《暖通空调》复习详细习题集和答案

精品文档 1欢迎下载 第一章第一章 绪论习题绪论习题 1 1 暖通空调在建筑环境控制中担负着怎样的技术使命 答 作为一门应用性的技术科学 暖通空调肩负着这样的使命 遵循 以人为本 的宗旨 采用科学的环境控制技术 为人类创建一种健康 舒适而又富有效率的建筑环境 从而满足现代社会里人们在生活 工作及其他活动中对室内环境品质日益增长的需求 1 2 暖通空调主要的系统类型有哪些 各自的基本组成和工作原理是什么 答 暖通空调主要有供暖 通风 空气调节三种系统类型 供暖系统通过采用一定 技术手段向室内补充热量 主要针对室内热环境进行温度参数的合理调控 以满足人类活 动的需求 一般由热源 散热设备 和输送管道等组成 通风系统是以空气作为工作介质 采用换气方式 主要针对室内热 湿 环境 由温度 湿度及气流速度所表征 和 或 室内外空气污染物浓度进行适当调控 以满足人类各种活动需求 一般由风机 进排风或 送风装置 风道以及空气净化和 或 热湿处理设备等组成 空气调节系统 是通过采用 各种技术手段 主要针对室内热 湿 环境及空气品质 对温度 湿度 气流速度和空气 洁净度 成分等参数进行不同程度的严格控制 以满足人类活动高品质环境需求 基本组 成包括空调冷热源 空气处理设备 冷热介质输配系统 包括风机 水泵 风道 风口与 水管等 空调末端装置及自动控制和调节装置等 1 3 空气调节可以分为哪两大类 划分这两类的主要标准是什么 答 空调系统可以分为舒适性空调和工艺性空调两大类型 主要标准是按照空气调 节的作用或服务对象而划分的 舒适性空调作用是维持良好的室内空气状态 为人们提供 适宜的工作或生活环境 以利于保证工作质量和提高工作效率 以及维持良好的健康水平 而工艺性空调作用是维持生产工艺过程或科学实验要求的室内空气状态 以保证生产的正 常进行和产品的质量 1 41 4 现代暖通空调在观念上发生了哪些变化 在技术上呈现出怎样的发展趋势 答 首先是对其功能的观念转变 不但要为人类创造适宜的人居环境 还要肩负节 能减排 保护地球资源和有效利用能源的重任 其次是深度方面 已远不限于为人类活动 创建适宜的建筑环境 更着眼于室内环境质量的全面提升 再者是服务对象方面 它的应 用不在是某些特定对象享用的 奢侈品 而应视为人类提高生活质量 创造更大价值 谋 求更快发展的必需品 精品文档 2欢迎下载 伴随建筑业的兴盛和建筑技术的进步 暖通空调技术获得了较快发展 其发展趋势为 更加合理的用能 以降低能耗 提高能源利用效率 开发利用新能源和各种可再生能源 推广 改进各种节能技术 降低能源消耗 合理利用现有能源 实现冷 热源多元化用能 电力 燃气 煤并用 电力与自然能源并用 发展热 电联供 扩大燃气供能范围 开展 区域供热 供冷等 开发新型设备和系统 各种新型暖通空调系统和技术不断涌现 创立新的设计观念和方法 如整体系统化 可持续性与动态设计 性能化设计概念出现 并逐渐完善 设计理念由单纯地提供适宜的温湿度环境向创建舒适 健康 环保 高品质 的室内空气质量的建筑环境转变 更加注重提高系统控制 管理的自动化水平 1 5 你对建筑环境控制技术的意义与内涵是如何认识的 第二章第二章 室内热湿负荷计算室内热湿负荷计算 2 12 1 建筑物内部热湿污染的成因及危害是什么 答 对于建筑物内部热污染 建筑物处于自然环境中 外部与内部热源综合作用 于室内空气环境 通过导热 辐射或对流方式与其进行热量交换并形成加载于室内空气环 境的热负荷 使之产生不利于人体舒适 健康或生产工艺特定需求的过热效应或过冷效应 室内环境遭受热污染 过热或过冷的环境会影响人体舒适 健康和工作效率甚至危及人的 生命 对于某些生产工艺过程来说 一旦遭受热污染 将不能维持正常的生产与工艺操作 影响产品与成果的质量 对于建筑物内部湿污染 建筑物处于自然环境中 外部与内部湿源综合作用于室内 空气环境 通过蒸发 凝结或渗透 扩散等物理作用实现与其进行湿交换并形成加载于室 内空气环境的湿负荷 使之产生不利于人体舒适 健康或生产工艺特定需求的湿度参数 室内环境遭受湿污染 其危害与热污染危害相似 只是产生的机理不同而已 2 22 2 夏季空调室外计算干球温度是如何确定的 夏季空调室外计算湿球温度呢 答 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 规定夏季空调室外计算干 球温度采用历年平均不保证 50 h 的干球温度 夏季空调室外计算湿球温度采用历年平均 不保证 50 h 的湿球温度 2 32 3 冬季空调室外计算温度是否与采暖室外计算温度相同 为什么 答 不相同 冬季空调室外计算温度采用历年平均不保证 1 天的日平均温度 而采 暖室外计算温度取冬季历年平均不保证 5 天的日平均温度 精品文档 3欢迎下载 2 42 4 试计算重庆市夏季空调室外计算逐时温度 t 解 按教材式 2 3 计算 并查教材附录 1 得重庆市夏季日平均 W Wpr ttt 温度和夏季空调室外计算干球温度 得 结 00 WWp0 r 36 5 C32 5 C 7 69 C 0 520 52 tt t 果见表 2 1 表表 2 12 1 题题 2 42 4 计算过程及结果计算过程及结果 时刻 1 002 003 004 005 006 007 008 009 0010 0 0 11 0 0 12 0 0 0 35 0 38 0 42 0 45 0 47 0 41 0 28 0 12 0 030 160 290 40 tr 7 69 tWp 32 5 tW 29 8 1 29 5 8 29 2 7 29 0 4 28 8 9 29 3 5 30 3 5 31 5 8 32 7 3 33 7 3 34 7 3 35 5 8 时刻 13 0 0 14 0 0 15 0 0 16 0 0 17 0 0 18 0 0 19 0 0 20 0 0 21 0 0 22 0 0 23 0 0 24 0 0 0 480 520 510 430 390 280 140 00 0 10 0 17 0 23 0 26 tr 7 69 tWp 32 5 tW 36 1 9 36 536 4 2 35 8 1 35 5 0 34 6 5 33 5 8 32 5 0 31 7 3 31 1 9 30 7 3 30 5 0 2 52 5 室内空气计算参数确定的依据是什么 答 室内空气参数的确定主要依据室内参数综合作用下的人体热舒适 工艺特定需 精品文档 4欢迎下载 求和工程所处地理位置 室外气候 经济条件和节能政策等具体情况 2 62 6 室外空气综合温度的物理意义及其变化特征是什么 答 建筑围护结构总是同时受到太阳辐射和室外空气温度的综合热作用 为方便计算建筑物 单位外表面得到的热量而引入室外空气综合温度概念 其相当于室外气温由空调室外计算温度增加 了一个太阳辐射的等效温度值 并减少了一个围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射的 等效温度值 其主要受到空调室外空气温度 围护结构外表面接受的总太阳辐射照度和吸收系 数变化的影响 所以不同时间不同地点采用不同表面材料的建筑物的不同朝向外表面会具 有不同的逐时综合温度值 2 72 7 按上题条件分别计算中午 12 00 外墙和屋面处室外空气的综合温度 zz tt 屋墙 解 首先确定 12 00 室外空气的计算温度 查教材附录 1 得西安 由教材表 2 1 查得 则有 00 Wpr 30 7 C8 7 Ctt 0 4 000 W 12 30 7 C0 4 8 7 C34 18 Ct 再由教材附录 2 查得值 屋面 0 74 南墙 0 7 西安的大气透明度等级为 5 5 由教 材附录 3 查得 I 值 屋面 水平面 为 919 南墙为 438 取 2 W m 2 W m 于是可求得 12 00 室外空气综合温度分别为 20 18 6 W mC w 屋顶 2 000 Z 12 20 0 74 919 W m 34 18 C3 5 C 65 3 C 18 6 W mC t 南墙 2 00 Z 12 20 0 74438 W m 34 18 C 51 6 C 18 6 W mC t 2 82 8 房间围护结构的耗热量如何计算 通常需要考虑哪些修正 答 围护结构的基本耗热量包括基本耗热量和附加 修正 耗热量两项 基本耗热 量按下式计算 K为围护结构的传热系数 F为围护结构的计算面积 NW Q KF tta tN tW分别为冬季室内 外空气的计算温度 a为围护结构的温差修正系数 附加耗热量 要考虑朝向修正 风力修正 高度修正等主要修正 另外如考虑窗墙比修正 具有两面及 其以上外墙的修正等 对于间歇供暖系统还要考虑间歇附加率 2 9 层高大于 4m 的工业建筑 在计算冬季采暖围护结构耗热量时 地面 墙 窗和门 屋顶和天窗冬季室内计算温度如何取值 答 冬季室内计算温度应根据建筑物的用途确定 但当建筑物层高大于 4 m 时 冬 精品文档 5欢迎下载 季室内计算温度应符合下列规定 地面 应采用工作地点的温度 墙 窗和门 应 采用室内平均温度 屋顶和天窗 应采用屋顶下的温度 2 10 在什么情况下对采暖室内外温差不需要进行修正 答 当供暖房间并不直接接触室外大气时 围护结构的基本耗热量会因内外传热温 差的削弱而减少 为此引入了围护结构的温差修正系数 其大小取决于邻室非供暖房间或 空间的保温性能和透气状况 若邻接房间或空间的保温性能差 易于室外空气流通 则该 区域温度接近于室外气温 温差修正系数亦接近于 1 若已知冷测温度或用热平衡法能计 算出冷测温度时 可直接用冷测温度代入 不再进行温差修正 2 112 11 位于西安的某办公楼为一矩形南北向多层建筑物 其冬季采暖室内设计温度为 18 设计相对湿度为 45 内走廊温度较室内低 1 2 隔墙传热可以忽略 已知该楼 地面层南向 1 办公室左邻办公室 右邻楼梯间 房间宽 7 5m 深 7 2m 高 3 9m 围护结 构设计条件 外墙 370mm 砖墙 外表水泥砂浆 20mm 内表面白灰粉刷 20mm 内墙 240mm 砖墙 内表面白灰粉刷 20mm 外窗 推拉铝合金窗 2 个 每个外形 宽 高 为 3 0 2 0m 可开启部分的缝隙长度为 8 m 冬季 K 值查教材附录 4 地面 非保温地面 K 值按地带考虑 内门 普通木门 其传热可以忽略 要求计算该 1 办公室冬季供热设计热负荷 解 计算围护结构传热耗热量 Q1 据各围护结构的基本耗热量及附加耗热量 可算得围护结构总传热耗热量 Q1 3201 1W 其中不考虑风向 高度修正 西安市空调室外计算参数查教材附录 1 各项计 算值见表 2 2 表表 2 22 2 房间围护结构耗热量计算表房间围护结构耗热量计算表 围护结 构 面积 F m2 传热系数 K W m 2 1 室内 计算 温度 tN 采暖室 外计算 温度 tW 温差 温差 修正 基本耗热 量 朝向 修正 修正后耗 热量 Q W 南外墙 3 9 7 5 121 5718 5231622 90 15529 46 精品文档 6欢迎下载 17 25 南外窗 126 411766 40 151501 44 东内墙 28 081 720 8888 680888 68 地面 7 5 0 28 2 14 44 0 471156 100156 10 地面 14 440 23176 39076 39 地面 14 440 12139 85039 85 地面 7 2 0 41 6 7 22 5 70 0 0719 1809 18 总和 3559 503201 10 由于只有南面外墙 因此地面传热地带划分如图 2 1 计算冷风渗透耗热量 Q2 西安冬季室外风速为 2 7m s 查教材表 2 6 得 每米窗缝隙渗入的空气量 Ls 0 85m3 m h 该办公室仅有一面外墙 其外窗缝隙总长度l为 16 米 查教材附录 6 朝向修正系数取 n 0 4 则总冷风渗透量 G S 0 85GL ln 3 m h m 16 m0 4 5 44 3 m h 于是 冷风渗透耗热量 Q2 2 Q WNW 0 278 P Vctt 0 278 5 44 3 m h 1 32 3 kg m1 0 kJ kgC 0 185 C 45 91 W 第一地带 第二地带 第三地带 第四地带 2m2m2m 图图 2 12 1 地面传热地带的划分地面传热地带的划分 精品文档 7欢迎下载 本题不考虑冷风侵入耗热量 故该办公室冬季供热设计热负荷 12 QQQ 3201 1 W 45 91 W 3247 01 W 2 122 12 假定 2 11 题中的办公室分层设置一次回风集中空调系统承担冬季供暖任务 No1 办公室的设计新风量为 360kg h 要求计算确定该 No1 办公室的空调系统冬季所需设计供 暖负荷应为多少 解 由上题知 Q 3247 01W 新风耗热量 300 WWNW 360 kg s 1 01 10 J kgC 185C2323 W 3600 p QG ctt 所以总的供暖设计热负荷为 Q2 Q1 Qw 3247 01W 2323 W 5570 01 W 2 13 什么是得热量 什么是冷负荷 什么是除热量 试简述三者的区别 答 室内得热量是指某时刻由室内 室外各种热源散入房间的热量的总和 得热量 可分为潜热得热和显热得热 而显热得热又可分为对流热和辐射热 室内冷负荷是指某时 刻当空调系统运行以维持室内温湿度恒定时 为消除室内多余的热量而必须向室内供给的 冷量 房间的除热量是指空调设备供给房间的实际供冷量 区别 大多数情况下 冷负荷与得热量有关 但并不等于得热 得热量中显热得热中 的对流成分和潜热得热 不考虑围护结构内装修和家具的吸湿与蓄湿作用情况下 立即构 成瞬时冷负荷 而显热得热中的辐射得热在转化成室内冷负荷的过程中 数量上有所衰减 时间上有所延迟 即冷负荷与得热量之间存在相位差和幅度差 这与房间的构造 围护结 构的热工特性和热源的特性有关 当空调系统连续运行并经常保持室温恒定时 除热量就 等于空调冷负荷 空调冷负荷就是指室内冷负荷 当空调系统间歇使用而停止运转 或虽 然连续运转但室温经常处于波动状态时 房间便会产生一个额外增加的自然温升负荷 其 与空调冷负荷之和就是所谓除热量 2 14 室内冷负荷由哪些负荷所组成 如何确定 答 室内冷负荷包括通过围护结构 墙体 屋顶 窗户 内围护结构等 逐时传热 形成的冷负荷和室内热湿源 照明 用电设备 人体等 形成的冷负荷 对各项进行逐时 计算和叠加 最后找出最大值即为室内冷负荷值 当计算多个房间的室内冷负荷时 对各 个房间的冷负荷逐时进行叠加 其中出现最大的值即为多房间的冷负荷值 而不是将各房 间最大冷负荷值进行简单叠加 精品文档 8欢迎下载 2 15 如何计算室内人体散热形成的冷负荷 答 人体向室内空气散发的热量有显热和潜热两种形式 前者通过对流 传导 或 辐射等方式散发出来 后者是指人体散发的水蒸气所包含的汽化潜热 人体散发的潜热量 和显热中的对流 传导部分直接形成瞬时冷负荷 而辐射部分将会形成滞后冷负荷 因此 在计算由于人体散热形成的冷负荷要分为两个部分 显热冷负荷Qcl 显和潜热冷负荷Qcl 潜 显热冷负荷为 潜热冷负荷为 人体散热总冷负荷 cl T Qn n qJP 显显 Q n n q cl 潜潜 以上式中和分别为不同室温和劳动性质时成年男子显热 cl T Qn nq JPq 显潜 q显q潜 散热量和潜热散热量 其他符号所代表的意义均同教材一致 2 16 什么情况下 任何时刻房间瞬时得热量总和的数值等于同一时刻的瞬时冷负荷 答 由题 2 10 可知得热量和冷负荷是有区别的 任一时刻房间的瞬时得热量 的总和未必等于同一时刻的瞬时冷负荷 只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量 或围护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下 得热量的数值才等于瞬时冷负荷 2 172 17 假如 2 11 题中的办公楼位于重庆市 其夏季空调室内设计温度为 27 设计 相对湿度为 65 内走廊温度较室内高 1 2 隔墙传热可以忽略 又 1 办公室处于 办公楼顶层 其外墙改为 240mm 砖墙 外窗设置浅色内窗帘 屋顶为 70mm 钢筋混凝土屋面 板加 160mm 沥青膨胀珍珠岩保温层 楼板结构按教材附录 9 序号 4 其余设计条件同 1 1 题 计算该 1 办公室夏季供冷围护结构传热冷负荷 注 可在 8 00 18 00 之间进行逐 时计算 解 由于室内压力稍高于室外大气压 故无需考虑新风渗透引起的冷负荷 查教材 1 附录 9 内墙放热衰减度为 1 6 楼板放热衰减度为 1 8 判断该房间属于中型 重庆夏季 空调室外计算日平均温度 32 5 室内设计温度为 27 围护结构各部分的冷负荷分 wp t 项计算如下 屋顶冷负荷 由教材附录 9 查得 K 0 49 W m2 衰减系数 0 37 延迟时间 9 3h 根据 查手册 1 表 20 3 2 得扰量作用时刻 时代表城市上海市屋顶逐时冷负荷计算温 度 t 及重庆相对上海市地点修正值 即可按式 20 3 1 1 算出屋顶的逐时冷负荷 计算结果列于表 2 3 中 表表 2 32 3 屋顶冷负荷屋顶冷负荷 精品文档 9欢迎下载 计算时刻 8 009 0010 0011 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 0018 00 作用时刻 22 723 70 71 72 73 74 75 76 77 78 7 t 39 60 38 6037 6036 81 36 60 37 09 38 00 39 00 40 49 41 9143 49 1 tn 27 t 13 6012 611 6010 81 10 60 11 09 12 00 13 00 14 49 15 9117 49 K W m 2 10 49 F m254 Qcl W359 86 333 40 306 94 286 03 280 48293 44317 52343 98383 41420 98 462 79 南外墙冷负荷 由教材附录 9 查得 K 1 95W m2 衰减系数 0 35 延迟时间 8 5h 根据 查手册 1 表 20 3 1 得扰量作用时刻 时代表城市上海市南外墙逐时冷负荷计算温度 t 及重庆相对上海市地点修正值 即可按式 20 3 1 1 算出南外墙的逐时冷负荷 计算 结果列于表 2 4 中 表表 2 42 4 南外墙冷负荷南外墙冷负荷 计算时刻 8 009 0010 0011 0012 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 0018 00 作用时刻 23 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5 t 32 5323232323232 53333 53434 5 1 tn 27 t 6 5666666 577 588 5 K W m 2 11 95 F m217 25 Qcl W218 64 201 83 201 83 201 83 201 83201 83218 64235 46252 28269 10 285 92 注意 计算时刻与作用时刻的定义与区别 南外窗冷负荷 a 瞬变传热得热形成冷负荷 精品文档 10欢迎下载 查得 K 6 4 W m2 由教材附录 12 查得各计算时刻的负荷温差 t 计算结果列 于表 2 5 中 表表 2 52 5 南外窗瞬时传热冷负荷南外窗瞬时传热冷负荷 计算时刻 8 00 9 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 t 3 2455 86 67 27 78 08 17 97 8 K W m 2 1 6 4 F m212 Qcl w245 76307 20384 00 445 44 506 88 552 96 591 36614 40 622 08 606 72599 04 注意 附录 12 中制表条件为 tn 26 要进行修正 b 日射得热形成冷负荷 窗内遮阳系数 Cn 0 5 窗玻璃的遮挡系数 Cs 1 窗户的有效面积系数 Xg 0 85 查表 20 5 2 1 重庆相对上海南外窗修正系数 Xd 0 97 查表 20 5 3 1 得上海透过标准窗玻璃太 阳辐射的冷负荷强度 J Jj j 即可按教材式 2 24 计算出相应的逐时冷负荷 计算结果见表 2 6 表表 2 62 6 南外窗日射得热冷负荷南外窗日射得热冷负荷 计算时刻 8 009 0010 00 11 0012 0013 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 J Jj j W m 2 66871151431591621501301129370 XgXdCsCn0 85 0 97 1 0 5 0 41 F m212 Qcl W324 72428 04565 80 703 56 782 28 797 04 738 00639 60 551 04 457 56344 40 东侧内墙 由教材附录 1 查得重庆市夏季空调室外计算日平均温度 twp 32 5 非空调邻室楼梯 间无散热量 由教材表 2 13 确定该邻室温升 t1 0 内墙的传热系数从教材附录 9 中查 得 K 1 72W m2 按教材式 2 25 即可求得通过东侧内墙的稳定传热负荷为 Qcl 1 72 28 08 32 5 27 W 265 64W 总计 将前面所得各项冷负荷值汇总见表 2 7 表表 2 72 7 围护结构冷负荷计算汇总围护结构冷负荷计算汇总 精品文档 11欢迎下载 单位 W 计算时刻 8 009 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 00 屋顶负荷359 86 333 40 306 94 286 03280 48293 44 317 52 343 98 383 41 420 98 462 79 外墙负荷218 64 201 83 201 83 201 83201 83201 83 218 64 235 46 252 28 269 10 285 92 窗传热负 荷 245 76 307 20 384 00445 44506 88552 96 591 36 614 40 622 08 606 72 599 04 窗日射负 荷 324 72 428 04 565 80703 56782 28797 04 738 00 639 60 551 04 457 56 344 40 内墙负荷 265 64 总计 1414 621536 11 1724 21 1902 50 2037 11 2110 91 2131 162099 082074 452020 001957 79 根据以上可知该空调房间围护结构的最大冷负荷出现在 14 00 值为 2131 16 W 2 182 18 前述空调房间内 有 12 人做制图工作 上班时间 8 00 18 00 日光灯照明共 1080W 计算由室内热 湿源引起的冷负荷和湿负荷应为多少 解 按已知条件 该空调房间为中等类型 应分别计算照明及人体的冷负荷和人体湿 负荷 无设备散热 照明冷负荷 照明负荷系数 JL T查表 20 8 2 1 日光灯照明共 1080W 连续开灯 10h 按教材附录式 2 36 计算照明冷负荷 人体形成冷负荷 12 人制图工作 视为轻度劳动 查教材表 2 21 显热为 51 W 人 潜热 130 W 人 全热 181 W 人 湿量 194g h 人 取群集系数 n 0 97 人体显热负荷 系数 JP T查表 20 7 4 1 则人体总冷负荷按如下公式计算 Qcl JP T 51 130 12 n 因此 照明及人体形成的逐时总冷负荷见表 2 8 人体湿负荷 W 12 n w 12 人 0 97 194 g h 人 2258 g h 表表 2 82 8 照明及人体形成的逐时总冷负荷照明及人体形成的逐时总冷负荷 计算时刻 9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 00 开始工作小 时数 12345678910 照明负荷系 数 JL T 0 390 60 680 730 780 810 840 870 890 9 精品文档 12欢迎下载 照明冷负荷 Qcl W 421 20648 00734 40788 40842 40874 80907 20939 60961 20972 00 人体显热负 荷系数 JP T 0 50 690 750 790 830 860 880 90 910 92 潜热冷负 荷 W 130 人体总冷负 荷 Qcl W 1810 021922 811958 431982 182005 922023 732035 602047 482053 412059 35 总冷负荷 W 2231 222570 812692 832770 582848 322898 532942 802987 083014 613031 35 2 192 19 试阐述房间供暖 供冷设计负荷与系统供暖 供冷设计负荷之间的概念区别与联 系 答 房间供暖 供冷设计负荷的确定是系统供暖 供冷设计负荷确定的基础 是局 部与整体的关系 由房间各项耗热量 得热量计算与热冷负荷分析的基础上 可求得房间 总的供暖 供冷设计热负荷 再进一步综合各房间同时使用情况 系统的类型及调节方式 并考虑通风 再热 设备和输送管道的热冷量损耗带来的附加热冷负荷 综合确定系统供 暖 供冷设计负荷 第三章第三章 空调送风量的确定与空气热湿处理过程空调送风量的确定与空气热湿处理过程 3 1 空调房间夏季设计送风状态点和送风量是如何确定的 答 根据房间热量平衡关系式得房间送风量为 或根据湿 ON GiQGi NO Q G ii 量平衡关系式得房间送风量为 在系统设计时 空调冷 ON 10001000 dd GWG NO 1000W G dd 湿负荷 热湿比 已知 室内状态点也是已知的 只要确定送风状态点 送风量即可确定 工程上常根据焓湿图和送风温差来确定送风状态点 先确定送风状态点的温度 ONO ttt 其所在的等温线与热湿比线的交点即为送风状态点 O 送风量即可确定 如已确定出余热 精品文档 13欢迎下载 量中的显热量 也可根据求空调送风量 X Q NO X p Q G ctt 3 2 冬 夏季空调房间送风状态点和送风量的确定是否相同 为什么 答 不相同 夏季的确定如上题所述 但冬季通过围护结构的温差传热往往是由室 内向室外传递 只有室内热源向室内散热 因此冬季室内余热量往往比夏季少得多 常常 为负值 而余湿量则冬夏一般相同 这样冬季房间的热湿比值一般小于夏季 甚至出现负 值 所以冬季空调送风温度tO大都高于室温tN 由于送热风时送风温差值可比送冷风时的 送风温差值大 所以冬季送风量可以比夏季小 故空调送风量一般是先确定夏季的送风量 冬季即可采取与夏季相同风量 也可少于夏季风量 由于冬夏室内散湿量基本相同 所以 冬季送风含湿量取值应与夏季相同 因此 过d0的等湿线和冬季的热湿比线的交点Od即为 冬季送风状态点 故冬季送风量的确定通常有两种选择 冬夏送风量相同 这样的空调系统称为定风 量系统 定风量系统调节比较方便 但不够节能 冬季送风量减少 采用提高送风温度 加大送风温差的方法 可以减少送风量 节约电能 尤其对较大的空调系统减少风量的经 济意义更突出 但送风温度不宜过高 一般以不超过 45 为宜 送风量也不宜过小 必须 满足最少换气次数的要求 3 3 上章所述空调房间如果要求相对湿度不大于 65 假定集中空调系统风机与管道 温升为 1 试确定该空调系统夏季的送风状态 O 及送风量 G 解 该办公室总冷负荷汇总见表 3 1 表表 3 13 1 该办公室夏季冷负荷汇总表该办公室夏季冷负荷汇总表 计算时刻 9 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 00 室内热源 冷负荷 2231 222570 812692 832770 582848 322898 532942 802987 083014 613031 35 围护结构 负荷 1536 111724 211902 502037 112110 912131 162099 082074 452020 001957 79 总冷负荷 3767 334295 024595 334807 694959 235029 695041 885061 535034 614989 14 由表得出该办公室最大逐时冷负荷出现在 16 点 为 5061 53W 湿负荷 2258 g h 取送风温差 to 8 管道温升为 1 则有送风状态 O 点 to 19 L 点温度 18 进而查 得送风状态 O 点和室内设计状态 N 点有关参数 精品文档 14欢迎下载 NN 64 87 kJ kg14 74 g kgid OO 50 66 kJ kg12 41 g kgid 计算送风量 按消除余热 NO 5 06153 kW 0 36 kg s 64 87 kJ kg50 66 kJ kg Q G ii 按消除余湿 NO 2258 g h 0 27 kg s 14 74 12 41 g kg3600 W G dd 于是取最大值 送风量为0 36 kg s 3 4 已知成都某工业车间为排除有害气体和维持正压的总排风量 1kg s 冬季工作 P G 地点温度要求保持在 车间总的显热余热量 假定这个车间设计有 0 N 16 Ct kW 62 Q 一套使用 80 再循环空气的集中热风供暖系统来保证室内温度要求 其中设计新风量应能 补偿全部排风量 要求确定该集中热风供暖系统所需机械送风量和送风温度 O G O t 解 根据风量平衡关系 该系统新风量 1 kg sG新 P G 由 得 5 kg s O GG新G回 O 80 GG 回O G 根据显热余热量 得 XONO p QG ctt o 0N o 0 62 kW 16 C 28 28 C 1 01kJ kgC 5kg s x p Q tt G C 3 5 假定 3 4 题所说车间夏季显热余热量 Q 65kW 并按与冬季相同风量的集中空调 系统来维持室温 要求确定该集中空 调系统所需的送风温度 N 28 t O t 解 由上题知 5kg s 其余步骤如上题 算得 O G 0 O 15 13 C t 3 6 空调 通风房间新风供应的目的和意义是什么 房间设计最小新风量确定的原则 和方法是什么 答 通新风是改善室内空气品质的一种行之有效的方法 其本质是提供人所必需的 氧气并用室外的污染物浓度低的空气来稀释室内污染物浓度高的空气 对改善室内空气品 100 95 O N to L 图图 3 1 该房间夏季送风状态图该房间夏季送风状态图 精品文档 15欢迎下载 质起着重要作用 但在设计工况下处理新风十分耗能 因此在确定新风量时一方面要考虑 改善室内空气品质 另一方面要考虑建筑能耗 房间新风量的合理确定通常应符合以下主 要原则 满足人的卫生要求 主要在于补充人体呼吸过程的耗氧量 同时将呼出的 CO2 或吸烟等产生的其他空气污染物稀释到卫生标准所允许的浓度范围 足以补充房间局部 排风量并维持其正压要求 空调房间为防止室外或邻室空气渗入而干扰室内温湿度与洁净 度 还需要使用一部分新风来维持房间压力略高于外部环境 正压 状态 按以上原则确 定的新风量中选出一个最大值作为房间 或系统 所需的设计新风量 3 7 对旅馆客房等的卫生间 当其排风量大于民用建筑的最小新风量时 新风量该如 何取值 答 新风量应该取两者中的较大值 即按排风量进行取值 3 83 8 某空调房间有 10 人从事轻体力劳动 室内允许空气含 CO2的体积浓度为 0 1 室 外空气中 CO2的体积浓度为 0 04 求室内每人所需新风量 解 由有关资料表 5 17 3 查得从事轻体力劳动时 CO2发生量为 0 023 CO2的密度为 1 977kg m3 即 12 6mg s 房间内共有十人 共产生的 3 m h 人 CO2为 126mg s 空气密度为 1 2kg m3 解法 1 室内允许的 CO2的体积浓度为 0 1 0 1 104 44 22 4 即 1964 29mg m3 2 c 室外空气中的 CO2的体积浓度为 0 04 即 785 71 mg m3 0 c 由公式 3 33 20 126mg s3600 385 m h 1964 29mg m785 71mg m M L cc 故 平均室内每人所需新风量为 1 3 1 38 5 m h 10 LL 解法 2 3 20 100 023 383 m h 0 10 04 100 M L cc 故 每人所需新风量为 38 3 3 m h 注意 单位换算 1 104ppm 10 L m3 即 1m3空气中含有 10L CO2 ppm 即一百万体积 的空气中所含污染物的体积数 温度为 25 压力为 760mmHg 时 ppm 3 1mg m1分子量22 4 精品文档 16欢迎下载 3 9 某空调系统服务于三个空调房间 它们的最小送风换气次数 人数 房间空气容 积见表 3 2 每人最小新风量为 30 试确定空调系统的总新风量和新风比 3 m h 表表 3 23 2 题题 3 93 9 表表 房间甲乙丙 房间容积 m3200400100 最小换气次数次 h 855 人数人 4204 解 将该空调系统作为集中空调系统进行处理 系统示意图大致如下 甲乙丙 各房间的送风量 200 m38 次 h 1600 L甲 3 m h 400 m35 次 h 2000 L乙 3 m h 100 m35 次 h 500 L丙 3 m h 所以系统的总风量 4100 LL甲L乙L丙 3 m h 所有房间的新风量之和 33 W 30 4 20 4 840 m hm hL 未修正的系统新风量在送风量中的比例 3 3 840m h 20 5 4100m h X 需求最大的房间的新风比 3 3 30m h20 30 2000m h Z 则修正后的系统新风比为 1 0 205 0 227 10 2050 3 X Y XZ 修正后的系统新风量为 3 W 41000 227931 m hLLY 3 10 空气处理热湿基本过程有哪些 试针对各种基本过程尽可能全面地提出采用不同 精品文档 17欢迎下载 设备 介质和必要技术参数的各种热湿处理方案 答 空气热湿处理基本过程见图 3 2 等湿加热 使用以热水 蒸汽等作热媒的表面式换热AB 器及某些换热设备 通过热表面对湿空气加热 使其温度升高 焓值增大 而含湿量不变 这一过程又称为 干加热 热湿比为 等湿冷却 使用以冷水或其它流体作热媒的表面式冷AC 却器冷却湿空气 当其冷表面温度等于或高于湿空气的露点温度时 空气 温度降低 焓值减小而含湿量保持不变 这一过程又称为 干冷却 其热 湿比为 等焓加湿 使用喷水室以适量的水对湿空气进行循环AE 喷淋 水滴及其表面饱和空气层的温度将稳定于被处理空气的湿球温度ts 空气温度降低 含湿量增加而焓值基本不变 水分在空气中自然蒸发亦可使空气产生同样的状态变化 这 一过程又称为 绝热加湿 热湿比近似为 0 等焓减湿 使用固体吸湿装置来处理空气 湿空气的含湿量降低 温DA 度升高而焓值基本不变 热湿比近似为 0 等温加湿 使用各种热源产生蒸汽 通过喷管等设备使之与空气均匀AF 混合 空气含湿量和焓值增加而温度基本不变 该过程近似等温变化 冷却干燥 利用喷水室或表冷器冷却空气 当水滴或换热表面温度低AG 于湿空气之露点温度时 空气将出现凝结 脱水 温度降低且焓值减小 3 11 试在i d图上分别画出下列各空气状态变化过程 a 喷雾风扇加湿 b 硅胶吸湿 c 潮湿地面洒水蒸发加湿 d 电极式加湿器加湿 e 电加热器加热 答 a d 过程为等温加湿 见图 3 2 中的过程 b 过程为等焓减湿 见图 3 2AF 中的过程 c 过程为等焓加湿 见图 3 2 中的过程 e 过程为等湿加热 见DA AE 图 3 2 中的过程AB 3 12 针对夏季空调传统热湿处理方案 构建一种无需使用人工冷源的低能耗节能空调 方案 并与传统方案进行技术 经济分析与比较 0 C d 常数 i 常数 0 t 常数 D B G E F A 0 100 和低温水供暖 水温 100 热能利用率高 节省燃料 热稳定性好 供暖半径大 卫生 安全 相同的供热量下所需供 热设备较多 管道系统的管径较大 造价高 且热媒流量大 输送热媒消耗 电能多 民用建筑和公共建筑的主要采暖形式 蒸汽供暖系 统 应用范围广 热媒温度高 所需散热面积小 缺点 由于散热器表面温度高 容易使其表面有机灰尘烤焦产生异味 卫生条件较差 且易烫伤 影响安全 使用 可用于供热以工艺用蒸汽为主的厂区 热媒种 类 热风供暖系 统 升温快 设备简单 投资较少 缺点 风机设备和气流噪声较大 通常用于 耗热量大 所需供热面积较大 定时使用的大型公共建筑或有特殊要求的工 业厂房中 对流供暖利用对流换热器或以对流换热为主向房间散发热量 散热方 式 辐射供暖利用受热面积释放的热射线 将热量直接投射到室内物体和人体表面 精品文档 23欢迎下载 5 3 对散热器进行经济技术评价主要考虑哪些指标或参数 列表对比分析铸铁和钢制 散热器的性能 答 散热器性能评价指标是多方面的 主要有 热工性能 主要指传热系数 传热系数越高 其热工性能越好 经济指标 主要考虑有单位散热量的成本越低 安装费用越低 使用寿命越长 其经济性越好 同样材质的金属热强度越高 其经济性越好 安装使用和工艺方面的指标 机械强度和承压能力 尺寸应较小 占地少 安装 和使用过程不易破损 制造工艺简单 适于批量生产 卫生和美观方面的评价指标 表面应光滑 易于清除灰尘 外形应美观 与房间 装饰协调 铸铁散热器与钢铁散热器性能比较见表 4 2 表表 5 25 2 铸铁散热器与钢铁散热器性能比较表铸铁散热器与钢铁散热器性能比较表 评价指 标 散热器 热工性能经济指标 安装使用和工艺方 面的指标 卫生和美观方面的评 价指标 铸铁散热 器 热稳定性好 水 容量大 铸铁柱 型散热器传热系 数较大 单片散 热量小 防腐性能好 使 用寿命长 价格 便宜 金属热强度低 结构简单 金属耗 量大 笨重 有些 产品档次不高 生 产工艺简陋 造成 环境污染严重 铸铁柱型散热器外形 美观 积灰较易清除 铸铁翼型散热器外形 不美观 肋间较易积 灰不易清除 钢制散热 器 有些类型散热器 水容量较少 热 稳定性差 容易腐蚀 使用 寿命短 制造工艺先进 适 于工业化生产 金 属耗量少 耐压强 度高 占地少 便 于布置 外形美观整洁 易实 现产品多样化 系列 化 适应于各种建筑 物对散热器的多功能 要求 5 4 散热器传热系数受哪些因素影响 并说明为什么要对其进行修正 答 散热器的传热系数主要取决于散热器外表面空气侧的放热系数 而在自然对流 情况下 放热系数又主要与传热温差有关 另外 还会受到通过散热器的热水流量 散热 器的片数 散热器的安装方式 热媒种类和参数 室内空气温度和流速等因素的影响 而 精品文档 24欢迎下载 实验方法确定的传热系数是在特定的情况下测定的 故在实际情况不同时需要对其进行修 正 主要考虑的修正有散热器组装片数修正 散热器连接形式修正系 散热器安装形式 从相关表中查到各项修正系数值 将传热系数除之皆可修正 5 5 图 5 1 中为同一组散热器 当进出水温度和室内温度相同 而接管方式不同时 试比较其 传热系数 的大小 答 散热器连接方式不同时其外表面温度分布不同 其传热量也不同 下进上出时水流总趋势 与水在散热器中冷却后的重力作用相反 而使散热器性能变差 传热系数变小 对与图 5 中 散热器的传热系数大小关系为 a c b 5 6 散热器的布置与安装要考虑哪些问题 答 考虑散热效果问题 房间有外窗时 最好每个外窗下设置一组散热器 以便 于散热器上升的热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和冷辐射影响 同时也可迅速 加热从窗缝隙渗入的冷空气 楼梯间布置散热器时 考虑到因热流上升上部空气温度比下 部高 应尽量把散热器布置在底层或按一定比例分布在下部各层 考虑管道布置问题 应避免户内管路穿过阳台门和进户门 应尽量减少管路的安装 考虑散热器防护问题 为防止冻裂散热器 两道外门之间不能设置散热器 在其他有冻结危险的场所 其散热器 应设单独的立 支管供热 且不得装设调节阀 托儿所 幼儿园散热器应暗装或加防护罩 以防烫伤儿童 散热器应明装 简单布置 内部装修要求高可采用暗装 散热器安装应 保证底部距地面不小于 60mm 通常取为 150mm 顶部距窗台板不小于 50mm 背部与墙面净 距不小于 25mm 5 7 热风采暖系统在哪些场合适用 哪些场合不适用 答 根据 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 规定 符合下列条件 之一时 应采用热风采暖 能与机械送风系统合并时 利用循环空气采暖 技术 经济合理时 由于防火 防爆和卫生要求 必须采用全新风的热风采暖时 属于下列情况之一时 不得采用空气在循环的热风采暖 空气中含有病原体 如 毛类 破烂布等分选车间 极难闻气味的物质 如熬胶等 及有害物质浓度可能突然增高 的车间 生产过程中散发的可燃气体 蒸汽 粉尘与采暖管道或加热器表面接触能引起 图图 5 1 题题 5 5 图图 b c a 精品文档 25欢迎下载 的燃烧的车间 生产过程中散发的粉尘受到水 水蒸气的作用能引起自燃 爆炸以及受 到水 水蒸气的作用能产生爆炸性气体的车间 产生粉尘和有害气体的车间 如落砂 浇筑 砂处理工部喷漆工部及电镀车间等 5 8 分析暖风机采暖的特点 答 优点 单机供热量大 相同热负荷下 所用末端设备的数量少 小型暖 风机可以吊挂 不占用建筑面积 大型暖风机落地安装 占地面积也有限 启动升温快 缺点 暖风机运行时风机有噪声 一般小型暖风机的噪声在 60dB A 左右 大型暖 风机的噪声还要大些 暖风机都是置于采暖房间内 直接加热室内循环空气 不补充新 风 室外空气 不能改善室内的空气品质 5 9 已知两并联管段的阻力数为 12 30 则该并联管段的总阻 32 Pa m h 32 Pa m h 力为多少 解 并联管段的阻力数计算公式为 计算得总阻力数为 4 5 12 111 b SSS 32 Pa m h 5 10 与对流供暖系统相比辐射供暖有什么优点 适宜用在哪些场合 答 由于有辐射强度和温度的双重作用 造成真正符合人体散热要求的热状态 具有最佳舒适感 利用与建筑结构相符合的辐射供暖系统 不需要在室内布置散热器 也不必安装连接水平散热器的水平支管 不占建筑面积 也便于布置家具 室内沿高度 方向上的温度分布比较均匀 温度梯度较小 无效热损失可大大减小 由于提高了室内 表面的温度 减少了四周表面对人体的冷辐射 提高了舒适感 不会导致室内空气的急 剧流动 从而减少了尘埃飞扬的可能 有利于改善卫生条件 由于辐射供暖系统将热量 直接投射到人体 在建立同样舒适感的前提下 室内设计温度可以比对流供暖时降低 2 3 高温伏设施可降低 5 10 从而可以降低供暖能耗 10 20 辐射供暖系统还 可在夏季用作辐射