基于擴散吸收式制冷的文物微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、文物保存和展出對于其所處的微環(huán)境要求很高，微環(huán)境控制系統(tǒng)已經成為文物保護工作者們研究的重點。其中，對于布置簡易而分散的小型獨立展柜，國內外的博物館和文物保護研究機構一直致力于開發(fā)出一種小型、簡單、無噪聲的微環(huán)境控制系統(tǒng)。本文介紹了一種基于擴散吸收式制冷的文物展柜微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用無運動部件、無噪聲的擴散吸收式制冷系統(tǒng)作為冷源，用直接接觸式除濕方法處理展柜內的空氣，具有結構簡單、控制方便、效率較高等特點，十分適合用于博物館文物

2、展柜的微環(huán)境控制。
　　針對所提出的這種基于擴散吸收式制冷的文物展柜微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)，本文主要進行了以下三方面的研究：
　　1、首先，由計算所得典型文物展柜除濕所要求的制冷量為15 W，選取了蒸發(fā)溫度為6.2℃時，制冷量為21 W的擴散吸收式制冷機芯。結合博物館獨立文物展柜微環(huán)境控制的要求，以及制冷系統(tǒng)的結構和工作特點，對微環(huán)境控制系統(tǒng)的結構進行了設計，提出將蒸發(fā)器置于水中的思路，采用直接接觸式除濕法對展柜內的空氣進行循環(huán)

3、處理，同時實現(xiàn)冷凝水收集的功能。
　　2、其次，建立了空氣與水在水槽內與水直接接觸時發(fā)生冷凝的簡化的數(shù)值模型，采用 FLUENT進行穩(wěn)態(tài)計算，用計算結果與已有經驗關聯(lián)式進行對比，相對誤差在20％左右?；诖四Ｐ停治隽死淠俾逝c空氣進口參數(shù)、水溫等參數(shù)之間的關系，發(fā)現(xiàn)在換熱器結構一定的情況下，空氣流速較低時除濕效率更高；但如維持原有的送風量不變并減小空氣流道截面積，則可極大地提高除濕效率；計算還發(fā)現(xiàn)，在臨界水溫下除濕效率最高，臨界

4、水溫與空氣流速無關，主要是由空氣溫度和相對濕度決定的。
　　3、搭建了微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)樣機和實驗測試臺。系統(tǒng)采用 PLC進行控制，并用數(shù)據采集儀進行數(shù)據傳輸和記錄。采用控制風機啟停的方式時，系統(tǒng)在各種外界環(huán)境中均可將展柜內空氣的相對濕度控制2.0%以內，但在全天候變工況下的控制精度相對較差；采用控制制冷機芯啟停的方式也可維持濕度穩(wěn)定，但蒸發(fā)管表面溫度呈周期性波動；通過控制制冷機芯的發(fā)生器加熱功率，系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下，蒸發(fā)管表面溫度