1．主要使用教材

王志远、盛伟主编．制冷原理及应用．第2版．北京：机械工业出版社，2019。

2．主要参考书

[1] 吴业正主编．制冷原理及设备．第4版．西安：西安交通大学出版社，2015。

[2] 郑贤德主编．制冷原理与装置．第2版．北京：机械工业出版，2008。

[3] 陈光明、陈国邦主编．制冷与低温原理．第2版．北京：机械工业出版社，2010。

[4] 王如竹主编．制冷原理与技术．第1版．北京：科学出版社，2017。

课程代码：0313084

制冷原理与设备

Principles and Equipments of Refrigeration

学分：4.0  总学时：64  理论学时：55  实验／实验学时：9/0

一、    课程作用与目的

制冷原理与设备是能源与动力工程专业制冷和空调方向的一门主干专业课。它包括制冷原理和制冷设备两部分，制冷原理讲述各种制冷方法及性能分析和能耗比，制冷设备则涉及系统所需的主要设备（如热交换设备）以及为提高效率和安全性所设的辅助设备，该课程是从事制冷、空调与热泵领域及系统设计所必需的专业理论。

通过本课程的学习，使学生掌握制冷原理与设备的基本理论、基本知识和基本技能，初步具有确定制冷方案以及分析和设计制冷设备的能力，为进行制冷系统和制冷装置设计打好基础，为专业课程设计和毕业设计提供了保证。

二、    课程基本要求

1．基本理论方面

（1）了解蒸汽压缩式制冷原理及其它各种制冷方法及原理；

（2）掌握各类制冷设备的功能、工作原理及选择依据；

（3）具有进行各种制冷循环热力计算的基本知识；

（4）能正确选择制冷剂并熟知几种常用制冷剂的基本性质和适用范围。

2．分析和设计方面

（1）熟悉制冷设备设计方法及常用设计规范和专业标准等技术资料方面的知识；

（2）掌握一些常用的基本实验和测试方法。

3．其它方面

对制冷工程常识、常用设备元件以及学科最新技术成就和发展方向有一定了解。

三、    教材及主要参考书

1．主要使用教材

王志远主编．制冷原理及应用．第2版．北京：机械工业出版社，2018。

2．主要参考书

[1] 吴业正主编．制冷原理及设备．第4版．西安：西安交通大学出版社，2015。

[2] 郑贤德主编．制冷原理与装置．第2版．北京：机械工业出版，2008。

[3] 陈光明、陈国邦主编．制冷与低温原理．第2版．北京：机械工业出版社，2010。

[4] 王如竹主编．制冷原理与技术．第1版．北京：科学出版社，2003。

四、    课程内容

绪论

主要内容：制冷技术的发展史；制冷在国民经济中的地位及工程中的应用；制冷技术的研究内容和理论基础。

重点和难点：绪论部分是关于制冷原理与技术的概括说明，旨在帮助学生了解制冷技术的发展史及其在国民经济中的地位及应用，认识本课程在专业课教学中的重要性。重点掌握制冷技术的基本理论和研究内容。

第一章  人工制冷的基本方法

主要内容：制冷的基本热力学原理，液体汽化制冷方法。

重点和难点：制冷的基本热力学原理及方法。

第二章  制冷剂和载冷剂

主要内容：制冷剂的分类，常用制冷剂，氟利昂制冷剂的替代，载冷剂和蓄冷剂。

重点和难点：制冷剂的种类及选用条件。

第三章  单级蒸汽压缩式制冷循环

主要内容：单级蒸汽压缩式制冷理论循环，单级蒸汽压缩式制冷的实际循环，单级蒸汽压缩式制冷机性能的影响因素，单级蒸汽压缩式制冷机的工况。

重点和难点：理论制冷循环与实际制冷循环的特点与区别，制冷机的性能分析，重点掌握制冷循环的热力计算方法。

第四章  双级压缩和复叠式制冷循环

主要内容：单级压缩制冷循环存在的问题，双级压缩制冷循环，双级压缩制冷循环中间压力的确定和制冷机特性，带有经济器的压缩制冷循环，复叠式压缩制冷循环。

重点和难点：两级压缩制冷循环的型式，复叠式压缩制冷循环的组成及特点，重点掌握双级压缩制冷循环的热力计算，难点在中间冷却器和中间压力的选择及热力计算。

第五章  吸收式制冷循环

主要内容：吸收式制冷机的溶液热力学基础，溴化锂吸收式制冷机。

重点和难点：了解吸收式制冷机的工作原理及循环特点，与蒸汽压缩式制冷循环进行比较，掌握其应用范围和热力计算方法。难点在双效溴化锂吸收式制冷机的工作流程及热力计算。

第六章  制冷系统换热器

主要内容：热交换设备中的传热过程，蒸发器、冷凝器、低温制冷机用热交换器及制冷机的辅助热交换器，制冷机热交换器的传热温差及介质换热系数计算，冷凝器和蒸发器的设计计算。

重点和难点：制冷机换热设备的型式及结构特点，难点在换热设备的设计计算。

第七章  制冷系统辅助设备及管道

主要内容：润滑油的分离与收集设备，制冷剂的贮存与分离设备，制冷剂的净化设备，制冷装置的其它辅助设备，节流装置，手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管，

管道及绝缘。

重点和难点：制冷机辅机的类型及特点，重点掌握节流机构的工作原理及选型计算，难点在热力膨胀阀和电子阀的工作原理及选型计算。

第八章  制冷空调系统设计与应用

课后自学及参考

五、    习题或作业

根据教学需要，每一章布置适量思考题和习题，作业完成情况作为评定课程成绩的一部分，作业成绩占课程成绩的10%。

作业以基本概念的理解和基本原理的掌握为主，可采用简答题和问答题方式；也可布置一些简单的设计和计算题，培养学生应用设计规范、设计手册等技术资料撰写工程设计计算说明书的能力。

六、    实验或实践环节                                                                       

七、    学时分配                                                                 

八、  考核类型

    考试。

九、  先修课程

传热学、工程热力学、流体力学。

十、  适用对象

四年制能源与动力工程专业制冷与空调方向。

十一、执行说明

1．本大纲根据使用教材编制，教师可结合最新专业发展动向增加内容，学时分配可做适量调整。

2．在教学中以多媒体教学手段为主，提高课时效率和教学效果。

3．课程内容中需要学生了解的部分是为了拓宽知识面，加深对学科的认识。

4．成绩考核评定办法：期末考试占70％，作业、平时和实验成绩占30％。

执笔：芮胜军    审核：贺滔

课程代码：0313084

制冷原理与设备

Principlesand Equipments of Refrigeration

学分：4.0    总学时：64    实验学时：9

面向专业：能源与动力工程专业制冷与空调方向 

一、实验教学目标

1．通过电冰箱、空调器等小型制冷装置的操作演示，掌握制冷剂流向、制冷剂状态变化规律及装置反向运行时的制冷剂变化规律。

2．通过换热器结霜工况性能测试实验，了解制冷换热器性能测定的原理及方法，并熟悉实验装置的有关仪器、仪表，掌握其操作方法。

3．了解制冷装置性能测试的原理和方法，结合课堂理论知识理解实验现象，使学生更易理解工况变化对制冷机性能的影响。

4．通过全封闭制冷压缩机性能实验，掌握测定全封闭式制冷压缩机主要性能指标即制冷量和输入功率的一种试验方法——第二制冷剂电量热器法，培养学生观察问题和分析问题并解决问题的能力。

5．通过冷库制冷原理及热工性能实验，了解小型装配式冷库的结构特点和制冷原理，对主要制冷设备和冷库制冷工况具有直观和全新的认识。

二、实验教学基本要求

了解各种实验装置的基本原理、基本组成和操作规程，掌握各种测试仪器（温度、压力、流量、流速等仪表和传感器）的正确使用方法，能进行制冷装置的基本操作（开关机顺序、压力流量调节方法等）和异常情况的判断和处理，熟练掌握实验数据收集、整理与分析的方法，增强实际动手操作能力。

三、实验教材或实验指导书

《制冷原理与设备实验指导书》，自编，河南科技大学。

四、考核方式与评分办法 

按预习、实验纪律、实验操作、效果和实验报告综合评定出实验成绩。其中预习、实验纪律占总成绩的20%，实验操作占总成绩的30%，效果和实验报告占总成绩的50%。

五、实验项目设置                                                                       

六、实验内容与实验方式

实验一 小型制冷装置模拟实验

（一）实验内容

    1．加深对小型制冷装置的认识，掌握制冷系统的基本构成。

2．掌握制冷状态下制冷剂流向、制冷剂状态变化规律。

3．掌握制冷装置反向运行（热泵或制热）工况下，制冷剂流动方向、制冷剂状态变化规律，单冷和冷暖制冷系统的区别。

4．了解小型制冷系统常见故障产生的原因和恢复方法。

（二）实验方式与分组要求

    在实验指导教师讲解后，由学生进行演示操作，并观察制冷剂的流向，根据制冷系统各部件温度的变化，判断制冷剂状态的变化，独立完成实验报告的撰写。每组2人。

实验二  换热器结霜工况性能测试实验

（一）实验内容

1．了解翅片管式换热器结霜工况性能测试实验的特点，该实验台包括一个封闭的带加热、加湿、风速控制的风道循环系统和蒸汽压缩式制冷系统。

2．测试在不同风速、空气进口温度和湿度等环境参数下，翅片管式蒸发器的结霜厚度、结霜量、制冷量、空气侧压降、制冷系数的变化。

3．分析制冷量、制冷系数、蒸发器进出口压降等随霜层厚度的变化规律。

4．掌握实验数据的收集、整理和处理的方法，计算出换热器结霜工况的主要性能参数。

（二）实验方式与分组要求

    在实验指导教师讲解后，由学生自已进行实验台的操作、实验数据的记录和处理，并对实验结果进行分析，每组6人。

实验三 制冷机变工况性能实验

（一）实验内容

1．认识实验装置中有关仪器仪表，了解其使用方法，掌握有关实验参数的测量位置。

2．理解利用热平衡来获得制冷机制冷量的方法。

3．掌握制冷机变工况测试的原理和方法，制冷机P_k稳定不变P₀改变（P₀稳定不变P_k改变）实验工况的调节原理和方法。

4．掌握利用压焓图查出工质的状态参数，运用焓差法求出单位质量制冷量，对制冷机性能参数进行计算。

5．根据实验结果，画出制冷机的性能曲线，分析讨论工况变化对制冷机性能的影响和变化规律。

（二）实验方式与分组要求

在实验指导教师讲解后，由学生自已进行实验台的操作、实验数据的记录和处理，并对实验结果进行分析，每组6人。

实验四 全封闭式制冷压缩机性能实验

（一）实验内容

1．认识实验装置中有关仪器仪表，了解其使用方法，掌握有关实验参数的测量位置。

2．掌握实验台的基本操作、全封闭式制冷压缩机标准实验工况的调节步骤和方法。

3．掌握全封闭式小型制冷压缩机性能的主要实验方法“具有第二制冷剂的电量热器法”和校核实验方法“冷凝器热平衡法”，主要测量方法与辅助测量方法所得结果误差应在±5%以内，最后结果以主要测量方法测得的制冷量为准。

4．对实验结果深入分析，独立回答指导书提出的思考题。

（二）实验方式与分组要求

在实验指导教师讲解后，由学生自已进行实验台的操作、实验数据的记录和处理，并对实验结果进行分析，每组6人。

实验五 冷库制冷原理及热工性能实验

（一）实验内容

1．了解小型冷库制冷装置各设备的结构、用途及特点，熟悉装配式冷库的结构特点。

2．掌握小型冷库制冷系统的原理，各个设备的用途，绘制小型冷库制冷原理图。

3．测试冷库内主要位置的降温速度，相同时刻冷库不同位置的温度分布特点，对冷库的降温特性和温度场有较全面的认识。

4．测试冷库内主要位置的压力，相同时刻冷库不同位置的压力分布特点，对冷库的压强特性和压力场有较全面的认识。

5．测试冷库内主要位置的风速，相同时刻冷库不同位置的风速分布特点。

（二）实验方式与分组要求

在实验指导教师讲解后，由学生自已进行实验台的操作、实验数据的记录和处理，并对实验结果进行分析，每组6人。

执笔：芮胜军        审核：王战成