太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面研究

唐一枞　蒋平　王红彦　高新雅　张莉

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【摘 要】空调能耗作为建筑能耗的主体，节约空调能耗，是实现建筑节能的有效途径。本次研究是在太阳能驱动转轮除湿空调系统的基础上，将该系统应用到文物保存方面，这对于文物保存具有实践应用的意义。

【关键词】转轮除湿；太阳能；空调系统；文物保存

0 引言

在我国开展太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面的研究是很有必要的，主要表现在以下几个方面：

1）我国文物保存方面至今还没有一个被人们广泛接受的标准，主要是由于现有的文物保存温湿度标准存在温湿度控制标准不合理，可以研究转轮干燥冷却空调系统对文物保存的可行性。

2）通过分析文物在保存时采用的不同温湿度控制标准，考虑文物保存环境和参观人员舒适环境，对文物保存温湿度标准的确定具有积极作用。

3）将太阳能热利用与转轮干燥冷却空调系统结合，通过系统节能潜力分析，判断太阳能转轮干燥冷却空调系统对文物保存[5]的适用情况。

4）在此之前，我们曾做过关于“太阳能驱动转轮干燥脱湿与空调系统结合的研究[1]”这对我们这次在做文物保护方面的应用研究提供了稳固的研究基石。

由此可见，进行太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面的研究是很有实际意义的。

1 研究内容

1.1 研究目标

1）通过查阅文献资料，建立太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面应用研究的整体流程。

2）通过大量的数据计算得到太阳能转轮除湿空调系统方面的基础设计。

3）太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面应用研究结合的设计计算。

1.2 研究主体

本次立项的研究是太阳能转轮除湿空调系统在文物保存方面应用研究[2]。主要包括两方面的研究，一方面是太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面结合；另一方面是将太阳能转轮除湿空调系统对文物保存温湿度标准的确定。

1.3 难点

1）现有的文物保存温湿度标准存在温湿度控制标准不合理。

2）将太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面结合需要大量的实验做进一步验证。

3）太阳能的最佳收集方式需要大量实验进行验证。

1.4 解决办法

1）通过查找相关文献资料，了解相关技术，文物保存温湿度标准。

2）通过大量的数据计算及相关资料得到太阳能的最佳收集利用方式。

3）与指导教师进行讨论，对转轮干燥剂[4]的除湿做进一步研究，从而对太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面应用研究结合的做出创新。

2 设计方案

2.1 整体流程及原理图绘制

通过查找文献资料，绘制出了太阳能驱动转轮除湿系统图，如图1、图2所示。

2.2 太阳能转轮除湿空调系统与文物保存方面应用研究结合的方案设计

以辽宁省博物馆为研究主题，计算如下：

文物库房区：位于地下一层，建筑面积10，019m2，包括18个文物库房及文物消毒室、文物摄影室、文物观摹室、文物整理室等配套设施。文物库房区高6m，上带一个高2.1m的设备夹层。青铜器等金属类文物库房面积约为550m2。由博物馆文物藏品保存环境温度、相对湿度标准可知：金属类藏品的夏季室内设计温度为24℃，相对湿度为45%。冬季室内设计温度为20℃，相对湿度为45%。查表得，每平方米冷负荷q为35W/m2。

2.3 辽宁省博物馆（金属类文物库房）

3 方案比较

近年来新建和改造的博物馆基本上都使用了各种恒温湿设备，主要是各类中央空调系统。这些空调调控温湿度的目标值可以根据实际情况设定。然而由于设备的性能和各博物馆启用这些设备的时间不尽相同，造成调控环境中温湿度变化情况有明显差别，通过本方案的博物馆模拟，在夏季和冬季的不同季节中，其相对湿度适中，室内的新风量控制合理。

我国根据不同质地的文物藏品，规定藏品库和展厅的温湿度参考值为14～16℃，并且规定温度的日变化不应超过5℃，相对湿度的日变化不应超过 5%。ASHRAE 建议温度的控制幅度在20～22℃之间，相对湿度的控制幅度在 40%～55%之间，而且每天24 h 必须连续控制，不允许出现温湿度周期性波动。通过对博物馆的设计计算，结合我们所研究的系统模拟。最终得到比较条件，模拟后的博物馆温度在19～24℃之间，相对湿度在42%～58%之间，更主要的是全馆内温湿度控制并非发生波动。另一方面，机组的核心是一个不断转动的载有硅胶等干燥剂的蜂窝状转轮[3]，整个转轮分为两个区，一边为处理区，处理空气通过该区时，被干燥剂所干燥；另一个区为再生区，利用热空气对干燥剂进行再生处理。既利用了低品位能源，又使文物保存良好。

4 总结

太阳能驱动转轮除湿主要采用转轮干燥技术冷却新型节能空调系统，与相同条件下其他空调系统相比，可以帮助吸湿性物质防潮的空气，而且不会产生细菌和发霉的空气，在常温下也能促进干燥空气，防止由于热风干燥使而导致文物变质。同时不仅实现单独控制文物所处环境的温湿度，而且改善了蒸发器的工作性能。利用低品位能源进行再生，节约能源。系统的主要能源消耗来自于再生能耗，通过配备能量回收装置，可减少再生能耗，从而进一步实现节能。

【参考文献】

[1]秦朝葵，刘雄.转轮除湿能力的测试分析[J].暖通空调，2005（11）.

[2]代彦军，腊栋.转轮式除湿空调研究与应用最新进展[J].制冷学报，2009（04）.

[3]葛天舒.转轮式两级除湿空调理论与实验研究[D].上海交通大学，2008.

[4]冯青，俞金娣，张鹤飞.转轮式固体干燥剂制冷空调系统的数值计算与分析[J].太阳能学报，1996，01：27-33.

[5]徐方圆，解玉林，吴来明.文物保存微环境用调湿材料调湿性能研究[J].文物保护与考古科学，2009（S1）.

[责任编辑：王伟平]

【摘 要】课堂教学是最常见的活动，因此科学的管理技巧和教学方法显得尤为重要，由于管理技巧和教学方法的不同，教学中每个教师所采用的控制教学秩序，提高教学效果的经验和方法就不同。作为一个多年在一线教学的教师，深感有效的课堂管理是教学顺利实施的基本保障，同时教学方法因不同的课程施教，才能有效的组织教学，使教学双方能专注于教与学，如何控制教学秩序、提高课程的教学效果是不断要探索的问题。

【关键词】教学方法；管理艺术；案例教学；教学理念

在多年的教学过程中，首先学校的主要作用就是教书育人，通过课堂教育，让学生更好地学到科学文化知识。其次，教学是一门艺术，把教学堪称是一门艺术，从中得到乐趣，就有动力去教好每一堂课程。

良好的教学策略就是管理艺术与心理技巧的完美体现和应用，在教学上做到严格课堂管理，把好教育质量关，重视在课堂教学的各个环节和内涵上对学生进行交流，尊重学生，不仅给学生以知识，同时传授知识的结构和获取知识的方法，“授人以鱼，不如授之以渔”，做到言传身教。

1 注重教学管理艺术，更新教育理念

在思想上，不断学习先进的教育教学理论，更新教育思想，提高自己的思想意识，是良好教学效果的基础和前提。现在的班级基本都是来自五湖四海的，组成比较复杂，教学的本质是教与学的双边活动，教学是双边交流的过程、是探究的过程，但再复杂的学生，只要以诚相待，以心换心总能获得回报，学生是学习的主体，教师不能包办代替，而只能启发引导他们主动地学。教学是师生合作互动的过程，比如说晨跑，没有几个学生愿意早起，那怎么办？以身作则，我每周只要有时间，就去跑步，通过跑步，锻炼了身体，记忆力明显比以前好了，通过自己的亲身经历，来给大家做榜样，并宣传跑步与身体的重要性，而且现在社会上越来越多的人加入到锻炼得大军中，通过亲身实践，达到师生共进、共识、共享，它不再是教师单向的讲解。教师的“教”要通过学生的“理解”才能有被接受。

现在的学生都很聪明，也很有性格，所以必须了解他们的心理，对他们的教育无论知识上，还是在做人上都要讲究策略，强调“内因外因”相结合显得尤为重要。

在学校的教育，基本都是理论偏多些，很多理论学生们理解起来比较困难，简单讲就是见得少，因此在课堂的教学中多举例，学生内心深处很希望听到关于如何实际运用知识。如在《建筑设备》课堂教学中，结合典型真实的火灾案例，播放关于火灾灭火系统的施工，然后也根据课程的实际需要，利用假期拍摄了相关的施工场地的施工情况，重点拍摄水、暖、电的施工情况，管道得走向和施工要求，如何使用消火栓灭火，尤其突出自喷系统如何灭高层的初期火灾的原理演示图，上课时大家都摒住呼吸，全神贯注的倾听，听后热烈的讨论，提出自己在初期火灾中应该如何做，下课后学生依然感兴趣，加了老师微信，继续探讨学习，这样在自主学习的过程中，让学生主动参与、乐于探究，整个教学过程中，学生真正成为活动的主体，学生的主观能动性会得到较好的激发和提高。教师只是提出活动目标，然后组织学生开展自学活动，教师从旁协助学习。

在课堂教学中学生的管理上也采用一些心理技巧，有的学生上课玩微信，或者趴在那里，即使你的课程生动可听，可是学生依然熟视无睹，学生毕竟自律性比较差，如果不及时制止，其他学生跟着学，到时候纠正为时已晚了，像这种情况也不用大声呵斥，只要在讲课中，让学生看看书上讲的这一段理解下，然后走到学生跟前，轻轻拍一下学生的头，他就能心领神会了，然后也非常感激老师给他足够的面子，然后自然就不再趴着睡觉了。

在课堂教学中，学校要求老师点名，其实点名也是需要技巧的，如果每堂课程都要点名，那往往讲课的时间被占用许多，那在整个学期中，经常会在课堂上提出一些问题，然后按照学号来回答问题，如果一个学生没有来，我会在今后的点名中注意这个学生，第二次依然没有来，就让班干部通知该学生，如果第三次不来讲失去课程考试机会，这也是种心理技巧，一只靴子已经落地，还有一只不知道什么时候落地，也就是说第三次点名什么时候发生，大家是不知道的，一直不让它落地，一直到最后，学生的出勤都很好。

2 明确目标，讲清课程规则

每门课程都有它的计划和要求，所以第一节课程也很重要，要给学生介绍如下的内容：这门课是考试课还是考察课，通过一学期的学习我们应该学到些什么，是对课堂教学过程的总体计划，不仅涉及上课内容，而且涉及课堂内容的讲授次序、方式和方法，如何学好这门课程，需要翻阅哪些参考书，以及上哪些相关的网站，通过这种方式，说明这门课程的重要性，而且这门课程对个人就业以及注册考试的关系等等，从而激发学生的学习兴趣，其次，要说明课程如何考核，考核的具体要求等等，考核也是激励学生学习的重要的动力来源，有什么样的考核指标，学生会努力争取达到此指标，也就无形中督促了学生的学习。

为了改变学生平时不用功，考前突击复习的情况，可以进一步细化学校的考核分数，把成绩分为几个部分：第一部分就是出勤占5分，作业5分，课堂纪律20分，期末考试成绩（或者论文成绩）占70分，70分时学校的规定，同时，明确每一部分的评判标准，比如，对论文的要求，字数、选题、提交时间，为了学生更好的掌握科技论文的写作，要求学生按照科技论文的格式写摘要、关键词及它们的英文翻译等等。

教师和学生间的相互信任，对建立良好的教学秩序，提高教学效果至关重要。师生关系冷漠、甚至恶化的环境很难取得良好的教学效果。学生往往会因为欣赏教师的人格魅力而与教师建立起亲近信任的关系，而不是生涩疏远的关系；教师的工作热情和高度负责的态度也会激发学生的学习兴趣，当然，不断的发现学生身上的优点，鼓励他们不断进步，也是激励学生学习的不可或缺的办法，这里讲的鼓励不是迁就，在建立教师和学生互信的过程中，教师威信和纪律其一不可。

3 讲究教学方法、注重效果、启发学生的学习兴趣