公用设备工程师考试暖通空调知识点分析汇总.docx

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公用设备工程师考试暖通空调知识点分析汇总

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析1

2013年注册公用设备工程师考试时间为9月7、8日，为了帮助考生更好地复习备考公用设备工程师考试科目，小编特搜集整理了2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点，以供大家训练，希望对您有所帮助，祝您考试顺利!

空调与家用空调器的区别

家用中央空调是空调行业技术进步的产物，其最大的特点和功能是能够向居室内补充足够的、适量的户外新鲜空气，改善居室内的空气品质，使室内空气始终保持清新、舒适，有利于长期生活在这个环境中的人们的身体健康。

因此，安装并使用家用中央空调是对自己身体健康的一种投资。

家用中央空调兼具中央空调和房间空调器两者的优点。

与传统的中央空调相比，省却了专用机房，同时管路安排及调试简单。

对房产开发商而言，空调系统不必一次到位，初投资少，风险降低，又不失楼盘档次;对住户来说，既能充分享受中央空调的舒适性，又机动灵活，可合理承担开支，而且在进行室内装潢设计及空调布置时可尽显个性。

家用中央空调作为一个小型化的独立系统，能耗在大型机组与传统的房间空调器之间，在制冷方式、机组结构、处理空气方法上基本与大型中央空调类似，实现建筑与空调的和谐、提高居室的舒适性。

家用中央空调与传统的家用空调器相比，机组可引入新风，改善室内空气品质，免除"空调病"的烦恼;同时，居室内空气分布更为合理，温度均匀，波动小，舒适感好;利用室内吊顶装潢能使室内机方便地安置在天花板内，并融入整个装潢效果中;能大大改善因采用多台分体式空调器所造成的室外机太多，而影响建筑物外观及造成不安全的隐患;可免除传统分体机的制冷剂的连接管暴露并悬挂在室内半空中的不雅观等问题。

家用中央空调与家用空调器在安装上有很大区别。

家用空调器只要用户确定室外机和室内机的安装位置，由安装工进行安装，用制冷剂铜管连接内、外机就可以。

因此，供应商可以直接与用户见面。

而家用中央空调则不同，它是一个系统工程，必须根据房型的具体情况进行设计，然后再进行施工。

设计的科学性、施工质量的好坏，将直接影响到使用效果，甚至造成系统不能正常运行。

而且，中央空调系统是隐蔽工程，应与装潢设计充分配合，才会取得好的装潢效果。

所以家用中央空调技术含量较高。

家用中央空调与家用空调器在使用、工程特性、用户对象上的区别见表1。

项目

家用中央空调（以全空气系统为代表）

传统家用空调器

使用特性

1）作为固定的住宅设备，一般按连续运行使用。

舒适性、稳定性好，温度波动小;

2）送回风方式和风口位置要有专门设计，出风速度可按需设计，不致有大的风感，室内风速也较为均匀。

3）可在机组上提供新风和空气过滤，可提供较好的室内空气品质。

4）压缩机容量较大，COP高;

5）可以考虑负荷同时使用系数后选定容量。

1）在用户概念上属家用电器，从经济出发间隙运行者为多;

2）室内机出风口小，出风速度大，安装位置要照顾室外机外置，灵活性不大;

3）一般无新风供给;

4）室内温度波动大，气流不均匀，局部地点风感强，舒适性较差;

5）小型压缩机，COP低;

6）机器小，制冷剂充注量必须精确，否则制冷量急剧下降。

工程特性

1）无室外挂机，不影响建筑立面;

2）要求有机组设置的空间或阳台;

3）要求有一定层高;

4）工程在房屋装潢前进行，并与建筑装修相配合（如吊顶设置问题）。

1）有室外机，如与建筑配合不当，则影响城市景观;

2）室外机安装困难，且应考虑维修条件;

3）在工程上相对有独立性

用户对象

经济条件较好，舒适要求较高者经济和舒适要求一般者

2、家用中央空调的类型及特点

根据家用中央空调冷（热）负荷输送介质的不同可将家用中央空调分为空气式（风管）系统、冷（热）水系统、制冷剂系统三种类型。

（1）空气式（风管）系统空气式（风管）系统是以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同。

家用中央空调的空气式（风管）系统可分为两类：

分体式风管系统和整体式风管系统。

相对于其他家用中央空调，空气式（风管）系统的特点是初投资较小，引入新风可靠，有利于改善室内的空气品质;但风管系统的空气输配系统所占用的建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高，还应考虑风管穿越墙体问题。

代表产品有特灵、约克、麦克维尔、开利、天加、美国瑞姆、吉姆等品牌。

（2）冷（热）水系统输送介质通常为水。

它通过室外主机产生出空调冷（热）水，由管路系统输送到室内的各末端装置。

它是一种集中产生冷（热）量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。

该系统的室内末端装置通常为风机盘管。

目前风机盘管一般均可以调节其风机的转速（或通过旁通阀调节经过盘管的水量），从而调节送入室内的冷（热）量，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，同时其节能性能也较好。

此外，由于冷（热）水机组的输配系统所占的空间很小，因此一般不受建筑物层高的限制。

但此种系统一般难以引进新风，因此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。

代表产品有特灵、约克、清华同方、浙江盾安、上海豪申、南京天加、浙江国祥等品牌。

（3）制冷剂系统也称多联式空调系统，输送介质为制冷剂，采用制冷剂变流量技术。

一台室外机通过制冷剂管路向若干个室内机输送制冷剂。

采用变频技术和电子膨胀阀控制压缩机的制冷剂的循环量和进入室内各换热器的制冷剂的流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。

制冷剂系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能够满足不同房间不同负荷的需求。

该系统控制功能强，对制冷剂管材、制造工艺、现场焊接等方面要求高，且其初投资比较高。

另外，制冷剂系统本身可以引进新风，系统一般可由一台室外机和4～16台室内机组成。

低档次的是一拖四的热泵型空调机，高档次的配有由直流变速电动机驱动的密封型双转子压缩机，也有涡旋式压缩机，室内机采用电子膨胀阀，具有可同时供热/供冷/热回收功能的系统。

其优点是各居室温度可个别调节。

另外，制冷剂液体管和气体管的直径小、管路占用的空间小。

代表产品有：

日本大金、松下、三菱、日立和中国海尔、美的等品牌。

综述上述三个系统优、缺点和适用性的比较可见表2。

类型

构成

优点

缺点

适用性

冷、热水系统

风冷式或冷（热）水机组

室外侧：

用热泵机组（一台）

室内侧：

各室设风机盘管机组

室内分布系统为水管

1）空气分布设计易满足舒适要求（一般为上送上回）

2）冷（热）量调节灵活;

3）室内局部吊顶对建筑影响小;

4）能源费用可分户计量

1）水系统进入室内，安装与运行不慎，有水患

2）一般无新风供给;蒸发温度相对偏低;需设板式热交换器、水泵、膨胀水箱

别墅型，多层或高层公寓均有采用

风管式系统

风管式热泵型全空气系统

制冷机（热泵）与室外侧盘管为一整机，设在室外或阳台，室内侧为制冷剂盘管与风机，空气通过风管分送各室（室内侧机组可做成柜式或吊顶式，需有安装空间）

1）空气分布完全可按需布置（如上送下回）;

2）可提供新风，过渡季节可由新风供冷，空气过滤器、消声器便于设置;

3）能源费用可分户计量;

4）初投资较小。

1）因室内布置风道，对层高有一定要求;

2）分室调节要设专门的风阀;

3）立柜式室内机组要占室内空间

因层高问题用于别墅型住宅较多

制冷剂系统

变频或一般多联机系统（热泵型）

室外侧为压缩机及室外风冷盘管

室内侧为风机+直接蒸发盘管，即室内分布系统为制冷剂盘管

1）自动化程度高。

有利于负荷调节，节能性显著;

2）室内机可明露在室内，控制方便;

3）可设置专门的新风处理机组并考虑热回收

1）受制冷剂盘管布置约束，室内空气分布不能完全满足要求;

2）价格较贵;

3）制冷剂管路安装要求高，否则有制冷剂泄漏之患。

别墅型、多层或高层公寓均可采用。

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析2

空气源热泵的特点

1、空调系统冷热源合一，且置于建筑物屋面，不需要设专门的冷冻机房、锅炉房，也省去了烟囱和冷却水管道所占有的建筑空间。

对于寸土寸金的城市繁华地段的建筑，或无条件设锅炉房的建筑，空气源热泵冷热水机组无疑是一个比较合适的选择。

2、无冷却水系统，无冷却水系统动力消耗，无冷却水损耗。

空调系统如采用水冷式冷水机组，自来水的损失不仅有蒸发损失、漂水损失、还有排污损失、冬季防冻排水损失，夏季启用时的系统冲洗损失，化学清洗稀释损失等等，所有这些损失总和约折合冷却水循环水量的2—5%，根据不同性质的冷水机组，折合单位制冷量的损耗量为2-4t/100RT.h。

这对我们某些严重缺少的城市来说，是一个比较可观的数量。

另外，相当一部分工程在部分负荷情况下冷却水循环量保持不变。

或根据主机运行台数，只作相应的台数调节。

我们以前的经济比较很少重视这一点。

3、由于无锅炉、无相应的燃料供应系统，无烟气，无冷却水，系统安全、卫生、简洁。

对于暖道专业来说，锅炉房最有可能存在安全隐患，另外，冷却水污染形成的军团菌感染的病例已有不少报导，从安全卫生的角度，空气源热泵具有明显优势。

4、系统设备少而集中，操作、维护管理简单方便。

一些小型系统可以做到通过室内风机盘管的启停控制热泵机组的开关。

5、单机容量从3RT至400RT，规格齐全，工程适应性强，利于系统细化划分，可分层、分块、分用户单元独立设置系统等。

6、夏天运行COP值较水冷机组较低，耗电较多，冬季运行节省能源消耗。

对于南京这样冬冷夏热城市的一般建筑而言，热泵系统的全年能耗低于水冷机组加锅炉的空调系统，但按目前的能源价格，热泵系统的全年运行费用高于水冷机组加锅炉方案。

7、造价较高。

作为空调系统的冷热源方面的设备投资，空气源热泵冷热水机组造价较高，比水冷式机组加锅炉的方案的系统综合造价贵20—30%，如只算冷热源设备，热泵的价格约为水冷机+锅炉的1.5-1.7倍。

8、空气源热泵冷热水机组常年暴露在室外，运行条件比水冷式冷水机组差，其寿命也相应要比水冷式冷水机组短。

9、热泵机组的噪音较大，对环境及相邻房间有一定影响。

热泵通常直接置于裙楼或顶层屋面，隔振隔音的效果，直接影响到贴邻房间及周围一些房间的使用。

合理的位置设置与隔振隔音措施的到位，热泵噪音的影响可以基本消除。

10、空气源热泵的性能随室外气候变化明显。

室外空气温度高于40-45℃或低于-10～-15℃时热泵机组不能正常工作。

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析3

空气源热泵结霜、化霜问题的研究

由于空气源热泵冬季采用空气作为热源，所以，随着室外温度的降低其蒸发温度也随之降低，蒸发器表面温度随之下降甚至低于0℃。

此时当室外空气在流经蒸发器被冷却时其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层。

结霜对热泵是极其不利的。

随着霜层的形成蒸发器传热热阻增加蒸发温度下降机组的性能下降工况恶化制热量也将下降这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能同时除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。

所以说结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。

目前有不少关于空气源热泵机组冬季运行状况的研究主要分析供热时不同工况下空气盘管表面湿空气结霜、结露及干冷却特性并结合结霜过程进行试验和模拟分析了迎面风速、环境温湿度、翅片间距、管排数等参数对结霜性能的影响及其所可能产生的一系列后果。

了解结霜的机理的主要目的是要解决如何除霜的问题。

传统的除霜控制方法主要包括：

定时除霜法时间—温度（压力）法空气压差控制除霜法霜层传感器控制除霜法声音震荡器控制除霜法最大平均供热量控制除霜法最佳除霜时间控制法等。

这些方法各有利弊有待完善。

近年来由于计算机技术的发展将模糊控制技术引入空气源热泵除霜问题的研究作为一项先进可行的新技术逐渐引起了人们的注意。

这主要是因为空气源热泵结霜问题的影响是多因素非线性的而模糊控制技术的优势就是处理多维、非线性、时变问题。

这样一来将模糊控制技术引入空气源热泵的除霜控制通过对除霜过程的系统响应分析，可以使除霜控制能够自动适应机组工作环境的变化达到智能除霜的控制要求。

此外还有考虑环境工况变化的双温度传感器智能化除霜控制方法等。

尽管空气源热泵具有很多优点但受室外环境的限制也比较大这也是空气源热泵目前仅在我国黄河以南地区得到了广泛应用的主要原因。

而在黄河以北地区应用空气源热泵则根据所处地区不同有其特殊要求。

目前关于西安、胶东以及寒冷地区空气源热泵的实际应用情况已有研究并就所遇到的如压缩比过大等具体问题提出了一些相应的改进措施可在相应地区的实际应用中作为参考。

此外为了对空气源热泵结霜除霜所带来的损失进行量化的分析有研究提出了不同地区、不同使用情况下的平均结霜除霜损失系数的概念平均结霜除霜损失系数越大的地区应用空气源热泵越不经济。

据此将我国空气源热泵使用地区根据平均结霜损失系数分成4类：

低温结霜区：

如济南、北京、郑州、西安、兰州等;轻霜区：

如成都、桂林、重庆等;重霜区：

如长沙;一般结霜区：

如杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等。

这些都可以作为热泵设计选用中重要的参考依据。

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析4

空气源热泵节能问题的研究

火用是对系统能的质与量的综合评价。

对系统进行火用分析可以揭示出系统中火用损失的部位、类型和数量以便设法减少这些损失。

通过火用计算分析可知压缩功只有20%被利用而有80%被损失其中压缩机火用损失占30.7%冷凝器占20.14%蒸发器占17.15%毛细管占10%。

由此我们可以看出空气源热泵系统节能的主要部件是压缩机提高压缩机本身的技术指标是提高整个系统火用效率的关键而冷凝器和蒸发器火用优化措施主要是设法降低传热温差。

当然系统的节能改进与经济性是相互制约的仅从能效进行分析有一定的局限性。

从这个角度出发有关研究人员提出供热最佳经济平衡点的概念以期在此最佳经济平衡点温度条件下整个供热系统（热泵+辅助热源）的初投资与运行费最少从而合理实现热泵节能优化。

此外通过空气源热泵机组与水冷冷水+锅炉机组、溴化锂吸收式机组（+锅炉）这3种方案的经济性比较可以得出空气源热泵相对于其它两种形式而言经济性上具有显著的优越性。

空气源热泵有待解决的问题及改进方向：

对于空气源热泵而言除了具有种种优点之外仍存在很多不足及有待解决的问题。

空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大随着室外环境的恶化而恶化。

夏季随着室外空气温度的升高制冷负荷增大但热泵系统冷凝温度升高热泵温差增加机组整体效率降低;冬季随着空气温度的降低供热负荷增大而蒸发温度随之降低热泵温差增大导致机组整体效率降低。

同时随着室外条件的恶劣热泵的工作性能急剧下降又反过来加剧了室外环境的恶劣程度。

进一步研究应考虑采取相应措施来合理改善机组的性能。

空气源热泵另一个突出的问题就是蒸发器冬季结霜问题。

这不但导致系统供热性能的急剧下降还将对压缩机等重要部件产生不良影响（如冰堵）严重时将损坏压缩机使系统不能正常运转同时结霜还将使机组运行费用增加。

尽管我国在这方面已经做了很多研究工作但关于结霜的控制措施及除霜技术的研究方面还需要进一步进行深入研究和实验论证。

另外如何对机组本身进行优化设计减少结霜如何采用更好的除霜方式来提高

空气源热泵的运行效率节约机组的费用这些都仍值得探讨。

由于室外空气一年四季甚至一天当中的温度波动较大这就对实现整个空气源热泵系统的自动控制提出了很大的挑战关于这一方面的研究尚不多见还有待于逐渐探索和完善。

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析5

除霜

现在的除霜程序有多种形式，基本可分为：

定时除霜、智能除霜、传感器除霜和综合除霜等!

最早是定时除霜了就是指在机器运行一定时间后自动转入除霜程序!

智能除霜是说制热运行时主机由室温传感器和蒸发传感器自动检测其最大差值，当其差值降到一定程度时自动转入除霜程序;

传感器除霜是指在室外安装一个温度传感器由其检测冷凝器相应温度当其低至零下多少度时开始除霜!

所谓综合除霜就是先由传感器除霜模式;若室外传感器故障或已坏时自动转为智能除霜;若室温传感器或蒸发传感器也出现故障或已坏时则进入定时除霜模式!

当然以上这些模式不同厂家设定值也是不同这也和其制冷系统有关。

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析6

微型冷库五大特点

微型冷库通常是指贮藏量在100t以下（一般在5～40t），库容积在500m3以内的小型冷库。

微型冷库具有实用可靠，成本低，自动化程度高，容易操作，节能五大特点：

1，微型冷库实用性、可靠性强。

设备充分考虑了农村和小型批发、流通市场的特点。

采用全封闭制冷压缩机，运行无故障运行时间长，安全可靠，设备5-6年以内无需维修。

2，微型冷库造价低。

建造一座容积为100m3左右的微型冷库，主要是库体造价和设备投资，总价格低。

可贮藏脐橙苹果等水果2万公斤左右，青椒等蔬菜1万kg左右，如果利用旧房等场所改建，大约可以减少土建费用的35%。

投资少，见效快，当年建造当年就可以受益。

3，自动化程度高。

系统采用微电脑控制，微型冷库在-10～15℃范围内可任意调温。

能自动控温，且控温准确，温差≤±0.5℃。

4，微型冷库操作非常简单，有自动和手动双位运行功能，设有多种自动保护装置，同时配有电子温度显示，方便用户观察库内的温度。

正常使用时像冰箱、空调一样方便，无需专人看护。

5，由于微型冷库库体小，节能降耗，加上制冷系统设计时进行优化，把机械制冷与充分利用自然冷源相结合，所以可节能省电。

2013年公用设备工程师考试暖通空调知识点分析7

热泵相关知识

1、泵与热泵的工作原理

（1）泵的概念：

所谓泵是一种把分散物质集中并提高其位能的装置。

“热”不是物质，而是能，“热”的集中和提高位能必须通过载体来实现，载体就是冷媒。

热泵就是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温分散的热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源，达到“泵热”的目的。

（2）热泵的概念：

热泵目前应用最普遍的是蒸汽压缩式热泵。

这种热泵系统的工作原理：

冷媒在蒸发器内吸热后蒸发，蒸发成过热蒸汽进入压缩机，在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的气体，经冷凝器定压冷凝为低温高压液体，液态冷媒经节流为低温低压液体，再进入蒸发器定压吸热，依次往复循环。

热泵热水器就是把空气中热能搬运到水中将水加热。

热泵技术是一种提高能量品位的技术，它不是能量转换的过程，所以不受能量转换效率极限100%的制约，而是遵守逆卡诺原理。

其搬运的能量与驱动热泵的电能之比称为制热性能系数又称为能效比（用COP来表示）。

能效比COP值越大越节能。

一台热泵的主要装置由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀组成。

工作过程是通过工质不断完成蒸发（吸取环境中的能量）→压缩→冷凝（放出能量）→节流→再蒸发的热力循环过程，将环境中的热量转移到加热对象中。

从而使加热对象的温度达到使用范围。

由于电不是直接参与加热故所需的电量不要很多。

电能的热利用率可达到300%。

2、热泵热水器分类

目前国内外市场热泵热水器主要有两种：

一种是蒸发器从空气中吸收热量，通过转换将冷凝器中的水温逐步升高来制热水的设备，称为空气源热泵热水器;

另一种是蒸发器从水中吸收热量，通过转换将冷凝器中的水温升高来制热水的设备，称为水源热泵热水器。

机组构成运行模式及原理

热泵式热水机组是由一个制冷循环组成，包括主机和冷凝器两部分。

其中主机部分包括蒸发器、风扇、压缩机及膨胀阀;冷凝器为内放冷凝盘管的保温箱。

制冷剂在蒸发器内吸收外部空气的热量，通过热泵循环在冷凝盘管内释放热量，加热水箱内的水。

水箱的保温层采用闭孔橡胶海绵或聚氨脂发泡，且具有良好的保温性能。

热泵机组设备内专置一种吸收热媒质―――冷媒，它在液化的状态下常温低于零下20度，故此，它与外界温度存在着温差，冷媒吸收了外界的温度，在蒸发器内部产生压力并蒸发汽化，通过热交换器（热泵）的工作，使冷媒从汽化状态转化为液化状态时，客观存在的热量便释放给水罐中的储用水。

电只用在使热能释放出来，而不是用在直接加热，故用电量很少，在夏季气温高时，生产一吨热水约损耗5-6度电，冬季寒冷的天气约损耗20-25度电，全年平均不超过15度电。

产品的特点

热能来源广泛，包括阳光、雨水和空气。

无论白天、黑夜;不管晴天阴天、刮风下雨、下雪都能照常工作，不受气候影响，一年四季全天候照常工作。

可放在你指定的任何地方，不影响建筑物外观，只需很少空间，无需直接光照，安装非常容易。

可露天摆放，也可放置在不显眼的角落或地库里，并可实现无人操作，全自动控制温度供水。

适用范围非常广泛：

可用于酒店、餐馆、工厂、学校、医院、桑拿浴室、美容院、游泳池、温室、养殖场、洗衣店、家庭等，可单独使用，亦可集式使用，不同的供热要求，可选择不同的产品系列和安装设计，同时还可免费获取冷气，从任何角度满足你的要求;

出色的无CFC绝缘，只有2%热损失，可以更长的时间保持水温，热效率超出其它常规太阳能产品的确倍。

冷媒不含氟利昂，无任何废气、废水排放，绝对环保，水罐中无燃气或电气推动，绝对安全。

节能效果明显，与使用燃油、燃气、电、媒等相比，至少可节省75%以上的运行费用，让您轻松收回成本。

产品特性

高效节能：

该热水机组以空气不低温热源制取热水，耗电量仅为电热水器的1/3-1/4;同燃煤、油、气热水机组相比，可省75%的运行费用。

环保无污染：

该系统的运行无任何的燃烧物及排放物，是一种可持续发展的环保产品。

运行安全可靠：

整个系统的运行无传统热水器（燃油或燃气或电热水器）中可能存在的易燃、易爆、中毒、短路等危险，是一种安全可靠的热水系统。

使用寿命长，维护费用低。

舒适方便，自动化、智能化程度高。

国内热水器市场发展前景

纵观国内热水器市场，电气两种热水器此消彼长的局面仍在延续，节能环保的太阳能热水器大举入市，日益成为热水器市场中的第三种因素。

热水器行业内的竞争将日益多元化，单纯的价格战将退居二线，包含技术、品牌和服务等方面内容的综合实力的较量将成为主流，由此而引发的行业洗牌也将加快到来的步伐。

2008年美国次贷危机引发的全球金融危机已经波及国内制造业，使很多行业所处的环境急转直下。

然而万和、海

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