空氣調節(jié)第四版前兩章知識點和答案解析

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1、課程一：空氣調節(jié) 緒論 1. 空氣調節(jié)：①使空氣達到所要求的狀態(tài)②使空氣處于正常狀態(tài) 2. 內部受控的空氣環(huán)境： 在某一特定空間（或房間）內，對空氣溫度、濕度、流動速度及 清潔度進行人工調節(jié)，以滿足人們工作、生活和工藝生產過程的要求。 3. 一定空間內的空氣環(huán)境一般受到兩方面的干擾： 一是來自空間內部生產過程、 設備及人 體等所產生的熱、濕和其他有害物的干擾；二是來自空間外部氣候變化、太陽輻射及外 部空氣中的有害物的干擾。 4. 技術手段：采用換氣的方法保證內部環(huán)境的空氣新鮮；采用熱、濕交換的方法保證內部 環(huán)境的溫、濕度；采用凈化的方法保證空氣的清潔度。（ 置換、熱質交換和凈化過

2、程 ） 5. 工藝性空調和舒適型空調？ 答：根據 空調系統(tǒng)所服務對象的不同 可分為工藝性空調和舒適型空調。 ① 工藝性空調：空氣調節(jié)應用與工業(yè)及科學實驗過程。 ② 舒適型空調：應用于以人為主的空氣環(huán)境調節(jié)。 第一章 濕空氣的物理性質及其焓濕圖 章節(jié)概要: 內容一：知識點總結 1. 濕空氣=干空氣=水蒸氣 A. 飽和空氣：干空氣+干飽和空氣 B. 過飽和空氣：干空氣+濕飽和空氣 C. 不飽和空氣：干空氣+過熱蒸汽 2. 在常溫下干空氣被視為理想氣體，不飽和濕空氣中的水蒸氣一直處于過熱狀態(tài)。 3. 標準狀況下，濕空氣的密度比干空氣?。ㄋ魵夥謮毫ι仙瑵窨諝饷芏葴p小

3、）。 4. 相對濕度可以反映空氣的干燥程度。 5. 相對濕度與含濕量的關系（書 7頁）。 6. 濕空氣的焓h = ? ? + d? ?。 7. 畫圖：濕空氣的焓濕圖、露點溫度、濕球溫度。 8. 濕空氣的狀態(tài)變化，四個典型過程的實現。 9. 道爾頓定律 B= ? ? + ? ?。 10. 在一定大氣壓力 B下，d僅與？？有關，？？越大，d越大。 11. 空氣進行熱濕交換的過程中，溫差是熱交換的推動力，而水蒸氣的壓力差則是質（濕） 交換的推動力。 內容二：課后習題答案 1. 試解釋用1KG干空氣作為濕空氣參數度量單位基礎的原因。 答：因為大氣（濕空氣）是由干空氣和一定量的水蒸

4、氣混合而成的。 干空氣的成分是氮、 氧、 氬、及其他微量氣體，多數成分比較穩(wěn)定，少數隨季節(jié)變化有所波動， 但從總體上可將干空 氣作為一個穩(wěn)定的混合物來看待。 為了便于熱工計算，選一個穩(wěn)定的參數作為基礎，方便計 算。（濕空氣=干空氣+水蒸氣，干空氣不發(fā)生變化，水蒸氣是會發(fā)生變化的。因此，干空氣 作為基準是不能發(fā)生變化的。） 2. 如何利用含濕量和相對濕度來表征濕空氣的干、濕程度。 答：①含濕量表示空氣的干濕方法： 取空氣中的水蒸氣密度與干空氣密度之比作為濕空氣含 有水蒸氣的指標，換言之，取對應于 1KG干空氣的濕空氣所含有的水蒸氣量。 （表示濕空氣 中含有水蒸氣量） ②相對濕度表

5、示空氣干濕的方法：濕空氣的水蒸氣壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸氣 壓力之比。（表征濕空氣中水蒸氣接近飽和含量的程度） 3. 某管道表面溫度等于周圍空氣的露點溫度，試問該表面是否結露。 答：該表面不會結露。因為判定是否結霜取決于是否在露點溫度以下， 當空氣溫度大于或等 于露點溫度時是不會結露的。 4. 有人認為：“空氣中水的溫度就是空氣濕球溫度”，對否？ 答：錯，空氣濕球溫度是空氣與水接觸達到穩(wěn)定熱濕平衡時的絕熱飽和溫度， 而空氣中水的 溫度就是水蒸氣溫度（空氣的干球溫度），所以是錯的。 8.寫出水溫為？ ？時水的汽化潛熱計算式。 ? ? ? = 2500+ 1.84? ? -

6、 4.19? ? （ ? J?? g） 10.為什么噴入100攝氏度的熱蒸汽，如果不產生凝結水，則空氣溫度不會明顯升高？ 答：這種情況叫等溫增焓加濕。 向空氣中噴蒸汽，其熱濕比等于水蒸氣的焓值，當蒸汽溫度 為100攝氏度時，熱濕比等于一個常數& =2684,該過程近似沿等溫線變化，所以空氣溫度 不會明顯升高。 第二章 空調負荷計算與送風量 章節(jié)概要： 內容一：知識點總結 1. 得熱量、得濕量：在室內外熱、濕擾量作用下，某一時刻進入一個恒溫恒濕房間內的總 熱量和濕量稱為在該時刻的得熱量和得濕量。 2. 冷負荷：在某一時刻為保持房間恒溫恒濕，需向房間供應的冷量。 3. 熱負荷：在某

7、一時刻為補償房間失熱而向房間供應的熱量。 4. 濕負荷：在某一時刻為維持室內相對濕度所需由房間除去或增加的濕量。 5. 影響人體冷熱感的因素： 環(huán)境因素：室內空氣溫度、室內空氣相對濕度、圍護結構內表面及其他物體表面溫度、 人體附近的空氣流速。 人體因素：人體活動量、人體的衣著情況（衣服熱阻）、年齡等 6. 等效溫度線上對應的點都具有不同的溫度和相對濕度，但各點給人的冷熱感覺相同。 7. PMV旨數有7個等級表示熱感覺投票的平均指數（ -3?+3）【熱感覺指數為 0是最舒服】 8. PPD是通過概率分析確定某環(huán)境條件下人群不滿意的百分數。 【當PMV為0時，PPD不為 0,為 5

8、%】（我國 PMV-1 ?+ 1 , PPDC 26%） 9. 工藝性空調主要有： ①一般降溫型空調：規(guī)定溫度和濕度上限值 ② 恒溫恒濕空調：對溫、濕度基數和精度有嚴格要求 ③ 凈化空調：對溫度和濕度精度有嚴格要求， 對含塵大小和數量有嚴 格要求。 10. 溫度濕度基數和空調精度 11. 室外空氣濕度的變化 ① 空氣的相對濕度取決于空氣干球溫度和含濕量， 如果空氣的含濕量保持不變， 干球溫 度增高，則相對濕度變??；干球溫度降低，則相對濕度加大。 ② 就一晝夜內的大氣而論，一般含濕量變化不大（可看作定值）， 則大氣的相對濕度變 化規(guī)律正好與干球溫度的變化規(guī)律相反，即中午的相對

9、濕度低，早晚的相對濕度高。 ③室外濕球溫度的變化規(guī)律與干球溫度的變化規(guī)律相似，只是峰值出現的時間不同。 12. 到達地面的太陽輻射強度取決于： a、 地球與太陽的相對位置，即太陽射線對地面的太陽高度角 b、 通過大氣層的路徑 c、 大氣的透明度 （太陽常數、大氣透明度、大氣質量） 13. 當太陽射線照射到非透明的圍護結構外表面時，一部分會被反射，另一部分會被吸收， 反射和吸收二者的比例取決于圍護結構外表面材料的粗糙度和顏色。 表面愈粗糙，顏色愈深 的圍護結構，吸收的太陽輻射熱就愈多，反之就愈少。 14. 同一種材料對于不同波長輻射的吸收率是不同的， 黑色表面對各種波長的輻射

10、幾乎全部 吸收，而白色表面對不同波長的負荷則吸收率不同，對于可見光幾乎 90%都反射回去。 15. 室外空氣綜合溫度：相當于室外氣溫由原來的 tw值增加了一個太陽輻射的等效溫度 r w值。 16. 得熱量轉化為冷負荷的過程中， 存在著衰減和延遲現象， 主要是由圍護結構蓄熱特性決 定的。蓄熱能力越強，冷負荷衰減越大，延遲時間越長。 ① 熱容量越大，蓄熱能力越大 ② 熱容量等于重量與比熱的乘積 ③ 一般的建筑結構材料比熱值大致相同， 故熱容量與其重量成正比， 因此重型結構的蓄 熱能力比輕型結構的蓄熱能力大得多，其冷負荷的峰值比較小，延遲時間也比較長。 17. 室內得熱量由潛熱得

11、熱、顯熱得熱兩大部分組成。 ① 其中對流得熱、潛熱得熱全部成為瞬時冷負荷 ② 而顯熱得熱部分的輻射得熱不能立即成為瞬時冷負荷 18. 加大送風溫差、降低送風量，會使處理空氣和輸送空氣所需設備相應減小，從而初投資 和運用費用均可小些， 但是送風溫度過低， 送風量過小時，可能使人感受冷氣流的作用，且 室內溫度和濕度分布的均勻性和穩(wěn)定性將受到影響 。 內容二：課后習題答案 1. 什么是得熱量？什么是冷負荷？什么是濕負荷？得熱量和冷負荷有什么區(qū)別？ 答：①得熱量：在室內外熱、濕擾量作用下，某一時刻進入一個恒溫恒濕房間內的總熱量稱 為在該時刻的得熱量。 ② 冷負荷：在某一時刻為保持房

12、間恒溫恒濕，需向房間供應的冷量。 ③ 濕負荷：在某一時刻為維持室內相對濕度所需由房間除去或增加的濕量。 ④ 得熱量和冷負荷區(qū)別： 冷負荷與得熱量有時相等，有時則不等。維護結構的熱工特 性及得熱量的類型決定了得熱和負荷的關系。 在瞬時得熱中的潛熱得熱及顯熱得熱中的對流 成分是直接放散到房間空氣中的熱量， 他們立即構成瞬時負荷，而顯熱得熱中的輻射成分則 不能立即成為瞬時冷負荷。因為輻射熱透過空氣被室內各種物體的表面所吸收和儲存。 這些 物體的溫度會提高，一旦其表面溫度高于室內空氣溫度時， 它們又以對流方式將儲存的熱量 再散發(fā)給空氣。得熱量轉化為冷負荷過程中，存在著衰減和延遲現象。

13、2. 室內得熱量、得濕量通常包括哪些內容？它們分別如和轉化為室內冷負荷？ 答：①室內得熱量通常包括： a：由于太陽輻射進入的熱量 和室內外空氣溫差 經圍護結構傳入的熱量。 b:人體、照明設備、各種工藝設備 及電氣設備 散入房間的熱量。 得濕量主要為人體散濕量和工藝過程與工藝設備散出的濕量。 ②顯熱散熱中的對流熱和潛熱散熱直接轉化為冷負荷； 顯熱散熱中的輻射熱部分則先被 圍護結構等物體表面所吸收，然后再緩慢地逐漸散出，形成冷負荷。 3. 影響人體舒適感的因素有哪些？這些因素對人體冷熱感有何相互影響？ 答：①影響人體冷熱感的因素： 環(huán)境因素：室內空氣溫度、室內空氣相對濕度、人體附

14、近的空氣流速、 圍護結構內表 面及其他物體表面溫度。 人體因素：人體活動量、人體的衣著情況（衣服熱阻）、年齡等 ②如果周圍環(huán)境溫度提高， 則人體的對流和輻射散熱量將減少； 在同樣的室內空氣參數 條件下，圍護結構內表面溫度高，人體增加熱感， 表面溫度低則會增加冷感；空氣相對濕度 增高，空氣中水蒸氣分壓力越大，人體汗分蒸發(fā)量則越少；周圍氣流越大時，加劇了人體的 冷感，同時也增加了一種不舒適的“吹風感”；衣著的熱阻大則換熱小。 4. 舒適區(qū)的概念是什么？ PMV和PPD旨標為什么能評價人體熱環(huán)境的舒適程度？ 答：①舒適區(qū)：使人體感覺熱舒適的熱環(huán)境區(qū)間。 ②PMV指標代表了對同一環(huán)境絕

15、大多數人的冷熱感覺， 因此可用PMV旨標預測熱環(huán)境下 人體的熱反應；由于人與人生理的差別， 故用預期不滿意百分率 PPD旨標來表示對熱環(huán)境滿 意的百分數。故兩者結合能夠評價人體對環(huán)境的熱舒適程度。 5. 一天內室外空氣干球溫度和相對濕度的變化規(guī)律有何不同？原因何在？ 答：①空氣的相對濕度取決于空氣干球溫度和含濕量， 如果空氣的含濕量保持不變， 干 球溫度增高，則相對濕度變小；干球溫度降低，則相對濕度加大。 ②就一晝夜內的大氣而論，一般含濕量變化不大 （可看作定值），則大氣的相對濕 度變化規(guī)律正好與干球溫度的變化規(guī)律相反，即中午的相對濕度低，早晚的相對濕度高。 6. 冬季空調室外計

16、算參數的確定方法為何與夏季不同？ 答：①夏季室外空氣計算參數的數值， 直接影響通過建筑維護結構的傳熱及處理新風的能耗。 若夏季取多年不遇且持續(xù)時間較短（如幾小時）的當地室外最高干 濕球溫度作為計算干濕 球溫度，則會導致設備龐大而 投資浪費。因此，設計規(guī)范中規(guī)定的設計參數是按照一定的 不保證率或不保證小時數確定的，亦即當室外 參數超過規(guī)定的設計參數時允許室內參數偏 離規(guī)定值。由于冬季空調系統(tǒng)加熱加濕所需費用小于夏季冷卻減濕的費用，為了便于計算， 冬季維護結構傳熱量可按照穩(wěn)定傳熱方法計算， 不考慮室外氣溫的波動。因而可以只給定一 個冬季空調室外計算溫度作為計算新風負荷和計算維護機構傳熱

17、之用。 冬季空調室外計算溫 度應采用歷年平均不保證 1天的平均溫度。當冬季不使用空調設備而僅使用采暖設備裝置供 暖時，則應采用采暖室外計算溫度。由于冬季室外空氣含濕量遠較夏季小，且變化也很小， 因而不給出濕球溫度，只給出室外計算相對濕度值。冬季空調室外計算相對濕度采用累年最 冷月平均相對濕度。 ②由于冬季室外空氣含濕量遠較夏季小， 且其變化也很小，冬季空調系統(tǒng)加熱加濕所需 費用小于夏季冷卻減濕的費用， 為了便于計算，冬季圍護結構傳熱量可按穩(wěn)定傳熱方法計算， 不考慮室外氣溫的波動。 而夏季氣溫和濕度變化較大應按不穩(wěn)定傳熱過程計算。 所以冬夏季 室外參數的確定方法不同。 8. 建筑物表面

18、受到的太陽輻射強度與哪些因素有關？圍護結構外表面所吸收的太陽輻射 熱與哪些因素有關？ 答：①建筑物表面受到的太陽輻射強度與 建筑物與太陽輻射的相對位置 、大氣透明度及建 筑物的圍護結構有關。 ②圍護結構外表面所吸收的太陽輻射熱與圍護結構表面材料有關，即與 吸收系數有關。 9. 空調房間的冷負荷計算包括哪些內容？ 答：一、通過墻體、屋頂的得熱量及其形成的冷負荷 ① 綜合溫度作用下經圍護結構傳入熱量 ② 房間的冷負荷 二、 通過窗戶的得熱量及其形成的冷負荷 三、 室內熱源：①電動設備 ②照明設施得熱 ③人體散熱與散濕 10. 夏季室內空調送風溫差受到哪些因素的影響？ 答：受

19、環(huán)境溫度、設定溫度、窗門開閉時間和頻率、室內熱源、恒溫精度、換氣次數等影響。 第三章空氣的熱濕處理 章節(jié)概要： 內容一：知識點總結 1. 與空氣進行熱濕交換的介質：水、水蒸氣、鹽及其溶液、制冷機。 2. 直接接觸式：噴水室、噴蒸汽 間接接觸式：表冷器、蒸發(fā)器、冷凝器 二者兼具：噴水式表冷器 3. 溫差是熱交換的推動力，而水蒸氣分壓力差則是質（濕）交換的推動力。 4. 空氣與水的接觸時間不夠充分， 所以空氣的終狀態(tài)往往達不到飽和。 單級噴水室，①能 達到95% ;雙級①能達到 100%。習慣上稱噴水室后的這種空氣狀態(tài)為“機器露點”。 5. 實際噴水室中，無論是逆噴還是逆噴，

20、水滴與空氣的運動方向都不是純粹的逆流或順流， 而是比較復雜的交叉流動，所以空氣的終狀態(tài)將既不等于水終溫，也不等于水的平均溫度。 6. 在空氣處理過程中， 絕熱加濕、冷卻干燥過程、等溫加濕過程、加熱加濕過程以及用表 冷器處理空氣的過程都符合劉伊斯關系式（對流熱交換系數與對流質交換系數之比是一常 數）。 7. 在熱質交換同時進行時，如果符合劉伊斯關系式的條件存在， 則推動總熱交換量的動力 是空氣的焓差。（總熱交換量與濕空氣的焓差有關， 或者說與主體空氣和邊界層空氣的濕球 溫度差有關） 8. 噴水室處理空氣的特點 9. 噴水室的類型 10. 噴水室底池和四種管道相通：循環(huán)水管、溢水管、

21、補水管、泄水管。 11. 影響噴水室熱交換效果的因素： A. 空氣質量流速的影響 B. 噴水系數的影響 C. 噴水室結構特性的影響: 12. 如果被處理的空氣初、終狀態(tài)間焓差較大，為了節(jié)省水量又希望又較大的水溫升， 可使 用雙級噴水室。 13. 常用的表面式換熱器包括空氣加熱器和表面冷卻器兩類。 空氣加熱器是用熱水或蒸汽做 熱煤，表面冷卻器是用冷水或制冷劑做熱煤。 14. 表面式冷卻器分為水冷式和直接蒸發(fā)式兩類。 15. 表面式換熱器的安裝： 對于用蒸汽做熱煤的空氣加熱器而言， 為便于排除凝結水，安裝 時應有一定的坡度。 并聯：當處理空氣量大時，應采用并聯； 串聯：要

22、求空氣溫升（或溫降）大時，應采用串聯。 16. 表面式換熱器的熱濕交換是在主體空氣與緊貼換熱器外表面的邊界層空氣之間的溫差 和水蒸汽分壓力差作用下進行的。 等濕冷卻過程：表冷器表面溫度高于空氣的露點溫度時并低于室內空氣溫度 （干工況）； 減濕冷卻過程：表冷器表面溫度低于空氣的露點溫度時（濕工況） 【當空氣的干球溫度 和水溫保持不變時，空氣濕球溫度越高，則表冷器的冷卻減濕能力越大】 等濕加熱過程：表面式空氣加熱器表面溫度高于室內空氣溫度。 17. 空氣的其他加熱加濕方法和設備 A. 電加熱器利用的是高品位能源，有兩種基本型式：裸線式和管式。 B. 等溫加濕 C. 等焓加濕 18. 空氣的其他除濕方法和設備 A. 固體吸濕劑吸附減濕：近似等焓升溫 B. 液體吸濕劑減濕：等焓升溫減濕、等溫減濕、降溫減濕。