http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 16:18:31 來源:科爾摩根 Kollmorgen
弗吉尼亞理工大學參加了2009年美國能源部太陽能十項全能挑戰賽,並榮獲2010歐洲太陽能十項全能的第一名。該學校的作品是一個能源優化的“智能”房屋,麵積800平方英尺,采用了Thomson和科爾摩根公司的主動運動控製係統來降低房屋的總體暖通空調負載。
通過與Thomson和(he)科(ke)爾(er)摩(mo)根(gen)公(gong)司(si)合(he)作(zuo),流(liu)明(ming)屋(wu)的(de)設(she)計(ji)團(tuan)隊(dui)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)滿(man)足(zu)自(zi)己(ji)準(zhun)確(que)性(xing)能(neng)需(xu)求(qiu)的(de)技(ji)術(shu),而(er)不(bu)會(hui)為(wei)了(le)適(shi)應(ying)可(ke)用(yong)的(de)運(yun)動(dong)技(ji)術(shu)而(er)降(jiang)低(di)設(she)計(ji)目(mu)標(biao)。弗(fu)吉(ji)尼(ni)亞(ya)理(li)工(gong)大(da)學(xue)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)主(zhu)任(ren)Robert Dunay說:“我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)組(zu)件(jian)應(ying)當(dang)能(neng)夠(gou)應(ying)對(dui)嚴(yan)酷(ku)和(he)不(bu)斷(duan)變(bian)換(huan)的(de)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian),並(bing)能(neng)夠(gou)隨(sui)時(shi)準(zhun)備(bei)接(jie)受(shou)第(di)三(san)方(fang)的(de)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao),且(qie)接(jie)口(kou)要(yao)非(fei)常(chang)靈(ling)活(huo)和(he)方(fang)便(bian)。我(wo)們(men)對(dui)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)提(ti)出(chu)了(le)非(fei)常(chang)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu),而(er)Thomson和科爾摩根的運動控製解決方案可以完全滿足我們的要求”。
流明屋設計中蘊藏的理念是建造一個可持續的智能房屋,能夠在任何時候都保持最佳的能效。弗吉尼亞理工大學項目協調人Joseph Wheeler教授說:“當天氣好的時候,房屋會自動打開,並且不使用能源。反過來,當天氣變壞時,係統能夠實現房屋的自我保護。”
流明屋集中體現了“整體建築設計”dejianshefangfa,suoyoudefangwuzujianhexitongdouanzhaoxietonggongzuodemubiaoshejihejianzao,congerzuidaxianduditigaoyonghudeshushidubingshixianhuanbao。qihexinshiyigejichengdehuanjingkongzhixitong。
Wheeler解釋說:“流明屋擁有自己的氣象站,帶有一個“被動/主動”環境控製係統,可以減少能耗並使效率最大化。簡單地說,氣象站與控製係統進行通訊,然後控製係統再通知Thomson和科爾摩根運動係統來打開或關閉房屋。如果房屋需要隔熱,那麼隔熱屏蔽就會閉合;如果房屋需要遮陽,那麼遮陽屏蔽就會閉合;而如果房屋需要隱秘時,遮蔽屏蔽就會閉合,同時不會影響自然通風。”
工作方式
流明屋采用分層的係統,包括一係列機電化的遮蔽屏蔽和能夠根據天氣變化進行調節的絕緣麵板。每個屏蔽和麵板的重量可以達到1千磅,而且還可能因暴露在變換的環境中而承受很強的動態荷載,因此移動這些屏蔽和麵板的機構必須非常強勁。
遮蔽屏蔽組件通過超級智能滾珠襯套(Super Smart Ball Bushing® )軸承安裝在Thomson 60 Case® 小型圓軌組件上,並通過由科爾摩根AKM™伺服電機提供動力的Thomson RapidTrak皮帶驅動直線運動係統帶動。絕緣麵板和遮蔽屏蔽起到“蚌殼”的作用,可以保護房屋不受環境因素的影響,並且由帶有科爾摩根AKM伺服電機的RapidTrak係統懸掛和移動。房屋還采用Thomson PPA PowerPac執行器作為光伏陣列的一部分,可以跟蹤日光並進行發電,該裝置可以根據季節自動適應日光角度的變換。
弗吉尼亞理工大學學生小組的組長David Clark說:“可變反饋裝置提供了一定程度的速度和功率控製,除了總體能源控製外,我們可以在必要的時候以每分鍾300英寸的速度移動麵板,而僅需1.5 amps的(de)功(gong)率(lv)。使(shi)用(yong)這(zhe)麼(me)少(shao)的(de)能(neng)量(liang)來(lai)操(cao)控(kong)這(zhe)些(xie)麵(mian)板(ban)有(you)很(hen)大(da)的(de)意(yi)義(yi),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)不(bu)必(bi)啟(qi)動(dong)暖(nuan)通(tong)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)。當(dang)然(ran),根(gen)據(ju)天(tian)氣(qi)情(qing)況(kuang)和(he)強(qiang)風(feng)及(ji)風(feng)向(xiang)變(bian)換(huan)引(yin)起(qi)的(de)動(dong)態(tai)荷(he)載(zai)變(bian)化(hua),功(gong)率(lv)需(xu)求(qiu)也(ye)會(hui)有(you)所(suo)變(bian)化(hua),因(yin)此(ci)有(you)時(shi)候(hou)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)功(gong)率(lv)來(lai)優(you)化(hua)性(xing)能(neng)。而(er)基(ji)本(ben)原(yuan)則(ze)是(shi)我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)控(kong)製(zhi)能(neng)耗(hao)並(bing)使(shi)效(xiao)率(lv)最(zui)大(da)化(hua)。”
流明屋可以不斷地監測天氣情況,並根據需要自動調節遮蔽屏蔽和絕緣麵板,因此弗吉尼亞理工大學的學生們使用了Thomson 1-10 Micron® NemaTRUE Planetary® 減速機,將其插入到科爾摩根AKM伺服電機和軌道驅動器之間來增加轉矩的潛力,並且可以將電機放慢以避免麵板移動過快。Clark說:“一般來說,我們不需要1萬個不同的止動裝置,能夠可靠地達到正確的位置就可以了。”
手動超馳的應用
和所有自動化裝置一樣,這裏也需要有手動超馳的情況。流明屋使用iPhone和iPad作為接口元件,和帶有數字和模擬輸入的科爾摩根S200伺服驅動器一起實現建築控製係統的手動超馳。Clark解釋說:“建築控製係統從iPhone或iPad那裏接收信息,將1-10的信號進行解釋後向每個伺服驅動器發送一個低壓信號(0-10伏特)。驅動器接收到該信號後,會轉換為準確的位置數,然後將屏蔽和絕緣麵板送到正確的位置。”
iPhone和iPad可以自動調整流明屋的平麵布置,用戶隻需在iPhone或iPad 用yong手shou指zhi輕qing點dian即ji可ke越yue過guo控kong製zhi係xi統tong來lai改gai變bian屏ping蔽bi和he麵mian板ban的de位wei置zhi,而er且qie還hai可ke以yi用yong來lai控kong製zhi房fang屋wu的de很hen多duo部bu分fen,包bao括kuo鎖suo門men和he開kai門men等deng。例li如ru,流liu明ming屋wu的de前qian門men帶dai有you一yi個geRFIDbiaoqian,keyitongguoanniuyuanchengkongzhikaimenhesuomen。ruguoxuyaoranglinjujinrufangwuyibianjianggoufangchu,namekeyitongguoshoujiyewuzairenhehenyuandeweizhishixianzheyidian。
當前的潛在應用
Dunay說道:“流(liu)明(ming)屋(wu)中(zhong)實(shi)現(xian)的(de)一(yi)些(xie)概(gai)念(nian)的(de)真(zhen)正(zheng)意(yi)義(yi)在(zai)於(yu),它(ta)以(yi)較(jiao)小(xiao)的(de)規(gui)模(mo)為(wei)我(wo)們(men)展(zhan)示(shi)了(le)通(tong)過(guo)更(geng)加(jia)智(zhi)能(neng)的(de)百(bai)葉(ye)窗(chuang)型(xing)係(xi)統(tong)對(dui)現(xian)有(you)的(de)住(zhu)宅(zhai)和(he)商(shang)業(ye)建(jian)築(zhu)進(jin)行(xing)翻(fan)新(xin),不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)遮(zhe)陽(yang)還(hai)能(neng)夠(gou)隔(ge)熱(re),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)能(neng)效(xiao)。例(li)如(ru),通(tong)過(guo)能(neng)夠(gou)感(gan)知(zhi)太(tai)陽(yang)位(wei)置(zhi)並(bing)進(jin)行(xing)相(xiang)應(ying)調(tiao)節(jie)的(de)窗(chuang)簾(lian)、遮蔽和百葉窗,控製係統能夠自動對天氣條件做出反應甚至加以利用,這對於減少暖通空調的使用和降低能耗有著重大意義。”
關於科爾摩根
科爾摩根(Kollmorgen)是shi全quan球qiu領ling先xian的de運yun動dong控kong製zhi係xi統tong和he配pei件jian供gong應ying商shang。憑ping借jie六liu十shi多duo年nian的de運yun動dong控kong製zhi設she計ji與yu開kai發fa專zhuan業ye經jing驗yan,科ke爾er摩mo根gen公gong司si提ti供gong的de突tu破po性xing解jie決jue方fang案an,具ju有you無wu與yu倫lun比bi的de性xing能neng、可靠性和便捷性。公司擁有世界一流的運動控製理念、業內領先的產品質量、以及集成和定製產品的專業能力,致力於為電動車以及其他機器製造商創造毋庸置疑的市場競爭優勢。更多信息請訪問www.kollmorgen.com,或發郵件至,或致電400 666 1802。
關於Thomson
作為業界頂尖的製造商,Thomson擁有超過60年的運動控製創新和製造經驗,生產直線滾珠襯套®軸承、鏈輪軸承、60 Case™ 軸、磨削和軋製滾珠絲杠、直線執行器、減速機、離合器、製動器、直線運動係統和相關附件等全係列產品。Thomson於1945年發明了直線滾珠襯套軸承,並自此建立了最高的機械運動控製解決方案標準,服務於全球工業、航空和國防市場。Thomson生產中心遍布北美、歐洲和亞洲, 並通過2000多家分銷商服務全球客戶。更多信息請訪問www.thomsonlinear.com,或發郵件至,或致電400 666 1802