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C8051F000、SRAM、地址鎖存器之間的硬件連接框圖如圖2所示。微處理器C8051的地址線和SRAM的地址次線分別對應相連,進行地址的選通;“CS”、“WR”、“RD”等控制指令分別相連,進行讀、寫的控制,AD[7:0]為地址、數據復用總線,分別與鎖存器和SRAM的輸入輸出接口相連,進行相應的地址與數據的通信。檢測裝置C8051F000、(128k× 8)SRAM和地址鎖存器硬件電路接口部分采用地址和數據總線復用的方式以減少所需要的端口引腳數。當傳輸數據時低位地址保持在一個鎖存器中。圖3給出了該實現方案經過驗證的電源電路圖和C8051F000、SRAM、地址鎖存器之間詳細的電路配置圖。
雙向端口操作 接口部分采用地址和數據總線復用的方式以減少所需要的端口引腳數。當傳輸數據時低位地址保持在一個鎖存器中,“Data1”用作數據輸入總線輸出總線和部分地址總線,對總線的復用需要對端口的配置進行動態改變使端口按需要設置為輸入或輸出。為了將一個端口引腳配置為輸入,必須將其相應的端口配置寄存器位(PRTnCF.x)設置為“0”使其輸出方式為“漏極開路”,寄存器鎖存位(Pn.x)必須設置為“1”,使其輸出狀態為高阻態。例如下面的代碼將端口0的所有引腳配置為輸入:movPRT0CF,#00h;漏極開路輸出方式movP0,#0ffh;高阻抗下面的代碼將端口0的所有引腳配置為推挽輸出方式:movPRT0CF,#0ffh;推挽輸出方式SRAM_Read子程序(見程序代碼部分)給出改變端口方向的一個例子,在程序執行的前一階段“DATA1”口被配置為輸出,將低字節地址輸出到端口鎖存器,在程序執行的第二階段“DATA1”口被配置為輸入,從外部SRAM讀取數據。
二、接口電路程序控制實現
該程序控制系統由初始化SRAM接口邏輯程序、讀外部SRAM程序、寫外部SRAM程序等組成,功能是通過該接口電路程序實現硬件間的有效連接,實現穩定的通信,從而實現對記錄盤的各種配置以及對記錄數據進行精確管理。程序代碼中的主程序概述了如何對該外部128KBSRAM的每一個字節進行讀寫,該程序向外部SRAM寫入一個字節,再從寫入的地址讀回,然后比較回讀的值與寫入的值是否一致,程序接著處理下一個地址,直到整個64K的存儲塊寫完,一旦低存儲塊寫完,程序將“A16位”置1(見示例代碼中“常數和聲明”一節),切換到高存儲塊。程序將接著對高存儲塊的每個字節進行同樣的讀、寫和校驗操作。
三、結語
2004年12月1日開始實施的《建筑照明設計標準>>(GB50034—2004),對照明節能提出了嚴格的要求,其中第6,1,2~6,1,7條均為強制性條文,需按照功率密度值嚴格執行。由于按照功率密度值進行計算時,沒有考慮到現在燈具產品均為節能產品,燈具的光通量較高,因此,在設計中是先按照規范規定的照度值設計房間或場所安裝燈具的數量之后,再按照對應場所的功率密度值進行驗算,以不超過標準規定的功率密度限值為合格,低于功率密度值則更為節能。
2,電氣設備的選擇
2,1照明光源的選擇
根據光源的光效、色溫、顯色指數、壽命和價格選擇高效節能型光源。現在通常使用的T5、T8熒光燈管比以往的普通熒光燈管在單位功率上的光通量要大很多,這能夠有效的節能。
在室外環境設計中,水底燈、埋地燈、臺階燈等均使用LED光源。對于氣體放電燈等功率因數較低的光源,進行就地補償,補償后的功率因數不小于0.8。
2,2燈具鎮流器的選擇
自鎮流熒光燈配電子鎮流器,直管型熒光燈配電子鎮流器或節能型電感鎮流器,高壓鈉燈、金屬鹵化物燈配節能型電感鎮流器;在大電壓偏差的場所,宜配恒功率鎮流器;功率小者可配電子鎮流器。
2,3負荷計算及變壓器的選擇
2,3,1負荷計算
a,選擇變壓器容量時,一般應使變壓器的經常性負載以在變壓器額定容量的60%為宜。選取容量和電力負荷相適應的變壓器,使變壓器設計的負荷率在80%左右。
b,根據負荷的性質和工作的情況合理分配變壓器所帶負荷的回路。如:中央空調的負荷應和照明、動力負荷分開設置在不同的變壓器。因為,空調負荷在秋冬季節會停止使用,這樣空調變壓器便可以停止使用,有利于保證變壓器的運行負荷率。
c,負荷回路需要系數的選取:本工程宿舍部分用電均為單相人戶,由于學校的宿舍和住宅性質的單身公寓不同,學生晚間在教學樓上自習的比較多,因此需要系數可以比單身公寓取的小一些,單身公寓一般需要系數取0.6~0.7,本工程學生宿舍的需要系數取值為0.5。投入使用至今沒有出現過不良狀況。
需要系數的選取對于經濟比較發達和比較熱的地區一般按照設計手冊規定的值進行選取,其他地區可以按略低于規定的值進行選取。
d,變壓器同期系數的選取:本工程在設計過程中將教學樓和宿舍樓的用電負荷盡量均勻的設置在同一變壓器內,由于一個學生不會同時出現在宿舍和教學樓內,這樣計算變壓器時的同期系數可以選擇的小一些,本工程的同期系數取值一般為0.75~0.8。
合理的選擇需要系數及同期系數能夠有效的減小變壓器的設計容量,從根本上達到節能的目的。
2,3,2變壓器的選擇
在整個供電系統中,配電變壓器所占比重最大,因此選擇低損耗的變壓器對電力系統節能具有非常重要的意義。被中國節能協會作為“新型節能產品”予以重點推廣的SGBll一R系列卷鐵芯干式變壓器比SC(B)9系列產品年耗電量平均降低10.85%。由于SGB11系列變壓器的卷鐵心結構改變了傳統的疊片式鐵芯結構,使空載損耗降低20%~35%,空載電流減少60~80%。因此,SGB11系列變壓器在減少損耗方面起到非常重要的作用。這種產品性能價格比是目前變壓器產品中最佳的,從節能的角度考慮本工程優先選擇了這種節能型變壓器。
2,4電纜的選擇
這里所指的能源并不應該單純指電能,而是自然界中存在的各種可再生和不可再生的能源的總稱,因此金屬的使用也納入了本文的討論范圍內。在建筑電氣材料中用量最大的應該是電纜和電線了。如何能夠節省電纜和電線的使用量,也是節省能源的主要方面。
電纜截面選擇的方法主要有兩種;按照持續允許電流選擇和按經濟電流密度選擇。當年最大負荷使用小時數相同的情況下,按后者選擇的電纜通常比按前者選擇的電纜截面大,這樣不利于節約金屬的使用量。
下面舉例說明。在線路較長的情況下,照明配電箱計算電流為42A,選擇配電箱上一級斷路器額定電流為63A,此時按持續允許電流選擇電纜并驗算了電纜電壓降的情況下,確定的電纜規格為YJV—1kV—5x16,而按照經濟電流密度選擇電纜規格為YJV—1kV~4x35+1x16,很明顯后者選擇的電纜截面要大很多。
因此參照樣本上電纜載流量的值。按照經濟電流選擇電纜截面的大小更能節約金屬使用量。
3,照明控制方式的設計
3,1充分利用天然光,并根據天然光的照度變化,決定電氣照明點亮的范圍。根據照明使用的特點,采取分區控制或適當增加照明開關點。如:一般辦公室和教室的燈具布置是按照平行于窗戶方向布置和控制燈具的,而書庫則是按照與書柜的水平方向布置并控制燈具的。
3,2公共走道燈具及應急照明燈均可采用聲光控開關。
本工程的綜合樓為二類高層建筑,走道照明均采用節能自熄開關,并對電梯廳和樓梯間的燈具采取了應急時能強制點亮的控制措施。圖1、圖2為應急時強制點亮控制原理圖。
3,3校區的室外環境電氣設計,根據不同的時間和不同的氣氛,設置了多種燈光場景,如:平時、節假日、重大節日等,開啟燈具的數量是不同的。平時則按后半夜和前半夜兩個時段開燈,每天進入后半夜時可關掉景觀照明,僅維持主要功能照明即可。
3,4對于大型的停車場、辦公樓、會議室和觀眾廳等場所還可以通過設置樓宇自動控制系統對燈具進行控制,從而達到節能的目的。
建筑電氣的節能措施還有很多方面,本文僅對此校園工程涉及到的方面進行了闡述。
4,結束語
電氣節能的設計無論是在供配電系統還是在用電設備和材料的選擇上,都有著很大的節能潛力。為實現節能的目的,對于我們電氣設計人員來說就需要更加深刻的了解供、配電系統的設計原理,使整個系統能夠工作在經濟運行狀態。同時,還要及時熟悉各種新型節能電氣產品及控制系統,在設計中盡量采用節能產品。這樣才能從根本上達到建筑電氣節能的目的。
關鍵詞:工程質量設計規范設計深度專業配合電氣建筑電氣工程監理
引言: 工程設計是基本建設的龍頭,設計文件是工程建設的主要依據,設計質量是決定工程質量的首要環節。我國工程質量事故統計資料顯示,由設計原因導致的工程質量事故占40.1;工程施工原因引起的占29.3;其它原因(如設備材料質量問題等)引起的占30.6。可見對工程質量實施三控的關鍵在于設計質量控制。電氣工程也不例外。現結合工程實例,對影響電氣工程質量的主要的建筑電氣設計問題與對策進行討論。
2.影響工程質量的幾個建筑電氣設計問題
合格的建筑設計應滿足七個質量特性規定的要求,即功能性、安全性、經濟性、可信性、可實施性、適應性及時間性。設計單位本應將通過了設計評審的合格的設計文件交付施工。而實際上不少交付施工的設計文件都存在缺少或偏離質量特性要求的缺陷。對電氣工程質量造成影響的設計問題又主要表現在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、維修性等)及可實施性的缺失或偏離。以下就幾個最常見的方面進行探討。
2.1設計違背或偏離設計規范的規定,安全性、可信性方面不執行設計規范的現象相當普遍
例如某市政府大樓前花園廣場(包括廣場綠化庭院照明、草坪照明及廣場中心聲光噴泉)工程提交施工的電氣施工圖存在以下問題:未作電氣保護接地及等電位聯結設計;錯誤地采用TN―C低壓配電系統;噴水池未按規定選用應有防護等級的電氣設備及電纜。這樣的設計完全違背了規范規定的安全性要求,按圖施工必將留下嚴重的安全隱患。此前的1999年8月青島市某噴水池曾發生數人嬉水時被電擊致死的傷亡事故,正是由于設計失誤,水下燈具及潛水泵漏電而又未能及時斷電所致。監理于施工前審圖時及發現了上述問題,通過業主要求設計單位嚴格按設計規范要求修改了設計。正確的作法是:戶外庭院及噴水池配電應采用局部TT系統或TN―S系統、并設置漏電保護(動作電流應不大于30mA),而不允許采用TN―C制;應設置完善的接地裝置,噴水池應做等電位聯結設計,而不能僅靠從大樓內引出的一根PE干線接地;潛水泵及水下燈具應采用潛水電纜配電;0區電器設備應采用1P×8防護等級,1區應為1P×5等等。又如民用建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用建筑用電負荷絕大多數為單相負荷,三相負荷不平衡必然導致中線通過不平衡電流;隨著電腦及各種家用電器設備的發展與普及,低壓電網高次諧波污染日益加劇,3次及其奇倍數諧波均構成中性電流。中線過電流并由此引發電氣火災的現象也日漸增多。為此,相關設計規范已規定“三相四線或二相三線的配電線路中,當用電負荷大部分為單相負荷時,其N線或PEN線截面不宜小于相線截面;以氣體放電燈為主要負荷的回路中,N線截面不應小于相線截面”,可見,民用建筑配電系統的干線,支干線及支線的導線截面原則上均應選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而監理審圖發現當前仍有為數不少的民用建筑配電設計中仍沿用80年代前曾采用過的作法,選用的N或PEN線截面仍為相線的1/2甚至1/4~1/3。這也是最常見的電氣設計安全問題之一。再如,關于變配電所位置的選擇,相關設計規范都明確提出應考慮“設備吊裝及運輸方便”,這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來我們負責監理的不少高層建筑工程項目,其設置在地下層的變配電所及柴油發電機房的配置多違背了這個要求。比如某高層商住樓地下變配電所及發電機房,其運輸通路完全被冷水機組及地下水箱阻擋。施工安裝順序只能是先將變、配電設備及發電組安裝就位后再安裝冷水機組及水箱,而根本未考慮運行之后發變電設備檢修、更換的運輸問題;又如某高層辦公綜合樓地下變配電所與發機房,設置在一層某會議廳底部,地下層既未考慮必要的運輸檢修通道,也未設足夠寬度能運進設備的門框。當監理審圖發現并提出這一問題時,設計單位的解答竟然是:原設計意圖是從一層會議廳處將變配電及發電設備吊裝就位后再澆筑該廳地板。這種意圖顯然是錯誤的,即使不考慮土建施工可能對已就位的電氣設備造成的損害,大樓投入運行后電氣設備的維修更換運輸是否只得撬開一層會議廳地板來解決呢!須知鋼筋混凝土框架結構建筑的合理使用壽命可達50年以上,而變配電設備的使用壽命僅為20年左右或更短,定期或故障維修周期就更短了。故電氣設計必須妥善考慮其運輸及維修吊裝通道問題。
2.2設計深度不夠目前施工圖設計深度達不到建設部《建設工程設計文件編制深度規定》要求的現象相當普遍,主要是設計文件可實施性方面的缺陷,將直接導致施工安裝困難或錯誤。也可能導致可用性的欠缺。由于不按規定的深度進行必要的計算與標注、也往往造成設計文件本身出現原則錯誤而難于及時發現,將影響項目建成的使用功能。例如按深度規定電力及照明系統圖及相應設備材料表中應詳細標明選用的電氣設備及材料的型號、名稱、規格參數及數量。改革開改以來,我國電工產品市場異彩紛呈,國內外各種型號規格的產品琳瑯滿目,國家不可能對各類電氣設備及材料規定統一的型號。設計標明各種設備材料的型號規格參數便顯得尤為重要,這是業主或施工單位進行設備訂貨及采購的依據。然而近年來電氣設計文件中普遍習慣于只在系統圖的設備符號旁標注該設備的型號或廠家產品編號,使設備訂貨無所適從,并往往造成錯誤。比如某項目電氣照明設計,設計者在系統圖斷路器符號旁僅標注了“A063M20A”,設備表中亦然,而未注明名稱及詳細參數,施工單位理解為20A普通斷路器,因找不到該編號的產品而另行采購了另一種斷路器。后在設備材料報驗時經監理人員查對,原來“A063M”乃是海格公司的一種電磁式漏電斷路器的產品編號,額定電流20A,額定漏電動作電流值30mA。可見原設計中這些回路是應設漏電保護的。但因設計標注不清而引起訂貨錯誤。只得重新采購更換;又如許多電氣施工圖中對電纜溝只標注尺寸及走向,對電纜支架及蓋板不作任何規定,或僅注明“參照××圖集××頁”,實際上國標圖集中對任一種尺寸的電纜溝,其電纜支架及蓋板的作法都提供了多個方案供設計時選擇,設計不選定則施工方難于抉擇,常按最低價方案施工。往往并不能滿足實際需要,甚至可能引起結算糾紛。再如電氣照明圖中按規定主要房間及場所應標注照度標準值,當然也就要求設計者進行照度計算并按計算進行燈具配置。然而當前民用建筑電氣照明設計中能標注照度標準值并進行照度計算的極為罕見,絕大多數是按房屋開間及功能憑經驗布燈。大多偏離了國家規定的照度標準,影響使用功能。比如經監理審圖的某學校電氣施工圖,經核算設計達到的照度值實驗室和教室僅為50~70lx,不及國家標準的一半;某局綜合辦公大樓中辦公室及會議室設計照度僅達70~80lx,計算機房僅達約100lx左右。也不及國家規定照度標準值的一半。
零件卷圓尺寸為R=3mm,無精度等級要求,因此公差選用IT14級,采用無芯棒卷圓的方法。考慮到零件送料順利、制件的平整性和后續工位的加工,采用橫推卷圓成形的方法。應用斜楔和成形滑塊組合,選用斜楔的角度為45°滑塊的水平行程s和斜楔隨上模下行接觸的行程s1均取為10mm,斜楔滑塊的尺寸和結構如圖7所示。
2脹形加工
壓凸包成形:條料在平板毛坯上的局部壓凸包。壓包方向與沖裁方向相同,模具中采用正向壓凸包結構,即凸模在凹模固定板上,凹模在下,通過浮頂送料的托料桿將條料頂起,從而保證更有效地脫模,不讓壓凸包整形成形后的零件粘在壓凸包整形凹模上[4]。模具的結構尺寸如圖8所示。
3凸模長度確定
確定凸模工作部分的長度時,應充分考慮模具整體設計方案,一般長度要選擇合理,太長凸模工作時會變形、不穩定,無法保證制件的沖壓質量,容易發生事故導致凸模損壞、折斷。制件有沖裁凸模和彎曲成形的凸模,還有一定數量的導正銷和斜楔,其工作時間不同,凸模長度不能設計成同一個長度。一般凸模的長度盡量取整數,結合模具的使用壽命預留足夠的刃磨長度,若刃磨多次,凸模的長度太短則無法使用。凸模的長度計算公式為:L=Y+t+H3+H2+H1(3)式中L為凸模的長度(mm);H1為凸模固定板厚(mm),H1=22mm;H2為凸模進入凹模的深度;(對于沖裁凸模取5mm,對于壓彎凸模根據零件彎曲高度取11.5mm);H3為卸料板的厚度(mm),取H3=20mm;t為工件材料厚度(mm),t=1.5mm;Y為凸模固定板和卸料板之間的長度,通常選在15~20mm之間,此處確定15mm;以最短的預彎凸模為基準,其他凸模根據各自的實際需求長度適當增加的調整。將各數據代入式中得:預彎凸長度:L=22+15+20=57mm;沖裁凸模長度:L=22+15+20+1.5+5=63.5mm;側刃的長度:L=22+15+20+1.5+7=65.5mm;壓凸凸模長度:L=22+15+20+1=58mm;彎曲凸模長度:L=22+15+20+1.5+11.5=70mm。
4模具導料及頂出裝置
多工位級進模中,不僅有沖孔、沖槽、預彎、彎曲、卷圓成形、壓凸、分離等多個工序,該級進模具有較多工位,在模具送料過程中使用導料裝置和側壓裝置,以此保證坯料不會偏離其送料進給方向,使沖壓能準確無誤的順利進行。結合沖壓加工的具體情況使用導料板導向。由于電視機限位塊零件有預彎成形,為保證送料順利進行,須使用浮頂桿。浮頂桿利用彈簧的彈性勢能轉換,隨著沖模凸模下行向下運動時條料緊貼凹模,完成沖裁變形工序;當凸模上行時,彈簧將浮頂桿和條料頂起送料。浮頂桿一般為階梯狀也有導料的功能,如圖9所示。
5模具裝配圖
依據前述模具各個主要零部件設計,繪制出模具裝配圖,如圖10所示。開模時,上模部分隨著模柄向上運動,彈性卸料組件中橡膠向下彈壓卸料背板,卸料板將卡在凸模上的條料卸下。閉模時,上模部分向下運動,導正銷進入導正孔起到精確定位的作用,上模部分繼續下壓,卸料板壓住坯料,上模部分繼續下壓,橡膠壓縮,并逐步沖制出電視機限位塊零件。
6討論
電氣能源作為難以再生的寶貴資源,是我國經濟發展的重要物質保障,由于我國人口數量眾多,建筑住房需求量較大,而建筑建造過程需要使用大量的電氣能源,因而其成為制約我國經濟發展的重要因素。智能建筑樓宇作為我國建筑行業的未來發展趨勢,它的發展代表著我國建筑行業的發展水平,需要采用科學合理的電氣節能設計,適應節能環保的可持續發展理念,以促進我國經濟的長遠發展。
2我國智能建筑樓宇的電氣使用現狀
2.1建筑內空調系統的過度耗能問題
空調系統的存在能夠保證建筑室內環境的舒適性,不論外界氣候條件有任何變化,建筑樓宇室內環境都能滿足人們的居住要求。空調系統是建筑內消耗電氣能源的主要設備,但是由于我國目前的空調設計不夠科學、合理,安裝過程不夠精確等,往往造成空調系統設備的自動化程度不高,運行效率不能滿足建筑樓宇居住的性能要求。因此,空調設備常常會出現使用效率過低、消耗能源過多等故障現象。加之,空調設備運行管理的制度不夠健全,常常出現設備閑置或超負荷工作的不正常現象,嚴重時可能損壞空調設備制冷和供暖的功能,縮短了空調設備的使用壽命,反而大大增加了不必要的電氣能源的消耗,不利于建筑行業環保節能的長期發展要求。
2.2建筑內部照明系統的電氣使用現象
照明系統是智能建筑樓宇內部必不可少的設備系統,照明系統的電氣消耗功率通常因其供電對象不同而有所差異,然而在實際照明系統的供電過程中,常常出現所安裝使用的照明設備的功率過大、運行效率過低、自動控制程度較低、節能措施較差等現象,這些不合理的現象都將導致照明系統消耗更多的電氣能源;有時照明設備的運行功率大小不確定,造成照明設備頻率變化快,消耗電能高,降低照明設備的使用壽命,增加了智能建筑樓宇的設備投資,不利于建筑行業的節能發展。
2.3建筑內供配電系統的節能問題
建筑自身的供配電系統,是建筑物內進行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配電電路的設計線路、運行功率大小、變壓器容量問題等因素的設計和使用是否合理,都會影響到供配電系統的實際運行效率。其中,變壓器容量過高與實際負荷量不一致、變壓器功率過大、線路設計過于繁瑣等問題,都易導致建筑樓宇供配電系統消耗大量的電氣資源,同時還會影響供配電系統設備的運行效率,同其他兩大系統一樣,會增加建筑正常運行的電氣能源消耗,增加成本,與我國建筑行業節能環保的發展路線背道而馳,阻礙智能建筑樓宇的發展。
3智能建筑樓宇電氣節能的設計要求和原則
3.1節能設計符合實際,滿足樓宇正常使用
智能建筑樓宇進行電氣節能設計,是希望通過對涉及到電氣能源使用的系統,進行科學合理的改造,舍棄或改變一些浪費使用電氣能源的現象,從而適應智能建筑樓宇的節能環保的發展理念,節約我國的電氣能源,促進我國建筑行業的可持續發展。智能建筑樓宇的電氣節能設計首先要符合樓宇的實際使用功能,節能設計的結果能夠保證樓宇正常的居住和辦公生活;切不可盲目追求節能環保的效果,不顧實際、不科學地設計,造成樓宇不能正常使用,這樣會脫離實際,得不償失,達不到智能建筑樓宇的電氣節能設計的最初目的,不利于我國建筑行業的發展。
3.2節能設計符合經濟要求,降低成本
在對智能建筑樓宇進行電氣節能設計的過程中,應該注意到經濟性能的要求,保證智能建筑樓宇進行節能設計與合理的經濟投資之后,比之前的設計和成本投入時更加適應樓宇的正常使用要求,并且注意能否在智能建筑樓宇一定的使用年限內,收回在電氣節能設計階段所投入的費用。在電氣節能設計過程中,不能因為盲目追求節能環保,而造成過高的資金投入;也不能隨意降低成本,偷工減料,導致智能建筑樓宇達不到所需的性能要求指標。
3.3節能設計過程科學,保證質量
智能建筑樓宇在節能設計和改造過程中,要提高設計的科學性,首先應該對智能建筑樓宇有大致輪廓的認識,分析各系統和設備潛在的進行電氣節能設計的可能,并對電氣節能設計前后的經濟狀況進行對比,從而采用正確合理的設計方案,在保證節約電氣能源的同時,也要做到設計過程的科學性和合理性,保證智能建筑樓宇電氣節能設計過程的質量要求。
4智能建筑樓宇電氣節能設計的具體措施
4.1樓宇內空調系統的電氣節能設計
智能建筑樓宇內部空調系統的電氣節能設計,關鍵環節是進行合理、精確的計算,在進行空調系統的電氣節能設計過程中,依據智能建筑樓宇的相關設計要求,并結合設計前的計算數據和實際經驗數值,確定空調系統內空氣的相對濕度、飽和度和用電功率等參數。在進行空調系統的電氣設備容量選擇時,應該使所選設備的容量稍微大于計算出的理想設備容量,這樣可以避免在空調實際運行過程中由于設備容量過小,而導致的空調不能正常供暖和制冷的現象,保證空調系統的正常運行。
4.2樓宇內照明系統的電氣節能設計
自然光是對照明系統進行電氣節能設計必須要考慮的部分,在電氣節能設計過程中,設計人員應該充分考慮建筑樓宇室內自然采光的效果,這樣能夠降低照明系統電氣設備的用電量,符合節能環保的建筑行業發展要求。另外,在照明燈具的選擇上,應該盡量選用新式低耗節能的燈具,在一些照明功率較大的公共場合,應該選用聲光控開關和自帶無功率補償的燈具設備;在其他地方,照明系統應該選擇節能開關和設備,降低照明系統對電氣能源的消耗,制定科學合理的設計方案,在保證智能建筑樓宇的正常使用情況下,通過照明系統的設計和改造,實現環保節能,適應可持續的發展要求。
4.3樓宇內供配電系統的電氣節能設計
供配電系統為整座智能建筑樓宇提供動力資源,因此,在對供配電系統進行電氣節能設計時,應根據建筑工程用電負荷進行用電容量的統計,并把實際用電負荷按照用電等級進行用電負荷的等級劃分,以確定合理的供配電方案,從而實現智能建筑樓宇供配電系統的電氣節能設計。其中,供配電系統應該選擇合理科學的接線方案,盡量保證其可靠性和經濟性,根據用電負荷等級要求,合理選擇供電電源和配電方案;在確定變配電站或箱式變電站的安裝地址時,為了降低電力輸送過程中的能量損失,應該盡量選擇在中心位置;當有多臺變壓器同時供電時,可以采用變壓器并聯的供電方式,這樣能夠保證整個供配電系統的靈活性和可靠性,降低供配電系統的電氣消耗。
5結語
關鍵詞:電子廠房;暖通空調;節能設計
隨著我國社會不斷的發展,人們經濟收入的不斷提高,城市化進程的加快,人們對于室內生活質量以及室內環境的要求也越來越高,現如今不管是城鎮居民還是農村居民,已經開始通過空調來改善室內的環境,暖通空調的使用已經開始成為家家戶戶的日常用品。我們在感嘆社會進步的同時,也應該考慮到便捷的生活方式給環境帶來的不良影響,特別是在電子廠房中暖通空調的使用,因為它的使用是比普通用戶使用空調給周圍環境帶來的壓力要更大,因此電子廠房對于暖通空調節能設計的應用就更為重要了。
1電子廠房對于環境的要求
電子廠房對于環境的要求是十分嚴格的,其中包括有濕度、溫度、保護潔凈、新風量、風量等要求。對于溫度的要求是需要控制在22~24℃,濕度要求是相對溫度在45~70%之間,對于新風量的要求是在非單向流的潔凈室,其總風量保持在10~30%,并且需要保證廠房內每小時能夠讓每人有40m3/h的風量,其中風量的要求是為了確保無塵廠房的潔凈度和熱濕平衡,因此需要比較大的送風量。例如在300m2的廠房,需要高度為2.5m吊頂,在萬級的送風量下則需要300×2.5×30=22500m3/h,如是在十萬級的送風量下則為300×2.5×20=15000m3/h。由于電子廠房中人員較為多,在潔凈廠房中廢氣和污染空氣的排放也比較正常,因而這就需要從室外向室內輸送新風。尤其是在夏季濕度大溫度高的情況下,新風處理時就會消耗不少的冷暖源,因此在進行電子廠房暖通空調節能設計的時候,需要注意幾點:①一定要是單向氣流。②根據廠房的設計選擇水平氣流或者垂直氣流。③選擇合適的空氣過濾裝置。空氣過濾裝置分為初效、中效和高效,不論是哪一種都需要謹慎的選擇,特別是對于價格比較昂貴的高效過濾裝置。④優化淋窗和傳遞窗的設計對于提高電子廠房的環境標準以及工作人員的身心健康也是很重要的。
2電子廠房暖通空調節能設計的重要意義
在我國城市化不斷發展,科技不斷進步的今天,溫室效應的加快,迫使著我們不得不去關注節能環保這一主題。人口的不斷上升,資源的短缺也迫使著各個國家之間不斷的發生政治戰爭、商業戰爭甚至是破壞性的戰爭。因此做到環保,能源的節約已經不是一部分人的責任,而是跟我們每個人息息相關。在關注節能環保的前提下,又要進一步的發展電子廠房,而又由于電子廠房面積大,高度高的特殊性,則意味著其對能量的消耗也是巨大的,為此,對于電子廠房節能的設計必須合理有效。如若選擇了不合理的設計方案,對于后續的維護費用以及管理費用成本是很高的,再加上電子廠房工作的一個特殊性,如果因為設計的不合理導致廠房進入運營后給工作人員帶來了身體上的影響,這對企業而言也是十分巨額的一項賠償。因此企業需要特別的重視對電子廠房的設計,特別是在節能的設計上。其中暖空空調設計是一個值得選擇的方案,下面我們就來探討一下電子廠房暖通空調節能設計的具體方案問題。
3電子廠房暖通空調節能設計方案
3.1混風機組和高效過濾器組合
在使用暖通空調的時候,可以在電子廠房內部安裝高效過濾器,或者在暖通空調的高效過濾段安裝高效過濾器。其工作流程即當室外新風被吸進回風機以后,回風機內的風就將與新風混合在一起,通過處理以后,其內部的風將達到電子廠房對新風質量的要求,然后裝置會將這風輸送到高效過濾器處,經過高效過濾器的過濾,使得空氣得到高效凈化,最后被輸送到電子廠房內部。在這一套裝置當中,混風機主要處理新風的濕度,溫度還有焓值,并且根據廠房需要確定新風的送風量,而高效過濾器則是要處理一下空氣中的灰塵,使之凈化到電子廠房的標準,不對工作人員的身體造成傷害,并且不至于污染廠房的環境。
3.2熱管換熱器和壓縮式制冷機組組合
熱管是高效的導熱工具,連導熱性能良好的金屬也不能及其導熱能力的百分之一,而且其確保溫度均勻傳遞的性能良好,不僅能夠用于熱量調節,還能夠反向傳遞熱能,把熱能輸送出去,因此很多廠子在設計的時候都很喜歡安裝熱管換熱器。熱管換熱器還具備許多優勢,例如其導熱量巨大,管內的各個部分幾乎沒有溫差,而且其管體體積小重量也很輕,安裝起來很方便,在后期進行維修時也簡單易行,而且其壽命較長,其熱阻力較小損失也很小,熱響應比較快。熱管換熱器的工作原理如下,因為從外輸送進來的空氣溫度一般高達三十多度,而熱管換熱器內的新風溫度一般只有12℃左右,兩者的溫差高達二十多度。而熱管換熱器周圍還有許多比較小的導熱管,蒸發段都是依靠制冷機組代替,而其冷凝段則是依靠冷凝器來代替,這兩者的連接主要是通過蒸汽通道和冷凝通道。在整套裝置運行的時候,室外的新風被輸送進新風空調機,在壓縮式制冷機的處理下,空氣將會變冷,新風空調機中的降溫除濕系統可以被取消,從而減少空氣阻力,節約成本。只是這樣的裝置需要在空調箱外增加冷卻盤,以排除多余的熱量,達到更好地調節溫度的效果。其具體的工作流程就是將室外的新風輸送到空調箱內,通過制冷等一系列處理后輸送到室內,從而使得空氣中的新風達到電子廠房需求標準。
3.3兩種方案比較
從購買安裝成本上,兩者的材料,安裝費用運輸費用,零部件購買和整個配套設施都相差不大,前者裝置設備很常規,但是后者做了一些列的調整,減少了新風空調機內部的降溫除濕系統,然后在導熱管外增加了冷卻盤,從而優化了正套裝設備裝置。再從投資成本看,兩者的區別也不大,而且兩者在冷凍水,蒸汽,熱水的需求量也是一樣的。但是就用電量考慮,后者明顯比前一種方案用電量小,因為其每40000m2能夠節省110×2kW的能量,因此熱管換熱器和壓縮式制冷機的組合更符合節能環保的要求,應該是一種更值得推崇的方案。
4結束語
節能環保是本世紀永恒的主題,對于電子廠房這樣浩大的工程來說,每一個裝置的購買設計都需要經過慎重的考慮。而且其對于環境本身的要求也比較高,因此在設計暖通空調的時候,為了節約成本和節能環保,必須要綜合考慮其設備的購買成本,安裝運輸維修成本,還需要考慮其運行的時候用電量等。其中混風機組和高效過濾器組合和熱管換熱器和壓縮式制冷機組組合都是不錯的暖通空調設計方案,但是前者的節能環保功能不如后者,因此在設計暖通空調的時候,可以選擇后一種方案,以順應當今節能環保的號召,減少企業的生產成本,提高企業整體的競爭力。
作者:譚煥華 單位:信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司上海分公司
參考文獻
[1]康凱,高康明,刑波,等.淺談電子廠房暖通空調的節能設計[J].河南科技,2013(16):119.
關鍵字:電子廠房接地設計
隨著電子技術的發展,電子產品越來越多地應用于各類生產生活領域。與之相適應,電子生產廠房的修建也與日俱增。其中的接地技術較常規的建筑接地種類繁多,涉及面廣。
本文以某電子儲存類產品的生產廠房的設計為例,對電子廠房的接地做一探討。該廠房的生產設備有很多是微電子設備,這些設備的特點是工作信號電壓很低(一般只有10伏左右),抗干擾能力差,對防靜電的要求高,車間內有IT信息中心及網絡生產管理,所以接地在該項目中具有重要的作用。其接地系統根據用途具體可分為電源系統接地、電氣保護接地、防靜電接地、信息系統的接地、電子設備接地、防雷接地幾個種類。
1、電源系統接地:該工程由兩棟三層主廠房、辦公樓和食堂等附屬建筑物組成,雖然建筑面積達數萬平方米,但建筑群體相對集中,所以在設計中優先考慮TN-S系統。變壓器中性點接地,系統的保護線與中性線完全分開,這種方式對供電、保護、經濟合理性等均十分有利,其選擇原則與常規建筑一致,這里不再贅述。對于傳達室等距離主體建筑較遠的零星建筑單體,采用帶PE線的五芯電力電纜予以供電,距離超過50米以上的建筑須按規范要求重復接地。
2、電氣保護接地采用TN-S系統時,電氣設備不帶電的金屬外露部分與電力網的接地點采用直接電氣連接。當帶電相線因絕緣損壞碰設備外殼時,通過設備外殼構成該故障相對地線的單相短路。利用很大的短路電流,使線路上的保護裝置(如熔斷器、低壓斷路器等)迅速動作,切斷電路,從而消除人身觸電危險。在電子生產廠房中,生產流水線上設備密集,且多為金屬外殼的用電設備。若保護接地不到位或不符合要求,在發生接地故障時,很容易引起工作人員觸電危險。因此,保護接地問題不容忽視,無論在設計過程還是施工過程中,都應切實地把保護接地落實到位。應進行保護接地的物體主要包括:變壓器、高壓開關柜、配電柜、控制屏等的金屬框架或外殼;固定式、攜帶式及移動式用電器具的金屬外殼;電力線路的金屬保護管或橋架、接線盒外殼,鎧裝電纜外皮等。保護接地的連接線可采用扁鋼或銅導線,要求形成可靠的電氣通路。等電位連接是各類建筑物電氣設計中一項不可缺少的工作。等電位連接有總等電位連接和局部等電位連接兩種。所謂總等電位連接是在建筑物的電源進戶處將PE干線、接地干接、總水管、總煤氣管、采暖和空調立管等相連接,從而使以上部分處于同一電位。總等電位連接是一個建筑物或電氣裝置在采用切斷故障電路防人身觸電措施中必須設置的。所謂局部等電位連接則是在某一局部范圍內將上述管道構件作再次相同連接,它作為總等電位連接的補充,用以進一步提高用電安全水平。在電子廠房內,各個部位的電位都相等,可以保證建筑物內不會產生反擊電壓,同時可以降低雷電電磁脈沖產生的干擾。
3、防靜電接地:>靜電主要由不同物質相互摩擦而產生,在電子廠房生產過程中,靜電所造成的危害是多方面的。首先,該工程中很多設備及儀器對靜電電壓比較敏感,靜電會影響其正常工作甚至出現錯誤;其次,由靜電產生的高電壓會引起人身觸電;另外,當靜電嚴重時可能會引起火花放電,嚴重的會造成火災事故。
為了消除靜電所產生的危害,就必須采取措施。消除靜電的方法很多,但最簡單和最有效的辦法是采取接地措施。該電子生產廠房中,對所有會產生靜電的設備都應保證可靠接地。為了防止積聚在設備和人身上的靜電荷達到危險電位,在主要生產場合采用了防靜電地坪。這類地坪在的防護材料中,分布有銅線構成的網絡,這些金屬網絡彼此形成電氣通路,用于防靜電地坪的靜電傳導。作為電氣設計配合,應在防靜電地坪所在空間的建筑柱上,適當預留接地端子。在地坪敷設完畢后,將防靜電地坪內的金屬線與該接地端子相連。另外,接地端子須通過柱內主筋與接地極連通,以使靜電通過接地端子沿柱內主筋流向接地極
4、信息系統的接地
本工程設置綜合布線系統,在辦公樓設有一個IT信息中心,并在各廠房的輔房內設有IT管理室,信息點遍布車間及辦公室,用于將來的生產監控和管理。另外,本工程設置了火災自動報警系統。這就涉及到信息系統的接地問題。
根據《建筑物防雷設計規范》的有關規定,在本工程信息系統接地的設計中,采用S型等電位連接網絡。在信息設備較集中的部位,如中心機房、弱電豎井等設接地基準點,此基準點與建筑物的共用接地系統連接,信息系統的所有金屬組件,如各種箱體、殼體、機架等通過等電位連接線與基準點連接,設備之間的所有線路和電纜當無屏蔽時宜按星形結構與各等電位連接線平行輻射,以免產生感應環路。
5、電子設備的接地
該生產廠房中有部分用于檢測的工業電子設備。電子設備的接地主要不是為了人身安全,而是為了設備工作的準確性。因為高頻電壓對人體并無傷害,而且電子設備的外殼即使不接地,并與地保持絕緣時,其設備外殼與地形成電容,隨著頻率增高,電容的電抗值將減少,當頻率達到一定數值時,就等于接地。但為了減少雜散電流對儀表讀數的影響,最好還是用短而粗的導線與地相連,一般采用6平方毫米的銅線,與設置在設備附近的專門的接地母排連接,然后再與總接地干線連接起來。接地電阻要求不超過10歐姆。對于個別設備,如產品說明書對接地電阻有特別要求者,則根據要求接地。
6、防雷接地
對于一般建筑而言,在采取了防雷措施后,可以將直擊雷與雷電波侵入的雷害的概率降低很多。對于一般電氣設備,允許的雷電脈沖較高,因此采取避雷針、避雷網防直擊雷等措施是極其有效的。而微電子設備非常靈敏,耐壓水平很低,一般只有10V左右,對雷擊電磁脈沖極為敏感,易受到電磁干擾和損壞。雷擊電磁脈沖因電磁感應而產生,并且可以通過電源線、天線、信號線的耦合被引入微電子設備,是微電子設備損壞的主要原因。如果僅按照一般建筑進行防雷設計,建筑電子設備受雷擊的損壞率就很高,所以對于電子生產廠房的防雷接地設計應采取相應的措施。
在選擇接閃器時,應優先選用避雷網形式。這是因為避雷針是通過把雷電引向自身來完成保護對象免遭直接雷擊的,這種引雷的機理使避雷系統增加被雷擊的概率。當然,避雷針也不是完全不能采用,現在有的避雷針生產企業已推出新型優化避雷針,它具有防止直擊雷和抑制二次感應雷的兩種功能,是一種防雷市場上相對先進的產品。
在布置引下線時,應沿建筑物四周設置而避免采用中間柱的柱內主筋作為引下線。這是因為在電子信息系統接地時,通常采用單點接地系統,將接地基準點在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上,如防雷引下線設置在四周則可以減少引下線產生的強磁場的干擾。
對于接地裝置設置的問題,防雷接地、電源系統接地、電氣保護接地、防靜電接地可同時利用建筑物的基礎鋼筋作為接地極。對于信息系統的接地,曾經在很長時間內存在著意見分歧。以往普遍認為信息系統的接地系統應單獨設置,與建筑物絕緣,國外稱其為絕緣接地方式。但是在實際應用中發現,兩個獨立的接地系統不利于過電壓保護,這是因為當建筑物接閃雷電流后,建筑物的電壓很高,而信息設備的“信號地”是與建筑物20米以外的大地相連,其電位比防雷接地裝置低得很多,設備電壓在雷擊時維持在“信號地”電位水平,二者之間的電位差通過電容的耦合作用,將耐壓能力很低的電子器件損壞。
1.1滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數;滿足舒適性空調的溫度及新風量,也就是舒適衛生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮實際經濟效益
節能應考慮實際經濟效益,不能因為節能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
1.3節省無謂消耗的能量
節能的著眼點,應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,而量大面廣的照明容量,宜采用先進技術使其能耗降低。因此,高層建筑節能設計應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
2.高層建筑電氣節能設計的措施
2.1變電所位置的選擇
高層建筑因為樓層多,負荷分散,為保證配電干線最大電壓降不超過允許值,減少電能損耗,變配電室的位置選擇十分重要,一般變電所的位置有以下幾種設置方式:
1)將變壓器設在地下室或輔助建筑物內;
2)在地下室內和最高層設置變壓器;
3)分別在地下室、最高層和中間層設置變壓器;
4)僅在中間層設置變壓器;
5)主變壓器分設在底層與上部各層。
究竟采用何種方式,除了考慮經濟、設備條件和施工方便等因素外,還要考慮經營和管理因素。
2.2變壓器設備的選擇
變壓器設備的選擇,重點考慮減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應選用節能型的,如S9、SL9及SC8等型號的油浸變壓器或干式變壓器,它們都是采用優質冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁場方向接近一致,以減少鐵芯的渦流損耗;450傾斜接縫結構,使接縫密合性好,以減少漏磁損耗。
為減小變壓器損耗,當容量大而需要選用多臺變壓器時,在合理分配負荷的情況下,盡可能減少變壓器的臺數,選用大容量的變壓器。例如需要裝機容量為2000kVA,可選2臺1000kVA,而不選4臺500kVA,因為選用前者可節能。在變壓器設備選擇中。能掌握好上述二點要求。即滿足了節約能源、經濟合理的原則/
2.3導線截面的合理確定
線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減小線路電阻。線路電阻與電導成正比,與線路截面成反比,與線路長度成正比,因此減少線路的損耗應從以下幾方面入手:
1)應選用電導率較小的材質做導線。銅芯最佳,但又要貫徹節約用銅的原則。因此,在負荷較大的高層建筑中宜采用銅導線。
2)減小導線長度。首先,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導線長度;其次,低壓線路應不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;第三,低壓配電室應*近豎,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不至于產生支線沿著干線倒送的現象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向前送,盡可能減少回頭輸送電能的支線。
3)增大導線截面。首先,對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導線截面,所增加的費用為M,由于節約能耗而減少的年運行費用為m,則M/m為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應加大一級導線截面。一般導線截面小于70mm2,線路長度超過100m的增加一級導線截面比較容易實現上述條件。其次,利用某些季節性負荷的線路,這些用戶不用時,可提供給常期用戶作供電線路使用,以減少線路和電阻。
在設計中,認真落實上述三條措施,就可減少線路上的能量損耗,達到線路節能的目的。
2.4提高系統的功率因數
提高系統的功率因數,減少無功在線路上傳輸,以達到節能的目的。前項RP2/UL2為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗,后項RQ2/UL2為線路上傳輸無功功率而引起的功率損耗。有功功率是滿足建筑物功能所必須的,因此是不可變的。系統中的用電設備,如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感,會產生滯后的無功,需要從系統中引入超前的無功相抵消,這樣超前的無功功率就從系統經高、低壓線路傳輸到用電設備,在線路上就產生了有功損耗,而這部分損耗是可以改變的。
2.5電動機在運行過程中的節能
在高層建筑電氣中的電動機都是與暖通、水道、建筑等工種的設備相配套,由設備制造廠商統一供應。因此,其節能措施只能貫徹在運行過程中,除了上述的用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外,還應減少電機輕載和空載運行。因為,在這種情況下,電機的效率是很低的,消耗的電能并不與負載的下降成正比。
2.6照明部分的節能
因為在高層建筑中照明用量大而面廣,因此,照明節能的潛力很大,應著重從下列幾方面著手:
1)采用高效光源。白熾燈過去用得最廣泛,因為它便宜,安裝維護簡單,它致命的弱點是發光率太低。因此,目前常被各種發光率高,光色好,顯色性能優異的新光源取代。
2)盡量利用自然采光,*近室外部分的建筑面積,應將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗,以達到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分照明,可采用按照度標準檢測現場照度,進行燈光自動調節。
3)對氣體放電燈,采用燈光無級自動調節,即調節燈絲從而達到調光的目的。但其代價太高,在工作照明中采用這種調光方案是不可取的。
照明節能中,除了滿足照度、光色、顯色指數外,應采用高效光源及高效燈具,對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式,可達到照明節能的效果。
利用直流電通過鉛筆電極,通過改變濾紙上的溶液,從而產生不同的現象,進行氧化還原反應的探究。
二、實驗設計
1.實驗試劑
飽和食鹽水、酚酞、碘化鉀溶液、碘化鉀淀粉試紙(或碘化鉀淀粉溶液)、新制硫酸亞鐵溶液、KSCN溶液。
2.實驗儀器與裝置
9V直流電源、兩頭削減的鉛筆(或鉛筆芯)、鱷魚夾導線、培養皿、濾紙
3.實驗方案
(1)筆與橡皮
實驗過程:取一張用飽和NaCl溶液(加入酚酞)浸濕的濾紙放于培養皿,用兩頭削尖的鉛筆做電極材料,與濾紙接觸,連接電源。陰極的鉛筆沿著濾紙,可以寫出紅字。同時用陽極的鉛筆接觸紅字,可以使紅色字跡消失。
(2)一筆寫雙色字
實驗過程:將濾紙一分為二,分別用KI溶液和碘化鉀淀粉溶液浸潤放于培養皿,中間留有間隔。用兩頭削尖的鉛筆做電極材料,與濾紙接觸,連接電源。連接電源正極的鉛筆,在碘化鉀溶液的濾紙上勾勒任意的圖案或者文字,呈現淺棕色。而將兩只鉛筆同時移到碘化鉀淀粉溶液的濾紙上(或淀粉碘化鉀試紙),所勾勒出的圖案或文字,為藍色。
(3)電筆密信
實驗過程:取一張用新制的FeSO4溶液浸濕的濾紙放于培養皿,用兩頭削尖的鉛筆做電極材料,與濾紙接觸,連接電源。用連接電源正極的鉛筆書寫不清楚的字或符號。然后在字上滴入KSCN溶液,立刻顯現血紅色的字。
(4)一筆兩個同心圓
實驗過程:取一張用飽和NaCl溶液(少量的KI)浸濕的濾紙放于培養皿,用兩頭削尖的鉛筆做電極材料,與濾紙接觸,連接電源。連接正極的鉛筆放于濾紙的中央,一段時間后出現雙色同心圓,內圓為白色,外圓為棕色。
三、實驗改進和創新之處
1.實驗用9V電池,相比傳統學生電源,安全可靠。
2.電解實驗的趣味化,裝置簡單。
3.通過系列實驗,直觀的了解電解時溶液中陰陽離子的放電順序。
四、注意事項和相關說明
(1)由于整個裝置還是敞開式的,雖然微型,電解飽和食鹽水時但也會有少量的氯氣放出,操作時間不宜過長。實驗(4)中的雙色同心圓需要一點時間,要耐心。
(2)在寫字過程中,由于鉛筆本身可以寫出黑色字跡,因此在寫秘信手上要輕,否則也會有鉛筆本身的印記。HB鉛筆相比2B鉛筆痕跡更淺。