2011年全国注册公用设备工程师（暖通空调）

1.某严寒地区A区拟建10层办公建筑（正南、北朝向、平屋顶），矩形平面，其外轮廓平面尺寸为40000mm×14400mm。一层和顶层层高均为5.4m，中间层层高均为3.0m。顶层为多功能厅，多功能厅屋面开设一天窗，尺寸为12000mm×6000mm。该建筑的屋面及天窗的传热系数[W/（m²·K）]应是下列哪一项？

（A）K_天窗≤2.6，K_屋面≤0.45 （B）K_天窗≤2.5，K_屋面≤0.35

（C）K_天窗≤2.5，K_屋面≤0.30 （D）应当进行权衡判断确定

答案：[B]

主要解答过程：

建筑表面积：S=40×14.4+（14.4+40）×2×（5.4×2+3×8）=4362.24（m²）

建筑体积：V=14.4×40×（5.4×2+3×8）=20044.8（m³）

体型系数：N=S/V=0.218＜0.4

天窗占屋面百分比：M=（12×6）/（40×14.4）=12.5%＜20%

根据《公建节能》第4.1.2及4.2.6条，不需要进行权衡判断确定。

查表4.2.2-1，得K_天窗≤2.5，K_屋面≤0.35

2.某办公楼的办公室t_n=18℃，计算采暖热负荷为850W，选用铸铁四柱640散热器，散热器罩内暗装，上部和下部开口高度均为150mm，采暖系统热媒为80～60℃热水，双管上供下回，散热器为异侧上进下出。问该办公室计算选用散热器片数应是下列哪一项？（已知：铸铁四柱640型散热器单片散热面积f=0.205m²；10片的散热器传热系数计算公式K=2.442Δt^0.321）

（A）8片 （B）9片 （C）10片 （D）11片

答案：[C]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P86公式（1.8-1）（2011年试题，暂不考虑第三版教材新增的流量修正系数β₄）

，根据表1.8-3和1.8-4得β₂=1.0，β₃=1.04

查表1.8-2，得9～10片时β₁=1.0，因此：n=9.55×1.0=9.55≈10（片）

3.某热水集中采暖系统的设计参数：采暖热负荷为750kW，供回水温度为95℃/70℃。系统计算阻力损失为30kPa。实际运行时于系统的热力入口处测得：供回水压差为34.7kPa，供回水温度为80℃/60℃，系统实际运行的热负荷，应为下列哪一项？

（A）530～560kW （B）570～600kW （C）605～635kW （D）640～670kW

答案：[D]

主要解答过程：

设计工况系统流量：

管网阻力数S值不变，则：

则实际热负荷：Q_实=cG₂（80-60）=645.6kW

4.某空调系统供热负荷为1500kW，系统热媒为60℃/50℃的热水，外网热媒为95℃/70℃的热水，拟采用板式换热器进行换热，其传热系数为4000W/（m²·℃），污垢系数为0.7，计算换热器面积应是下列哪一项？

（A）18～19m² （B）19.5～20.5m²

（C）21～22m² （D）22.5～23.5m²

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P105公式（1.8-29），在题目未指明的情况下，一般按照逆流换热计算

5.某天然气锅炉房位于地下室，锅炉额定产热量为4.2MW，效率为91%，天然气的低位热值Q_DW=35000kJ/m³，燃烧理论空气量V=0.2680Q_DW/1000（m³/m³），燃烧装置空气过剩系数为1.1，锅炉间空气体积为1300m³，该锅炉房平时总送风量和室内压力状态应为下列哪一项？（运算中，保留到小数点后一位）

（A）略大于15600m³/h，维持锅炉间微正压

（B）略大于20053m³/h，维持锅炉间微正压

（C）＜20500m³/h，维持锅炉间负压

（D）略大于20500m³/h，维持锅炉间微正压

答案：[D]

主要解答过程：

所需天然气体积量为：

燃烧所需空气量：

根据《锅规》（GB 50041—2008）第15.3.7条，锅炉房位于地下室时，换气次数不小于12次，根据注：换气量中不包括锅炉燃烧所需空气量，根据条文说明，锅炉房维持微正压。

送风量：V_送=V_空+12×1300=20501m³/h

6.某工程选择风冷螺杆式冷热水机组参数如下：名义制热量为462kW，输入功率为114kW。该地室外空调计算干球温度为-10℃，空调设计供水温度为45℃，该机组冬季制热工况修正系数见下表。

机组每小时化霜2次。该机组在设计工况下的制热量及输入功率正确值为哪一项？

（A）320～330kW，100～105kW （B）260～265kW，100～105kW

（C）290～300kW，100～105kW （D）260～265kW，110～120kW

答案：[B]

主要解答过程：

根据《暖规》第7.3.2条，查表得：K₁=0.711，K₂=0.8

则：Q=qK₁K₂=462×0.711×0.8=263（kW）

输入功率：W=W₀K₃=114×0.915=104.3（kW）

7.某工厂新建理化楼的化验室排放有害气体甲苯，排气筒的高度为12m，试问符合国家二级排放标准的最高允许排放速率接近下列哪一项？

（A）3.49kg/h （B）2.30kg/h （C）1.98kg/h （D）0.99kg/h

答案：[D]

主要解答过程：

根据《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）表2查得15m排气筒的二级最高允许排放速率为3.1kg/h，根据附录B3：

根据第7.4条规定，再严格50%，则：Q=0.5Q₀=0.99kg/h

8.某地下车库面积为500m²，平均净高3m，设置全面机械通风系统。已知车库内汽车的CO散发量为40g/h，室外空气的CO浓度为1.0mg/m³。为了保证车库内空气的CO浓度不超过5.0mg/m³，所需的最小机械通风量应接近下列哪一项？

（A）7500m³/h （B）8000m³/h （C）9000m³/h （D）10000m³/h

答案：[D]

主要解答过程：

根据CO质量平衡方程：

40×10³mg/h+V×1mg/m³=V×5mg/m³

解得：V=10000m³/h

车库换气次数为n=V/（500×3）=6.67次/h，满足《教材（第三版）》P335不小于6次换气的要求。

9.某车间同时散发苯、乙酸乙酯溶剂蒸汽和余热，设稀释苯、乙酸乙酯溶剂蒸汽的散发量所需的室外新风量分别为200000m³/h、50000m³/h；满足排出余热的室外新风量为220000m³/h。问同时满足排出苯、乙酸乙酯溶剂蒸汽和余热的最小新风量是下列哪一项？

（A）220000m³/h （B）250000m³/h （C）270000m³/h （D）470000m³/h

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P172，排除苯和乙酸乙酯的新风量应叠加计算即为：200000+50000=250000（m³/h），大于排除余热所需新风量220000m³/h，因此最小新风量应取较大值。

10.某金属熔化炉，炉内金属温度为650℃，环境温度为30℃，炉口直径为0.65m，散热面为水平面，于炉口上方1.0m处设接受罩，热源的热射流收缩断面上的流量为下列哪一项？

（A）0.10～0.14m³/h （B）0.16～0.20m³/h

（C）0.40～0.44m³/h （D）1.1～1.3m³/h

答案：[A]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P198，，因此为高

悬罩。

根据公式（2.4-24）～公式（2.4-26）：

L₀=0.167Q¹/3B³/2=0.167×2.98¹/3×0.65³/2=0.126（m³/s）

11.含有SO₂有害气体的流量为3000m³/h，其中SO₂的浓度为5.25ml/m³，采用固定床活性炭吸附装置净化该有害气体。设平衡吸附量为0.15kg/kg_炭，吸附效率为96%。如有效使用时间（穿透时间）为250h，所需装炭量为下列哪一项？

（A）71.5～72.5kg （B）72.6～73.6kg （C）73.7～74.7kg （D）74.8～78.8kg

答案：[A]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P229公式（2.6-1）

根据吸附过程SO₂的质量平衡：

W×0.15kg/kg_炭=3000m³/h×15×10^-6kg/m³×250h×96%

解得：W=72kg

12.某地夏季空调室外计算干球温度t_W=35℃，累年最热月平均相对湿度为80%。设计一矩形钢制冷水箱（冷水温度为7℃）。采用导热系数λ=0.0407W/（m·K）软质聚氨酯制品保温。不计水箱壁热阻和水箱内表面放热系数，按防结露要求计算的最小保温层厚度应是下列哪一项？注：当地为标准大气压，保温层外表面换热系数α_W=8.14W/（m²·K）

（A）23.5～26.4mm （B）26.5～29mm （C）29.5～32.4mm （D）32.5～35.4mm

答案：[C]

主要解答过程：

查h-d图，室外状态点露点温度t_L=31.02℃

由于不计水箱壁热阻和水箱内表面放热系数，由热量平衡关系：

13.某高层酒店采用集中空调系统，冷水机组设在地下室，采用单台离心式水泵输送冷水。水泵设计工况：流量为400m³/h，扬程为50mH₂O，配套电动机功率为75kW。系统运行后水泵发生停泵，经核查，系统运行时的实际阻力为30mH₂O。水泵性能有关数据见下表。实际运行工况下，水泵功率接近下列哪一项？并解释引起故障的原因。

（A）90kW （B）75kW （C）55kW （D）110kW

答案：[A]

主要解答过程：(www.xing528.com)

实际运行时H=30m，查表得流量为540m³/h

水泵轴功率：

可以看出，水泵实际运行功率大于配用电动机功率，造成电流超载，导致停泵，主要原因在于设计计算管网阻力大于实际管网阻力，水泵选型过大。

14.某地源热泵系统所处岩土的导热系数为1.65W/（m·K），采用竖直单U形地埋管，管外径为32mm，钻孔灌浆回填材料是混凝土+细河沙，导热系数为2.20W/（m·K），钻孔的直径为130mm。计算回填材料的热阻应为下列哪一项？

（A）0.048～0.052m·K/W （B）0.060～0.070m·K/W

（C）0.072～0.082m·K/W （D）0.092～0.112m·K/W

答案：[C]

主要解答过程：

根据《地源热泵规》（GB 50366—2005）附录B

15.某全新风空调系统设全热交换器，新风与排风量相等，夏季显热回收效率为60%，全热回收效率为55%。已知：新风进风干球温度为34℃，进风焓值为90kJ/kg_干空气；排风温度为27℃，排风焓值为55kJ/kg_干空气。试计算其新风出口的干球温度和焓值应是下列哪一项？

（A）31.2℃，74.25kJ/kg_干空气 （B）22.3℃，64.4kJ/kg_干空气

（C）38.7℃，118.26kJ/kg_干空气 （D）29.8℃，70.75kJ/kg_干空气

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P559

显热回收效率：

全热回收效率：

16.在标准大气压力下，将干球温度为34℃、相对湿度为70%、流量为5000m³/h的室外空气处理到干球温度为24℃、相对湿度为55%的送风状态。试问处理过程中空气的除湿量为下列哪一项？（查h-d图计算，空气密度取1.2kg/m³）

（A）60～65kg/h （B）70～75kg/h

（C）76～85kg/h （D）100～105kg/h

答案：[C]

主要解答过程：

查h-d图得：d₁=23.75g/kg，d₂=10.25g/kg

除湿量：

17.某餐厅（高6m）空调夏季室内设计参数为：t=25℃，Ф=50%。计算室内冷负荷为∑Q=24250W，总余湿量∑W=5g/s。该房间采用冷却降温除湿、机器露点最大送风温差送风的方式（注：无再热热源，不计风机和送风管温升）。空调机组的表冷器进水温度为7.5℃。当地为标准大气压。问：空调时段，房间的实际相对湿度接近以下哪一项（取“机器露点”的相对湿度为95%）？绘制焓湿图，图上绘制过程线。

（A）50% （B）60% （C）70%

答案：[C]

主要解答过程：

本题较难，需根据《暖规》第6.6.7条，空气出口温度应比冷媒温度至少高3.5℃，因此认为空调机组的出风温度（机器露点）为t_L=7.5+3.5=11（℃）

热湿比：

过L点做热湿比为4850的热湿比线与25℃的等温线相交，交点即为房间实际状态点，查h-d图得相对湿度接近70%。

18.某严寒地区办公楼，采用二管制定风量空调系统，空调机组内设置了预热盘管，空气经粗、中效两级过滤后送入房间，其风机全压为1280Pa，总效率为70%，风机的单位风量耗功率数值和是否满足节能设计标准的判断，正确的为下列哪一项？

（A）0.38W/（m³/h），满足 （B）0.42W/（m³/h），满足

（C）0.51W/（m³/h），满足 （D）0.51W/（m³/h），不满足

答案：[C]

主要解答过程：

根据《公建节能》第5.3.26条，查表5.3.26严寒地区二管制定风量空调系统的办公建筑，设置了预热盘管时单位风量耗功率限值为：0.42+0.035=0.515[W/（m³/h）]，满足要求。

19.某办公楼的一全空气空调系统为四个房间送风，下表内新风量和送风量是根据各房间的人员和负荷计算所得。问该空调设计的总新风量应是下列哪一项？

（A）2200～2300m³/h （B）2350～2450m³/h （C）2500～2650m³/h （D）2700～2850m³/h

答案：[C]

主要解答过程：

根据《公建节能》第5.3.7条

20.某空气处理机设有两级过滤器，按计重浓度，粗效过滤器的过滤效率为70%、中效过滤器的过滤效率为90%。若粗效过滤器入口空气含尘浓度为50mg/m³，中效过滤器出口空气含尘浓度是下列哪一项？

（A）1mg/m³ （B）1.5mg/m³ （C）2mg/m³ （D）2.5mg/m³

答案：[B]

主要解答过程：

总过滤效率：η_t=1-（1-70%）×（1-90%）=97%

出口含尘浓度：m=50mg/m³×（1-η_t）=1.5mg/m³

21.某氨压缩式制冷机组，冷凝温度为40℃、蒸发温度为-15℃，如图所示为其理论循环，点2为蒸发器制冷剂蒸汽出口状态。该循环的理论制冷系数应是下列何值？（注：各点比焓见下表）

（A）2.10～2.30 （B）1.75～1.95

（C）1.45～1.65 （D）1.15～1.35

答案：[D]

主要解答过程：

22.某热回收型地源热泵机组，采用R502制冷剂，冷凝温度为40℃、蒸发温度为-5℃，如图所示为其理论循环。采用冷凝热回收，回收蒸发的显热。点4为冷凝器制冷剂蒸汽进口状态，该机组回收的热量占循环中总的冷凝热的比例应是下列哪一项？（注：各点比焓见下表）

（A）26.5%～29.0% （B）21.0%～23.5%

（C）18.6%～20.1% （D）17%～18.5%

答案：[D]

主要解答过程：

3点为压缩机出口状态点，在不进行热回收时即为冷凝器进口状态，进行热回收后，冷凝器进口状态点为4点，因此，单位制冷机流量回收热量为：h₃-h₄，总冷凝热为：h₃-h₆=h₃-h1

回收热量所占比例：

23.某水冷离心式冷水机组，设计工况下的制冷量为500kW、COP=5.0，冷却水进出水温差为5℃。采用横流型冷却塔，冷却塔设在裙房屋面，其集水盘水面与机房内冷却水泵的高差为18m。冷却塔喷淋口距离冷却水集水盘水面的高差为5m，喷淋口出水压力为2m，冷却水管路总阻力为5m，冷凝器水阻力为8m。忽略冷却水水泵及冷凝水管与环境热交换对冷凝负荷的影响。问：冷却水泵的扬程和流量（不考虑安全系数）接近以下何项？

（A）扬程为38m，流量为86m³/h （B）扬程为38m，流量为103.2m³/h

（C）扬程为20m，流量为86m³/h （D）扬程为20m，流量为103.2m³/h

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第二版）》P562公式（4.4-1），若不考虑安全系数，冷却水泵扬程为：

H_p=H_f+H_d+H_m+H_s+H₀=5m+8m+5m+2m=20m

冷凝器排热热负荷为：

Q_k=500kW×（1+1/COP）=600kW

冷却水泵流量：

24.北京地区某大型冷库，冷间面积为1000m²，冷间地面传热系数为0.6W/（m·℃）、土壤传热系数为0.4W/（m·℃）、冷间空气温度为-30℃，采用机械通风地面防冻方式，设地面加热层温度为1℃，若通风加热系统每天运行8h，系统防冻加热负荷应是下列何值（计算修正值α取为1.15，土壤温度t_r取为9.4℃）？

（A）50～55kW （B）43～48kW

（C）39～41kW （D）36～37kW

答案：[A]

主要解答过程：

根据《冷库规》（GB 50072—2010）附录A第A.0.2～A.0.4条

Q_r=F_d（t_r-t_n）K_d=1000m²×（1+30）×0.6W/（m·℃）=18.6kW

Q_tu=F_d（t_tu^-tr）K_d=1000m²×（9.4-1）×0.4W/（m·℃）=3.36kW

25.某大剧院的化妆间有5间（均附设卫生间），由同一给水管供冷水，每间的用水设备相同，每间卫生间器具数量和额定流量见下表（注：洗脸盆和洗手盆均供应冷热水）。当卫生器具采用额定流量计算时，化妆间的冷水给水管道的设计秒流量应为下列何值？

（A）1.90～2.10L/s （B）2.14～2.30L/s （C）2.31～2.40L/s （D）2.41～2.50L/s

答案：[A]

主要解答过程：

根据《给水排水规》（GB 50015—2003）第3.6.6条

解题要点：

1）第3.6.6条注2：大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当单列计算值小于1.2L/s时，以1.2L/s计；大于1.2L/s时，以计算值计。

2）根据表3.6.6-1注1：“表中括号内数据系电影院、剧院的化妆间使用”

因此根据公式（3.6.6）结合上述解题要点，设计秒流量为：

q_g=∑q₀n₀b=q_脸n_脸b_脸+q_大n_大b_大+q_手n_手b_手+q_小n_小b_小

=0.1×（2×5）×50%+1.2×5×2%+0.1×5×50%+0.1×5×10%

=0.5+0.12（小于1.2L/s，以1.2L/s计）+0.25+0.05

=0.5+1.2+0.25+0.05=2（L/s）