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《仲恺农业工程学院》 2016年
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间歇空调系统的典型微生物热湿灭活特性及优化运行模式研究

查潇  
【摘要】:近年来,在世界范围内对室内环境品质的关注已从舒适与健康要求提升到公共卫生与安全性范畴,其控制对象也已从物理与化学污染扩展到生物性污染源。在公共建筑集中空调典型的间歇运行模式下,空调通风系统部件微环境的周期性热湿特性及其与室内空气状态的非稳态相干性,导致有害微生物及代谢物在空调系统部件上迅速繁殖与积聚,并诱发空调系统二次污染,这已在世界范围受到重视。本文选取广东地区典型台站,探讨了典型城市热湿气象参数(相对湿度、干球温度)波动规律,分析得到了广东地区典型城市热湿环境变化特征;基于广东地区全年热湿气候特征和间歇空调运行热湿环境变化规律,设计了间歇空调系统热湿环境动态模拟试验,并搭建了试验台;选取典型微生物(蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus.Frankland、藤黄微球菌Micrococcus luteus、橘青霉penicillium citrinum、黑曲霉Aspergillus niger),选定实验因素(预冷(热)期时间、预冷(热)期温度、预冷(热)期相对湿度)和水平,在搭建的试验台中进行正交实验,探究了在6月~8月期间间歇空调系统典型微生物在预冷(热)期的热湿灭活特性;给出了公共建筑一次回风式间歇空调系统预冷(热)期温度、相对湿度、时间等参数的抑菌运行设置值:70℃、30%、50min,以及节能运行设置值:21℃、65%、25min;采用空气焓差法分析得出了公共建筑间歇空调系统可供选择的优化运行模式:提供典型城市(广州市、阳江市、汕头市、韶关市)公共建筑一次回风式间歇空调系统最热月中午12时室内外空气焓差逐日变化趋势图、最冷月上午8时室内外空气焓差逐日变化趋势图以及夏至日室内外焓差逐时变化趋势图等三种节能运行参照图,可根据公共建筑的实际情况,在保证公共建筑室内洁净度条件下,参照三种趋势图选择在焓差小的时刻预冷(热),可达到节能目的;根据相关卫生规范和规定,当公共建筑间歇空调系统检测到有害微生物超标,根据公共建筑实际情况,参照三种趋势图选择在焓差小的时刻,将预冷(热)期温度、相对湿度、时间等参数调整为抑菌运行设置值,运行抑菌模式,既能达到抑菌目的,同时可以减少能耗。此间歇空调系统可供选择的优化运行模式可应用于公共建筑及食品生产企业等空调系统节能运行及人工环境初始微生物控制。研究结果将为指导公共建筑间歇空调系统节能运行、有效控制微生物二次污染、保证室内环境品质提供理论依据和技术方法参考,并为食品生产企业人工环境初始微生物控制提供理论依据。
【关键词】:微生物 热湿参数 试验台 间歇空调系统 运行模式
【学位授予单位】:仲恺农业工程学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU831
【目录】:
  • 摘要5-6
  • abstract6-11
  • 第一章 绪论11-20
  • 1.1 研究背景和意义11-13
  • 1.1.1 公共卫生与安全性视野下的空调系统二次生物污染11-12
  • 1.1.2 间歇运行模式下空调系统的动态时变热湿环境12
  • 1.1.3 广东地区高温高湿的热湿气象特征12-13
  • 1.2 国内外研究现状13-18
  • 1.2.1 广东地区热湿气象特性的研究13-14
  • 1.2.2 空调间歇运行特性及其对温湿度影响的研究14
  • 1.2.3 空调系统微生物二次污染的研究14-15
  • 1.2.4 空调系统二次污染热湿控制的研究15-16
  • 1.2.5 间歇空调系统运行模式的研究16-18
  • 1.3 本课题的研究内容18-20
  • 1.3.1 研究内容18
  • 1.3.2 技术路线18-20
  • 第二章 广东地区典型城市全年热湿气象参数特征的研究20-43
  • 2.1 研究热湿气象参数的意义20
  • 2.2 典型城市和热湿气象参数数据源的选取20-21
  • 2.2.1 确定典型城市20
  • 2.2.2 确定热湿气象参数基础数据源20-21
  • 2.3 干球温度全年波动规律21-36
  • 2.3.1 日平均干球温度统计分析21-23
  • 2.3.2 月平均干球温度统计分析23-26
  • 2.3.3 最热月干球温度统计分析26-30
  • 2.3.4 最冷月干球温度统计分析30-34
  • 2.3.5 干球温度小时分布统计分析34-36
  • 2.4 相对湿度全年波动规律36-41
  • 2.4.1 日平均相对湿度统计分析36-39
  • 2.4.2 月平均相对湿度统计分析39-41
  • 2.5 本章小结41-43
  • 第三章 间歇空调系统热湿环境动态模拟试验的设计43-49
  • 3.1 间歇空调系统热湿环境动态模拟进行试验设计的必要性43
  • 3.2 某典型公共建筑空调间歇运行时室内外热湿环境变化规律43-44
  • 3.3 试验设计关键问题与解决方案44-45
  • 3.3.1 低湿工况的实现44-45
  • 3.3.2 高温工况的实现45
  • 3.4 试验台的搭建45-48
  • 3.4.1 实验工况45
  • 3.4.2 实验系统设计45-47
  • 3.4.3 主要实验设备与测量仪器47-48
  • 3.4.4 性能测试与误差分析48
  • 3.5 本章小结48-49
  • 第四章 间歇空调系统典型微生物热湿灭活特性的研究49-69
  • 4.1 间歇空调系统微生物热湿灭活实验准备49-51
  • 4.1.1 热湿环境对间歇空调系统微生物生长影响49
  • 4.1.2 典型微生物的选取49-50
  • 4.1.3 实验方案的提出50-51
  • 4.2 材料与方法51-55
  • 4.2.1 实验样品与保存51
  • 4.2.2 主要仪器与设备51
  • 4.2.3 典型微生物培养与计数51-52
  • 4.2.4 典型微生物预冷(热)期热湿灭活实验方案52-55
  • 4.3 实验结果与分析55-67
  • 4.3.1 预冷(热)期不同热湿处理条件下蜡样芽孢杆菌灭活特性55-57
  • 4.3.2 预冷(热)期不同热湿处理条件下藤黄微球菌灭活特性57-60
  • 4.3.3 预冷(热)期不同热湿处理条件下橘青霉灭活特性60-62
  • 4.3.4 预冷(热)期不同热湿处理条件下黑曲霉灭活特性62-65
  • 4.3.5 预冷(热)期控制参数正交试验结果65-67
  • 4.4 本章小结67-69
  • 第五章 间歇空调系统可供选择的优化运行模式的研究69-81
  • 5.1 公共建筑间歇运行方式69-71
  • 5.1.1 公共建筑类型69-70
  • 5.1.2 公共建筑一次回风式间歇空调系统70-71
  • 5.2 间歇空调系统可供选择的抑菌运行模式71-73
  • 5.2.1 公共场所卫生要求71-72
  • 5.2.2 间歇空调系统抑菌运行模式72-73
  • 5.3 间歇空调系统可供选择的节能运行模式73-80
  • 5.3.1 运用空气焓差法对间歇空调系统节能运行策略分析的方案73-74
  • 5.3.2 间歇空调系统节能运行模式74-80
  • 5.4 本章小结80-81
  • 第六章 结论与展望81-83
  • 6.1 结论81-82
  • 6.2 展望82-83
  • 致谢83-84
  • 参考文献84-88
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果88-89

【参考文献】
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