暖通空调注册工程师考试讲解-空调部.ppt

暖通空调注册工程师考试讲解(空调部分),李兆坚研究员总装备部工程设计研究总院,主要内容,空调建筑热工要求空调舒适性与设计参数选择焓湿图与空气处理过程空调负荷计算空调方案选择气流组织选择与计算空调水系统空调设备性能、选择和相关标准空调节能问题空调消声减振问题空调监测和控制问题空调防火设计问题答题注意事项和模拟题讲解,讲解的重点,重要的概念和知识点；相关规范的一些重要规定；解题的基本思路和方法；容易忽视和出错的问题；节能环保的一些重要问题；建立知识点的逻辑关系；知道如何做、为什么？,1空调建筑热工要求,1.1建筑围护结构的一些热工特性玻璃的吸收率主要取决于Fe2O3的含量；长波辐射（低于120）不能穿透玻璃；从空气中进入透光材料时，折射率总是大于1；遮阳系数SC的定义，可能为1或大于1；总遮阳系数分遮阳系数相乘；Low-e膜的作用：减少辐射传热，而不是减少SC，双层玻璃之间。1.2工艺性空调的建筑热工要求“暖通设计规范”：与恒温精度有关，与地区无关，有热惰性D要求；比公建节能标准低1.3舒适性空调的建筑热工要求应满足公共建筑与居住建筑的节能设计规范要求。注意点：热工要求与气候区、体型系数、窗墙比有关；窗的遮阳系数限值包括了外遮阳系数；不满足限值要求时，可以采用权衡法判断，参照建筑的概念；外窗和玻璃幕墙的气密性的要求：外窗4级和玻璃幕墙：3级。1.4全国性与地方性规范的差异问题例如全国和北京市的公共建筑节能设计规范明显不同。从严原则，从新原则。,2空调舒适性与设计参数选择（1）,2.1空调舒适性影响因素人体的冷热感与温度、湿度、风速、内表面温度、活动量、衣着、年龄、性别、身体状况等因素有关；湿度的影响与温度有关。2.2空调舒适性的评价方法热舒适性指标：PMV：预计平均热感觉指数，7级：33；PPD：预期不满意百分率；PMV=0相当于PPD5；规范要求：PMV=1（PPD27），0.5（10）,2空调舒适性与设计参数选择（2）,2.3空调室内设计参数的确定工艺性空调：按工艺需求确定；舒适性空调：（暖通设计规范、公建节能设计规范、建筑节能规定）夏季：2228，4065；25，设定值不低于26。冬季：1824，3060；20办公新风量：30m3/（h.人）综合考虑：投资、能耗、环保、舒适、健康，对于无人员长期停留的情况。防止设计参数过高！舒适健康？高参数要求高档次？确定房间新风量的因素：人员需要、补充排风、正压要求、稀释污染溶度；确定房间新风量的方法：这些风量相加？确定全空气空调系统新风比的方法:Y=X/(1+X-Z)，三者关系？办公楼排风与新风的关系？2.4空调室外计算参数:空调室外干球温度、湿球温度、日平均温度、度日数,3焓湿图与空气处理过程（1）,3.1基本公式应记牢，适用条件、参数单位h=1.01t+d(2500+1.84t),（kJ/kg干空气），d的单位：kg/kg干空气，应用，基点：0；热湿比：（kJ/kg）3.2焓湿图的特点注意焓湿图的大气压，不同大气压处理过程的区别；相同干球温度和相对湿度，压力减小：露点温度相同，d增大；平行线：等温线不平行、等焓线和等d线平行；任意两个参数能确定状态点吗？湿球温度和焓不相交，因此是例外；干球温度、湿球温度、露点温度的相对关系；tg低于0时存在ts?直接蒸发冷却空调能够使送风温度低于湿球温度吗？露点温度？3.3热湿处理过程牢记主要处理过程变化和热湿比值：表冷器冷却、转轮除湿机、循环水喷雾加湿（低温水喷淋过程）、蒸汽加湿、加热器。处理过程一定是直线吗？混合计算：图解法和计算法；饱和线上的两点混合？露点和机器露点的区别；,3焓湿图与空气处理过程（2）,3.4主要加湿方法与特点湿膜加湿电极式加湿(水位控制加湿量，不能用纯净水）电热式加湿(用软化水）超声波加湿(用软化水）喷水加湿干蒸汽加湿3.5主要除湿方法与特点加热除湿：对温度没有要求的情况；冷冻除湿:适用于露点温度4；转轮除湿:露点较低，再生温度:120140；溶液除湿:除湿量大,露点较低，单一过程处理，氯化钙、氯化锂、溴化锂、三甘醇等，再生温度5060。,4空调负荷与计算（1）,4.1基本概念得热量与冷负荷的关系、室温恒定除去热量；空调负荷与能耗关系；4.2空调区得热量组成围护结构传热、外窗的太阳辐射热、人体散热量、照明散热量、设备管道散热、渗透空气带入的热量、散湿过程的潜热量。(稳定负荷)4.3空调系统冷负荷的影响因素建筑形状、围护结构热工状况、室内发热量、系统方案、运行方式。4.4空调湿负荷组成人体散湿量、渗透空气带入的湿量、化学反应散湿量、湿表面散湿量。4.5房间负荷与系统负荷附加冷负荷：管道温升、风机温升、新风负荷；空调负荷与空调方式有关吗？安全系数问题？多个房间空调系统负荷的计算方法：各房间最大负荷相加or综合逐时负荷最大值？,4空调负荷与计算（2）,4.5空调冷负荷计算施工图空调冷负荷应逐项逐时计算；谐波反应法和冷负荷系数法（传递函数法）；考虑室内设备的同时使用系数、设备的功率因数、人员的群集系数间歇运行应考虑间歇附加；计算时刻t和作用时刻t-的区别;围护结构传热量计算时的室外计算温度：外窗：室外逐时温度：外墙和屋顶：室外逐时综合温度；与非空调邻室的隔墙楼板：邻室平均温度地面冷负荷计算：舒适性空调的地面传热冷负荷可以不算；工艺性空调计算2m以内；邻室温差大于3时，应计算隔墙和楼板传热冷负荷。4.6空调热负荷计算与采暖计算方法相同，但冬季室内计算温度应采用冬季空调计算温度；人员散湿量对热负荷的影响不考虑，计算新风加湿量时应考虑；4.7送风量计算图解法和计算法；,5空调方案比较与选择（1）,5.1主要空调方案,风系统,水系统,氟系统,分体空调,多联机,定风量系统,变风量系统,风机盘管,辐射空调,蒸发冷却系统,除湿空调系统,水环热泵,按冷媒分,置换通风空调,蒸汽吸收制冷机,直燃吸收制冷机,活塞式制冷机,螺杆式制冷机,离心式制冷机,水冷式,风冷式,热泵式,活塞式制冷机,螺杆式制冷机,离心式制冷机,地下水源热泵,地埋管热泵,污水源热泵,河水源热泵,冷热源,集中式,分散式,5空调方案比较与选择（2）,5.2空调方案评价指标可行性经济性：一次投资运行费用（全面、包括运行管理）能耗：运行能耗生产能耗调节性可操作性可靠性：环保性：制冷剂、温室效应、污染排放；资源消耗：美观性：安全性：舒适性：抓住主要因素。,5空调方案比较与选择（3）,5.3空调方案比较的一些问题设计方案优选十分重要，不能轻视；没有最好，只有最合适，任何方案都不可能是通用最佳的，都有一定的适用条件，具体问题具体分析；应综合比较，多参数和生命周期评价；既要采用新技术、又要防止盲目“追新”；空调冷机的安装功率与实际能耗是不同的；空调系统不是越复杂越好、越贵越高档；5.4一次回风与二次回风的适用条件二次回风:送风温差小、湿度要求较高，二次再热量较大的情况；5.5变风量空调系统的特点：比CAV节能、投资高、新风量调节困难、噪声较大、温控精度不高；5.5水环热泵空调系统冬季采暖地区、内区较大且有稳定的余热，噪声较大。暖通设计规范的水温规定：1535（规范与节能技术措施规定矛盾）,5空调方案比较与选择（4）,5.6溶液除湿空调系统：适合有余热利用的场合、干燥气候区，不适合间歇运行；5.7风冷和水冷谁更节能？水冷方式通常更节能？应具体分析，在相同气候条件下水冷的冷水机组效率高于风冷。5.8风机盘管新风系统：一次投资较低，通常比CAV和VAV系统节能，房间可单独控温，但存在漏水的隐患。,6气流组织设计（1）,6.1气流组织设计应考虑的因素温湿度参数要求、允许风速、噪声标准、空气品质、ADPI要求、室内温度梯度、建筑物的特点（高度）、设备散热情况、工艺设备布置情况、舒适性等；6.2送风方式及送风口选型规定一般情况：百叶风口侧送；有吊顶：散流器；要求高：孔板送风；高大空间：喷口送风、地板送风：分层空调（10m+10000m3)；低温送风口：比露点高12。6.3送风温差和换气次数的规定(舒适与节能的矛盾）舒适性空调：通过冷负荷计算确定;送风温差尽可能大！送风高度5m,送风温差：1015；换气次数不宜小于5次h（高大空间除外）工艺性空调：按温控精度确定送风温差和换气次数。,6气流组织设计（2）,6.4基本概念空调送风不等温射流，等温射流的阿基米德数0，阿基米德数表示射流的弯曲程度；6.5送风射流计算：侧送风射流射程XA0.5m，6.6地板下送风的特点减少空调负荷，但送风温差减少，风机能耗增加。6.7变风量末端调节最小送风量应考虑最小新风量，最小换气次数；,7空调水系统（1）,9.1水泵备份的规定严寒或寒冷地区，不超过3台时，宜设置备份。9.2两管制与四管制的适用条件尽可能不用四管制,四管制:全年运行中供冷供热频繁切换或同时使用。9.3一次泵的台数应与冷水机组台数对应9.4冬夏季循环泵兼用问题不宜兼用！9.5定压方式、定压点压力规定宜膨胀水箱定压；系统最高点压力高于大气压5KPa，如果膨胀管直接接到循环水泵入口，应附加最高点到水泵入口的流动阻力。否则流动后可能会出现倒空。9.6补水点压力比静压高35m；9.7变频定压方式是否节能？,7空调水系统（2）,9.7一次泵和二次泵二次泵不一定比一次泵节能；9.8空调冷凝水管的规定：水封、坡度、管材、接口、保温。（支管0.01,干管,0.003)9.9系统调节变频调节的节能原理：流量减少，水压减少。带电动阀温控的风机盘管，不变频的情况下，水系统节能不显著。9.10水泵多台并联运行问题是否衰减？单台运行问题。,8空调设备性能、选择和相关标准,8.1空调设备性能与影响因素了解空调设备的额定工作状态、非额定工况的性能变化；8.2空调设备、冷热源选择空调冷热源选择原则：综合季节能效比最高！综合部分负荷性能系数IPLV，季节能效比SEER，吸收式制冷的一次能耗通常大于电制冷；冰蓄冷通常不节能，但有助于移峰填谷，是否省钱要看峰谷电价差；区域供冷的综合COP通常比分散式空调系统低；冷机的COP与空调系统COP是不同的；变频调节在很低负荷率的情况下不一定节能；风机盘管的额定工况是高速档参数，选型通常按中速档参数选；吸收制冷机部分负荷效率比额定工况高。表冷器湿工况的阻力增加。析湿系数Q总Q显,=1喷水室的饱和效率；喷头方向；8.3相关节能标准空调器、冷水机组等能效比均有要求，15级。3级以上为节能型；设备标准不分压缩机类型，低于公建节能设计规范；,9空调节能（1）,8.1空调节能途径建筑热工：围护结构隔热、内外遮阳、体型系数、窗墙比；空调设计：空调室内参数确定；系统方案优选；负荷和水力准确计算；设备配置；设备能效比；变频调节；免费冷源利用（蒸发冷却、冷却塔供冷、新风供冷）；气流组织设计（分区、分层）；风管和水管的合理布置；热泵利用；新风量控制；排风热回收；冷水机组热回收。运行管理：间歇运行、变频调节、设备清洗。,9空调节能（2）,8.2空调能耗计算计算方法：模拟计算法（DEST，DOE2，Energy-plus,HASP)、满负荷运行时间法、负荷频率表法。模拟计算准确性的影响因素。8.3排风热回收条件和效率要求设置要求；显热和全热热回收的效率不低于60；3000m3/h,4000m3/h,8;应设置旁通管；注意热回收效率的什么效率：显热或全热？排风或新风？目前是按新风和排风流量相同、没有冷凝过程来计算和测试的。没有说明都是新风热回收效率；冬季防冻问题，结露问题。热回收效益还与使用时间有关。,9空调节能（3）,8.5设计送风温差的规定:尽可能加大，=5,5m,=108.6分层空调的规定：=10m,10000m38.7风机盘管新风接法：供冷性能、能耗、空气品质、新风量；8.8吊顶直接回风的规定:顶层、发热大、吊顶高。集灰问题。8.8风机单位风量耗功率要求，900Pa，包括新风系统？应标注全压和最低总效率。8.9水系统的输送能效比要求；扬程：36m8.10如何减少风机、水泵的能耗？设备效率、管道布置、尺寸与水力计算、阀门设置与选型、过滤器。8.11可以采用电锅炉和电热水器的条件。采用可再生能源发电的地区？8.12冷热源设备的能效要求：公建节能标准和设备标准，按最高取；,9空调节能（4）,8.13综合部分负荷性能系数IPLV（水冷电制冷冷水机组）2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D8.14空气源热泵冷水机组适用条件：冬季性能系数低于1.8不能用。8.15新风节能调控问题：控制参数：新风免费供冷：控制焓值；人员需求控制：CO2溶度；8.16空调风管不应采用土建风管:保温和漏风问题、卫生、阻力节能问题.8.17新风系统和新风口的设置:节能、安全、投资、管道布置、噪声。,10空调消声减振问题（1）,噪声评价指标和标准:声压测量，A声级与NR的关系：La=NR+5(dB)，消声途径:源头控制最有效：选择低噪声设备、风机水泵的隔声隔振；风机在低效状态的噪声增加；在风压和风量相同的情况下，轴流风机的噪声通常高于离心风机。消声器选择风机水泵的噪声主要是低频噪声；阻性:高频噪声；抗性:低频和中低频噪声；微穿孔板消声器：共振型：消声计算:风机噪声计算、气流噪声、自然衰减；不同频率是不同的！多个噪声源的噪声叠加计算；从大到小逐个叠加；相同噪声源的迭加单个Lw+3dB直风管：V8m/s可不计算自然衰减；,10空调消声减振问题（2）,隔振n1500r/min采用橡胶隔振垫，否则采用弹簧减振器。设备运转频率应比减振器垂直方向的固有频率应比高2.5倍以上，宜45倍。空调消声隔振设计原则机房布置、设备选择、风管布置、风速控制、设置消声设备、隔振减振措施等。空调风管的风速选择：规范与教材和设计手册不同！,11空调监测和控制问题,自动控制系统功能：检测、显示、调控、工况转换、自动保护、计量；设置集中监控系统的条件：规模大台数多、距离远、节能调控、保护温度、压力、流量传感器的量程范围温度：1.21.5倍，压力和流量1.21.3倍。阀门选择的原则:水两通阀：等百分比特性，水三通：抛物线或线性；蒸汽两通阀与压力损失比有关：小于0.6用等百分比，否则用线性的。开关阀不能采用调节阀；易燃易爆环境应采用气动阀；变风量末端选择：压力相关型用于定静压系统。自动保护：电加热器与风机联锁，设置无风断电和超温断电保护，金属风管应接地。,12空调防火设计问题（1）,12.1系统设置规定“高规”：空调系统横向应按防火分区设置，竖向不宜超过5层，垂直风管应设置在管井内。新风和排风管道竖向超过5层的条件：排风管设止回且各层设置自动喷水灭火