关键词:供暖系统;空调制冷系统;太阳能与建筑一体化技术
1.引言
太阳能是分布广泛、使用清洁的可再生能源,我国拥有着非常丰富的太阳能资源。但是近年来能源危机和环境恶化的问题越来越突出,面对节能压力,太阳能的利用越来越受到青睐,有望在未来社会能源结构中发挥更加重要的作用。文中就太阳能应用及太阳能与建筑一体化技术进行了探讨。
2.太阳能采暖系统
太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源,利用太阳能集热器将太阳能转化成热能,供给建筑物冬季供暖和全年其他用热系统。太阳能采暖方式可分为主动式和被动式两种方式。
2.1太阳能采暖系统原理
被动式太阳能采暖主要是通过对建筑物朝向和周围环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构构造的恰当选择,使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成,相比于被动式太阳能采暖具有热转换效率高、保温效果好、室内温度稳定、多用途等特点,但一次性投入费用较大、系统集成复杂、使用管理要求较高。
2.2太阳能采暖系统设备
太阳能采暖系统设备主要有集热器、辅助热源和采暖末端。
常见的太阳能集热器有平板型和真空管型两种,平板集热器结构简单,适合承压运行,而且整体外观、结构强度、安装运行等都适合与建筑相结合,尽管保温性能不如真空管集热器,但其有效采光面积大于真空管集热器,因此热效率高于真空管集热器。真空管集热器在非采暖季易发生爆管、真空度降低等问题,因此,平板型集热器更多运用于太阳能采暖工程中。
太阳辐射存在较大的间歇性和不稳定性,因此太阳能采暖系统必须设置辅助热源。常用的辅助热源主要有小型燃油(气)锅炉,城市热网或区域锅炉房、工业废热、电锅炉、电热管、地源热泵及生物质燃料等。辅助热源要根据当地太阳能资源条件,常规能源的供应状况,建筑物热负荷和周围环境条件等因素进行综合经济性分析,以确定适宜的辅助热源及合理的太阳能供暖比例。
目前太阳能采暖系统普遍采用地板辐射散热系统作为末端。普通散热器热媒温度要求高(70℃以上),太阳能系统很难达到该出水温度要求。而地板采暖所需低温热水在35―55℃之间,太阳能集热器正好能提供适宜温度。地板采暖系统以整个地面作为散热面,以辐射方式传播热量,与以对流散热为主的散热器系统相比,舒适性好,更符合人体生理学调节特点,节省供热能耗。
3.太阳能空调制冷系统
3.1太阳能空调制冷系统
很好的季节匹配性是太阳能空调制冷的最大优点,太阳辐射越好,太阳能制冷系统的制冷量越大。实现利用一套太阳能集热器做到冬季采暧、夏季空调、四季热水供应等是太阳能规模化、低成本应用的理想途径之一。
3.2太阳能制冷技术原理
太阳能制冷系统主要有吸附式、吸收式、除湿空调和喷射式制冷四大类,其中前三种研究应用最广。它们的工作原理是利用太阳能集热器产生的热能驱动制冷装置产生冷冻水或调节空气送往建筑环境内进行空调。
(1)太阳能吸收式制冷:用太阳能集热器收集太阳能来驱动吸收式制冷系统,是目前示范应用最多的太阳能空调方式。多为溴化锂-水系统,也有的采用氨-水系统。
(2)太阳能吸附式制冷:利用吸附制冷原理,以太阳能为热源,采用的工质对通常为活性碳-甲醇、分子筛-水、硅胶-水及氯化钙-氨等,可利用太阳能集热器将吸附床加热后用于脱附制冷剂,通过加热脱附-冷凝-吸附-蒸发等几个环节实现制冷。
(3)太阳能除湿空调系统:是一种开放循环的吸附式制冷系统,基本特征是干燥剂除湿和蒸发冷却。
(4)太阳能蒸汽喷射式制冷:通过太阳能集热器加热使低沸点工质变为高压蒸汽,通过喷管时因流出速度高、压力低,在吸入室周围吸引蒸发器内生成的低压蒸汽进入混合室,同时制冷剂在蒸发器中汽化而达到制冷效果。
4.太阳能与建筑一体化技术
平板式太阳能集热器设置在建筑物阳光充足的部位。坡屋顶可以把集热器镶嵌于坡屋面、平铺于屋脊,和建筑融为一体;平屋顶利用太阳能平板集热器替代屋顶覆盖层或保温层,符合住宅造型要求,降低成本;还可以与阳台、飘窗、外墙面结合,实现太阳能最大化利用,为住宅的立面设计提供了新的方式方法,达到一物多用的目的。运行以分体式双循环承压运行为主,将储热水箱设在地下室、阁楼或楼梯间、阳台等部位隐藏放置,不占室内空间,避免屋顶、阳台和外墙承重;辅助能源选用燃气炉、壁炉或电加热器,确保全天候热水供应。
5.结语
太阳能在建筑节能领域的应用越来越广泛,实现太阳能供暖系统和太阳能集热转换及与之匹配的制冷空调方式是未来太阳能制冷空调技术领域研究和应用的重点。同时太阳能与建筑一体化技术的广泛应用前景,势必会促进人们对可再生能源利用的热情,加大技术创新和开发力度。
参考文献:
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[关键词]工程;机电一体化
文章编号:2095-4085(2015)05-0101-02
1机电一体化与建筑的关系
为在建筑工程中更好地应用机电一体化技术,我们应明确工程的性能,并对其进行全面的分析研究。伴随着人力施工逐渐退出工程项目,以机械化施工为主,既减少人力成本,又提升工程施工效率。对电子管理系统方面的探索和应用推动了机电一体化进程,为工程机械的信息化、现代化和智能化奠定基础。
工程机械正处在重要的发展阶段,而机电一体化技术的应用推动了建筑行业的健康发展,使其逐渐朝着综合技术模式的方向发展,先进的技术应用在建筑项目中,在很大程度上满足了人们对居住的需求。
在建筑工程项目中,尤其是小高层建筑,工程设备运行状态的实时动态监测与自主故障检测、消除等在很大程度上给人们带来生活上的便利。电子控制设备将高效、经济、安全地应用到建筑项目中。而建筑上的需求也为工程机械的发展提供了广阔的市场。据相关调查结果显示,我国进口的工程机械数量和质量呈现上升态势,这种情况源于建筑的迅速发展,二者互相推进。
2机电一体化在建筑中的应用
2.1应用特点
2.1.1自动检测
自动检测是指可自动检测工程机械中的所有子系统,有效映射工程机械的实际运行状态。如若检测到异常情况,将会自行报警并查找故障根源和具置,确保建筑物充分发挥其功能。这在很大程度上提高了机械的运行效率,降低了在检测方面的投入力度,还可减少停机维修时间,保证工程机械的正常运行。
2.1.2高精度
机电一体化技术的应用可提升机械工作的精确度,提高运行效率。例如,在混凝土搅拌设备中装设电子称量系统(微机控制),不仅能自动称重,还能获得更好的混凝土摊铺效果,建筑施工质量良好。还能提高工作效率,减轻人工操作强度,减少人员中成本。
2.1.3自动化
在机电一体化系统中,工程机械一般是半自动化或全自动化,可大大降低人员的成本投入,并能缩减工作量,降低工作强度。在工程施工中人力操控机械,时常会出现因操作人员工作经验欠缺或者疲倦而操作失误,机电一体化技术的应用可有效地避免这一问题。
2.2具体应用
2.2.1监控作用
对于工程机械而言,机电一体化技术的应用将设备系统的全程、动态电子监控变成现实,一旦出现运行故障将会立即发出警报,以此来警示工作人员。有些更加进步的机电一体化可自发清除系统故障,及时修复,保证工程机械的正常运转,进而降低机械故障对正常生产的影响,同时避免了人们居住的建筑物存在的安全隐患。
2.2.2调整施工精度
机电一体化技术的应用可调整施工精度,具体表现在电子控制系统中。在工程机械中装设电子控制系统,不仅能增加称量结果的精确度,还将自动化称量变成现实,有效避免和降低了人工操作误差,为施工精度提供重要保障。另外,电子控制系统的应用还能减少人力投入,减轻工作强度,大大提升了工程施工的现代化水平。
2.2.3节能作用
在原有的工程机械工作过程中,为保证机械的正常运转,需要消耗庞大的能源,这主要是因为工程机械大部分情况超载运行或者根本没有达到额定功率,做了许多无用功。而机电一体化的应用可较好地改善这一问题,它能适当调节施工功率,具有节能作用,节省了较多的资源。
3机电一体化的前景
3.1与网络技术融合
与机电一体化相关的技术和产品,只有具备完善的功能与可靠的质量,才能在市场中站稳脚跟并迅速普及。伴随着网络信息技术的飞速发展,我们已步入信息时代,网络技术被大面积地应用到各个领域,而其与机电一体化技术的融合也将是时展的必然,将会促进远程监控技术的发展。
3.2与微电子融合
机电一体化与微电子的融合,将会减小产品尺寸,主要朝着纳米级的方向发展。这种产品具有技能高、重量轻的优势,它可被应用到不同的领域中,并拥有显著的优势。而微机机械技术是实现这一融合的基础保障,只有不断完善微机机械技术,才可能实现微机电一体化。截止到目前为止,主要存在光刻与蚀刻这两种技术。
3.3与传感器融合
现阶段,传感器被大范围应用在工程机械中。例如,在发电机中装设机油压力传感器等装置可调控发动机的工作状态,并能实时监控工作状态;在沥青摊铺机中装设传感器,不仅可自动找平,还能匀速前进,可进一步达到平整度标准。当下,传感器技术蓬勃发展,对精度、可靠性提出了更高的要求,信息采集也将朝着多样化、集约化的方向发展,由此可知,在未来,传感器将会被大面积应用到工程机械中。智能传感器将向着精度与可靠性高、品种多、功能丰富、复合型、集成化与微型化等方向发展。研究新型敏感材料、探索新颖感知方法、敏感元件的阵列化与复合化将成为智能传感器感知技术未来发展的主要方向。新的敏感材料、感知方法意味着感知范围的扩大或感知可选择性的增强。
【关键词】建筑工程技术人才培养必要性
项目编号:2014年度吉林省职业教育与成人教育教学改革研究一般课题“建筑工程技术专业校企一体化人才培养研究”2014ZCY159
前言:通过将社会主义市场经济条件下的建筑工程技术人才的需求同建筑工程技术专业高职院校的教学特征相搭配,在共同协商,彼此配合的方法下将教学方案的制定,人才培养计划的实施,专业课程的设计,运行模式的构建相结合,塑造了大量实际操作能力强,与社会市场接轨的建筑工程技术专业人才。
一、建筑工程技术专业开展校企合作的必要性
(一)校企合作对于学校的必要性
高职建筑工程技术专业学校从校企合作中找到了一个良好的发展平台,不仅能够掌握最前沿的工程建设信息,了解社会需求方向,而且可以及时更新专业技术,制定与之对应的教学方案,使得课程针对性大大增强,大力提升建筑工程专业技术。把教学理论与社会实践紧密结合,加快本专业前进的步伐,给学生提供大量先进的,准确的,及时的学习信息,为学生学习建筑工程技术做出大量贡献。
(二)校企合作对于企业的必要性
对企业和学校双方来说,校企合作是个一箭双雕,互惠互利的好机会,给两方都带来不可多得的机遇。一方面,企业利用高职建筑工程技术专业院校拥有科研技术的特点,为企业提供先进的专业技术,提高施工效率,节约工程建设成本,增加经济效益,促进企业更好的运转。另一方面,学校直接为企业提供大量对口专业的技术人才,企业可以不花费较多资金,提前挑选到自己需要的高质量,高职业素养的毕业生。
(三)校企合作对于学生的必要性
校企合作也极大方便了大批建筑工程技术专业的学生,他们在充分享受到学校提供的实践性,针对性强的专业技能训练和先进前沿的行业信息,感受丰富的建筑工程技术专业学习氛围的同时,择业、就业压力也相对减轻,这源于自身的操作能力强,所学理论与社会需求挂钩,能够迅速适应本行业的工作环境,与同专业的毕业生相比较快投入到社会中,就业多了一份有力的保障。
二、如何利用校企合作培养建筑工程技术人才
(一)兼顾企业和学校的利益
校企合作作为一种具有优越性的人才培养模式,因其本身的种种优点,如有利于高职建筑工程技术专业院校教育方法的创新,教育体系的改革,为企业提供先进专业技术与科研成果,供应高质量,高素养的技术人才,给建筑专业学生创建良好的学习和实践的环境,在就业方面赋予他们积极有益的保障和帮助等,已在我国的社会主义市场经济条件下广泛适用。为大众所熟知的腾讯,百度,阿里巴巴一系列大型企业通过校企合作每年吸纳大量的专业技术人才,用来保证公司的高效运行和流转,从而有效推动科学技术的进步,提高了社会资源的利用效率,拉动我国GDP持续上升,为我国的发展壮大打下坚实的基础。校企合作与市场经济的完美契合,是现代化社会发展过程中的产物,企业,高职院校,学生都从校企合作中受利丰厚,能够享有国家专门实行的税收减免,财政资助等各种优惠政策,为自身的运营带来极大好处。
(二)充分考虑市场需要
市场决定经济,需要决定变化,校企合作是一种企业与学校共同合作,一起参与培养人才的创新,它既适应于当今市场环境,又满足了企业对建筑工程技术专业人才的大力渴望和需求,是教育体系和人才培养模式的改革,并且是一场成功的革新,实现了教学中课本理论与实际操作的对接,实现了企业选拔准则与毕业生高技能,高素养的对应,实现了国家建筑行业各部门的多样化需求同具备专业性、针对性学生的对口。在此过程中,学生的实践和创新能力得到有力增强,专业人才的综合素养得到大幅度提高,技术人才的知识结构得到有效的优化。极大促进毕业生的就业,提高大学生的就业率,改变我国目前的僧多粥少的不协调的现状,有利于经济快速发展,市场的拓展壮大,维护社会安定。
(三)促使学生积极参与到校企合作中去
高职建筑工程技术专业院校的学生作为国家未来经济建设的中流砥柱,应积极利用校企合作的优势,为达到人生目标,实现生命价值,做好充分准备。然而,我国因经历了较长一段时期的计划经济体系和受到固守传统,不愿革新的高校教育理念的毒害,校企合作的人才培养模式被部分教师所质疑和拒绝,在他们看来,这种方式将阻碍教育的发展和科研的进步,不利于学生专业的学习。因此,高职院校应该以包容的眼光去看待校企合作,不能一味的排斥,只看到它的不足之处,应看到它所具备的优点和长处,探究出它能够为自己带来的利益,毕竟所有的新事物取代旧事物都需要一个漫长的转变过程。只有教师及时的认可,才能帮助学生制定准确的教学方案,引导学生形成良好的就业思想,树立正确的就业观念,有效的解决学生的就业难问题。学生通过参与到校企合作的实践中,加强同企业的沟通交流,加大对企业的了解,对就业有更深层次的认识。只有这样,我们的校企合作才发挥出了应该有的效果。
总结
校企合作现已成为我国高职院校人才培养体系改革创新的重要目标和方向,大力推广校企合作,让每个企业,每所高校,每位专业学生乐于接受并参与其中,将是一项浩大的,充满挑战性的工程,需要社会各界的积极行动。
参考文献:
[1]葛超,冯晨静,李娜.人学生就业困难的原闪分析及指导对策[J].河北农业人学学报,2010,(3):359-361.