2023年公用设备工程师之专业案例(暖通空调专业)高分题库附答案

2023年公用设备工程师之专业案例(暖通空调专业)高分题库附答案案例一某办公楼建筑面积为10000平方米，采用全空气定风量空调系统。已知该地区夏季室外计算干球温度为35℃，湿球温度为28℃，室内设计温度为26℃，相对湿度为55%。空调机组的表冷器迎面风速为2.5m/s，空气比热为1.01kJ/(kg·℃)，密度为1.2kg/m³。1.计算空调系统的冷负荷通过围护结构传热计算：外墙面积为2000平方米，外墙传热系数为1.0W/(m²·K)，则外墙冷负荷为2000×1.0×(3526)=18000W。外窗面积为1000平方米，外窗传热系数为3.0W/(m²·K)，则外窗冷负荷为1000×3.0×(3526)=27000W。人员散热：该办公楼人员密度为10人/100平方米，共1000人，人均显热散热为100W，则人员显热冷负荷为1000×100=100000W。设备散热：设备总功率为50kW，设备散热系数取0.8，则设备冷负荷为50000×0.8=40000W。新风冷负荷：新风量按每人30m³/h计算，共1000人，则新风量为30000m³/h。新风处理到室内状态点的焓差为15kJ/kg，空气密度为1.2kg/m³，则新风冷负荷为30000×1.2×15÷3600=15000W。空调系统总冷负荷为18000+27000+100000+40000+15000=200000W=200kW。2.计算空调机组的制冷量考虑10%的安全系数，空调机组的制冷量应为200×(1+10%)=220kW。3.计算表冷器的面积根据公式Q=KAΔt，其中Q为冷负荷，K为传热系数，A为表冷器面积，Δt为对数平均温差。已知迎面风速为2.5m/s，查相关资料可得表冷器传热系数K=50W/(m²·K)。对数平均温差Δt=(3512)-(2612)/ln[(3512)/(2612)]=12.5℃。则表冷器面积A=200000÷(50×12.5)=320m²。案例二某商场建筑面积为20000平方米，采用空气水风机盘管加新风系统。夏季室内设计温度为26℃，相对湿度为60%，冬季室内设计温度为20℃，相对湿度为40%。已知商场人员密度为15人/100平方米，共3000人。新风量按每人20m³/h计算。风机盘管的制冷量为3kW/台，制热量为3.5kW/台。1.计算新风量新风量为3000×20=60000m³/h。2.计算夏季空调系统的冷负荷围护结构传热冷负荷：外墙面积为3000平方米，外墙传热系数为1.2W/(m²·K)，则外墙冷负荷为3000×1.2×(3526)=32400W。外窗面积为2000平方米，外窗传热系数为3.5W/(m²·K)，则外窗冷负荷为2000×3.5×(3526)=63000W。人员散热：人均显热散热为110W，则人员显热冷负荷为3000×110=330000W。设备散热：设备总功率为100kW，设备散热系数取0.8，则设备冷负荷为100000×0.8=80000W。新风冷负荷：新风处理到室内状态点的焓差为12kJ/kg，空气密度为1.2kg/m³，则新风冷负荷为60000×1.2×12÷3600=24000W。空调系统总冷负荷为32400+63000+330000+80000+24000=529400W=529.4kW。风机盘管数量为529.4÷3≈177台。3.计算冬季空调系统的热负荷围护结构传热热负荷：外墙面积为3000平方米，外墙传热系数为1.2W/(m²·K)，则外墙热负荷为3000×1.2×(20(-5))=90000W。外窗面积为2000平方米，外窗传热系数为3.5W/(m²·K)，则外窗热负荷为2000×3.5×(20(-5))=175000W。人员散热量：人均显热散热为40W，则人员显热热负荷为3000×40=120000W。设备散热量：设备总功率为100kW，设备散热系数取0.2，则设备热负荷为100000×0.2=20000W。新风热负荷：新风加热到室内状态点的焓差为20kJ/kg，空气密度为1.2kg/m³，则新风热负荷为60000×1.2×20÷3600=40000W。空调系统总热负荷为90000+175000+120000+200——案例三某酒店有200间客房，每间客房面积为30平方米。采用风机盘管加新风系统。夏季室内设计温度为25℃，相对湿度为65%，冬季室内设计温度为22℃，相对湿度为45%。已知客房人员密度为2人/间，新风量按每人30m³/h计算。风机盘管的制冷量为2.5kW/台，制热量为3kW/台。1.计算新风量每间客房2人，则总人数为200×2=400人。新风量为400×30=其中Q为冷负荷，K为传热系数，A为表冷器面积，Δt为对数平均温差。已知迎面风速为2m/s，查相关资料可得表冷器传热系数K=45W/(m²·K)。风机盘管数量为1500÷2.5=600台。对数平均温差Δt=(3510)-(2510)/ln[(3510)/(2510)]=15℃。则表冷器面积A=1500000÷(45×15)=2222.2m²。3.计算冬季空调系统的热负荷围护结构传热热负荷：每间客房外墙面积为10平方米，外墙传热系数为1.0W/(m²·K)，则200间客房外墙热负荷为200×10×1.0×(22(-3))=50000W。外窗面积为5平方米，外窗传热系数为3.0W/(m²·K)，则200间客房外窗热负荷为200×5×3.0×(22(-3))=75000W。人员散热量：人均显热散热为50W，则400人人员显热热负荷为400×50=20000W。设备散热量：设备总功率为10kW，设备散热系数取0.1，则设备热负荷为100——案例四某医院门诊楼建筑面积为15000平方米，采用全空气变风量空调系统。已知该地区夏季室外计算干球温度为34℃，湿球温度为27℃，室内设计温度为26℃，相对湿度为60%。空调机组的风机全压为1500Pa，风量为30000m³/h。1.计算空调系统的冷负荷通过围护结构传热计算：外墙面积为2500平方米，外墙传热系数为1.1W/(m²·K)，则外墙冷负荷为2500×1.1×(3426)=22000W。外窗面积为1500平方米，外窗传热系数为3.2W/(m²·K)，则外窗冷负荷为1500×3.2×(3426)=38400W。人员散热：该门诊楼人员密度为12人/100平方米，共1800人，人均显热散热为90W，则人员显热冷负荷为1800×90=162000W。设备散热：设备总功率为80kW，设备散热系数取0.7，则设备冷负荷为80000×0.7=56000W。新风冷负荷：新风量按每人20m³/h计算，共1800人，则新风量为36000m³/h。新风处理到室内状态点的焓差为13kJ/kg，空气密度为1.2kg/m³，则新风冷负荷为36000×1.2×13÷3600=15600W。空调系统总冷负荷为22000+38400+162000+56——案例五某体育馆建筑面积为25000平方米，采用全空气空调系统。已知该地区夏季室外计算干球温度为33℃，湿球温度为26℃，室内设计温度为26℃，相对湿度为65%。空调机组的制冷量为500kW，风机全压为2000Pa，风量为50000m³/h。1.计算空调系统的冷负荷通过围护结构传热计算：外墙面积为3500平方米，外墙传热系数为1.3W/(m²·K)，则外墙冷负荷为3500×1.3×(3326)=31850W。外窗面积为2000平方米，外窗传热系数为——案例六某工厂车间建筑面积为30000平方米，采用集中式空调系统。已知该地区夏季室外计算干球温度为32℃，湿球温度为25℃，室内设计温度为28℃，相对湿度为70%。车间内设备散热量为300kW，人员密度为8人/100平方米，共2400人，人均显热散热为80W。空调机组的制冷量为800kW，风机全压为2500Pa，风量为80000m³/h。1.计算空调系统的冷负荷通过围护结构传热计算：外墙面积为4000平方米，外墙传热系数为1.4W/(m²·K)，则外墙冷负荷为4000×1.4×(3228)=22400W。外窗面积为3000平方米，外窗传热系数为3.8W/(m²·K)，则外窗冷负荷为3000×3.8×(3228)=45600W。人员散热：人员显热冷负荷为2400×80=192000W。设备散热：设备散热量为300kW=300000W。空调系统总冷负荷为22400+45600+192000+300000=560000W=560kW。2.判断空调机组制冷量是否满足要求已知空调机组制冷量为800kW，大于计算得到的冷负荷560kW，满足要求。3.计算空调系统的新风量按每人30m³/h计算，新风量为2400×30=72000m³/h。空调系统总风量为80000m³/h，则新风比为72000÷80000=90%。案例七某写字楼建筑面积为18000平方米，采用空气水风机盘管加新风系统。夏季室内设计温度为26℃，相对湿度为60%，冬季室内设计温度为20℃，相对湿度为40%。已知写字楼人员密度为12人/100平方米，共2160人。新风量按每人25m³/h计算。风机盘管的制冷量为2.8kW/台，制热量为3.2kW/台。1.计算新风量新风量为2160×25=54000m³/h。2.计算夏季空调系统的冷负荷围护结构传热冷负荷：外墙面积为2800平方米，外墙传热系数为1.2W/(m²·K)，则外墙冷负荷为2800×1.2×(3426)=26880W。外窗面积为1800平方米，外窗传热系数为3.4W/(m²·K)，则外窗冷负荷为1800×3.4×(——案例八某图书馆建筑面积为12000平方米，采用全空气空调系统。已知该地区夏季室外计算干球温度为32℃，湿球温度为25℃，室内设计温度为26℃，相对湿度为55%。空调机组的制冷量为350kW，风机全压为1800Pa，风量为40000m³/h。1.计算空调系统的冷负荷通过围护结构传热计算：外墙面积为2000平方米，外墙传热系数为1.1W/(m²·K)，则外墙冷负荷为2000×1.1×(3226)=13200W。外窗面积为1200平方米，外窗传热系数为3.0W/(m²·K)，则外窗冷负荷为1200×3.0×(3226)=21600W。人员散热：该图书馆人员密度为10人/100平方米，共1200人，人均显热散热为85W，则人员显热冷负荷为1200×85=102000W。设备散热：设备总功率为60kW，设备散热系数取0.6，则设备冷负荷为60000×0.6=36000W。新风冷负荷：新风量按每人20m³/h计算，共1200人，则新风量为24000m³/h。新风处理到室内状态点的焓差为12kJ/kg，空气密度为1.2kg/m³，则新风冷负荷为24000×1.2×12÷3600=9600W。空调系统总冷负荷为13200+21600+102000+36000+9600=182400W=182.4kW。2.判断空调机组制冷量是否满足要求已知空调机组制冷量为350kW，大于计算得到的冷负荷182.4kW，满足要求。3.计算空调系统的新风比空调系统总风量为40000m³/h，新风量为24000m³/h，则新风比为24000÷40000=60%。案例九某展览馆建筑面积为16000平方米，采用全空气空调系统。已知该地区夏季室外计算干球温度为33℃，湿球温度为26℃，室内设计温度为26℃，相对湿度为60%。空调机组的制冷量为450kW，风机全压为2200Pa，风量为50000m³/h。1.计算空调系统的冷负荷通过围护结构传热计算：外墙面积为2400平方米，外墙传热系数为1.2W/(m²·K)，则外墙冷负荷为2400×1.2×(3326)=20160W。外窗面积为1400平方米，外窗传热系数为3.3W/(m²·K)，则外窗冷负荷为1400×3.3×(3326)=32340W。人员散热：该展览馆人员密度为11人/100平方米，共1760人，人均显热散热为90W，则人员显热冷负荷为1760×90=158400W。设备散热：设备总功率为70kW，设备散热系数取0.7，则设备冷负荷为70000×0——案例十某酒店餐厅建筑面积为3000平方米，采用空气水风机盘管加新风系统。夏季室内设计温度为25℃，相对湿度为65%，冬季室内设计温度为22℃，相对湿度为45%。已知餐厅人员密度为18人/100平方米，共540人。新风量按每人28m³/h计算。风机盘管的制冷量为2.2kW/台，制热量为2.5kW/台。1.计算新风量新风量为540×28=15120m³/h。2.计算夏季空调系统的冷负荷围护结构传热冷负荷：外墙面积为400平方米，外墙传热系数为1.0W/(m²·K)，则外墙冷负荷为400×1.0×(3425)=3600W。外窗面积为300平方米，外窗传热系数为3.1W/(m²·K)，则外窗冷负荷为300×3.1×(3425)=8370W。人员散热：人均显热散热为100W，则人员显热冷负荷为540×100=54000W。设备散热：设备总功率为30kW，设备散热系数取0.8，则设备冷负荷为30000×0.8=24000W。新风冷负荷：新风处理到室内状态点——案例十一某办公楼采用变风量空调系统，已知空调区域面积为8000平方米，人员密度为10人/100平方米，共800人。夏季室内设计温度为26℃，相对湿度为60%，室外计算干球温度为35℃。空调机组的风机全压为1800Pa，风量为25000m³/h。计算该空调系统的夏季冷负荷：1.围护结构传热冷负荷：外墙面积为1200平方米，外墙传热系数为1.1W/(m²·K)，则外墙冷负荷为1200×1.1×(3526)=11880W。2.外窗面积为800平方米，外窗传热系数为3.0W/(m²·K)，则外窗冷负荷为800×3.0×(3526)=21600W。3.人员散热：人均显热散热为90W，则人员显热冷负荷为800×90=72000W。4.设备散热：设备总功率为40kW，设备散热系数取0.7，则设备冷负荷为40000×0.7=28000W。5.新风冷负荷：新风量按每人30m³/h计算，共800人，则新风量为24000m³/h。新风处理到室内状态点的焓差为12kJ/kg，空气密度为1.2kg/m³，则新风冷负荷为24000×1.2×12÷3600=9600W。6.空调系统总冷负荷为11880+21600+72000+28000+——案例十二某商场采用空气水风机盘管加新风系统，商场面积为15000平方米，人员密度为15人/100平方米，共2250人。夏季室内设计温度为25℃，相对湿度为65%，室外计算干球温度为34℃。风机盘管的制冷量为2.5kW/台。计算该商场夏季空调系统的冷负荷及风机盘管数量：1.围护结构传热冷负荷：外墙面