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实验教学
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建筑环境与设备工程实验室设备与环境
系统管理员  土木水利实验教学中心

实验室环境:

①综合实验1号楼的101室和地下室,面积388m2,主要有土壤源热泵空调实验系统、供热外网模拟实验台、离心水泵实验台、离心风机实验台、人工环境控制实验小室等,照片如下:

②综合实验4号楼的226室,227室和228室,面积分别为62m2,26m2和26m2,主要为室内空气品质检测实验室与仪器设备室。

③综合实验3号楼的106室,面积分别为35m2,主要有冷凝相变换热与制冷技术试验系统实验台。

综合实验3号楼6楼,面积为55m2,主要有中央空调智能控制试验系统和太阳能建筑一体化实验台。

实验室设备:

①土壤源热泵空调实验系统(自制)

    土壤源热泵空调系统实验平台以土壤热量作为能量来源,是一套完备的建筑用冷热源。主要设备包括:地埋管土壤换热器、水源热泵机组、冷却塔、蓄热水箱、电磁流量计等。该系统设计制冷量为20kW、制热量为24kW。采用垂直地埋管换热器,其由9根U形管组成,埋管总长度450m,埋深25-70m不等。土壤中的冷热量被热泵机组提取后制出冷热水供给末端,可根据需要调节供水温度(6.5-58℃)和供回水温差。空气处理系统具有混合、过滤、表冷、加湿、再热、二次回风等多种空气调节处理功能。机房部分配备全面的SIMENS楼宇自控系统,通过Insight图形工作站进行现场温度、湿度、压力、流量、热量、电机频率、阀门等多参数数据采集监测,系统可自动运行及控制调节。

    该系统是我国东北地区第一个实用性土壤源热泵空调系统,在满足本学科实验室及办公室近300m2空调使用外,还作为教学和科学研究实验平台,为人工环境小室、大型飞机客舱和或其他试验台提供6.5-58℃±0.2℃冷热水,或12-40℃的空气。本实验平台为本专业承担《热质交换原理与设备课程实验》,《专业实验》、以及《学科前沿实验》等实验教学任务。

 

②人工环境控制小室实验系统(自制)

    人工环境实验小室主要包括人工环境小室以及配套的环境参数及室内空气品质相关测试仪器仪表。人工环境实验小室参照国际标准ISO 5219建设,长7.5m、宽5.6m、高3.6m,面积约40m2。可由土壤源热泵实验系统、和风冷热泵两套空调系统调节室内热湿环境,使环境室达到某一特定的室内温湿度环境(温度16-40℃,湿度35%-70%)。两套系统可以分别独立控制,实现背景送风,和工位送风两种功能。,并可以通过切换通风管路阀门实现室内不同的上送下回、侧送下回、散流器送风、喷口送风等多种室内气流组织形式,创造各种人工环境试验所需的实验条件。可以支撑的本科实验教学内容有:建筑环境学课程实验、人体热舒适性实验、空调送风方式与气流组织实验,或满足设备性能测试所需环境。

 

③双级压缩空气源热泵系统综合实验平台(自制)

    双级压缩空气源热泵实验平台针对空气源热泵低温工况下出现的问题,提出基于双级压缩循环原理,利用闪蒸气体过热盘管、压缩机散热回收盘管与低压补气增压管路回收压缩机散热量,实现闪蒸气态工质过热,提高压缩机输气量,进而提高了热泵系统的制热量和能效比。该系统现与企业合作正形成系列产品。

 

 

④ 冰浆冷量输送与供应实验平台

    该实验平台可实现对冰浆流体管内热流动过程中所表现出的流变特性、流动阻力及传热机理等科学问题进行探索。可以对浆体的等温流动和非等温流动进行测试;在不同形状(水平、垂直、90度弯管)的管道内,测试冰浆流动过程中冰粒子的浓度、速度分布及管道压降;以及在非等温流动测试中,实现管道在恒热流壁面边界条件下冰浆的温度分布及传热特性的测试。

 

⑤太阳能空气集热模块实验平台(自制)

    太阳能空气集热模块实验平台包括两栋分别为9m2的太阳能空气集热模块实验房屋、一栋9m2的对比房以及一栋9m2数据采集计算机房。平台配备有先进的计算机多点巡回检测系统,能自动连续地记录集热模块内部及室内空间及壁面的温度分布、房间内部的空气相对湿度以及集热模块送回风口的风速;同时安装了室外气象站,能自动连续地记录室外空气温湿度、太阳辐射照度、风速风向等数据。利用该实验平台已完成一项国家“十一五”科技支撑计划课题和一项国家自然科学基金项目;在研项目包括国家自然科学基金项目1项、国家“十二五”科技支撑计划项目1项、教育部博士点基金项目1项、国家级大学生计划项目1项。

 

 

⑥中央空调智能控制试验系统(自制)

    中央空调智能控制试验系统变是针对“大马拉小车”问题所提出的暖通空调系统形式。系统集成了变水量中央空调系统及变风量中央空调系统,并配套了相应的控制系统。试验目的是以变流量空调系统为平台,针对系统实际运行中可能存在的控制问题,提出相应解决方案;针对各控制回路中的关键控制参数,探讨各类参数的优化设置方法;针对系统中各主要耗能设备,提出优化运行控制策略。从而真正发挥变流量空调系统中控制系统的作用,实现系统的节能运行。

    变流量空调系统集成控制实验台承担了“十一五”国家科技支撑计划课题“大型公共建筑能量管理与节能诊断技术研究”子课题:公共建筑机电设备系统节能控制调节的设计、分析、实施与检验标准方法研究、“十二五”国家科技支撑计划课题“采暖空调系统运行过程能效提升关键技术研究与示范及国家自然科学基金项目“空调水系统最不利环路的辨析与应用”和、“空调冷冻水系统变压差模糊自适应控制方法”。

 

⑦大型飞机客舱环境试验台

    该实验台用于研究大型客机舱内空气环境,包括舱内气流组织、热舒适以及空气品质性能等。实验台以双通道大型客机波音767飞机为原型,舱内建造有七排共49把乘客座椅,含35名暖体乘客假人。实验台建有上送下排的混合通风系统、利用走廊过道孔板风口送入新风的下送上排置换通风系统、以及嵌入乘客座椅扶手的个性化送风末端装置。

 

⑧飞机壁面通道气流保温实验台

    该实验台用于研究飞机壁面的传热性能以及夹层气流系统的保温效果。所构建的夹层气流通风道外侧为金属蒙皮和保温层,其中蒙皮为铝合金材质,外表面喷涂白色油漆。紧邻蒙皮的保温层为玻璃纤维丝绵,衬层使用的材质是电木板。夹层通风道由一台横流风机供风,气流经过电加热器加热到合适的温度。

 

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