制冷设备维修工初级班培训教案

广东省农村劳动力技能培训转移就业教案

制冷设备维修工初级班培训教案

培训班名称制冷设备维修工（初级）

培训级别初级课题电路与电路参数

授课课授课

人数时15宋旭初

时间教师

专业1.掌握电路的概念、电路的基本物理量、欧姆定律；

理论2.熟练掌握电阻的串、并联；电功与电功率；

知识3.掌握电容的结构和性质，会计算电容的串并联

学习目标

实际

1.根据电路图运用欧姆定律对实际电路进行计算和测量

操作

2.根据电路板画出电路图

技能

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

电路与电路参数

电路模型

1.电路就是电流的通路，电路由电源、负载和中间环节三个部分组成。

2.电路的基本符号。

3.电路的状态：开路、通路、短路。

二.电路中常用物理量

1.电流及其参考方向

1.1在电场力的作用下，电荷的定向运动就形成电流。

1.2正电荷的运动方向规定为电流正方向。

1.3电流强度是描述电路中电流大小的参数，它定义为在单位时间内通过导体横截面的电荷量。

I=Q/t

2.电位、电压和电动势

2.1电位：电场中某点所具有的电位能；用符号V表示，单位为伏特（V）。

补充：在电力电路中，常以大地为零电位点，用符号表示；电子电路、电子设备一般都有公共

的接壳点，该点亦称为零电位点，但不一定是大地，用符号，表示。

2.2电压：电路中两点之间的电压表示单位正电荷从一点移动到另一点电场力所做的功，U=W/Q；

电压也可以用电路中的电位差表示。用符号U表示，单位为伏特（V）。

2.3电动势：电动势反映电源中电源力做功的能力，数值上等于开路时电源两极之间的电压，方向

在电源内部是由电源的负极指向电源正极。如果是直流电源，电动势是恒定的，用大写字母E表示;

如果是交流电源，电动势是变化的，用小写字母e表示。单位为伏特（V）。

三.电路元件

1.电源：电压源、电流源（太阳能电池光照时产生电流）

2.电阻：导体对电流的阻碍作用。用符号R表示，单位是欧姆（。）。

2.1电阻定律：R=P1/S

2.2电阻电路欧姆定律：I=U/R

2.3电阻电路的焦耳定律:Q=『Rt；人们正是利用的了电阻吸收电能转换为热能或光能的这种特性,

制造了电烙铁、电炉、电灯等设备。

2.4电功与电功率：

2.4.1电功表示电流做功的多少：W=IUt

2.4.2电功率表示电流做功的快慢：P=IU=/R=IJ2/R

2.5电阻阻值的表示

2.6电阻的串、并联

3.电容：电容器由绝缘材料隔开两个金属导体组成，电容容量©=(}/此。电容用符号C表示，单位

是法拉(F)o工程上常用微法和皮法。

3.1电容的结构和性质：电容的容量与金属板面积大小、两板间的距离和绝缘材料有关，而与金属

板的材料无关；电容两端的电压越高，它积累的电荷越多，电容器正负极板上总是积累等量的相异

电荷；电容只储存电场能量，而不消耗电场能量，故称为储能元件。

3.2电容的串、并联：串联增加耐压能力；并联增加电容容量

3.3电容的充、放电：电容充、放电过程受电源电压、电容值及串联电阻的影响。电容充、放电的

时间常数T=RC影响电容充、放电速度。

3.4在直流电路中，电容相当于开路；在交流电路中，容抗Xc=l/3C,容抗的单位是欧姆(Q)。

3.5电容使流过它的电流超前于电压90°的相位。

4.电感：用金属导线绕成的线圈就是电感元件。电感用符号L表示，单位是亨利(H).

4.1电感的大小与线圈的儿何尺寸、绕法、圈数和线圈内有无铁心有关。

4.2当交流电通入电感时，山于变化的电流在电感线圈中流动引起线圈产生变化的磁场，而变化的

磁场又反过来使电感线圈中产生自感电动势，而且自感电动势具有阻碍电流变化的性质。

4.3电感以磁场的形式储存电能，也是储能元件。

4.4电感线圈在直流电路中，相当于短路；在交流电路中，感抗Xi=3L,感抗的单位是欧姆(Q)。

4.5电感使流过它的电流落后于电压90°的相位。

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培训班名称制冷设备维修工（初级）

三相交流电路

培训级别初级课题

授课课授课

人数时20宋旭初

时间教师

I.熟练掌握正弦交流电的参数；

专业

2.熟练掌握三相电路的原理；

理论

3.了解安全用电基本知识；

知识

4..理解功率因数的概念

学习目标

实

际

操

作

技

能

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

三相交流电路

一、三相电路的简介

全世界电力系统绝大多数采用三相交流电路，我国配电系统中，大都采用三相四线制，线电

压为380V,相电压为220V,标注为380/220V。

三相交流电与单相交流电比较有下列优点：

1.三相发电机结构简单，节省材料，与同容量、同电压的单相发电机比较价格便宜。三相电动机也

有同样的优点。

2.三相输电与单相输电比较，在输送相同距离、相同电压、相同功率时，采用三相制所用的材料较

少，较为经济。

二、三相电源为三个幅值相同、频率相同、相位互差120°的三相电动势。

三、三相电源的联结方法

1.星型联结：将发电机的三个定子绕组末端U2、V2、W2连成一个公共点，该点称中性点；首端U1、

VI、W1引出三条导线，称相线、火线或端线。

星型联结的电源有两种方式向负载供电，一种是三相三线制，提供一套三相电压；另一种是

三相四线制，提供两套三相电压，其中相线对中线的电压称为相电压（220V）,相线与相线间的电

压称为线电压（380V）。线电压与相电压之间的大小关系为百倍。

2.三角形联结：将三相绕组首末端依次相连接，从三个连接点引出三条导线，只能提供套三相电

压。

四、正弦电流的函数表示及正弦量的三个要素。

五、正弦交流电路中的功率：P=UIcosV»U、I为电路电压、电流的有效值，W是电流与电压的

相位差，cosW叫做电路的功率因数。

六、纯电阻交流电路中，因为电流与电压同相位，所以cosw=l；纯电感或纯电容交流电路中，

因为电流与电压的相位差为90°，所以cosw=0。

七、功率因数cosV的影响：

1.cosW的存在使设备的容量不能充分被利用。电动机满载时，cosW约为0.7〜0.8；空载时cos

W约为0.3~0.4o日光灯的cosW约为0.3~0.4。

2.cosW增加了输电线路和发电机绕组的功率损耗。I=P/UcosW,Q=I?Rt,所以cosW越大，损

失的Q越大。

八、功率因数的提高

1.功率因数的提高，能使设备的容量得到充分的利用，同时也能使电能得到大量节约。

2.提高功率因数的常用方法是并联电容。

3.按现行供用电规程规定，工厂配电变压器的功率因数要求在0.9以上。

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培训班名称制冷设备维修工（初级）

半导体及二极管

培训级别初级课题

授课课授课

人数时10宋旭初

时间教师

、掌握半导体的导电特性

专业1

2、掌握二极管的工作原理及特性曲线；

理论

3、理解单相半波整流、全波整流的工作原理

知识

4、理解稳压管的工作原理及其参数

学习目标

实

际

1、用万用表判断二极管的极性及好坏

操

作

2、用万用表判断稳压二极管的极性及好坏

技

能

3、根据电路图焊接单相半波整流、全波整流电路

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

半导体

一、半导体的导电特性。（结合硅晶体共价键结构图）

1.金属导体依靠自由电子导电；绝缘体原子最外层电子被原子核束缚很紧，自由电子极少，不易导

电；半导体最外层电子处于半自山状态，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。

2.半导体的原子结构：半导体中相邻原子间的价电子形成共价键。

3.半导体的导电性：共价键在受到光照或热作用时，原子最外层价电子很容易获得能量挣脱原子核

的束缚，形成自由电子（带负电），同时使共价键结构中出现空穴（带正电）。空穴吸引价电子来填

充，形成电子运动；同时空穴转移，形成空穴运动。所以半导体导电的特点，就是同时存在电子导

电和空穴导电。电子和空穴都称为载流子。

4.当温度升高或光照加强时，半导体中的载流子数量会增加，使半导体的导电性增强，故温度对半

导体导电性的影响很大。

5.纯净的半导体称为本征半导体，常见的有硅和楮。

二、N型半导体和P型半导体

纯净的半导体一般导电能力是较差的，在其中掺入某种杂质后，可使其导电能力大大加强。

1.N型半导体：在纯净的半导体中掺入五价元素（磷、珅），五价元素中就会有四个价电子与半导

体的四个价电子形成共价键，多出一个自由电子。所以N型半导体中主要依靠自山电子导电，自由

电子是多数载流子。

2.P型半导体：在纯净的半导体中掺入三价元素（硼），硼原子外层只有三个价电子，与硅原子中

的价电子形成共价键时，将出现一个空穴。所以P型半导体中主要是空穴导电，空穴是多数载流子。

3.半导体材料本身都是不显电性的。

三、PN结的形成及其导电性

1.把N型半导体和P型半导体通过一定的工艺措施紧密地结合在一起，中间的接触部分便会形成

PN结。

2.PN结的内电场的形成严重阻碍多数载流子的扩散运动。

3.PN结的单相导电性

3.1PN结加正向电压：P区接电源正极，N区接电源负极，外加电场的方向与PN结形成的内电场

的方向相反，内电场的阻碍作用被削弱，这时PN结导通。

3.2PN结加反向电压：P区接电源负极，N区接电源正极，外加电场的方向与PN结形成的内电场

的方向相同，进一步增强内电场的阻碍作用，这时PN结截止。

3.3PN结特有的这种单向导电性，正是各种半导体器件的基本工作原理。

二极管

一、二极管的结构

1.将PN结引出两条电极引线并用外壳封装就制成二极管。由P区引出的电极为正极，N区引出的

电极为负极。

2.二极管按结构分有点接触型和面接触型。点接触型多为错管，PN结的面积小，高频性能好；面

接触型一般为硅管，PN结面积大，作为整流管用的较多。

3.二极管的图形符号，箭头代表导通方向，文字符号为VD。

二、二极管的伏安特性（特性图）

1.当正向电压较小时电流也几乎为零，这一段特性称为“死区”特性。硅管的死区电压为0.5V,

错管约为0.2V。

2.若二极管加反向电压，当反向电压超过某一电压值（反向击穿电压）时，二极管被反向击穿。反

向击穿电压约为100V左右。

3.二极管的主要参数

3.1最高反向工作电压：一般为反向击穿电压的1/2〜2/3

3.2反向峰值电流：最高反向工作电压下的反向电流值。反向电流小，说明二极管的单向导电性能

好。此电流受温度影响颇大。

3.3最大整流电流：二极管长时间工作时，允许流过的最大正向平均电流。超过此电流会使二极管

烧坏。

三、二极管的应用

二极管除用于整流外，还可以用于混频、检波、元件保护和做开关元件使用。

1.整流电路：将交流电压变成单向脉动电压。

1.1单相半波整流电路：Uo=O.45U,二极管承受的最大反向电压为Um。

1.2全波整流电路：Uo=0.9U,二极管承受的最大反向电压为2Um。

1.3单向桥式整流电路：Uo=O.9U,二极管承受的最大反向电压为Um。

2.虑波电路：为了改善电压的脉动程度，得到较平直的直流电压，常在整流电路输出端接上虑波电

路。虑波电路主要由电容、电感元件组成。

3.直流稳压电路：稳定直流输出电压的电路。稳压电路常用一种特殊二极管——稳压二极管来实现。

3.1稳压二极管：稳压管是面接触特殊的硅晶体二极管，其伏安特性与普通二极管基本相似，但它

是工作在反向击穿区，且它的反向伏安特性曲线比普通二极管要陡。稳压管反向击穿是可逆的，就

是说，去掉反向电压后，它能自动恢复原状。其符号为

3.2稳压管的主要参数：

3.2.1稳定电压Uw：指反向击穿状态下管子两端的稳定工作电压。

3.2.2最大稳定电流Iwm：指稳压管工作电流的极限值，如通过稳压管的电流超过此电流就会烧坏。

3.2.3稳定电流Iw：稳压管正常工作电流。

3.2.4耗散功率Pw：Pw=UwXIwm,若超过此值，可使管子烧坏。

3.2.5电压温度系数a*：反映了稳定电压受温度变化的影响程度。（+0.07%/℃）

3.2.6动态电阻“：”=△•/△”,稳压管反向特性越陡，则动态电阻越小，稳压性能越好。

4.为保证稳压管安全工作，必须串连限流电阻R。限流电阻的选择，应保证流过稳压管的电流介于

最小稳定电流与最大稳定电流之间。

5.稳压管稳压电路原理

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制冷设备维修工初级班培训教案

培训班名称制冷设备维修工（初级）

培训级别初级课题晶体三极管

授课课授课

人数时15宋旭初

时间教师

1、掌握晶体三极管的结构和图形符号

专业

2、理解三极管的电流放大作用

理论

、熟悉三极管的输入输出特性（常用共发射极接法得出曲线图）

知识3

及工作状态。

学习目标

实

际

操

作1、掌握用万用表判断三极管的好坏及管脚

技

能2、掌握三极管开关电路的原理及接线调试

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

晶体三极管

三极管是最重要的一种半导体器件，它具有放大作用，可以用来组装成各种放大电路。它体

积小、耗能低、价格便宜，已广泛应用于电子线路中。

一、晶体三极管的结构和图形符号

1.三极管由两个PN结构成，有三个电极，按PN结的不同组合，三极管分PNP型和NPN型。

1.1PNP型三极管结构及图形符号

1.2NPN型三极管结构及图形符号

2.由于所用的材料不同，三极管可分为错管和硅管。硅管比较稳定，应用较为广泛。目前使用的

PNP型多为硅管，PNP型多为铸管。

3.三极管绝不是两个PN结的简单凑合，两个二极管的组合不能形成一个三极管。

二、三极管的电流放大作用

1.实验电路：共发射极接法（图，两种三极管进行对比）

注意：共发射极接法要注意电源E“和E,的极性，而且膜要大于EB,这样才能使三极管的发射结加

上正向电压（正向偏置），集电结加上反向电压（反向偏置），这时三极管才起到放大作用。

2.从实验的测量结果可以看出：

2.1发射结电流Ie等于基极电流屋和集电极电流Ic之和

Ie=IB+Ic

2.2基极电流很小，集电极电流与发射极电流接近相等

IgIB

2.3较小的基极电流变化，能引起较大的集电极电流变化，而且其比值在一定范围内基本不变，这

就是三极管的电流放大作用，电流放大系数6

B=△"/△In

所以，把要放大的电流信号接在基极回路，就可在集电极回路得到放大了的信号。

3.三极管的三种连接方法

共发射极接法（射极输出器）、共集电极接法（射极跟随器）、共基极接法

补充：

1.如何理解三极管对电流的放大作用？

答：可以把三极管看作是一个电流分配器。三个电流中，有一个电流发生变化，另外两个电流也会

随着按比例地变化。三极管自身并不能把小电流变成大电流，它仅仅起着一种控制作用。为了容易

理解，我们还是用水流比喻电流。这是粗、细两根水管，粗的管子内装有闸门，这个闸门是由细的

管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流，粗管子中的闸门就会关闭。注入细管

子中的水量越大，闸门就开得越大，相应地流过粗管子的水就越多，这就体现出“以小控制大，以

弱控制强”的道理。所以说三极管起着能量转换作用。

2.为了得到比较高的放大倍数，选择三极管时是不是B越大越好？

答：单纯从“放大”的角度来看，我们当然希望P值越大越好。可是，三极管接成共发射极放大

电路时，从管子的集电极c到发射极e总会产生一种有害的漏电流，称为穿透电流Iceo,它的大

小与B值近似成正比，B值越大，Iceo就越大。Iceo这种寄生电流不受lb控制，却成为集电极

电流Ic的••部分，Ic=BIb+Iceo。值得注意的是，Iceo跟温度有密切的关系，温度升高，Iceo

急剧变大，破坏了放大电路工作的稳定性。所以，选择三极管时，并不是B越大越好，一般取硅

管B为40〜150,铭管取40〜80。

3.三极管的穿透电流一般有多大呢?怎么测量穿透电流？

答：在常温下，错管的穿透电流比较大，一般由几十微安到几百微安，硅管的穿透电流就比较小，

一般只有零点儿微安到几微安。Iceo虽然不大，却与温度有着密切的关系。

4.三极管的0是不是一个不变的常数呢？

答：严格地说，三极管的B值不是一个不变的常数。在实际使用中，调整三极管的集电极电流Ic,

B值会随着发生变化。

三、三极管的输入输出特性（常用共发射极接法得出曲线图）及工作状态。

1.三极管的输入特性曲线：指在Uce一定时，输入回路中lb与Ube之间的关系曲线。

1.1当Ube=0V时，三极管的输入特性与二极管的正向伏安特性相似。

1.2当Ube>1V后，其输入特性曲线与Uce=IV时的输入特性曲线接近重合。

1.3三极管的输入特性曲线也有一段死区。硅管为0.5V,错管为0.2V。

2.三极管的输出特性曲线：当输入电流lb一定时，输出电路中Ic与电压Uce之间的关系曲线。

2.1放大区：当Uce>一定值以后，Ic只受lb控制而与Uce的大小无关。此时三极管发射结处于

正向偏置，集电结处于反向偏置，具有放大作用。

2.2截止区：Ib=OV的曲线以下的区域称为截止区。当Ube〈0.5V时（死区），三极管已经开始截

止，但是为了截止可靠，通常使UbeWOV。此时发射结和集电结均处于方向偏置。

2.3饱和区：当Uce很小时（硅管约小于0.5V）的区域称为饱和区。此时Uec<Ube,发射结和集

电结都处于正向偏置。

四、晶体三极管的主要参数

1.电流放大系数B：交流放大倍数B、直流放大倍数B。B值太小，则放大作用差；B值太大，

则管子性能不稳定。

2.极间方向电流

2.1集电极一基极方向电流。它是集电结好坏的标志，I班越小越好。

2.2穿透电流Iceo：基极开路，集电极与发射极之间的漏电流称为穿透电流。它是表示三极管质

量好坏的参数，Iceo越小越好。

3.极限参数

3.1集电极一发射极击穿电压Uceo

3.2集电极最大允许电流Icm：集电极电流Ic超过一定值时，三极管的参数将变坏，特别是电流

放大系数B将显著下降。

3.3集电极最大允许耗散功率Pcm

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制冷设备维修工初级班培训教案

培训班名称制冷设备维修工（初级）

培训级别初级课题制冷技术的基本知识

授课课授课

人数30郭强

时间时教师

1、了解制冷技术的概况

专业

2、掌握工质的状态参数

理论

3、理解热能、热量和功的概念

知识

4、掌握热量传递的三种方式

学习目标

实

际1、熟练掌握常用压力单位的换算

操

作2、熟练掌握三种温标的换算

技

能3、熟练掌握热量单位的换算

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

制冷技术的基本知识

一、制冷技术的概况

1.人工制冷是指用人工方法使某一个空间和物质的温度低于自然界环境介质的温度，并使其保持这

・低温状态的过程。这是个把热量从低温热源取出，并转移到高温热源的过程。

2.在工业生产和科学研究上，常把制冷分为“普冷（T20℃以上）”和“深冷（-120℃以下）

3.实现制冷的机器称为制冷机;制冷机中使用的工作介质称为制冷剂，制冷剂在制冷机中循环流动,

不断地从被冷却对象中吸取热量，并向环境排放热量。

4.为了连续制冷，制冷剂必须周而复始地完成•系列的热力状态变化过程，称为制冷循环。

5.三种类型的设备：制冷机（制冷）、热泵（供热）、联合机（制冷与供热）

6.最常用的人工制冷的方法是相变制冷，这种方法利用液体制冷剂在低温和低压的条件下汽化，吸

收被冷却物体的热力，达到制冷的目的。

二、工质的状态参数

在热力工程中，用来实现能量转换的物质叫做工质。工质在每个瞬间都具有一定的状态，温

度、压力、比容、焰、嫡、和内能等都是工质的状态参数，其中温度、压力和比容是基本状态参数。

1.温度

1.1温度是表示物体冷热程度的物理量，它从宏观上反映了物质分子热运动的剧烈程度。

1.2温标：摄氏温度（符号：t；单位：℃）、华氏温度（符号：F；单位：下）、绝对温度（符号：

T；单位：K）

1.3三种温标的换算：F=9/5Xt+32,T=273+t

2.压力

2.1物理学中，把单位面积上所承受的压力称为压强，工程上就称为压力，用符号P表示。

2.2压力的单位

2.2.1国际单位：牛顿/米2,称为帕斯卡，用符号Pa表示。

2.2.2工程单位：工程中，使用工程单位kgf/cm，,1kgf/cm2=0.IMpa

2.2.3采用液柱高度为压力单位：F=h•P•S哼T?S=h•P,因为密度P是一定的,

所以可以用液柱高度h来表示压力大小。汞的密度为：P米=13.6g/cm3；水的密度为：p*=lg/cm\

所以lmmHg=133.3Pa,lmmH20=9.8Pa»

2.3大气压：空气对地球表面所产生的压力称为大气压。大气压的大小与海拔高度和温度有关。标

准大气压是指在纬度为45。的海平面上，温度为0C时所测得的大气压力。标准大气压用符号B表

示，lB=760mmHg

2.4绝对压力、相对压力和真空度（用U型管分析）

2.4.1绝对压力指容器内的气体或液体对于容器内部的实际压力。（常用于计算中）

2.4.2用压力表测得的压力为相对压力。（此时P维＞B）

2.4.3当容器中绝对压力低于大气压时，它们的差就是真空度。（此时P纶＜B）

2.4.4三种压力的换算：P衣=P^—B,P（t=B—P纶

3.比容和密度

3.1比容=物体所占的体积/物体的质量，v=V/G,比容用符号v表示，单位为米7千克

（m7kg）o

3.2密度=物体的质量/物体所占的体积，P=G/V,密度用符号P表示，单位为

千克/米-（kg/m3）

3.3比容和密度互为倒数：P-v=l

3.4工质的比容和密度是随着工质的状态变化而变化的。

4.热能、热量和功

4.1分子运动论基本观点：一切物体都山大量的分子组成，这些分子总在永远不停地无规则运动着,

分子间还存在着作用力。

由于分子运动，使分子具有动能；由于分子间的引力，使分子具有势能。物体内能和势能的总

和称作物体的内能。

4.2热能：是物质分子运动的动能。

4.3热量：是物质热能转移时的度量，表示某物体吸热或放热多少的物理量。热量只有在热能转移

的过程中才有意义。

热量用符号Q表示，国际单位为焦耳（J）；热量的工程单位为千卡（kcal）；热量的英制单位

为Btu；大型制冷工程用冷吨作为热量的单位。

1J=O.24callBtu=O.25kcal=1.05kJ1冷吨=13878kJ/h

4.4功和功率：使用外力去移动物体时所消耗的能量称为功，用符号W表示，单位是焦耳；单位时

间内所消耗的功称为功率，功率是表示做功快慢的物理量，用符号P表示，P=W/t,单位是瓦特3）。

lkW=lkj/s=3600kJ/h=860kcal/h

工程中还用马力作为功率的单位：1马力=0.736千瓦

4.5比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质

的比热。比热用符号C表示，单位是千焦/（千克•度）（kJ/（kg・℃））。

4.5.1不同物质的比热不同，同种物质状态不同，其比热也不同。水的比热为4.18kJ/（kg•℃）；

冰的比热为2.09kJ/（kg•℃）。

4.5.2定容比热和定压比热：

①在压力不变的条件下获得的质量比热称为定压比热，Cp

②在容积不变的条件卜获得的质量比热称为定容比热，Cv

③比热比K=Cp/Cv,K>1,制冷剂K越大，在压缩过程中的温升越大。

④物质温度变化时热量得、失的计算：

Q-C-m-(t2-t,)；通常把物体吸收的热量作为正值，放出的热量作为负值

4.6显热和潜热：

①物体的温度发生了变化，但是物质的形态没有发生变化，这时所吸收或放出的热量称为显热。

②物质的温度没有发生变化，但是其物质形态发生了变化，这时所吸收或放出的热量称为潜热。

组成气体的分压力之和。P=P1+P2+Pn

三、热量的传递

1.导热(热传导)：热量由物体内部某一部分传递到另一部分，或是在相互接触的两个物体之间传

递的传热现象。固体中热量的传递，热传导是主要方式。

1.1单层壁面传导的热量Q=ASZ(tl-t2)/6

1.2人表示物体的导热系数，入越大导热能力越强，一般导电能力强的物质导热能力也强。

2.对流：流体与固体表面接触时或流体内部之间由于流体本身的运动而引起的传热过程。

2.1对流换热过程中出来对流换热外，还包含了导热。

2.2对流换热分为自然对流和强迫对流。

3.热辐射:在物体之间互不接触的情况下，通过电磁波的传递热量的过程。

3.1温差越高，热辐射越强；物体表面越黑越粗糙，辐射能力越强。

广东省农村劳动力技能培训转移就业教案

制冷设备维修工初级班培训教案

培训班名称制冷设备维修工（初级）

热力学定律及流体力学基

培训级别初级课题础

授课课授课

人数时30郭强

时间教师

1、掌握热力学第一定律、热力学第二定律

专业2、理解焙和嫡的概念

理论3、掌握液体内的压力与帕斯卡原理

知识

4、了解卡诺循环与逆卡诺循环

学习目标

实

际

操

作

技

能

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

热力学定律及流体力学基础

一.热力学第一定律

1.1能量守恒与转换定律：能量既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一种形式转换为另一-种形

式，或从一个系统转移到另一个系统，而且总量保持恒定。

1.2热力学第一定律：在任何发生能量转换的热力过程中，转换前后能量的总量维持恒定。

1.3热力学第二定律：

热力学第二定律阐述了热功转换的方向、条件及限制。有以下等效表达：

（1）克劳修斯说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。

（2）开尔文―浦朗克说法：不可能制造只从一个热源取热并使之完全变成机械能而不引起其它变

化的循环发动机。

1.4焰和尴：

1.4.1焰可以理解为是工质所具有的能量的总和，它等于工质的内能加上推动能。焙用符号i表示,

单位是kj/kg。

i=u+pv

1.4.2嫡是表示工质与外界换热程度的热力状态参数。熠用符号s表示，单位是kJ/（kg・k）。如果

系统与外界的热交换为零，那么嫡值不变。

二、流体力学基础

流体包括液体和气体，研究流体性质及其运动规律的科学称为流体力学。制冷装置中制冷剂

处在气体和液体状态，另外润滑油也是流体，所以研究制冷装置，必须用到流体力学知识。

L液体内的压力与帕斯卡原理

1.1在静止液体内部同一点上各个方向的压力都相等，而且随着深度的增加，压力也增加。液体内

部某一深度处由上面液面所产生的压力为：

P=Pgh

L2帕斯卡原理：在密闭容器内部的液体，能把它在一处受到的压力传递到液体内部的各个方向，

其大小并不改变。

2.理想流体与稳流

2.1绝对不可压缩，又完全没有粘滞性的流体，称为理想流体。

2.2流体流动时，如果流体中每一点的流速都不随时间而变，这种流动称为稳定流动。

2.3流体的连续性方程:swi=s2V2=s„v„=Q,它表明：在理想流体的稳定流动中，单位时间

内流过同一流管的任何截面的流体流量相等；或者说是通过同一流管任一截面的流速与截面枳成反

比。

三、卡诺循环与逆卡诺循环

1.卡诺循环是理想的热机循环，它没有能量损失，有最高的热效率。热机效率总是低于1。

2.逆卡诺循环是理想的制冷循环，逆卡诺循环的制冷系数是所有制冷循环中最大的。逆卡诺循环的

制冷系数与制冷性质无关，仅取决于冷热源的温度。

2.4.1绝对压力指容器内的气体或液体对■于容器内部的实际压力。（常用于计算中）

2.4.2用压力表测得的压力为相对压力。（此时P维>B）

2.4.3当容器中绝对压力低于大气压时，它们的差就是真空度。（此时\<B）

2.4.4三种压力的换算：P&=P纶—B,P&=B-P纶

3.比容和密度

3.1比容=物体所占的体积/物体的质量，v=V/G,比容用符号v表示，单位为米?千克

（m7kg）o

3.2密度=物体的质量/物体所占的体积，P=G/V,密度用符号P表示，单位为

千克/米s（kg/m3）

3.3比容和密度互为倒数：P•v=l

3.4工质的比容和密度是随着工质的状态变化而变化的。

4.热能、热量和功

4.1分子运动论基本观点：一切物体都由大量的分子组成，这些分子总在永远不停地无规则运动着,

分子间还存在着作用力。

由于分子运动，使分子具有动能；由于分子间的引力，使分子具有势能。物体内能和势能的总

和称作物体的内能。

4.2热能：是物质分子运动的动能。

4.3热量：是物质热能转移时的度量，表示某物体吸热或放热多少的物理量。热量只有在热能转移

的过程中才有意义。

热量用符号Q表示，国际单位为焦耳（J）；热量的工程单位为千卡（kcal）；热量的英制单位

为Btu；大型制冷工程用冷吨作为热量的单位。

1J=O.24callBtu=O.25kcal=l.05kJ1冷吨=13878kJ/h

4.4功和功率：使用外力去移动物体时所消耗的能量称为功，用符号W表示，单位是焦耳；单位时

间内所消耗的功称为功率，功率是表示做功快慢的物理量，用符号P表示，P=W/t,单位是瓦特（W）。

lkW=lkJ/s=3600kJ/h=860kcal/h

工程中还用马力作为功率的单位：1马力=0.736千瓦

4.5比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量叫做这种物质

的比热。比热用符号C表示，单位是干焦/（千克•度）（kJ/（kg-℃））o

4.5.1不同物质的比热不同，同种物质状态不同,其比热也不同。水的比热为4.18kJ/（kg♦℃）；

冰的比热为2.09kJ/（kg-℃）。

4.5.2定容比热和定压比热：

①在压力不变的条件下获得的质量比热称为定压比热，Cp

②在容积不变的条件下获得的质量比热称为定容比热，Cv

③比热比K=Cp/Cv,K>1,制冷剂K越大，在压缩过程中的温升越大。

④物质温度变化时热量得、失的计算：

Q=C-m-(t2-t,);通常把物体吸收的热量作为正值，放出的热量作为负值

4.6显热和潜热：

①物体的温度发生了变化，但是物质的形态没有发生变化，这时所吸收或放出的热量称为显热。

②物质的温度没有发生变化，但是其物质形态发生了变化，这时所吸收或放出的热量称为潜热。

组成气体的分压力之和。P=P1+P2+Pn

广东省农村劳动力技能培训转移就业教案

制冷设备维修工初级班培训教案

培训班名称制冷设备维修工（初级）

培训级别初级课题制冷剂、载冷剂及冷冻油

授课课授课

人数时10郭强

时间教师

1、了解选用制冷剂的基本原则

专业2、熟悉制冷剂的分类

理论3、掌握常用制冷剂的性质：水、氨、R12,R22

知识

4、了解载冷剂与冷冻机油

学习目标

实际

操作

技能

教学对

象分析

教学设备教学用电脑、投影仪

教学方法讲授

教学回顾

审阅签名:年月日

教学内容

制冷剂、载冷剂及冷冻油

制冷剂是制冷系统实现能量转换的工质。它在蒸发器中蒸发吸热，在冷凝器中液化放热，达

到制冷的目的。

一、选用制冷剂的基本原则

1.临界温度要高，凝固温度要低。这是对制冷剂性质的基本要求。临界温度高，便于用一般的冷

却水或空气进行冷凝；凝固温度低，以免其在蒸发温度下凝固，便于满足较低温度的制冷要求。

2.比容要越小越好，可以减少系统和管路直径的尺寸，节约了材.料，同时也易于液化；

3.在达到要求的温度下。蒸发压力最好与大气压相近并稍高于大气压力，以防空气渗入制冷系统

中，从而降低制冷能力。冷凝压力不宜过高（一般才1.26mpa~l.5MPaA绝对大气压），以减少制冷

设备承受的压力，以免压缩功耗过大并可降低高压系统渗漏的可能性。冷凝温度不宜过低，常温空

气和水能够使其液化。

4.单位容积制冷量qv要大。这样在制冷量一定时，可以减少压缩机的排气量，缩小压缩机的尺寸。

qo大：获取相同的制冷量时，可减少制冷剂的循环量；

5.导热系数要高，粘度和密度要小。以提高各换热器的传热系数，降低其在系统中的流动阻力损

失。

6.溶水性（吸水性）“冰塞”：制冷剂的吸水性差，当其含的水分多时，水就会呈游离状态随着制

冷剂一起流动。在节流阀门处，蒸发温度低于0℃时，游离态的水便会结冰而把阀门堵住。常发生

在氟利昂系统中。

7.安全性好：具有化学稳定性。不燃烧、不爆炸、高温下不分解、对金属不腐蚀、与润滑油不起

化学反应、对人身健康无损无害。

8.价格便宜，易于购得。且应具有一定的吸水性，以免当制冷系统中渗进极少量的水分时，产生

“冰塞”而影响正常运行。

9溶油性有限溶解：制冷剂和润滑油易分离，to稳定；易产生油膜影响传热。无限溶解：润滑好,

不易有油膜，传热好；但易引起to升另1。

10.环保（对臭氧层无破坏作用、无温室效应）

二、制冷剂的分类

1、在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟利昂和煌类。按照化学成分，制冷剂可分为五

类：无机化合物制冷剂、氟利昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物

制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高

压）制冷剂。

2、无机化合物制冷剂：这类制冷剂使用得比较早，如氨（NH3）、水（H20）、空气、二氧化碳（C02）

和二氧化硫（S02）等。时于无机化合物制冷剂，国际上规定的代号为R及后面的三位数字，其中

第一位为、'7"后两位数字为分子量。如水R718...等。

3、氟利昂（卤碳化合物制冷剂）：氟利昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素（CL）、氟（F）

和溟（Br）代替后衍生物的总称。国际规定用、'R”作为这类制冷剂的代号，如R22...等。

4、饱和碳氢化合物：这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与

氟利昂一样采用、'R”,这类制冷剂易燃易爆，安全性很差。如R50、R170、R290...等。

5、不饱和碳氢化合物制冷剂：这类制冷剂中主要是乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）和它们的卤族元

素衍生物，它们的R后的数字多为"1”,如R113、R1150...等。

6、共沸混合物制冷剂：这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物，

这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度，其气相或液相始终保持组成比例不变，但它们的

热力性质却不同于混合前的物质，利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502...等。

7、高温、中温及低温制冷剂：是按制冷剂的标准蒸发温度和常温下冷凝压力来分的。制冷剂使用

温度范围压缩机类型用途备注R717（氨）中、低温活塞式、离心式冷藏、制冰在普通制冷领域R11

高温离心式空调R12高、中、低温活塞式、回转式、离心式冷藏、空调高温为：10-0°也13超低温

活塞式、回转式超低温R22高、中、低温活塞式、回转式、离心式空调、冷藏、低温中温为：0—20过114

高温活塞式特殊空调低温为：-20—60^500高、中温活塞式、回转式、离心式空调、冷藏超低温

为：-60-1200502高、中、低温活塞式、回转式空调、冷藏、低温

三、制冷剂的符号表示

四、常用制冷剂的性质：水、氨、R12、R22

物理性质氨(R717)R12R22

基本特性无色、有臭味、有毒无色、无味、毒性小无色、无味、毒性比

（空气中浓度1%以（空气中浓度到达R12稍大

上会使人窒息、中毒）20%可察觉,超过80%

会使人窒息）

热力性质密度小，流动阻力小，密度大，流动阻力大，同R12

传热性能好传热性能差

可燃性空气中含量达11~不可燃，但与400℃同R12

1蝴时可点燃，16~明火接触会产生有毒

25%会引起爆炸光气

溶水性溶于水溶水性很小比R12稍大

溶油性不溶于油溶于油部分溶于油

腐蚀性对金属有较强的腐蚀对金属无腐蚀作用，但对橡胶和塑料有溶涨，

性（系统中含水不超同时溶水时对金属有腐蚀作用，一般规定在

过0.2%）系统中含水量不得超过0.0025%

蒸发/凝固温度-33.4/-77.7℃-29.8/-155℃-40.8/-160℃

单位制冷量大小比R12约高60%

冷凝压力0.8〜1.2MPa不超过1.6MPa不超过1.6MPa

主要用于大中型制冷设备冰箱及中小型设备各类空调器

五、制冷剂与环保

叙利昂对臭氧层的破坏有：（1）全球性温度上升；所谓温室效应，就是太阳短波辐射可以透过大气

射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖

的效应；

（2）全球性海平面上升，到2050年预测将上升1220mm以上；

（3）皮肤癌患者增加，臭氧层的破坏，使紫外线辐射大量增加，致使皮肤癌患者增加;

六、载冷剂与冷冻机油

（一）、冷冻机油的要求