（华中科技大学，湖北 武汉 430074）
摘 要：课程建设是教学质量提高的基础。文章从制冷技术与节能课程的发展历史与作用入手，分析了新形势下，制冷技术与节能课程所面临的问题，并以华中科技大学为例，提出了加强制冷技术与节能课程建设的措施。
关键词：研究生；制冷技术与节能；课程建设
中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）06-0026-03
研究生教育是我国高等教育体系中的最高层次,是我国高等教育综合实力和整体水平的直接反映。我国研究生教育兴起于20世纪初，但直到1949年，仅毕业了200多名研究生。新中国成立后，研究生教育有了一定的发展，但仍然处于小规模、低水平的发展状态，1950年到1965年的16年间，共招收研究生2.3万人。1966年后由于“文化大革命”的原因，研究生教育中断长达12年。
我国研究生教育的发展，是在1978年恢复研究生招生制度以后。1978年至1999年的22年间，累计招收研究生77.3万余人。1999年以后随着我国经济的高速发展，研究生教育进入了一个前所未有的超常规发展时期。仅2013年，我国研究生的招生规模就达到了60.8万人，接近1978年至1999年22年招生总数的80%。
这种研究生教育的超常规发展，虽说也达到了某些初衷，产生了多方面的积极意义，但是，数量上的急剧增长也带来了许多问题和矛盾，尤其是研究生的培养质量不容乐观[1-3]。加之中国的研究生教育由于历史的原因，本来基础就比较薄弱，条件也相对欠缺，这就加剧了这些问题和矛盾可能带来的消极后果。
研究生的培养过程涉及到许多方面，其中课程建设是教学质量提高的基础，教学质量的提高又是人才培养的关键。这里就华中科技大学研究生课程制冷技术与节能的建设与思考谈点自己的体会。
一、制冷技术与节能课程的发展历史与作用
（一）制冷技术与节能课程的发展历史
我国制冷及低温工程专业研究生的培养始于上世纪60年代初，但由于文化大革命的原因，制冷及低温工程的研究生教育刚刚起步就戛然而止。文化大革命结束后，1978年才又重新恢复研究生培养。华中科技大学制冷及低温工程的研究生培养也同步开始，并于1981年获得制冷及低温工程专业硕士学位授予权[4]。
在学校制冷低温工程专业研究生培养初期，制冷技术与节能主要针对当时我国制冷技术开始起步，仅在本科专业教学内容的基础上略微提高，确定以制冷新理论、混合工质节能研究以及当时刚刚开始应用的旋转式压缩机和涡旋式压缩机的理论与性能为主要教授内容。1987年联合国关于臭氧破坏物质的《蒙特利尔议定书》获得通过，制冷技术与节能的内容逐渐淘汰混合工质的内容，而代之以CFCs物质的淘汰，尤其是电冰箱用R12的制冷剂替代技术与节能技术。同时由于制冷剂环保性能和多能源驱动的优势，吸收式制冷技术蓬勃兴起并逐渐压缩已经日渐成熟的旋转压缩机技术和涡旋压缩机技术的内容。进入21世纪后，全球变暖的趋势使得具有较高全球温室气体潜能值（GWP）的制冷剂受到挤压，新型更环保的制冷剂研究日渐兴起，空调器与电冰箱的能耗标准越来越高，储能技术与可再生能源的利用等都对制冷技术与节能课程的教学产生了冲击。
（二）制冷技术与节能课程的作用
制冷技术与节能课程针对制冷及低温工程专业中的普冷技术，与早期针对低温技术的低温传热学课程一起构成了学校制冷及低温工程专业研究生教育的两门专业必修课程。制冷技术与节能课程是建立在热力学、传热学、制冷原理与装置等课程的基础上，也就是学生们在掌握了热力学和传热学理论，获得人工制冷的基本原理和循环特性的知识，具有制冷循环分析和计算能力，获得有关制冷设备方面的知识和相应的分析和计算能力的基础上，通过制冷技术与节能课程的学习，需要进一步掌握制冷循环新理论、制冷剂替代新进展、冰箱空调的新要求及其节能措施以及二氧化碳制冷技术、最新蓄冷技术、高效吸收式制冷技术、太阳能等可再生能源在制冷空调中的应用技术等，既要拓宽学生的知识面，又要培养学生的理论与应用能力，这对于培养既具有宽广知识面、适应能力强，又具备良好的专业知识和技能的高水平、有创新精神的优秀学生具有举足轻重的作用。
二、制冷技术与节能课程教学面临的问题
（一）研究生数量急剧增多
在学校开始招收制冷及低温工程专业研究生初期，每年招收的研究生数量均只有几个人。由于人数少，课程教学一直都是采用课堂教学、课堂讨论、专题讲座及讨论等方法，互动性比较强，学生参与度也比较高。后来随着1999年后全国研究生教育进入一个超常规发展时期，加上除了与原来相同的学术性硕士研究生外，近年来又增加全日制专业型研究生的招生，使得学校制冷及低温工程专业的研究生数量每年都在30人左右，已经是一个班的规模，从而对原有教学方式带来冲击。
（二）研究生来源不同，知识背景差异大
由于招生人数的增加，本专业的研究生来源除主要为本校毕业的学生以及其他相类似的重点高校的毕业生外，也开始有一定数量的二本甚至是三本院校的毕业生考入。虽然这些学生大部分来自于热能与动力工程专业制冷与低温方向，但也有一部分学生来自于建筑环境与设备专业。另外还有一些其他专业的研究生将这门课程作为选修课程。除了应届本科毕业生外，也有一些参加工作数年后再来读研究生的。由于研究生的来源不同，学科背景也有一定差距，对本课程相关的基础知识掌握程度也都存在一定的差异，从而也为本课程的教学带来一定的难度。
（三）学科发展迅速，缺乏适合教材
制冷技术与节能课程主要面向制冷空调技术。随着我国改革开放的进行，制冷空调行业走上健康发展的轨道，进入1990年代以后，整个制冷空调迎来了高速增长的发展阶段。现在我国已经跻身于世界制冷空调设备制造大国之列，多项产品产量已稳居世界第一的位置，部分技术处于世界领先地位。这些都表明，制冷空调行业已经成为我国装备工业的有生力量和国民经济的重要组成部分。另一方面，全球的制冷空调技术在近三十年中也取得了长足发展，如制冷剂替代从最初的CFCs淘汰，到HCFCs的淘汰，再到目前HFCs的限制使用，自然制冷剂的重新兴起；国际社会也从最初的只重视破坏臭氧层物质的淘汰，到臭氧层与温室气体效应并重，形势发展错综复杂，各方利益博弈激烈，新的技术层出不穷；制冷换热器、制冷系统、制冷压缩机也都取得巨大进步，难以有一本教材能够跟上，即使是一些专著，也是在出版两三年就已经落后。近些年，制冷剂的替展日新月异，自然工质与新出现的HFOs类工质及各种混合物，由于其0ODP、低GWP受到世界各国的广泛重视，研究力度也大大加强，涌现了很多新技术和新的研究方向。这就需要结合现在最新研究成果对教学内容进行调整与改革。
三、加强制冷技术与节能课程建设的措施
（一）精选教学内容
在我国恢复研究生教育初期，我国的制冷技术尚处于发展起步阶段，制冷技术与节能课程的内容仅限制在一个很窄的范围里。经过改革开放三十多年的发展，我国的制冷界与国际制冷界实现完全接轨，并且在亚洲国家中首次成功承办国际制冷大会。现在我国已经成为全球最大的制冷空调产品生产国，部分产品已近处于国际领先水平，空调器和电冰箱的产量已经分别占全球产量的近80%和近70%。同时制冷空调的研究与应用领域的不断扩大，新的制冷理论与方法、制冷剂的替代与应用、压缩机的新结构新理论与高效化、换热器的新结构与强化传热理论与方法、制冷系统的优化匹配与仿真、吸收式与吸附式制冷系统的研究与应用以及可再生能源在制冷空调领域的应用研究等等，每一个方面都涉及到许多内容，由于课时的限制，全面讲述制冷空调的所有知识是不现实的，或者只能对每个方面做一个简单的进展介绍。因此合理选择制冷技术与节能的教学内容对于研究生掌握必要的专业知识具有重要意义。针对目前制冷空调技术与行业的发展现状和研究生就业去向，节能与环保已经成为制冷空调技术的核心发展方向，空调器、电冰箱在制冷空调行业中占据2/3的份额，且其能效标准还在不断提高，因此我们在兼顾研究生来源不同、知识背景有差异而概述制冷技术的基本理论的基础上，确定制冷技术与节能的核心内容为制冷剂替代与应用技术、空调器节能技术与电冰箱节能技术，同时兼顾新的制冷理论与方法、工商制冷中的最新技术以及可再生能源的应用，使学生不但了解制冷空调的未来发展，更重要的是掌握当前制冷空调技术主流发展的状况，使学生获得最大收益，以便更好地适应社会的需要。
（二）紧盯学科发展前沿
制冷空调技术和制冷空调行业在近三十年来，接连遇到了与人类生存直接相关的大问题。首先是臭氧层破坏问题。研究表明，过去制冷空调中常用的CFCs和HCFCs物质是破坏臭氧层的罪魁祸首，1987年通过的关于破坏臭氧物质的《蒙特利尔议定书》明确提出了在制冷空调设备中淘汰和禁止使用CFCs和HCFCs制冷剂，并在2007年全球实现淘汰CFCs物质的同时，又达成了比原计划提前10年淘汰HCFCs的目标。另一方面全球变暖对人类的威胁也使得关于气候变化的《京都议定书》于1997年得以通过。在《京都议定书》中，曾经作为CFCs和HCFCs物质替代物的HFCs类物质，由于其较高的全球温室气体潜能值（GWP）而被列为限制使用的物质名单中。包括美国在内的一些国家从2009年开始相继在《蒙特利尔议定书》工作组会议上提出议案，要求将HFCs类物质纳入《蒙特利尔议定书》的管制范围予以限制和淘汰。一些国际标准也相继进行修订，将可燃制冷剂纳入制冷空调允许使用的范围。这些都将对整个制冷空调行业产生巨大影响，并对制冷空调技术提出更高的要求。我们在进行制冷技术与节能的课程教学时紧盯当前学科的最新发展，随时将最新的发展动态、最新的技术成果纳入教学内容，并且紧跟空调器和电冰箱能耗标准，及时介绍空调器、电冰箱节能技术的进展、方法、措施以及未来的走向，使学生在课堂上学的知识与实际同步，并略有超前。同时注意结合教师的研究项目及其研究结果讲解相关内容，努力提高教学的实用性、生动性和灵活性，以使研究生们能够尽早了解、适应实验室的研究，有效地将教学与科研有机结合起来。
（三）坚持理论与应用并重
制冷技术与节能课程不仅针对制冷及低温工程专业的研究生，部分工程热物理和流体机械的研究生也将其作为选修课程。作为一门应用技术的专业课程，教给学生的不仅是一项应用技术的知识，更是一种研究方法。因此，这门课程教学不仅要传授原理知识，更重要的是通过教学，让学生学会思考问题、解决问题的方法，做到学以致用。我们在教学中坚持以基础知识和基本原理为先导，在让学生了解、掌握制冷的基本理论、节能的基本方法和措施的基础上，着重介绍如何运用所学知识来解释、解决制冷空调技术研究中出现的现象，遇到的问题。从传热强化的基本原理到制冷换热器的强化传热、从压缩机的基本原理到压缩机的高效化，从制冷系统的基本构成到制冷系统的优化匹配，从部件到系统深入分析制冷空调的节能方法与措施。同时引用自己和同行工作中的研究经验，使学生更容易理解、掌握应用方法，深入了解其具体应用并能够加以拓展。
（四）改革教学方法，建立合理的考核方式
1.采取灵活的教学方法，充分利用多媒体教学
在授课时为使学生能够抓住重点，用最短时间学到对自己有用的知识，我们根据不同的内容需要、学生的接受程度，把教学内容分为精讲内容和简单介绍内容。只讲基本的、关键的内容和前沿知识以及在科研实践中典型的应用实例；同时，适当地留下一些问题，给学生一个讨论和思考的时间，以便于学生能够更深入地理解相关知识。针对课程教学中存在的从原理系统到组成设备再到实际系统和装置的过渡问题，为使学生能更好地理解复杂的系统、设备、装置及其工作过程，我们设计了完整的电子课件，借助于动画和多媒体技术来丰富课程内容和表现形式，将过去因没有实物对象或由于实物过于复杂而难学的抽象工作原理、复杂的设备结构具体化、形象化，加深学生的理解。同时，对多媒体教案和课堂应用进行研讨完善，努力将生动讲述、形象投影、直观演示、启发思考、活跃课堂有机结合起来。
2.建立合理的课程考核方式
考核是一个重要的教学环节，直接反映学生学习成果与教师的教学质量。建立合理的考核方式，可以准确地反映学生对课程的了解、掌握程度，帮助教师准确地掌握课程教学效果和改进方向。本课程成绩的考核目前主要从课堂表现和课程论文两方面来进行考核。并在课程开设之初即告知学生，使其对各个部分都引起足够重视。课堂表现主要是从到课率、问题回答与分析来实时了解学生的学习情况，提高课堂的学习效率；课程论文则是要求学生根据课程教学内容，结合自己的研究内容撰写综述性论文。从目前的效果看，本课程的课程论文为研究生进入课题研究的开题报告的撰写阶段的论文查阅、文献综述、研究目标的制定和研究方法的确定奠定了扎实基础，取得了良好的效果。
四、关于制冷技术与节能课程建设的思考
综上所述，我们在制冷技术与节能课程的教学过程中得到一些启示和经验，在教学中以拓宽学生知识面、掌握必要的研究方法与手段、了解本学科研究前沿为目的，做到精选教学内容，兼顾理论与应用并重；教学内容要反映制冷空调技术的最新进展；教学方式要灵活并充分发挥多媒体教学的优势。上述教学理念已在并将在以后的教学中继续起到一定的指导作用，以提高制冷技术与节能课程的教学质量，从而有利于培养高质量的研究生。
尽管本课程建设取得了一定成效，但由于目前条件的限制，还存在着一些可以通过努力来进一步提高教学质量的方面，其一是适当增加一些的实验环节，培养学生的实际动手能力，提高学生在制冷空调方面的实验技能；其二是在课时允许的情况下适当增加课堂专题讨论内容，进一步加强与学生互动，了解学生的学术需求，力争通过课程的教学实践让学生学有所用。
参考文献：
[1]康宇.我国研究生教育发展历程及其现实困境[J].哈尔滨学院学报，2013，（12）.
[2]周川.我国研究生教育的发展、现状及其问题[J].高校教育管理，2007，（3）.
[关键词]H型钢 控轧 控冷
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0007-01
1 前言
H型钢作为一种经济断面钢材问世已有几十年，现已广泛应用于高层建筑、桥梁、车辆、码头、电力、制造业等领域。与世界发展水平相比，我国H型钢生产起步较晚，从1998年马鞍山钢铁公司引进德国工艺技术与设备的大H型钢生产线投产以来，经过十多年时间的发展，已先后培育出马钢，莱钢、津西、日照、长治等H型钢主流生产企业，加快了我国H型钢生产的发展，为推动我国钢铁工业结构调整和钢材品种优化做出了重要贡献。
随着H型的广泛应用，对H型钢的力学性能要求也越来越高，从而引发了对H型钢控制轧制、控制冷却技术的研究。国外已有了相关的研究成果，并运用于生产，但技术仍未成熟①。而我国尽管近几年H型钢生产水平不断提高，为研究控轧控冷技术提供了平台，但认识较晚，正处于起步阶段，运用控轧控冷技术改善H型钢强度、韧性和焊接等性能的工艺还比较少。本文结合热轧工艺特点，分析了控轧控冷中需要注意的几个关键因素。
2 研究现状
2.1 国外H型钢控冷技术的发展及现状
早期一些国家如比利时，瑞典等国的钢铁厂首先采用控轧来代替常化处理，解决了钢的脆断性问题，这确立了控冷技术的原始技术。以后随着控冷技术的发展，60年代采用控轧控冷解决了含Nb钢VTs偏高的问题。近年来国外有关控冷应用基础研究日益深入，发表了许多水平较高的学术论文，进一步指导和推动控冷技术的发展和应用。
20世纪60年代上半期，日本新日铁为在提高韧性的同时保持良好的焊接性能，采用了微合金化加上控轧控冷的措施。轧制中对H型钢翼缘进行控制冷却，以减少温度差，细化铁素体晶粒，同时使得H型钢的断面各部分的组织均匀，防止产生较大的内应力，以及翘曲和弯曲。
20世纪80年代后期卢森堡的阿尔贝德在开发低温高冲击韧性钢中也取得了较大的成功，采用了TM-SC工艺（控轧-局部冷却工艺）开发出的低温高冲击韧性钢，在轧后采用了QST工艺（淬火自回火）。通过对钢材的微合金化处理，结合采用TM-SC工艺和QST工艺，产出了传统工艺无法获得的高韧性高强度的产品，同时保持了其良好的焊接性能。为克服普通的TM热轧工艺在轧制H型钢的缺点，卢森堡的阿尔贝德公司与其它公司合作开发了TM-SC工艺，生产的产品截面的性能均匀，提高了轧机的生产效率。可以看出这个局部冷却工艺与H型钢翼缘冷却工艺几乎是相同的。卢森堡的阿尔贝德公司与其合作伙伴进一步开发了QST技术，鞍山科技大学硕士论文第一章课题综该工艺是在终轧后对钢梁进行快速水冷，使其表面生成马氏体，在钢梁中心冷前停止水冷，利用中心余热进行回火。
目前世界上H型钢控冷技术以卢森堡的阿尔贝德公司为代表，开发了H型TM-SC轧制技术和QST控冷技术，代表了目前H型钢生产及控冷技术的最高水QST控冷技术设备.
2.2 国内H型钢控冷技术的发展及现状
20世纪60年代初，我国在控制冷却和钢材形变热处理工艺方面己经起步，取得初步的成果。70年代初，控冷技术先后被列为“六五”、“七五”“八五”科攻关项目，有关大专、科研院所及生产厂家，结合常用钢种和国内的控冷技件，在控冷技术的基础理论与实际应用方面做了许多卓有成效的工作，如测钢种的基础数据，对Nb、V、Ti微合金元素在钢中的作用，形变奥氏体再结晶控冷工艺与组织性能的关系，微合金元素碳氮化合物固溶析出，钢的变形抗力进行了广泛深入的研究；某些生产厂应用控冷工艺取得了提高产品质量的良好果。另外还在重钢五厂等建成了国内第一条独具特点的控冷生产实验线。这些作为我国进一步发展和应用这项具有明显经济效益的轧钢新技术奠定了可靠的石出。
1991年12月，马钢在改造了630轧机试轧后，成功地轧制了ZO0rnrn以下H型钢，但由于种种原因没有批量生产。1992年6月，马钢向外商提出了万能钢轧机的项目询价书，最终德国曼内斯曼德马格萨公司（MPs）中标。这是我国投兴建的第一条万能轧机生产线。至1998年又引进建成我国第一条热轧腰200一700～的H型钢生产线，该厂的设备是从德国和美国引进的，是我国目前产H型钢装备水平最好、自动化程度最高的生产线。前后不过10年时间，因此H型钢的控制冷却方面，国内开展的研究工作还很少。我国鞍山第一轧钢厂于年从美国内陆钢铁公司引进了一套H型钢二手生产设备，该生产线设置了控山科技大学硕士论文第一章课题综述，可以在成品孔出口辊道上进行强化喷水冷却，同时在冷床入口侧设有立冷翻装置。
从总体上来看，我国H型钢生产还处在起步推广阶段。如何使热轧H型钢尽
快在国内工程建设中广泛应用，充分发挥其优越性，是当务之急。
3 控制冷却技术
控制冷却是通过控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。由于热轧变形的作用，促使变形奥氏体向铁素体转变温度（Ar）的提高，相变后的铁素体晶粒容易长大，造成力学性能降低。为了细化铁素体晶粒，减小珠光体片层间距，阻止碳化合物在高温下析出，以提高析出强化效果而采用控制冷却工艺。
控制冷却条件（开冷温度、冷却速度、终冷温度）对相变前的组织和相变后的相变产物、析出行为、组织状态都有影响。因此为获得理想控制冷却钢材的性能，就要选择良好的冷却方式。一般可把轧后控制冷却过程分为三个阶段，称为一次冷却、二次冷却和三次冷却（空冷 ）[1][2][3]。三个阶段的冷却目的和要求是不同的。
4 对控轧可行性分析
控制轧制（TMCP）技术的核心是晶粒细化和细晶强化，用以提高钢的强度和韧性的方法。控制轧制原理是应用了奥氏体再结晶和未再结晶两方面理论，控制奥氏体再结晶的过程，利用固溶强化、沉淀强化、位错强化和晶粒细化机理，使内部晶粒达到最大细化改变低温韧性，增加强度，提高焊接性能，是将相变与形变结合起来一种综合强化工艺。根据奥氏体发生塑性变形的条件控制轧制可分为三种类型。（1）再结晶型的控制轧制（2）未再结晶型控制轧制（3）两相区控制轧制。
H型钢控制轧制即对轧件温度和变形量进行控制，可以参考中板的低温控轧技术，但由于H型钢断面复杂，二者存在差异。
5 轧后控冷现状
轧后控冷是继控制轧制后进一步提高产品性能的一项技术，与棒线材控制冷却原理相同，对轧后的H型钢进行快速冷却使表面生成马氏体组织，在轧件中心冷却之前停止冷却，表面马氏体组织利用中心余热进行自回火。由于H型钢断面复杂，冷却工艺要求很高，需要保证终轧断面温度均匀并且冷却过程中冷却均匀。与国外技术相比，我国研究和实践已显落后。国外已出现轧后超快速冷却技术，得到均匀的铁素体+珠光体组织，且晶粒较细，提高了产品的屈服强度。
6 结语
目前国内外H型钢控轧控冷技术还没有趋于成熟，但控轧控冷已成为国内外公认的发展方向。我国H型钢生产已初具规模，现已有条件加快步伐开展这方面的研究。
（1）发展近终形坯短流程技术，简称CBP技术。该技术以近终形连铸坯为原料，用一架轧边机代替原来的开坯机，轧制得到万能轧机需要的断面尺寸。通过这种途径可以降低轧制温度，实现温控轧制。
（2）在轧线设立保温罩，降低开坯温度，对轧件温度实行控制，研究低温轧制的可行性。
（3）尝试开发万能轧机机架间冷却装置，对翼缘中心表面及R角冷却，使轧件温度均匀。
（4）加强对精轧后冷却技术的理论研究，在短时间降温阻碍奥氏体晶粒长大，使晶粒细化，均匀提高产品强度，对内部组织和力学性能实行控制。
参考文献
【关键词】制冷技术与应用；实践教学；教学改革
《制冷技术与应用》课程有着内容覆盖面较广的特点，有着较强的理论性和实践性要求。在该课程的教学中，学生不仅要充分了解制冷技术的发展前沿，掌握基本的热力计算以及各项制冷技术的工作原理、设备构造等等，还需要将诸多的理论知识应用到具体的实践中，实现理论与实践的有机结合，才能真正发展成为时代所需的高等技术人才。因此，对现阶段的《制冷技术与应用》课程教学中存在的问题进行研究和分析，并探索与之相关的改革路径就有着重要的现实意义。
1.《制冷技术与应用》课程教学现状
从目前的《制冷技术与应用》教学现状来看，多数高校仍然沿用的是传统的教学方式和教学模式，在教学内容等方面发展较为滞后。具体来讲，还存在以下几方面的问题：首先，现有的教学内容中，该课程教学多侧重于制冷循环系统，对各部件的性能以及设备的组合使用缺乏一定的系统性。其次，不同高校的课程设置时数不统一，有的学校甚至有严重压缩课时的现象，为课程教学的实施带来很大的压力。同时，该课程也有相关的实践教学环节，有的教师为在有限的时间内完成教学目标，完成进度，就减少了实践环节，这不仅影响了教学质量的提高，也不利于学生的应用能力的提升。再次，多数教师的教学方法仍是以传统的灌输为主，学生多是被动接受。由于该课程理论性较强，学生学习难免枯燥，这种教学方式就很难调动学生的学习积极性和创造性思维。再加上理论课程与应用课程的脱节，也造成了学生的理论学习往往浮于表面，实践能力较差。最后，在对该课程的考核上，多数高校也普遍存在着只重视理论成绩的现象，忽视了对学生的实践应用能力的考核和评价，这也是学生在毕业设计中，对制冷工程感到无从下手的原因之一。
2.教学改革策略
针对以上课程教学中出现的问题，笔者认为，要达到高等院校应用型人才培养的目标，就需要从现阶段的教学问题入手，深化课程教学改革，实现教学内容、教学方法等各方面的革新和发展，更好地完成暖通制冷技术人才的培养目标。
2.1优化和调整教学内容
《制冷技术与应用》课程内容较为宽泛，既有对制冷机原理的阐述，又有设备构造以及冷库设计的介绍等。在进行教学的过程中，就较为杂乱和难以理解。因此，针对该课程的教学内容，教师可以进行具体的模块划分，首先可以将教学内容划分为理论知识、实践知识、能力训练三大模块，在此基础上在进行细小知识内容的填充，并根据这些模块进行教学内容的设置。同时，也需要根据学校安排的课时数，进行分模块的细化，保证在有限的课时内，能够产生较好的系统化教学效果，兼顾学生的理论和实践能力的发展。这样，不但能有较好的教学效果，同时也利于学生对知识进行系统的接受和学习。
2.2创新教学方法
在《制冷技术与应用》的理论教学中，为有效发挥学生的主观能动性，教师可以借助现有的教学设备和教学资源，采取多样化的教学方法，促进学生对理论知识进行更好地学习和消化。在当前的高等教育领域，较为有效的现代教学方法主要包括案例教学、小组合作学习、讨论教学、启发式教学等等。如教师在课堂上，可以结合具体的工程实例进行教学，让学生在课堂上就能接触具体的工程实例，获取更高的学习信心。为保证案例教学的有效性，要根据学生的不同接受层次，选择最合适的案例来进行分析和研讨，例如已经获奖的校内外科研成果以及企业著名的制冷工程案例等，这样更易于学生接受。再如，现阶段多数的大学课堂教学都是教师一个人的“独角戏”，学生多玩手机、睡觉等，学生的参与性难以调动，对教学效果的提升产生了极为不利的影响。教师要改变现状，就需要积极采取相关的改善措施，加强与学生的有效互动，如进行师生角色的互换、开展分组合作教学设计等，让每一个学生都能积极参与课堂教学、并主动进行相关理论问题的思考，才能真正发挥《制冷技术与应用》的教学实效性。总之，创新教学方法，加强与学生的有效互动，对于提升课程教学效果来说，也有着十分积极的作用。
2.3注重实践教学
对于《制冷技术与应用》这门课来讲，不能仅限于理论和实践知识层面的讲解，也需要让学生多动手，参与到实际的工程设计或者研究中去，才能更好地吸收和应用所学的知识。为此，教师可以从强化情境教学入手，利用学校的专业实训室和实训基地进行实践教学的展开。高校一般都配有专门的实训实验室，供专业的学生进行使用，如“制冷压缩机实训室”、“空调系统实验室”或者制冷设备维修相关方面的实训等，都可以进行具体的情景教学。这样，在充分利用学校教学资源的同时，提高了学生的实践能力的同时，也加深了学生对理论知识的理解。
2.4建立多样化的考核机制
随着高等教育改革的深入实施，高校开始注重对学生的综合素质和能力的培养，而原有的单一的考试机制也已经不适应现阶段的教育发展需求。为实现对学生所学课程知识以及应用能力的更好掌握，教师要对学生的具体学习过程进行全方位的把握。为此，教师可以采取多样化的课程评价方式，不仅包括理论课的学习，还要对实践操作能力进行必要的考核，实现多种评价方式的结合。如可以将学生的平时课堂表现以及实践作业的完成折合成一定的分数比例，计入期末考试成绩等。同时，制冷技术正处于不断的发展过程中，而教材设置又有一定的滞后性，教师也可以鼓励学生积极探索新技术，并作为课程的研究课题，作为平时考核的一部分。这样也能在一定程度上拓展学生的视野和知识范围，能更好地促进课堂的学习。
3.结束语
综上所述，在高等工程教育的改革前提下，《制冷技术与应用》课程教学也需要进行全方位的改革，才能更好地适应本科教育应用型人才的培养需求。为此，针对当前高课程教学出现的诸多问题，教师要积极探索教学改革途径，促进教学内容的调整和优化，并不断创新教学方法和考核方式，同时实现理论教学与实践教学的有机结合，培养学生真正成为符合社会发展需求的应用型技能人才。
参考文献：
[1]刘智勇. 《制冷技术》课程教学改革的探讨[J]. 甘肃科技，2014，24：88-89+52.
[论文摘要]随着人类对自身健康的关注及生活水平的提高，冷冻技术被广泛的应用到了食品加工技术上，主要对冷冻技术的 发展 和应用作阐述。
近年来，人类的生活水平的提高，高品质、高附加值产品日益增加，高档饮料、果汁、生物制药等也逐渐成为人们日常消费的主体。推动了食品的加工技术与方法的发展,食品原料中含有的营养成分与风味物质等要得到最大限度的保护就离不开冷冻浓缩技术。
一、冷冻浓缩技术国内外发展现状
（一）国外发展概况
自上世纪50年代末学者们开始关注冷冻浓缩这一工艺以来，人类对冷冻浓缩技术的研究已有较长的 历史 。荷兰eindhoven大学thijssen等在70年代成功地利用奥斯特瓦尔德成熟效应设置了再结晶过程造大冰晶,并建立了冰晶生长与种晶大小及添加量的数学模型,从此冷冻浓缩技术被应用于 工业 化生产。依此制造的grenco冷冻浓缩设备在食品工业中用于果汁、葡萄酒、咖啡提取物、牛奶等的浓缩，得到了高质量的产品。
之后，shirai等为降低成本在采用悬浮结晶冷冻法时将小冰晶凝聚成为大冰晶来减小单位体积冰晶的表面积。研究者以10%(质量分数)的葡萄糖溶液做试料,在0.212k的过冷却度下,添加占溶液总量6%(质量分数)的种晶,经7h凝聚成直径为0.77mm～2.85mm的大冰晶。他们还将此方法用于海水淡化及烧酒废液处理等方面。marino rodriguez等[3]对比研究了反渗透法和冷冻浓缩法在从废水中去除戊酸中的应用，两种操作方法的 经济 运算结果表明冷冻浓缩法的能耗虽是反渗透的五倍，但却正好折中了反渗透中所用膜的代价。
f.a. ramos将冷冻浓缩技术应用于一种生长于安第斯山脉的浆果，发现此技术并未改变其果肉的色泽及ph值，并明显降低了挥发性物质的损失量，且很好地保留了浆果独特的香味。
osato miyawaki将管式结冰渐进式冷冻浓缩系统应用于咖啡萃取物可其溶液浓缩至30%，含果肉的番茄汁可浓缩至12.5%，而将夹带有5%果肉的冰相溶解再次经过管状结冰器浓缩后所得冰相的浓度低至0.25%，如果事先将果肉去除，则番茄汁可浓缩至40%，蔗糖水溶液可由41.8%浓缩至54.8%，且浓缩效果非常好。
（二）国内研究及应用现状
由于冷冻浓缩的基本原理很简单，我国传统的老陈醋生产工艺中就曾应用过冷冻浓缩技术。近年来，该技术在国内已被广泛应用于各行业中，并在相关理论和设备开发上取得了许多新进展。
1. 酿酒业。冷冻浓缩的优势尤其可用于酿酒产业。冷冻浓缩技术最先在啤酒工业中应用，可在除去冰晶的同时除去形成混浊的多酚、丹宁酸等物质，从而减少啤酒的贮存容积，特别是对冷冻浓缩后的啤酒采用混合水技术可以完全恢复到原来的啤酒。后来，有人通过对葡萄酒进行冷冻分离试验,发现酒精和还原糖比较易于利用冷冻法在液相中进行浓缩分离，通过冷冻浓缩技术改善了干白葡萄酒的品质。
2.果汁工业。我国是生产甘蔗的大国，将糖蔗改种果蔗并加工成甘蔗汁既解决了甘蔗的销路,又满足了人们对果汁日益增长的需要。甘蔗汁的热敏性很强,对其进行普通的蒸发浓缩极容易使甘蔗汁焦糖化,丧失其特有的风味。应用冷冻浓缩工艺对甘蔗汁的处理，对浓缩前后的甘蔗汁进行了感官上的比较，发现浓缩后的甘蔗汁品质稳定，除了在颜色、气味、甜味方面感觉更加浓重外,其它基本保持了冷冻浓缩前甘蔗汁的原有风味。
3. 制药业。冷冻浓缩已发展应用到制药工业，因此它为开发新产品和改良品种大开方便之门，并且通过其高效的加工节省能源。用冷冻浓缩工艺对中药水提取液进行中试规模的浓缩试验制取口服液，试验表明用冷冻浓缩工艺代替真空蒸发浓缩可免去某些口服液制造过程中的醇沉工序，从而改善口服液的口感。
由于木聚糖酶解所得到的低聚木糖溶液常常需要脱水浓缩，如采用真空蒸发浓缩，可能导致低聚木糖在加热管表面结焦变性，降低产品的质量。江华等研究了低聚木糖溶液冷冻浓缩时的冰晶生长动力学以及悬浮结晶法冷冻浓缩低聚木糖溶液过程中各因素对低聚木糖在固液两相中分配的影响，为低聚木糖冷冻浓缩过程的开发利用提供了理论依据。
二、冷冻技术 发展 方向
食品冷冻浓缩技术与传统浓缩方法相比，其浓缩产品的质量是最好的，但仍存在某些问题。当物料粘度高时难以生成大冰晶，且由于迅速冷却而形成的微小冰晶不能彻底从母液中分离出来，难以回收附在冰晶上的可溶性固形物和一些有效成分，从而限制了它的推广与使用。
近年来有关冷冻浓缩的理论和技术又取得一些新进展。其中，将冰核细菌(ice nucleation-active bacteria，简称ina细菌)用于食品冷冻浓缩中，是生物技术在食品中的一项独特应用。国外已有相关 文献 报道，表明ina细菌可显著提高食品的过冷点，缩短冷冻时间，节省大量能源；还可促进较大冰晶的生长，使结晶操作成本降低，同时又使分离操作所需费用及因冰晶夹带所引起的溶质损失减少。
kumeno等用x.campestris inxc-1对蛋清冷冻浓缩后加热形成硬胶，其物理性质如起泡性、稳定性、硬度、粘弹性等均优于常规生产的产品。minjung等用p.syringae冷冻浓缩苹果汁，加入细菌的样品在-2.2℃就出现冰核并开始结冰，而不加细菌的样品则无结冰现象。
watanabe等用海藻酸钙包埋e.ananas制成活性胶囊,加入蛋清中做冷冻试验，发现加了细菌的约在-3℃就有冰晶析出，而没加的则在-18℃才有冰晶出现，熔化冰晶阶段无显著差异；又用e.ananas冷冻浓缩柠檬汁，浓缩汁的可溶性固形物回收率高，风味营养成分保持好，gc分析和感官评定均表明与原汁无异。
三、冷冻技术的发展前景
冷冻浓缩技术现已证明优质可靠，极具市场活力。随着社会的进步， 经济 的发展，人们生活水平的提高，冷冻浓缩这一低能耗、可生产高质量产品的加工技术具有很大的发展潜力。此方法除了用于浓缩，也可考虑用于有机废水的处理，活性物质的回收再利用等方面。同时，整体的冰结晶又是很好的蓄冷、降温用冷源。这些方面对于保护环境、促进资源的再利用都是很有意义的。
对食品冷冻浓缩技术来说，应在提高冰晶纯度、减少固形物损失及降低生产成本方面加以深入研究，这样才能充分发挥其自身的优势。冰核微生物用于食品冷冻浓缩中，属于生物技术与食品加工相结合的一项高新技术，极富应用潜力。
参考 文献：
[1]詹晓北.冷冻浓缩技术在啤酒 工业 中的应用[j].冷饮与速冻食品工业 ,1996（1）:14-16.
论文摘要:为了切合当前中职学校“以就业为导向”教学改革的需要，本丈基于社会对烹调技能人才的需求，联系教学实际，从教材改革、观念更新、充实内容、调整教学方式和考试形式等方面来阐述，希望能够借此进一步推动冷盘制作技术教学改革的发展，从而切实提高中等学校学生的职业技能。
当前中职教学改革发展方向是“坚持以就业为导向，深化职业教育教学改革”。烹饪教学是职业技能教育的一个分支，对于烹饪重要模块之一的冷盘制作技术课程，尤其应以“以市场为需求，以就业为导向，以能力培养为本位”为教学改革方向。笔者希望借此机会结合我校实际谈谈对冷盘制作技术的教学改革的几点思考。
一、调整课程目标
课程目标是对某一阶段学生所应达到的水平提出的要求，课程目标的确定不仅单纯与课程内容标有关，而且与社会对相关人才的需求、学生发展的需要、学科技术发展的水平等有着密切的联系。现时我校冷盘制作技术课程的目标仅停留于传统、基础的冷盘制作方法和技巧的传授，与当今冷盘制作的行业特点和学科发展水平已有一定的差距。现时，酒店、餐厅、食肆等企业对冷盘制作技能人才需求量大，要求却甚高，除了要求应聘者懂得基本的制作宴会拼盘、卤水拼盘等外，还要求应聘者能在大型的主题活动中拼出各种特色的象生装饰类拼盘。换句话说，企业对员工的需求已不单单停留在实干型人才，已提升到创新型、比赛型的人才了。因此，笔者认为对于职业教育课程目标的改革应顺应行业发展潮流，结合职业活动的特点，冷盘制作技术的课程目标应注重以下几点:①注重职业问题的解决;②注重与行业发展紧密联系;③注重专业的应用。具体地说，大概可分为以下目标，即灵活运用专业知识解决实际问题、掌握信息获取途径与技巧、懂得与他人合作和交流的手段与技巧、学会学习与自我管理方法与技巧等。
二、改革教材，充实教学内容，合理制定教学安排
现时我校冷盘制作技术课程使用的教材是编写于1988年的《旅游中等职业技术学校试用教材—冷盘制作技术》。虽然里面富含冷盘制作的基本功识和图例，但由于理论知识较多，教材偏难、偏深，重理论、少实例，部分内容(冷拼实例图解等)甚至已与现今专业发展脱节了。因此，不少任课教师往往认为冷盘课应以实操为主，理论课为辅。原因是实操课较为直观，好上;理论课难上，教学难度大。的确纯粹的理论比较沉闷、抽象，学生只能以自己经验和想象去领悟任课教师在课堂上的一言一词。这对于学习能力不高的中职烹调专业学生来说确实不易，多少会产生厌学情绪。为此，某些任课教师为了避免“教师难教，学生难学”的局面，已不愿使用此教材，只是在实操课中简单介绍部分理论知识。即使选用，教师也会把理论课时压缩为4-6节，约占学期总课时40节中的1/10-1/7，使理论课与实操课程严重失衡。这样必然导致学生只能掌握操作技巧，严重缺失理论基础。
要进行教学改革，首先要进行教材改革。笔者认为任课教师可开发符合专业特色、突出其岗位特点“以学生为中心、兴趣为中心、问题为中心、实用为中心”的校本教材。教材内容除保留旧有教材中基本理论知识外，可考虑增加以下教学内容:(一)理论部分:1.冷盘菜肴的常用调料与药物香料;2.冷盘菜肴的烹调方法;3.冷菜冷拼的制作要求(包括色彩的搭配，宴席拼制要求，冷拼容器的选择，冷拼不能串味，冷拼的清洁卫生，成品和半成品的保管等);4.各类比赛中获奖的冷菜冷拼的欣赏(二)实操部分:1.冷菜冷拼的主要原料和制作方法(包括卤水的调制和保养，卤味菜肴制作，凉拌菜肴、烧腊菜肴、腌制菜肴、卷类菜肴、冻制菜肴、料盐水菜肴、蛋黄糕、蛋白糕的制作方法，冷拼原料干货发制方法等)2.冷菜冷拼的刀工运用(企刀法、平刀法、斜刀法雕刻刀法，浮雕刀法，凤尾形花刀法，麦穗花刀法，原料的刀工整形等)3.冷菜冷拼的拼摆手法(排、堆、叠、摆、覆、压、卷、贴、嵌、裱等)4.各类操作实例图解(平面拼盘、什锦拼盘、立体拼盘、像生拼盘类等)。
教学内容改革了，随之变化的便是教学安排了。任何学科的教学都应以学生为主体，教师必需要让学生有足够的时间进行知识的学习、消化、运用和再生。现时我校冷盘制作课程的教学时长安排约为40学时，相对于充实了许多的教学内容，显然是不足够的。学校可考虑把冷盘制作课程的教学时长增加至80节，规定其中20节为理论课，60节为实操课。这样安排既可让教师有充足的时间备课、授课，也能让学生有充裕的时间学习。强调理论课内容的改革和课时的安排，是为了让任课教师和学生都重新体会到理论基础的重要性，让他们明白理论知识和实操技能的相互关系—两者相辅相成，缺一不可。
三、因材施教，结合现代化技术，改革教学方法
教育是变化的，思想是流动的，一成不变的教育是没有生命力的。冷盘制作课程传统的教学方法只是教师讲授理论知识或演示图例操作步骤，学生模仿完成学习任务。显然以教为基础，先教后学。在教学改革巨轮的推动下，作为教育者尤其应该不断调整思想，以学生为教学的中心，注重学生的个体差异，因材施教，使用先进的教学技术，改革教学方法。
冷盘制作课的理论课传统上以教师讲授为主，学生则半知半解地努力抄笔记。到底学生学懂了多少呢?教师的教学是否满足了学生的学习需求呢?或许这也是教师心里面的一个谜团。笔者认为，任课教师考虑使用先进的多媒体教学技术，形象生动地把教学内容呈现在学生眼前，配合教师精彩的讲解，使学生深层地吸取知识，教学效果事半功倍。
此外，冷盘制作的教学不能只停留在传统的“教”与“学”或简单的演示法和实习作业法，也可以使用下列几种现今较为先进、成熟的教学方法实施教学，是教学变得有效。
1.比较教学法。近年，江浙地区的选手频频在全国中职烹饪技能大赛中冷盘制作项目比赛中独占鳌头，成绩彪炳，引领着我国冷盘制作专业发展。教师通过展示近年全国各类型的冷盘制作比赛获奖品种图片，引导学生对选材、图形结构、色彩搭配和拼盘技术等方顶进行对比，将江浙地区冷盘制作专业教育的方式、方法及发展、研究方向与广东的现实状况做比较，让学生站得高、看得远，自己适应职业的发展方向;将职业教育的历史与本专业教育的现在或者将来的可能情况做对比，引导学生适应社会潮流。 2.分层教学法。对于一些难度中等但创新空间较大的教学内容，教师可先在全体演示基本操作方法和步骤，再根据学生的学习能力布置不同的学习目标。可让学生根据自己的学习需求，在完成教师布置的任务—拼出基本图形的基础上选择是否加人一些原创的元素，令图形变得有“个性”，培养学生创新精神。
3.任务驱动教学法。把某些个人不能或很难解决的冷拼品种作为任务，教师指导学生运用自身所学知识和技能，在规定时间内独立完成一个冷拼的品种。
4.情景教学法、合作学习法。教师可选定一个大型的主题活动或一个主题宴会，要求学生在此情景下，通过小组讨论和协作，完成一个与主题相关且有特色拼盘。学生在教师的指导下，分组讨论
并完成设计图形、选取原料、加工原料和拼盘等步骤，能提高学生对团体协作的认知，提高在今后工作中的合作能力。
四、改革评价方式和组织形式
冷盘制作学科的传统评价方式主要是测试，成绩主要有平时成绩、笔试和操作考试按比例组成。这种评价方式过分依赖于测验，过分追求客观性和标准化，强调甄别与选拔功能，而忽视改进与激励的功能，注意学习成绩，忽视学习全面发展和个体差异，关注结果而忽视过程。显然，这与全面推进素质教育的要求是不适应的。为此，笔者认为对学生的学习评价方式可分为分阶段性评价和形成性评价。
1.分阶段评价
除了每学期、每学年对学生进行的全面考核，即期终考核和学年总评外，教师还可以在一定学习阶段各进行一次学生知识、能力、个性心理特征的检验。这种评价的内容包括知识的掌握程度、技能使用的熟练程度、社会能力和个性心理品质等方面。检查的方法、形式各种各样，教师可通过随堂测试、举行小型比赛等方式，评价学生完成某阶段性的学习后知识水平、能力水平是否有所提升。在阶段性评价中，教师可归结出学生学习特点，发掘学生的闪亮点，及时表扬和鼓励学生，令学生感到学习成就感，提升他们的积极性。此外，教师亦可不断通过数据统计而总结教学的成败，有助于改善往后阶段的教学设计。
2.形成性评价
在每个学期结束时，教师综合学生各阶段的评价结果，结合期末考核和学年总评的成绩，对学生的学习特点和水平作出全面、客观的分析，进行综合性评价。
改革后的教学评价，无论是哪种程度的评价的组织形式一般都应分为“他评”和“自评”两种，其中“他评”又可分为“教师评”“学生评”两种。在通常的情况下，以教师对学生的评价占较大比例。但是，学生评从一定意义上来说，学生应该成为评价的主人，课任教师也应该尽力创造条件，力图让学生也担负起评价的责任。学生参与评价可分为学生的自我评价和学生的相互评价。这样能引起学生强烈的兴趣，调动他们的学习主动性和积极性，也能促进学生的自我教育与管理。教师亦能通过对学生的综合评价，选派较为优秀的学生参加市、校级的冷盘制作专业比赛;“普教有高考，职教有大赛”，选手学生在大赛中向众人证明自己的实力，消除自卑感，增加成就感，大大提高学生的学习兴趣。
【关键词】 太阳能；吸附式制冷技术
1.不同制冷需求的余热制冷技术
制冷技术目前最为普遍的应用为空调与冷冻。其中空调主要用于夏季房间内的制冷，冷冻则广泛地应用于制冰、食品储藏以及化工流程。
目前在空调的应用中，硅胶－水吸附式制冷机组以及溴化锂－水吸收式制冷机组均实现了产业化。其中硅胶－水吸附式制冷机组的特点是可以应用于50～90℃的余热回收场合，但存在着COP 较低的特点，COP 仅为0.4～0.6。溴化锂－水系统可以用于90℃～200 ℃余热的回收利用，其中单效系统的COP 为0.6～0.7，双效系统的COP 为1.1～1.2。200 ～230 ℃的余热可以采用三效系统来回收，三效系统的COP 可以达到1.5～1.6 左右。但是由于三效系统存在着难以解决的腐蚀问题，所以其实用化仍然需要一个长期的研究过程。
对于冷冻工况，目前余热驱动的制冷技术仍然没有成熟的产业化的产品。冷冻工况可用的吸收式制冷工质对为氨－水工质对。氨－水工质对的单效系统驱动热源温度为120 ～130 ℃，在空调工况的COP 为0.6 左右。对于冷冻工况COP 则为0.2 左右。氨－水工质对的GAX循环可以利用150 ～160 ℃的热源驱动，冷冻工况下的COP 也仅为0.3～0.4。氨－水工质对用于冷冻工况，其缺点在于精馏过程。氨－水吸收式制冷系统对精馏设备的要求较高，尤其在冷凝温度较低时，发生器极易出现烧干的状况。相对于氨－水吸收式制冷，将吸附式制冷技术应用于冷冻工况，其优点在于系统简单，不需要精馏设备，同时系统不会在冷凝温度较低的情况下出现烧干状况。
2.太阳能吸附式制冷技术的研究价值
新能源和可再生能源经过多年的发展已经开始在世界能源供应结构中占据一席之地，受到各国政府的广泛重视。开发利用新能源和可再生能源成为世界能源可持续发展的重要组成部分，成为大多数发达国家和部分发展中国家二十一世纪能源开发的基本选择。太阳能吸附制冷技术正是解决这一问题的有效途径之一，一方面，太阳能是一种用之不竭，取之不尽、随处可得的廉价、无污染且安全的可再生能源;另一方面，太阳能吸附式制冷技术具有结构简单、无运动部件、无噪声、抗震性好、使用寿命长、减弱热岛效应、满足环保要求等优点。而且，太阳能在时间和地域上的分布特征与制冷空调的用能特征具有高度的匹配性，这使研究太阳能吸附制冷技术具有潜在的、巨大的优势。
3.太阳能吸附式制冷工作原理
太阳能固体吸附式制冷原理:以某种具有多孔性的固体作为吸附剂,某种气体作为制冷剂,形成吸附制冷工质对,其中固体吸附剂是不流动的,而吸附介质是流动的。在固体吸附剂对气体吸附物吸附的同时,流体吸附物不断地蒸发成可供吸附的气体,蒸发过程对外界吸热实现制冷;吸附饱和后利用太阳能加热使其解吸。按照被吸附物与吸附剂之间吸附力的不同,吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是分子间范德华力所引起的,而化学吸附是吸附剂与被吸附物之间通过化学键起作用的结果,吸附与脱附过程都伴随有化学反应。
4.太阳能吸附式制冷技术的发展前景
随着对太阳能固体吸附式制冷技术的不断深入,太阳能吸附制冷技术已经逐步向实用化推进,发挥其节能、环保的优势,有着广阔的应用前景和价值。例如:上海交通大学制冷与低温工程研究所提出了一种依靠吸附制冷原理制冷,结合太阳能通风筒强化自然通风的太阳能空调房,其特点在于一方面可充分利用太阳能吸附集热器和太阳能通风筒集热面有效降低房间的太阳热负荷;另一方面利用吸附床吸附制冷过程释放大量吸附热的现象,用于强化夜间自然通风。将太阳能吸附式制冷技术应用于家庭中央空调冷热联供也是一个很好的选择。因为随着中国经济水平的不断提高,家庭中央空调将成为一个新的消费时尚,家用中央空调在国内市场刚刚兴起,它不仅适用于家庭住宅,也适用于办公楼、写字楼及商用住宅公寓楼等场所。传统的写字楼或办公室通常采用大楼集中空调,没有集中空调则可能选择安装若干分体式空调机,但是这些都不是最佳选择。另外,太阳能吸附式制冷技术在列车食品冷藏、住宅小型化太阳能热驱动冷暖并供系统和汽车空调等系统中也有广泛的应用前景。如：
（1）太阳能吸附式制冰与冰蓄冷相结合作为空调系统的冷源；（2）前一种方式与常规压缩式制冷或吸收式制冷相结合作为空调系统冷源,极类似与冰蓄冷系统运行模式中的部分蓄冷。但两种制冷量的匹配则要视建筑物的具体情况而定；（3）太阳能制备冷水与常规制冷方式相结合作为空调系统的冷源。
5.吸附式冷冻领域存在的问题
对吸附冷冻应用方面所存在的问题以及应用进行总结，目前在吸附冷冻领域所存在的主要问题有以下几个方面：
（1）在低温热源的应用方面，对于低于90℃的热源，较为常用的工质对为活性炭－氨、活性炭－甲醇以及氯化锶－氨。这几种工质对由于存在着循环吸附量小、吸附动力性能差等缺点，导致其应用效果较差。如何开发新型的工质对以及新型的循环方式来提高吸附冷冻在低温热源方面的应用性能，是吸附制冷领域的一个难点问题。（2）在中温热源应用方面，目前国际上的研究主要集中在船用吸附制冰方面。上海交通大学所研制的热管型船用吸附制冰机可以解决冷海水与烟气腐蚀问题，同时具有较高的换热效率与制冷效果。但是如何进一步简化这种系统，提高其可靠性，是其产业化过程中的一个关键点。（3）在高温热源的应用方面，针对其较大的热应力与热量损失问题，国内外所提出的多级循环可以用于冷冻技术，从而提高吸附式冷冻过程的制冷系数。这种多级循环的研究目前还是处于理论分析阶段。其实用化效果则有待于进一步的验证。
6.结束语
太阳能固体吸附式制冷技术与电动压缩制冷相比还不是很成熟,但由于节能和环保优势,决定了它具有广阔的应用前景。同时,太阳能吸附制冷技术离不开政府的支持,建议政府有关职能部门能给予太阳能用户、单位以奖励,使太阳能吸附制冷技术逐渐被广大用户了解和接受,再加之大批在吸附制冷领域的研究人员的不懈努力,太阳能固体吸附制冷式制冷技术将逐步实现民用商业化,为社会的发展和人类的进步做出更大的贡献。
参考文献
[1]王如竹,王丽伟,吴静怡.吸附式制冷理论与应用.北京：科学出版社, 2007.
关键词： 热泵 大气源 水源 地源 性能系数 能效比
1 概述 众所周知，水往低处流。而欲将水提升或传输时，则须依靠某种动力驱动的水泵。同样道理，热可以自发地从高温物体传向低温物体，而欲从低温物体传向高温物体，也必须依靠使用某种动力驱动的装置—热泵。这也就是热力学第二定律所阐述的：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。当热泵在将热由低温物体传至高温物体的过程中，在低温物体一端，由于热的失去而产生制冷效应，在高温物体一端，则由于热的获得而产生制热效应。因此，热泵工作的过程中，制冷与制热两种效应是同时并存的。概括地说，就是一个过程，两种效应。但在实际应用中，或用其制冷，或用其制热，或用其轮换制冷制热，或用其同时制冷及制热。同时制冷及制热除外，热泵单独用作制冷或制热时，其相对的另一种效应是不加以利用的。
长期以来，热泵的制冷功能在空调等领域应用相当广泛，而其制热功能的应用则相对推迟和少了许多。原因并不复杂，天然冷源的作用十分有限，正是为了追求人工冷源，人们开发和逐渐完善了制冷机—应用其制冷功能的热泵。而热却可以通过柴草煤炭以及油气等的燃烧很容易地获得。不必要花费过多的金钱去购置热泵这种精密的设备，和交付昂贵的电费。上世纪七十年代能源危机之后，人们开始对可以利用低品位热能的热泵重视起来。国内从九十年代开始，由于第一、热泵制造技术的引进，使其性能提高，售价降低；第二、环保意识日渐提高；第三、电力供应状况的改善，用电政策发生转变等原因，热泵的制热功能引起人们的关注。制冷与制热双功能的大气源热泵应用渐多，地下水水源热泵也开始在建筑空调甚至采暖系统中使用。
正所谓存在决定意识，由于长期以来在空调领域内，热泵主要用于制冷，理论著述也多以制冷为主线，一般只在末尾单列热泵章节，简略表述其制热功能。论著也多以空调制冷或空调冷源为名。而在以热泵为名的专著中，则以其制热功能为主要内容。对于热泵，实际上存在狭义和广义两种理解。按照狭义理解，只有以制热或制热兼制冷为目的时，才称其为热泵。并且定义，以空气或水为低温热源的热泵，为空气源热泵和水源热泵。装有四通换向阀、制冷制热双功能者，也被称为“热泵式”或“带热泵的”等等。而广义的理解，热泵的功能即包括制冷，也包括制热，或制冷兼制热。制冷机实际上是用作制冷的热泵。也可以说，制冷机即热泵，或确切地说，制冷机是热泵的一种类型。因此，在空调领域认识这一概念应该统一为空调热泵，而非空调制冷与热泵分立。
有鉴于此，本文拟以简短篇幅对空调热泵—主要是电力驱动的蒸汽压缩式热泵的功能、原理、分类及应用作一概述，以期抛砖引玉。
2 热泵的理论基础 2.1 热泵的理论循环
正卡诺循环，也称动力循环，是把热能转换成机械能的循环。逆卡诺循环，称为热泵循环，即消耗一定的能量，使热由低温热源流向高温热源的循环。逆卡诺循环是以热力学第一、二定律为基础的理想循环。理想循环在于说明原理，实际上不可能实现，也不可能获得热泵循环的状态参数。蒸汽压缩式热泵，是利用工质的压缩、冷凝、节流和蒸发的循环，来实现热从低温物体向高温物体的传输的。在对其进行分析计算时，最具指导意义的是压焓（p-h）图所表示的蒸汽压缩式热泵的理想循环（图1）。
图1中Pc为工质的冷凝压力，Pe为工质的蒸发压力。1-2为压缩机内的等熵压缩过程；2-2’及2’-3为等压冷却及冷凝过程；3-4为绝热节流过程；4-1为等压蒸发过程。当热泵循环的各状态参数确定后，便可在p-h图上确定各状态点及循环过程，并可进行理论循环的热力计算。
① 单位质量工质的制冷量（或吸热量）
qe = h1 ? h4 kj/kg (1)
② 单位质量工质的压缩功
w= h2 ? h1
kj/kg (2)
③ 单位质量工质的放热量（或制热量）
qc = h2 ? h3
=（h1 ? h4）+（ h2 ? h1 ）
= qe +w kj/kg (3)
④ 热泵循环的理论制冷系数
制冷工况时单位制冷量与单位压缩功之比，用COPe‘表示，即
COPe‘＝＝ (4)
由式（4）与图1可见，热泵在制冷时，当制冷工况确定，冷凝温度（及相对应的冷凝压力）越高，则单位压缩功越大，热泵的制冷系数越小，反之,冷凝温度（及相对应的冷凝压力）越低，则单位压缩功越小，热泵的制冷系数越大。
⑤ 热泵循环的理论制热系数
制热工况时单位制热量与单位压缩功之比，用COPc’表示，即
COPc’== (5)
或COPc’== COPe’+1 (6)
由式（5）与图1可见，热泵在制热时，当制热工况确定，蒸发温度（及相对应的蒸发压力）越低，则单位压缩功越大，热泵的制热系数越小。反之，蒸发温度（及相对应的蒸发压力）越高，则单位压缩功越小，热泵的制热系数越大。另由式（6）可见，热泵在制热工况时，其制热系数是永远大于1的。这是因为，热泵制热的实质是基于热的传输。而燃料燃烧或光、电转化成热，其效率则不可能超过1。
2.2 热泵性能系数COP值
上述的热泵制冷系数COPe‘ 和热泵制热系数COPc‘，统称为热泵性能系数，是评价热泵运行经济性的重要指标。实际的性能系数，要考虑运行效率的影响。若计入诸运行效率在内的总效率为η0，则有：
实际制冷系数COPe= COPe’η0
实际制热系数COPc= COPc’η0
在应用中，当已知热泵的制冷量或制热量（kw），以及输入功率（kw）时，则很容易地计算出该热泵的制冷系数或制热系数（见表1、表2）。
2.3 制冷与制热综合系数
在热泵制冷或制热的工况下，可分别以制冷或制热系数来评价其经济性。但在热泵两种工况并存时，制冷或制热系数均不能全面评价其经济性。因此，提出COPe.c—制冷与制热综合系数的概念。该系数可在分别计算出制冷系数和制热系数后，将二者相加得出。
2.4 热泵能效比EER值
上面所述热泵的性能系数，是热泵的制冷量或制热量与热泵压缩机输入功率之比。但我们知道，热泵在工作时，对热源以及对应用端媒介—水或空气的驱动也必须消耗动力。因此为全面评价热泵的经济性，应将风机、水泵、冷却塔等的动力消耗一并计入。即：热泵的制冷量或制热量与热泵的压缩机、风机、水泵、冷却塔等输入功率之和的比，称作能效比EER。EER的概念散见于某些文献，有将配备封闭式压缩机热泵的性能系数定义为EER，有将冷量单位是Btu/h、电机功率为w时的制冷系数定义为EER。冷量单位以采用国标单位制的kw为宜,上述两例EER均应归入COP值的范畴。因此，本文借用了EER的概念，并赋予了上述定义。应该注意的是，一些大气—空气热泵及大气—水热泵等，风机、水泵与压缩机组装在一起，其技术资料中所给出的输入功率已含风机、水泵在内。因此，资料中给出或以此计算出的比值已是能效比EER。但大型的水—水热泵，配套的水泵、冷却塔等，由工程设计确定，技术资料中只能给出COP值，EER值则需另行计算。
表1、表2为依据某公司资料计算出的大气—水热泵、水—水热泵的COP值及EER值
表1 大气—水热泵技术参数举例 机组型号 注：1.制冷工况，大气温度35℃，冷水供回水温度7—12℃。
2.制热工况，大气温度-10℃，热水供回水温度45—40℃。
表2 水—水热泵技术参数举例 机组型号熟的。回灌井的技术经验还需要积累完善。
有公司推出液态冷热源环境系统。该系统在井孔中加装隔板，隔板下为提水井，装设潜水泵，而隔板上为回灌井。隔板上下形成一孔双井。回灌水由隔板上的回灌井井壁流出与地层进行热交换后进入隔板下的提水井。其实质仍应是异井回灌。一孔双井，回灌水由回灌井流向提水井距离短，回灌相对容易，但也同时伴随着热贯通影响的存在。在确定热泵机组出力时，应加以考虑。
表4 地下水水源热泵应用实例摘录 序号势，尤其在冷凝热回收上的高经济效益，日渐引起关注，并在实际工程中应用。供应卫生热水与空调负荷相比其明显不同之处：①负荷波动较大，且经常出现间歇；②卫生热水直流，结垢的可能性要大于循环使用的空调用水。因此，实际应用中应根据需要考虑贮水和换热措施。
7.1 以地下水、地面水及废水回用水等为热源
7.1.1 图式1 卫生热水用热泵与空调用热泵各自独立设置，共用水源。使用灵活，易于适应卫生热水负荷波动的特点。应用较多。
7.1.2 图式2 冬季，卫生热水用热泵与空调用热泵，共用水源，均处于制热工况。夏季，空调用热泵处于制冷工况，冷凝热排至地下水（或废水回用水）。而卫生热水用热泵则处于制冷与制热的双功能工况，蒸发器供空调冷水，冷凝器供应卫生热水。为保证卫生热水停供时仍能供冷，冷凝器卫生热水进出管装有与地下水（或废水回用水等）供回水干管之间的连通管，该图式的优点是可以节省热源水。
7.1.3 图式3 所用热泵全部或部分配备副冷凝器(也可做成双管束冷凝器)。主冷凝器接热源水和空调热水管道，副冷凝器接卫生热水。
7.2 利用配备冷却塔的水—水热泵（水冷冷水机组）的冷凝热。
7.2.1 图式4 供卫生热水的热泵处于冷热兼供双功能工况，在蒸发器供空调冷水的同时，冷凝器供应卫生热。当卫生热水停供时,冷凝热由循环冷却水带走,散至大气。
表9 热泵加热卫生热水应用图式
7.2.2 图式5 所用热泵全部或部分配备副冷凝器。主冷凝器接循环冷却水管道,副冷凝器接卫生热
水管道。冷凝热由循环冷却水和卫生热水共同吸纳。
7.3 以空气或大气为热源
7.3.1 卫生热水专用大气—水热泵，与表3所列空调用大气—水热泵类似。所不同的是，空调用大气
—水热泵从功能上有单冷与冷热两种类型，而卫生热水专用大气—水热泵则只具备单热一种功能。
7.3.2 图式6 单冷式大气—空气热泵配置副冷凝器，提供卫生热水，但只限于夏季。
7.3.3 图式7 冷热式大气—空气热泵配备副冷凝器，提供卫生热水。热泵制冷与制热功能的转换，是由蒸发器与冷凝器的互换来实现的。但副冷凝器供热水的功能并不随之改变。
参考文献 1. GB50019—2003采暖通风与空气调节规范
2. 徐伟，等译．地源热泵工程技术指南．美国制冷空调工程师学会编著．北京：中国建筑工业出版社，2001
3. 李树林主编．制冷技术．北京：机械工业出版社，2003
4. 尉迟斌主编．实用制冷与空调工程手册．北京：机械工业出版社，2003
5. 肖锦主编．城市污水处理及回用技术．北京：化学工业出版社，2002
6. 王鹏英．上海地区别墅建筑地源热泵空调系统设计．暖通空调．2003，33（6）：88—83
7. 施秀琴，梁军．北京某别墅土壤源热泵空调系统设计．暖通空调．2004，34（5）：80—82
8. 清华同方．水源热泵机组
9. 联合开利（上海）空调有限公司．螺杆式水—水热泵机组
关键词 自动化技术；中央空调；应用
中图分类号TU8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0184-02
中央空调是现代商场、酒店、写字楼等大型建筑内不可或缺的必要设备。其强大的温度调节功能可以在一年四季给人们提供一个温度适宜的舒适环境。然而，中央空调的能耗和控制问题同样给人们了带来了不小的挑战。温室效应的影响使得天气状况日趋极端，每年的夏季和冬季都是中央空调大展身手、帮助人们抵御恶劣天气的时候，但也是电力消耗剧增，电气故障爆发的时候。由于中央空调的系统较为复杂，传统的控制系统达不到安全、节能、环保的控制目的，而自动化技术在中央空调中的应用，可以实现很好的效果。目前在中央空调中应用的自动化技术主要有PLC控制系统、模糊控制、神经网络控制等。本文主要讨论中央空调PLC控制系统和智能控制系统中的自动化技术。
1 中央空调的PLC控制系统
从继电器控制系统到直接数字控制器系统（DOC），直至现在的可编程控制器系统（PLC），中央空调的控制系统经历了3个发展阶段。继电器控制系统以其复杂的结构、高功率消耗和高故障率的缺陷逐渐被人们淘汰，而直接数字控制器则由于不能可靠的抵抗干扰和结构的局限性，被先进的可编程控制器系统取代。PLC控制系统可靠性高，编程简单，抗干扰能力强，已经在诸多自动控制系统中得到了应用。
中央空调的工作原理是利用一台主机通过管道连接多个末端的形式来实现对多个房间室内温度的调控，其主要结构组成包括冷冻主机、冷却水和冷冻水循环系统以及风机、风机盘管、冷却塔等。利用自动控制技术实现中央空调的能量自动调节，是实现节能环保的主要方式，也是中央空调控制系统的重要内容。变频调速是目前中央空调实现节能目的的最有效控制方法。
中央空调的变频调速系统主要组成部分包括水泵机组、温度传感器、PLC、变频器和主接触器。其工作原理是利用交流变频调速技术来控制电动机的转速，以实现对于冷却水和冷冻水流量的控制。变频器可以实现电动机转速在较宽的调速范围内进行无级调节，从而中央空调系统中的节流阀开口可以开至最大，以减少节流损耗。同时，冷冻水泵电动机的负载敏感系统可以自动调节冷冻水的流量和流速，以使冷冻水有充分的时间通过风机盘管组件进行热交换，大大降低电动机功率损耗。
利用PLC和变频器对中央空调水循环系统的泵组进行切换和调速，可以减少系统的功率损耗，实现节能的目的，同时也改善了系统的启动和运行特性。变频器的软启动功能克服了水锤效应的不良影响，提高了电动机、接触器、管道等元件的使用寿命。
2中央空调的智能控制技术
智能控制技术是自动化技术发展到高级阶段的产物，融合了控制技术、信息技术和人工智能等多种技术，包括模糊控制技术和神经网络控制技术等。对于现代空调日益复杂的系统，传统控制技术难以实现精确、可靠且有效的控制，智能控制技术因此应运而生。
1）模糊控制技术。模糊控制是模糊数学、人工智能和计算机科学等多种学科相互渗透而产生的一种具有很强理论性的控制技术。模糊控制系统的理论基础是模糊集合论、模糊逻辑推理规则和模糊语言变量，计算机控制技术是其系统的主要实现形式，其核心为智能模糊语言控制器。这种控制系统具有智能性和自学习性，并且并不需要建立精确的系统数学模型，适用于复杂的系统和过程。目前模糊控制已经在中央空调的定风量空调系统和变风量空调系统中得到了应用。
利用模糊控制技术对空调回风温度和湿度进行自动调节，可以受到不错的节能效果。利用温度传感器将测得的回风温度信号输入到模糊语言控制器中，并与给定值进行比较，根据比较结果自动调节回水调节阀的开度，以实现控制冷冻水流量的目的，从而使室内温度稳定在设定值。对于这个自动控制系统，新风温度的变化是系统的一个干扰量，为了提高系统的控制精确性，可以将新风温度传感器的信号作为一个反馈信号加入到系统中。采用模糊控制的回风湿度自动控制系统与回风温度自动控制系统工作原理相类似；
2）神经网络控制。神经网络控制融合了人工神经网络理论和系统控制理论，属于智能控制的另一个分支。其原理是模拟人脑神经系统的工作方式，以大量简单的处理单于相互连接，构成一种复杂的网络。神经网络的结构可分为输入层、隐含层、和输出层。在中央空调的控制系统中，采用神经网络代替原来的控制器或辨识器，就构成了神经网络控制系统。这种控制方式对于复杂的、不确定的系统具有良好的控制效果，整个控制系统可以获得较高的稳定性和动静态性能。并且对于变化的环境有着良好的适应性。基于这些优秀的性能，神经网络控制技术在中央空调的控制系统中也得到较多的应用。
3结论
随着人类社会文明的不断进步与发展，资源消耗与环境保护的矛盾日益突出，人们的节能减排意识也逐渐提高。而中央空调所消耗的能量占现代建筑能耗的绝大部分，使得人们对于中央空调控制系统的安全性、环保性和节能效果提出了更高的要求。自动化技术在中央空调中的应用，极大的改善了中央空调控制系统的性能，展现出良好的发展前景。鉴于中央空调系统的复杂性和各种自动化技术本身的不足，将多种自动控制技术结合，充分发挥PLC控制技术、智能控制技术等自动化技术的优势，是未来中央空调控制系统的发展方向。
参考文献
培养具有本专业扎实的基础理论、熟练的基本技能和良好的职业道德的合格毕业生。学会制冷设备的安装、调试技术；学会制冷系统的运行参数调整及故障检修技术；学会制冷系统的现代控制技术和节能技术；能从事化工生产中制冷生产工艺的运行、维护及楼宇中央空调的控制等第一线需要的高等技术应用性人才。
一、课程体系设计思路
我们从职业分析入手，结合制冷与冷藏技术专业工作岗位的性质和特点，以“工学结合”作为人才培养模式改革的重要切入点，以职业岗位核心能力的培养为目标，按岗位工作能力所需的技能和必备的理论知识进行能力的分解，结合专业教学特点，将课程设置、教学内容和要求与相应的国家职业标准相衔接，并贯穿课程体系建设始终，构建与职业岗位需求相适应的课程教学体系。
1.课程体系构成方案（见图1）
图1 课程体系构成图
2.实践教学体系构成（见图2）
图2 实践教学体系构成
通过岗位职业能力需求分析，根据课程体系设计思路，将不同就业岗位职业能力需求的共同知识、技术和技能内容整合成基础技术和技能部分，按各就业岗位不同的技术或技能需求分职业技术方向教学，将整个培养过程分为三个阶段实施，即职业基础能力训练、职业技术能力训练和职业技能训练三个阶段。
二、课程体系实施与保障
1.建设实习实训基地
制冷与冷藏技术专业紧扣校企合作、工学结合这个核心，结合本专业及相关行业企业的特点，以制冷与冷藏技术专业人才培养方案和职业岗位能力培养要求为依据、以职业岗位的真实工作过程为基础，以实施“实训场+实训车间+企业”三层次人才培养模式为目的，建设“教室与实训场合一、实训与生产合一、顶岗实训与就业合一”的三层次校内外实习实训基地。
2.搭建校企合作平台
校企合作机制建设是实施本专业人才培养方案的基本保障之一。校企合作机制建设要点是建立校企互动、互利双赢的长效合作机制。
为确保校企合作工作的顺利开展，在学校产学合作管理机构领导下，系部成立校企合作联络小组，并建立由学院、行业协会、相关企业多方组成的校企合作联动机制；积极寻求政府的政策支持，为本专业的校企合作工作搭建平台、提供保障措施；积极寻求本区域化工设备维修技术行业协会的支持，发挥行业的协调作用，在师资、技术、资讯等方面为专业人才培养工作提供支持；积极寻求行业企业支持，邀请企业参与高技能人才评价标准、专业设置、课程开发、教学标准和人才培养方案的制定，参与具体的课堂教学活动，等等。
3.校企合作建立校外实训基地
根据不同工作岗位、企业的不同类型和规模，企业设备的先进程度及企业管理水平等具体情况，建立校外实训基地3至5家，以满足学生在校外企业进行化工机械制造、设备检修、故障诊断、设备管理以及顶岗实训的需求。并成立实训工作联络小组，负责学生实训管理，确保实训正常进行，同时请合作企业领导或专家到学校进行企业文化教育和就业指导教育，及时发现和纠正人才培养方案实施过程中存在的问题，确保所教、所学、所用的有效对接。
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