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4技術(shù)操作問(wèn)題

人工環(huán)境氣候室（人工氣候室案例）

文章出處：深圳丞坤 責(zé)任編輯：丞坤小編 發(fā)表時(shí)間：2022-05-04
　　?氣候室研究可以簡(jiǎn)化實(shí)際熱環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高精度溫濕度環(huán)境的靈活控制。氣候室實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的是充分獲取受試者較大溫濕度范圍的熱感受。

清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系人工環(huán)境氣候室


氣候室處于大房間的室內(nèi)環(huán)境中，這種雙重結(jié)構(gòu)可以有效減小室外氣候變化對(duì)氣候室內(nèi)熱環(huán)境的干擾（房中房）
。氣候室包括兩相鄰房間，其內(nèi)部幾何尺寸均為5×3×2.7m
。實(shí)驗(yàn)室包括兩間相鄰的房間
，中間用密封門(mén)隔開(kāi)，每個(gè)房間環(huán)境可獨(dú)立調(diào)節(jié)
，其內(nèi)部幾何尺寸均為5×3×2.7m
。

氣候室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼板聚苯乙烯泡沫復(fù)合板，以減小室內(nèi)表面對(duì)污染物質(zhì)的吸附并提供較好的保溫性能
。氣候室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)采用吊頂孔板送風(fēng)
，架空地板回風(fēng)，每小時(shí)換氣次數(shù)可達(dá)75次以上
，能夠保證氣候室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)分布均勻
，且無(wú)可感的空氣流動(dòng)。個(gè)體送風(fēng)系統(tǒng)由空調(diào)箱和個(gè)體送風(fēng)風(fēng)口組成
。風(fēng)速大小由變頻器控制管道風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)
。氣候室內(nèi)無(wú)外窗和其它輻射源。

控制計(jì)算機(jī)自動(dòng)巡檢
、記錄和控制氣候室內(nèi)的熱環(huán)境參數(shù)
。

控制：溫度的開(kāi)關(guān)控制由自行開(kāi)發(fā)的Agilent VEE程序?qū)崿F(xiàn)
。由固態(tài)繼電器控制空調(diào)箱的電加熱器的啟停
。濕度由電極式蒸汽加濕器自動(dòng)完成?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？諝鉁囟瓤刂凭?.2℃
，相對(duì)濕度精度5%。

測(cè)量：室內(nèi)空氣干
、濕球溫度由自制電動(dòng)干
、濕球溫度計(jì)測(cè)量。

實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)中的環(huán)境參數(shù)采用 Kyoto Electronics AM-101測(cè)試儀測(cè)量
，測(cè)量包括空氣溫度
、輻射溫度、濕度和環(huán)境風(fēng)速等物理量
。


大型人工氣候室


上海交通大學(xué)人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室


該實(shí)驗(yàn)室建在一個(gè)大廳中
，無(wú)外墻和外窗
。實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng) 10m，寬 6m
，高 3m
。實(shí)驗(yàn)室的四面墻和屋頂均采用隔熱良好的保溫材料，設(shè)有門(mén)窗
。

采用無(wú)級(jí)變頻嵌入式空調(diào)機(jī)來(lái)控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度
。實(shí)驗(yàn)室溫度的調(diào)節(jié)和監(jiān)控在操作室內(nèi)進(jìn)行。操作室設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室的旁邊
，其中存放室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)面板
、室內(nèi)溫度采集儀以及監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室溫度的電腦。

重慶大學(xué)

氣候室尺寸為 4×3×3m
；工作區(qū)范圍：2.8×1.5×2.4m（長(zhǎng)×寬×高）
。側(cè)面孔板送風(fēng)、側(cè)面百葉風(fēng)口送風(fēng)
、頂部孔板送風(fēng)
、頂部散流器送風(fēng)，回風(fēng)則采用側(cè)面或部分側(cè)面（可調(diào)）孔板回風(fēng)
，房間一面墻設(shè)有門(mén)及觀察窗
。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了厚 100mm 聚氨酯發(fā)泡板，且雙面涂塑鋼板
。

氣候室內(nèi)溫濕度參數(shù)主要由制冷機(jī)組
、空氣處理器以及加濕器自動(dòng)控制，室內(nèi)風(fēng)速則由變頻器進(jìn)行控制
。室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)由微機(jī)自動(dòng)巡檢
、記錄與控制。氣候室內(nèi)工作區(qū)各參數(shù)控制范圍及精度為：干球溫度控制范圍為-5℃～40℃
，控制精度±0.3℃（<10℃
，±0.5℃）；相對(duì)濕度控制范圍為 10%～90%
，控制精度±5%
；室內(nèi)風(fēng)速通過(guò)變頻器從0.1～2m/s可調(diào)，控制精度 0.3m/s
。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)氣候室位于學(xué)院一樓實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)

實(shí)驗(yàn)大廳冬季有散熱器進(jìn)行采暖
，從而可以有效減小室外環(huán)境對(duì)微氣候室的影響。氣候室的整體長(zhǎng)
、寬
、高分別為 6.0m、3.3m、3.0m
，由相鄰的兩個(gè)房間 A 和 B 組成
。其中，小室 A 的尺寸為 3.9m×3.3m×3.0m
。小室 A 和 B 的隔墻上有一面尺寸為1.8m×1.5m 的塑鋼玻璃窗
。

華南理工大學(xué)人工氣候室


溫度控制范圍為 10～40℃，控制精度±0.2℃
，監(jiān)測(cè)精度±0.15℃
；空氣濕度控制范圍為40～90％，控制精度±5％
，監(jiān)測(cè)精度±3％
；空氣流速控制范圍為 0～1m/s；室內(nèi)平均輻射溫度與空氣溫度之差<0.3℃
；溫度分布不均勻度<±0.2℃（1.5m 水平面）
。以上性能指標(biāo)在較大范圍內(nèi)確保了穩(wěn)定均勻。

為避免空間封閉和單調(diào)可能引起的受試者心理變化
，在氣候室安裝較大面積的透視窗以增加室內(nèi)外交互
，并進(jìn)行隔熱處理。

大連理工大學(xué)

地下室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定
，避免了氣候室內(nèi)空氣受外界的影響
，提高了氣候室環(huán)境參數(shù)的控制精度與可操作性。氣候室參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS05219建設(shè)
，平面面積為7.5×5.7×3.6m
。氣候室內(nèi)的布局主要分為兩大塊，分別是工作區(qū)與背景區(qū)
。工作區(qū)內(nèi)設(shè)有工位送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)以造就非均勻熱環(huán)境
，背景區(qū)通過(guò)以地源熱泵為冷熱源的上送下回全空氣空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)均勻熱環(huán)境。

兩面圍護(hù)結(jié)構(gòu)（西墻和南墻）為透明加厚有機(jī)玻璃
，具有較好的絕熱性能
。其目的一是為了方便實(shí)驗(yàn)人員對(duì)小室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，二是將小室模擬為準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境
，避免受試者產(chǎn)生封閉感和壓迫感
。其余三面圍護(hù)結(jié)構(gòu)（北墻
、東墻和屋頂）為彩色鋼板聚苯乙稀泡沫板
，用以提供較好的保溫性能和減小室內(nèi)表面對(duì)污染物質(zhì)的吸附作用。地面是架空地板
。

小室采用架空地板
，用以實(shí)現(xiàn)地板送風(fēng)、下送風(fēng)或下回風(fēng)（下送上回以及上送下回）的空調(diào)送回風(fēng)方式，每小時(shí)換氣次數(shù)可以達(dá)到15次
。通過(guò)控制調(diào)節(jié)土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)以及風(fēng)冷熱泵的運(yùn)行參數(shù)
，使氣候室達(dá)到某一設(shè)定的室內(nèi)溫濕度(可控制范圍：溫度16~40℃，濕度35%~85%)
，并通過(guò)切換通風(fēng)管路閥門(mén)V1-V12控制實(shí)現(xiàn)房間內(nèi)不同的氣流組織形式
。

其送風(fēng)由冰山空調(diào)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CH-005E型組合式空氣處理機(jī)組承擔(dān)，其最大送風(fēng)量為5220 m3/h
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？諝馓幚頇C(jī)組用的冷熱水由清華同方HSSWR-23 (S)型戶式水源熱泵機(jī)組提供。其額定制冷量為30.1kW
，額定制熱量為24.8kW
。

控制系統(tǒng)：氣候室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)是通過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。溫濕度自控系統(tǒng)由SIEMENS公司設(shè)計(jì)
，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)巡檢
、記錄與控制。系統(tǒng)的溫度控制采用PID算法
。

利用位于房間內(nèi)的兩個(gè)SIEMENS公司QFA66型溫濕度傳感器來(lái)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)
，并通過(guò)PID算法實(shí)時(shí)計(jì)算出流經(jīng)空氣處理機(jī)的水量，以及水閥的開(kāi)度控制進(jìn)入室內(nèi)的冷熱量
。

室內(nèi)相對(duì)濕度由思探得SYS-100型高壓噴霧加濕器根據(jù)室內(nèi)傳感器反饋的濕度信號(hào)進(jìn)行控制
。控制精度：人工環(huán)境氣候室內(nèi)空氣溫度的控制精度為±0.5℃
，空氣濕度的控制精度為±5%
。

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、材料
、電工、電子產(chǎn) 品
、各種電子元?dú)饧诟叩蜏鼗驖駸岘h(huán)境下
、檢驗(yàn)其各項(xiàng)性能指標(biāo)，以及恒定濕熱和交變濕熱試驗(yàn)
。
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