《制冷與熱泵技術》是高等學校建筑環境與能源應用工程專業“制冷與熱泵技術”課程本科生教材,也是按照全國勘察設計注冊公用設備工程師暖通空調專業考試大綱要求編寫的考試輔導教材。《制冷與熱泵技術》共分為8章,主要針對建筑用制冷與熱泵技術進行介紹,包括制冷與熱泵工質、蒸氣壓縮式制冷(熱泵)循環、蒸氣壓縮式制冷(熱泵)機組、蒸氣壓縮式制冷(熱泵)系統、吸收式制冷(熱泵)、小型冷庫設計的基礎知識、蓄能技術及其應用、燃氣冷熱電三聯供技術。
《制冷與熱泵技術》按48學時組織內容編寫,各高校可以根據實際情況進行取舍。每章均配有本章小結、習題和研究型專題,便于不同需求的學生選用。
《制冷與熱泵技術》既可以作為建筑環境與能源應用工程專業本科生教材和全國勘察設計注冊公用設備工程師暖通空調專業考試的輔導教材,也可以作為本專業研究生的參考教材,還可以作為能源與動力工程、土木工程、安全技術及工程等專業的工程技術人員的參考書。
“制冷與熱泵技術”是建筑環境與能源應用工程專業(簡稱建環專業)的必修課程,也是全國勘察設計注冊公用設備工程師暖通空調專業考試的必考科目之一。制冷技術出現以后,人類才真正在自然環境的基礎上創造了人工環境,因此本課程在建環專業具有舉足輕重的地位。
目前國內建環專業相關教材大多是把制冷和熱泵分開對待,事實上這兩種技術的基本原理有很多是相同的。將兩者合并在一本教材中,可以加強學生對制冷與熱泵技術的理解,樹立整體概念。本書編寫大綱完全按照全國勘察設計注冊公用設備工程師暖通空調專業考試大綱的要求制訂,內容深度和廣度滿足注冊公用設備工程師的需要,有利于學生今后的工作和事業發展。編者自1995年本科畢業開始在中國礦業大學從事建環專業的教學工作,2006年到北京科技大學繼續從事本專業的教學科研工作,在北京科技大學擔任制冷課的主講教師達10年之久。21年前選擇在高校工作完全是出于對教育教學工作的熱愛,本書也是編者多年教學工作的總結。北京科技大學已經將“制冷與熱泵技術”課程列為研究型教學示范課進行建設。編者曾經擔任全國勘察設計注冊公用設備工程師暖通空調專業考試“制冷與熱泵技術”的培訓教師,出于課程建設和注冊公用設備工程師培訓的需要,組織兄弟院校有豐富教學經驗的教師編寫了此書。
本書的特色及創新之處如下:
(1)本書堅持“少而精”的原則,脈絡清晰、力求通俗易懂。例如,蒸氣壓縮式制冷是制冷與熱泵技術最主要的內容,本書采用“工質、循環、機組、系統”四個部分的編寫思路,有別于現有的制冷或熱泵教材,思路更加清晰,更容易被學生理解和掌握。
(2)將素質教育和專業教育融入教材中。設置“研究型專題”,這是歷年筆者根據本專業最新的研究前沿凝練的題目,每一個題目都可以作為一個獨立的研究課題進行科學研究,深度可深可淺,這就避免了學生死記硬背基本概念和教科書,強調知識的理解和實際應用。“研究型專題”具有啟發性和前瞻性,對于激發學生的學習興趣、創新意識和綜合能力培養具有重要意義,符合建筑環境與能源應用工程專業新時代人才培養的要求和未來發展的需要。每章后面還附有名師簡介、行業名人名言等,對本科生進行素質教育和專業教育。
(3)本書重點突出,對最基本、最常用的制冷與熱泵循環進行深入系統的講解,起到以點帶面的作用,使學生能夠很快抓住課程的重點,提高學習效率。
(4)本書與時俱進,理論聯系實際,反映本學科的新技術和國內外制冷與熱泵領域最新的研究進展。
(5)為了使本科生盡早了解建筑環境與能源應用工程專業相關的標準、規范,樹立工程觀念,在課后特別設置“課外自學”欄目,重點對相關的標準和規范進行自學,書中對重點的標準和規范條文也進行了介紹。
(6)本書體現了安全生產的最新理念,在第6章專門設置“氨制冷冷庫的安全運行”內容,增強學生的安全生產意識。
本書由北京科技大學吳延鵬擔任主編,華北理工大學鐘曉暉、勾昱君擔任副主編。全書共計8章,北京科技大學吳延鵬編寫緒論、第1章,第2章的2.1節、2.2節、2.3節,第3章,第7章和第8章以及研究型專題、課外自學和名師簡介、行業名家名言。華北理工大學鐘曉暉編寫第5章,華北理工大學勾昱君編寫第4章,天津商業大學劉清江編寫第6章。中國礦業大學魏京勝編寫第2章的2.4節。河南理工大學韓欣欣編寫第2章的2.5節、第7章的7.6節。華北理工大學王昆編寫第2章的2.6節。悉地國際設計顧問有限公司暖通總工王明友對第7章和第8章進行完善并提供了多幅插圖。北京科技大學吳延鵬擬定本書編寫提綱并統稿。
我國建環專業泰斗、德高望重的吳德繩教授擔任主審,提出了不少指導性的意見,在此向敬愛的吳老師表示衷心的感謝!
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前言
第0章 緒論
0.1 制冷與熱泵的定義
0.2 制冷技術的發展歷程
0.3 熱泵技術的發展歷程
0.4 制冷方法
0.5 國內外制冷與熱泵行業相關的學會(協會)簡介
0.6 制冷與熱泵技術的新進展以及面臨的機遇和挑戰
第1章 制冷與熱泵工質
1.1 制冷劑的種類及性能
1.1.1 制冷劑的種類及編號方法
1.1.2 對制冷劑的要求及常用制冷劑的性能
1.2 CFCs及HCFCs的淘汰與替代
1.3 載冷劑
1.3.1 對載冷劑物理化學性質的要求
1.3.2 載冷劑分類
1.4 蓄冷介質
1.5 潤滑油
1.6 制冷劑、吸收劑工質對
第2章 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)循環
2.1 理想制冷(熱泵)循環——逆卡諾循環
2.2 單級蒸氣壓縮式制冷(熱泵)理論循環
2.2.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環
2.2.2 蒸氣壓縮式制冷理論循環的性能指標及熱力計算
2.2.3 液體過冷、蒸氣過熱及回熱循環
2.3 雙級蒸氣壓縮式制冷(熱泵)循環
2.3.1 一次節流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環
2.3.2 一次節流、不完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環
2.3.3 二次節流、完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環
2.3.4 二次節流、不完全中間冷卻的雙級壓縮制冷循環
2.3.5 雙級壓縮制冷循環中間壓力的確定
2.4 復疊式制冷循環
2.5 C02跨臨界制冷(熱泵)循環
2.5.1 C02制冷循環的分類及其特點
2.5.2 C02跨臨界循環的熱力計算
2.5.3 C02跨臨界循環的應用
2.6 實際制冷(熱泵)循環
2.6.1 實際循環在壓焓圖上的表示
2.6.2 實際循環的性能
第3章 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)機組
3.1 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)壓縮機
3.1.1 制冷(熱泵)壓縮機的分類
3.1.2 活塞式壓縮機
3.1.3 螺桿式壓縮機
3.1.4 渦旋式壓縮機
3.1.5 滾動轉子式壓縮機
3.1.6 離心式壓縮機
3.2 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)換熱設備
3.2.1 蒸發器
3.2.2 冷凝器
3.3 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)節流機構及輔助設備
3.3.1 節流機構
3.3.2 輔助設備
3.4 制冷(熱泵)機組
3.4.1 制冷(熱泵)機組的分類
3.4.2 空氣源熱泵
3.4.3 地源熱泵
3.4.4 空氣調節機組
3.5 制冷(熱泵)機組的能效及性能評價指標
3.5.1 制冷(熱泵)機組的能效限定值及能效等級
3.5.2 制冷(熱泵)機組的工況和性能指標
3.6 制冷(熱泵)機組的測試方法
第4章 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)系統
4.1 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)系統組成
4.2 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)系統設計
4.2.1 制冷劑管道系統的設計原則
4.2.2 制冷劑管道的材質
4.2.3 制冷劑管道系統的設計
4.2.4 R717制冷劑管道系統的設計
4.2.5 制冷劑管道直徑的選擇
4.2.6 制冷劑管道的安裝
4.3 蒸氣壓縮式制冷(熱泵)系統自動控制..
4.3.1 制冷(熱泵)系統自動控制的主要環節
4.3.2 制冷(熱泵)系統自動控制的實施
4.4 制冷(熱泵)機組的經濟運行
第5章 吸收式制冷(熱泵)
5.1 溴化鋰吸收式制冷機的工作原理及其理論循環
5.1.1 溴化鋰吸收式制冷的工作原理
5.1.2 溴化鋰吸收式制冷的理論循環
5.2 溴化鋰吸收式制冷機的分類、特點及其主要性能參數
5.2.1 溴化鋰吸收式制冷機的分類及其特點
5.2.2 溴化鋰吸收式制冷機的主要性能參數
5.3 溴化鋰吸收式熱泵機組
5.3.1 吸收式熱泵的能量、溫度轉換
5.3.2 第一類溴化鋰吸收式熱泵
5.3.3 第二類溴化鋰吸收式熱泵
5.3.4 溴化鋰吸收式熱泵的特點
5.4 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組的結構特點及附屬措旋
5.4.1 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組的結構特點
5.4.2 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組的主要附加措施和制冷量衰減
5.5 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組設計選型及機房布置
5.5.1 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組設計選型
5.5.2 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組機房布置
5.6 吸收式熱泵在能量回收中的利用
5.6.1 工業企業的余熱回收利用
5.6.2 熱電廠的余熱回收利用
5.6.3 在可再生能源系統中的應用
5.7 溴化鋰吸收式冷(溫)水機組的經濟運行
第6章 小型冷庫設計的基礎知識
6.1 冷庫圍護結構的熱工計算
6.1.1 冷庫溫、濕度要求
6.1.2 冷庫建筑圍護結構的設置
6.1.3冷庫圍護結構的熱工計算
6.2 冷庫制冷系統設計及設備選擇
6.2.1 冷庫制冷系統的組成
6.2.2 冷庫的冷負荷計算
6.2.3 制冷系統的選擇
6.2.4 冷庫制冷系統設備選型
6.2.5 裝配式冷庫的選型
6.3 氣調儲藏
6.4 氨制冷冷庫的安全運行
6.4.1 近年的氨制冷系統安全事故及其原因分析
6.4.2 熱氨融霜的原理及操作過程
6.4.3 系統的改進措施
第7章 蓄能技術及其應用
7.1 蓄冷技術的基本原理及分類
7.1.1 蓄冷技術的基本原理
7.1.2 蓄冷系統的基本運行方式
7.1.3 蓄冷技術的應用場合
7.1.4 蓄冷技術的分類
7.2 水蓄冷
7.2.1 水蓄冷系統的組成
7.2.2 水蓄冷空調的特點
7.3 冰蓄冷
7.3.1 冰蓄冷系統的形式
7.3.2 冰蓄冷系統的特點
7.4 蓄冷系統的設計步驟及內容
7.4.1 蓄冷空調系統的設計步驟
7.4.2 蓄冷負荷的確定
7.4.3 蓄冰裝置容量的確定
7.4.4 蓄冷系統的控制
7.5 蓄熱系統的類型、系統組成及設置要求
7.5.1 蓄熱系統的分類
7.5.2 電鍋爐蓄熱系統-
7.5.3 蓄熱系統的設置要求和運行保養
7.5.4 電鍋爐容量及蓄熱設備的確定
7.6 蓄冷(蓄熱)與制冷機(熱泵)耦合技術
7.6.1 蓄冷.熱泵耦合系統構成及工作流程
7.6.2 蓄冷_熱泵耦合系統的特點
第8章 燃氣冷熱電三聯供技術
8.1 燃氣冷熱電三聯供的概念
8.2 采用燃氣冷熱電三聯供的意義
8.3 冷熱電三聯供的使用條件
8.4 燃氣冷熱電三聯供系統的組成和工作原理
8.5 燃氣冷熱電三聯供系統的設計
8.5.1 燃氣冷熱電三聯供系統的設計原則
8.5.2 燃氣冷熱電三聯供系統的設計計算方法
參考文獻
附錄
附圖
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