单项选择题2. 某居住建筑中的一户居民共有四个房间(编号1、2、3、4)设置散热器供暖,各房间计算热负荷分别为Q
1=500W、Q
2=700W、Q
3=300W、Q
4=500W,采用按房间编号依次串联的单管水平串联系统,设计供回水温度为75℃/50℃。问:该户的供暖热水总流量G(m
3/h)和第3号房间的散热器供/回水计算温差Δt
3(℃),最接近下列何项?(不考虑管道热损失)______
- A.0.069,3.75
- B.0.069,25
- C.0.058,4.41
- D.0.058,25
A B C D
A
[解析] 总热负荷为:Q=Q
1+Q
2+Q
3+Q
4=2000W
该户热水总流量为:

由于单管串联系统流量相同,供回水温差与负荷成正比,因此第3号房间供回水温差为:

3. 某住宅楼采用热水集中分户地板辐射供暖系统,户内各房间设置独立地板辐射盘管环路。其中一户按各房间设计热负荷计算得到的地板辐射盘管长度见下表。
房间 | 起居室 | 卧室 | 厨房 | 卫生间 |
热负荷/W | 800 | 600 | 300 | 250 |
盘管长度/m | 80 | 60 | 30 | 20 |
问:当未进行阻力平衡调试时,起居室实际水流量比设计水流量减少的百分率(%),最接近下列哪一项?(各户总水流量维持设计水流量不变,且近似认为盘管环路的阻力系数与其长度成正比)______
A B C D
C
[解析] 设单位长度盘管的阻力系数为S
0,供回水温差保持不变为Δt,因此起居室环路1设计工况下的水流量为:

系统并联总阻力系数及总流量分别为:

根据并联管网阻力与流量的关系,起居室实际流量与其环路阻力系数的平方根成反比,因此:

因此起居室实际水流量比设计水流量减少的百分率为:

4. 西北地区某地块内有节能型居住建筑3万m
2,办公建筑2万m
2。采用集中供暖系统作为该区域内居住建筑供暖、生活热水以及办公建筑供暖的热源。各类概算用热负荷指标按照如下选取:居住建筑供暖热负荷指标35W/m
2;居住建筑生活热水平均负荷指标7W/m
2,最大负荷指标18W/m
2;办公建筑供暖热负荷指标60W/m
2。问:热力管网干线计算热负荷(kW)最接近下列何项?______
A B C D
C
[解析] 根据《教材2022》P118及P120,其中生活热水负荷采用平均负荷指标,因此热力管网干线计算热负荷为:
Q=30000×0.035+20000×0.06+30000×0.007=2460(kW)
5. 某建筑通过水-水换热器与供热管网连接,一次侧设计参数为130℃/70℃,二次侧设计参数为60℃/50℃。在供暖初期,一、二次侧流量均不变,二次侧需要水温为50℃/45℃。问:下列一次供/回水温度(℃),哪一项最接近供暖初期的要求?______
- A.130/100
- B.105/75
- C.95/65
- D.85/55
A B C D
D
[解析] 根据换热器一、二次侧能量守恒及换热器换热量公式,默认换热器为逆流换热,因此设计工况热量等式为:

同理,实际初期工况热量等式为:

根据两式前半部分等式可解得:t
2-t
1=30℃,带入后可解得t
1=55℃,t
2=85℃。
6. 某小区燃气锅炉房,烟气采用间壁式烟气冷凝热回收器回收热量,烟气流量10kg/s,初始温度130℃,热回收后温度50℃,凝结水量占烟气质量的2%。被加热水量10kg/s,水温初始温度15℃。已知烟气定压比热容1.3kJ/(kg·℃),水的凝结热2400kJ/kg,热回收器的传热系数110W/(m
2·K)。问:所需热回收器的传热面积(m
2)最接近下列何项?______
A B C D
C
[解析] 烟气回收显热为:Q
x=cmΔt=1.3×10×(130-50)=1040(kW)
烟气冷凝潜热为:Q
q=mq=10×2%×2400=480(kW)
根据换热装置的能量守恒得:
Q
x+Q
q=cm
水Δt
水=4.18×10×(t
2-15)=1040+480

t
2=51.4℃
再根据装置的换热量计算得:

8. 南京某垃圾焚烧厂房生产过程中散发热量1000kW,夏季采用自然通风排除余热,散入工作区的有效热量系数m=0.28时,为达到工作区温度的卫生标准,合理的全面换气量,最接近下列哪项的值(kg/s)?[注:空气定压比热容取1.01kJ/( kg·℃)]______
A B C D
B
[解析] 根据《工规》附录A查得,南京地区夏季通风室外计算温度t
w= 31.2℃,再根据第4.1.4条,最大允许温差为3℃,因此根据《教材2022》P180式(2.3-19),排风最高温度为:
t
p=t
w+(t
n-t
w)/m=31.2+3/0.28=41.9(℃)
因此全面换气量为:

9. 某钢铁厂排风系统要求的排风量100000m
3/h,系统总阻力1300Pa,排风温度20℃,电动机采用联轴器传动,风机的全压效率η=0.85。风机所配电动机的额定功率(kW),应为下列何项?______
A B C D
C
[解析] 根据《教材2022》P266式(2.8-3),查表2.8.3可知联轴器直连机械效率为0.98,因此:

查表3.8-4可知电动机容量安全系数为1.15,因此风机所配电动机的额定功率为:
N=KN
0=1.15×43.35=49.9(kW)
注:由于题干未明确,因此不考虑风量附加系数,常见电动机功率规格为37kW、45kW、55kW、75kW、90kW、110kW等,因此本题选择55kW。
10. 某工业项目,在标准状态下排风系统空气中SO
2初始浓度1200ppm,SO
2排放限值为400mg/Nm
3。问:所选择的洗涤塔的最低净化效率,最接近下列哪项?______
A B C D
C
[解析] 根据《教材2022》P229式(2.6.1):
Y=CM/22.4=1200×64/22.4=3428.6(mg/m
3)
则洗涤塔的最低净化效率为:

11. 位于高海拔地区的某工厂生产车间设计排风系统,当地大气压力830hPa,排风温度50℃,风量6000m
3/h,风管压力损失600Pa(计算管道压力损失时已进行空气物性参数修正)。问:按照风机样本来选择通风机的风量(m
3/h)、风压(Pa)时,以下哪个选项是正确的?(注:选择风机时,风量附加系数取1.10,风压附加系数取1.15)______
- A.6000,600
- B.6000,690
- C.6600,520
- D.6600,930
A B C D
D
[解析] 风机选型风量为:L=1.1×6000=6600(m
3/h)
根据《教材2022》P270式(2.8-5):
ρ=1.293×[273/(273+50)]×(83/101.3)=0.895(kg/m
3)
根据P266表2.8-5,风机选型风压为:

13. 某单风机全空气一次回风空调系统,回风管和新风管分别与空调机组上的回风进口和新风进口相连接,夏季设计及计算参数如下:①室内设计温度25℃,室内比焓50kJ/kg,室外干球温度34.4℃,新风比20%;②围护结构冷负荷15kW,照明设备冷负荷8kW,人体显热负荷6.6kW,人体潜热负荷6.8kW,还有少量室内绿化和水景散湿;③系统送风量3.26kg/s,送风机与送风管温升2℃,空调系统回风管温升1℃。问:空调机组冷却盘管的出风温度(℃)与进风温度(℃),最接近下列哪一项?______
- A.12,27.7
- B.14,26.9
- C.14,27.7
- D.13.5,26.0
A B C D
B
[解析] 空调机组回风温度为:t
h=t
n+1=26℃
与新风混合后,冷却盘管的进风温度为:t
c=20%×t
w+80%×t
h=27.7℃
房间的显热负荷为:
Q
X=15+8+6.6=29.6(kW)
Q
X=cG(t
n-t
s)=1.01×3.26×(25-t
s)=29.6

t
s=16℃
因此冷却盘管的出风温度为:t
l=t
s-2=14℃
16. 某厂控制室设空调。夏季室内计算温度t
n=25℃,相对湿度

房间显热冷负荷120kW,无湿负荷;房间最小新风量6000kg/h。夏季空调室外空气计算干球温度35.4℃、计算湿球温度26.9℃。空调采用一次回风全空气系统,空气处理至机器露点

问:空调机组的送风量L(kg/s)和冷负荷Q(kW),最接近下列哪组数据(不考虑送风机与送风管温升,大气压力1023.25hPa,空气密度取1.2kg/m
3)?______
- A.L=10.5,Q=120
- B.L=10.5,Q=144
- C.L=12.4,Q=177
- D.L=12.4,Q=190
A B C D
C
[解析] 查h-d图得:d
n=9.8g/kg,h
n=50.2kJ/kg,h
w=85kJ/kg;由于室内无湿负荷,因此过室内状态点n的等含湿量线与90%相对湿度线的交点即为机器露点,查得t
1=15.5℃,因此机组送风量为:

新风负荷为:

因此机组的冷负荷为:Q=120+Q
X=178kW
17. 某办公楼内、外区合用一个变风量空调风系统。冬季时,空调内区采用并联式风机动力型末端供冷,外区采用带再热盘管的并联式风机动力型末端供热。相关的设计参数为:①冬季内、外区室内设计参数均为22℃/40%,室内焓值39kJ/kg;②内区冬夏季显热冷负荷均为4.8kW,外区冬季热负荷为2.7kW;③并联式风机动力型末端一次风最大量G
1=0.6kg/s,二次风量G
2=0.6G
1,冬季供热时一次风取最小风量G
m=0.3G
1。问:在设计工况下,内、外区并联式风机动力型末端各自的送风温度,最接近下列哪一项?______
- A.内区14℃,外区27℃
- B.内区17℃,外区27℃
- C.内区14℃,外区24.8℃
- D.内区17℃,外区24.8℃
A B C D
A
[解析] 首先计算系统一次风送风温度:
Q
n=cG
1(t
n-t
1)=1.01×0.6×(22-t
1)=4.8kW

t
1=14℃
由于设计工况下内区并联风机不开启,因此一次风送风温度即为内区并联式风机动力型末端的送风温度。而外区冬季供热时,变风量末端一次风取最小风量,并联风机开启,因此:
Q
w=c(G
m+G
2)(t
2-22)=1.01×(0.3×0.6+0.6×0.6)×(t
2-22)=2.7kW

t
2=27℃
注:(1)本题采用并联式风机动力型末端是为了在内区冷负荷较小时开启并联风机保证一定的换气次数(气流组织),但要注意的是在设计工况下,并联风机不需开启;对于外区带再热盘管的并联风机末端,首先为尽量减小冷热抵消,一次风按最小风量运行(仅保证新风量需求),其次为了保证再热盘管的换热效果,满足供热需求,并联风机需要开启。(2)对于常规办公建筑内区一般采用单风道末端即可,本题需理解变风量系统整体的温度控制逻辑。
18. 某空气源热泵冷热源系统采用两管制水系统,其冷热源设备配置见下表。
| 系统负荷 | 供回水温度 | 主机 | 水泵 |
夏季 | 1162kW | 7℃/12℃ | 两台主机,设计丁况时单台主机制冷量 581kW、制热量581kW | 冷热水泵共用, 变频控制 |
冬季 | 581kW | 45℃/40℃ |
冷热源及水系统原理如上左图所示,夏季工况系统设计计算阻力:冷热源侧Δp
AB=8m、输送管道Δp
BC+Δp
DA=4m、末端ΔP
CD=8m。水泵按照夏季设计工况选型,其性能曲线如上右图所示。冬季水泵变频调节控制。问:冬季设计工况下运行时,水泵效率最接近下列哪一项?(结合作图法求解)______
A B C D
B
[解析] 默认冬季工况时,仅开启单台机组及对应水泵,否则部分负荷时,将导致水泵频率过低。
夏季工况时系统流量为:L
x=0.86×1162/(12-7)=200(m
3/h),即单台水泵流量为100m
3/h。
夏季水泵扬程为:H
x=Δp
AB+Δp
BC+Δp
DA+ΔP
CD=8+4+8=20(m)
冬季工况时系统(单台水泵)流量为:L
d=0.86×581/(45-40)=100(m
3/h)
因此冷热源侧(单路)阻力不变,而输送管道及末端由于流量减半,故阻力为夏季工况的四分之一,即冬季水泵扬程为:

采用作图法绘图如下:
其中A点为夏季工况两台水泵并联运行时的工作状态点;B点为冬季工况单台水泵变频运行时的工作状态点;C点为辅助绘图点,在冬季管网阻力的条件下,当阻力为20m时,计算其对应流量:

因此可过原点、B点及C点绘制冬季管网阻力曲线,并与单台水泵工频运行曲线交于D点,D点为冬季工况单台水泵工频运行时的状态点,此时可知水泵的运行效率接近60%,由于水泵在一定范围内变频调节效率近似不变,因此可认为冬季设计工况(B点)水泵的效率也为60%。
注:(1)本题难度较大,需熟练掌握水泵并联曲线绘制、冷热源系统冬夏季工况转换原理、管网阻力曲线与水泵性能曲线、水泵变频性能曲线的变化,还要结合作图法等多种知识点,基本属于考场上很难完整做对的题目。
(2)注意题干给出的是单台水泵在工频工况下的性能曲线及效率曲线,因此需找到工频状态点D才可对应查询效率数值。
(3)本题解释了为何规范建议当冬夏季负荷差距较大时,分设供冷及供热水泵,主要原因是为了保证水泵保持高效运行。
19. 某变风量空调系统如图所示。末端采用由室温自动控制的变风量装置。设计工况时,两个房间的变风量风阀均处于全开状态,其进出口的压差为300Pa;房间1的送风量为800m
3/h,房间2的送风量为300m
3/h。送风机采用变静压控制方式,运行过程中始终保持房间1的末端装置调节阀处于全开状态。问:当房间1的送风量为400m
3/h,房间2的送风量为100m
3/h时,房间2末端装置调节阀的开度(%),最接近下列何项?[注:房间1和房间2之间的送回风管阻力忽略不计,风阀开度x(%)与阻力系数S的关系为:x=30(S
0-S)/S
0+100,式中S
0为风阀全开时的阻力系数]______
A B C D
B
[解析] 房间2风量为300m
3/h时,风阀全开时的阻力系数为:

由于采用变静压控制方法,始终保持房间1的风阀全开,因此房间1的风阀阻力系数不变,计算房间1风量减小至400m
3/h时,末端进出口压差:

由于忽略两房间之间风管的阻力,此时房间2末端进出口压差也为75Pa,因此:

因此房间2末端装置调节阀的开度为:
注:本题需要了解变风量系统变静压控制的基本原理,理解原理后本质为管网的阻力计算。
21. 某户用水冷冷水机组,满负荷时的制冷量为33kW。在冷凝器进水温度保持不变的条件下,对部分负荷时的性能进行测试,测试数据见下表。问:当机组负荷率为75%时,其COP最接近下列何项(采用线性内插法计算)?______
负荷率(%) | 100 | 82 | 48 |
输入功率/kW | 11.30 | 7.70 | 5.10 |
A B C D
C
[解析] 负荷率为48%时,机组的制冷量及COP分别为:
Q
48=48%×33=15.84(kW)
COP
48=Q
48/W
48=15.84/5.1=3.11
负荷率为82%时,机组的制冷量及COP分别为:
Q
82=82%×33=27.06(kW)
COP
82=Q
82/W
82=27.06/7.7=3.51
采用插值法计算:
