空调制冷故障考核仿真实训系统的设计与应用

1、建立仿真实训系统的原由
供热通风与空调工程技术专业是我校试点专业，解决学生在校期间的技能训练一直是我们探索的重要问题。其中，制冷空调系统的运行维护是该专业学生*的一项专业技能。以前，由于条件限制，这方面的技能训练只能带学生到工程单位参观学习，学生更多的是看到系统正常运行的情况，系统故障基本上见不到，更谈不上学习对故障的分析及排除的方法。为了解决这个问题，学校投资建立了空调制冷系统，通过该系统，学生可以了解空调系统的结构组成。但如果长期让系统带故障运行损耗太大，所以学生在单一的实践教学条件下从事空调制冷系统运行管理方面的技能训还远远达不到要求。
2、仿真实训系统的教学重点
为了达到学生的实践操作训练条件，提高学生的实际动手能力，动力工程系积极与社会各方相关企事业单位建立合作关系，共同探讨在实践教学环节上提高学生的工程实践能力的解决方案。
从2004年始，动力工程系教师构想建立一套空调制冷仿真系统，试图通过环境仿真模拟完成系统的运行调节。在研发过程和应用尝试中，发现学生对系统运行管理zui大的问题出现在对故障的查找和排除上，因此，该项目的研制重点转向空调制冷系统的故障模拟与故障解决过程的考查。利用校企合作平台，这套系统在设计时借用了大量的工程实例，利用企业提供的实践经验和计算机技术，校企双方共同开发出空调制冷故障考核仿真系统。
3、仿真实训系统设计方案
空调制冷系统是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀以及许多辅助设备所组成的相互而又相互影响的复杂系统，因此对空调制冷系统的故障分析是训练学生对专业技术综合运用能力的关键所在。
在实际工程中，技术人员通过长期实践归纳出"听、摸、看、再分析"的方法，对故障的发现和分析排除十分有效。
"听"机器设备的运转声音是否正常；"摸"系统中有关设备、部件及管道连接的冷热变化和振动情况；"看"系统中的仪表的数值；"分析"故障现象，然后，运用制冷装置有关理论及操作人员的工作经验，找到原因，从而排除相应故障。
空调制冷故障考核仿真系统模拟建立了大型空调制冷系统，系统中有运动部件形象模仿运行动作，有仪表显示各个运行参数，有系统循环工质状态变化现象等。在该系统中，设置了多个系统故障考核点，当该系统的故障点参数设置正常时，系统显示正常运行。在考核时，教师可以根据知识点设置运行故障，此时系统根据故障点，仿真出各个设备的工作状态，学生根据系统运行中的一些不正常现象来判断故障并尝试排除故障。比如压缩机出现故障，学生从仿真系统中发现压缩机运动部件不工作，根据所学知识，就应该从压缩机周围的阀门仪表去找答案；又如节流阀前制冷剂管道上大面积结霜，这也是一个不正常的现象，学生应该去尝试调节节流阀开启度的大小。
空调制冷故障考核仿真系统将常见的运行故障通过各种动画形式显示出来，考查学生在庞杂的系统中发现故障的能力，这些故障都是在实际工程中容易出现的，学生通过寻找故障来提高对系统整体运行状况的熟知程度，通过分析排除运行故障提高学生对空调制冷系统运行管理的能力。
4、仿真实训系统的作用
学生在系统学习完专业理论知识后，先在空调制冷故障考核仿真系统上进行模拟操作。虽然学生的实践并不是在真正的工程系统上进行，但是该系统的构建*按照实际工程设计，因此在该系统上的操作十分接近实际情况，学生通过该系统的训练，能够将书本上学到的理论知识与实际系统运行状况起来，模拟操作空调制冷系统运行检故排障。学生使用仿真系统不必担心损害系统，可以通过反复操作达到掌握专业技能的目的。
学生在该仿真系统上模拟实践训练后，基本已建立系统运行操作概念，取得了一定经验。在此基础上，学生再接触真实系统就会感到十分熟悉，对空调制冷系统各个组成设备在运行时应表现出的状况十分清楚，当系统某个部位出现问题时，学生很容易发现，并有目的地分析排除。通过模拟仿真手段培养学生的实际动手能力，积累操作经验是一种行之有效的方法。
总之，高职高专教育的特色在于使学生掌握必需的文化知识和专业知识的同时，还要具有熟练的职业技能和适应职业变化的能力。空调制冷故障考核仿真系统的可操作性强，对供热通风与空调工程技术专业学生技能培养起到了积极的作用。