2026年暖通空调系统节能改造方案试题及答案

2026年暖通空调系统节能改造方案试题及答案一、单项选择题（共20题，每题1.5分，共30分。每题只有一个选项最符合题意）1.在2026年的暖通空调改造趋势中，对于离心式冷水机组，若采用磁悬浮轴承技术替代传统的油润滑轴承，其主要优势在于（）。A.提高了制冷剂的冷凝温度B.消除了润滑油系统，显著提高了部分负荷下的性能系数（COP）C.增加了系统的机械复杂性，便于维护D.完全消除了电机产生的热量2.某既有办公楼空调系统采用定频水泵系统，在进行节能改造时，将定频水泵更换为变频水泵并加装压差传感器。根据水泵相似定律，当转速降低为额定转速的80%时，理论上水泵的轴功率将降低为额定功率的（）。A.80%B.64%C.51.2%D.40%3.在气候干燥地区，对数据中心进行空调系统节能改造时，采用间接蒸发冷却技术替代传统机械制冷，其核心节能原理是利用（）。A.水的潜热冷却空气B.室外空气的显冷冷却室内回风C.制冷剂的相变潜热D.太阳能辐射热4.关于公共建筑节能改造中冷却塔的优化，下列说法错误的是（）。A.采用高效填料可以增加气水接触面积，提升换热效率B.冷却塔风机采用变频控制，根据出水温度调节转速是有效的节能措施C.在过渡季节，冷却塔可以直接供冷（免费供冷），此时需关闭冷水机组D.冷却塔布水系统的改造对节能效果影响不大，无需关注5.在VAV（变风量）空调系统改造中，为了确保系统在低风量下的新风量满足卫生要求，最合理的控制策略是（）。A.固定最小新风阀开度B.采用CO2浓度监测联动控制新风阀C.仅在人员密集时开启新风阀D.增大回风阀开度以维持系统静压6.某商场冬季供暖系统改造，原系统采用燃煤锅炉，现计划采用空气源热泵替代。在室外设计温度为-12℃的地区，为了保证供热能力，应优先选择（）。A.普通型空气源热泵B.带有喷气增焓技术的低温型空气源热泵C.仅增加电辅热即可D.地源热泵（受限于场地，不考虑地埋管）7.根据《公共建筑节能设计标准》GB50189的相关要求，在进行暖通空调系统水力平衡改造时，各并联环路之间的压力损失相对差额不应大于（）。A.5%B.10%C.15%D.20%8.在空调风系统改造中，采用高效风机（如EC离心风机）替代传统皮带传动风机，其能效提升的主要原因是（）。A.外壳材质更轻B.电机效率高且直驱方式消除了皮带传动损失C.风机叶片角度可随意调节D.噪声更低从而减少了能量损耗9.关于热回收装置在节能改造中的应用，全热回收转轮与显热回收装置相比，其特点在于（）。A.只能回收显热，不能回收潜热B.既能回收显热，也能回收潜热，节能率更高C.体积更大，但阻力更小D.适用于排风中含有大量油烟的场所10.某五星级酒店空调水系统存在“大流量小温差”现象，供水温度7℃，回水温度仅为10℃。改造方案中，除了调整水泵流量外，关键措施是（）。A.提高供水温度至9℃B.清洗末端盘管或增加末端换热面积，降低水侧阻力C.增加旁通管D.更换更大口径的阀门11.在BMS（建筑管理系统）升级改造中，引入AI算法进行冷水机组群控，其优化目标通常是（）。A.保持冷水机组出水温度恒定B.最大化单台机组的负载率C.在满足冷负荷需求的前提下，使系统总能耗（主机+水泵+冷却塔）最小化D.延长机组的启停间隔时间12.下列哪种制冷剂在老旧冷水机组改造中，因环保特性（ODP=0,GWP极低）且具有优良的热物性，被视为R22、R410A的长期替代品之一？（）A.R134aB.R407CD.R1234zeC.R3213.在医院洁净空调系统改造中，为了降低能耗，同时保证无菌环境，节能改造的重点应放在（）。A.彻底取消二次回风系统B.在非工作时间采用值班风机模式，降低送风量C.将高效过滤器（HEPA）更换为中效过滤器D.停止温湿度控制14.关于冰蓄冷系统的改造，下列说法正确的是（）。A.冰蓄冷系统一定比常规电制冷系统节能B.冰蓄冷的主要作用是“移峰填谷”，利用峰谷电价差节省运行费用，而非直接节省电能C.蓄冰槽必须设置在屋顶D.改造时无需考虑乙二醇溶液的腐蚀性15.在暖通空调管道保温层改造中，计算经济保温厚度的主要目的是（）。A.使保温层厚度最薄B.使管道表面温度不低于环境露点温度C.使年散热损失费用与保温层投资的年分摊费用之和最小D.使管道外观美观16.某数据中心采用精密空调进行改造，为了利用自然冷源，在室外湿球温度低于室内回风温度一定值时，采用自然冷却模式。这种模式通常被称为（）。A.乙二醇免费供冷B.风侧自然冷却C.水侧自然冷却D.热管自然冷却17.在蒸汽锅炉系统的节能改造中，安装凝结水回收装置的主要目的是（）。A.减少锅炉排污量B.回收凝结水的显热和软化水，大幅降低锅炉燃料消耗和补水处理量C.提高蒸汽压力D.防止管道水击18.对于变风量（VAV）系统的末端装置，在改造中若采用压力无关型末端，相比于压力相关型，其优势在于（）。A.造价更低B.能够直接根据室内温度设定值控制风量，不受系统静压波动影响C.无需风量传感器D.安装更简便19.在计算空调系统节能改造的投资回收期时，若考虑资金的时间价值，应采用（）。A.静态投资回收期B.动态投资回收期C.简单投资回收期D.设备寿命期20.某大型商业综合体在进行照明和空调综合改造时，发现照明发热量的减少会导致（）。A.夏季空调冷负荷增加，冬季热负荷增加B.夏季空调冷负荷减少，冬季热负荷增加C.夏季空调冷负荷减少，冬季热负荷减少D.夏季空调冷负荷增加，冬季热负荷减少二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分。每题有两个或两个以上选项符合题意，错选不得分，漏选得1分）1.暖通空调系统节能改造中，关于“冷热源”的改造策略，下列选项合理的有（）。A.将老旧的低效活塞式冷水机组更换为磁悬浮离心机组B.在过渡季较长且具备条件的地区，利用冷却塔进行免费供冷C.将燃煤锅炉改造为燃气锅炉，并加装烟气冷凝回收装置D.将电热锅炉直接改造为空气源热泵（在气候适宜地区）2.造成空调水系统“大流量小温差”运行的主要原因包括（）。A.冷水机组选型偏大，长期处于低负荷运行B.水泵选型偏大或扬程过高C.末端盘管换热能力下降（如结垢、堵塞）D.水系统水力失调，为了满足远端末端流量，近端阀门未关小3.在建筑能源管理系统（BEMS）的深度改造中，应用“数字孪生”技术的价值体现在（）。A.实时物理映射，精准监控设备状态B.通过仿真模拟预测不同改造方案的节能效果C.实现设备的远程故障诊断与预测性维护D.完全替代现场运维人员，实现无人值守4.针对既有建筑通风系统的节能改造，采用CO2浓度传感器控制新风量的适用场所包括（）。A.商场B.电影院C.地下停车场D.办公室会议室5.关于暖通空调系统的水泵变频改造，下列说法正确的有（）。A.变频器应安装在水泵电机附近，注意散热B.变频改造后，水泵在极低频率下运行时效率可能会急剧下降，需设定最低运行频率C.变频器会产生谐波，可能影响电网质量，必要时应加装滤波器D.所有的定频水泵都适合改造为变频水泵6.在绿色建筑改造评价体系中，暖通空调系统的节能贡献率通常通过以下哪些指标衡量？（）A.空调系统的综合能效比（SCOP）B.供暖系统的输热系数（EHR）C.风系统单位风量耗功率（Ws）D.室内PM2.5浓度7.下列哪些措施属于被动式节能改造技术，且对暖通空调负荷有直接影响？（）A.增加外墙保温层厚度B.更换Low-E玻璃窗C.安装建筑外遮阳系统D.更换高效冷水机组8.在医院手术室净化空调系统改造中，为了节能，可以采取的措施有（）。A.采用二次回风系统，减少再热量B.在手术室非使用时段，采用低频运行维持正压C.将恒温恒湿控制改为仅温度控制D.利用热回收机组处理排风能量9.关于辐射供暖供冷系统的改造，下列描述正确的有（）。A.辐射吊顶可以结合置换通风系统，解决新风和除湿问题B.辐射表面温度需高于室内空气露点温度，防止结露C.辐射系统具有热惰性大、响应慢的特点D.辐射系统完全不需要独立的新风系统10.在合同能源管理（EPC）模式下进行节能改造，节能量确认的方法包括（）。A.测量关键参数法B.模拟计算法C.账单分析法D.专家估算法三、填空题（共15空，每空2分，共30分）1.空调冷冻水系统的输送能效比（ER）应按下式计算：ER=0.002342H/2.在2026年的高效机房改造中，常采用“______”技术，即冷水机组、冷却塔、水泵通过集成控制逻辑协同工作，追求系统整体能效最优，而非单机能效最优。3.空气源热泵机组的结霜问题会严重影响制热性能。当室外盘管表面温度低于______℃且低于空气露点温度时，通常开始结霜。4.在计算围护结构热工性能对空调负荷的影响时，外墙的传热系数K值越______，则通过墙体的传热冷负荷越小。5.变风量系统（VAV）的末端装置主要分为：风机动力型（FPB）、______型和单风管型。6.水冷冷水机组的冷凝温度每升高1℃，其耗功率通常增加约______%至3%（具体数值随机型而异）。7.在暖通空调管道中，为了减少冷量损失，冷管道保温层的经济厚度计算公式中，主要参数包括：能源价格、保温材料导热系数、______年利率等。8.热回收效率是衡量热回收装置性能的重要指标。对于全热交换器，其效率包括显热效率、潜热效率和______效率。9.根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》，舒适性空调的室内相对湿度参数，夏季一般应控制在______%。10.在进行节能改造经济性分析时，净现值（NPV）大于______时，说明改造方案在经济上是可行的。11.烟气冷凝热回收装置通常安装在燃气锅炉的尾部，通过降低排烟温度至______℃以下，回收烟气中水蒸气的潜热。12.地源热泵系统改造中，若采用地下水地源热泵，必须确保______，且采取可靠的回灌措施，防止地下水污染和地面沉降。13.在制冷剂替代方面，R32的GWP（全球变暖潜能值）比R410A______（填“高”或“低”），且排气温度较高，需优化压缩机设计。14.暖通空调系统的自动控制系统中，PID控制器中的P、I、D分别代表比例、______和微分。15.某空调系统改造后，实测制冷量为1200RT，耗电功率为800kW，则该工况下的COP为______。（注：1RT≈3.517kW）四、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.在空调系统节能改造中，将普通定频风机盘管改为直流无刷（EC）风机盘管，不仅能降低风机能耗，还能实现无级调速，提高舒适度。（）2.采用冷却塔免费供冷系统时，在冬季运行时，必须切断冷水机组，让冷却水直接进入末端设备。（）3.变频水泵的节能效果在任何工况下都是显著的，因此只要将水泵换成变频泵就能节能。（）4.空调系统的新风量越大，室内空气品质越好，因此在节能改造中应尽可能增大新风比。（）5.冰蓄冷系统虽然不能减少总用电量，但能有效减少高峰时段的电费支出，对电网有“移峰填谷”的作用。（）6.在多联机（VRV）空调系统改造中，连接管的等效长度过长会显著衰减系统的制冷能力和能效比。（）7.排风热回收装置在过渡季节（春秋季）开启，能最大程度地节约能源。（）8.辐射供冷系统由于没有吹风感，可以将室内设计温度适当提高，从而由于温差减小而降低围护结构传热负荷。（）9.水力平衡阀（如平衡阀）在系统调试完成后，其开度应被锁定，防止用户随意调节导致系统水力失调。（）10.温度独立控制系统（TAC）是将新风处理与室内温度控制分开，通常由新风系统承担全部室内潜热负荷。（）五、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述在既有建筑空调系统改造中，如何通过“水力平衡”技术实现节能？2.请说明磁悬浮离心式冷水机组在部分负荷性能方面优于传统螺杆式或定频离心机组的原理。3.在数据中心空调系统节能改造中，什么是“背板冷却”技术？它有何优势？4.简述在大型公共建筑节能改造中，建立能源管理控制系统（EMCS）的主要功能。5.为什么说“提高冷冻水供水温度”是冷水机组系统节能的一种有效手段？它对末端设备有何潜在影响？六、综合计算与分析题（共4题，共70分）1.冷水机组变频改造节能分析（20分）某办公楼空调系统配备一台定频离心式冷水机组，额定工况下制冷量=1200

kW，输入功率100%负荷：200小时75%负荷：300小时50%负荷：400小时25%负荷：100小时定频机组在部分负荷下的输入功率近似按以下经验公式估算：=现计划将该机组更换为变频离心式冷水机组，其满负荷能效与原机组相同，但在部分负荷下性能优异。变频机组在不同负荷率下的COP值如下表：|负荷率(%)|25|50|75|100||------------|----|----|----|-----||COP|8.5|9.2|8.8|5.0|（1）计算原定频机组在整个运行季的总耗电量。（8分）（2）计算新变频机组在整个运行季的总耗电量。（8分）（3）计算该改造方案的节电率和节电量。（4分）2.空调风系统变频改造计算（15分）某商场空调箱风机，采用定频运行。设计工况下：风量L=40000/h，全压P=现实测发现，系统90%的时间只需60%的设计风量即可满足冷负荷需求，其余10%的时间需满负荷运行。（1）计算风机在设计工况下的轴功率。（公式：N=（2）若加装变频器，在60%风量工况下（假设风机效率不变，且满足相似定律），计算此时的风机轴功率。（5分）（3）计算该风机变频改造后的年节电量。（5分）3.热回收装置节能效益计算（20分）某位于夏热冬冷地区的酒店，需对排风系统进行热回收改造。已知：夏季设计室外参数：干球温度C，焓值=90室内设计参数：干球温度C，焓值=56最小新风量G=10000/选用全热回收转轮，全热回收效率=65该空调系统夏季运行1200小时，冷水机组的综合COP为3.5。（1）计算经热回收后，新风进入空调箱前的焓值。（公式：=）（6分）（2）计算该热回收装置在夏季运行期间节省的总冷负荷（单位：kWh）。（提示：冷负荷=质量流量×焓差）（8分）（3）计算折合节省的冷水机组耗电量。（6分）4.照明改造对空调负荷的联动影响分析（15分）某大型办公楼，建筑面积20000。原采用T8荧光灯，总照明功率密度为15。现进行LED节能改造，改造后照明功率密度降至6。假设：照明设备每天运行10小时，每年运行250天。照明发热量的40%转化为夏季空调冷负荷，30%转化为冬季热负荷（补充热量）。该建筑夏季供冷系统综合能效比（SCOP）为3.0，冬季供暖系统综合能效比（供热系数）为2.5（热泵）。（1）计算照明改造每年直接节省的照明耗电量。（5分）（2）计算由于照明发热减少，导致夏季空调系统减少的耗电量。（5分）（3）计算由于照明发热减少，导致冬季供暖系统增加的耗电量（注：照明减少意味着需要更多的供暖热量来补充）。（5分）参考答案与解析一、单项选择题1.B。解析：磁悬浮轴承无机械接触，消除了润滑油系统的摩擦损失和油泵能耗，且在低负荷时能维持极高的效率，部分负荷性能优异。2.C。解析：根据水泵相似定律，功率与转速的三次方成正比。=0.5123.B。解析：间接蒸发冷却利用室外空气的显热，通过水侧换热器冷却室内回风，不直接引入湿空气，且不消耗制冷剂压缩功。4.D。解析：布水系统不均会导致冷却塔换热效率大幅下降，形成“干湿区”，严重影响出水温度和能效，改造中应重点关注。5.B。解析：固定新风阀开度在总风量减少时会导致新风量不足；CO2浓度监测联动控制能根据实际需求调节新风量，既保证卫生又节能。6.B。解析：喷气增焓技术（EVI）能增加压缩机的制冷剂流量，降低压缩比，显著提升低温环境下的制热能力和能效。7.C。解析：根据GB50189及水力平衡相关标准，并联环路压力损失相对差额不应大于15%。8.B。解析：EC电机（电子换向电机）本身效率高，且直驱方式省去了皮带传动损耗（通常占5%-10%）。9.B。解析：全热回收通过吸湿材料同时交换显热和潜热（湿度），节能率高于仅交换显热的显热回收装置。10.B。解析：温差小通常是因为末端换热不良或水流量过大。清洗盘管或增加换热面积可以降低水侧阻力需求，或者提高换热效率，使得在较小流量下也能带走热量，从而增大温差。11.C。解析：AI群控的目标是系统全局最优，而非单机最优，需综合考虑主机、水泵、冷却塔的能耗耦合关系。12.D。解析：R1234ze（HFO类）具有极低的GWP，是下一代环保制冷剂的重要选择，R32虽然GWP较低但仍高于HFO，且可燃性需注意。13.B。解析：洁净空调不能停，也不能随便降低过滤器等级。非工作时间降低风量（值班模式）是公认的节能措施。14.B。解析：冰蓄冷利用夜间低谷电制冰，白天融冰供冷，主要是转移负荷，节省电费；由于存在冰槽损失和制冰效率低等问题，总耗电量通常大于或略高于常规系统。15.C。解析：经济保温厚度是指在此厚度下，保温结构的初投资年分摊费与年散热损失费之和达到最小值。16.C。解析：水侧自然冷却通常指利用室外低温空气通过冷却塔或干冷器将乙二醇溶液冷却，再通过板换为精密空调提供冷源。17.B。解析：凝结水含有大量显热且是经过处理的软化水，回收后可大幅降低锅炉补水和燃料消耗。18.B。解析：压力无关型末端带有风量传感器，直接反馈风量，能快速抵消系统静压变化对风量的影响，控制精度高。19.B。解析：考虑资金时间价值的回收期为动态投资回收期，更能真实反映投资效益。20.C。解析：照明发热是室内热源。减少照明发热，夏季冷负荷减少，冬季热负荷增加（因为照明原本辅助供暖）。二、多项选择题1.ABCD。解析：均为冷热源改造的常规且有效手段。2.ABCD。解析：选型偏大、水泵偏大、末端换热差、水力失调未调节都会导致为了满足末端需求而增大总流量，致使温差变小。3.ABC。解析：数字孪生用于仿真、预测和诊断，但不能完全替代人工，仍需人工决策和干预。4.ABD。解析：地下停车场通常关注CO浓度而非CO2，且一般采用排风风机启停控制，而非变新风量控制（通常为直流系统）。5.ABC。解析：并非所有水泵都适合变频，如某些特定的高扬程小流量泵或关闭压头要求极高的泵可能存在风险，且变频器本身有损耗。6.ABC。解析：PM2.5是室内空气质量指标，不是直接衡量系统能效的指标，虽然健康建筑涉及此内容。7.ABC。解析：更换冷水机组属于主动式设备改造，ABC属于围护结构被动式改造。8.ABD。解析：手术室必须恒温恒湿，不能改为仅温控制；二次回风、值班运行、热回收均是有效节能措施。9.ABC。解析：辐射系统通常需要独立的新风系统来承担湿负荷和满足卫生要求，不能完全不需要新风。10.ABC。解析：专家估算法通常用于预评估，不作为合同能源管理结算的严谨依据。三、填空题1.水泵与电机及传动部分的综合效率2.机房能效优化（或“系统级能效优化”、“协同优化”）3.04.小5.再热（或“带再热盘管”）6.27.保温材料价格（或“投资年分摊率”）8.全热9.40~60（或“60”，GB50189规定夏季相对湿度≤60%，舒适范围通常40%-60%）10.011.露点（或“100”以下，具体看是否低于露点，通常指冷凝回收需低于烟气露点）12.同层水质不受到破坏（或“地下水回灌”）13.低14.积分15.5.28（计算：1200×四、判断题1.√。直流无刷电机效率高且调速性能好。2.×。冷却塔免费供冷通常是通过板换间接供冷，防止冷却水污染冷冻水系统，或者需经过特殊处理直接连通，但不能简单说“直接进入末端”，且需防止冻结。3.×。变频节能是基于负载变化，若负载恒定，变频器本身还有损耗，反而不节能。4.×。新风处理能耗巨大，应在满足室内空气品质的前提下尽量减小新风量。5.√。移峰填谷是蓄冷的核心价值。6.√。连接管过长导致压力损失大，能力衰减。7.×。过渡季节开启热回收可能导致能耗增加（如引入新风能耗小于回收能量），通常过渡季直接采用全新风供冷更节能。8.√。辐射供冷可以提高设计温度（如26℃甚至27℃），人体同样感觉舒适，从而减小传热温差和负荷。9.√。防止用户私自调节破坏全网水力平衡。10.√。温度独立控制（如辐射吊顶+新风）中，高温冷源（如16℃供水）处理显热，新风处理潜热和部分显热。五、简答题1.答：暖通空调系统水力失调会导致冷热不均，为解决末端过冷或过热，运行人员往往盲目加大水泵流量或采用大温差小流量运行（实际变成小温差大流量），导致系统能耗增加。通过水力平衡改造：(1)在各回环安装静态水力平衡阀，通过初调节使各环路达到设计流量比例。(2)在末端设备支路安装自力式流量控制阀或动态压差平衡阀，消除系统压力波动的影响，维持流量恒定。(3)解决“近端过流、远端不足”的问题，使得系统可以在设计温差下运行，避免了水泵流量过大的无效能耗，从而实现系统整体节能。2.答：磁悬浮离心机采用磁悬浮轴承，压缩机转轴与轴承之间无物理接触，消除了机械摩擦损失和润滑油系统的搅拌动力损失。其优势原理在于：(1)无油运行：消除了油膜粘性阻力，且无需油泵和油冷却器，附属性能耗极低。(2)宽范围无级调速：配合变频技术（VFD），压缩机转速可在极低范围内无级调节，部分负荷（如20%-50%）下能保持极高的COP，而传统机组在低负荷时往往受限于喘振或导叶调节效率下降。(3)启动电流小：软启动特性减少对电网冲击。3.答：背板冷却技术是将冷却盘管直接安装在服务器机柜的后门上，服务器风扇排出的热风直接经过背板盘管进行热交换，被冷却后的冷风送入机房空间。优势：(1)贴近热源：直接处理服务器排出的高温热风，消除局部热点，冷却效率极高。(2)节能显著：由于回风温度高，冷源（如冷水机组或自然冷源）的制冷效率高；且可配合高温冷冻水（如15-18℃），大幅提升冷水机组COP或延长免费供冷时间。(3)节省空间：无需占用机房地面空间布置精密空调。4.答：能源管理控制系统（EMCS）的主要功能包括：(1)实时监测：集中监控暖通空调设备（冷水机组、水泵、风机等）的运行状态、故障报警及能耗参数。(2)优化控制：基于预设算法或AI模型，根据室内