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1、冷热源设备与系统教学大纲一、课程基本信息课程名称冷热源设备与系统Cooling And Heating Sources And System课程编码PLC421011025开课院部储运与建筑工程学院课程团队冷热源设备与系统教学团 队学分2.5课内学时40讲授40实验0上机0实践0课外学时40适用专业建筑环境与能源应用工程授课语言中文先修课程工程热力学、工程流体力学、传热学课程简介(必修)冷热源设备与系统课程是建筑环境与能源应用工程专业的主干课程;其先修课程是流体力学、工程热力学、传热学、热质交换原 理与设备等;适用建筑环境与能源应用工程专业。该课程主要讲述蒸气压缩式制冷与热泵热力学基本原理及其
2、构成设备原理、特点与热力 学计算,制冷与热泵系统工作介质(制冷剂、载冷载热介质、润滑油等)分类、命名、特性及选用,吸收式冷热水机组原理及热力学基础 与特点及应用,锅炉及锅炉房辅助系统设备与燃料燃烧基础知识及设计计算应用,人,坏境控制冷热源发展及方案分析、选择与评价,冷 热源及辅助系统设计基本方法;通过该课程的学习,使学生获得冷热源设备的基本热力学知识、设备工艺原理、不同冷热源组合方案的系 统特点、以及空调系统冷热源方案选择与基本设计方法。Cooling and Heating Source and System is the main course of architectural envir
3、onment and energy application engineering specialty. Its prerequisite courses are fluid mechanics, engineering thermodynamics, heat transfer, heat and mass exchange principles and equipment, etc; applicable to building environment and energy application engineering specialty. This course mainly desc
4、ribes the basic principle of thermodynamics of vapor compression refrigeration and heat pump and the principle, characteristics and thermodynamic calculation of its constituent equipment, as well as the working medium of refrigeration and heat pump system (refrigerant, cooling heat medium, lubricati
5、ng oil, etc.) classification, nomenclature, characteristics and selection, principle and thermodynamic basis, characteristics and application of absorption type cold and hot water unit, basic knowledge of auxiliary system equipment and fuel combustion of boiler and boiler room and application of des
6、ign calculation, artificial Environment Control cold and heat source development and scheme analysis, selection and evaluation, cold and heat source and auxiliary system design Basic methods; Through the study of this course, students can acquire basic thermodynamic knowledge of cold and heat source
7、 equipment, equipment process principle, system characteristics of different cold and heat source combination schemes,and selection of cold and heat source schemes and basic design methods for air conditioning system.负责人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 :掌握单级蒸汽压缩式制冷的热力学工作原理以及蒸气压缩式制冷使用的制冷剂、载冷剂和润 滑油的
8、性质,制冷系统组成与辅助设备的结构原理和特点。是1.32M2目标2 :掌握常用压缩式冷热水制冷机组的形式与特性以及运行调节方式;掌握吸收式制冷的基本热 力学原理以及吸收式机组的特性;掌握空调热源的基本知识,熟悉锅炉的燃料燃烧计算。是1.33M3目标3 :掌握冷热电联供系统,可再生能源和余热利用系统,冷热源水系统的基本原理和特点。是3. 14M4目标4 :掌握冷热源系统的运行管理、冷热源设备计算选型、空调冷热源方案的选择与评价、冷热源 机房与系统设计。是3. 15M5目标5 :能保障课程正常秩序(政治层面、课堂保障层面)否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式
9、课外学时课外环节1第1章第一章冷热源概 述本章重点难点:建筑冷源种类,建筑热源种类,建筑冷热源的 基本组成/21. 11. 1建筑与冷热源建筑物热量和湿量的传递过程,移除建筑中热量和湿量的方 法。Ml0.5讲授0. 5自学31.21.2建筑冷源与热 源种类与组成建筑冷源的种类,建筑热源的种类,按供冷、供热方式分类, 冷源系统的基本组成,热源系统的基本组成。Ml0.5讲授0. 5作业4第2章第二章蒸气压缩 式制冷与热泵的热 力学原理本章重点难点:逆卡诺循环与理想制冷循环,蒸汽压缩式制冷 的单级理论循环以及理论循环的改善、双级压缩制冷循环,蒸 汽压缩式制冷的实际循环/52. 12.1蒸气压缩式制
10、冷与热泵的工作原蒸气压缩式制冷原理,蒸气压缩式制冷四大部件,制冷量计 算,制冷机性能系数COP计算。Ml1讲授1自学理62.22. 2制冷剂及其热 力性质图表制冷剂种类及编号法,制冷剂的热力参数图表(压-焰图,温- 燧图)。Ml1讲授1作业72.32. 3蒸气压缩式制 冷理想循环和饱和 循环逆卡诺循环的四个热力过程,COP计算,特点;蒸发器、冷凝 器换热量计算,压缩机功耗计算。Ml2讲授2作业82.42. 4饱和循环和理 想循环的比较饱和循环和理想循划、再Is图上的异同,制冷循环效率,过热 损失,节流损失。Ml1讲授1自学92.52.5饱和循环的改 进措施节流前过冷,过冷度定义,过冷对于制冷循
11、环的影响,回热循 环,回热对于循环效率的影响。Ml1讲授1自学102.62. 6双级压缩制冷 (热泵)循环压力比增加对循环的影响,两级节流完全中间冷却的双极压缩 制冷(热泵)循环,两级节流小完全中间冷却的双极压缩制冷 (热泵)循环,一级节流不完全中间冷却的双级压缩制冷(热 泵)循环,准双极压缩制冷(热泵)循环,双极压缩制冷(热 泵)循环的热力计算。Ml1讲授1作业112. 72.7实际循环与理 论循环的差异非等压蒸发过程,非可逆压缩过程,非绝热节流,环境漏热。Ml1讲授/自学12第3章第三章蒸气压缩 式制冷机和热泵中 的主要设备本章重点难点:往复式压缩机的制冷量与功率、制冷压缩机性 能分析、制
12、冷压缩机的能量调节原理、制冷装置换热器结构原 理与特点、节流机构的特性与适用场所、典型制冷流程的特点/133. 13.1制冷压缩机压缩机的作用,压缩机根据不同,作原理的分类。开启式往复 压缩机,能量调节装置,封闭式往复压缩机,往复式压缩机的 种类,往复式压缩机的工作过程,容积效率与制冷量,能量效 率与功率,制热量计算,性能参数COP,压缩机性能曲线,各 种名义工况。螺杆式压缩机,滚动转子式压缩机,涡旋式压缩 机,离心式压缩机。Ml4讲授4自学143.23. 2冷凝器水冷式冷凝器,风冷式冷凝器,蒸发式冷凝器,冷凝器的选择 计算,Ml1讲授1自学153.33. 3蒸发器液体冷却器,直接蒸发式空气冷
13、却器,蒸发器的选择计算。Ml1讲授1作业163.43.4节流机构及辅 助设备手动膨胀阀,浮球膨胀阀,热力膨胀阀,电子膨胀阀,毛细 管。油分离器,液体分离器,储液器,回热器,经济器,过滤 器与干燥器。Ml1讲授1作业17第4章第四章制冷剂、 冷媒和热媒本章重点难点:常用制冷剂的热物理性质、CFCs的使用与替 代、制冷剂的命名规则、常用的冷媒和热媒/184. 14.1制冷剂、冷媒 与热媒压力,单位容积制冷量,制冷循环效率,排汽温度,制冷剂与 润滑油的溶解性,制冷剂与水的溶解性,制冷剂的安全性,制 冷剂对材料的腐蚀性,制冷剂对环循的影响。K22, R134a, R123. R407C, R717,水
14、,乙二醇、丙二醇水溶液,盐水溶液, 蒸汽。Ml1讲授1自学19第5章第五章吸收式制 冷(热泵)及其设 备本章重点难点:吸收式制冷热力学原理、单效漠化锂吸收式制 冷热力学理论计算、漠化锂吸收式制冷的改善措施。/205. 15.1吸收式制冷和 热泵的基本概念吸收式制冷的工作原理,理想吸收式制冷的性能系数,吸收式 制冷机的工质对,溪化锂水溶液的特性与热力性质图M21讲授1作业215.25. 2单效漠化锂吸 收式制冷机单效澳化锂吸收式制冷机的流程与结构特点,单效溟化锂吸收 式制冷机理论循环在图上的表不,热力过程计算,单效浸 化锂吸收式制冷机性能的影响因素,单效漠化锂吸收式制冷机 的调节M21讲授1作业
15、225.35. 3双效演化锂吸 收式制冷机双效澳化锂吸收式制冷机的流程与结构特点,双效漠化锂吸收 式制冷机理论循环在卜&图上的表示,双效漠化锂吸收式制冷 机的性能M21讲授1自学235.45.4吸收式热泵吸收式热泵的分类及其特点,制冷性能系数的计算M20.5讲授0.5自学245.55. 5浸化锂吸收式 制冷机的适用性分 析漠化锂吸收式制冷机的特点,适用场合M20.5讲授0.5自学25第6章第六章锅炉的基 本知识、燃料与燃 烧计算和供热锅炉本章重点难点:燃料的成分及分析基础,锅炉热损失影响因 素,常见燃油燃气燃烧器原理与特点,不同燃烧设备结构形式 特点,锅炉水循环原理、形式及特点,汽水分离原理及
16、系统形 式与特点。/266. 16.1燃料的组成与 特性燃料的种类,煤的组成和特性,燃料油的组成特性,燃气的组 成和特性。M21讲授1自学276.26. 2燃料的成分分 析及发热量“基”的表示方法,“基”的换算,煤的发热量,各种“基” 低位发热量间的换算,燃油的成分分析及发热量,燃气的成分 分析及发热量。M21讲授1作业286.36. 3燃料燃烧计算空气量计算,烟气量计算,空气和烟气焙计算。M21讲授1作业296.46.4锅炉的燃烧设 备锅炉的组成与工作原理,锅炉的性能参数,燃烧基本方式,火 床燃烧炉的结构形式,燃烧反应的特性参数,燃油燃烧器,燃 气燃烧器。M21讲授1自学306.56.5燃煤
17、锅炉的受 热面受热面类型,水循环和汽水分离,锅炉辅助受热面。M21讲授1自学316. 66. 6锅炉热效率与 热平衡热效率定义,锅炉的能流图,锅炉热平衡各物理量分析,热效 率的确定,锅炉燃料消耗量。M21讲授1作业32第7章第七章冷热电联 供、可冉生能源和 余热利用本章重点难点:冷热电联供系统组成,余热利用模式,节能性 分析,天然气冷源的特点,太阳能集热器计算选型,余热利用 的特点。/337. 17.1冷热电联供系 统及主要设备热电联供和冷热电联供,火力发电与热(电)联产,分布式能 源与燃气冷热电联供的含义。燃气冷热电联供系统的组成,燃 气内燃机,燃气轮机,燃料电池,余热设备,余热利用模式,
18、节能性分析。M32讲授2作业347.27. 2天然冷源和热 源天然冰,地表水,地下水,深湖水,地热水,土壤,太阳能集 热器概述,热共特性,平均总辐射量,集热器面积估算。M31讲授1自学357.37. 3余热和余热锅冷却水和废液余热,废蒸汽余热,热气体、烟气余热。M31讲授1自学炉36第8章第八章冷热源水 系统本章重点难点:蒸气压缩式冷水机组的冷水系统的特点,热泵 与辅助热源并联、串联冷热水系统,蓄冷系统的计算选型。/378. 18.1蒸气压缩式冷 水机组的冷水系统负荷侧和冷源测均为定流量的冷水系统,负荷侧变流量、冷源 测定流量的冷水系统,负荷侧和冷源测均为变流量的冷水系 统。M31讲授1自学3
19、88.28. 2漠化锂吸收式 机组的冷热煤系统蒸汽型漠化锂吸收式制冷机的冷热煤系统,直燃型淡化锂吸收 式冷热水机组的水系统。M31讲授1作业398.38. 3热泵机组的冷 热水系统热泵与辅助热源联合运行模式分析,并联连接冷热水系统,串 联连接冷热水系统。M31讲授1自学408.48.4蓄冷水系统蓄冷基本概念,水蓄冷设备与水蓄冷系统,冰蓄冷装置,冰蓄 冷的冷媒系统,蓄冷系统的设备配置。M31讲授1自学41第9章第九章冷热源系 统与机房设计基础本章重点难点:空调冷热源系统可用方案种类、不同冷热源特 点、冷热源组合分析及方案确定。/429. 19.1蒸气压缩式制 冷机组和热泵机组 的分类冷水机组,热
20、泵,空调机和热泵型空调机。M40.5讲授0. 5自学439.29.2水冷式冷水机 组和水-水热泵机 组水冷式冷水机组,水冷式冷水机组部分负荷特性,水-水热泵机 组,水冷式热回收冷水机组。M41讲授1作业449.39.3风冷式、蒸发 式冷水机组和空气 -水热泵机组风冷式冷水机组,蒸发式冷水机组,空气-水热泵机组。M41讲授1作业459.49. 4带冷(热)源 的空调机水-空气热泵空调机或水冷式空调机,多联式(热泵)空调机。M40.5讲授0.5自学469.59. 5冷热源系统运 行管理冷热源系统管理的主要内容,故障分析M41讲授1自学479.69. 6冷热源机组的 选择和机房设计冷热源选择的原则,
21、冷热源机组的选择,冷水机组机房对建筑 的要求,机房内设备布置,机房内的其他设施。M41讲授1作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .成绩采用百分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。2 .考核学生对冷热源设备与系统基本知识的掌握能力。3 .考核学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。30%2考勤随机点名、刷卡点名等5%3课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况15%4期末考试1 .闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分。2 .主要考核学生对冷热源设备与系统基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主 要有填空
22、题、简答题、分析论述题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业30%A-按时提交作业,对蒸汽压缩式制冷的热力学工作原理以及蒸气压缩式制冷使用的制冷剂、载冷剂和润滑 油的性质,制冷系统组成与辅助设备的结构原理和特点等知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。C-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D-不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。2Ml期末考试70%(见试卷评分标准)3M2平时作业40%A-按时提交作业,对压缩式冷热水制冷机组的形式与特性以及运行调节方式、吸收式制冷的基本热力学原 理以及吸收式机组的特性、空
23、调热源的基本知识等知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。c-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。4M2期末考试60%(见试卷评分标准)5M3平时作业40%A-按时提交作业,对冷热电联供系统,可再生能源和余热利用系统,冷热源水系统的基本原理等知识点理 解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。c-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D-不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。6M3期末考试60%(见试卷评分标准)7M4平时作业60%A-按时提交作业,对冷热源系统的监测与控制、冷热
24、源设备计算选型、空调冷热源方案的选择与评价、冷 热源机房与系统设计等知识点理解无误。B-按时提交作业,对上述知识点理解存在少量错误。c-按时提交作业,对上述知识点理解存在一定量错误。D-不按时提交作业,或对上述知识点理解存在大量错误。8M4期末考试40%(见试卷评分标准)9M5考勤30%A-缺勤2次以内B-缺勤3次及以上,很少参加课堂讨论。10M5课堂表现70%A-积极B-不积极评分等级说明:A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1建筑冷热源,陆亚俊等,中国建筑工业出版社,2015, ISBN:9787112186068. (*主教材)2图书1空气调节用制冷技术,石文星等,中国建筑工业出版社,2016, ISBN:9787112189045.