暖通空调习题集和答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/20 3:54:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

18℃,设计相对湿度为45%,内走廊温度较室内低1~2℃(隔墙传热可以忽略)。已知该楼地面层南向№1办公室左邻办公室,右邻楼梯间,房间宽7.5m、深7.2m、高3.9m,围护结构设计条件:

外墙:370mm砖墙,外表水泥砂浆20mm,内表面白灰粉刷20mm; 内墙:240mm砖墙,内表面白灰粉刷20mm;

外窗:推拉铝合金窗2个,每个外形(宽×高)为×2.0m,可开启部分的缝隙长度为8 m(冬季K值查教材附录4);

地面:非保温地面,K值按地带考虑; 内门:普通木门(其传热可以忽略)。 要求计算该№1办公室冬季供热设计热负荷。 【解】 ① 计算围护结构传热耗热量Q1:

据各围护结构的基本耗热量及附加耗热量,可算得围护结构总传热耗热量Q1=,其中不考虑风向、高度修正。西安市空调室外计算参数查教材附录1,各项计算值见表。

表 房间围护结构耗热量计算表

室内传热系数 围护结构 面积 F/ m 2采暖室朝向修正后耗热量 Q/W 外计算温度tW/℃ 1 1 -15 -15 0 0 0 0 温温差基本耗热修量 正% 计算K/(W· 温度m·℃) tN/℃ -2-1差℃ 修正 * 南外墙 = 南外窗 东内墙 地面Ⅰ 地面Ⅱ 地面Ⅲ 地面Ⅳ 总和 12 ()*2= 18 由于只有南面外墙,因此地面传热地带划分如图。 ② 计算冷风渗透耗热量Q2:

-5 23 1 1 1 西安冬季室外风速为2.7m/s,查教材表2-6得,每米窗缝隙渗入的空气量Ls=0.85m/(m·h),该办公室仅有一面外墙,其外窗缝隙总长度l为16米,查教材附录6朝向修正系

3数取n=,则总冷风渗透量G:G?LSln?0.85m/(h?m)?16m?0.4?5.44m/h

33

于是,冷风渗透耗热量Q2:

Q2 ?0.278V?WcP(tN?tW)

0?0.278?5.44m3/h ?1.32kg/m3?1kJ/(kg?0C)?(18?5)C

?45.91 W

第四地带 第三地带 第二地带 第一地带 2m 2m 2m

图 地面传热地带的划分

③ 本题不考虑冷风侵入耗热量,故该办公室冬季供热设计热负荷:

Q?Q1?Q2?3201.1 W+45.91 W = 3247.01 W

2-12 假定2-11题中的办公室分层设置一次回风集中空调系统承担冬季供暖任务,No1办公室的设计新风量为360kg/h。要求计算确定该No1办公室的空调系统冬季所需设计供暖负荷应为多少?

【解】 由上题知: Q = 新风耗热量:

QW?GWcp?tN?tW??3603600kg/s?1.01?103J/(kg?0C)??18???5??0C?2323 W

所以总的供暖设计热负荷为:

Q2 = Q1 + Qw = +2323 W = W

2-13 什么是得热量?什么是冷负荷?什么是除热量?试简述三者的区别。

【答】 室内得热量是指某时刻由室内、室外各种热源散入房间的热量的总和,得热量可分为潜热得热和显热得热,而显热得热又可分为对流热和辐射热;室内冷负荷是指某时刻当

空调系统运行以维持室内温湿度恒定时,为消除室内多余的热量而必须向室内供给的冷量;房间的除热量是指空调设备供给房间的实际供冷量。

区别:大多数情况下,冷负荷与得热量有关,但并不等于得热。得热量中显热得热中的对流成分和潜热得热(不考虑围护结构内装修和家具的吸湿与蓄湿作用情况下)立即构成瞬时冷负荷,而显热得热中的辐射得热在转化成室内冷负荷的过程中,数量上有所衰减,时间上有所延迟,即冷负荷与得热量之间存在相位差和幅度差,这与房间的构造、围护结构的热工特性和热源的特性有关。当空调系统连续运行并经常保持室温恒定时,除热量就等于空调冷负荷(空调冷负荷就是指室内冷负荷);当空调系统间歇使用而停止运转,或虽然连续运转但室温经常处于波动状态时,房间便会产生一个额外增加的自然温升负荷,其与空调冷负荷之和就是所谓除热量。

2-14 室内冷负荷由哪些负荷所组成?如何确定?

【答】 室内冷负荷包括通过围护结构(墙体、屋顶、窗户、内围护结构等)逐时传热形成的冷负荷和室内热湿源(照明、用电设备、人体等)形成的冷负荷,对各项进行逐时计算和叠加,最后找出最大值即为室内冷负荷值。当计算多个房间的室内冷负荷时,对各个房间的冷负荷逐时进行叠加,其中出现最大的值即为多房间的冷负荷值,而不是将各房间最大冷负荷值进行简单叠加。

2-15 如何计算室内人体散热形成的冷负荷?

【答】 人体向室内空气散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导、或辐射等方式散发出来,后者是指人体散发的水蒸气所包含的汽化潜热。人体散发的潜热量和显热中的对流、传导部分直接形成瞬时冷负荷,而辐射部分将会形成滞后冷负荷。因此在计算由于人体散热形成的冷负荷要分为两个部分:显热冷负荷Qcl,τ显和潜热冷负荷Qcl,τ潜。显热

?冷负荷为Qcl,?,显=n n? q显 JP?-T,潜热冷负荷为Qcl,潜=n nq潜,人体散热总冷负荷Qcl,?=n n? (q显JP以上式中q显和q潜分别为不同室温和劳动性质时成年男子显热散?-T?q潜),

热量和潜热散热量。(其他符号所代表的意义均同教材一致)

2-16 什么情况下,任何时刻房间瞬时得热量总和的数值等于同一时刻的瞬时冷负荷? 【答】 由题2-10???可知得热量和冷负荷是有区别的,任一时刻房间的瞬时得热量的总和未必等于同一时刻的瞬时冷负荷,只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量,或围护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下,得热量的数值才等于瞬时冷负荷。

2-17 假如2-11题中的办公楼位于重庆市。其夏季空调室内设计温度为27 ℃,设计相

对湿度为65%,内走廊温度较室内高1~2℃(隔墙传热可以忽略)。又№1办公室处于办公楼顶层,其外墙改为240mm砖墙,外窗设置浅色内窗帘,屋顶为70mm钢筋混凝土屋面板加160mm沥青膨胀珍珠岩保温层,楼板结构按教材附录9序号4,其余设计条件同1-1题。

计算该№1办公室夏季供冷围护结构传热冷负荷(注:可在8:00~18:00之间进行逐时计算)。

【解】 由于室内压力稍高于室外大气压,故无需考虑新风渗透引起的冷负荷。查教材

[1]

附录9内墙放热衰减度为,楼板放热衰减度为,判断该房间属于中型。重庆夏季空调室外计算日平均温度twp=32.5℃,室内设计温度为27℃。围护结构各部分的冷负荷分项计算如下: ① 屋顶冷负荷

由教材附录9查得:K= W/(m·℃),衰减系数β=,延迟时间ε=。根据ρ、β、ε查手册表得扰量作用时刻τ-ε时代表城市上海市屋顶逐时冷负荷计算温度tτ-ε及重庆相对上海市地点修正值△,即可按式()

[1]

[1]

2

算出屋顶的逐时冷负荷。计算结果列于表中。

表 屋顶冷负荷

计算时刻τ 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 作用时刻 τ-ε tτ-ε/℃ △/℃ tn/℃ △tτ-ε/℃ K/ W·m·℃ F/ m Qcl,τ/W 2-2-1 1 27 54 ② 南外墙冷负荷

由教材附录9查得:K=(m·℃),衰减系数β=,延迟时间ε=。根据β、ε查手册

2

[1]

表得扰量作用时刻τ-ε时代表城市上海市南外墙逐时冷负荷计算温度tτ-ε及重庆相对上海市地点修正值△,即可按式()

[1]

算出南外墙的逐时冷负荷。计算结果列于表中。

表 南外墙冷负荷

计算时刻τ 8:00 作用时刻 τ-ε tτ-ε/℃ △/℃ tn/℃ △tτ-ε/℃ K/ W·m·℃ F/ m Qcl,τ/W 2-2-19:00 32 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 32 32 32 32 1 27 33 34 6 6 6 6 6 7 8 注意:计算时刻与作用时刻的定义与区别。 ③ 南外窗冷负荷

a. 瞬变传热得热形成冷负荷

查得:K= W/(m·℃),由教材附录12查得各计算时刻的负荷温差△tτ,计算结果列于表中。

表 南外窗瞬时传热冷负荷

计算时刻τ 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 △tτ/℃ K/ W·m·℃ F/ m Qcl,τ/w 2-2-12

16:00 17:00 18:00 4 5 12 注意:附录12中制表条件为tn=26℃,要进行修正。 b. 日射得热形成冷负荷

窗内遮阳系数Cn=,窗玻璃的遮挡系数Cs=1,窗户的有效面积系数Xg=,查表对上海南外窗修正系数Xd=,查表

[1]

[1]

重庆相

得上海透过标准窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度Jj, τ即可

按教材式()计算出相应的逐时冷负荷。计算结果见表。