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南京理工大学

认识实习报告

学院（系）：能源与动力工程学院

专业：建筑环境与能源应用工程

时间： 2016.4.18～2016.4.22 姓名：谭帅

学号： 913108260139

1 引言

通过认识实习，使我们能够更加细致的了解本专业的专业范围，了解专业的一些简单设计，施工，维护，管理，调试等方面的知识。将书本上的知识与专业实际相结合，能够深化知识的理解，并且通过与现场管理系统和技术人员的交谈了解各系统的同与异，明确各系统的设计优缺点及造成这些差异的原因，对我们的学习及今后从事本专业的工作都有很大的帮助。

2 专业原理

任何制冷设备都有四大组成部分（蒸发器，压缩机，冷凝器和节流装置），制冷剂在制冷机内通过相态变化从而吸收热量或者放出热量达到制冷或者制热。一台设备是能够制冷也能制热的，制冷和制热取决于设备处理的对象。在制冷时，用蒸发器从要处理的对象中吸收热量从而达到使对象温度下降的要求；制热则和制冷的过程相反，制冷剂在蒸发器吸收热量后经过压缩机加压形成高温高压的气体在冷凝器中放热将热量传递给需要升温的环境就达到了制热的目的。也就是说制冷和制热用的都是同一个循环过程只是制冷和制热时分别用蒸发器和冷凝器对对象进行处理，但是它们不一定需要和要处理的对象直接接触，在一些特定条件下可以设置二次热交换，直观点讲：对于要处理的对象将热量带走就是制冷，将热量带来就是制

热。

3 实习过程

⑴18日上午我们按照老师要求在院办510会议室集合，老师对我们本次实习做了总的事项安排，确定了了我们实习的日程并且将要参观的系统做了详细的概诉然后参观了我们某专业实验室的土壤源热泵和空气源热泵系统。

⑵19日参观了南京工业大学图书馆的水源热泵空调系统。

⑶20日上午到了天加公司进行参观，了解了空调器的生产工艺，并对空调未来的发展方向有了一定的了解。

⑷21日到某学术中心进行参观了解了多联机系统，对系统的布置要求有了清楚的认识。

3.1 土壤源热泵空调系统

土壤源热泵空调系统由室内空气处理末端设备、土壤源热泵机组和地热能系统三部分组成，以岩土体、地下水和地表水为低温热源，通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的热量交换。制冷时，土壤源热泵空调系统中的

末端设备将建筑物内的热量通过热泵机组转移到地下岩土中，实现了制冷的目的，同时省去了普通空调系统中的冷却塔设备;

制热时，流体从地下收集热量，地源热泵机组中的制冷剂将在流体中吸收热能，利用少量的电能将制冷剂压缩到高温高压状态，将吸收的热量释放到需要采暖的环境中，从而实现了对对传统锅炉的取代。这种系统最近几年得到广泛的应用的原因不仅仅是因为其系统简单，不需要冷却塔和锅炉就能实现制冷和制热更是因为其节能。因为大地全年温度变化不大，夏天制冷时由于土壤温度较低不需要其他外加条件就能使将热量导入地下，冬天由于土壤温度比空气温度高从土壤吸收热量比从空气吸收热量容易且不需要外加设备产生热量就能够满足要求。所以，该系统有较高的能效比。并且由于采用地埋管的方式，系统为全封闭式循环不会对地下水造成污染且无风冷机运行噪音小，不影响建筑美观。

但是，该系统也有它的缺点和局限性。首先在地质情况复杂的情况下地埋管的铺设会比较困难从而使土建费用增加很多，得不偿失。并且埋地换热器受土壤影响较大，土壤的热工性能、能量平衡、土壤中的传热与传湿对传热也有较大影响，连续运行热泵时蒸发温度和冷凝温度受土壤温度的变化发生变化。土壤的换热系数比较低故而需要较大的地埋管道，土建费用增加。

3.2空气源热泵空调系统

空气源热泵空调系统即系统所需要的冷量或热量除了压缩机做功之外全部从空气中获得。系统制热时制冷剂在空气热交换器中蒸发从空气中吸收热量，经过压缩机压缩成高温高压的气体然后在冷凝器中与水进行热交换将热量传递给水，这些水可以直接供应热水使用也可以将这些热水供给空气处理机组用来处理空气达到供暖的需求；制冷的过程则和制热的过程完全相反，制冷剂在水侧蒸发吸热收水里的热量将热量在空气侧释放，同样我们需要的是被处理过后的冷冻水，然后用冷冻水对空气进行降温处理，但是在某些情况下也可以直接对空气进行热处理使制冷剂直接通过蒸发吸热从要处理的环境中吸收热量达到降温的效果。

3.2.1空气源热泵空调系统的一些特点

首先，空气源热泵空调系统高效、节能，它是以空气中的热量为能源只要空气中有足够的能量它就能获得能量而不需要其它外加能量的供给，在使用时降低了化石燃料的使用并且不会向大气中排放其它有害物质。空气源热泵还能一机多用，夏季供冷，冬季供热，节约初始投资。

其次，节约建筑面积，外墙、地面、屋顶都可以放置，不需要专用机房；不需要冷却水系统和锅炉加热系统简化系统结构，只使用电力，大大提高了环境相容性。因为不要额外提供冷热源便于小型化，适用范围较广。

空气源热泵的主要缺点是空气的热容量小，为了从空气中获取到所需的热量需要较大体积的换热器，所需风机的风量也大，因而易产生噪音。并且由于空气有一定的含湿量，当空气温度较低，空气温度变化较大，热泵的供热性能下降时，建筑物的供热需要反而越大；当空气侧换热器表面温度低于露点且低于0摄氏度时，换热表面会结霜使流动阻力变大，而且霜层会使热阻提高。结霜会严重影响换热器的换热性能，并且除霜过程会对机组的正常供热产生负面影响，因此空气源热泵在恶劣条件下的使用效果并不理想易受气候条件的制约，所以这种空调在一些地区不能使用，或者使用的代价较高。

空气源热泵在使用时存在⑴COP特别是制热COP低；⑵除霜的可靠性较差且对系统冲击较大；⑶低温工况下机组无法长期稳定运行，在正常情况下制热量也会快速

衰减等突出问题。所以在选用时需要和当地气候环境与自身条件综合考虑，不能盲目选用，这些因素也是制约空气源热泵发展的突出影响，所以如何能够很好的解决这些问题是使这项技术得到更多应用的基础。

3.3湖水源热泵空调系统

水源热泵是目前空调系统中能效比最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7，实际运行中一般可达到4-6.它可以利用的水体温度冬季约为10-20度，水体的温度比空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度较高，而夏季由于水体温度比空气低所以热泵机组的冷凝温度也就越低，使冷凝效果较之于风冷式和冷却塔式都更加的好，从而提高了机组的运行效率。

该系统运行流程冬季情况如上图所示，制冷剂在蒸发器处吸收热量在压缩机作用下形成高温高压的气体在冷凝器处将热量传递给循环介质，而这些介质可以在风机盘管中对空气进行热处理也可以通过空气处理机组对空气进行热处理，这些热量的最终来源是来源于湖水，故而叫湖水源热泵。因为水源一般取自自然水体，水中含有大量的杂质，如果不对水质进行处理很可能会堵塞换热器，降低它的使用寿命，故而在水源热泵系统中一般都有除沙装置。此外，还需要考虑系统在冬季工况下，由于水温本来就较低，所以需要考虑蒸发器吸热而造成的结冰问题，大多数情况下直接给蒸发器吸热的热媒需要有较低的凝固点使管道不会因为热媒温度过低而结

冰，我们参观的南京工业大学图书馆的水源热泵系统就采用乙二醇水溶液作为与湖水和制冷剂换热的二次介质为的就是避免冬季工况下的结冰问题；夏季工况的流程就和冬季完全相反，其吸收的热量来至要处理的对象，然后经换热器将热量释放到湖水中去。

冬季工况下仅仅从湖水中吸收到的热量可能并不能满足系统对热量的需求，此时就需要添加辅助加热系统，通过将其它能量转换为需求的热能，所以在设计时需要结合自身情况谨慎的选择，如果一个系统长期需要外加热源的加入来达到满足的工况，那么这种设计就是有较大的问题，能效比就较低不能达到有效的节能目的。但是如果只是为了系统的完备性，为了满足特殊情况那就是符合规范的。

3.4 VRV空调系统

VRV(Variable Refrigerant Volume)系统--变冷媒流量多联系统，即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。该系统由日本大金工业株式会社于1982年开发上市，"VRV"也成为大金变冷媒流量多联系统的注册商标，因此，现业界也用"VRF"一词对同类系统加以区分。

VRV系统由室外机、室内机和冷媒配管三部分构成。它不需要其它介质来进行热传递，制冷剂经过机组处理之后直接输送到室内的空气调节末端，减少了传统空调系统中多次换热中的能量损失。通过各空调末端设备的反馈信号，该系统可以控制输送到室内的制冷剂流量和状态，因此它可以同时满足多个空间不同的冷热需求。

VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，但是由于是直接通过制冷剂对室内进行调节所以对输送管道的保温要求很高，也不适合长距离和负荷太大的场合使用。并且由于直接进行热交换，而不是传统的通过送风方式来带走处理空间的热负荷，所以采用此类空调系统的空间要特别注意通风的设置。虽然名为“变冷媒流量”，但其运行原理不仅止于对冷媒流量的控制。现今的VRV系统对输出容量的调节主要依赖于两方面：一是改变压缩机工作状态，从而调节制冷剂的温度和压力，以此为依据又可分为变频系统和数码涡旋系统二种；二是通过室内、外机处的电子膨胀阀调节，改变送入末端（室内机）的冷媒流量和状态，从而实现不同的末端输出。相对于传统冷水机组，该系统自成体系，基本无需后期的复杂设计，运行管理也极为便利，基于以上原理，该系统在运行时灵活节能的特点尤其突出，因此在办公建筑中应用相当广泛。

3.5全空气系统

全空气系统是指室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。此种系

统所需空气量多，因而风道断面尺寸较大。集中式空调系统一般属于此类系统。

3.5.1全空气系统的一些特点

⑴

⑵送风量大，换气充分，空气污染小;

⑶在春秋过渡季节可实现全新风运行，节约运行能耗;

⑷空调机置于机房内，运转、维修容易，且机组集中，能进行完全的空气过

⑸冬季如果采用上回风方式，热空气不易下降，造成制热效果不好。

4 实习总结

通过本次实习，使我对本专业有了更加清楚的认识，对于各制冷系统的比较让我对课本上的知识有了更加系统的理解，不论是土壤源热泵、空气源热泵还是水源热泵其最基本的原理都是相同的，它们之间最大的区别在于能量从哪里来。在判断哪一种系统更加适合时，需要综合考虑系统所处的环境和当地气候还有处理后空间的用途。总的来说，系统既要能够长期稳定的运行又要运行的能效比高，达到节能的目的。这次的实习也让我们把书本上的知识具像化了，现在想问题也能够把要解决的问题具体化到某一个具体的器件上而不是完全的理论凭空想象出来，能够预见的是这样的经验对于今后的学习会与接触本专业的工作有巨大的帮助，它将书本上杂乱的知识点具像成了一个网络，变得更加清楚明白了。

参考文献

【1】廖启森，田长青，石文星，等.空气调节用制冷技术.北京：中国建筑工业

出版社出版，2010年7月第四版.

【2】陆亚俊，马最良，邹平华等.暖通空调.北京：中国建筑工业出版社出版，2007年11月第二版.

【3】朱颖心等.建筑环境学.北京：中国建筑工业出版社出版，2010年10月第三版.