重庆暖通节能考试卷

重庆暖通节能考试卷一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题只有1个正确答案，请将正确答案的代号填入括号内）1.重庆市夏季室外计算湿球温度为（）℃，该参数是暖通空调系统冷负荷计算的核心依据，符合重庆夏热冬暖气候区的设计规范要求。A.26B.27.3C.28.2D.29.12.根据《重庆市民用建筑节能条例》规定，新建居住建筑供暖空调系统的能耗计算基准，应满足围护结构热工性能比国家现行标准降低（）以上的要求。A.10%B.15%C.20%D.25%3.公共建筑暖通空调系统中，输送能效比（ER）计算公式中，冷水系统的水泵轴功率单位是（）。A.kWB.WC.hpD.MW4.重庆地区地源热泵系统换热设计时，夏季岩土体综合传热系数取值范围通常为（）W/(m·℃)，适配四川盆地红层岩土的热物性特征。A.1.0~1.5B.1.6~2.2C.2.3~2.8D.2.9~3.55.采用变风量空调系统时，当系统总风量下降到设计值的（）以下时，整体节能效率会出现边际递减，该数值是重庆地区暖通设计导则推荐的合理下限。A.30%B.40%C.50%D.60%6.根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736结合重庆地方要求，居住建筑分体式空调器的能效等级最低应达到（）级，才能满足节能验收要求。A.1B.2C.3D.47.空调冷凝热回收系统用于供应生活热水时，重庆地区住宅项目的热回收效率不宜低于（），才能保证节能收益覆盖投资增量。A.30%B.40%C.50%D.60%8.重庆地区长江沿岸建筑滨江区域，室外空气焓值低于室内空气焓值（）kJ/kg以上时，可以开启全新风免费制冷，该阈值是当地节能运行常用的控制参数。A.5B.8C.10D.129.分户热计量采暖系统中，对于低温热水地面辐射供暖系统，每户的供回水管上应设置（），用于分户调节和计量。A.截止阀B.闸阀C.锁闭阀+热计量装置D.止回阀10.公共建筑冷源系统能效比（COP）的现场检测中，检测时间应不少于（），且应在冷源系统负荷率不低于70%的工况下进行。A.2hB.4hC.8hD.12h11.重庆夏热冬冷地区，居住建筑采用主动式太阳能供暖时，太阳能保证率推荐值范围为（），适配当地冬季太阳辐照量特征。A.10%~20%B.20%~30%C.30%~40%D.40%~50%12.通风空调系统风管的漏风量，低压系统在静压为100Pa时，单位面积漏风量允许值为（）m³/(h·㎡)，符合节能设计对风管密闭性的要求。A.2.0B.3.0C.4.0D.5.013.根据重庆市民用建筑绿色节能设计标准，大型公共建筑冷热源系统装机容量密度，冷负荷不宜超过（）W/㎡，避免装机冗余导致的低负荷低效率运行。A.80B.120C.150D.18014.水泵变频节能改造中，当水泵流量调节范围为50%~100%设计流量时，水泵效率下降不宜超过（），才能保证改造的节能效果。A.5%B.8%C.10%D.15%15.重庆地区多联机空调系统设计时，室外机的超配率最大不宜超过（），平衡使用需求与节能运行效率。A.110%B.120%C.130%D.150%16.下列哪种余热回收方式，不适合重庆城市核心区高层建筑暖通空调系统的节能应用（）。A.排风热回收B.电梯机房余热回收C.地下变电站余热回收D.工业烟气余热回收17.根据《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176，重庆地区公共建筑暖通空调系统改造后，冷源系统能效比应不低于（），达到既有建筑节能改造的一级标准。A.3.6B.4.0C.4.2D.4.618.低温送风空调系统中，送风温度降低后，系统送风量减小，风机能耗降低，一般送风温度每降低1℃，风机能耗可降低（）左右。A.3%~5%B.5%~8%C.8%~10%D.10%~12%19.重庆地区既有居住建筑节能改造中，对于分体空调外机的安装，要求外机通风换热条件达标，避免外机环境温度每升高1℃，空调能效比下降约（）。A.1%~2%B.3%~4%C.5%~6%D.7%~8%20.建筑能耗监测系统中，对于暖通空调系统的分项计量，冷水机组的耗电量计量应采用精度不低于（）级的电能表。A.0.2B.0.5C.1.0D.2.0二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有2个或2个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分，请将正确答案的代号填入括号内）1.重庆属于夏热冬冷气候区，暖通节能设计的核心控制要点包括（）。A.夏季空调降温节能B.冬季采暖保温节能C.过渡季全新风利用D.全年湿度控制节能E.高海拔空气稀薄修正2.根据《重庆市民用建筑节能条例》，下列哪些建筑项目的暖通空调系统必须进行节能专项验收（）。A.建筑面积1万㎡以上的公共建筑B.建筑面积10万㎡以上的居住小区C.国家机关办公建筑D.使用财政资金改造的既有公共建筑E.建筑面积5000㎡以上的商业建筑3.下列哪些技术属于重庆地区公共建筑暖通空调领域的适宜节能技术（）。A.江水源热泵区域供冷供热系统B.土壤源地源热泵系统C.高温冷水机组+除湿新风机组D.燃气锅炉集中供暖E.冰蓄冷空调系统4.影响暖通空调系统输送能效比的主要参数包括（）。A.水泵扬程B.系统阻力C.输送介质流量D.电机效率E.输送距离5.重庆地区既有公共建筑暖通节能改造可采用的技术路径包括（）。A.风系统变风量改造B.水系统变频改造C.冷源机组能效升级改造D.增加末端风口数量改造E.排风热回收系统加装改造6.下列关于排风热回收装置的性能参数，哪些是影响其节能效果的核心参数（）。A.温度效率B.湿度效率C.压力损失D.滤网精度E.额定风量7.分户热计量系统对于暖通节能的作用机制包括（）。A.实现用户自主调节室温B.通过价格杠杆引导用户节能行为C.降低系统总设计热负荷D.提高热源运行效率E.消除垂直水力失调8.重庆地区采用江水源热泵系统需要满足的环保与节能要求包括（）。A.取水排水温度差不超过规定限值B.采取防生物附着措施C.取水口避开饮用水源保护区D.冬季取热后水温不低于生态要求下限E.系统能效比不低于4.09.下列哪些情况会导致暖通空调系统实际运行能耗远高于设计能耗（）。A.装机容量冗余过大B.水系统水力失调C.风系统阻力设计低于实际阻力D.采用自动控制系统E.过滤器未及时清洗10.建筑暖通节能运行管理的核心措施包括（）。A.定期对设备进行维护保养B.根据室外气象参数实时调整运行参数C.全年保持固定的室内温度设定值D.对运行能耗进行分项计量与数据分析E.过渡季充分利用自然通风降温三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”，请将答案填入括号内）1.重庆地区冬季室外计算温度较低，所有新建公共建筑都必须设置集中供暖系统才能满足节能要求。（）2.根据重庆市节能设计规范，公共建筑空调系统的新风量设计，可根据室内人员数量实时调节，采用二氧化碳浓度控制新风量可以实现节能。（）3.地源热泵系统在重庆地区应用时，夏季排热量大于冬季取热量，长期运行会出现岩土热堆积问题，需要采取补热措施平衡岩土温度场。（）4.水泵变频调速一定可以实现节能，因此所有定流量水系统都应该改造为变频系统。（）5.重庆地区夏季空气湿度大，采用温湿度独立控制空调系统可以提高冷源蒸发温度，提升系统整体能效，属于典型的节能技术。（）6.输送能效比越大，说明暖通空调水系统的输送效率越高，节能性越好。（）7.既有公共建筑进行暖通节能改造后，必须进行能效测评，达标后方可通过验收。（）8.多联机空调系统的超配率越高，系统的初期投资越低，节能效果越好，因此设计时应尽可能提高超配率。（）9.重庆地区过渡季长达3~4个月，充分利用全新风免费供冷，可以大幅降低空调系统的运行能耗。（）10.建筑围护结构热工性能提升后，暖通空调系统的冷热负荷降低，因此可以降低冷热源设备的能效要求，不会影响整体节能效果。（）四、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述重庆地区应用江水源热泵区域供冷供热系统的优势与需要注意的节能与环保问题。2.什么是暖通空调系统的输送能效比？简述重庆市地方标准对公共建筑空调冷水系统输送能效比的限值要求。3.简述夏热冬冷地区居住建筑暖通节能设计中，如何平衡夏季空调节能与冬季采暖节能的关系。4.简述既有公共建筑暖通空调系统节能改造前，需要开展的前期检测与评估内容。五、案例分析计算题（共2题，第一题10分，第二题20分，共30分）1.重庆核心区某12万㎡的大型商业综合体，原空调系统采用3台定频离心式冷水机组，单台制冷量为2813kW，额定COP为5.2，配备3台定流量冷水泵，单台水泵轴功率为160kW，单台冷却水泵轴功率为135kW，系统设计总供回水温差为5℃。运营3年后发现，全年大部分时间系统负荷率仅为40%左右，定流量水泵能耗居高不下，拟进行变频改造，改造后水泵全年平均运行效率保持不变，流量随负荷同步变化，水泵功率与流量满足三次方关系，全年空调系统运行时间为2600小时，电价按0.8元/kW·h计算。（1）计算改造前冷水泵和冷却水泵的全年总耗电量；（4分）（2）计算改造后冷水泵和冷却水泵的全年总耗电量，并计算全年节约的电费；（4分）（3）简述该改造项目除了水泵变频，还可采取哪些额外节能措施。（2分）2.重庆某新建15万㎡的居住小区，拟采用集中供冷供热系统，设计方案有两个：方案一采用常规电压缩式冷源+燃气热水锅炉热源的系统，方案二采用江水源热泵系统，冬季供暖夏季供冷，同时回收冷凝热供应生活热水。相关基础参数如下：重庆地区该类居住建筑夏季空调设计冷负荷指标为70W/㎡，冬季供暖设计热负荷指标为35W/㎡，生活热水日均耗热量为0.1GJ/户，小区共1200户，夏季空调运行150天，每天运行8小时，冬季供暖运行120天，每天运行10小时，生活热水全年供应。电价为0.7元/kW·h，燃气价格为3.2元/m³，天然气热值为36MJ/m³。方案一参数：冷源平均COP为4.8，热源效率为0.9，冷水输送能效比为0.0248，热水输送能效比为0.0056；方案二参数：江水源热泵夏季制冷COP为5.6，冬季供热COP为4.2，冷凝热回收效率为60%，夏季回收冷凝热全部用于生活热水，不足部分由热泵补热，补热COP为3.0，冬季生活热水全部由热泵供热。（1）分别计算方案一和方案二的全年暖通空调与生活热水总能耗费用；（12分）（2）根据《重庆市公共建筑节能设计标准》，冷水系统输送能效比限值ER≤0.0241，判断方案一冷水输送能效比是否满足节能要求，并说明不合格的原因可能有哪些；（4分）（3）结合重庆本地政策与气候条件，分析方案二相较于方案一的节能与经济优势。（4分）参考答案一、单项选择题1.C2.B3.A4.B5.C6.C7.B8.B9.C10.B11.A12.C13.B14.C15.C16.D17.C18.A19.B20.B二、多项选择题1.ABCD2.ACD3.ABC4.ABCDE5.ABCE6.ABC7.ABCD8.ABCD9.ABE10.ABDE三、判断题1.×2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、简答题1.答：重庆地区应用江水源热泵的优势：（1）重庆区域内长江、嘉陵江水资源丰富，江水夏季温度相较于室外空气低6~8℃，冬季温度相较于室外空气高8~10℃，可大幅提升热泵机组的COP，相较于常规冷热源系统能效可提升20%~30%；（2）重庆夏季冷负荷远大于冬季热负荷，江水源可直接带走排热量，不存在地源热泵的热堆积问题；（3）区域供冷供热系统可统一规划冷热源，避免项目各自装机冗余，提升整体能源利用效率。需要注意的问题：（1）节能方面：取水输水需要克服扬程，水泵能耗占比高，需要合理设计取水距离与扬程，控制输送能耗，保证系统整体COP满足节能要求；（2）环保方面：需要控制取水排水温差，避免排水温度过高或过低影响水生态，同时需要设置过滤与防生物附着措施，避免取水口堵塞，防止外来物种入侵，避开饮用水源保护区，满足水环境保护要求。2.答：输送能效比是指暖通空调水系统中，单位冷量输送所消耗的泵轴功率，用于评价水系统输送环节的能源利用效率，计算公式为ER=N/(Q·ΔT)，其中N为水泵轴功率（kW），Q为设计水流量（m³/h），ΔT为供回水温差（℃）。根据重庆市地方标准《民用建筑节能设计标准》DB50/5024-2020，公共建筑空调冷水系统的输送能效比限值为：当系统采用一级泵变频调节时，ER≤0.0241，当采用定流量一级泵时，ER≤0.0203，该限值相较于国家标准更严格，适配重庆地区公共建筑空调能耗占比高的管控要求。3.答：重庆属于夏热冬冷地区，夏季炎热高湿，冬季阴冷潮湿，暖通节能设计需要兼顾两方面需求：（1）围护结构设计方面，需要同时满足夏季隔热与冬季保温要求，选择热惰性适中、传热系数低的围护结构材料，屋面采用反射隔热与保温结合的构造，外墙采用外保温，窗户采用中空低辐射玻璃，夏季阻挡室外热量进入，冬季减少室内热量散失；（2）系统设计方面，夏季优先采用高效冷源、温湿度独立控制、全新风免费制冷等技术降低空调能耗，冬季优先采用被动太阳能、余热回收、低品位热源等方式满足采暖需求，避免采用高品位能源供暖，对于分散居住建筑优先采用用户自主控制的分户采暖方式，避免集中供暖的空房间能耗浪费；（3）运行控制方面，夏季合理设定室内温度不低于26℃，冬季设定室内温度不高于18℃，兼顾舒适度与节能要求，过渡季充分利用自然通风，减少机械冷暖供应时间。4.答：既有公共建筑暖通节能改造前，需要开展的检测评估内容包括：（1）围护结构热工性能检测，检测外墙、屋面、窗户的实际传热系数，评估围护结构的保温隔热性能，确定是否需要进行围护结构改造；（2）现有暖通空调系统设备性能检测，检测冷热源机组的实际COP、水泵输送效率、风机效率、风管漏风量等参数，确定现有设备的实际能效水平；（3）系统运行工况检测，检测水系统的水力平衡状况、风系统风量平衡、室内温湿度分布、室外机换热环境等，确定系统是否存在水力失调、换热不畅等问题；（4）能耗分项计量与数据分析，统计分析近几年系统的实际运行能耗，结合建筑使用功能，确定能耗偏高的原因与节能潜力；（5）经济性评估，结合检测得到的节能潜力，测算改造的投资增量、节能收益、投资回收期，确定合理的改造范围与技术路线。五、案例分析计算题1.解：（1）改造前，全年大部分时间仅开启2台机组（总制冷量满足40%负荷：3台×40%=1.2台，因此开启2台满足要求），所以冷水泵运行功率为2×160=320kW，冷却水泵运行功率为2×135=270kW，总功率为320+270=590kW，改造前全年总耗电量=590kW×2600h=1534000kW·h=153.4万kW·h。（2）改造后，流量与负荷成正比，负荷率为40%，因此流量为设计值的40%，水泵功率与流量三次方成正比，改造后单台水泵功率为额定功率×(0.4)³=0.064×额定功率，总功率为2×160×0.064+2×135×0.064=(320+270)×0.064=590×0.064=37.76kW，改造后全年总耗电量=37.76×2600=98176kW·h=9.8176万kW·h，全年节约电量=153.4-9.8176=143.5824万kW·h，节约电费=143.5824×0.8≈114.87万元。（3）额外节能措施：①对冷水机组进行清洗维保，提升换热效率，必要时更换为更高能效的变频冷水机组；②对水系统进行水力平衡调节，消除水力失调导致的能源浪费；③加装冷却水处理系统，降低冷凝器结垢，提升换热效率；④过渡季开启全新风免费制冷，减少冷水机组开启时间。2.解：（1）计算总负荷：夏季空调总冷量：150000㎡×70W/㎡×150d×8h/d=150000×70×1200=1.26×10¹⁰Wh=12600MWh冬季供暖总热量：150000㎡×35W/㎡×120d×10h/d=150000×35×1200=6.3×10⁹Wh=6300MWh生活热水年总耗热量：0.1GJ/户×1200户×365d=43800GJ=43800×10⁹J=43800×10⁹/(3.6×10⁶)Wh≈12166.67MWh方案一全年能耗费用：冷源耗电量：12600MWh/4.8=2625MWh=2625000kW·h，费用：2625000×0.7=1837500元=183.75万元冬季供暖耗热量6300MWh=6300×3.6×10⁶kJ=22680000kJ，燃气耗量=22680000kJ/(36MJ/m³×0.9)=22680000/(36000×0.9)=70000m³，费用：70000×3.2=224000元=22.4万元生活热水耗热量12166.67MWh=12166.67×3.6×10⁶kJ=43800012kJ≈43800GJ，燃气耗量=43800×10⁶/(36×10⁶×0.9)=43800/(32.4)≈1351.85m³？不对，更正：43800GJ=43800×10⁹J=43800×10³MJ，燃气耗量=43800×10³MJ/(36MJ/m³×0.9)=43800000/(32.4)≈1351851.85m³，费用：1351851.85×3.2≈4325926元≈432.59万元输送系统能耗：冷水输送能效比ER=N/(QΔT)，夏季冷水总流量Q=总冷量/(cΔT)=12600×10⁶kWh/(4.1868kJ/kg·℃×5℃×1000kg/m³)≈12600×10⁶×3.6kJ/(20934kJ/m³)≈2166735m³，所以输送功率N=ER×Q×ΔT=0.0248×2166735×5≈268675kW·h，费用：268675×0.7≈188072.5元≈18.81万元热水输送：冬季供暖热水总流量Q=6300×10⁶kWh×3.6kJ/kWh/(4.1868×10℃×1000)≈6300×3.6×10⁹/41868≈541225m³，输送功率N=0.0056×541225×10≈30308.6kW·h，生活热水输送功率按生活热水流量计算：12166.67×10⁶×3.6/(4.1868×10×1000)≈1044908m³，N=0.0056×1044908×10≈58515kW·h，总输送电费：(30308.6+58515+268675)×0.7≈357498.6×0.7≈250249元≈25.02万元方案一总费用：183.75+22.4+432.59+25.02≈663.76万元方案二能耗费用：夏季制冷耗电量：12600MWh/5.6=2250MWh=2250000kW·h夏季冷凝回收热量：夏季制冷耗电量×冷凝热=夏季制冷量+压缩功=12600MWh+2250MWh=14850MWh，回收效率60%，回收热量=14850×0.6=8910MWh，用于生活热水，生活热水剩余需要热量=12166.678910=3256.67MWh，补热耗电量=3256.67/3.0≈1085.56MWh冬季供热耗电量：6300MWh/4.2=1500MWh，冬季生活热水全部由