制冷技术范例

摘要：BIM技术迅猛发展，建筑行业对BIM人才需求日益加大，如何将BIM技术引入本科教学体系成为近年来各高校的研究热点。本文结合BIM技术在制冷技术课程设计中的应用，从师资准备、教学准备、教学过程实施、设计结果呈现和教学效果等方面进行了总结，以期为后续的BIM技术在建筑环境与能源应用工程专业各教学环节中的应用积累经验。

关键词：BIM；课程设计；应用；探讨

BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息模型，是一种工程技术、建造管理的数据化工具，为建设项目的规划、设计、施工、运维等进行全生命周期的数据共享和传递。通过共享的模型信息可以进行碰撞检查、施工进度模拟、材料统计等方式提高设计、施工、运维的效率，节约成本。BIM技术由于具有可视化、网络化、虚拟化、协作化和可出图等特点，在三维展示、过程模拟、装配式施工、绿色建筑评价等方面具有独特优势。随着全球信息化和数字化技术的发展，我国逐步开展BIM方面的研究与应用。住房和城乡建设部（以下简称住建部）的《2011-2015建筑业信息化发展纲要》中明确指出在施工阶段和设计阶段开展BIM技术的研究和应用[1]。2015年7月，住建部印发《关于推进建筑学习模型应用的指导意见》，其中提出了：到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位一级特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用[2]。住建部的《2016-2020建筑业信息化发展纲要》中明确指出：加强信息技术在装配式建筑中的应用，推进基于BIM的建筑工程设计、生产、运输、装配及全生命期管理，促进工业化建造；注重引进BIM等信息技术专业人才，培育精通信息技术和业务的复合型人才，强化各类人员信息技术应用培训，提高全员信息化应用能力[3]。2016年12月，住建部出台了《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T51212-2016），于2017年7月1日起开始实施；2017年5月，住建部了《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T51235-2017），于2018年1月1日起开始实施，标志着BIM技术的应用已经上升到国家发展战略层面。在数字化的大背景下，建筑业必然会迎来一次巨大的革命。随着BIM技术在建筑行业的广泛应用，特别是其在绿色建筑和装配式建筑中的优势，使得相关人员需求量急剧增长。为适应BIM技术人才需求，建筑人才培养的国内各高校掀起了将BIM技术引入教学体系的研究和实践热潮，主要研究方向有如何提高学生BIM相关技能，如何将BIM技术与现有教学环节和实践环节融合，如何将BIM技术与绿色建筑评价和装配式建筑相融合等。

一、师资条件

本课程设计指导教师具有丰富的工程设计经验和多年建筑环境与能源应用工程专业理论教学和实践教学的教学经验。指导教师积极参加辽宁工业大学的教师专业综合能力竞赛，并多次获得一等奖、二等奖等奖项；指导教师制作的制冷机房设计指导课件，荣获辽宁工业大学微课竞赛一等奖；指导教师多次获辽宁工业大学校级优秀毕业指导奖。此前，指导教师完成了多轮本科生课程设计和毕业设计指导工作；完成应用BIM技术的大学生创新创业项目指导工作；指导教师先行掌握和熟练使用BIM相关软件的应用技能，为课程设计的顺利进行提供了有力的师资保障。

二、教学准备

首次将BIM技术引入课程设计中，并贯穿整个教学环节，为此指导教师做了大量的前期准备工作：首先，在课程设计开始之前，利用虚拟现实技术制作了精良的制冷机房交互式BIM模型及课件，从而可以向学生动态、直观地展示关于制冷机房的设备布置及管线走向等以往难以讲述的内容，激发了学生浓厚的学习兴趣，提高了学习效率，并且让学生可以了解到目前土木建筑行业先进的成果展示手段，拓宽了学生的视野。其次，由于基于BIM技术的课程设计从设计理念到设计过程实施等方面不同于以往的基于CAD技术的课程设计，因此指导教师预先创建了课程设计过程中所需要的大量Revit族文件，为顺利圆满地完成本次课程设计提供了充分的技术保障。最后，在学生出图阶段，指导教师进行了大量的BIM图纸的出图效果比较和与图纸打印相关的准备工作，集中辅导学生基于BIM技术的出图设置，并且亲自到打印社安装BIM出图软件，为学生联系打印事宜，并及时掌握和解决打印中出现的问题。

摘要：随着生活水平的提高，空调已经成为生活中必备的家电，但是在传统的工艺下，制冷空调所产生的能耗较高，需要大力发展减排节能技术，减少其运行的能耗。在这一基础上，本文将对制冷空调能耗的现状，进行深入的分析，然后从不同的角度探究减排节能技术。基于本文的分析，其目的就是优化制冷空调的性能，并减少对环境的污染，实现减排节能的目的。

关键词：制冷空调；能耗；节能减排

从微观的角度来说，制冷空调的能耗越大，用户所承受的成本就越高；从宏观的角度分析，制冷空调的能耗，直接影响着环境的质量，破坏臭氧层。因此，加强对减排节能技术的研究，可以有效降低制冷空调的能耗，不仅可以减少用户的成本，还能够保护自然环境，践行可持续发展的理念。因此，就有必要对制冷空调能耗的现状进行分析，以便于更具针对性的研究减排节能技术。

一、关于制冷空调能耗的现状分析

（一）能耗较高

在社会高速发展的背景下，制冷空调已经得到了广泛的应用，包括住宅、商场、企业、学校等。另外，在当前的贸易市场中，水产品、农畜产品的数量逐渐增多，需要更大规模的进行冷冻、冷藏，因此增加了制冷空调的用量。正是在这样的背景下，制冷空调的能耗也随之增多，加之空调的使用受季节因素的影响，基本上夏季的电量更多，而冬季的电量则相对较少。结合制冷空调的应用方式来说，可以将其分为家用类型、商用类型。其中，家用类型的空调，其运行的频率相对较低，同时其持续的时间较短；与之相比，商用类型的空调，其运行的频率则相对较高，基本上连续运行的时间也较长。相同的是，两种空调的使用，其主要集中在用电的高峰期，增加了电力供应的难度，即影响电力运行的稳定性、安全性，甚至可能会造成一定的经济损失。

（二）破坏环境

摘要：为了合理利用废热，文章主要是对废热的产生、空调室、工艺及配电室的用冷需求进行阐述，并针对生产中吸收式制冷节能技术的应用进行了探究。

关键词：吸收式制冷节能；废热；生产；应用

1溴化锂吸收式机组的工作原理

溴化锂吸收式机组有多种用途，其不但可以制热、制冷，还能提供生活热水，可谓是一种应用热能（包含热水、蒸汽、燃油及天然气）作为驱动的能源，其中制冷剂为水，吸收剂则为溴化锂水溶液，以此而成的吸收式热泵或制冷设备。其运用溴化锂水的吸收作用及制冷剂蒸汽产生的特点，在每一个循环流程组件中完成制冷、热泵循环或制热。寿光新龙电化将热水型吸收制冷机组作为机组，其热源为热水，制冷剂为纯水，而吸收剂是一种水冷制冷剂，其名为溴化锂。其下筒体是由吸收器和蒸发器组成，而上筒体是由发生器和冷凝器组成，再加上臭气系统、冷剂泵、溶液泵和溶液交换器等各部分构成。在机组制冷工作中，其主体是真空状态的。在蒸发器当中，冷凝器中的低温冷剂水的吸收主要是其余装置的冷媒水热量，在降低冷媒水温度时，冷剂水蒸发作用后形成冷剂蒸汽。而在吸收器当中，蒸发器中的冷剂蒸汽被溴化锂溶液吸收后形成稀溶液。此时该溶液在溶液泵当中，通过溶液热交换器的升温加热，传送到发生器再加热。处于发生器当中，稀溶液经过高热水升温，转变为高温浓溶液，与此同时会有大量的高温冷剂蒸汽生成。浓溶液经吸收器和溶液热交换器的稀溶液加热后，再传入吸收器时候发生的冷剂蒸汽传送泠凝器中被完全冷却，为此成为低温冷剂水。冷剂水经过降压节流之后传入蒸发器，如此一来则形成循环制冷。

2溴化锂吸收式制冷机组的工作原理

溴化锂吸收式制冷机组作为工程机械中的一种复合型模式，其具备制热、制冷及提供生活热水等功能，可谓是一种全新型设备，其能将热能转变为驱动力量，进而将水转变为制冷剂，并采用溴化锂为吸收剂的一种创新型吸收式制冷设备。其呈现的制冷原理主要是运用溴化锂溶液的吸收及制冷剂蒸汽特征，经过各个循环环节发挥制热、制冷或供热水等循环工作。当下的机组一般都是热水型吸收制冷机组，其主要是讲热水作为驱动力量，而纯水作为制冷剂，吸收剂为溴化锂水，其为一种综合类型机组。其下筒体是由吸收器和蒸发器组成，而上筒体是由发生器和冷凝器组成，再加上臭气系统、冷剂泵、溶液泵和溶液交换器等各部分构成。在机组制冷工作中，其主体是真空状态的。机组处于工作状态时，每个环节均在不停运转协调作业，冷凝器中的冷剂水吸收其余工作系统的冷媒水中含有的热量，让其高温转变为低温；在该过程当中，冷剂水将很多的热量吸收，从而形成冷剂蒸汽。而在吸收器当中，浓度较高的溴化锂吸收了冷剂蒸汽，会转变为低溶度的溴化锂水；之后较低浓度的溴化锂水会经过溶液泵输送，在溶液交换器当中升温加热，之后再进入发生器再次加。当处于发生器当中时，低溶度溶液在高温水的升温后，会再次形成高浓度溴化锂水，与此同时在该过程中，会呈现出极多富含热量的冷剂蒸汽。高浓度溴化锂水与稀浓度的溴化锂水产生热传导作用，此时运送到吸收器。之后在该过程中发生的冷剂蒸汽传送泠凝器中被彻底冷却，进而导致低温冷剂水形成。随后冷剂水在降压节流后运送至蒸发器，为此该吸收式制冷循环工艺得以形成。

3生产工序冷量需求

摘要:大型船舶内空调制冷设备是船舶内部温度调节系统重要的组成部分。制冷设备的能耗关乎着船舶电力系统供电输出控制，同时也关乎着船舶的能源开销。不断优化船舶内部制冷设备的节能技术刻不容缓。因此大型船舶内部制冷设备节能技术研究。在对现有的技能技术进行分析基础上，对制冷设备供电单元的控制反馈算法进行优化，实现动态变频供电控制；同时，对制冷设备的温控算法进行优化，通过多温区分离PID算法，对这冷输出环境温度数据进行精准控制，完成对制冷设备节能技术的整体优化；最后，通过实验的方式对优化后的节能技术进行测试验证，证明其有效性与稳定性。

关键词：船舶；制冷；设备；节能技术

0引言

近年来，随着电子控制技术与节能技术的不断发展，诸多电子设备都已应用了节能技术来对产品能耗进行优化。诸如电灯、电话、智能手表，以及大型设备电视、投影、空调等都在节能方面采用了诸多领先技术。就空调而言，应用于船舶内部空间，需要满足空调在船舱内部的制冷设备最大限度的降低制冷功耗，减小制冷过程所带来的能源开销。现有的节能技术手段，通过多段氏动态变频技术[1]，对制冷设备的供电进行分段长效计算，使工作能耗呈动态分布，从而调整制冷工作的功耗，实现节能的效果。文章就现有的制冷设备节能技术存在的不足进行优化，使其节能系数更加严谨。

1大型船舶内部制冷设备节能技术研究

1.1RPC制冷电路功率直控算法

针对现有的船舶内部制冷设备采用的节能技术普遍为变频技术。技术关键点在于这冷电路的能耗比参数的逻辑转换计算与控制。因此，在电路上，文章引入RPC制冷电路功率直控算法，对制冷电路功率进行参数优化，将二级控制转换为功率参数的直控计算，从而实现对制冷压缩机停机与开机的准确控制。在算法中，将功耗参数看作为非线性分布数据，因此，算法将功耗控制量计算过程中的相关参数，视为输出控制向量与功耗有限阶导数间的关联动态变量的计算。因此，上述关系式计算得到的参数量可通过RPC制冷电路功率直控算法的转换计算，使其达到满足在微分空间内进行平坦计算的条件。由式（1）、式（2）可知，若已知变频控制电路中的动态输出参量，以及对应的动态输入量、动态转换量可转换为关于直控电路下的动态输出量的函数，由此可通过设定预控功耗系数与动态输出功率关系值的方式，完成对输出电压与实时功率的直控计算。基于上述的计算分析，算法完成对制冷控制电路功率直控计算分为2个部分：1）功率预设前端反馈参量计算；2）输出动态功率控制参量计算。在2个计算环节中，功率预设前端反馈参量计算为主要核心计算部分，主要对指令设备供电间歇触发指令参数进行优化，使供电频率与功耗间的逻辑关系更为严谨；而输出动态功率控制参量计算作用点为指令误差的补偿计算，保证控制电路的开闭状态的更为准确。将计算得到的参数量导入变频控制电路控制策略，完成对变频控制电路算法的优化计算，计算终止。

1制冷空调行业的发展现状

我国的在制冷空调行业起步较晚，但是经过了几十年的发展，虽然还存在一些不完善的方面，但是总体来说已经取得了一定的成绩。但是与发达国家先进的制冷空调相比较，我国的制冷空调在节能技术方面存在很大不足，大多是采用的国外先进技术，并没有自己的研发成果。瑕不掩瑜，我国的制冷企业已经充分注意到制冷空调节能技术的重要性，特别是近年来大力推动了新技术、新工艺的研发工作，目前已经具备了一定程度的研发能力，与西方发达国家在制冷空调节能技术之间的差距正在不断缩小。

2制冷空调技能技术

制冷空调节能技术主要的目的就是要实现合理用能，并且降低电力高峰期的符合，现阶段主要的制冷空调节能技术主要有七种，分别是：蓄冷技术、燃气技术、太阳能技术、热电冷联产技术、热泵技术、热声制冷技术以及人工智能技术。

2.1蓄冷技术

现阶段空调用电量已经占据了人们生活总耗电量中的70%左右，并且由于电力紧张以及能源紧缺现状的不断加剧，促进了制冷空调新技术的研发。蓄冷技术是在这种条件下被研发出来的，该技术就是使空调在非高峰期用电来保持最佳节能状态，此时空调系统的冷负荷由所需的潜热的形式释放冷量来满足，也就是通常所说的，空调系统冷负荷使用融冰释放的冷量来满足，蓄冷设备也就是储存冰的容器，这样的空调不仅可以提高本身的经济效率，还能够增强系统稳定性。按照我国每年新增3亿m2的商用建筑，如果均使用蓄冷空调系统，每年可为国家节电40亿元，节煤330万吨。

2.2燃气制冷技术

【摘要】当前，在社会经济迅速发展的推动下，人们的生活水平得到了很大提高，与此同时，由于人们严重缺乏节能环保意识，促使各种资源的短缺问题也越来越严重，不利于社会的可持续发展。基于此，本文介绍制冷空调的节能技术发展现状，并就其具体应用与发展趋势进行探讨和分析，希望有助于促进制冷空调节能技术的长期、稳定发展。

【关键词】制冷空调；节能技术；实践；发展

相比于全世界的能源消费水平，我国的能源消耗量较大，而对于能源的利用率却居于世界倒数行列。我国采取以煤炭为主的能源消费结构，对环境造成了大量的污染，同时，人们对于能源的需求逐渐增加，因此，为了满足人们的能源需求，促进友好型社会与生态型社会的形成与发展，需加大对节能技术的研发力度。制冷空调作为一种高能耗的电器设备，在给人们生活带来便利的同时，也造成了大量的资源浪费，而且释放的氟利昂也加剧了对空气的污染造成全球变暖。为此，本文论述了制冷空调的节能技术与其具体实践，以供参考。

1制冷空调节能技术的发展现状

与西方先进国家相比，我国的空调制冷技术发展较缓慢，具有的经验也比较匮乏。而且由于市场形势及其他方面的影响，也严重制约了我国制冷空调行业的有效发展。我国的空调生产数量及生产规模呈现出逐年递增的形势，然而其生产技术却仍然处于相对落后的状态，从而导致我国在空调行业方面的综合实力不强。此外，我国对于新型制冷技术的研究还处于初级阶段，并没有取得深入的研究成果及研究资质，这为我国空调行业的进一步发展起到了制约作用。近年来，伴随着我国经济的高速发展以及社会生产力的进一步提高，我国的空调事业也取得了较大改善，生产的空调设备其性能和质量都具有较大进步（如图1）。国内企业也逐渐转变了空调的生产模式，从以前的大力引进和效仿转而自主研制，拓展了当前的空调市场。为了高效利用各种能源，提升我国的空调制冷水平，国家还需加大对制冷空调节能技术的研究。

2制冷空调节能技术的具体实践

2.1蒸发冷却式空调的应用

1制冷空调节能技术

随着生活水平的迅速提高，人们对生活的要求也越来越高，在现代化的城市中，人们迫切要求创造出一个与室外噪声隔绝、空气新鲜无污染和温度湿度适宜的良好的居住、办公和娱乐的环境。人们对家庭生活的质量进行了一系列的改善，这种改善直接促进了家庭空调业的发展。空调业的发展不仅改善了人们的生活、学习和工作环境，还促进了我国空调行业的发展和制冷设备技术的创新。

1.1制冷空调中变频节能技术的运用

在现代社会的空调节能技术中，空调制冷技术有多种，其中，变频技术是运用最为广泛的。空调变频技术主要是应用变频器来提高空调动力的应用率，而变频器又能够利用传感器结合空调的实际环境对空调电动机的相关参数进行有效调节，更能够减少电动机在对空调启动时对电网的冲击。

1.2热回收技术的运用

热回收技术，它的原理是：在空调进行运行时，空调产生了余热后，再将这种热进行利用的一种节能技术。而空调的热回收技术根据其应用场景可以分为两大类：一种是排风冷热回收；另一种是冷凝热回收。排风冷热回收主要是以减少制冷机的运行负荷从而达到节能的目的；而冷凝热回收主要是利用再循环的原理，将空调在制冷过程中所产生的热能进行回收再利用，以此来减少空调在运转中产生的热能由于直接的排放而造成资源严重浪费的现象。

1.3热电冷联技术的运用

摘要：随着科学技术的飞速发展，暖通空调慢慢成为人们的必备家居用品，其通风和制冷低温技术解决了人们生活的许多问题，是他们生活的更加舒适，更加便捷。虽然暖通空调非常实用，但还是存在一些健康隐患问题，随着现代人们生活条件逐渐增高，对健康和节能的要求也逐渐提高，因此为了能够制造出更加健康和节能的空调，本文将对暖通空调制冷系统中的节能环保技术作以分析。

关键词：浅析；空调制冷系统；环保节能技术

引言

中国是一个地域宽广、幅员辽阔的地方，所以南北差异也很大，温度相差更是南辕北辙，冬季时无论南方还是北方气温都大幅度下降，需要供暖。但传统的供暖设备，不仅步骤繁琐、不环保、浪费资源，而且供暖效果差。夏季时，很多地区又很炎热，空调普及率大大增高。据数据统计，近年来，空调耗能在建筑耗能中占比大约50%左右，在社会总能耗中占比20%。面对如此庞大的数据，空调节能更是迫在眉睫，因为此举不仅能够节省资源，而且还有利于环境保护，实现可持续健康发展。

1暖通空调的作用

1.1暖通空调的作用

暖通空调的出现主要是为人们提供舒适健康的生活和工作环境。主要有调解空气湿度、温度、气流速度等。比如天气炎热时可以调解到十几度比较低的度数，有利于人们舒服的居住和工作，天气寒冷时又可调解到高温度，为人们提供了极大的便捷，而且除了调解温度以外，空调还可以调解空气湿度，清洁空气，尤其在一些大型工厂中，还能用来维持机械设备及产品的生存需要。目前，空调已经成为人们生活中必不可少的一部分了。