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书籍名称： 现代暖通空调系统设计与运行实例 图书简介 本书聚焦于当前建筑领域中日益复杂和高效的暖通空调（HVAC）系统的设计原理、关键技术应用与实际运行管理。内容紧密围绕国家现行的建筑能效标准和绿色建筑规范，旨在为暖通工程师、项目经理以及高年级设备技术专业学生提供一本兼具理论深度与工程实践指导价值的参考手册。 第一部分：暖通空调系统基础理论与能效优化 本部分首先系统回顾了热力学、传热学和流体力学在暖通工程中的核心应用，特别是针对不同环境负荷的精确计算方法。重点阐述了潜热与显热负荷的划分及计算精度对系统选型的重要性。 随后，深入探讨了当前建筑能耗结构中的关键环节。详细解析了不同气候区下，外围护结构、通风渗透、设备运行等环节的能耗占比。在此基础上，引入了全生命周期能耗分析（LCCA）的概念，指导读者如何在设计初期就做出更具经济性和环保性的技术决策。书中详述了如何利用先进的仿真软件（如EnergyPlus、Trace 700等）进行动态模拟，以验证和优化设计方案的能效表现，并提供了大量实际工程中的优化案例分析，包括： 1. 新型保温材料的导热系数分析与应用：对比传统材料与气凝胶、真空绝热板在不同湿度环境下的长期性能衰减。 2. 热桥效应的识别与消除策略：结合红外热成像检测数据，分析结构热桥对室内热平衡的影响，并提出结构优化方案。 3. 自然通风与被动式设计：基于风洞实验数据和CFD模拟结果，介绍如何通过建筑形态学设计，最大化利用自然风压和热压进行室内空气置换，减少机械通风需求。 第二部分：先进制冷与热泵技术在暖通中的集成应用 本部分侧重于热源和冷源设备的前沿技术及其系统集成。不同于传统的水冷机组和风冷机组，本书详尽介绍了新一代高效设备的应用场景和技术要点。 2.1 变冷媒流量（VRF/VRV）系统的高级应用： 详细讲解了多联机系统的冷媒循环原理、室内外机匹配原则，以及系统在不同分区、不同气候条件下的冷媒充注量计算与安全控制。特别关注了其在超高层建筑和复杂平面布局中的应用挑战与解决方案，包括跨区域冷媒输送距离的限制、回油平衡技术以及冬季制热防冻保护措施。 2.2 地源热泵（GSHP）系统的设计与地埋管优化： 全面覆盖了地源热泵系统的组成，包括水平埋管、垂直埋管和水塘/地下水系统。重点阐述了地质勘探报告的解读，如何根据土壤热物性参数（热导率、热容率）精确计算地埋管的长度和回路布局。书中包含了一个大型商业综合体地源热泵项目的设计实例，展示了如何通过优化回填材料和管间距来提升换热效率，并有效规避系统长期运行中的“热/冷堆积”现象。 2.3 吸收式制冷技术的回顾与创新： 针对工业余热回收和集中供冷的需求，本书重新审视了蒸汽吸收式和直燃式吸收制冷机的工作原理。分析了溴化锂和水/甲醇溶液的特性，并结合当前燃气轮机或工业过程余热的温度等级，设计匹配的吸收式制冷系统，实现能源梯级利用。 第三部分：通风与空气质量控制的精细化管理 室内空气质量（IAQ）已成为衡量建筑舒适性和健康度的核心指标。本部分详细阐述了如何设计满足“新风量”和“污染物控制”的双重要求的通风系统。 3.1 全新风系统与热回收技术： 深入分析了显热回收和全热回收设备的工作原理（如板式、转轮式热交换器）。重点介绍了热回收设备的性能系数（EER/COP）随环境温湿度的变化规律，以及如何通过旁通控制和防结霜策略来确保回收效率。书中还包括了对能量回收通风机（ERV）的选型标准和安装维护要点。 3.2 气流组织与污染物迁移控制： 针对办公空间、手术室、实验室等不同功能区域，对比了上送下回、下送上回以及侧送上回等气流组织方式的优劣。结合CO2、氡气、VOCs等特定污染物的排放特性，设计了针对性的稀释通风和置换通风策略，并提供了多种送风口和回风口的设计范例，以避免室内气流短路。 3.3 洁净室与特殊环境的空气处理： 针对制药、电子等对空气洁净度有极高要求的场所，本书详细介绍了FFU（风机过滤单元）、层流罩的设计规范，以及HEPA/ULPA过滤器的性能参数、安装密封性检测（DOP/PAO扫描）要求和更换周期管理。 第四部分：系统自动化、监测与运维（BMS/BAS） 现代HVAC系统的效率依赖于其控制的智能性。本部分聚焦于楼宇自动化系统（BAS）和能源管理系统（EMS）的集成与优化。 4.1 传感器网络与数据采集： 详细介绍了不同类型（温度、湿度、压力、风速、CO2、PM2.5）传感器的精度等级、安装位置要求和长期漂移校准方法。强调了数据采集的可靠性对后续控制策略制定的基础作用。 4.2 先进控制算法的实际应用： 超越传统的PID控制，本书重点介绍了模型预测控制（MPC）在大型中央空调系统中的应用。通过建立系统的动态热力学模型，MPC可以提前预测未来数小时的负荷变化，并优化冷/热源设备的启停顺序、冷冻水温度设定点、冷却塔风机转速等，以实现系统最低运行成本。书中提供了MPC算法在应对瞬时负荷波动时的响应速度对比分析。 4.3 预防性维护与故障诊断： 阐述了如何利用BAS采集的运行数据进行趋势分析，实现设备的预测性维护。例如，通过监测冷却塔填料的压差变化和冷冻机组的压缩机电流波动，提前发现潜在的结垢、堵塞或机械磨损问题。提供了一套标准化的HVAC设备故障诊断流程图和常见报警代码的解析。 总结 《现代暖通空调系统设计与运行实例》力求成为一本连接理论研究与工程实践的桥梁。它要求读者不仅理解“为什么”要这样做，更要掌握“如何”在复杂的现场条件下实现最优化的设计和运行。本书通过大量详实的图表、计算公式推导和工程案例剖析，确保读者能够独立应对当前建筑能耗管理和环境质量控制的挑战。
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