空调案例题解答

2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚1A312Ⅰ类地区的某办公楼全空气空调系统，送风温度15℃。处于室内非空调区（空气温度31℃）的镀锌钢板送风管，采用导热系数λ=0.0377W/(m.K)的离心玻璃棉板保温。问：满足空调风管绝热层最小热阻的玻璃棉板厚度为下列何值？不计导热系数的温度修正。

A.26~30mm B.31~35mm C.36mm~40mm D.31~45mm答案：[A]主要解答过程： 查《公建节能标准》表5.3.29，一般空调风管最小热阻0.74m2.K/W。

R=δ/λ 0.74=δ/0.0377 δ=0.028m=28mm2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚2A313某车间的空调设计参数为：干球温度20℃，相对湿度60%，湿负荷为零。交付运行后，实际室内空调冷负荷比设计时减少了30%，在送风量和送风温度不变（送风相对湿度均为90%）的情况下，室内空气状态点应该是下列何值？

A.16.5~17.5℃，68~70% B.18.0~18.9℃，65~68% C.37.5~38.5kJ/kg，含湿量8.9~9.1g/kg D.42.9~43.1kJ/kg，含湿量7.5~8.0g/kg答案：[B]主要解答过程： 送风量不变，送风状态不变，送风温差与室内冷负荷成反比。 查h-d图，设计送风温度t0=12.5℃，dn=8.7g/kg ⊿t02=⊿t01×Q2/Q1 tn2=t0+(tn1-t0)×(1-0.3) tn2=12.5+(20-12.5)×0.7=17.8℃,（41kJ/kg，66%）2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚3A314某空调区域空气计算参数：室温28℃，相对湿度55%。室内仅有显热冷负荷8kW。工艺要求采用直流式、送风温差为8℃的空调系统。该系统的设计冷量应为下列何值？（标准大气压，室外计算温度34℃，相对湿度75%）

A.35~39kW B.40~44kW C.45~49kW D.50~54kW答案：[C]主要解答过程： 室内仅有显热冷负荷，送风量G=Q/(1.01×⊿t0)=8/(1.01×8)=0.99kg/s

查h-d图，hw=100，hn=61.5，hL=53.2

设计冷量QL=G×(hw-hL)=0.99×（100-53.2）=46.5kW2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚4A315标准大气压下，空气从状态A（tA=5℃，RH=80%）依次经表面式加热器和干蒸汽加湿器处理到状态点B（hB=80kJ/kg，RH=50%）。绘制上述处理过程的h-d图；查h-d图求出单位质量空气经加热器得到的热量，应该接近下列何值？

A.64.1kJ/kg B.40.1kJ/kg C.33.8kJ/kg D.30.3kJ/kg答案：[D]主要解答过程： 干蒸汽加湿可看作等温过程，加热后的温度为tB。 查h-d图，tB=35℃。 加热量Q=1.01×（tB-tA）=1.01×（35-5）=30.3kJ/kg2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚5A316已知某地夏季室外设计参数：干球温度35℃，湿球温度28℃，直流式全新风系统的送风参数为：干球温度15℃，相对湿度30%。采用一级冷却除湿（处理到相对湿度95%，焓降45kJ/kg）+转轮除湿（冷凝水带走的热量忽略不计）+二级冷却方案，除湿器后空气温度最接近下列何值？（标准大气压）

A.15℃ B.16℃ C.34℃ D.36℃答案：[D]主要解答过程：

转轮除湿为等焓升温过程，二级冷却为等湿降温过程。 查h-d图，tA=36℃。

或者:查h-d图：hW=89.4kJ/kg，hA=hL=hW-45=44.4，dA=do=3.2g/kg，hA=1.01tA+2500×3.2/1000 tA=36℃。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚6A317已知室内设计参数为：tn=23℃，Φn=60%，室外设计参数为：tw=35℃，hw=92.2kJ/kg，新风比15%，夏季室内冷负荷Q=4.89kW，余湿量为零，送风温差为4℃，采用一次回风系统，机器露点的相对湿度取90%，不计风机和风管温升。夏季该系统所需送风量和冷量应为下列何项？标准大气压

A.1.10~1.30kg/s，11~14kW B.1.10~1.30kg/s，14.5~18kW C.0.7~0.9kg/s，7~9kW D.0.7~0.9kg/s，9.1~11kW答案：[B]主要解答过程： 室内仅有显热冷负荷,

送风量G=Q/(1.01×⊿t0)=4.89/(1.01×4)=1.21kg/s

查h-d图，hn=50.0kJ/kg，hL=43.5kJ/kg

一次回风点的焓hc=0.15hw+0.85hn=56.3kJ/kg

系统冷量QL=G×(hc-hL)=1.21×(56.3-43.5)=15.5kW2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚7A318采用压差旁通控制的空调冷水系统见左图。两台水泵型号、规格相同，水泵流量和杨程曲线见右图。两台水泵同时运行时，有关管段的流量和压力损失见下表。当1号水泵单独运行时，测得AB管段、GH管段的压力损失分别为4.27kPa，问：此时1号水泵的流量和杨程最接近下列何值？列出计算过程。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚8A318管段ABBCDE冷水机组1FGGH流量m3/h600300300300300600压力损失kPa151015501515A.流量300m3/h；杨程320kPa B.流量320m3/h；杨程310kPaC.流量338m3/h；杨程300kPa D.流量350m3/h；杨程293kPa答案：[B]主要解答过程： 设：所求的流量为G，m3/h；管段AB的特性系数为f，

15=f×6002 4.27=f×G2 G2=6002×4.27/15 G=320

m3/h， 查右图得：水泵扬程为310kPa。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚9A319附图分别为A建筑、B建筑处于夏季典型设计日全天工作的冷负荷逐时分布图（横坐标为工作时刻，纵坐标为冷负荷-kW）。设各建筑的冷水机组装机容量分别为QA、QB，各建筑典型设计日的总耗冷量(kWh)分别为EA、EB。说法正确的是下列何项？写出判断过程。

A.QA＞QB且EA＞EB B.QA＞QB且EA=EB C.QA＞QB且EA＜EB D.QA=QB且EA=EB

答案：[B]主要解答过程： 冷负荷峰值，A建筑大于B建筑，故QA＞QB。

A建筑和B建筑全天冷负荷的逐时累加值相等，故EA=EB2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚10A3192024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚11A320采用地埋管地源热泵的空调系统，设计制冷量2000kW，全年空调制冷当量满负荷时间为1000h；制热量2500kW，全年空调供热当量满负荷时间为800h。设热泵机组的制冷、制热季节能效比均为5.0，辅助冷却塔的冷却能力不随负荷变化,不计水泵等附加散热量,不考虑土壤与外界的换热。要维持土壤全年热平衡，正确的措施应是以下何项？

A.设置全年冷却能力为800000kWh的辅助冷却塔

B.设置全年冷却能力为400000kWh的辅助冷却塔

C.设置全年加热能力为400000kWh的辅助供热设备

D.系统已经实现土壤全年热平衡，不需设置任何辅助设备答案：[A]主要解答过程： 夏季土壤吸热量：Q1=2000×（1+1/COPX）×1000=2.4×106kWh

冬季土壤放热量：Q2=2500×（1-1/COPD）×800=1.6×106kWh

要维持土壤全年热平衡，冷却塔排除的热量Q=Q1-Q2=8×105kWh2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚12A412某五星级宾馆的宴会厅面积为400m2，净高6m。最大用餐人数为200人（实际平均用餐人数为90人），维持用餐时间为2.5h。宴会厅排风量为1300m3/h，房间要求维持正压（正压风量按0.5次换气计算）。该宴会厅的新风量应为下列何值？ A.2500m3/h B.3000m3/h C.4300m3/h D.6000m3/h答案：[B]主要解答过程：

人员新风，按100人计，100×30=3000m3/h

； 正压换气，400×6×0.5=1200m3/h

； 排风，1300m3/h

； 新风量：1300+1200=2500＜3000

m3/h

参见：《公建节能标准》第3.0.2条及条文说明。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚13A413某工艺空调室内设计状态：干球温度25±0.5℃，相对湿度55%。房间的冷负荷21000W，湿负荷3g/s，采用冷却降温除湿的空调方式。用h-d图求解，空调机组表冷器后的空气温度（“机器露点”，相对湿度90%）的最低允许值，应为下列何值？标准大气压

A.9~10℃ B.11.5~13℃ C.14~16.5℃ D.19~22℃

答案：[B]主要解答过程：

ε=21000/3=7000；延长ε线交90%线于L点,得tL。

查《教材》3.2.-3表，最大送风温差6℃。 其他条件相同时，二次回风系统的机器露点温度(tL=12℃)比一次回风系统的机器露点温度(tL=15℃)低。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚14A414采用温湿度独立控制的空调系统，室内空气处理过程为干工况。室内参数tn=26℃，Φn=55%，热湿比10000；新风送风参数t

c=20℃，55%；新风与处理过的室内空气混合后的温度为t0=18.6℃。绘制处理过程的h-d图，并计算新风量与室内装置处理风量的比值应为下列何值？

A.0.21~0.30 B.0.31~0.40 C.0.41~0.50 D.0.51~0.60答案：[B]主要解答过程：

过N点作ε=10000的热湿比线， 查h-d图，新风送风的hc=40.5kJ/kg；混合后的h0=45.5kJ/kg； 延长CO交过点N的等d线于B，hB=47.3kJ/kg。

m=Gx/Gh=(h0-hB)/(hc-h0)=(45.5-47.3)/(40.5-45.5)=0.362024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚15A415某空调房间的设计参数：28℃，55%。室内仅有显热冷负荷8kW。采用一次回风系统，新风比20%，送风的相对湿度90%。室外设计参数34℃，75%；不计风机与风道温升。问：该系统的冷量应为下列何值？标准大气压

A.6.5~12.4kW

B.12.5~14.4kW

C.14.5~16.4kW

D.16.5~18.4kW答案：[C]主要解答过程： 室内仅有显热负荷，室内的过程线为过室内点的等湿线。 查h-d图，hw=100kJ/kg，hn=61.5kJ/kg，h0=53.0kJ/kg.； 送风量G=Q/(hn-h0)kg/s； 混合点的hc=0.2hw+0.8hn=69.2kJ/kg

系统冷量QS=G(hc-ho)=Q(hc-ho)/(hn-h0)==15.25kW2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚16A416某空调办公室夏季室内设计温度25℃，采用1.0×0.15m的活动百叶风口（紊流系数为0.16）送风，送风温度15℃。问：距离风口1.0m处的送风射流轴心温度为下列何值？

A.18.0~18.4℃ B.18.5~18.9℃ C.19.0~19.8℃ D.20.0~20.8℃答案：[A]主要解答过程：

do=(1.0×0.15×4/π)0.5=0.437m；

tx-tn=(t0-tn)×0.35/(ax/do+0.147) =(15-25)×0.35/(0.16×1.0/0.437+0.147)=-6.8； tx=tn+⊿tx=25-6.8=18.2℃参见《教材》第376页。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚17A417某空调系统采用表冷器对空气进行冷却除湿，空气的初参数为：h1=53kJ/kg，t1=30℃；空气的终参数为：h2=30.2kJ/kg，t2=11.5℃。空气的比热1.01kJ/kg.℃。试求处理过程的析湿系数应是下列何项？标准大气压

A.1.05~1.09 B.1.10~1.14 C.1.15~1.19 D.1.20~1.25答案：[D]主要解答过程：

ξ=（h1-h2）/（1.01（t1-t2）） =（53-30.2）/（1.01（30-11.5））=1.22

参见《教材》第356页。2024/7/17同济大学机械工程学院刘传聚18A418某型号风机盘管的冷量计算公式Q=A(ts-tw)e0.02ts.e0.0167tw，式中：A—常数；ts—进风湿球温度，℃；tw—