位电能驱动,其蒸发器吸收的是低位热能,但热泵输出的热量是可利用的高位热能,在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收低位热能的总和。热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数,即COP值(CoefficientofPerformance)。2.地(水)源热泵机组的工作原理是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。具有高效节能、经济环保、安全可靠、可自动运行等优点。3.地源热泵同空气源热泵相比,有什么优点地源热泵同空气源热泵相比,有许多优点:(1)全年温度波动小。冬季温度比空气温度高,夏季比空气温度低,因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵,一般可高于40%,因此可节能和节省费用40%左右。(2)冬季运行不需要除霜,减少了结霜和除霜的损失。(3)地源有较好的蓄能作用。4.地源热泵系统的分类及其各自的优缺点1)Groundwaterheatpumps,GWHPs地下水热泵系统,也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出,通过二次换热或直接送至水源热泵机组,经提取热量或释放热量后,由回灌井群灌回地下。其最大优点是非常经济,占地面积小,但要注意必须符合下列条件:水质良好;水量丰富;回灌可靠;符合标准。2)(a)Horizontalground-coupledheatpump水平埋管地源热泵系统(b)Verticalboreholeground-coupledheatpump垂直埋管地源热泵系统。(a)和(b)两种方式都归属于Ground-coupleheatpumpsGCHPs(地下耦合热泵系统),也称埋管式土壤源热泵系统。还有另外一个术语叫Groundheatexchanger地下热交换器地源热泵系统。这一闭式系统方式,通过中间介质(通常为水或者是加入防冻剂的水)作为热载体,使中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动,从而实现与大地土壤进行热交换的目的。对于垂直式埋管系统,其优点有:较小的土地占用,管路及水泵用电少,其缺点是钻井费用较高;对于水平式埋管系统,其优点有:安装费用比垂直式埋管系统低,应用广泛,使用者易于掌握,其缺点有:占地面积大,受地面温度影响大,水泵耗电量大。3)Surface-waterheatpumps,SWHPs地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式,利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源。归属于水源热泵方式。其优点有:在10米或更深的湖中,可提供10℃的直接制冷,比地下埋管系统投资要小,水泵能耗较低,高可靠性,低维修要求、低运行费用,在温暖地区,湖水可做热源,其缺点有:在浅水湖中,盘管容易被破坏,由于水温变化较大,会降低机组的效率。4)Standingcolumnwellheatpumps,SCW单井换热热井,也就是单管型垂直埋管地源热泵,在国外常称为"热井"。这种方式下,在地下水位以上用钢套作为护套,直径和孔径一致;地下水位以下为自然孔洞,不加任何固井设施。热泵机组出水直接在孔洞上部进入,其中一部分在地下水位以下进入周边岩土换热,其余部分在边壁处与岩土换热。换热后的流体在孔洞底部通过埋至底部的回水管被抽取作为热泵机组供水。这一方式主要应用于岩石地层,典型孔径为150mm,孔深450m。该系统适用于岩石地质地区,该地区岩石钻孔费用高,而与岩石直接换热,大大提高换热效率,节省钻孔、埋管费用。须得注意分析具体地质情况,做好隔热、封闭、过滤、实际换热量测算等具体工作。5)锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统:适用于空间小,不能单独采用地下埋管换热系统的建筑或内外分区冬季有大量可利用的排热的建筑物,冷却塔和闭环式系统相结合制冷,节省成本;事实证明该系统是高效率、低费用的。它的补充热源有水地源、太阳能、电锅炉、城市热网……,额外排热由冷却塔或水地源来解决。其系统的设计需要详细计算各季节的散热与排热及总的中和后的散热或排热量来选择热源和冷却塔。下面是有关水源热泵行业的一个小的调查报告:一、目前国内市场上销售的水源热泵的生产企业,其中包括国内及国外生产企业国内:山东富尔达、清华同方、山东宏力、烟台荏原、泰豪科技、烟台光大、烟台蓝德、青岛澳柯玛、大连奥德、大连葆光、广州威尔、北京清源、杭州西亚特、苏州TRANE、深圳MACQUAY。。。美国水源热泵的制造厂商有著名的公司有AddisonProductsCompany、AdvancedGeothermalTechnology、CarrierCorporation、ClimateMasterInc.、EconarEnergySystemsCorporation、FHPManufacturing、MammothInc.、TheTraneCompany、WaterFurnaceInternational等公司。二、2004年全国水源热泵机组的市场总容量,其中包括国内企业销售量及国内进口量2004市场总容量:3--5亿,富尔达、同方过亿,其它都在几千万--几百万三、国内外主要生产企业在国内的代表性工程简介(可以看各家的网站)四、水源热泵机组产品的市场分布情况,主要销售城市及销售数量主要产地:山东、北京及周边、广东主要销售地:东北、河南、西北五、水源热泵机组设备部分的机组形式及主要参数值;机组形式:国内产品以水-水系统、大机组为主;国外产品以水-空气系统,小产品为主。1、目前以螺杆式压缩机机+壳管式换热器为主;2、部分企业以涡旋式压缩机+板式换热器或套管式换热器的模块式机组为主;3、很少有企业用最早的活塞式压缩机做机组了机组大小:以50KW--2000KW为主要产品。六、国内外水源热泵的技术发展状况,包括地上的设备部分及地下水源部分机组发展目标:自动化、远程监视控制化、满液式蒸发器的应用、系统优化提高COP值;地源部分:水井形式的回灌问题、埋管形式的换热器的计算问题,混合式系统(如水环热泵系统)的精准计算匹配问题七、国内外水源热泵的相关标准美国:ARI320-98,WATERSOURCEHEATPUMP;ARI325-98,GroundWater-SourceHeatPumps;ARI330-98,Ground-SourceClosed-LoopHeatPumps,1998;ARI110-97,Air-ConditioningandRefrigeratingEquipmentNameplateVoltages;ASHRAE37-1988,MethodsofTestingUnitaryAir-ConditioningandHeatPumpEquipment;国内:GB/T19409-2003水源热泵机组;GB/T10870—2001容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法GB/—2001蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组GB/—2001蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组户用和类似用途的冷水(热泵)机组JB/T7227—1994复合热源热泵型螺杆式冷水机组GB/T10870-2001:《容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法》地源热泵供暖空调技术规程---建研院空调所正在编制行业标准;八、政府对水源热泵技术推广的相关政策目前政府政策模糊,与水资源缺乏政策有些抵触,在水资源较好地区容易推广,比如:东北3省、内蒙、河南、北京、天津、山东西南部...九、影响水源热泵发展的相关因素等等1、政府的地下水政策;2、众厂家对回灌技术的重视程度;3、向矿山、江河湖海等地表水的推广;地下水源热泵与其他几种常用供热方式能量利用系数比较热泵虽然有大于1的制热系数,但是仅以此来判断供热的经济性还是不够的。在将电动热泵供暖和其他供暖方式比较时,还应考虑另一个经济指标——能量利用系数E。能源利用系数E的定义为,供热量与消耗的初级能源之比【4】。它除反映了制热系数的高低外,还考虑到热泵利用一次能源(燃料)的效率,它包括发电效率和输电效率。表3几种供热方式的最大能量利用系数比较【5】供暖方式计算条件E电加热热网效率,电厂供电效率集中锅炉锅炉效率,热网效率空气源热泵电厂供电效率,热网效率,热泵火用效率,热泵制热系数为水源热泵供电效率,热网效率,热泵火用效率,15℃地下水为热源,热泵制热系数为由表3可以看出,在表中所列的几种供热方式中,水源热泵的最大能量利用系数最高,达,由此可以看出水源热泵供热方式最节能且最为经济。仅供参考,请自借鉴。希望对您有帮助。
学妹 这个要问度娘
这个很好写,具体的我给你看一些部分吧,你参考参考。你大可按这样的方向去研究和分析。
一、汽车空调的过去与未来
汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。
二、汽车空调的特点
众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。
2.汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。
3.汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。
1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。
(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。
(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。
三、汽车空调的性能评价指标
1.温度指标
温度指标是指最重要的一个环节。
2.湿度指标
湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。
3.空气的清新度
由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。
4.除霜功能
由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。
5.操作简单、容易、稳定。
汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。
汽车空调的组成与原理
一、汽车空调的制冷原理
压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约70℃,1471KPa)的状况下排出。
二、汽车空调的主要功能
制冷系统原理
三、汽车空调的组成
汽车空调一般主要由压缩机、电磁离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。
四、汽车空调系统分类(按动力源分)
独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。
五、汽车自动空调系统
汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号
汽车空调的检修
一、汽车空调检修的基本工具
二、汽车空调制冷系统检修的基本操作
三、制冷剂的补充
四、制冷系统内的空气排除
五、冷冻油的加注
六、空调系统定性检查
七、空调系统的定量检测
八、制冷系统性能实验
九、非独立空调系统的检修
摘要:SXZ8—2040HM2中央空调是某制衣厂的空气调节设备。它制冷量是根据炎热的夏季、最大人流量来设计的,配套的冷冻、冷却水泵电机也一样。众所周知,中国的气候四季分明,就广东省而言,算下来较热的天气四个月左右,其余八个月相对温度偏低,加上白天和晚上温度上的差别。(制衣厂有夜班)对中央空调来说,制冷量会有些富余,造成室内温度不平稳。而水泵又属于二次方律负载,工频全压运行时功率因素和效率均很低。加上电机的配置偏大,造成极大的能源的浪费。另一方面因水泵采用Y—△启动,工频全压运行,造成机械磨损大。停机时产生回水水锤,造成对止水阀和水泵冲击时的磨损和损坏等缺陷。如果把冷冻泵、冷却泵改为变频调速,用温差配置PID闭环控制。可以降低水泵的转速,提高启动性能,简化电路、及惯性停机。上述改良是可以降低机械磨损率和电器故障率,消除水锤现象,更重要的是可以节约能源。而当今世界能源日趋紧张,故对中央空调的节能改造有着重要的现实意义和深远的历史意义。 关键词:中央空调、变频调速、温差控制、PID、节能。论文内容:(一) 中央空调系统的基本构成中央空调系统由三大部分组成,制冷系统、冷却水循环系统、冷冻水循环系统。1、制冷系统 (冷冻机组)冷冻机组是中央空调的心脏,制冷的源头,它由压缩机、冷凝器等组成。其功能是将通往各用户的循环回水,由冷冻机组进行“内部热交换”降温为7—10℃的冷冻水。型号是:SXZ8—2040HM2,中文的全称是:《蒸气双效型溴化锂吸收式冷冻机组》制冷量为2040KW,冷水流量为350立方米/小时。2、冷却水循环系统它是由冷却泵、冷却水塔、冷却风机和管道组成。其作用是利用冷却泵加压,将冷却水送到冷冻机组里不断循环,带走冷冻机(机械运动及内部热交换产生的热量)组释放的热量。3、冷冻水循环系统由冷冻泵、管道、风箱及风机组成,从冷冻机组“冷冻”的冷冻水,由冷冻泵加压,输送到各用户风箱,用风机将风箱里蒸发器蒸发的冷空气带走各房间的热量。 (二)、温度控制 用热电阻和热电偶配合温度控制保护电路,触摸屏显示观察。(三) 拖动系统1、 冷冻机组拖动系统:压缩机及机组、配电量为6。25KW,其中有配电量共为5。5KW电泵二台,压缩机由热蒸气动力拖动。2、 冷却泵拖动系统:二台55KW的水泵电机,Y—△启动一用一备。3、 冷冻泵拖动系统:二台55KW的水泵电机,Y—△启动一用一备。4、 风机拖动系统:一台22KW的水冷却风机,若干台4KW的风机。(四) 系统改造的基本考虑1、要达到节能目的水泵是二次方律负载,通俗的讲就是弹性负载,收缩性较强,具有十分可观的节能潜力。水泵阻转矩是与转速的二次方成正比,故低速时阻转矩比额定转矩小得多。在工频额定电压下运行时,水泵的有效转矩和负载转矩相差甚多,这是水泵类负载的机械特性,像是大马拉小车,功力因素、效率均很低。A是水泵负载在工频额定电压下运行的机械特性曲线,当负载转矩等于电动机的额定转矩TLN时,额定工作点为N点,转速为nN当负载转矩减轻为TLQ时,工作点移到Q点,转速升高为nq。如上所述,这时的功率因数和效率均很低。B变频降压运行A额定电压下运行 变频调速则可以根据U/F的比率来调整电机转速和有效转矩,降低电机承受的电压和频率,使电机的有效转矩和负载转矩接近,图4—2 B是降压后水泵的机械特性曲线。电动机的有效转矩为TME和负载转矩TLQ十分接近。则功率因素和效率处于最佳状态,减小了电流,同时电压也下降了。我们知道: P=UICOS¢根据这公式推导,由于输出电压、电流下降了,输出功率自然也下降了,达到了节能的目的。2、变频调速系统方案前面讲过,中央空调系统外部热交换是由两个循环系统来完成,冷却水循环系统、冷冻水循环系统。我们知道水泵电机的转速与循环水的速度成正比,而整个中电机水泵冷却泵循环系统 变频器 - + 电源给定 温差变送器 温度传感器 央空调系统热交换的速度与循环水的速度也成正比,如果根据回水和进水的温度来控制循环水流动的速度,从而控制了热交换的速度。根据这一原理冷却泵、冷冻泵可以以温度为依据,用变频内置PID智能调速来控制电机的转速。是比较合理的控制方式。温度高说明空调系统要求释放的热量增大,应提高水泵电机的转速,反之,可以降低转速,节约能源。(五)系统的具体改造方案1、冷冻水循环系统控制冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷冻”的结果,是比较稳定的。因此,单是回水温度的高低就足以反映房间内的温度,所以,冷冻泵的变频调速系统,可以根据回水温度来控制,回水温度高,说明房间温度高,应提高冷冻泵的转速,加快冷冻水的循环速度。反之,回水温度低,说明房间温度低,可以降低冷冻泵的转速,减缓冷冻水的循环速度。2、冷却水循环系统控制由于冷却塔的水温是随环境温度变化的,其单侧不能准确的反应冷冻机组内部产生热量的多少。所以冷却泵的速度应以回水和进水的温度作为依据,来实现回水和进水恒温差控制,使电机的变频调速合理化。温差大说明冷冻机组产生的热量大,内部热交换的速度要加快,应提高冷却泵的转度,以增大冷却水的循环速度。温差小,说明冻机组产生热量小,可以降低冻却泵的转速,以减小冷却水的循环速度。 3、恒温(度)差控制冷冻水循环系统,单是回水的温度足以反应外部热交换的速度。可用Pt100铂电阻和E系列温控器配合使用,通过热电阻和温控器把回水温度转换成电信号,输出电流为4—20mA,作为变频器的反馈信号,和给定信进行比较。而冷却水循环系统,水塔的水温是随环境温度变化而变化的。单侧不能反应热交换的速度,必须要以回水和进水的温度作为依据。可以用Pt100铂电阻二个温差变送器配合使用,通过热电阻和温差控制器将回水和进水的温差转换成电信号。输出电流为4—20mA,作为变频器的反馈信号,和给定信号进行比较。决定水泵的转度。(六)变频器参数设置及系统控制原理1、时代变频器(TVF2455)的相关参数设定9952=1 数据初始化9906=2 PID应用宏,该应用宏为闭环控制系统设计,适用于压力、温度、流量等控制。 PID应用宏有如下内容 输入信号 输出信号 输入U/I选择启动/停止(DI1 D15) 模拟输出变量 频率 模拟给定 (AI1) 频率输出变量 频率 AI1 0—10V实际值 (AI2) AI2 0—10V控制方式 (DI2) 继电器输出1 故障输出 或4—20MA允许运行 (DI6) 继电器输出2 匀速运行1001=1 1=(DI1)启动/停止1002=2 2=(DI2)得电启动(PID)1003=1 电机方向选择 1=正方向1103=1 外部给定1选择 1=AI1 由模拟输入AI1给定1201=4 4=DI3 多速输出 1205=50 多速4的给定 对应DI3 单位 HZ1401=4 4=故障吸合 继电器输出1的变量2102=1 停止功能 1=惯性停车2008=50 最大频率 单位 HZ2007=28 最小频率 单位 HZ4405=1 偏差值取反 1=取反2202=8 加速时间 单位 S2602=2 U/F比率 2=平方型 通常用于平方负载转矩的应用中,例如水泵和风机。2、控制原理图说明AI1 REF AGND RP—0-10V模拟给定电压。AI2 AGND—反馈信号(4-20MA)。 DI6—允许运行。 DI1—启动 。 DI2 —手动/自动(闭合PID控制)。 DI3—恒速运行。KM继电器—故障吸合。当刚启动水泵时,因冷却水的进水口和回水口温度相等,热电阻Rt1和Rt2无温差。温差变送器只有微小输出,变频器置于手动位置,这时KI1 KI4 KI6闭合变频器恒速运行。20分钟后,冷却水管的进水口和出水口温度有了差值,温差变送器根据温差值输出4—20mA的偏差信号,作为变频器的反馈信号。KI4断开、KI2 闭合,变频器进入自动PID闭环控制环节,模拟给定电压和反馈信号比较,得出偏差值在内部进行比例、积分、运算后,输出一个模拟给定频率信号,去控制冷却泵电机的频率,从而控制了电机的速度。温差大时,说明冷冻机组内部“热交换加快”,电机转速加快,温差小时,冷冻机内部“热交换减慢”电机转速可以减慢。另一方面,由于变频器设置2602=2,可以充分利用变频器调压、调频的突出特性。使U/F比率处于最佳状态,这时有效转矩和负载转矩十分接近,达到节能的目的。(七)改为变频调速运行效果通过近一年的运行,用户反应半年就收回了成本,如果以平均节能30℅算,功率110KW,每小时节能至少30度,达到预期的效果。具体有如下几点:1、通过观察冷却泵转速下降为,最大频率是:42HZ,最小频率是:28HZ。节能35℅左右。冷冻泵转速下降为,最大频率是:46HZ 最小频率是:35HZ。节能25℅左右。2、以每天16小时计算一年可以节能:172800度电。3、简化了控制电路,电气故障率减少了。4、控制温度效果较好,房间内温度比较平稳。5、电机转速下降了,机械磨损明显减小。实施了惯性停机,消除了水锤现象。
1、压缩机、蒸发器、冷凝器、温控器。压缩机是压缩制冷液的,蒸发器是吸收热量的、冷凝器是散热的、温控器是控制温度的。2、夏天温度设置的过低,或者是冬季设置温度过高,就会导致耗电量的增加,压缩机的负荷过重,对压缩机有损害。这样对人体健康也没有好处。3、一是利于温度交换,二是避免室内空气质量下降。4、一是室内温度设置的太高,二是室内机出风口的风向调节不合理,不能往下吹,而应该水平方向吹才对。三是过滤网太脏或者是风扇太慢。四是室外机热交换器太脏或通风条件太差。
浅析R407C在客车空调中的应用技术论文
随着城乡一体化进程的加快,带动了客车行业的持续发展,同时也带动了客车空调产业的迅速发展。但是,近年来全球气候变暖问题日益严重,引起了各国的高度重视。普遍认为,客车空调系统在提供舒适性小环境的同时也破坏了人类生存的大环境。
R407C 是一种安全、无毒、不破坏臭氧层的新型环保制冷剂,具有单位质量/ 单位容积制冷量大、能效比高、换热效率好等优点。西方发达国家有部分客车空调产品使用了R407C,其中冷王的R407C 制冷系统应用于客车已经量产商业化。在我国R407C 客车空调系统已从研究日渐走向应用,某些公司在客车空调系统中作过一些R407C 尝试应用,并有一定的成效[1- 2]。目前由于人们对这种非共沸工质的温度滑移、制冷剂成分变化后对系统的换热性能的影响不够了解,影响了R407C 在客车空调上的应用和推广。本文将客观地探讨客车空调系统应用国际社会倡导的环保工质R407C 的优越性,为R407C 客车空调器的研发设计提供参考。
1 R407C 与R134a 对比
制冷运行工况的确定
汽车空调系统与一般的空调系统的结构和使用条件均不同。客车空调90% 以上为非独立式空调系统。由于发动机转速变化很大,一般在700 ~2 300 r/min 之间,空调压缩机转速随汽车发动机转速的变化而相应变化;特别是城市客车运行于城市红绿灯区和停靠站之间,平均行驶车速约30 km/h,并且频繁停起和开关门,加之乘员变化很大,所以客车空调配置要求冷量大、制冷快。
根据客车空调系统随环境和车速而变工况的特点和实际情况,客车空调标准设计工况参数确定如下:冷凝温度50℃~60℃,蒸发温度0℃~5℃,过冷度5℃,过热度10℃,室外温度35℃,室内温度27℃,室内相对湿度50%,压缩机正常转速1 800 r/min。
综合性能分析
R134a 和R407C 都属于中温制冷剂,其中R134a 属于纯质制冷剂,R407C 属于多组分非共沸制冷剂。汽车空调中常用的制冷剂有R134a,但是R134a 有很多的缺点。它不但具有较高的、非常令人担忧的温室效应指数,而且R134a 亲油性差,还对铜有腐蚀性,但和铁、铝共存稳定性较好。另外,根据新的报道,R134a 在大气中分解会产生一种吸湿力较强的具有腐蚀性的液体,可在不同地方聚集,对人体的健康有一定的危害。而R407C 为非共沸混合工质,它是R32/R125/R134a 三种冷媒以混合质量比为23∶25∶52 而成的非共沸混合物。R407C 作为新型制冷剂正逐步被世人所认知,它具有清洁、低毒、不燃、制冷效果好、节能、环保等特点,已经大量用于空调行业。R407C单位容积制冷量大,热力性质优异,与酯类润滑油相溶;与铁、铜、铝共存,稳定性较好;但是具有较高的冷凝压力,在车载空调上使用有待进一步研究。
理论热力循环计算
1)纯工质R134a 热力性能计算。对于纯工质R134a,饱和温度和饱和压力是一一对应的。蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 可根据蒸发温度te 和冷凝温度tc 确定。
2)混合工质R407C 热力性能计算。由于R407C 为非共沸制冷剂,在相同压力条件下,相变时存在温度滑移现象,气相饱和温度(露点温度)和液相饱和温度(泡点温度)是不同的。本文选择露点温度和泡点温度的算术平均值作为确定工况点的等效平均温度。用线性插值方法计算出给定的蒸发(气相临界点)温度te和冷凝(液相临界点)温度tc相对应的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc。
3)热力性能计算方法和计算程序。根据上述R407C在给定蒸发温度te 和冷凝温度tc 下的蒸发压力Pe 和冷凝压力Pc 的确定方法,Pe 和Pc 及其te 和tc 成为了一一对应的关系。在确定了制冷循环的各状态点的温度后,根据过程特性,可以用NIST 制冷剂和混合制冷剂热力性质计算程序计算出h1、h2、h5、h0、v1 等。利用状态方程,根据各点状态参数,就可以计算出两种制冷剂在不同工况下的制冷循环的各项性能指标,包括单位质量制冷量、单位理论功、单位容积制冷量和制冷系数等。有关状态方程如下:单位制冷量q0= h1- h5;单位容积制冷量qv=q0/v1;理论比功w0=h2- h1;制冷系数COP=q0/w0;压力比π=Pc/Pe。
a. 实例计算。冷凝温度℃,蒸发温度2℃,过冷度5℃,过热度10℃。特殊工况如表3 所示。冷凝温度60℃,蒸发温度0℃,过冷度5℃,过热度10℃。
实际工作中,上述方法比较繁琐,常利用R407C 制冷剂应用程序进行模拟计算,和上述方法相比,其计算误差<5%,在工程上是可以接受的。
b. 混合工质R407C 热力性能分析。由以上理论计算可知,在客车空调相同的.工况下,R407C 的单位理论功比R134a 约高16%,单位容积制冷量比R134a 高43%~50%;R407C 单位制冷量比R134a 高8%~10%,理论制冷系数比R134a 低5%~6%。在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;R407C 的压力比比R134a 低~。
2 在客车空调应用中的技术探讨
R407C 系统的性能分析
R407C 单位容积制冷量比R134a 高43%~50%,可采用小排量压缩机达到相同制冷量;能减小客车空调压缩机和两器的体积和重量;能减少客车空调系统的安装空间,增加汽车的机动性和降低油耗。
市场上大客车空调主要使用的BOCK、Thermo King压缩机都有使用R407C 的产品[7- 8],制冷剂软管的爆破压力均高于12 500 kPa,已满足爆破压力是运行压力的5 倍以上的标准要求。因此,现有的汽车空调制冷系统的耐压性能够适应R407C 的要求。
空调压缩机作为空调系统的心脏,其安全保护一直是控制的重点。为防止损坏,需要有高压控制及防液击的措施。另外,由于汽车大多时间在外面行驶,受天气的影响,其压力变化较大。为防止系统高压过高,最好有安全泄压阀。
采用R407C 作为制冷剂时,在相同的工况下,R407C 的吸气压力比R134a 高54%~64%,排气压力比R134a 高50%~60%;系统的高、低、中压压力开关的动作压力值需要调整。同时为保证制冷系统的回油,设计管路时要考虑气体制冷剂的流速,水平管内为不小于 m/s,竖直管内为不小于 m/s。
R407C 系统的有关要求
1)R407C 系统对两器的要求。利用R407C 温度滑移的优势,城市客车空调换热器设计时可将两器设计成都是按逆流状态换热,以改善换热性能,并采取相应的强化换热措施,弥补采用R407C热传导性能较差的不足。
由于系统运行时压力比R134a 高,故对两器的要求也高。不光要考虑压力的因素,还要考虑汽车行驶过程中振动所带来的强度影响,最好有减振措施。
R407C 与空气的混合气体不得用于压力和检漏试验,因为可能会引起爆炸。推荐系统检漏压力为~ MPa,在满足换热要求的情况下,管壁的厚度最好大一些。例如,客车空调顶置蒸发器是铜管铝片式,建议铜管为φ×,翅片厚,翅片距 mm,翅片为亲水铝箔;流路按性能设计,但R407C 制冷剂在蒸发器内的流路长建议6~10 m,同时在冷凝器内的流路长建议14~18 m。
2)R407C 系统对膨胀阀和其它零部件的要求。
①膨胀阀。要选择R407C 专用膨胀阀;膨胀阀并不直接控制系统制冷量。针对城市客车在不同行驶速度下空调的变化性,膨胀阀在满足最大制冷量的同时,要求可调节范围大,性能良好。以丹佛斯公司的膨胀阀产品为例,制冷剂采用R407C,当制冷量为28 kW,选择型号为TDEZ8 热力膨胀阀;制冷量为21 kW,选择型号为TDEZ6 膨胀阀。
②管路。作为系统中的连接管路,泄漏一直是汽车空调最头痛的问题。R407C 系统排气压力很高,需要增加系统管路壁厚。又因其是非共沸混合物,如果系统泄漏,对性能的影响是很明显的,这就要求管路系统中尽量少接头,除干燥器需要经常更换、用可拆卸接头外,不推荐用可拆卸接头,尽量采用焊接,减少泄漏点,保证系统的密封。
③干燥过滤器。一般选用分子筛作干燥剂。分子筛是硅酸盐晶体,其晶体结构中有许多孔径均匀的孔道和内表面很大的孔穴,能吸附分子直径比孔径小的分子。
干燥剂:确认两种适合R407C 冷媒用的干燥剂为XH- 10C 和XH- 11。泄漏要求:在R407C 最高工作压力 MPa 下,干燥过滤器的年泄漏量不大于 g/a。结构要求:为防止分子筛磨损,在干燥过滤器的内部加装弹簧固定分子筛,使得冷媒在干燥过滤器内部得到缓冲。安装位置:POE 油具有水解性,选择干燥过滤器安装在系统液管管路上的蒸发器入口处。推荐适用于客车空调干燥过滤器端面密封接口便于更换和维修。
④储液器。空调结构设计时,避免含有R407C 制冷剂的储液器过热。R407C 热分解将会产生具有强烈毒性和强腐蚀性的蒸汽。如果过热,储液器将会爆炸。
⑤ 兼容性。R407C 与R134a 的材料兼容性基本一致;R134a 在汽车空调系统中已经普遍使用,R407C 在工商制冷系统中已广泛使用;目前的材料技术已能满足R407C 的要求。因此,空调系统选用的密封件、软管、冷冻油等材料与R134a 系统相同。但是在高温高压下,一些金属在催化剂作用下可能发生化学反应,从而使制冷剂变质。当镁铝合金材料中镁的含量多于2%时,不能用于R407C 的空调系统。R407C 制冷剂还可能会与焊接零件的焊接剂发生反应。
⑥其它。R407C 空调系统中的截止阀和四通阀(电动客车热泵系统用)与其他制冷剂空调系统不同,必须使用专门R407C 的截止阀和四通阀。
⑦ 低温条件时,蒸发器入口处结霜明显,化霜感温器位置一般要避免选择此位置,以防止感温器频繁动作进入化霜程序,影响到制热效果。
3 结论
1)在客车空调标准工况下,R407C 系统能大大减小汽车空调压缩机和两器的体积和重量,对提高汽车的动力性能,降低能耗,节约制造成本具有很大的意义。
2)客车空调R407C 系统有较高的排气压力。在相同的工况下,有较大的压缩机扭矩、单位理论功比R134a 约高16%;制冷剂泄露会改变组分和热物性等。
3)通过提升汽车空调制冷系统的工艺焊接、加工生产工艺水平,升级气密性试压压力和爆破试验标准;通过调整管路和换热器的壁厚,提高对系统密封件、尤其是冷凝侧的气密性、强度和抗震性的要求;加大压缩机离合器的扭矩;应该可以弥补客车空调R407C 系统有较高排气压力的缺陷。
4)将R407C 用于客车空调制冷系统与R134a 相比,可以降低压缩机的排量和降低成本。考虑到重量因素和理论循环的制冷系数等,R407C 系统运行经济指标和安全可靠性方面,与R134a 基本相同。
5)采用R407C 空调制冷系统,体现了安全和环保新理念,是轻量化、舒适化及节能化的发展方向。
学妹 这个要问度娘
汽车空调维修毕业论文摘要:随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。自本世纪20年代汽车空调诞生以来,伴随汽车空调系统的普及与发展,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。关键词:汽车空调 压缩机 检修(一)汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段:单一供暖空调装置阶段 始于1927年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。单一供冷空调装置阶段 始于1939年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。冷暖型汽车空调阶段 始于1954年,原美国汽车公司,首先在轿车安装于冷暖一体化空调器,这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上,是目前使用量最大的一种方式。自控汽车空调装置阶段 由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节,这既增加上司机的工作量,还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置,便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度,自动地调制装置各部件工作,达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前,大部分的中高级轿车,高级大客车都装备自控空调电脑控制汽车空调阶段 自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司,同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后,即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加,显示数字化,冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需,实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调,极大地提高了制冷效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。(二)汽车空调的特点众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:1. 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少,据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。2. 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。据测试,汽车安装了非独立式空调后,耗油量会增加10%到20%(与车速有关)。发动机输出功率减少10%到12%。3. 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。(4)由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%,而制冷能力却提高了50%。(5)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。(三)汽车空调的性能评价指标1.温度指标温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C,超过280C,人就会觉得燥热。超过400C,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在250C,冬天在180C,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。2.湿度指标湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。3.空气的清新度由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。4.除霜功能由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。5.操作简单、容易、稳定。汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。第二章汽车空调的组成与原理(一)汽车空调的工作原理压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。(二)汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。(三)汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。1.电磁离合器 在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。 当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。2.压缩机作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。 (1)用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:往复活塞式 曲轴连杆式径向活塞式轴向活塞式 翘板式斜板式旋转式 旋叶式 圆形汽缸椭圆形汽缸转子式 滚动活塞式三角转子式螺杆式涡旋式1)曲轴连杆式压缩机 图(1)曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机如图(1)它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程 2) 斜板式压缩机图(2)斜板式压缩机斜板式压缩机如图(2)它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。3)旋叶式压缩机图(3)旋叶式压缩机旋转叶片式压缩机如图(3)由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小 ,易于在狭小的发动机舱内进行布置 ,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点 ,在汽车空调系统中也得到了一定的应用 。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高 ,制造成本较高 。4)滚动活塞式压缩机滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。3.冷凝器 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。 汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。(1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成,如图 12所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。(2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。4.蒸发器 也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。5.膨胀阀膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是:把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。 6.贮液干燥器贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间,如图 20所示,其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时,可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。7.孔管孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网,以防止系统堵塞。和膨胀阀一样,孔管也装在系统高压侧,但是取消了贮液干燥器,因为孔管直接连通冷凝器出口和蒸发器进口。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统,必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间,安装一个积累器,实行气液分离,以防液击压缩机。 孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内,装有密封圈。有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈。把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。安装使用后,系统内的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情况更加恶化。就是这种系统内的污染物,堵塞了孔管及其滤网。这种孔管不能修,如需维护,只能清理滤网。坏了只有更换,孔管内孔的积垢,也不能清理。 8.积累器 用孔管代替膨胀阀时,汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器,用于回气管路中的气液分离,滤网设计有特殊要求,只许润滑油从中通过,而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统,总是存在一种可能性:制冷剂离开蒸发器时,还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机,必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器,以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发,然后以气态形式进入压缩机。9.风机 汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。 风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。10.电磁旁通阀电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统,其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度,防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。11.主轴油封 主轴油封损坏,会引起雪种和润滑油泄漏。一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。也可将压缩机拆下,浸入水中,以进出、口不没入水中为度。将排气口堵住,再从进气口加气压。从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。 (四)汽车空调系统分类(按动力源分) 1.独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。 2.非独立式空调:直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。 (五)汽车自动空调系统汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号,由ECU中的微机进行平衡温度的演算,对进气转换风扇、送气转换风门、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机和鼓风机等进行自动控制,按照乘客的要求,使车厢内的温度和温度等小气候保持在使人体感觉最舒适的状态。自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中水温传感器位于发动机出水口,它将冷却水温度反馈至ECU,当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机,同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。各个传感器将温度信息反馈到ECU,ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度,例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温,当温度过高时则增大冷气,当车厢内温度达到预定值时,ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时,ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向,确定出风口的吹风角度。第三章汽车空调的检修一、汽车空调检修的基本工具1.修理空调器的常用工具(1)活板手(2)开口扳手(3)套筒扳手(4)内六角扳手(5)钢丝钳(6)尖嘴钳(7)十字螺丝刀(8)一字螺丝刀(9)锉刀:圆(10)手弓钢锯(11)手枪钻(12)钻头(13)冲击钻(14)刀子(15)剪刀(16)锤子:铁锤、木锤、橡皮锤各1把 (17)卡钳(18)小镜子(19)钢卷尺(20)酒精灯(21)温度计(22)电烙铁(23)万用表(24)低压测电笔2.维修用大设备 (1)真空泵:一般选用排气量为2L/s,真空度达到5×10-4mmHg的真空泵;(2)气焊设备:氧气瓶、乙炔瓶、减压阀、乙炔单向阀及配套输气管及焊具共1套; (3)电焊设备:电焊机、输入和输出电缆线、焊把及、焊条共1套;(4)制冷器钢瓶:用来存放制冷剂,一般选用3kg~40kg不等,按实定; (5)定量加液器:可以准确地比空调器充注制冷剂 1套; (6)台秤:以确保小钢瓶的充灌制冷剂不超过额定量,避免意外发生 1台; (7)氮气瓶:存放氮气,可对空调器进行试压、检漏,以及对制冷系统进行冲洗 1套及配套;(8)卤素检漏灯或电子卤素检漏仪:对制冷系统进行检漏 1套;(9)兆欧表:测导线绝缘程度 500V直流的1套; (10)数字温度表:1套 测量空调器的进、出风温度; (11)功率表:测量空调器的输入功率1套;(12)可移动配电盘:供维修接临时电源用;3.维修专用工具(1)胀管器和扩口器:1套 (2)割管刀:切割铜管 1套 (3)弯管器:滚轮式弯管器和弹簧管式弯管器各1套 (4)修理阀:三通修理阀或复式修理阀1套(常用) (5)封口钳:将压缩机充气管封死,然后才可以焊封充气管 1套 (6)力矩扳手:空调配管之间的连接螺母一定要用相应的力矩扳手来坚固 (7)电动空心钻:用以打墙孔(小孔径可用冲击钻)、钻头选用70mm、80mm两种规格二、汽车空调制冷系统检修的基本操作1.制冷系统工作压力的检测 (1)将歧管压力计正确连接到制冷系统相应的检修阀上,如果手动阀,应使阀处于中位。 (2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。 (3)用手拧紧歧管压力计上的高低压注入软管的联接螺母,让系统内侧的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出,然后再将联接螺母拧紧。 (4)起动发动机并使发动机转速保持在1000~1500r/min,然后打开空调A/C开关和鼓风机开关,设置到空调最大制冷状态,鼓风机高速运转,温度调节在最冷。(5)关闭车门、车窗和舱盖,发动机预热。(6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度,在外界温度为270C时,运行5min后出风口温度应接近70C.(7)观察高低压侧压力,压缩机的吸气压力应为207pa~24kpa,排气压力应为1103~1633kpa 。应注意,外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作,在离合器分离之前记录下数值。2.从制冷系统内放出制冷剂具体方法如下(1)关闭歧管压力计上的手动高低压阀,并将其高低压软管分别接在压缩机高低压检修阀上,将中间软管的自由端放在干净的软布上。(2)慢慢打开手动高压阀,让制冷剂从中间软布上排出,阀门不能开的太大,否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。(3)当压力表读数降到以下时,再慢慢打开手动低压阀,使制冷剂从高低两侧流出。(4)观察压力表读数,随着压力的下降,逐渐打开手动高低压阀,直至低压表读数到零为止。3.制冷剂充注程序 抽真空作业从高压侧充注200g液态制冷剂 第四章 总结随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调大大改善了乘坐环境,提高了成员的舒适性。近年来,各种完善的多功能型空调装置的应用,受到用户的普遍欢迎。但对于汽车空调维修人员来说将面临新的挑战!本论文对汽车空调的原理、结构以及必备的工具等知识做了一般性的介绍。重点对修理、维护做了详尽的介绍。这样做的原因,主要是考虑本论文所面对是汽车空调维修人员,并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车空调故障的技能。第五章 参考文献【1】冯玉琪《实用空调制冷设备维修大全》电子工业出版社1994【2】张蕾 《汽车空调》机械工业出版社2007【3】夏云铧 齐红《汽车空调应用与维修—从入门到精通》机械工业出版社
随着科技的进步,智能机器人的性能不断地完善,因此也被越来越多的应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等方面。这是我为大家整理的关于机器人的科技论文,供大家参考!机器人的科技论文篇一:《浅谈智能移动机器人》 摘要:随着科技的进步,智能机器人性能不断地完善,移动机器人的应用范围也越来越广,广泛应用于军事、排险、农业、救援、海洋开发等。介绍了常见智能移动机器人的基本系统组成及其相关的一些技术,提出一种能够应用于智能移动机器人的越障机构,并简单阐述了其工作原理。在对智能机器人有一定了解的基础上,论述了智能移动机器人的研究现状及其发展动向。 关键词:智能移动机器人越障避障伸展收缩 1 引言 上世纪60年代智能机器人的出现开辟了智能生产自动化的新时代。在工业机器人问世50多年后的今天,机器人已被人们看作是不可缺少的一种生产工具。由于传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步开辟了机器人应用的新领域。智能移动机器人是机器人学中的一个重要分支。 2 智能移动机器人的基本系统组成及其相关技术 由于智能移动机器人在危险与恶劣环境以及民用等各方面具有广阔的应用前景,使得世界各国非常关注它的发展。其共同的五大系统组成要素为:(1)机械机构单元是智能移动机器人的骨架,机器人所有的模块都依靠其支撑,机械机构单元的结构,性能,强度直接影响着整个机器人的稳定性。随着科技发展和新型材料的研制开发,使得智能机器人产品的结构性能有了很大提高,机械机构的各项工艺性及尺寸设计都向着更加合理高效,更加轻便美观,更加环保节能,更加安全可靠等方向发展。(2)动力与驱动单元为智能移动机器人提供动力来源。(3)环境感知单元相当于智能移动机器人的五官,机器人通过感知单元对周围的环境进行感知识别及各种参数的收集,然后通过转换成控制模块可以识别的光电信号,输入到控制单元进行数据处理。(4)执行机构单元为智能移动机器人执行部分,能根据控制中心的命令执行命令,完成任务。不同的机器人有着不同的执行机构,执行机构的设计影响着对要执行动作的效率,精度,稳定性,可靠性等。(5)信息处理与控制单元作为整个机械系统的核心部分,它如人的大脑一样,调控着整个系统,一切的活动都由它指挥。将来自传感器部分采集到的信息进行集中汇总,存储,对所有信息分析,规划决策,输出命令。使机器人有目的的运行。 智能移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合机电系统。它是传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、电子工程、计算机工程等多学科的重要研究成果,从某种意义上讲是机器发展进化过程中的产物,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。 3 一种越障机器人 我们设计的移动机器人(图1)有很好的机动性能,前导轮、前轮和后轮可以实现独立升降运动。前导轮(如图1)由通过曲柄圆盘的转动角度控制摇杆的摆动角度,带动相关的平面连杆机构运动,从而实现前导向轮的伸展和收缩实现攀越。机器人两侧的侧边驱动机构为平面连杆-滑块越障机构,前后轮(如图1)分别通过导杆在槽中的移动,带动平面连杆机构的运动,实现前后轮的伸展和收缩,实现越障功能。本机器人通过尺寸的设计可以实现较大的越障高度,通过合理的控制轮摆动的角度还能实现多种类型障碍物的攀越。 4 智能移动机器人的应用概况 随着科技的进步,机器人的功能不断完善,智能移动机器人的应用范围也大大拓宽,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用,而且在排险、海洋开发和宇宙探测领域等有害与危险场合(如辐射、灾区、有毒等)得到很好的应用。 陆地智能移动机器人 20世纪60年代后期,苏美为了完成对宇宙空间的占领,完成月球探测计划,各自研制开发并应用了移动机器人,通过移动机器人实现对外星土壤的样本采集和土壤分析等各种任务。陆地智能移动机器人的出现是为了帮助人类完成无法完成的任务。陆地移动机器人也广泛应用于军事,可以完成排除爆炸物,扫雷,侦查,清除障碍物等等,近年来智能移动机器人也开始渐渐融入人们的日常生活。 水下智能移动机器人 近年来,人们对资源的渴求加大,开始对原子能和海洋资源的开发,加之水下环境十分复杂(能见度差,定位困难,流体变化等),水下智能移动机器人在海底资源探测上的优势使之受到关注。近年德国基尔大学的科学家研制出新型深水机器人“ROV Kiel 6000”,这架深水机器人能够下探到6000米深的海底,寻找神秘的深水生物和“白色黄金”可燃冰。 仿生智能移动机器人 近年来,全球许多机器人研究机构越来越多的关注仿生学与机构的研究工作.在某些情况下仿生机器人尤其独特优势,例如,蛇形机器人重心低,能够模仿蛇的动作,穿梭在能够穿梭在受灾现场和其他复杂的地形中能够帮助人类完成各种任务。除此之外还有仿生宠物狗、仿生鱼、仿生昆虫等。 5 智能移动机器人的发展方向及前景 影响移动机器人发展的因素主要有:导航与定位技术,多传感器信息的融合技术,多机器人协调与控制技术等因而移动机器人技术发展趋势主要包括: (1)高智能情感机器人。随着科学技术的发展,人们对人机交互的技术的要求越来越高,具有人类智能的情感移动机器人是移动机器人未来发展趋势。目前的移动机器人只能说是具有部分的智能,人们渴望能够出现安全可靠的能够沟通交流的高智能的机器人。虽然现在要实现高智能情感机器人还非常的困难,但是终有一天,随着科学技术的突破,它将成为现实。 (2)高适应性多功能化的机器人。机器人的出现是为人类服务的,自然界中还有好多未知的世界等着我们开拓,各种危险的复杂多变的环境,人类无法涉足,因此人们也迫切希望有能够代替人类的机器人出现,高适应性多功能化的机器人也必将是机器人的发展方向之一。 (3)通用服务型的机器人。随着科学技术的发展,机器人也是应该越来越容易融入人们日常生活中的,在日常生活中为人们服务。例如在家庭中,机器人可以帮助人们做各种家务,和人们生活关系密切。 (4)特种智能移动机器人。根据不同应用领域,不同的目的,设计各种各样特种智能移动机器人是未来发展方向,如纳米机器人,宇宙探索机器人,深海探索机器人,娱乐机器人等等。 6 结束语 总之,智能移动机器人涉及到传感器技术,控制技术,移动技术,信息处理、人工智能、控制工程等多学科技术。未来智能移动机器人走向生活,安全可靠,操作简单是其趋势。尽管智能移动机器人以惊人的速度在发展着,但是实现高适应性,智能化,情感化,多功能化的移动机器人还有很长的路要走。 参考文献: [1]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理(第2版)[M].北京:高等 教育 出版社,2010. [2]陈国华.机械机构及应用[M].北京:机械工业出版社,2008. [3]徐国保,尹怡欣,周美娟.智能移动机器人技术现状及展望[J].机器人技术与应用,2007(2). [4]肖世德,唐猛,孟祥印,等.机电一体化系统监测与控制[M].四川:西南交通大学出版社,2011. 机器人的科技论文篇二:《浅谈机器人设计 方法 》 摘要:机器人是人类完成智能化中非常重要的工具,随着时代的发展,机器人已经在世界有了一定的发展,甚至很多国家机器人已经运用到实际的生活中去。而机器人的设计方法无疑是很多人非常感兴趣的问题,因此本文针对机器人的设计方法进行了详细的探索。 关键词机器人;设计;方法 1.前言 纵观人类的发展史,工具的进步才能带动人类的文明,如今设计朝着智能化的方向在发展,机器人就是人类在发展智能化过程洪重要的产物,因此机器人常用的设计方法是设计师们必备的工具。 2.控制系统的硬件设计 在现代科学技术不断发展的背景之下,工业现场所涉及到的重体力劳动量不断提升。当中部分劳动任务的实现单单依靠人力是很难实现的。而为了良好的完成工业现场的相关生产作业任务。就需要通过对机器人装置的研究与应用来实现机器人控制系统的硬件部分主要由5个模块组成:控制模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块、电源模块。 (1)控制系统模块。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,运算速度快,具有多路PWM输出,可将测速、避障等电路产生的输入信号进行处理,并输出控制信号给驱动放大电路,从而控制电机转速,此方式产生的PWM信号比用定时器中断产生的PWM信号实时性更好,而且不会占用系统的定时器资源。 (2)循迹模块。循迹是指小车在比赛场地上循白色引导线线行走,循迹模块的原理图如图2所示。循迹模块采用灰度传感器,发射管为普通LED灯,接收管为光敏三极管3DU33。工作原理为:不同颜色的物体对LED发射光反射不同的亮度,光敏三极管3DU33接收这些不同亮度的光线,就会呈现不同的电压Vx。Vx输入到比较器LM339的同相端,并与电位器设定的电压V0相比较,当Vx>V0时,比较器输出高电平,当Vx循迹机器人前后两端均是由7个灰度传感器组成的循迹模块。其中,中间三个灰度传感器起巡线的作用,两端的灰度传感器起探测弯道作用,剩下两个灰度传感器交替进行巡线和探测弯道。实验证明,这样的灰度传感器的布置图,机器人循迹的效果好,且“性价比”非常高。 (3)避障模块。避障模块主要使用的是红外发射接收传感器,当红外感应避障模块靠近物体时,输出低电平信号;当没有感应到物体时,输出高电平信号。将该信号线接入到单片机的控制端口,控制程序就能起到探测障碍物的作用,当在机器人行进的路径上就可以发现有障碍物并及时避开绕行。 (4)驱动模块。循迹避障机器人要求行走灵活、反应快速,因此要求驱动电机具有“转速快、制动及时”等特点。我们设计制作的循迹避障机器人采用中鸣公司的JMP-BE-3508I驱动板模块,其输入电压为11V到24V,最大输出电流为20A,满足快速前进、制动、转弯的要求。并且电机速度达到500rpm,堵转力矩为,具有很强的刹车功能。利用单片机的四路PWM输出信号,分别控制四个轮子的转速。并采用“四轮驱动”、“差速转弯”的方式实现机器人的前进、后退与转弯。 (5)电源模块。循迹机器人的电源模块主要实现以下三大功能:①稳定输出5V工作电压。故我们设计制作的电源模块以7805芯片为核心,把输入电压截止到5V。②提供足够的电流。7805芯片最大输出电流为,而循迹机器人需要较大电流,所以我们使用了两片7805芯片分别对控制系统和外部设备进行供电。③滤波。在7805芯片的输入、输出端分别并联104贴片电容和10μF的电解电容,过滤高频、低频信号。 3.软硬件模块开发流程和界面程序 (1)图像处理模块:照相机实时捕捉图像,处理转化后和初始图像进行处理比较,找出图像中差异的位置通过TCP传输。 (2)TCP通信模块:视觉系统通过以太网连接贝加莱控制器,控制器可以作客户机或服务器实时传输数据,:定义结构体用于视觉系统传输位姿给机器人和机器人实时反馈位姿和信号状态数据给视觉系统。 (3)位置转换模块:把视觉系统的位姿转换为机器人的位姿传输给机器人,控制机器人运行。 (4)轨迹规划模块:进行运动轨迹规划和速度规划,根据机器人当前的位置和目标位置,选择最优的运动轨迹(直线、圆弧、不规则曲线等运动轨迹),然后对轨迹、速度进行插补,插补值调用机器人运动学算法计算轨迹的可靠性,再把实时插补的位置、速度传送给运动控制模块。 (5)运动控制模块:根据实时插补的值结合加速度、加加速度等控制参数给驱动器。 (6)伺服模块:根据控制器所发送数据,结合各伺服控制参数,驱动电机以最快响应和速度运行到各个位置。 4.机器人精度标定和视觉软件处理 精度标定 精度的标定包括机器人精度标定 和机器人相对于视觉照相机位置标定 。机器人运动前,需要用激光跟踪仪标定准确各轴杆长、零点、减速比、耦合比等机械参数,给运动学、控制器系统,机器人才能按理论轨迹运行准确。行到指定点。 通过三点法、六点法标定机器人相对于视觉照相机的X、Y、Z方向距离给位置转化模块,确定机器人坐标系相对于照相机坐标系的转化关系。 视觉处理软件 包括固定视觉系统标定模块和移动视觉系统标定模块 。视觉系统安装在固定位置相当于给机器人建立照相机一个用户坐标系,此模块用于运算机器人和固定视觉系统之间位姿转换关系。视觉系统安装在机器人末端法兰位姿相当于给机器人建立照相机一个工具坐标系,随着机器人运动而实时改变位置,此模块用于运算机器人和动态视觉系统之间位姿转换关系。 实时处理传输机器人、视觉系统和以太网的运行通信状态以及出错状态处理。 人机界面设计及实现 当机器人出现故障,不能自动移动位置时,比如碰到硬件限位或出现碰撞现象时,此时可以进入手动页面,选择机器人操作,移动机器人到指定位置。对于新建码垛工艺线,需要配置系统参数、位置信息、以及产品参数,等必要的信息。码垛数据编辑与创建的功能,产品覆盖了袋子、箱子,以及可变数量抓取的功能。可以添加产品数量,改变产品方向,单步数量修改,产品位置移动以及旋转等设置。本页面中,示例生成了每层五包的袋装产品,编号从1到5,可以通过调整编号的顺序,达到改变产品的实际码垛顺序。 5.结束语 总之,在进行机器人的设计过程中,要根据设计的用途进行针对性的设计,对于设计过程中出现的问题要及时的采用上述的思维方法进行解决,随着机器智能化的推广,无疑机器人的设计在未来会有更广阔的天空。 参考文献: [1]张海平,陈彦. Wincc在打包机人机界面中的设计与应用[J].HMI与工业软件,2012(3):70-72. [2]朱华栋,孔亚广.嵌入式人机界面的设计[J].中国水运,2008(11):125-126. [3]金长新,李伟.基于Windows CE的车载电脑系统人机界面的实现[J].微计算机信息,2005(21):132-134. 机器人的科技论文篇三:《浅谈igm焊接机器人的故障处理》 [摘 要]机器人技术综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。本文通过介绍igm焊接机器人的工作原理,以及在实际工作中机器人的常见故障现象,对故障产生的原因进行分析,并提出了相应的维修方法。 [关键词]igm焊接机器人 工作原理 故障处理 0 前言 机器人技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术。这门新型技术的介入,对维修技术人员提出了更高要求。如何保证焊接机器人的可靠性、稳定性,发挥机器人的最大优势,针对机器人的故障维修及设备维护保养工作就尤显重要。 1 igm焊接机器人组成及工作原理 igm焊接机器人的组成 igm焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,它加工精细、动作灵巧、焊接精度高、焊缝成形好。在机械行业中得到了广泛的应用。 igm焊接机器人工作原理 igm焊接机器人内部轴控制原理:通过数字伺服板DSE-IBS处理当前位置的校准、位置驱动、速度驱动等信息,处理后的信息送馈到伺服驱动器,由伺服驱动器内部的脉宽调制器调制,然后放大输出推动伺服电机。伺服电机运动的同时,编码器同步运行,并把采集的位置角度信息反馈给RDW控制板,通过RDW板的增量计算、数据整定后的位置信息回馈给DSE-IBS板,做下一个周期的计算处理,此过程反复进行从而实现了实时位置的更迭过程。 2 igm焊接机器人故障诊断及分析 焊接机器人故障类型 焊接机器人故障类型可分为软件故障和硬件故障,由机器软件造成的故障,如系统停机 死机 的现象;由机器硬件造成的故障,如驱动单元、电气元件各模块的故障。就故障现象可分为人为故障和自然故障、突发故障三大类。对于维修来说,自然故障和突发故障的排除就显得困难,因为这种维修不仅仅针对故障单元本身,还要对系统进行改进,这就需要周密分析,对故障诊断进行优化和改进,避免排除过的故障重复出现,使系统进一步稳定可靠。 igm焊接机器人常见故障处理 机器人开机后示教器无报警信息,但机械手无法正常引弧。首先检查系统是否送丝送气,发现送丝系统无法手动送丝,保护气瓶有压力,但是焊枪喷嘴处无保护气。再检查机械手焊接电缆、引弧板及送丝板,都没有发现故障。这说明机械手的功能是正常的,可能是焊接回路不通畅。可以通过测量焊接回路阻抗来判断焊接回路是否正常。 回路阻抗的测试步骤: i把连接工件的地线接好,保证地线夹与工件接触部分干净良好; ii接通机器人电柜电源,将福尼斯焊机电源开关拨至“I”位置; iii在焊机二级菜单内选择“r”功能。 iv取下焊枪喷嘴,拧上导电嘴,将导电嘴贴紧工件表面。需要注意的是,测量过程中要确保导电嘴与工件接触处的洁净。测量进行时,送丝机和冷却系统不启动; v轻按焊枪开关或点动送丝键。焊接回路阻抗值测算完成。测量过程中,右显示屏显示“run”; vi焊接回路测算结束后显示屏显示测量值。测得的焊接回路阻抗是18 Ω(正常值以<20Ω为佳),说明焊接机器人的焊接回路的通畅的。再断电、通电调试,焊接机器人能正常引弧,应该是回路测试过程中通过连接接地夹、拆卸喷嘴、导电嘴等将回路未正常接触处接通了。 igm机器人在焊接过程中,引弧困难、焊接电流极不稳定,且经常断弧,反复出现“Arc fault”电弧故障。 i检查接地电缆,测量回路电阻值为Ω,正常 值以<20Ω为佳。 ii检查焊丝直径(Ф)与送丝轮的公称直径相匹配。 iii焊丝材料(G2Si)与焊接方式及焊接母材相匹配。 iv后观察焊枪喷嘴处,存在大量粉尘的切粉,手动送出的焊丝不光滑平整,有小量弯曲及伤丝情况,说明送丝不畅。 v对送丝阻力进行检测。将送丝锁紧杆、压紧杆打开,手盘焊丝盘将焊丝收回,发现阻力很大。多为送丝软管堵塞或软管与机械手夹角过大造成。 vi检查送丝轮磨损情况,V型送丝槽不易过深过宽,以正好放置一根Ф规格的焊丝为佳,间隙过大,将影响送丝的稳定性,焊接电流的稳定性。拆下送丝轮,发现送丝轮磨损严重,圆度误差较大,送丝槽过深。送丝机构一旦出现失控,就会高速送丝,焊接电源得不到正常的信号反馈(送丝速度的反馈采用光电测速),不能提供稳定的电流、电压,造成不能正常焊接。更换送丝轮、送丝软管,并进行压力调整,故障解除,焊接正常。 igm机器人回零参数自动丢失。igm机器人在下一次开机时,回零参数自动丢失,重新校零、输入参数,保存参数反复丢失。检查示教电缆、接口、程序、轴卡、RDW板指示灯全部正常,检查后备电池(缓冲电瓶,用于关机或意外掉电情况下,为系统提供短时间供电,进行信息的存储)测量电压值,一个为,一个为12 V,总电压为21 V,正常值为24V,更换一组电池后一切正常,再未出现数据丢失现象。 突发故障的分析及处理 该故障无可预见性,事发突然。实际工作中出现最多。多为受环境影响的系统故障,如焊接机器人控制部分电路板故障、稳压 电源故障 、通讯故障等,反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。重新启动又恢复正常,但不久又出现报警,这类故障造成整个系统不稳定。 为了进一步判断驱动器的好坏,缩小故障范围, 对编码器进行检查,RCI系列的机器人各轴所使用的编码器是绝对编码器,它是一种电磁部件,可以传递旋转角度的信息,由两个固定绕组(sin绕组和cos绕组)及一个参考绕组组成,原理基本上同旋转变压器相似。将X12插头拔下,分别测量11-12、13-5、14-4端子阻值,结果没有一项有阻值,说明编码器出现异常。 找到12轴伺服电机,检查发现编码器插头锁紧并帽已退出,插头连接松动。将插头重新安插,锁紧到位,再次测量11-12端子阻值为94Ω,13-5端子阻值为65Ω,14-4端子阻值为65Ω,9-10端子阻值为600Ω,说明各绕组正常。上电后,驱动可正常打开,故障解除。 3 结束语 维修工作是理论指导实践,实践促进理论的一个反复过程,理论实践的有机结合才会使维修人员更加深入,更加准确的判断处理各种故障。工作中维修人员必须具有独立思考分析判断的能力,操作中一定要注意观察,不可盲目更改焊接机器人设定、跳线等状态,要养成做工作记录的好习惯,归纳 总结 各类故障现象以及处理过程,积累故障诊断和维修方面的 经验 ,以提高维修水平。 参考文献 [1] 戴光平.《焊接机器人故障诊断及维修技术》. 重庆:中国嘉陵工业股份有限公司,2003. [2] 中国焊接协会成套设备与专业机具分会. 《焊接机器人实用手册》.机械工业出版社,2014. [3] 李德民.《焊接机器人的故障维修》. 长春:长客股份制造中心,2011. 猜你喜欢: 1. 关于科技论文的范文 2. 关于计算机的科技论文3000字 3. 数学科技论文800字 4. 自动化科技论文题目与范文
现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。下面是由我整理的工业机器人技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。 关键词:工业机器人 应用 工业 1 引言 工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。 2 工业机器人的主要运用 (1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。 (2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。 (3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。 焊接机器人 点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业,点焊机器人广泛应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。 点焊机器人主要性能要求:安装面积小,工件空间大;快速完成小节距的多点定位;定位精度高(土0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大(490~980N ) ,以便携带内装变压器的焊钳;示教简单,节省工时。 弧焊机器人 弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺,绝大多数可以完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应用范围很广,除汽车行业外,在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弧焊 方法 主要有惰性握体保护焊、混合所体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊接。 1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝轮7-柔性导管8-弧焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12-焊接电缆13-控制电缆 图1 弧焊机器人系统的基本组成 弧焊机器人的主要性能要求:在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊道。因此,运动过程中速度的稳定性和轨迹是两项重要指标,一般情况下,焊接速度约取5~50 mm/s ,轨迹精度约为.2 ~ ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。此外,还有一些其他性能要求,这些要求包括:设定焊接条件(电流、电压、速度等)、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能(断弧、工件熔化)及焊接传感器(起始焊点检测,焊道跟踪)的接口功能。 喷漆机器人 喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点: (1)工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气; (2)沿轨迹高速运动,途经各点均为作业点; (3)多数被喷漆部件都搭载在传送带上,边移动边喷漆。如图2所示为关节式喷漆机器人。 搬运机器人 随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展,搬运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的加工过程中,物料、工辅量具的装卸和储运,可用来将零件从一个输送装置送到另一个输送装置,或从一台机床上将加工完的零件取下再安装到另一台机床上去。 装配机器人 装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明,装配劳动量占产品生产劳动量的50%~60%,在有些场合,这一比例甚至更高。例如,在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中,装配劳动量占产品生产劳动量的70 %~80%。因此,用机器人来实现自动化装配作业是十分重要的。 机器人柔性装配系统 机器人正式进入装配作业领域是在“机器人普及元年”的1980年前后,引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业的工序,随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品,如电机、水泵齿轮箱等,特别适应于中小批量生产的装配,可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等机能。 机器人柔性装配系统通常以机器人为中心,并有诸多周边设备,如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合,此外还常备有可换手等。但是如果零件的种类过多,整个系统将过于庞大,效率降低,这是不可取的。在机器人柔性装配系统中,机器人的数量可根据产量选定,而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类而定。因此,和装配线比较,产量越少,机器人柔性装配系统的投资越大。 3 结束语 工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域的技术为基础,融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密集的,多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进步和发展,工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。 工业机器人技术论文范文篇二:《探讨工业机器人的发展趋势》 摘 要 随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的“终极”版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。 关键词 工业机器人 智能化 应用领域 安全性 随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。 一、工业机器人的发展历程 第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。 我国机器人研究工作起步较晚,从“七五”开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986 年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。 我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。 上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。 进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。 从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 我国工业机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。 我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。 二、工业机器人的发展趋势 机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的“终极”形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工业机器人控制系统向基于 PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制柜日渐小巧,采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来这种新型装置已成为国际研究的 热点 之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。 总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为 灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。 三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景 我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点: 首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。 第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。 第三,认识不到位,在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。□ 参考文献: [1]任俊.面向熔射快速制模的机器人辅助曲面自动抛光系统的研究.华中科技大学,2006年. [2]钟新华,蔡自兴,邹小兵.移动机器人运动控制系统设计及控制算法研究.华中科技大学学报(自然科学版),2004年S1期. [3]张中英.基于遗传算法的机器人神经网络控制系统.太原理工大学,2005年. [4]李磊,叶涛,谭民,陈细军.移动机器人技术研究现状与未来.机器人,2002年05期. [5]杜玉红,李修仁.生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与气动,2006年05期. [6]徐晓峰.基于串行通信技术的机器人实时控制研究.南京林业大学,2005年. 工业机器人技术论文范文篇三:《试论工业机器人机电一体化》 1机电一体化技术的应用现状 工业机器人。 工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。 分布式控制系统。 分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。 2机电一体化技术的发展趋势 人工智能化。 人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、 逻辑思维 和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。 网络化。 网络技术 的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。 环保化。 在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。 模块化。 由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。 自带能源化。 机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。 3结语 综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。 猜你喜欢: 1. 初三机器人科学论文2000字 2. 工业智能技术论文 3. 传感器技术论文范文 4. 机器人科技论文3000字 5. 初三智能机器人科技论文2000字 6. 人工智能机器人的相关论文
全球变暖的后果: 1. 气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失,海岸侵蚀,海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境系统带来灾难。 2.水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水库大坝寿命缩短。 3.水温升高可能会给南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象将灭绝。 4.许多小岛将无影无踪;将感染疟疾等传染病…… 5.因为还有热力惯性的作用,现有的温室气体还将继续影响我们的生活。” 6.温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低……. 为控制温度升高,人们设想了一些方法: 1. 撑起“太阳伞” 研究表明,在空间支起一把“太阳伞”,把太阳光遮挡掉即可。伞需要依靠太阳光压和星球引力维持在空间规定的位置上,这个空间位置也不是任意选择的。据研究,这个位置位于从地球至太阳距离的1%处的某点上。在这个点上,任何物体相对于太阳、地球和月球的距离始终是保持不变的。 2. 竖起“反射镜” 在空间安置一面反射镜,把部分太阳光集中反射到某个局部区域,就能改变这个局部区域的气候状况。例如,由于高空云层能阻挡地球向空间散发热量,会使地球表面越来越热。人们利用空间反射镜,就把太阳光集中反射到高空云层上,让云层逐渐受热而散开,加快地表热量的散失,降低地球温度。 制造和安装空间反射镜,在技术上已不再是天方夜谭。1993年2月4日,俄罗斯科学家在“进步”号宇宙飞船上,成功地进行了代号为“旗帜”的人造月亮试验,首次将太阳光反射到地球背阳的一面。这为空间反射镜的利用提供了很大启发。 3.制造“尘埃云” 4.编织“激光网” 科学家提出建议,在人造卫星上配置激光发射装置和巨大的反射镜,形成“激光网”。据此设想,美国科学家提出了一个具体的实施办法:发射4颗人造地球卫星,4颗卫星发射的激光互相碰撞。这样,当太空中对海面温度有影响的红外线通过时,就会被与其能量相当的激光网阻挡,红外线就被反射并照射到海面上。海面温度便人为升高,产生气流,形成云雨,以此调节地球上的温度。 1.更多森林大火 全球变暖除了让冰川融化,飓风肆虐外,还加剧了森林大火。过去几十年中,在美国的西部各州,有更多森林大火发生,影响的区域更广。科学家发现,气温升高、冰雪提早融化都跟野火肆虐有关系。由于冰雪提早融化,森林地带变得更乾燥,而且乾燥时间变长,增加了起火的可能性。 2.古迹彻底毁掉 全球变暖很可能会令文明古迹彻底毁掉。海平面上升以及更恶劣的天气都有可能破坏这些无可替代的历史古迹。目前,全球变暖导致的洪涝灾害已经破坏了有600年历史的素可泰古城,这里曾经是泰国古代王朝的首都。 3.「回弹」的群山 普通登山者可能留意不到,由于山顶的冰雪融化,阿尔卑斯山和其他山脉的高度在过去一个世纪中都经历了缓慢的回弹过程。几千年来,这些冰山长期压著地表,导致地表受到压制。随著冰川融化,压在地面上的重量得以减轻,地表慢慢回弹。由于近年来全球变暖加速了冰川的融化,这些山脉回弹的速度加快。 4.运行更快的卫星 二氧化碳的增加改变著大气电离层的密度,这对在该层运行的卫星会产生一定的影响。由于大气中的二氧化碳量不断上升,低空的二氧化碳分子相撞时释放热量,导致空气变暖,而在高空二氧化碳分子稀薄,相互撞击的机会不够频繁,所以热量就向四周辐射,让周围的空气变得凉爽(电离层气体的温度比低空要高)。随著更多二氧化碳到达高空,更多冷却过程发生,空气流动性变差,所以大气变得更加稀薄,对卫星的拉力更小,导致卫星运行速度加快。 5.改变动物基因图谱 由于植物今年提早开花,那些按照以前的时间迁徙的动物或许会错过所有的食物。而那些能够调整自己的内部生物钟早早适应变化的动物更有机会生育有更强生存能力的子女,从而传递它们的基因信息,因此最终改变整个种类的基因图谱。 6.冻土解冻令地表不平 全球变暖使得永久冻土层解冻,导致地表收缩,变得凹凸不平,从而产生一些地坑,对铁路、高速公路和房屋等建筑造成损害。而对于高山来说,冻土层的融化甚至可能导致泥石流。 7.湖泊消失 过去几十年中,北极周边地区有125个湖泊消失。科学家经过研究发现,这些湖泊之所以消失可能是由于湖底永久冻结带解冻。由于这些永久冻结带解冻,湖水已经渗透到了土壤里。 8.极地植物现生机 北极冰层的融化为北极的生物带来了光明前景。研究发现,现在的北极土壤中叶绿素的浓度比古代土壤要高,显示了近几十年来北极地区的生物繁荣。 9.动物向更高地势迁徙 从19世纪初开始,花栗鼠、老鼠等动物就开始向高处迁徙。研究发现,这些动物之所以向更高的地方迁徙,可能是因为全球变暖导致它们的栖息地环境发生变化。栖息地环境的改变还威胁著北极熊等极地动物,因为它们栖息的冰层在慢慢融化。 10.过敏症加剧 研究显示,空气中更高浓度的二氧化碳量以及更高的气温也是导致过敏的因素之一。全球变暖令植物比以前早开花,而二氧化碳浓度增加,会让植物制造出更多的花粉,令空气中的花粉浓度增加。过敏源早来,过敏季节又迟迟不走。过敏症就只能越来越严重了。 全球变暖所导致的后果可能人人都可以背出来:气温升高、冰盖融化、海平面上升。不过,地球气候变化导致的另外一些后果如加剧过敏症、令森林大火肆虐以及让北极湖泊消失等可能人们很少了解到。 1.对气候的影响 随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升。 ——IPCC1995年报告 如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住。 ——兰姆 将更多的二氧化碳和温室气体排放到大气中所造成的危害,谁也无法确切地说明将来会有多严重?科学家正在估算气候变化所带来的危害。按目前的技术水平计算,2004年才能阐明大气中二氧化碳形成和消解的机理,这样就能发现温室效应是如何产生的。2006年才能准确的预知因地球升温而造成的海平面上升。然而真正理解这一切要到2050年。显然,科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才采取防治措施,现在的观察和研究成果应该都让公众了解,才不至于使人们不得不在50年后自咽苦果。 温室效应自地球形成以来,它就一直在起作用。如果没有温室效应,地球表面就会寒冷无比,温度就会降到零下20摄氏度,海洋就会结冰,生命就不会形成。因此,我们面临的不是有没有温室效应的问题,而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层,致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。 温室效应会产生什么样的影响呢?黄荣辉院士说:“由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐,致使地球大气中的二氧化碳浓度增加,由于二氧化碳等气体的温室效应,在过去100年里,全球地面平均温度大约已升高了——摄氏度,到2030年估计将再升高1——3摄氏度”。 当全世界的平均温度升高1摄氏度,巨大的变化就会产生:海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重;我国华北地区从1965 年起,降水连年减少,与50年代相比,现在华北地区的降水已减少了1/3,水资源减少了1/2;我国每年因干旱受灾的面积约4亿亩,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,城市缺水60亿立方米。 由于气温升高,在过去100年中全球海平面每年以1——2毫米的速度在上升,预计到2050年海平面将继续上升30——50厘米,这将淹没沿海大量低洼土地;此外,由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧,造成了全世界每年约数百亿以上美元的经济损失。 因此,全球气候变化预测不仅成为国际上重要的科学研究课题,而且已成为我国政府在制定政策与进行经济建设决策的依据。特别是1992年6月联合国的环境与发展大会上,许多国家已签署了“气候变化框架公约”,并于1995年3月已开缔约国第一次大会,这标场着全球气候变化问题已成为我国政府为促进本国社会和经济持续发展所发须考虑的一个重要的科学和有关环境政策问题。 早在1987年的气候分析就说明,发生在埃塞俄比亚、苏丹和索马里等非洲国家的日益严重的饥荒和降雨模式的巨变是一致的。据4月27日法新社记者报道,位于埃塞俄比亚南部的欧加登地区是一个生活着约300万游牧民的半荒凉地区,3年来一直没有下雨,牛、羊,甚至骆驼都已渴死。1984年——1985年的干旱夺走近100万人的生命。现在,800万人等待着食品紧急援助。在将一个半世纪以来的气候测量资料与近几十年降水模式的巨大变动对比后,结论是,“20世纪50年代以前,降水量一直没有什么变化,到了50年代,经过相对雨水较多的一段时期之后,北非和中东降雨量极大地减少。”近40年来,干旱持续,并且出现得更加频繁,同一时期“欧洲的降水量显著增加”。这40年的气温变化趋势是造成反复、持久饥荒的因素之一。研究人员担心,这一趋势只是全球变暖的早期结果。 西班牙气象局的数据显示,2000年初是自1947年以来西班牙最干旱的冬天。大量种植区已不可能恢复在今后几个月中形势将更加恶化。水库的蓄水量仅达到50%,水消费量的80%已用于农业。事实上,目前每7名欧洲人中就有1人不能饮用自来水。联合国教科文组织说:“水的缺乏将成为今后25年的主要问题之一,因此,必须立即改变目前导致生态系统恶化的习惯。” 气候专家兰姆针对上述萨赫勒地区最近40年的气候变化趋势及随之而来的饥荒和逃亡状况说,“如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住”。尽管气候学家们还是不愿意把全球变暖和这些灾难明确地联系起来,但这并不影响以下的必然结论:不管气候变化的原因是什么,在现代化的、富裕的全球文明之中,仍有一些脆弱的社会正多多少少由于气候型态的变化而承受巨大的苦难。目前,对于受难的人们,世界上其他地区除了修修补补之外,提不出真正的解决办法。而且,虽然几乎全世界的科学界都在大声疾呼,人类文明的现行模式正在使星球气候条件发生巨变,其后果很可能数倍于近10000年来人类所经历过的后果,我们对于正在形成的灾难的主要成因却仍然毫无作为。 事实上这一结果现在已经明显感觉到了,正如IPCC1995年报告中说:“随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升”。 2.冰川融化 即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。 ——塞义德·哈斯内恩 如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。 ——赛义达·乔杜里 1998年是美国东部历史上有记录以来最温暖的年份,这一年南极2850平方千米的冰盖从威尔金斯和拉尔森冰架上分裂出去。南极巨大冰盖的其他部分也在全线后撤之中。 印度尼西亚的卡斯坦兹山是热亚洲唯一山顶常年积雪的山峰。但在最近几个世纪以来,卡斯坦兹山的冰川已明显地缩小,结果使雪线上升了大约100米。 除两极地区的冰冠以外,喜玛拉雅冰川是世界冰体最大的组成部分,共约有万条冰川。这些冰川的融水是世界上最古老的河流——印度河与恒河的水源。如果这两条大河的水源枯竭或者逐渐减少为涓涓细流,农业社会的基本组成元素就会遭到彻底的破坏。 近年来,人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区,问题并不是冰川是否在融化,而是融化的速度有多快?虽然全球变暖的许多不良影响可能要到21世纪末才会变得非常严重,但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。 国际冰雪委员会(ICSI)的一份研究报告指出:“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去,这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说:“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。” 位于恒河流域的喜玛拉雅山东部地区冰川融化的情况最为严重,那些分布在“世界屋脊”上的从不丹到克什米尔地区的冰川退缩的速度最快。以长达3英里的巴尔纳克冰川为例,这座冰川是4000万——5000万年前印度次大陆与亚洲大陆发生碰撞而形成的许多冰川之一,自1990年以来,它已经后退了半英里。在经过了1997年严寒的亚北极区冬季之后,科学家们曾经预计这条冰川会有所扩展,但是它在1998年夏天反而进一步后退了。 孟加拉国环境与森林部长赛义达·乔杜里指出:“如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。” 华盛顿州西北太平洋国家实验室的研究员、气候专家鲁比·伦发现,俄勒冈州和华盛顿州山区从11月下旬到来年3月下旬的降雪将变为降雨,从而使如今900多米的平均雪线上升到1250米。这将不仅仅使卡斯卡德山脉中部的滑雪胜地变为泥浆,重要的是将给干燥的山脉东侧的农民带来巨大的灾难,因为这些农民依靠山上春季的融冰雪水流下来灌溉他们的苹果树和小麦。 3.疾病肆虐 气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播。海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。 ——保罗.受泼斯坦 哈佛大学新病和复发病研究所的保罗.受泼斯坦注意到,植物也随雪线而移动,全世界山峰上的植物都在上移。随着山峦顶峰的变暖,海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。 1985年之后在卢旺达.赞比亚.埃塞俄比亚.斯威土兰和马达加斯加的高海拨地区都出现过传染性疟疾。1988年马达加斯加高地的一次爆发杀死了10万多人。国际绿色和平组织的气象影响专家欧文.杰元逊认为,升温和降雨的增加,再加上不断增加的抗药性,这几种因素的协同一致,促成了这些疾病的流行。 在疟疾、黄热病和登革热这样的疾病向上、向外的扩散中,气候是个关键的因素,因为它既影响带病昆虫的安居之地,也影响疾病的传染性本身。传播疟疾的按蚊通常在冬天需要平均温度摄氏度以上才能存活,疟原虫的活跃与感染,需要17.75摄氏度,如果平均温度增加2.5至3.7517.75摄氏度,就会使登革热的传播速度加倍。同时迁移的还有携带黄热病和登革热的伊蚊,它们此前局限于赤道两侧纬度大约35度的区域,全球升温将使它的活动范围扩展到纽约、芝加哥、北京、伊斯坦布尔和马德里。 这并非耸人听闻,1999年7月,西尼罗病毒首次登陆西半球,袭击了纽约市,令市民和医疗卫生组织大为震惊,当局动用直升机和地面人员在市内大面积喷洒杀虫剂来消灾灭病。长期跟踪研究这种疾病的流行病学家和卫生专家把这种疾病的爆发流行照咎于全球气候大规模长期变化对当地气候的影响。专家们对一个日益谈暖的地球对人类健康的影响越来越担以,并提醒人们应该人新的疾病的爆发和它因气候变化的关系中吸取教训。据2000年元月报道,一个目前在西海岸加利福尼亚州和亚利桑那州出现流感以后,包括纽约、宾夕法尼亚、新泽西、弗吉尼亚、马里兰和首都华盛顿在内的19个州都有这种疾病流和。引发上次流感的是一种称作“悉尼A型流感”的病毒,流感导致的死亡率在美国呈上升之势,据一周内122个美国城市的数据,因患流感或肺炎而死亡的人数占死亡总数的7.8%。这不啻是2000年给全球二氧化碳排放大国的一个警告。 西尼罗病毒、疟疾、黄热病等热带传染病自1987年以来在美国的佛罗里达、密西西比、德克萨斯、亚利桑那、加利福尼亚和科罗拉多等地相继爆发,一再证实了专家们关于气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播的科学推断。 4.新冰河期 现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。 ——戴维·蒂尔曼 关于全球变暖的另一项研究结果更令人吃惊,由北极冰原融化,降雨量增加,以及风的类型的不断改变,大量淡水正汇入北西洋,从而对墨西哥湾暖流造成破坏。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧州西北部,并使欧洲形成温暖的气候。而墨西哥暖流一旦因全球变暖被切断后,欧洲西北部温度可能会下降5-8摄氏度之多,欧洲可能面临一次新的冰河时代! 这项研究是位于阿伯丁的苏格兰海洋实验所分析了设在兰群岛海域到法罗群岛海域之间自1893年以来的1.7万多次海水盐度测量结果得出的。在过去的每20年中,流向南部的深层海水盐度变得越来越小,浓度越来越低,这表明有更多的淡水从大西洋北部汇入了该地区。这些新数据第一次充分证明了德国科学家在大约3年前设计的计算机模型。 对这一问题严重性的认识,用哈佛大学生物学家受德华·O·威尔逊的话来说,现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。 大气中的二氧化碳的含量急剧升高,而世界人口将在2050年之前达到100亿。“我们的世界正在朝着由人造设施来代替现有免费自然资源的方向发展”,明尼苏达大学的戴维·蒂尔曼说。但是,我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在亿年前的二叠纪大灭绝中,96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现,地球上终于恢复了丰富的种群,但是这个过程足足经历了一亿年。威尔逊说:“一些人认为,自然界会复兴人类所毁灭的一切” 。谚语云:“只要有足够的时间,万物皆可应运而生。”或许自然界真的能够恢复一切,但这个漫长的过程对于现代人类无论如何是没有意义的。 马克·吐温曾经说过,天气最动人的特质就在于它的变化多端。1个多世纪过去了,我们仍然在为准确预报天气情况而努力,在控制气候方面却收效甚微;然而,对环境的破坏却是史无前例的。 美国全球变化研究计划主任迈克尔·麦克拉说,或许有一天人类将不得不认真考虑做一种完全不同的气候实验。全球变暖是由于燃烧化学物燃料,过量排放温室气体造成的,解决此问题的方法之一就是在太空中设置巨大镜子来使阳光辐射解度发生偏转。然而,正如新泽西州拉特洛斯大学环境预测中以主任罗尼.阿维萨说,“要控制气候的想法只存在于科幻小说中”。在对气候的控制走出科幻小说前,我们必须做力所能及的事。
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[编辑本段]什么是全球变暖 全球变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成。 全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。[编辑本段]全球气候变暖的背景 全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。 1981~1990年全球平均气温比100年前上升了℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。 全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约摄氏度(华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。 为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。[编辑本段]全球变暖的历史与预测 全球变暖是真实的,而且正在进行! 主流科学界一致对全球变暖是越来越清楚了,每天在改变我们的气候都是真实的,他们也正在进行中。在20世纪末年初以来,表面平均温度的地球增加了约 ( 摄氏度) 。在过去的40年中,气温上升约 ( 摄氏度) 。在过去400-600年,全球变暖,在20世纪是更超过历史上任何一个时间, 7分之10的年,在20世纪发生在20世纪90年代,由于其中一个最强劲的下午1998是最热的一年,因为可靠的温度测量开始的。 此外,变化,在自然环境支持的事实,即地球正在变暖; 山区giaciers也在逐渐消退; 在过去四十年里,北极冰厚度已经下跌了大约40 % ; 全球海平面上升了约快三倍超过了过去的100年相比在以前的3000年里 有越来越多的研究显示,植物和动物改变其范围和行为回应气候。 根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏度。自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏度,而海洋温度上升了摄氏度)。根据卫星温度探测,对流层的温度每十年上升摄氏度至度。在1850年前的一两千年,虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期,但是大众相信全球温度是相对稳定的。 根据美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告估计,自1800年代有测量仪器广泛地应用开始,2005年是最温暖的年份,比1998年的记录高了摄氏百分之几度。 世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计,曾经预计2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。 在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方,精确度和可靠性都不尽相同。在1860年才有类似全球温度仪器记录,相信当年的记录很少受到城市热岛效应的影响。从最近的千禧年内的多方记录所展示的长远展望,在过去1000年的温度记录中可以看到有关的讨论及其中的差异。最近50年的气候转变的过程是十分清晰,全赖详细的温度记录。到了1979年,人类更开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度。 在2000年后,各地的高温记录经常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格罗诺镇录得摄氏度,破139年来的记录。同年,8月10日,英国伦敦的温度达到摄氏,破了1990年的记录。同期,巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏度,破了1873年以来的记录。8月7日夜间,德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天,台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录,而中国浙江省更快速地屡破高温记录,67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月,广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月,美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日,重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达度,破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个十一月最热的一日,最高气温高达度,比1961年至1990年的平均最高温度还要高。 据新华社电美国科学家研究发现,古代农业活动曾使世界避免进入新冰川期。这说明,人类活动引起全球气候变暖可能持续了数千年。研究人员说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使大气中甲烷和CO 2等温室气体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。 美国弗吉尼亚大学教授拉迪曼说:“要不是早期农业带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”拉迪曼承认,研究结果非常容易引起争议。 美国国家大气研究中心17日说,科学家通过两项最新研究预测,即使现在全世界温室气体的排放量稳定在2000年的水平,本世纪全球变暖和海平面上升的趋势已经不可逆转。 国家大气研究中心的科学家在18日出版的《科学》杂志上连续发表两篇论文,从不同角度预测了全球气候变化的趋势。他们的成果将由联合国下属的政府间气候变化专家委员会评估,收录到2007年公布的下一份全球气候变化报告中。 在第一篇论文中,国家大气研究中心的魏格雷提出了一个较简单的数学模型来理解全球气候变化。他认为,由于海洋存在“热惯性”,对温室气体等外界影响的反应有所滞后,本世纪全球变暖的趋势只不过是以前排放温室气体的后果。 据魏格雷预测,到2400年,已存在于大气中的温室气体成分,将至少使全球平均气温升高1摄氏度;不断新排放的温室气体,又将导致全球平均气温额外升高2至6摄氏度。这两个因素还会分别引起海平面每世纪上升10厘米和25厘米。 他在论文中说,要遏制气候变暖的趋势,现在就必须将全球温室气体排放控制在极其低的水平,即使这样海平面上升的趋势恐怕也难以避免,每世纪10厘米的上升速度可能是最乐观的预测。 由杰拉尔德·梅尔等人发表的第二篇论文则预测,由于“热惯性”的存在,即使本世纪中人类不向大气排放任何温室气体,到2100年全球平均气温也将至少升高摄氏度,海平面将上升11厘米以上,其中海平面上升的速度比科学家早先的预测值高了一倍多。梅尔对此解释说,这是因为以前的预测没有考虑到冰川融化等的影响。 梅尔的研究小组用两套数学模型,借助超级计算机模拟了全球温室气体排放量分别为低、中、高时的气候和海平面变化情况。[编辑本段]全球变暖的条件 地球气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出,温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因,太阳活动变化在其中也起到了推动作用。 据《日本经济新闻》报道,日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看,过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断,太阳活动对气候变暖也有影响,仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。 太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说,太阳黑子多的时候,太阳活动剧烈。比如史料曾记载,公元17世纪时太阳黑子很少出现,当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示,太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为,如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。 然而,最近国际空间科学界出现了一种假说,认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量,“放大”太阳对地球的影响,从而左右气候变化。提出这种假说的丹麦科学家推测,射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化,使云容易生成,从而吸收太阳的大量辐射,降低地球温度。但是,太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流,能干扰宇宙射线射向地球,使云不易形成,进而导致地球温度升高。目前,丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素,以论证上述假说。 也有日本专家提出,虽然太阳辐射能量的变化幅度只有,但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几,这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示,臭氧层温度的变化会波及对流层,从而对寒流和季风造成影响,但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题,小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。[编辑本段]全球变暖的原因 全球变暖的原因很多,概括以后有以下几点: 1.人口剧增因素 近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时,这也严重地危肋着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字,其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 2.大气环境污染因素 目前,环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在,关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 3.海洋生态环境恶化因素 目前,海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到下个世纪中叶,海平面可能升高50cm。如不采取及对措施,将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 4.土地遭侵蚀、沙化等破坏因素 5.森林资源锐减因素 在世界范围内,由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。 6.酸雨危害因素 酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物等。目前,世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲,多数酸雨发生在发达国家,一些发展中国家,酸雨也在迅速发生、发展。 7.物种加速绝灭因素 地球上的生物是人类的一项宝贵资源,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。 8.水污染因素 据全球环境监测系统水质监测项目表明,全球大约有10%的监测河水受到污染,本世纪以来,人类的用水量正在急剧地增加,同时水污染规模也正在不断地扩大,这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见,水污染的处理将是非常地迫切和重要。 9.有毒废料污染因素 不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁,而且对地球表面的生态环境也将带来危害。 10地球周期性公转轨迹的变动 地球周期性公转轨迹由椭圆行变为圆形轨迹,距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的交替,是有一定的规律性的。
空调有利于热量从车内删除。其原理是,采用热传导和对流删除。这是冷的蒸发器吸收的是通过它,然后冷空气强行通过内部由鼓风机电动机车的通风口出空气中的热量。这是通过加压制冷剂(134a)用压缩机与制冷剂,然后释放里面的空调蒸发器(134a)用。汽车空调系统一些汽车都配备了自动气候控制系统来调节车内温度自动。气候控制模块是一台电脑的显示器并调整到用户设定的温度。温度由加热器控制,实现了理想的温度由冷空气从空调,热风组合。鼓风机电机速度控制的固态速度控制器。该控制器的电气控制风机电机的转速,并取代传统的电阻器鼓风机马达系统。典型的空调系统配置空调和供热单位提供了热感舒适,里面无论什么温度外面的乘客。内的空气可以被加热,冷却,消毒或通风。气候控制功能有助于保持理想的温度。该系统提供制冷,制热和气候控制的空调(供暖,通风,空调)系统而闻名。流体力学,热力学与传热的基本原理提供冷,热特定的系统。你的气候控制设置允许所有三到携手合作,实现良好的室内空气质量,热舒适性和最佳的压力。气候控制系统故障码可以存储问题时,在系统检测。你可以通过按控制面板上在同一时间两个或多个按钮的代码。要了解如何为您检索故障码车辆检查您的用户手册或请教维修手册。当代码检索系统启用了故障代码将出现在温度控制头。维修后已作出系统将需要重新启用,这是通过断开45秒重新连接电池和蓄电池进行。测试可以随时中止转动钥匙到关闭的位置。压缩机空调压缩机是空调系统的制冷剂泵。压缩机压缩制冷剂,并在系统内部循环到冷凝器,然后到蒸发器。蒸发器制冷剂在被释放的压力,造成了在寒冷的蒸发器造成的压力下降,低压制冷剂,然后返回到压缩机被重新加压。空调压缩机是由一个驱动器带,是由发动机和可从事电磁线圈和脱离对压缩机的前面。空调压缩机为了维持空调系统的压缩机驱动皮带应定期检查效率。如果磨损或退化,应更换。该系统的软管应恶化,气泡,裂纹和硬化或油质残留检查,所有可能泄漏的迹象。正确的制冷剂充应始终保持低系统制冷剂充是一个弱交流系统的共同事业。气味会发达的空调系统时,对真菌生长的蒸发器的核心。温暖潮湿的环境提供了真菌,它具有吸湿成长完美的温床。气雾消毒剂可用于纠正这种状况。虽然空调系统上运行的全高设置激活recirculation功能,喷雾消毒(来苏,Ozium)进入了交流系统入口(根据对乘客的侧划线),要知道无论你喷将出来上部通风口,所以你可能不希望在任何通风孔前你的脸时,做此过程。气味可以防止重复整个夏季,这个程序会定期返回。基本维护汽车充电套件可在任何汽车配件商店,在建议购买可与荧光染料制冷剂,可以帮助指出任何制冷剂泄漏的位置。该套件将指示添加制冷剂安全。防护眼镜时,应使用冷媒罐加压处理。有时错误,树叶和尘埃颗粒可以停留在冷凝器翅片。异物和污垢,可清洗花园的压缩空气软管帮助或强行通过散热器及冷凝器直至干净倒退。注:空调系统始终在压力之下,直至系统完全放电,没有维修或拆卸应该执行。保护眼睛应始终修理或维修时穿的空调系统。