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1、第五章建筑供暖5-1 对室内供暖常用方式进行分类，并分析各自的特点。【答】集中供暖与分散供暖：集中供暖方式是由单独设置的热源集中配置热媒，通过管道向各个房间或各个建筑物供应热量。而分散供暖方式是将热源、热媒输配和散热设备构成独立系统或装置，向单个房间或局部区域就地供暖。全面供暖与局部供暖：全面供暖是使整个供暖房间维持一定温度要求；局部供暖使室内局部区域或局部工作地点保持一定温度。连续供暖与间歇供暖：连续供暖使得全天使用的建筑物的室内温度全天均到达设计温度；而间歇供暖仅使非全天使用的建筑物在使用时间内的室内平均温度到达设计温度，而在其他时间自然降温。值班供暖：在非工作时间或中断使用的时间内，使建
2、筑物保持最低室温要求的供暖方式。5-2 供暖系统有哪些形式？并对其进行比较。【答】见表 5-1表表 5-15-1供暖系统比照表供暖系统比照表分类方式热媒种类蒸汽供暖系统热风供暖系统散热方式对流供暖辐射供暖热水供暖系统高温水供暖水温100和低温水供暖水温100。热能利用率高、节省燃料、热稳定性好、供暖半径大、卫生、安全。相同的供热量下所需供热设备较多，管道系统的管径较大，造价高，且热媒流量大，输送热媒消耗电能多。民用建筑和公共建筑的主要采暖形式。应用范围广、热媒温度高、所需散热面积小。缺点：由于散热器外表温度高，容易使其外表有机灰尘烤焦产生异味，卫生条件较差，且易烫伤，影响安全使用。可用于供热以
3、工艺用蒸汽为主的厂区。升温快、设备简单、投资较少。缺点：风机设备和气流噪声较大，通常用于耗热量大、所需供热面积较大、定时使用的大型公共建筑或有特殊要求的工业厂房中。利用对流换热器或以对流换热为主向房间散发热量。利用受热面积释放的热射线，将热量直接投射到室内物体和人体外表。系统形式特点5-3 对散热器进行经济技术评价主要考虑哪些指标或参数？列表比照分析铸铁和钢制散热器的性能。【答】散热器性能评价指标是多方面的，主要有：热工性能：主要指传热系数，传热系数越高，其热工性能越好。经济指标：主要考虑有单位散热量的成本越低，安装费用越低，使用寿命越长，其经济性越好；同样材质的金属热强度越高，其经济性越好。
4、安装使用和工艺方面的指标：机械强度和承压能力；尺寸应较小，占地少；安装和使用过程不易破损；制造工艺简单，适于批量生产。卫生和美观方面的评价指标：外表应光滑，易于清除灰尘；外形应美观，与房间装饰协调。铸铁散热器与钢铁散热器性能比较见表4.2表表 5.25.2铸铁散热器与钢铁散热器性能比较表铸铁散热器与钢铁散热器性能比较表评价指标散热器铸铁散热器热稳定性好，水容量大；铸铁柱型散热器传热系数较防腐性能好，使用寿命长，价格廉价结构简单；金属耗量大，笨重；有些产品档次不高，生产工艺简陋，造成环境污染严重。钢制散热器有些类型散热器水容量较少，热稳定性差容易腐蚀，使用寿命短，制造工艺先进，适于工业化生产；金
5、属耗量少，耐压强度高，占地少，便于布置铸铁柱型散热器外形美观，积灰较易清除；铸铁翼型散热器外形不美观，肋间较易积灰不易清除。外形美观整洁，易实现产品多样化系列化，适应于各种建筑物对散热器的多功能要求。热工性能经济指标安装 使用和 工艺方面的指标卫生和美观方面的评价指标大，单片散热量小金属热强度低5-4 散热器传热系数受哪些因素影响，并说明为什么要对其进行修正？【答】散热器的传热系数主要取决于散热器外外表空气侧的放热系数，而在自然对流情况下，放热系数又主要与传热温差有关。另外，还会受到通过散热器的热水流量、散热器的片数、散热器的安装方式、热媒种类和参数、室内空气温度和流速等因素的影响。而实验方法
6、确定的传热系数是在特定的情况下测定的，故在实际情况不同时需要对其进行修正。主要考虑的修正有散热器组装片数修正、散热器连接形式修正系、散热器安装形式，从相关表中查到各项修正系数值，将传热系数除之皆可修正。5-5 图 5.1 中为同一组散热器，当进出水温度和室内温度相同，而接管方式不同时，试比 较 其 传热 系 数 的大小。图图 5-15-1题题 5-55-5 图图abc【答】散热器连接方式不同时其外外表温度分布不同，其传热量也不同。下进上出时水流总趋势与水在散热器中冷却后的重力作用相反，而使散热器性能变差，传热系数变小。对与图 5？中 散热器的传热系数大小关系为acb。5-6 散热器的布置与安装
7、要考虑哪些问题？【答】考虑散热效果问题。房间有外窗时，最好每个外窗下设置一组散热器，以便于散热器上升的热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和冷辐射影响，同时也可迅速加热从窗缝隙渗入的冷空气。楼梯间布置散热器时，考虑到因热流上升上部空气温度比下部高，应尽量把散热器布置在底层或按一定比例分布在下部各层。考虑管道布置问题。应防止户内管路穿过阳台门和进户门，应尽量减少管路的安装。考虑散热器防护问题。为防止冻裂散热器，两道外门之间不能设置散热器。在其他有冻结危险的场所，其散热器应设单独的立、支管供热，且不得装设调节阀。托儿所、幼儿园散热器应暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。散热器应明装，简单布置，内部装修
8、要求高可采用暗装。散热器安装应保证底部距地面不小于 60mm，通常取为 150mm，顶部距窗台板不小于 50mm，背部与墙面净距不小于 25mm。5-9 已知两并联管段的阻力数为 12Pa/(m3/h)2、30Pa/(m3/h)2，则该并联管段的总阻力为多少？【解】并联管 段的阻 力数计算公 式为：111，计算得总阻力 数为SbS1S24.5Pa/(m3/h)2。5-10 与对流供暖系统相比辐射供暖有什么优点？适宜用在哪些场合？【答】由于有辐射强度和温度的双重作用，造成真正符合人体散热要求的热状态，具有最正确舒适感。利用与建筑结构相符合的辐射供暖系统，不需要在室内布置散热器，也不必安装连接水平
9、散热器的水平支管，不占建筑面积，也便于布置家具。室内沿高度方向上的温度分布比较均匀，温度梯度较小，无效热损失可大大减小。由于提高了室内外表的温度，减少了四周外表对人体的冷辐射，提高了舒适感。不会导致室内空气的急剧流动，从而减少了尘埃飞扬的可能，有利于改善卫生条件。由于辐射供暖系统将热量直接投射到人体，在建立同样舒适感的前提下，室内设计温度可以比对流供暖时降低23高温伏设施可降低 510，从而可以降低供暖能耗10%20%。辐射供暖系统还可在夏季用作辐射供冷，其辐射外表兼作夏季降温的供冷外表。辐射采暖可用于住宅和公共建筑。地面辐射采暖可用于热负荷大、散热器布置不便的住宅以及公共建筑的入口大厅，希望
10、温度较高的幼儿园、托儿所，希望脚底有温暖感的游泳池边的地面，需解决局部玻璃幕墙建筑周边区域布置散热器有困难等处。还广泛用于高大空间的厂房、场馆和对洁净度有特殊要求的场合，如精密装配车间等。5-11 试分析哪些因素促使辐射采暖降低了采暖热负荷。辐射采暖热负荷应如何确定？【答】设计辐射采暖时相对于对流采暖时规定的房间平均温度可低 13，这一特点不仅使人体对流放热量增加，增加人体的舒适感，与对流采暖相比，室内设计温度的降低，使辐射采暖设计热负荷减少；房间上部温度增幅的降低，使上部围护结构传热温差减少，导致实际热负荷减少；采暖室内温度的降低，使冷风渗透和外门冷风侵入等室内外通风换气的耗热量减少。总之，
11、上述多种因素的综合作用使辐射采暖可降低采暖热负荷。全面辐射采暖的热负荷确实定按正常计算出的热负荷乘以修正系数，中、高温辐射系统取 0.80.9，低温辐射系统取0.90.95；或将室内计算温度取值降低26，低温辐射供暖系统取下限，高温辐射供暖系统宜采用上限数值。大空间内局部区域辐射采暖的热负荷可按整个房间全面辐射采暖的热负荷乘以该区域面积与所在房间面积的比值相应的附加系数。5-12 某一房间采用地板辐射采暖，房间热负荷为 2000W，地板面积为 50 m2，室内温度要求 20。已知加热管覆盖层为：60 mm 豆石混凝土，20 mm 水泥砂浆找平层，其平均导热系数=1.2 W/（m K），初步确定
12、加热管为间距为200 mm。假设地板外表温度取 26，则加热管热水平均温度为多少？【解】单位面积地板散热量为：q Q2000W 40 W/m22F50m221.2W/（mK）辐射板内部传热系数为：K 8.57W/（m2K）22A B0.2m 0.08mq40W/m200 30.7 C。加热管内热水平均温度为tp tb 26 CK8.57W/（m2K）5-13 民用建筑采用低温热水地板辐射采暖的供水温度和供、回水温差及系统的工作压力宜采用何值？【答】从人体舒适和安全角度考虑，民用建筑低温热水地板辐射的供水温度不应超过60，供回水温差宜小于或等于 10。为保证低温热水地板辐射供暖系统管材与配件强度
13、和使用寿命，系统的工作压力不宜大于0.8 Mpa，当超过上述压力时，应选择适当的管材并采取相应的措施。5-25 某单管热水供暖系统，立管进水温度tg=950C，出水温度th=700C，采用四柱 813型散热器，明装无遮挡，供暖室内温度tn=160C，试确定如下图立管中，各组散热器的片数热负荷见图 5.2。【解】流出第一组散热器的温度：t1 95 C0tg=951700 W01700 W1700W 1100W 1500W(9570)Ct11100 Wt21500 W85.120C流出第二组散热器的温度：t2 950C1700W+1100W1700W 1100W 1500W(9570)0Cth=7
14、0 78.720C图图 5.25.2题题 5-255-25 图图 查教材附录 28 得柱 813 型散热器的 K=2.237t0.302，每片散热器的面积为 0.28m2，假定：1=2=3=1.0610 片；t1=则F1Q1K1t1tg+t12tn=950C+85.120C2160C=74.060C，1231700 W2.23774.060.302W/(m C)74.06C2001.01.01.0=2.796m2故第一组散热器的片数为：n1=t2=t1+t22tn=2.796 m20.28 m2/片2=9.99 10片，在假定的片数范围内；85.120C+78.720C160C=65.920C
15、同理：F2Q2K2t21231100 W2.23765.920.302W/(m C)65.92C2001.01.01.0=2.106 m2故第二组散热器的片数为：n2=t2=同理：F3th+t22tn=2.106 m20.28 m2/片=7.52 8片，在假定的片数范围内；700C+78.720C2160C=58.360CQ3K3t31231700 W2.23758.360.302W/(m C)58.36C2001.01.01.0=3.365 m2第三组散热器的片数为：n3=F3Q3K3t33.365 m20.28 m2/片=12.0210片，故另假设 1=1.051120 片123 F31.
16、05=3.365 1.05m2=3.533m23.533 m20.28 m/片2故第三组散热器的片数为：n3=12.62 13片，在假定的片数范围内。5-26 将上题改为双管系统，其余条件不变，试确定各组散热器片数，并进行比照分析单管和双管系统，对散热选择的影响。【解】系统作用原理图如图 5.3：tg950CQ1Q2Q3th 70 C图图5.35.3题题5-265-26图图各 散 热 器 的 散 热 量 分 别 为 按 从 上 到 下 的 顺 序 ：0Q11700W，Q21100W，Q31500W由于各组散热器具有共同的进水温度和回水温度，因此各散热器的热媒平均温度均为：tp1 tp2 tp3
17、（95+70）/2=82.50C各散热器传热温差：t1 t2 t3 tptn=82.5-16=66.50C查教材附录 28，四柱 813 型散热器的传热系数为：K 2.237t0.302 2.23766.50.302 7.95W/(m C)20修正系数：假定散热器组装片数修正系数：11.0；该散热器均异侧连接，上进下出，查教材附录 31，连接形式修正系数21.004；散热器明装，无遮挡，查教材附录32 安装形式修正系数31.0；所以123散1700 W20热0器所需2面积：F1=QKt7.95W/m C66.5 CQKtQKt1.01.0041.0 3.23 mF2=1231100 W7.95
18、W/(m C)66.5 C1500 W7.95W/(m C)66.5 C22002001.01.0041.0 2.09 m2F3=1231.01.0041.0 2.85 m2查教材附录 28，四柱 813 型散热器每片散热面积为0.28m，计算片数n为：=F1/f n13.23m20.28m/片2.09m20.28m/片2.85m22211.5 12片=F2/f n2 7.5 8片=F3/f n30.28m2/片10.2 11片校核片数修正系数1的值：查教材附录 30，当散热器片数为 1120 时，1=1.05；当散热器片数为 610，1=1.00。1=3.23因此，实际所需散热器面积为：F1
19、.05=3.39m11=F2F2=F21=2.091.00=2.0m2F3=F31=2.851.05=2.99m2所以实际选用片数为：n1=F1/f 3.39m20.28m2/片12.113片n2=F2/f 2.09m20.28m2/片2.99 m20.28m/片2 7.5 8片n3=F3/f 10.7 11片单管和双管系统对散热器选择的影响：对于单管系统，最大的特点即每组散热器的出水温度是下一组散热器的进水温度，经过散热器的散热，每组散热器按进水先后顺序，其平均热媒温度逐渐下降，因而其传热系数逐渐降低，造成其传热面积在对应的热负荷条件下相应增加。而对于双管系统，各散热器具有相同的进水温度和出
20、水温度，因而具有相同的平均热媒温度，即相同的传热系数，由于这个影响，双管系统的散热器总面积一般比单管系统稍小些。5-27 某供暖系统热负荷为 70 kW，供水温度为95，回水温度为70，求系统所需水流量。假设采用低压蒸汽作热媒，蒸汽的汽化潜热为2250 kJ/kg，求所需的蒸汽流量。【解】对热水供暖系统，由Q Gct得系统所需水流量为：G Q70kW=0.67 kg/sct4.19kJ/(kg0C)(9570)0C70kW=0.03 kg/s2250kJ/kg 对于蒸汽供暖系统，所需蒸汽流量为：G 5-28 如下图机械循环热水供暖系统，设管道无散热损失。系统供水温度 tg=95，密度=962
21、kg/m3；回水温度th=70，其密度为=978 kg/m3。系统总阻力为 280kPa，计算循环水泵的流量和扬程。图图 5.45.4题题 5-285-28 图图【解】由题意，循环水泵的流量：Q(2 1.5)kWW 1.1ct1.14.19kJ/(kg 0C)(95 70)0C0.037 kg/s而由供回水密度差所引起的附加压头为：P1(12)gH(978962)kg/m39.8N/kg 2500m 500m 500m1000 548.8 PaP1 P，故可忽略。故水泵的扬程为：H 1.1Pg1.12280 kPa 103(962 978)kg/m39.8N/kg 32.4 m5-29 如图5
22、-5所示热水供暖系统。已知h1=2.0m，h2=3.5m；每个散热器的热负荷为800W；供水温度为 95，回水温度为 70，对应温度的水密度分别为962kg/m3和 978kg/m3。不考虑热水在沿途的冷却，分别计算双管和单管系统的自然循环作用压力。【解】求双管系统的重图图 5.55.5题题 5-295-29 图图力循环作用压力双管系统属于并联环路，各层散热器所在环路的作用动力不同，需分别计算。根据式3-1-3和3-1-44的计算方法，通过各层散热器循环环路的作用动力，分别为：第一层：P1 gh1(hg)9.81N/kg2m(978kg/m3962kg/m3)=313.92 Pa第二层：P g
23、（h1+h2）(hg)9.81N/kg（2+3.5）m(978kg/m3962kg/m32)=863.28 Pat2,2求单管系统的重力循环作用压力：第二层散热器流出管路中的水温：t2 tgQ2Q1 Q2(tgth)95oC800W(800+800)W(95 C 70 C)=82.5 Cooo相应水的密度2=970 kg/m3则P gh1(1g)+gh2(2g)h 9.81N/kg2m(978kg/m3962kg/m3)+9.81N/kg3.5m(970kg/m3962kg/m3)=588.6 Pa7-7 对于一、二次回风喷水式空调系统冬季工况下，假设新风与回风按夏季规定的最小新风量直接混合，
24、混合点的焓值高于或低于机器露点的焓值，应如何调节？【答】一次回风喷水式空调系统中，在冬季工况下，是将新回风混合空气等焓减湿处理到露点状态，假设混合点的焓值高于机器露点的焓值，利用改变新风比，加大新风量的方法进行调节；假设混合点的焓值低于机器露点的焓值，这种情况下应将新风预热(或新风与回风混合后预热)，使混合点必须落在机器露点的等焓线上。7-9 对一、二次回风空调系统中的两种新风预热方案及其适用性进行比较，并阐明这两种方案预热量的关系。【答】如图 7.5 中，两种预热方案是指：方案一，新风与回风先混合后再预热方案，W点与 N 点混合到C点后预热到 C 点；方案二，新风先预热后再与回风混合方案，W
25、点预热到W点后再与 N 点混合到 C 点，两种方案的预热量是相同的。方案二是针对一些寒冷地区温度较低，尤其当室内要求有较大的相对湿度如纺织车间时提出来的方案，如果采用方案一，其混合点有可能处于过饱和区雾状区内产生结露现象，如图 7.6 中的 C1点，这时水汽会立即凝结析出，空气成饱和空气状态B，对空气过滤器的工作极其不利。两种方案的预热量计算式分别为：方案一，Q1 G(iCiC)；方案二，Q2 GW(iWiW)，在图中可看出两种过程正好构成了两个相似三角形，由相似关系得G(iCiC)=GW(iWiW)，即Q1=Q2，两种方案的预热量相等。NBCCiCiCNCGW=GWWiWiWNW 100%C
26、1W1图图 7.67.6混合点在雾区混合点在雾区NCWtoO 95%100%iCLiWiNiLiO图图 7.77.7一次回风系统夏季处理过程一次回风系统夏季处理过程7-10 试证明在具有再热器的一次回风系统中，空调系统冷量等于室内冷负荷、新风负荷和再热负荷之和(不考虑风机和风管温升)。【解】如图 7-7 中的一次回风系统中，室内冷负荷为：Q G(iNiO)(1)新风负荷：QW GW(iWiN)(2)再热负荷：QZR G(iOiL)(3)新风比：m GWiCiN=(4)GiWiN系统冷量：Q0 G(iCiL)(5)由式(4)将GW表达成G的关系式，并代入到式(2)中得Q QWQZR G(iNiO
27、)=G（iC-iL）G(iCiN)(iWiN)G(iOiL)iWiN即空调系统冷量等于室内冷负荷、新风负荷和再热负荷之和，得证。7-11 某空调房间，室内设计空气参数为tN20，N60%；夏季室外空气计算参数为tW37，ts27.3，大气压力 B98659Pa740mm。室内冷负荷 Q83800kJ/h，湿负荷 W5kg/h。假设送风温差to4，新风比 m 为 25%，试设计一次回风空调系统，作空调过程线并计算空调系统耗冷量及耗热量。【解】计算热湿比 并作空调过程线：QW83800kJ/h5kg/h16760 kJ/kg根据送风温差to4得送风温度为16，在相应大气压力的i-d图上，过 N点作
28、线，与 16等温线交点即为送风状态点O；再由 O 点作等湿线，交95线于 L 点；在图上作出 W 点，在 NW 线上由新风比为 10作出 C 点，连接各点即得空调过程线，如图7.7。各点状态参数：tN20，iN 43.0 kJ/kg；tW37，iW 88.3 kJ/kg；tO16，iO 38.1 kJ/kg；tL=12.3，iL 34.3 kJ/kg 计算空调送风量：G Q83800 kJ/h 4.751 kg/siNiO3600(43.0 kJ/kg38.1 kJ/kg)求混合点 C 的焓值：由iC=（1-m）iN+m iW，得iC54.3 kJ/kg计算系统再热量：QZr G(iOiL)4
29、.751kg/s(38.1kJ/kg34.3kJ/kg)18.05 kW计算系统耗冷量：Q0 G(iCiL)4.751kg/s(54.3kJ/kg34.3kJ/kg)95.02 kW室内冷负荷：Q=838003600kJ/s 23.28 kW新风负荷：QW mG(iWiN)0.254.751kg/s(88.3kJ/kg43.0kJ/kg)53.81 kW室内冷负荷、新风负荷、再热量三者之和应该等于系统冷量。7-127-12 条件同 7-11 题，要求设计二次回风空调系统，作空调过程线，并计算空调系统耗冷量。【解】二次回风式空调系统的空调过程线如图7.8 中实线部分：确定露点参数由 题 7-11
30、 得：iW 88.3 kJ/kg，iN 43.0 kJ/kg，图图 7.87.8二次回风系统夏季处理过程二次回风系统夏季处理过程L2NCCWt0OL 95%100%iO 38.1 kJ/kg，空调送风量 G=4.751 kg/s。线与相对湿度 95%线相交于 L 点，查得iL2 33.1 kJ/kg 求第一次混合风量与回风量新风量G新=mG=25%4.751 kg/s=1.188 kg/s，第一次混合总风量：GL2NONLGiNiOiNiL2QG43.0 kJ/kg33.1 kJ/kg4.751 kg/s=2.351 kg/s第一次混合回风量：G回1=GL2G新=2.351 kg/s1.188
31、 kg/s=1.163 kg/s 求一次混合点的焓值由GL2iC=G回1iN+G新iW得，iC=求系统耗冷量Q0 GL2(iCiL2)=2.351 kg/s(65.9kJ/kg-33.1kJ/kg)=77.1 kW7-14 如题 7-11 中的空调房间，冬季房间热负荷12570KJ/h，余湿量5kg/h，冬季室外空气状态参数为tW-6，W=80%，设计采用一次回风与二次回风的集中式空调系统，绘制空气处理过程线，计算空调系统耗热量，并作比较。【解】.一次回风冬季工况：计算冬季热湿比并确定冬季送风状态点：G回1iN+G新iWGL2=65.9 kJ/kg=QW=12570kJ/h5kg/h=2514
32、 kJ/kg冬季采用与夏季相同的送风量，室内点 N、夏季送风点(O)、露点L1与夏季相同，题 7-11 已确定，iN 43.0 kJ/kg，iL1 34.3 kJ/kg，iW1-1.4 kJ/kg。在焓湿图上，L1点所在的等湿线与冬季热湿比线的交点即为冬季送风状态点O，查得iO 43.7 kJ/kgC11 确定混合状态点 C1：由iC1=（1-m）iN+m iW得1N 95%100%C22C1C2L2OL1iC1=（1-0.25）43 kJ/kg+0.25(-1.4kJ/kg)=31.9kJ/kg则iC1iL1，需要对混合空气预加热。W1iL2=iC22iOiL1=iC11预热量为：Qyr G
33、(iC11iC1)4.751kg/s(34.3kJ/kg 31.9kJ/kg)11.40 kW图图 7.97.9一、二次回风系统冬季处理过程一、二次回风系统冬季处理过程过 C1作等湿线与 L1点所在的等焓线相交与C11点，则可确定冬季处理全过程。参看图7.9。计算系统耗热量再热量：Qzr G(iOiL1)4.751kg/s(43.7kJ/kg 34.3kJ/kg)44.66 kW系统所需总加热量：QZ Qyr+Qzr=11.40 kW+44.66 kW=56.06 kW 二次回风冬季工况：冬季采用与夏季相同的送风量，室内点 N、夏季送风点(O)、露点L2与夏季相同，题 7-12 已确定，iN
34、43.0 kJ/kg，iL2 33.1 kJ/kg，iW1-1.4 kJ/kg。确定第二、第一次混合过程：由于冬季与夏季第二次混合过程完全相同，冬季的送风量和夏季也相同，所以两次混合过程的混合比均相同。题 7-12 中夏季二次回风系统第一次混合比为：m1G新GL2=1.188 kg/s=50.5%2.351 kg/s即冬季一次混合比也为 50.5%，则一次混合点 C2的焓值为：iC2=（1-m1）iN+m1iW=（1-0.505）43 kJ/kg+0.505(-1.4kJ/kg)=20.58 kJ/kg1即可确定 C2点。由于iC2iL2，需要对混合空气预加热。预热量为：Qyr GL2(iL2
35、iC2)=2.351kg/s(33.1kJ/kg 20.6kJ/kg)=29.39 kW 过 C2作等湿线与 L2点所在的等焓线相交与 C22点，则可确定冬季处理全过程。计算再加热量Qzr G(iOiO)=4.751kg/s(43.7kJ/kg 38.1kJ/kg)=26.61 kW 冬季所需总热量为QZ Qyr+Qzr=26.61 kW+19.39kW=56.00 kW 与一次回风系统比较：在焓湿图中，二次回风系统的机器露点沿 95%曲线将略有下降，而一次混合状态点则会向左下方有所偏移。从能源消耗方面看，二者中的耗热量却是相等的。7-19 某旅馆房间采用风机盘管及单独送新风空调系统，新风量
36、100m/h，由室外状态tW36，W45.9%，处理至tW119.1，W190%后送入房间。客房要求tN25，3N50%，房间冷负荷 Q 1200 Kcal/h，湿负荷 W220g/h，送风温差t0=10。试设计空气调节过程线，并计算风机盘管表冷器负荷。1 Kcal/h=1.163W。【解】由题意：计算热湿比 和确定送风状态点O：NWQW(12001.1633600)J/h220g/h 22837 kJ/kgMOL 90%100%在相应大气压力的 i-d 图上，由tW36，W45.9%与tN25，N50%分别在 i-d 图上画出点 W、N，过 N 点作线，根据送风温差t010得出送风状态点温度
37、为15，则15等温线与线交点即为送风状态点O再由tW119.1，W190%90%确定 L 点并查得：iN 50.5kJ/kg，iO 38.2kJ/kg，图图 7.107.10风机盘管加集中新风系统风机盘管加集中新风系统夏季空调过程夏季空调过程iL 50.7kJ/kg 计算房间总送风量：G QiNiO12001.16310 kW50.5kJ/kg38.2kJ/kg30.113kg/s 计算风机盘管处理风量：新风量GW为 100m/h，即 0.033kg/s则风机盘管处理风量Gf G GW 0.080kg/s 确定 M 点并计算风机盘管表冷器负荷：由混合方程GiO=GfiM+GWiL得iMGiOG
38、WiLGf30.113kg/s38.2kJ/kg 0.033kg/s50.7kJ/kg0.08kg/s 33.0 kJ/kg由iM等值线与LO的交点即可确定风机盘管处理空气的终状态点M。风机盘管表冷器负荷：Q0f Gf(iNiM)0.080kg/s(50.5kJ/kg33.0kJ/kg)1.4 kW7-20 某双管风道定风量空调系统，已知室外参数为 35、50%，室内参数为 27、65%，气压 101,325N/m2，热风道旁通风量为1000m3/h，送风量4000m3/h，新风比为0.3。冷却器出口参数 12、95%，冷风道温升1，送风机温升1。最大送风温差12，试求夏季设计状态下可消除的室
39、内冷负荷和湿负荷。【解】确定第一次混合点 M 及 H 点在 i-d 图上确定 N 点、W 点，N 点状态参数为：tN27，iN 64.5 kJ/kg，dN14.6 g/kg。并根据新风比mMNNW在NW连线上确定 M 点；又冷风道温升 1，则 H 点则由 M 点沿等湿线提高 1而确定，其状态参数为：tH30.4，iH 70.5 kJ/kg。确定机器露点 L 与 L 点室内风与新风混合后，被分为俩路分别进入冷风道与热风道，风量分别为 3000m3/h 和 1000m3/h。冷风道里的风经过降温减湿到机器露点 L，并有温升 1，到达 L点。在 i-d 图上可分别确定 L与 L点。L点状态参数为tL
40、30.4，iL 34.1 kJ/kg 确定第二次混合点 0 与 线LLONHWM 95%100%冷热风道风量和焓值均已知，则根据混合关系可在L H连线上确定 O 点，O 点状态参数为d10 g/kg，iO 42.8 kJ/kg。各状态点点均已确定，连接O 点与 N 点即可确定 线。求可消除的室内冷负荷和湿负荷。图图 7-117-11双风道系统夏季工况双风道系统夏季工况4000m3/h1.2kg/m3Q G(iNiO)=（64.5kJ/kg42.8kJ/kg）=28.9 kW室内冷负荷：3600由=iNiO64.5kJ/kg42.8kJ/kg=4717kJ/kg得=(dN dO)/1000(14
41、.6g/kg10.0g/kg)/1000Q28.9 kWQ=0.0061 kg/s，则W=4717 kJ/kgW又=7-21 已经某空调系统空气处理装置如下，房间余热量为 Q，余湿量为 W，请在 I-d 图上绘出其夏季空气处理的变化过程，并确定送风量G、新风比 m 和需冷需热量 Q 冷、Q 再热。(各状态点参数值均已确定)回风再热器送风O旁通道C1C2送风机水泵L回风机过滤器新风N图图 7-127-12题题 7-217-21 图图【解】其夏季空气处理过程在 i-d 图上为：C1NWOC290%100%L其处理流程为：WNC1LCC21ON送风量：G Qi新风比：m=C1N=iC1-iNN-iO
42、WNiW-iN第二次混合旁通风量比：mG旁C2LiC2-iL2=GC=1LiC1-iL所需冷量：Q冷（1m）G（iC1iL)所需再热量：Q再热G（iOiC2)NOOL=95%=100%图图 7-137-13室内负荷变化调节图室内负荷变化调节图第九章第九章暖通空调系统的调节与节能暖通空调系统的调节与节能9-1 已知北京市某恒温车间采用一次回风式空调系统，要求全年室内维持在22，55%这个状态，夏季室内冷负荷为 40000kJ/h，冬季室内计算热负荷为8000kJ/h，全年室内湿负荷为 2kg/h，夏季允许送风温差为 7，最小新风量为 1300kg/h。在焓湿图上表示设计工况下的空气处理过程；请绘
43、制它的运行调节图。给出以下室外状态参数下的空调运行工况，并指明这些情况下空气处理过程中诸状态参数、风量冷热量等指标。tw/w/325017811643560-690注：在1中应标明各状态的温度、相对湿度、焓和含湿量以及新风比和热湿比。室外气象包络线W1O1CNCWOL 95%100%iWW1W1W11iNiLiW1iW11图图 9.19.1夏冬季设计工况下空气处理过程图夏冬季设计工况下空气处理过程图【解】1 夏季设计工况：其处理流图为WNCLON 计算夏季热湿比并确定送风点：QW40000 kJ/h2 kg/h 20000 kJ/kg在 i-d 图上过N 点绘制 线与干球温度为15等温线相交于
44、O 点,过 O 点做等湿线与相对湿度=95%线交与点 L，各状态点参数值见表 9.1。计算送风量及新风比送风量：G Q40000 kJ/h 4900 kg/hiNiO(45.334.7)kJ/kg新风量 Gw=1300kg/h，回风量：Gh=G-Gw=3600kg/h，新风比 m 为 26.5%。查教材附录 1 得北京夏季室外计算参数为：tw=33.2，twp=26.4，从而根据室内外状态点 N、W 和新风比NC=m，绘制出混合点C。连接 C 与 L，即可完成夏季设计工况下NW的空气处理过程图，见图9.1 黑实线部分。冬季设计工况：其空气处理流程图如下W1W1NCLO1 N查教材附录 1 得北
45、京冬季空调室外计算参数值：tw=-12，=45%。冬季采用与夏季相同的露点 L、送风量及新风比，假设对冬季新风不做任何处理,由m=直接混合点 C1的焓值为：NC1iN-iC1得新回风=i-iNW1NW1iC1=iNm(iNiW1)=45.3 kJ/kg0.265(45.310.6)kJ/kg=30.5 kJ/kg由于iC1iL,所以要对冬季室外新风进行预热。如图 6.1 中由 W1至W1点，与室内点混合点为C，然后绝热加湿到露点 L，由m=NCNW1=iNiC得W1点的焓值为：iNiW1(i i)(45.334.7)kJ/kgiNCW=iNm=45.3 kJ/kg0.265=5.3 kJ/kg
46、1此焓值所在的等焓线与室外点W1所在的等湿线的交点即为W1，W1与 N 点的连线与露点所在的等焓线的交点即为C点。至此冬夏季设计工况下各状态点均已定，其参数见表 9.1，空气处理过程线见图 6.1 虚线部分。表表 9.19.1设计工况下各状态点的参数值设计工况下各状态点的参数值状态点名称温度相对湿度%焓 kJ/kg含湿量 g/kgN225545.39.1C255955.111.7W33.259.082.419.1O15.081.537.18.7L12.695.034.78.7W1-1245-10.60.6W13.812.25.30.6C117.255.934.76.8O124.545.346.
47、98.72一次回风空调系统的全年运行调节1第区域空气焓值低于iW11O1N室外空气焓值iW低于iW的范围属于第一区域,这时新风阀开得C11最小，且位置保持不变。C1当室外空气焓值小于iW时，如图 9 2 中的W1点，需要用一次加W1L1热器对新风进行预热，加热后的空气焓到达i线后，就可以根据给W1W1定的新回风混合比进行一次混合到达iL线上由于焓值线近似平行，W11iW1可根据相似三角形定理知同样的新回风比下，混合点必然会落到露点iW11焓值线上，再经绝热加湿到L1点，再二次加热到送风点O1。随着图图 9.29.2第区域第区域室外空气焓值的增加，可逐步减小一次加热量，当室外空气焓值等于iW1时
48、室外新风和一次iL回风的混合点就自然落在iL线上，此时关闭一次加热器，亦即预热器调节阶段结束，开始进入第区域。所以iW1线是俩个区域的分界且小于iL时C22第区域室外空气焓值大于i当室外空气焓值在iW1NW1和iL之间为第区域,如图 9.3 中W2点，调节新回W2LiW1风比使得混合点落在iL线上，等焓加湿绝热加湿到L 点，再加热到送风点O1。当室外空气焓值恰好等于iL时，可用 100%的新风，完全关闭一次回风。3第区域室外空气焓值介于iL和iN之间时当室外空气焓值在iL和iN之间时见图 9.4，采用改变喷水温度的调节方法，新风比为100%，开始进入夏季。从这一阶段开始，需要使用冷冻水，喷水室
49、空气处理过程将从降温加湿W3L或降温减湿W4L，喷水温度应随着室外参数的增加从高到低地进行调节。4第区域空气焓值介于iN和iW之间时室外空气焓值在iN和iW之间，该区域也采用改变喷水温度的调节方式，但新风比采用最小新风比。在这一阶段内，由于焓值是室外空气高于室内空气，继续全部使用室外空气将增加冷量的消耗，为了节约冷量，应尽量使用回风，新风控制到最小新风比。这一阶段中喷水室的空气处理是降焓减湿过程，水温将随着室外空气焓值的增加而降低。W3WiL图图 9.39.3第区域第区域NOLW4iNNOLCiW iLiN图图 9.59.5第区域第区域图图 9.49.4第区域第区域（1）题中各室外状态参数下空
50、气处理过程中诸状态参数、风量冷热量等指标见表 9.2。表表 9.29.2题题 9.19.1 第第3 3题表题表送加新风比m%室外点tWW风室内点tNNiN冷量kW热量kW混合点tCC露点 LiC送风点iL量iWtwLtOOGkg/hiO%kJ/kg%kJ/kgkJ/kgkJ/kg%kJ/kg325070.7178142.024.754.752.134.712.69534.734.734.71549026.510062.733.026.523.79.93.33.316.616.618.981.537.1164328.4225545.318.249.356013.216.461.516.362.7