技术领域
[0001] 本发明涉及教学实训技术领域，具体为冷暖空调组装与调试实训考核装置。
相关背景技术
[0002] 目前，高职教育的主要目标就是为社会培养出以高等技术应用型人才。作为一种科学的培训手段，实训考核方式日益受到各高职院校的重视。用于院校制冷、暖通类相关专业的冷暖空调组装与调试考核装置主要是以充分锻炼操作者的实际动手操作能力，实际维修中对问题的分析与处理能力为目的而建立的。
具体实施方式
[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031] 请参阅图1‑3，本发明提供一种技术方案：一种冷暖空调组装与调试实训考核装置，该系统由三部分组成，分别为:分体式热泵空气能模块、地暖循环模块和分体式热泵制冷模块，分体式热泵空气能模块完成制热水的功能，分体式热泵制冷模块完成水冷、风冷等功能，地暖循环模块完成将热水及冷水循环到地暖空间区域，使空间的温度降低或者升高的功能，整体采用开放式和拆装式结构设计，学生可以对各部件、管路、器件进行拆装、调试、运行。
[0032] 分体式热泵空气能模块采用热泵型分体式空调系统，结构简洁、层次清晰，其主要部件由制热压缩机、电磁四通阀、换热器、过滤器、毛细管节流组件、空调阀、热水箱20、气液分离器等组成，空气能在制热工况时，低温低压的制冷剂气体由回气管，气液分流器进入制热压缩机,经制热压缩机压缩，变为高温高压的制冷剂气体，经高压排气管,进入电磁四通阀的D端，这时空调器主控板驱动第三电磁阀线圈得电，通过机械的转换，电磁四通阀的E端与D端通、C端与S端通，高温高压的制冷剂气体就流出电磁四通阀的E端，经空调阀流入热水箱20,通过热水箱20内水的强制对流，使得热水箱20中的热量被水吸收，使得水箱内水的温度上升，高温高压的制冷剂气体变成高压中(常)温的制冷剂液体流经管路中，然后通过管路流到空调阀处，再经过过滤器、毛细管、毛细管、过滤器流入换热器，中、高压中(常)温的制冷剂液体被两条毛细管共同节流，这时单向阀反向不导通，高压中(常)温的制冷剂液体流入室外换热器中，立刻吸热膨胀，变成低压低温的气体，经冷凝器受到风扇电机对空气的强制对流，进行能量的交换，低温低压的气体流经管路、电磁四通阀的C、流出S端、进入回气管，再经气液分离器回到制热压缩机,如此反复循环。通过热力学的原理将室内的能量与室外的能量进行交换，起到制热的效果。
[0033] 分体式热泵制冷模块包括按顺序用管道闭环连接的加注口10、压缩机1、冷凝器2、视液镜3、干燥过滤器4及第一电磁阀5、第一毛细管7、风冷散热器12组成的风冷管路，第二电磁阀6、第二毛细管8、水冷散热器9组成的水冷管路与风冷管路并联。
[0034] 在分体式热泵制冷模块中用到的制冷剂为氟利昂R22，从加注口10处进入制冷系统，气态的R22经过压缩机1压缩变成高温高压的气体经过高压排气管到冷凝器2中，在自然冷却的情况下，高温高压的气态R22变成高压中、常温的液体经管路流经视液镜3、干燥过滤器4，一路经电磁阀5、毛细管7中，在毛细管7的降压节流之下，变成中温低压的液体，另一路经电磁阀6、毛细管8中，在毛细管8的降压节流之下，变成中温低压的液体，R22液体吸热膨胀，将周围的热量吸入，风冷散热器12、水冷散热器9在保温效果好的情况下会结霜，然后低温低压的气体R22经低压回气管被压缩机1吸入腔内，再经过压缩变成高压高温的气体，如此反复的一个过程就能将放在的周围的热量交换出来，压力表11分别连接在压缩机1的高压排气口与低压排气口，用于监测系统的高低侧压力变化情况；
[0035] 地暖循环模块包括按顺序用管道闭环连接的冷水箱14、水冷散热器9、热水箱20、地暖管19，冷水箱14的进水端、热水箱20的进水端和水冷散热器9的进水端均设置有循环泵，循环泵与接线端子排13电连接，使用循环泵将储备的冷水及热水进行循环，使装置空间内温度进行控制，可使用波纹管或者铝塑管对地暖空间进行铺设，可以更好的使循环水的温度散发到装置空间内；
[0036] 利用上述分体式热泵制冷模块，将循环水进行降温或者升温后，将循环水储存在冷水箱14或热水箱20中，当需要用到指定的循环水时，可以在第一时间得到循环水，利用大功率循环泵，使循环水在地暖管19中循环，从而使空间温度得到降低或升高；
[0037] 由于冷水和热水装在不同部分的容器中，所以使用电动三通15进行冷水热水的切换，使使用者降低了使用过程中的繁琐过程，同时配合温度控制器，可以实现温度的精准化、自动化控制；
[0038] 还可使用PLC对分体式热泵制冷模块进行控制，可以使整个装置实现智能化控制；
[0039] 控制模块23采用模块式结构，根据功能不同分为电源仪表模块挂箱、空气能控制模块挂箱、冷暖机械控制挂箱和冷暖PLC控制挂箱，同时在实训平台上设置有接线端子排13，作为电气实训单元箱与被控元件的连接过渡区，接线端子排13采用加盖端子排，提高操作安全系数；
[0040] 分体式热泵空气能模块包括按顺序用管道闭环连接的冷水箱14、空气能热水器22和热水箱20，用于制取热水；
[0041] 本冷暖空调组装与调试实训考核装置，是专门为职业院校制冷、暖通类相关专业而研制的的实训装置，根据制冷类行业中空气能与制冷装置维修技术特点，针对空气能和制冷装置的电气控制及制冷系统的安装和维修进行设计，强化了学生对空气能和制冷装置系统管路的安装、电气接线、工况调试、故障诊断与维修等综合职业能力。装置融合了流体力学、热力学、传热学和电气控制等技术，适合制冷类相关专业的教学和培训。该实训考核装置涵盖了制冷专业中所涉及的安装、接线、保压、抽真空、充注制冷剂及运行调试等内容。通过该装置的使用、训练和培训，能充分锻炼操作者的实际动手操作能力，实际维修中对问题的分析与处理能力
[0042] 在使用时：
[0043] 1.本装置集空气能系统安装、制冷装系统结构、制冷系统电气接线、压力检漏、抽真空、充注制冷剂与运行调试于一体，包含了制冷系统维修的的全部步骤，能满足实训教学工程训练及职业技能竞赛的需要。
[0044] 2.本装置采用模块化设计、电气控制与制冷系统独立分开，并且电气部分设置测试端子以及各路的输出连接端子，可供学生进行独立接线和、测试、运行等操作。
[0045] 3.实训平台直观展示了空气能和制冷装置的系统结构、工作原理。可清楚地看到制冷系统结构及主要部件的实物，系统还配置有数显交流电压表、数显交流电流表、耐震压力表、信号指示灯等，使整个空气能系统、制冷装置系统的实时工作状态一目了然。
[0046] 4.本装置以项目教学和任务引领作为实例教学，以工作过程为导向，为提高学生对实训课程的兴趣。
[0047] 空气能安装实训步骤：
[0048] 任务介绍：
[0049] 空气能安装实训任务旨在让学生了解和掌握空气能热水器的原理、安装及调试方法，提高学生的实际操作能力和综合素质。学生需在规定时间内完成空气能热水器的安装、调试及验收任务，确保设备运行正常，达到最佳使用效果。
[0050] 理论知识：
[0051] 在开始实训任务前，学生需掌握以下关于空气能热水器的基本理论知识：
[0052] 1).空气能热水器的原理：了解空气能热水器的工作原理，即通过吸收空气中热能，转化为水的热能，实现热水的制备。
[0053] 2).空气能热水器的特点：掌握空气能热水器的优点和局限性，如节能、环保、安全等。
[0054] 3).安装注意事项：了解空气能热水器安装过程中应注意的事项，如设备的选址、安全防护等。
[0055] 实地勘察：
[0056] 实地安装前，学生应对安装现场进行勘察，确保现场符合安装条件。具体步骤如下：
[0057] 1).寻找合适的安装位置：确保安装位置通风良好、湿度较低，且便于设备的维护和检修。
[0058] 2).测量安装尺寸：根据设备型号和规格，测量并确定安装位置的尺寸，以及管道的布局和走向。
[0059] 3).确认安装配件：根据设备清单检查安装配件是否齐全，并确保所有配件符合规格要求。
[0060] 系统设计：
[0061] 根据现场勘察结果，学生进行空气能热水器的系统设计。具体步骤如下：
[0062] 1).计算负荷：根据实际需要，计算所需热水的数量以及设备的负荷。
[0063] 2)确定管道布局：根据现场情况，设计冷水进水管、热水出水管和排气管的布局和走向。
[0064] 3)选择合适的控制面板：根据需要选择合适的控制面板，并设置设备参数，如温度、时间等。
[0065] 安装过程
[0066] 在系统设计完成后，学生开始进行空气能热水器的安装。具体步骤如下：
[0067] 1)组装设备：根据设备清单将各个部件组装成完整的空气能热水器。
[0068] 2)连接管道：将冷水进水管、热水出水管和排气管按照设计的布局连接起来，确保连接处不漏水、不漏气。
[0069] 3)设置参数：根据系统设计的要求，设置设备的各项参数，如温度、时间等。
[0070] 调试与验收：
[0071] 设备安装完成后，学生进行调试和验收。具体步骤如下：
[0072] 1)检查设备运行状态：观察设备的运行状况，检查各个指示灯是否正常闪烁。
[0073] 2)测试热水效果：通过设定所需水温，等待一段时间后检查热水效果是否达到预期。
[0074] 3)验收标准：确保设备运行正常，热水效果达到预期，且无安全隐患。
[0075] 管路系统保压和检漏实训步骤：
[0076] 实训原理：
[0077] 制冷系统是一个密封的循环系统，在维修时充注制冷剂以前，必须严格检查系统的密封性，保证维修质量，减少制冷剂不必要的流失，提高系统运行的可靠性。
[0078] 系统中的氟利昂是一种渗透性极强的制冷剂，它无色无味。而且，空调中的R22还会对臭氧层具有破坏性，检漏是维修制冷系统时必不可少的重要步骤。
[0079] 制冷系统管路泄露是比较常见的故障，其主要原因是使用不当、铜管及焊口内外腐蚀、焊接不良等造成的。
[0080] 在检漏时主要检测的部位是制冷管路系统的连接处和焊接处。
[0081] 实训步骤：
[0082] 管路系统保压
[0083] 1)将检修表阀的一端接到制冷设备的检修口处(空调一般接到三通截止阀的充氟口，冰箱一般接到压缩机的工艺口。也可单独对冷凝器或蒸发器进行检漏，方法是将冷凝器或蒸发器的一端封住，另一端接检修表阀)。
[0084] 2)检修表阀的另一端接氮气钢瓶。将氮气钢瓶的控制阀门打开，使氮气通过连接软管到达压力表阀的输入端，然后进入制冷系统中。一般情况系统中充入1.2Mpa压力左右的氮气进行保压。
[0085] 3)记住压力表的指针所指示的数值。
[0086] 4)一段时间后对压力表进行观察，若压力表的读数与氮气充注刚完成时的读数相同，则说明系统没有泄露；若压力表的读数小于氮气充注刚完成时的读数，则说明系统存在泄漏。需要对系统进行检漏。
[0087] 系统检漏：
[0088] 1)将制冷系统里面充注一定压力的氮气。
[0089] 2)将肥皂与普通白水进行混合搅拌。
[0090] 3)用海绵把肥皂水涂抹在制冷系统管路的接口处或怀疑漏氟的部位处。
[0091] 4)如果发现有小气泡吹出，说明该处泄漏。
[0092] 5)放掉系统里面的氮气，将泄漏部位重新焊接。
[0093] 6)再次充入氮气，继续检漏，直到系统密封。
[0094] 管路系统抽真空和充注、回收制冷剂实训：
[0095] 实训目的：
[0096] 掌握制冷系统抽真空及充注、回收制冷剂的方法。
[0097] 实训原理：
[0098] 在对制冷管路系统检修完毕后要对系统采取抽真空处理，排出系统内的空气和水分，使系统处于真空状态后才能往系统里面充注制冷剂。
[0099] 抽真空的方法一般有三种，包括低压单侧抽真空法、高压双侧抽真空法和二次抽真空法。但是在现实维修中比较常用的是低压单侧抽真空法，即利用系统上的工艺管进行抽真空，其操作比较简单，焊接口少，泄露的可能性也减小。高压双侧抽真空就是在干燥过滤器的进口端另接一根工艺管与原来的工艺管同时抽真空。此方法多用于电冰箱抽真空。二次抽真空法是指制冷系统抽真空到一定真空度后，充入少量的制冷剂后再进行第二次抽真空，这时系统内的制冷剂和空气混合，系统内的空气被冲淡，剩余气体中的空气比例减小，从而能够得到较为理想的真空度。
[0100] 实训步骤：
[0101] 对于抽真空的方法前面章节已经介绍过。下面介绍系统充注制冷剂的方法和步骤。充注制冷剂的方法有多种，如称重法、测压法和观察法等。无论采用哪种方法，充注制冷剂的量一定要适当。充入量过多或过少都会对使用效果产生不良影响。
[0102] 1)抽完真空后，把与真空泵吸气口连接的一端卸掉，与制冷剂瓶连接，并将此连接处拧紧。此连接软管的另一端(即与三通检修表阀的连接端)要拧松。
[0103] 2)打开制冷剂瓶的控制阀门，会听到“呲呲”的气流声，此时连接软管内的空气被排出。
[0104] 3)拧紧软管与三通检修表阀的连接处。
[0105] 4)打开三通检修表阀的阀门，制冷剂即充入系统内。
[0106] 5)空调器制冷剂充注量的判断方法有：称重法(即按照空调器铭牌上的充注量)，低压压力测量法，测量运转电流法和回气管结霜程度。选择任意一种方法进行充注操作。
[0107] 6)冰箱制冷剂充注量的判断方法：称重法、观察法等方法。选择任意一种方法进行充注。
[0108] 7)运行半小时，如果性能合格。空调只需将连接软管从工艺口取下，并把工艺口用螺帽拧紧，以免漏氟。
[0109] 空气能制冷剂充注方法：
[0110] 1)称重法：按照空调器铭牌上标注的充注重量进行充注。
[0111] 2)压力测量法：让空调在制冷模式下运行。在压缩机旋转起来时，打开制冷剂钢瓶阀门和检修表阀门。注意观察检修表的指针读数。在充注制冷剂过程中，三通检修表阀打开少许，等充注一段时间后再关闭，这时，检修表的压力读数会下降，这样反复几次，直到压力表的读数正常后，制冷剂充注才算完成。空调器压力表的读数也是会受周围环境温度的影响。在夏季，压力表的正常读数为0.55MPa左右；在春、秋季节，环境温度较低，表压一般在0.4—0.5MPa之间。
[0112] 3)测量运转电流法：用钳形表测压缩机的运转电流(空调器铭牌上标有压缩机的运转电流)。
[0113] 4)观察法：当制冷剂过多时，冷凝器大部分管道发烫，回气管道与压缩机气液分离器上凝露严重。
[0114] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
