空調制冷故障考核仿真實(shí)訓系統的設計與應用

1、建立仿真實(shí)訓系統的原由
供熱通風(fēng)與空調工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)是我校試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，解決學(xué)生在校期間的技能訓練一直是我們探索的重要問(wèn)題。其中，制冷空調系統的運行維護是該專(zhuān)業(yè)學(xué)生*的一項專(zhuān)業(yè)技能。以前，由于條件限制，這方面的技能訓練只能帶學(xué)生到工程單位參觀(guān)學(xué)習，學(xué)生更多的是看到系統正常運行的情況，系統故障基本上見(jiàn)不到，更談不上學(xué)習對故障的分析及排除的方法。為了解決這個(gè)問(wèn)題，學(xué)校投資建立了空調制冷系統，通過(guò)該系統，學(xué)生可以了解空調系統的結構組成。但如果長(cháng)期讓系統帶故障運行損耗太大，所以學(xué)生在單一的實(shí)踐教學(xué)條件下從事空調制冷系統運行管理方面的技能訓還遠遠達不到要求。
2、仿真實(shí)訓系統的教學(xué)重點(diǎn)
為了達到學(xué)生的實(shí)踐操作訓練條件，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，動(dòng)力工程系積極與社會(huì )各方相關(guān)企事業(yè)單位建立合作關(guān)系，共同探討在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節上提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力的解決方案。
從2004年始，動(dòng)力工程系教師構想建立一套空調制冷仿真系統，試圖通過(guò)環(huán)境仿真模擬完成系統的運行調節。在研發(fā)過(guò)程和應用嘗試中，發(fā)現學(xué)生對系統運行管理zui大的問(wèn)題出現在對故障的查找和排除上，因此，該項目的研制重點(diǎn)轉向空調制冷系統的故障模擬與故障解決過(guò)程的考查。利用校企合作平臺，這套系統在設計時(shí)借用了大量的工程實(shí)例，利用企業(yè)提供的實(shí)踐經(jīng)驗和計算機技術(shù)，校企雙方共同開(kāi)發(fā)出空調制冷故障考核仿真系統。
3、仿真實(shí)訓系統設計方案
空調制冷系統是由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥以及許多輔助設備所組成的相互而又相互影響的復雜系統，因此對空調制冷系統的故障分析是訓練學(xué)生對專(zhuān)業(yè)技術(shù)綜合運用能力的關(guān)鍵所在。
在實(shí)際工程中，技術(shù)人員通過(guò)長(cháng)期實(shí)踐歸納出"聽(tīng)、摸、看、再分析"的方法，對故障的發(fā)現和分析排除十分有效。
"聽(tīng)"機器設備的運轉聲音是否正常；"摸"系統中有關(guān)設備、部件及管道連接的冷熱變化和振動(dòng)情況；"看"系統中的儀表的數值；"分析"故障現象，然后，運用制冷裝置有關(guān)理論及操作人員的工作經(jīng)驗，找到原因，從而排除相應故障。
空調制冷故障考核仿真系統模擬建立了大型空調制冷系統，系統中有運動(dòng)部件形象模仿運行動(dòng)作，有儀表顯示各個(gè)運行參數，有系統循環(huán)工質(zhì)狀態(tài)變化現象等。在該系統中，設置了多個(gè)系統故障考核點(diǎn)，當該系統的故障點(diǎn)參數設置正常時(shí)，系統顯示正常運行。在考核時(shí)，教師可以根據知識點(diǎn)設置運行故障，此時(shí)系統根據故障點(diǎn)，仿真出各個(gè)設備的工作狀態(tài)，學(xué)生根據系統運行中的一些不正?，F象來(lái)判斷故障并嘗試排除故障。比如壓縮機出現故障，學(xué)生從仿真系統中發(fā)現壓縮機運動(dòng)部件不工作，根據所學(xué)知識，就應該從壓縮機周?chē)拈y門(mén)儀表去找答案；又如節流閥前制冷劑管道上大面積結霜，這也是一個(gè)不正常的現象，學(xué)生應該去嘗試調節節流閥開(kāi)啟度的大小。
空調制冷故障考核仿真系統將常見(jiàn)的運行故障通過(guò)各種動(dòng)畫(huà)形式顯示出來(lái)，考查學(xué)生在龐雜的系統中發(fā)現故障的能力，這些故障都是在實(shí)際工程中容易出現的，學(xué)生通過(guò)尋找故障來(lái)提高對系統整體運行狀況的熟知程度，通過(guò)分析排除運行故障提高學(xué)生對空調制冷系統運行管理的能力。
4、仿真實(shí)訓系統的作用
學(xué)生在系統學(xué)習完專(zhuān)業(yè)理論知識后，先在空調制冷故障考核仿真系統上進(jìn)行模擬操作。雖然學(xué)生的實(shí)踐并不是在真正的工程系統上進(jìn)行，但是該系統的構建*按照實(shí)際工程設計，因此在該系統上的操作十分接近實(shí)際情況，學(xué)生通過(guò)該系統的訓練，能夠將書(shū)本上學(xué)到的理論知識與實(shí)際系統運行狀況起來(lái)，模擬操作空調制冷系統運行檢故排障。學(xué)生使用仿真系統不必擔心損害系統，可以通過(guò)反復操作達到掌握專(zhuān)業(yè)技能的目的。
學(xué)生在該仿真系統上模擬實(shí)踐訓練后，基本已建立系統運行操作概念，取得了一定經(jīng)驗。在此基礎上，學(xué)生再接觸真實(shí)系統就會(huì )感到十分熟悉，對空調制冷系統各個(gè)組成設備在運行時(shí)應表現出的狀況十分清楚，當系統某個(gè)部位出現問(wèn)題時(shí)，學(xué)生很容易發(fā)現，并有目的地分析排除。通過(guò)模擬仿真手段培養學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，積累操作經(jīng)驗是一種行之有效的方法。
總之，高職高專(zhuān)教育的特色在于使學(xué)生掌握必需的文化知識和專(zhuān)業(yè)知識的同時(shí)，還要具有熟練的職業(yè)技能和適應職業(yè)變化的能力?？照{制冷故障考核仿真系統的可操作性強，對供熱通風(fēng)與空調工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生技能培養起到了積極的作用。