空调计算题

四．计算题（35）
1、空调室内有工作人员18名（新风量为16 m3/h.人），室内体积250m3，室内有局部排风为300m3/h，维持室内正压需要换气次数为1.2次／h，空调冷负荷为3600W，送风温差为8℃，求该空调房间的最小新风量。

（15分）
解：人员需新风量为：18×16＝288m3/h （3分）
维持正压所需新风量为：1.2×250＝300 m3/h （3分）；
加上局部排风量为：300＋300＝600 m3/h（3分）
空调总送风量的10％为：3600÷8÷1.2÷1.01÷1000×3600×10％＝133.67 m3/h （3分）
取三者最大值600 m3/h为最小新风量。

（3分）
三、计算题。

1．有一工艺性空调房间送风量为4000m3／h，根据计算室内人员卫生要求的最小新风量为120m3／h，室内有一局部排风设备，排风量为5 m3／min，室内正压10pa情况下经门窗渗透到室外的风量为48 m3／h．，室内有一燃烧设备，需新风量0．07 m3／s，求该房间的最小新风量设计值。

1.解；
（1）卫生要求：120 m3/h；
（2）总风量的最小百分比：10%G=4000×10%=400 m3/h；
（3）排风及正压要求：排风量5 m3/min=300 m3/h；渗透风量48 m3/h；燃烧补风量0.07 m3/s=252 m3/h。

合计：300+48+252=600m3/h。

取Max{（1）；（2）；（3）}=600 m3/h。

2．已知某地夏季室外空气设计参数为t=34．8℃，ts=26．7℃，hw=84kJ／k．g，室内设计参数为tn=23℃，①n=60％，hn=50kJ／kg，室内余热量为12kw，余湿量为1．29／s，按6℃送风温差送风，送风焓值为ho=42kJ／kg，夏季室内机器露点焓值为hl=39．5kJ／kg，新风比为m=O．20。

设计采用一次回风系统，试：
(1) 在I．d图上画出夏季空气处理过程。

(2) 写出夏季空气处理方案。

(3) 计算送风量G和新风量Gw。

(4)计算夏季空气处理设备所需冷量。

(5) 若全部采用新风和回风，在I-d图上画出夏季空气处理过程及空气处理设备所需冷量。

2．解：
（1）
（2）室内回风N与室外新风W混合为C，经过空气处理设备的降温减湿处理变为L，再经等湿加热至送风状态O，送入室内吸收余热、余湿；沿热湿比线变化至室内状态N。

（3）G=Q/（h
N－h
O
）=12/（50
－
42）=1.5kg/s
G
W
=mG=0.2×1.5=0.3kg/s
(4)h C =mh W +(1-m)h N =0.2×84+(1-0.2) ×50=56.8kJ/kg Q C =G(h C - h L ）=1.5×(56.8-39.5)=25.95kw (5) 若全部采用新风（W-L ），则需冷量为：Q'C =G(h W - h L ）=1.5×(84-39.5)=66.75kw
若全部采用回风（N-L ），则需冷量为：Q'C =G(h 0 - h L ）+Q 0=1.5×(42-39.5)+12=15.75kw
3．一空调房间的总冷负荷为10KW ，显热冷负荷为8KW ，湿负荷为5kg ／h ，空 调送风温差为6℃，问房间的送风量为多少?
3．解：房间的冷负荷可根据显热冷负荷与送风温差计算，即： G=Qx/C （tn-to ）=8/(1.2×6)=1.11kg/s
4．已知某喷水室的总喷水量为700kg ／h ，喷水温度为7℃，冷冻水温度为5℃， 回水温度为1 2℃，求所需冷冻水量? 4． 解： W=Wx+Wle
Wct 喷=Wxct 回+Wlect 冷
700*7=（700- Wle ）*12+ Wle *5 Wle=500kg/h
五．分析与计算题
(二)先将8 000kg ／h 状态为t 。

=26℃，ts=22℃的空气和2000kg ／h 状态为t 。

=35℃，相对湿度=8 5％的空气混合，混合后的空气(状态为3)再处理到状态4(t4=1 7℃，相对湿度=9 5％)。

(1)处理过程中这些空气将放出多少热量?凝结出多少水量?画出空气状态变化过程的焓湿图图示。

(2)如果再从状态4沿等含湿量线加热至状态5(t 。

=20℃，d 。

=d4)，需要多少热量? 解：（1）依题意和查h －d 图得如下表各状态参数值: t g t s t L φ h d 1 26 22 20.4 70 65 15 2 35 32.5 32 85 114 30.8 3 27.1 24.6 23.6 80 75 18.2 4 17 16.4 16.2 95 46 11.4 5 20 17.5 16.2 79 49 11.4
（2）混合后状态3的参数：
干
kg kJ q q h q h q h m m m m /8.742000
8000114
20006580002122113=+⨯+⨯=++=
干kg g q q h q d q d m m m m /16.182000
80008
.3020001580002122113=+⨯+⨯=++=
（3）制冷量（空气放出的热量）：
kW
h h q q h h q Q m m m O 80)468.74(3600
2000
8000))(()(432143=-⨯+=-+=-=
（4）凝结水量：
s
g d d q q d d q W m m m /9.18)4.112.18(3600
2000
8000))(()(432143=-⨯+=
-+=-=
（5）加热量：
kW
h h q q h h q Q m m m Z 3.8)4649(3600
2000
8000))(()(452145=-⨯+=
-+=-=
五．计算题(1 4分)
某商场有300kw 的余热量，无余湿，商场内要求空气环境控制在tn=27℃，相对湿度=70％(焓=67．5kJ ／kg 千)，而室外空气的参数为tw=33℃，相对湿度=8 1％(焓=1 00kJ ／蚝千)。

将室内、外空气按9：1的比例混合后经冷水处理，再通过风管道送入商场内，送风量为105kg ／h 。

要求：
1)在焓湿图上画出空气的变化过程。

2)写出空气变化流程。

3)计算送入商场的新风量和回风量。

4)计算新回风的混合点焓值。

5)计算处理混合空气所需要的冷量本原理及处理过程
解：3）新风量：kg/h 10kg/h 10101
10145=⨯==
m mW q q 回风量：kg/h 109kg/h 1010
9
10945⨯=⨯==m mN
q q 4）新回风混合点（C ）的焓：
干
kJ/kg 75.70kJ/kg 10
5.67109100105
44=⨯⨯+⨯=+=m N mN W mW C q h q h q h
5）处理混合空气所需要的制量：
因为 L N m h h Q
q -=
则干kJkg 7.56kJkg )10
3600
3005.67(5
=⨯-=-=m N L q Q h h 于是
kW
28.390kJ/h 1005.14kJ/h )7.5675.70(10)(55=⨯=-⨯=-=L C m O h h q Q
3、设新风量为60 m 3/h ，室内回风量为240 m 3/h ，试按比例绘出风机盘管集中处理新风，新风不承担室内负荷，处理后直接送入房间的送风方式的焓湿图， 并分别说明其作图过程和风机盘管的风量。

（10分）
答：新风处理到室内焓值，新风与经风机盘管处理的室内回风分别送出后，在室内混合。

在i-d 图上确定室内外状态点N 、W ；过N 点作ε线，与相对湿度90%线相交，得送风状态点O ；根据i n 等焓线与相对湿度90%线相交确定新风处理后的机器露点L ；连接L 、O 两点并延长至M 点，使
6
1
×=×=O L G G LO OM F W （G W 为新风量，G F
为风机盘管风量），连接N 、M 点。

G F ＝240 m 3/h 。

1、一次回风集中式空调系统，已知室内外空气状态为N 、W ，热湿比线为ε，（1）在焓湿图上画出并说明如何确定空气处理及送风过程。

（2）写出确定房间负荷、新风负荷
100％
N
W
C L
排出
混合
冷却去湿
W N C
L
ε
~~
N
回 用
W
L
N
M
ε
O
L
‘
G G NW
NC W
=N
C
W
φ＝
L‘
L
ε
O
Δt 0
及二次加热负荷的计算表达式。

（10分） 答：①确定室内状态点N ，和室外状态点W ，在室内状态点上作ε线， ②根据空调精度确定的送风温差Δt 0，画出t 0线与ε线的交点即为送风状态点O ；
③确定送风量s kg i Q G oN
/Δ=
，
④过O 点作等含湿量线交于机器露点L 。

⑤在这一系统中室外空气与室内
回风混合至C 点，根据
新风和总风量比确定C 点。

连接CL 。

混合空气经过表冷器处理至机器露点L ，从L 点再加热至O 点，送入房间吸收余热余湿成为室内状态点N 。

2、空调室内有工作人员15名（新风量为12 m 3/h.人），空调房间为7.2m ×7.2m ×3m ，室内有局部排风为200m 3/h ，维持室内正压需要换气次数为1.2次／h ，空调冷负荷为12kW ，送风温差为8℃，求该空调房间的最小新风量。

（12分） 解：人员需新风量为：15×12＝180m 3/h （2分）
维持正压所需新风量为：1.2×7.2×7.2×3＝186.6 m 3/h （2分）； 加上局部排风量为：186.6＋200＝386.6 m 3/h （2分）
空调总送风量的10％为：12÷8÷1.2÷1.01×3600×10％＝445.5 m 3/h （2分） 取三者最大值445.5 m 3/h 为最小新风量。

（4分）
3、说明室外空气综合温度的意义，并通过外壁面的热量分析导出室外空气综合温度的定义式。

（10分）
答： 所谓综合温度是相当于室外空气温度由原来的空气温度增加了一个太阳辐射
Q 1= G (h N - h O ) 房间负荷 Q 2=G w (h w - h N ) 新风负荷 Q 3=G (h O - h L ) 二次加热负荷
的等效温度。

建筑的外扰量包括室外空气温度和太阳幅射，热量传递是辐射传热和对流传热的统一。

Q 1=αF(t w -τw ) Q 2=FJ ρ
Q 1+ Q 2=αF(t w -τw )+ FJ ρ=αF(t w -τw + J ρ/α)= αF(t w + J ρ/α-τw )
t w + J ρ/α 即为室外空气综合温度。

τw 、t w 分别为墙外表面和室外空气温度；J 为墙面接受的总辐射照度。

α为总换热系数，ρ为墙外表面吸收率。

18、某洁净室室内设计参数为22+-1摄氏度，50+-5%，40次每时换气次数，室内尺寸4m*10m*2.5m 。

根据余热计算出的送风温差为2.5摄氏度，按房间热湿比确定的机器露点为12摄氏度，已知室外设计干球温度32摄氏度，湿球温度26摄氏度，新风量500立方米每时，试在焓湿图上表示出该洁净室夏季空气处理过程。

室内状态参数w d ，t=22±℃, ψ=50±5％,送风温度算得为22-2.5=19.5，机器露点为L=12℃，室外干球温度t g =32℃，湿球温度为ts=26℃。

室内面积m V 3
1005.2104=⨯⨯=，换气次数40次每小时，则送风量
h m L 3400010040=⨯=，新风量为500h m 3
，比值为8∶1。

洁净室夏季空气处理过程
ψ=90%~95%ψ=100%
Wx
Cx
Ox Lx
Nx
2.5
31.如图所示是一个风机盘管系统空气处理过程在i-d 图上的表示，（10分） （1）按图说明空气处理过程；（2）系统空气处理设备至少应有哪几根水管？ （3）冬季运行时，L 点仍然在图示位置合理吗？为什么
（4）冬季运行时，L 点的合理位置应根据什么原则确定，请在图中表示出L 点的合理位置。

答：（1）室外新风经过新风机组降温减湿处理到机组机器露点L 后，与室内回风N 混合后的状态为C ，经过风机盘管处理后变为O ，送入室内吸收室内余热余湿后变为N 。

（3分）
（2）冷冻水供水管、冷冻水回水管、
凝结水管
（3）不合理。

因为冬季室内为热负荷，
因此风机盘管的处理过程为等湿加热
过程，若仍然采用夏季的露点，则新风露点与室内回风混合后，经过风机
盘管加热后，将严重偏离室内状态点，室内空气湿度将大大增加，超过设计
要求。

（2分）
（4）冬季室外状态点一般位于I-D 图的左下侧，可采用的方案有以下两种：（1）是室外空气通过新风机组将空气加热到夏季送风状态点O 的温度，然
后通过等温加湿的方式，将空气处理到状态点C1，C1再与室内回风N 混合，达到O1点，O1点通过风机盘管加热达到冬季室内送风状态点O ′； 如果冬季室内湿负荷不大，则可以不加湿，直接将W1点与N 点混合到O1点即可。

W
L
N
C
N O ′ C L W 1 W’ C1 O
O 1 ε 0。