基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，包括珍品馆藏区，珍品馆藏区与外界热隔绝，维持有第一温度范围，并相对于外界保持正压；珍品馆藏区内布设有多个相变微环境柜，各相变微环境柜面向观众的柜面具有第一固液相变温度，其他柜面具有第二固液相变温度，第一固液相变温度＜第一温度范围＜第二固液相变温度，其内部从下至上依次设有蓄冷保温箱体和珍藏品储藏展示基座，各相变微环境柜内的温度维持在第二温度，第二温度基于珍藏品体感温度且位于第一温度范围内。本发明专利技术通过温度可调的相变微环境柜维持其内储藏展示的珍藏品的体感温度，通过辐射换热方式调节和维持温湿度，有利于对空气敏感的文物的长期安全保藏。

【技术实现步骤摘要】
基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统及方法
本专利技术涉及一种基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统及方法，属于文物馆藏环境领域。
技术介绍
我国博物馆文物储藏量巨大。据统计，全国约有51％的馆藏文物存在不同程度的腐蚀霉变，造成的损失难以估量，储存环境亟待改善。微环境是指能够通过地点和一组环境指标来明确定义的环境，该环境指标可以测量得到。在这个环境内，各环境指标都能采用统一参数来描述。就文物保护而言，文物微环境指的是一个存放空间，如博物馆的展柜和储藏窒等小型密闭空间。研究表明，文物对其微环境内的温度、相对湿度、光照强度和有害气体浓度等环境指标十分敏感，特别是温度和相对湿度。因此，需对文物的存放微环境进行控制。目前的微环境维持系统没有考虑辐射温度和空调系统风速的影响，仅主要测量储藏环境的干球温度和相对湿度，这些温湿度其实并不是真正的文物表面的温湿度，与文物表面的温湿度存在较大差异，以此为文物储藏环境控制的依据存在缺陷。衡量人体舒适程度经常用到体感温度的概念。体感温度的计算公式为：Tg＝Ta+Tr+Tu-Tv，其中，Tg为体感温度；Ta为气温；Tr为辐射作用对体感温度的修正；Tu为湿度对体感温度的修正；Tv为风速对体感温度的修正。体感温度详细计算方法参见《环境气象学与特种气象预报》(吴兑,邓雪娇著，北京：气象出版社2001)第165页。类似地，在文物保护领域，目前一般仅对文物保存环境的干球温度和湿球温度进行控制，而不是文物表面真实的温湿度，且未考虑空气流速和辐射温度，而空气流速和辐射温度却对文物的长期完好保存有着较大影响，不考虑二者对文物储藏环境的作用将会对文物的保护存在不利影响。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统及方法，通过温度可调的相变微环境柜维持其内储藏展示的珍藏品的体感温度，通过辐射换热方式调节和维持温湿度，有利于对空气敏感的文物的长期安全保藏。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，包括珍品馆藏区，所述珍品馆藏区与外界热隔绝，维持有第一温度范围，并相对于外界保持正压；所述珍品馆藏区内布设有多个相变微环境柜，各所述相变微环境柜面向观众的柜面具有第一固液相变温度，其他柜面具有第二固液相变温度，所述第一固液相变温度＜所述第一温度范围＜所述第二固液相变温度，其内部从下至上依次设有蓄冷保温箱体和珍藏品储藏展示基座，各所述相变微环境柜内的温度维持在第二温度，所述第二温度基于珍藏品体感温度且位于所述第一温度范围内。进一步地，所述珍藏品体感温度Tgw＝Taw+Trw+Tuw-Tvw，其中，Tgw为珍藏品体感温度，Taw为环境干球温度，Trw为辐射作用对体感温度的修正值，Tuw为湿度对体感温度的修正值，Tvw为风速对体感温度的修正值。进一步地，各所述相变微环境柜为由多块蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板I和多块蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板II围合而成的立方体；各所述蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板I内填充有具有所述第二固液相变温度的相变蓄能材料I，各所述蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板II内填充有具有所述第一固液相变温度的相变蓄能材料II，所述相变蓄能材料I内及所述相变蓄能材料II内均安装有换热盘管和温度传感器，所述换热盘管连接至外部冷热源，所述外部冷热源和温度传感器分别电连接至控制器，所述控制器适于根据所述温度传感器的温度检测值、相变蓄能材料I的温度期望值及相变蓄能材料II的温度期望值控制所述外部冷热源的开关，以通过所述换热盘管调节相变蓄能材料I及相变蓄能材料II的温度。进一步地，所述蓄冷保温箱体内部填充有具有第三固液相变温度的相变蓄能材料III，所述第三固液相变温度＞所述第二固液相变温度；所述相变蓄能材料III内安装有换热盘管和温度传感器，所述换热盘管连接至外部冷热源，所述外部冷热源及温度传感器分别电连接至控制器，所述控制器适于根据所述温度传感器的温度检测值和相变蓄能材料III的温度期望值控制所述外部冷热源的开关，以通过所述换热盘管调节相变蓄能材料III的温度。进一步地，各所述相变微环境柜内分别设有干球温度传感器、黑球温度传感器、相对湿度传感器和风速传感器，所述干球温度传感器用于提供所述环境干球温度Taw，所述黑球温度传感器用于提供所述辐射作用对体感温度的修正值Trw，所述相对湿度传感器用于提供所述湿度对体感温度的修正值Tuw，所述风速传感器用于提供所述风速对体感温度的修正值Tvw。进一步地，还包括用于控制所述相变微环境柜内的温湿度的空气温湿度控制装置，所述空气温湿度控制装置包括空气处理机组、加湿过滤组件和送风管；所述空气处理机组从珍品馆藏区内取风，经处理后送入所述加湿过滤组件进行过滤和加湿，之后通过所述送风管送入相变微环境柜中；所述控制器根据相变微环境柜中的温湿度参数和气体质量参数对空气处理机组、加湿过滤组件及送风管上的流量控制阀同时进行控制。进一步地，所述珍品馆藏区由加厚保温砌块隔墙围合而成，珍品馆藏区与外界通过双层密闭防火保温门及加压缓冲区隔开，所述珍品馆藏区和所述加压缓冲区内均设有恒温恒湿空调装置和空气净化装置。第二方面，本专利技术提供一种基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持方法，使珍品馆藏区与外界热隔绝，维持第一温度范围，并相对于外界保持正压；在所述珍品馆藏区内设置多个用于储藏展示珍藏品的相变微环境柜，通过以下至少一种方式将所述相变微环境柜的温度维持在预设的珍藏品体感温度：其一，不送风辐射换热方式，通过在围合成所述相变微环境柜的蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板的空腔内安装换热盘管、填充具有固定相变温度的相变蓄能材料并安装温度传感器，相变微环境柜分别设有干球温度传感器、黑球温度传感器、相对湿度传感器和风速传感器，根据预设的珍藏品体感温度和上述各传感器的实测值，通过控制器控制所述换热盘管所连接的外部冷热源的启停将相变微环境柜内的温度维持在第二温度，所述第二温度基于珍藏品体感温度且位于所述第一温度范围内；其二，送风对流换热方式，采用空气温湿度控制装置维持相变微环境柜内的温湿度。通过上述技术方案，本专利技术至少可实现以下有益效果：1、在不通过外部送风的情况下，采用蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板进行辐射换热控温，对保持相变微环境柜内热环境进行控制，避免了送风控温技术中由于风速导致珍藏品表面实际温湿度与四周空气温湿度不同、珍藏品表面恒温恒湿控制失败的情况，提高了相变微环境柜内恒温恒湿和珍藏品表面恒温恒湿的稳定性，显著改善了珍藏品保藏质量，适合任何种类的珍藏品。2、在通过外部送风的情况下，使用空气温湿度控制装置来维持相变微环境柜内的温湿度，适合对空气不敏感的珍藏品。3、为了保证辐射换热控温的环境的稳定性和完整性，同时考虑到珍藏品的保藏观察和观众观赏的便捷性，采用填充了两种具有不同固液相变温度的相变蓄能材料的蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板，在工作温度16.5℃下，面向观众的蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板II内填充的相变蓄能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，其特征在于，包括珍品馆藏区(4)，所述珍品馆藏区(4)与外界热隔绝，维持有第一温度范围，并相对于外界保持正压；所述珍品馆藏区(4)内布设有多个相变微环境柜(10)，各所述相变微环境柜(10)面向观众的柜面具有第一固液相变温度，其他柜面具有第二固液相变温度，所述第一固液相变温度＜所述第一温度范围＜所述第二固液相变温度，其内部从下至上依次设有蓄冷保温箱体(14)和珍藏品储藏展示基座(13)，各所述相变微环境柜(10)内的温度维持在第二温度，所述第二温度基于珍藏品体感温度且位于所述第一温度范围内。/n

【技术特征摘要】
1.基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，其特征在于，包括珍品馆藏区(4)，所述珍品馆藏区(4)与外界热隔绝，维持有第一温度范围，并相对于外界保持正压；所述珍品馆藏区(4)内布设有多个相变微环境柜(10)，各所述相变微环境柜(10)面向观众的柜面具有第一固液相变温度，其他柜面具有第二固液相变温度，所述第一固液相变温度＜所述第一温度范围＜所述第二固液相变温度，其内部从下至上依次设有蓄冷保温箱体(14)和珍藏品储藏展示基座(13)，各所述相变微环境柜(10)内的温度维持在第二温度，所述第二温度基于珍藏品体感温度且位于所述第一温度范围内。


2.根据权利要求1所述的基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，其特征在于，所述珍藏品体感温度Tgw＝Taw+Trw+Tuw-Tvw，其中，Tgw为珍藏品体感温度，Taw为环境干球温度，Trw为辐射作用对体感温度的修正值，Tuw为湿度对体感温度的修正值，Tvw为风速对体感温度的修正值。


3.根据权利要求1所述的基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，其特征在于，各所述相变微环境柜(10)为由多块蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板I(5)和多块蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板II(8)围合而成的立方体；各所述蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板I(5)内填充有具有所述第二固液相变温度的相变蓄能材料I(6)，各所述蓄能双层强化玻璃相变蓄能柜板II(8)内填充有具有所述第一固液相变温度的相变蓄能材料II(9)，所述相变蓄能材料I(6)内及所述相变蓄能材料II(9)内均安装有换热盘管(7)和温度传感器(12)，所述换热盘管(7)连接至外部冷热源，所述外部冷热源和温度传感器(12)分别电连接至控制器(38)，所述控制器(38)适于根据所述温度传感器(12)的温度检测值、相变蓄能材料I(6)的温度期望值及相变蓄能材料II(9)的温度期望值控制所述外部冷热源的开关，以通过所述换热盘管(7)调节相变蓄能材料I(6)及相变蓄能材料II(9)的温度。


4.根据权利要求1所述的基于珍藏品体感温度的珍藏品储藏展示微环境维持系统，其特征在于，所述蓄冷保温箱体(14)内部填充有具有第三固液相变温度的相变蓄能材料III(15)，所述第三固液相变温度＞所述第二固液相变温度；所述相变蓄能材料III(15)内安装有换热盘管(7)和温度传感器(12)，所述换热盘管(7)连接至外部冷热源，所述外部冷热源及温度传感器(12)分别电连接至控制器(38)，所述控制器(38)适于根据所述温度传感器(12)的温度检测值和相变蓄能材料III(15)的温度期望值控制所述外部冷热源的开关，以通过所述换热盘管(7)调节相变蓄能材料III(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宽，韩锋，陈静，方宏伟，郑筱彦，殷炳帅，李晓阁，史乐贤，张亚齐，温恺，
申请(专利权)人：中铁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11