空气调节工程_思考题_习题答案

1.人类对空气调节工程提出了哪些要求?空气调节系统是如何满足这些要求的?答：对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节，使空气达到所要求的状态。另外，就目前社会发展来看，人类对空调工程的要求远不止这些，其中对节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。空调系统采用换气的方法，保证所要求环境的空气新鲜，通过热湿交换来保证环境的温湿度，采用净化的方法来保证空气的清洁度。不仅如此，还必须有效的进行能量的节约和回收，改进能量转换和传递设备的性能，优化计算机控制技术等来达到节能的目的以满足人类要求。2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处?空气调节由哪些环节组成?答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。3.空气调节技术目前的发展方向是什么?答：节能、环保、生活安全性。空调新技术的发展：如空调系统的评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。2.影响人体舒适感的因素有哪些?它们如何起作用?答：影响人体舒适感的因素有很多，其中空气温度、人体附近空气流速、空气相对湿度直接决定了人体汗液蒸发强度；围护结构内表面及其他物体表面温度直接决定人体辐射强度；另外人体活动量、衣着、年龄也决定了其舒适感如何。3.在确定室内计算参数时,应注意哪些问题?答：要考虑室内参数综合作用下的舒适条件，还要考虑室外气温、经济条件和节能要求，如舒适性空调和工艺性空调，两者对于室内参数的精度等要求不同。4.引起室外空气温度日变化的原因是什么?答：由于地球每天接收太阳辐射热和放出热量形成白天吸收太阳辐射热，夜晚地面向大气层放热，于是室外空气温度发生日变化。5.为什么室外空气湿度的日变化规律与温度的日变化规律不同?答：由于空气相对湿度φ取决于室外干球温度t干和含湿量d。如果d不变，t干升高，则φ降低，反之则上升，所以φ和t干的变化规律相反。6.为什么不以干球温度和相对湿度定作夏季空调室外计算参数,而采用干球和湿球两个参数?答：因为由干球和湿球温度作为计算参数所确定的对应焓值较为准确。详见暖通设计规范说明。7.夏季空调室外计算干球、湿球温度的不保证时数分别是针对什么而言的?答：干球温度：历年平均不保证50小时的干球温度；湿球温度：历年平均不保证50小时的湿球温度，若采用出现几率很小的当地室外最高干球温度和湿球温度作为计算干球、湿球温度，会造成设备选取过大，造成浪费投资。8.为什么空调精度要求不同的房间,应采取不同的室外计算湿球温度?答：因为空调精度不同，则相对应的室外计算湿球温度不保证时间不同。9.室外计算湿球温度的取值是否与空调房间围护结构的蓄热能力有关?为什么?答：有关。假设墙体蓄热能力较大，对于同样要求的室内温度，则室外计算湿球温度可取高一点，通过提高墙体蓄热能力，可减小室外温度对室内负荷的影响。10.为什么确定冬季空调室外计算温度、湿度的方法,不同于夏季?答：冬季围护结构传热量可按稳定传热方式计算，不考虑室外气温波动，可只给定一个冬季空调室外计算温度来计算新风负荷和围护结构的传热。又由于冬季室外空气含湿量远远小于夏季，变化也很小，故不需像夏季那样给出室外湿球温度，只需室外计算相对湿度。13.为什么得热量不等于冷负荷,除热量也不等于冷负荷?答：由于建筑物的围护结构具有蓄热能力，使得热量转化为冷负荷过程中存在衰减和延迟。除热量即在非稳定工况下空调设备自室内带走的热量，而冷负荷是在室外恒定下即稳定工况下形成的。14.围护结构为什么对温度波有衰减和延迟作用?答：由建筑物的蓄热能力所决定。假设围护结构热容量上升，则蓄热能力上升，从而冷负荷衰减变慢，延迟时间上升。15.送风温差与哪些因素有关?答：与舒适度要求、室温允许波动范围即恒温精度等有关。1.在设计工况下,一次回流系统与直流系统相比较有什么优点?利用热平衡方法推导一次回风系统耗能量和回风之间的关系。答：一次回风充分能源，节约新风量，节约能源。2.利用喷水室处理空气的一次回流系统,冬季需设置预热器时,采用先混合后加热与采取先加热后混合其所需的预热量为多少?其所需热量是否相等?证明之采用哪一些方案更好些?答：先预热Q1=G(iw-iw,),先混合Q2=G(ic-ic,),显然不相等，先混合好，因为Q1＞Q2。3.一次回风系统冬季设置预热的条件是什么?答：新风比较大的工程或是按最小新风比而室外设计参数很低的场合都可能是一次混合点的焓值低于要求焓值时。4.二次回风系统在什么条件下使用?二次回风系统与一次回风系统相比较,在夏季计算工况下其节能量为多少?用热平衡法证明之。答：二次回风通常应用于在室内温度场要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热气的空调系统中。二次回风节约了再热负荷，△Q=G(i-il)。5.二次回风系统与一次回风系统相比较,冬季是否节省能量?证明之。答：是，因为二次回风节约了一部风再热能量，Q1=G(i0,-io),Q2=G(i0,-il),Q1＞Q2。6.二次回风系统,夏季采用二次回风,冬季采用一次回风方案,这样做是否有好处?答：夏季采用二次回风可以节约能量，冬季采用一次回风虽然没有二次回风节约能量但是管理方便，而且风量易于调节。7.在那些情况下,采用二次回风系统并不有利?答：风量较小和使用天然冷源时。8.一次回风系统、二次回风系统所需冷量与室内热负荷有什么关系?答：一次回风系统所需要的冷量包括了室内冷负荷，新风冷负荷，再热负荷；而二次回风系统所需要的冷负荷只包括室内冷负荷和新风冷负荷。9.集中式及局部空调系统各有哪些优缺点?答：集中式，优点：作用面积大，便于集中管理与控制。缺点：占用建筑面积与空间，而且各种被空调房间符合变化较大时不易调节。局部式，优点：调控灵活，设备分散设置在空调房间内，不需要集中的机房。缺点：维修工作量大，室内卫生条件有时较差。10.在集中处理室设集中再热器和在送风分支管上设局部再热器的方案各有什么优缺点?什么情况下最好是采用既有集中再热器又有局部加热器这一方案?答：集中再热，优点：可以减少损失，容易控制并处理到终止状态点。缺点：处理之后的空气品质比较差。局部再热，优缺点与集中式恰相反。对于房间精度要求低波动大的房间才有集中再热比较好。11.利用风机盘管系统与一般集中式系统相比较是否多费冷量?答：风机盘管系统多费冷量，其中多出的冷量为△Q=G(i-im)。1.总结各种送风方式的优缺点及适用范围。答：上送下回：送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气混掺的距离，能形成比较均匀的温度场和速度场。上送上回：可将送排（回）风管道集中于空间上部。有利于层高较高的场合。下送上回：有利于改善工作区的空气质量，节能。中送风：不需将整个空间都作为控制调节的对象，可节能。但会造成空间竖向温度分布不均匀。用于高大空间。2.为什么对不同精度要求的空调房间,在采用不同的送风方式时,其送风温差有不同的限制?答：如果送风温差大，温度波动大，导致精度降低。3.为什么根据送风温差及热负荷确定的送风量还要用换气次数进行校核?答：看是否有偏差，用工程经验校核。4.回风口的设置对室内气流分布有什么影响?答：如果回风口设置合理，可形成比较均匀的速度场和温度（浓度）场，使气流的不均匀系数降低。5.分别说明受限射流、射流重叠,非等温射流的影响因素。答：受限射流：壁面长度，风口断面，轴心速度。射流重叠：距离射流轴点的流速。非等温射流：Ar。6.室内气流组织评价指标有哪些?答：不均匀系数，空气分布特性指标，换气效率，能量利用系数。什么是空调区、空调基数和空调精度？答：空调房间室内温度、湿度通常用两组指标来规定，即温度、湿度基数及其允许波动范围。空调基数，指空调房间所要求的基准温度和相对湿度。空调精度，指空调房间的有效区域内空气的温度，相对湿度在要求的连续时间内允许的波动幅度。什么是得热量？什么是冷负荷？什么是除热量？简述得热量与冷负荷的区别？答：得热量是指某一时刻进入室内的热量和在室内产生的热量，这些热量中有显热或潜热，或者两者兼有。冷负荷是指为维持室温恒定，空调设备在单位时间内必须自室内取走的热量，即送入室内空气在单位时间内得到的总热量。在空调系统间歇运行的条件下，室温有一定程度的波动，引起室内物体（包括围护结构）的蓄热与放热，结果使空调设备要自室内多取走一些热量，这种在非稳定工况下空调设备为维持室内温湿度自室内带走的热量称为“除热量”，工程中常称为开车负荷，这也就是空调设备的实际供冷量。得热量不一定等于冷负荷。因为只有得热中的对流成分才能被室内空气立即吸收。得热中的辐射成分透过空气被室内物体表面吸收和储存起来，这些物体表面温度会升高，一旦其表面温度高于室内空气温度，这些物体又会以对流的方式将储存的热量散发给空气，这时这些放出的热量才又成为冷负荷。这一转化的过程存在着衰减和延迟现象，使得冷负荷的峰值小于得热的峰值，冷负荷峰值出现的时间晚于得热峰值出现的时间。13．什么是空调区负荷？什么是系统负荷？空调区负荷包括哪些内容？系统负荷包括哪些内容？答：1）发生在空调房间内的负荷称为房间负荷。2）发生在空调房间以外的负荷，如新风负荷、风管传热造成的负荷，它们不直接作用于室内，但最终也要由空调系统来承担的这部分负荷称为系统负荷。3）房间负荷主要包括室内人员负荷、室内物体自身传入或传出的负荷、照明负荷、经围护结构传入或传出的负荷等。4）系统负荷主要包括新风负荷和风管、机组的传热、散热负荷。在具有一、二次回风的空调系统中，冬季时采用新风先加热再混合的一次回风方案好，还是采用新风和一次回风先混合再加热混合空气的方案好？试说明理由。答：相比较而言，第二种方案更好一些；第二种方案可以充分利用一天内环境温度的变化，从而达到节能的效果；但需要充分考虑混合后的露点问题。7．如果允许采用最大送风温差送风，这时用二次回风有无意义？答：1.当室温允许波动范围小于正负1摄氏度的时候，按有关资料确定的送风温差小于可能的最大送风温差时，可利用二次回风系统。2.当室温允许波动范围小于正负0.5摄氏度的时候，或者相对湿度允许波动范围小于等于正负5%时，为了避免加大送风量而引起室温的波动，宜采用固定比例的二次回风系统。3.当空调系统全年运行的时候，而且允许室内温度、湿度变化比较大的时候，同时允许室内冷热负荷变化比较大的时候，宜采用变比例的二次回风系统。即使采用的不是变比例的二次回风系统，也要具有二次回风比例的可能性。这样的系统是经济的。4.当空调房间有一定的洁净度要求，并且按洁净度要求确定的风量大于按负荷计算的风量的时候，应采用固定比例或变比例的二次回风系统。为什么说个别房间有可能突然产生大量水气（即湿量）的空调系统就不宜采用二次回风系统？除此之外，试述在哪些情况下，用二次回风系统并不有利？答：1）当室内散湿量Ｓ很大时，或当室内散热量很大时，允许采用较大的送风温差，不宜采用二次回风系统，应另设空调系统，采用一次回风。2）在风量较小和使用天然冷源的情况下，用二次回风系统并不有利。13、对于大型体育馆比赛场地采用何种系统比较合适？为什么？答：空调系统：集中式空调和分散式空调。原因：集中式空调系统具有集中管理,大型设备能效高,可减少装机容量,可以互为备用等优点。但如果不进行体育比赛,仅附属用房使用时,则系统运行极为不节能,经常会出现“大马拉小车”的现象,或空调系统根本开不起来。分散式空调系统具有运行灵活,无机房,但设备能效低、系统装机容量大、系统投资大等特点14、为节约热量，是否可以把全部的的一次回风系统改为二次回风系统？为什么？一次回风空调系统是空调工程中最常用的一种空调系统，综合了直流式系统和封闭式系统的优点，它既能满足室内人员所需的卫生要求，向室内提供一定量的新鲜空气，又尽可能多地采用回风以节省能量。但是一次回风系统需要利用再热来解决送风温差受限制的问题，即为了保证必须的送风温差，一次回风系统在夏季有时需要再热，从而产生冷热抵消的现象。而二次回风系统则把回风