暖通空調注冊工程師考試講解-空調部.ppt

暖通空調注冊工程師考試講解(空調部分),李兆堅研究員總裝備部工程設計研究總院,主要內容,空調建筑熱工要求空調舒適性與設計參數(shù)選擇焓濕圖與空氣處理過程空調負荷計算空調方案選擇氣流組織選擇與計算空調水系統(tǒng)空調設備性能、選擇和相關標準空調節(jié)能問題空調消聲減振問題空調監(jiān)測和控制問題空調防火設計問題答題注意事項和模擬題講解,講解的重點,重要的概念和知識點；相關規(guī)范的一些重要規(guī)定；解題的基本思路和方法；容易忽視和出錯的問題；節(jié)能環(huán)保的一些重要問題；建立知識點的邏輯關系；知道如何做、為什么？,1空調建筑熱工要求,1.1建筑圍護結構的一些熱工特性玻璃的吸收率主要取決于Fe2O3的含量；長波輻射（低于120）不能穿透玻璃；從空氣中進入透光材料時，折射率總是大于1；遮陽系數(shù)SC的定義，可能為1或大于1；總遮陽系數(shù)分遮陽系數(shù)相乘；Low-e膜的作用：減少輻射傳熱，而不是減少SC，雙層玻璃之間。1.2工藝性空調的建筑熱工要求“暖通設計規(guī)范”：與恒溫精度有關，與地區(qū)無關，有熱惰性D要求；比公建節(jié)能標準低1.3舒適性空調的建筑熱工要求應滿足公共建筑與居住建筑的節(jié)能設計規(guī)范要求。注意點：熱工要求與氣候區(qū)、體型系數(shù)、窗墻比有關；窗的遮陽系數(shù)限值包括了外遮陽系數(shù)；不滿足限值要求時，可以采用權衡法判斷，參照建筑的概念；外窗和玻璃幕墻的氣密性的要求：外窗4級和玻璃幕墻：3級。1.4全國性與地方性規(guī)范的差異問題例如全國和北京市的公共建筑節(jié)能設計規(guī)范明顯不同。從嚴原則，從新原則。,2空調舒適性與設計參數(shù)選擇（1）,2.1空調舒適性影響因素人體的冷熱感與溫度、濕度、風速、內表面溫度、活動量、衣著、年齡、性別、身體狀況等因素有關；濕度的影響與溫度有關。2.2空調舒適性的評價方法熱舒適性指標：PMV：預計平均熱感覺指數(shù)，7級：33；PPD：預期不滿意百分率；PMV=0相當于PPD5；規(guī)范要求：PMV=1（PPD27），0.5（10）,2空調舒適性與設計參數(shù)選擇（2）,2.3空調室內設計參數(shù)的確定工藝性空調：按工藝需求確定；舒適性空調：（暖通設計規(guī)范、公建節(jié)能設計規(guī)范、建筑節(jié)能規(guī)定）夏季：2228，4065；25，設定值不低于26。冬季：1824，3060；20辦公新風量：30m3/（h.人）綜合考慮：投資、能耗、環(huán)保、舒適、健康，對于無人員長期停留的情況。防止設計參數(shù)過高！舒適健康？高參數(shù)要求高檔次？確定房間新風量的因素：人員需要、補充排風、正壓要求、稀釋污染溶度；確定房間新風量的方法：這些風量相加？確定全空氣空調系統(tǒng)新風比的方法:Y=X/(1+X-Z)，三者關系？辦公樓排風與新風的關系？2.4空調室外計算參數(shù):空調室外干球溫度、濕球溫度、日平均溫度、度日數(shù),3焓濕圖與空氣處理過程（1）,3.1基本公式應記牢，適用條件、參數(shù)單位h=1.01t+d(2500+1.84t),（kJ/kg干空氣），d的單位：kg/kg干空氣，應用，基點：0；熱濕比：（kJ/kg）3.2焓濕圖的特點注意焓濕圖的大氣壓，不同大氣壓處理過程的區(qū)別；相同干球溫度和相對濕度，壓力減?。郝饵c溫度相同，d增大；平行線：等溫線不平行、等焓線和等d線平行；任意兩個參數(shù)能確定狀態(tài)點嗎？濕球溫度和焓不相交，因此是例外；干球溫度、濕球溫度、露點溫度的相對關系；tg低于0時存在ts?直接蒸發(fā)冷卻空調能夠使送風溫度低于濕球溫度嗎？露點溫度？3.3熱濕處理過程牢記主要處理過程變化和熱濕比值：表冷器冷卻、轉輪除濕機、循環(huán)水噴霧加濕（低溫水噴淋過程）、蒸汽加濕、加熱器。處理過程一定是直線嗎？混合計算：圖解法和計算法；飽和線上的兩點混合？露點和機器露點的區(qū)別；,3焓濕圖與空氣處理過程（2）,3.4主要加濕方法與特點濕膜加濕電極式加濕(水位控制加濕量，不能用純凈水）電熱式加濕(用軟化水）超聲波加濕(用軟化水）噴水加濕干蒸汽加濕3.5主要除濕方法與特點加熱除濕：對溫度沒有要求的情況；冷凍除濕:適用于露點溫度4；轉輪除濕:露點較低，再生溫度:120140；溶液除濕:除濕量大,露點較低，單一過程處理，氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰、三甘醇等，再生溫度5060。,4空調負荷與計算（1）,4.1基本概念得熱量與冷負荷的關系、室溫恒定除去熱量；空調負荷與能耗關系；4.2空調區(qū)得熱量組成圍護結構傳熱、外窗的太陽輻射熱、人體散熱量、照明散熱量、設備管道散熱、滲透空氣帶入的熱量、散濕過程的潛熱量。(穩(wěn)定負荷)4.3空調系統(tǒng)冷負荷的影響因素建筑形狀、圍護結構熱工狀況、室內發(fā)熱量、系統(tǒng)方案、運行方式。4.4空調濕負荷組成人體散濕量、滲透空氣帶入的濕量、化學反應散濕量、濕表面散濕量。4.5房間負荷與系統(tǒng)負荷附加冷負荷：管道溫升、風機溫升、新風負荷；空調負荷與空調方式有關嗎？安全系數(shù)問題？多個房間空調系統(tǒng)負荷的計算方法：各房間最大負荷相加or綜合逐時負荷最大值？,4空調負荷與計算（2）,4.5空調冷負荷計算施工圖空調冷負荷應逐項逐時計算；諧波反應法和冷負荷系數(shù)法（傳遞函數(shù)法）；考慮室內設備的同時使用系數(shù)、設備的功率因數(shù)、人員的群集系數(shù)間歇運行應考慮間歇附加；計算時刻t和作用時刻t-的區(qū)別;圍護結構傳熱量計算時的室外計算溫度：外窗：室外逐時溫度：外墻和屋頂：室外逐時綜合溫度；與非空調鄰室的隔墻樓板：鄰室平均溫度地面冷負荷計算：舒適性空調的地面?zhèn)鳠崂湄摵煽梢圆凰?；工藝性空調計算2m以內；鄰室溫差大于3時，應計算隔墻和樓板傳熱冷負荷。4.6空調熱負荷計算與采暖計算方法相同，但冬季室內計算溫度應采用冬季空調計算溫度；人員散濕量對熱負荷的影響不考慮，計算新風加濕量時應考慮；4.7送風量計算圖解法和計算法；,5空調方案比較與選擇（1）,5.1主要空調方案,風系統(tǒng),水系統(tǒng),氟系統(tǒng),分體空調,多聯(lián)機,定風量系統(tǒng),變風量系統(tǒng),風機盤管,輻射空調,蒸發(fā)冷卻系統(tǒng),除濕空調系統(tǒng),水環(huán)熱泵,按冷媒分,置換通風空調,蒸汽吸收制冷機,直燃吸收制冷機,活塞式制冷機,螺桿式制冷機,離心式制冷機,水冷式,風冷式,熱泵式,活塞式制冷機,螺桿式制冷機,離心式制冷機,地下水源熱泵,地埋管熱泵,污水源熱泵,河水源熱泵,冷熱源,集中式,分散式,5空調方案比較與選擇（2）,5.2空調方案評價指標可行性經(jīng)濟性：一次投資運行費用（全面、包括運行管理）能耗：運行能耗生產(chǎn)能耗調節(jié)性可操作性可靠性：環(huán)保性：制冷劑、溫室效應、污染排放；資源消耗：美觀性：安全性：舒適性：抓住主要因素。,5空調方案比較與選擇（3）,5.3空調方案比較的一些問題設計方案優(yōu)選十分重要，不能輕視；沒有最好，只有最合適，任何方案都不可能是通用最佳的，都有一定的適用條件，具體問題具體分析；應綜合比較，多參數(shù)和生命周期評價；既要采用新技術、又要防止盲目“追新”；空調冷機的安裝功率與實際能耗是不同的；空調系統(tǒng)不是越復雜越好、越貴越高檔；5.4一次回風與二次回風的適用條件二次回風:送風溫差小、濕度要求較高，二次再熱量較大的情況；5.5變風量空調系統(tǒng)的特點：比CAV節(jié)能、投資高、新風量調節(jié)困難、噪聲較大、溫控精度不高；5.5水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)冬季采暖地區(qū)、內區(qū)較大且有穩(wěn)定的余熱，噪聲較大。暖通設計規(guī)范的水溫規(guī)定：1535（規(guī)范與節(jié)能技術措施規(guī)定矛盾）,5空調方案比較與選擇（4）,5.6溶液除濕空調系統(tǒng)：適合有余熱利用的場合、干燥氣候區(qū)，不適合間歇運行；5.7風冷和水冷誰更節(jié)能？水冷方式通常更節(jié)能？應具體分析，在相同氣候條件下水冷的冷水機組效率高于風冷。5.8風機盤管新風系統(tǒng)：一次投資較低，通常比CAV和VAV系統(tǒng)節(jié)能，房間可單獨控溫，但存在漏水的隱患。,6氣流組織設計（1）,6.1氣流組織設計應考慮的因素溫濕度參數(shù)要求、允許風速、噪聲標準、空氣品質、ADPI要求、室內溫度梯度、建筑物的特點（高度）、設備散熱情況、工藝設備布置情況、舒適性等；6.2送風方式及送風口選型規(guī)定一般情況：百葉風口側送；有吊頂：散流器；要求高：孔板送風；高大空間：噴口送風、地板送風：分層空調（10m+10000m3)；低溫送風口：比露點高12。6.3送風溫差和換氣次數(shù)的規(guī)定(舒適與節(jié)能的矛盾）舒適性空調：通過冷負荷計算確定;送風溫差盡可能大！送風高度5m,送風溫差：1015；換氣次數(shù)不宜小于5次h（高大空間除外）工藝性空調：按溫控精度確定送風溫差和換氣次數(shù)。,6氣流組織設計（2）,6.4基本概念空調送風不等溫射流，等溫射流的阿基米德數(shù)0，阿基米德數(shù)表示射流的彎曲程度；6.5送風射流計算：側送風射流射程XA0.5m，6.6地板下送風的特點減少空調負荷，但送風溫差減少，風機能耗增加。6.7變風量末端調節(jié)最小送風量應考慮最小新風量，最小換氣次數(shù)；,7空調水系統(tǒng)（1）,9.1水泵備份的規(guī)定嚴寒或寒冷地區(qū)，不超過3臺時，宜設置備份。9.2兩管制與四管制的適用條件盡可能不用四管制,四管制:全年運行中供冷供熱頻繁切換或同時使用。9.3一次泵的臺數(shù)應與冷水機組臺數(shù)對應9.4冬夏季循環(huán)泵兼用問題不宜兼用！9.5定壓方式、定壓點壓力規(guī)定宜膨脹水箱定壓；系統(tǒng)最高點壓力高于大氣壓5KPa，如果膨脹管直接接到循環(huán)水泵入口，應附加最高點到水泵入口的流動阻力。否則流動后可能會出現(xiàn)倒空。9.6補水點壓力比靜壓高35m；9.7變頻定壓方式是否節(jié)能？,7空調水系統(tǒng)（2）,9.7一次泵和二次泵二次泵不一定比一次泵節(jié)能；9.8空調冷凝水管的規(guī)定：水封、坡度、管材、接口、保溫。（支管0.01,干管,0.003)9.9系統(tǒng)調節(jié)變頻調節(jié)的節(jié)能原理：流量減少，水壓減少。帶電動閥溫控的風機盤管，不變頻的情況下，水系統(tǒng)節(jié)能不顯著。9.10水泵多臺并聯(lián)運行問題是否衰減？單臺運行問題。,8空調設備性能、選擇和相關標準,8.1空調設備性能與影響因素了解空調設備的額定工作狀態(tài)、非額定工況的性能變化；8.2空調設備、冷熱源選擇空調冷熱源選擇原則：綜合季節(jié)能效比最高！綜合部分負荷性能系數(shù)IPLV，季節(jié)能效比SEER，吸收式制冷的一次能耗通常大于電制冷；冰蓄冷通常不節(jié)能，但有助于移峰填谷，是否省錢要看峰谷電價差；區(qū)域供冷的綜合COP通常比分散式空調系統(tǒng)低；冷機的COP與空調系統(tǒng)COP是不同的；變頻調節(jié)在很低負荷率的情況下不一定節(jié)能；風機盤管的額定工況是高速檔參數(shù)，選型通常按中速檔參數(shù)選；吸收制冷機部分負荷效率比額定工況高。表冷器濕工況的阻力增加。析濕系數(shù)Q總Q顯,=1噴水室的飽和效率；噴頭方向；8.3相關節(jié)能標準空調器、冷水機組等能效比均有要求，15級。3級以上為節(jié)能型；設備標準不分壓縮機類型，低于公建節(jié)能設計規(guī)范；,9空調節(jié)能（1）,8.1空調節(jié)能途徑建筑熱工：圍護結構隔熱、內外遮陽、體型系數(shù)、窗墻比；空調設計：空調室內參數(shù)確定；系統(tǒng)方案優(yōu)選；負荷和水力準確計算；設備配置；設備能效比；變頻調節(jié)；免費冷源利用（蒸發(fā)冷卻、冷卻塔供冷、新風供冷）；氣流組織設計（分區(qū)、分層）；風管和水管的合理布置；熱泵利用；新風量控制；排風熱回收；冷水機組熱回收。運行管理：間歇運行、變頻調節(jié)、設備清洗。,9空調節(jié)能（2）,8.2空調能耗計算計算方法：模擬計算法（DEST，DOE2，Energy-plus,HASP)、滿負荷運行時間法、負荷頻率表法。模擬計算準確性的影響因素。8.3排風熱回收條件和效率要求設置要求；顯熱和全熱熱回收的效率不低于60；3000m3/h,4000m3/h,8;應設置旁通管；注意熱回收效率的什么效率：顯熱或全熱？排風或新風？目前是按新風和排風流量相同、沒有冷凝過程來計算和測試的。沒有說明都是新風熱回收效率；冬季防凍問題，結露問題。熱回收效益還與使用時間有關。,9空調節(jié)能（3）,8.5設計送風溫差的規(guī)定:盡可能加大，=5,5m,=108.6分層空調的規(guī)定：=10m,10000m38.7風機盤管新風接法：供冷性能、能耗、空氣品質、新風量；8.8吊頂直接回風的規(guī)定:頂層、發(fā)熱大、吊頂高。集灰問題。8.8風機單位風量耗功率要求，900Pa，包括新風系統(tǒng)？應標注全壓和最低總效率。8.9水系統(tǒng)的輸送能效比要求；揚程：36m8.10如何減少風機、水泵的能耗？設備效率、管道布置、尺寸與水力計算、閥門設置與選型、過濾器。8.11可以采用電鍋爐和電熱水器的條件。采用可再生能源發(fā)電的地區(qū)？8.12冷熱源設備的能效要求：公建節(jié)能標準和設備標準，按最高??；,9空調節(jié)能（4）,8.13綜合部分負荷性能系數(shù)IPLV（水冷電制冷冷水機組）2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D8.14空氣源熱泵冷水機組適用條件：冬季性能系數(shù)低于1.8不能用。8.15新風節(jié)能調控問題：控制參數(shù)：新風免費供冷：控制焓值；人員需求控制：CO2溶度；8.16空調風管不應采用土建風管:保溫和漏風問題、衛(wèi)生、阻力節(jié)能問題.8.17新風系統(tǒng)和新風口的設置:節(jié)能、安全、投資、管道布置、噪聲。,10空調消聲減振問題（1）,噪聲評價指標和標準:聲壓測量，A聲級與NR的關系：La=NR+5(dB)，消聲途徑:源頭控制最有效：選擇低噪聲設備、風機水泵的隔聲隔振；風機在低效狀態(tài)的噪聲增加；在風壓和風量相同的情況下，軸流風機的噪聲通常高于離心風機。消聲器選擇風機水泵的噪聲主要是低頻噪聲；阻性:高頻噪聲；抗性:低頻和中低頻噪聲；微穿孔板消聲器：共振型：消聲計算:風機噪聲計算、氣流噪聲、自然衰減；不同頻率是不同的！多個噪聲源的噪聲疊加計算；從大到小逐個疊加；相同噪聲源的迭加單個Lw+3dB直風管：V8m/s可不計算自然衰減；,10空調消聲減振問題（2）,隔振n1500r/min采用橡膠隔振墊，否則采用彈簧減振器。設備運轉頻率應比減振器垂直方向的固有頻率應比高2.5倍以上，宜45倍?？照{消聲隔振設計原則機房布置、設備選擇、風管布置、風速控制、設置消聲設備、隔振減振措施等?？照{風管的風速選擇：規(guī)范與教材和設計手冊不同！,11空調監(jiān)測和控制問題,自動控制系統(tǒng)功能：檢測、顯示、調控、工況轉換、自動保護、計量；設置集中監(jiān)控系統(tǒng)的條件：規(guī)模大臺數(shù)多、距離遠、節(jié)能調控、保護溫度、壓力、流量傳感器的量程范圍溫度：1.21.5倍，壓力和流量1.21.3倍。閥門選擇的原則:水兩通閥：等百分比特性，水三通：拋物線或線性；蒸汽兩通閥與壓力損失比有關：小于0.6用等百分比，否則用線性的。開關閥不能采用調節(jié)閥；易燃易爆環(huán)境應采用氣動閥；變風量末端選擇：壓力相關型用于定靜壓系統(tǒng)。自動保護：電加熱器與風機聯(lián)鎖，設置無風斷電和超溫斷電保護，金屬風管應接地。,12空調防火設計問題（1）,12.1系統(tǒng)設置規(guī)定“高規(guī)”：空調系統(tǒng)橫向應按防火分區(qū)設置，豎向不宜超過5層，垂直風管應設置在管井內。新風和排風管道豎向超過5層的條件：排風管設止回且各層設置自動噴水滅火