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《暖通空调工程设计与实践》 内容概述： 本书旨在为暖通空调（HVAC）领域的工程技术人员、设计人员、项目经理以及相关专业学生提供一套全面、系统且实用的技术指导。内容涵盖暖通空调系统的基本原理、设计方法、设备选型、施工安装、调试运行、节能改造以及最新技术发展等多个维度，力求在理论深度与实践应用之间取得平衡，帮助读者掌握暖通空调工程的核心知识和关键技能，提升工程设计与实施的质量与效率。 第一章：暖通空调系统基础理论 本章是理解后续章节的基础。我们将深入探讨空气的物理性质，包括温度、湿度、露点、焓值等关键参数，并介绍湿空气线图（Psychrometric Chart）的应用，它作为暖通空调设计的重要工具，能够直观地展示空气状态的变化过程。接着，我们将阐述热力学基本定律在暖通空调系统中的应用，如能量守恒、热量传递（传导、对流、辐射）的原理及其在围护结构和设备中的体现。在此基础上，我们将引入流体力学基本概念，包括空气和水的流动特性、压降计算、管道水力计算等，为管道系统设计奠定基础。最后，本章还将简要介绍热湿负荷的计算原理，包括室内外温湿度参数的确定、围护结构的热负荷计算、人员、设备、照明等内热源的负荷分析，以及新风负荷、渗透负荷的计算方法。 第二章：空气处理与热湿交换原理 本章将详细解析空气处理机组（AHU）的核心功能及其内部各个组成部分的原理。我们将重点介绍空气过滤器的类型、过滤效率及其在保证室内空气质量中的作用。接着，深入讲解空气加热器和冷却器的设计原理、换热系数的计算方法以及不同类型（如盘管式、翅片管式）的特点和适用场合。蒸发式冷却器和冷凝式冷却器的原理及应用也将被详细阐述。此外，本章还将重点介绍加湿器和除湿器的工作原理，包括水喷淋加湿、蒸汽加湿、电极式加湿等，以及制冷剂除湿、吸湿剂除湿等技术。空气混合与旁通控制技术，如新风与回风的混合比例控制，以及不同空气处理过程（如等焓过程、等干球温度过程、等湿度过程）在湿空气线图上的表示和计算方法，也将得到深入的探讨。 第三章：制冷与制热系统设计 本章聚焦于暖通空调系统的“心脏”——制冷与制热系统。我们将从制冷剂的性质、相变过程及其在制冷循环中的作用入手，详细介绍压缩式制冷循环的四个基本过程：压缩、冷凝、节流、蒸发。不同类型的压缩机（如活塞式、螺纹式、离心式）的结构、工作原理、选型依据和性能特点将被一一介绍。冷凝器的类型（如风冷、水冷）及其设计计算，包括换热量、盘管设计、风机选型等。节流装置（如毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀）的工作原理、调节方式及其对系统性能的影响。蒸发器的选型与设计，包括蒸发温度、换热量、风机选型等。此外，本章还将涵盖吸收式制冷机组、蒸汽喷射制冷机组、以及热泵技术的基本原理、分类、性能系数（COP）的计算及其在不同应用场景下的优缺点。对于制热系统，我们将重点介绍锅炉（燃气、燃油、电）的选型与配置，热水循环系统设计，蒸汽供热系统设计，以及电加热设备的应用。 第四章：风系统设计与计算 本章专注于风系统的设计与优化。我们将详细介绍风管的材料选择（如镀锌钢板、不锈钢、玻璃钢）、连接方式以及风管系统设计的基本原则，包括减少阻力、方便安装和维护。空气动力学在风管设计中的应用，如静压和动压的概念，总压的计算，风速的限制，以及沿程阻力、局部阻力的计算方法。风管系统的平衡方法，包括等静压法、静压箱法、变风量（VAV）系统设计原理、末端设备（如VAV箱）的选型与控制。排烟系统和补风系统的设计要求，包括风量计算、风管尺寸、防火阀和排烟防火阀的设置。风机的选型与计算，包括风量、全压、效率、噪声等参数的选择依据，以及不同类型风机（如离心风机、轴流风机）的特点和应用。空气分布器的设计与选型，包括散流器、条形风口、球形风口等，以及其对室内气流组织的影响。 第五章：水系统设计与计算 本章详细阐述水系统的设计要点。我们将从管道材料（如钢管、铜管、PPR管）的选择、连接方式和保温要求入手，强调水力计算的重要性。管道系统的水力计算，包括流量、流速、压降的计算，以及如何根据不同应用场景（如供暖、制冷、生活用水）确定合理的流速范围。水泵的选型与计算，包括扬程、流量、效率、轴功率等参数的确定，以及串联、并联水泵的应用。膨胀水箱的设计与作用，包括系统容积的计算、膨胀水箱容积的确定以及其在维持系统压力稳定中的作用。水系统中阀门（如闸阀、截止阀、蝶阀、球阀）的选型与布置，以及阀门压降的计算。集水器与分水器的设计与作用，包括其在实现系统平衡和便于检修方面的优势。二次泵系统的设计与应用，特别是在大型或复杂的水系统中。 第六章：末端设备选型与布置 本章将介绍各类末端设备的选型、设计与布置。室内空气质量（IAQ）对末端设备选型的要求。风机盘管（FCU）的选型计算（包括制冷量、制热量、风量、噪声），其安装方式和与其他系统的配合。组合式空调机组（CCU）的设计与选型，及其在大型项目中的应用。空调箱（AHU）与风机盘管的区别与联系，以及AHU在集中式空调系统中的核心作用。各种散热器的选型与计算，包括暖气片（铸铁、钢制、铝制）、散热排管等，及其在供暖系统中的应用。新风机组的设计与选型，以及其在保证室内空气品质和新风量方面的关键作用。全热交换器（ERV）和显热交换器（HRV）的原理、选型及应用，特别是其在节能方面的显著贡献。 第七章：控制系统与自动化 本章深入探讨暖通空调系统的控制策略和自动化技术。我们将从基本控制原理入手，介绍温度、湿度、压力、流量等参数的传感器及其作用。温湿度控制的基本回路设计，包括开环控制和闭环控制。比例-积分-微分（PID）控制器的工作原理及其在实现精确控制中的优势。变频技术在风机和水泵节能控制中的应用，以及其对系统能耗的显著降低。楼宇自控系统（BAS）的架构与功能，包括数据采集、设备监控、运行管理、故障诊断等。智能控制算法的应用，如模糊控制、自适应控制等，及其在提升系统运行效率和舒适度方面的潜力。能源管理系统（EMS）的集成与应用，以及如何通过数据分析优化系统运行。 第八章：施工安装、调试与验收 本章将指导读者如何将设计方案转化为实际工程。我们将详细介绍暖通空调工程施工前的准备工作，包括图纸会审、材料采购、机具准备等。风管系统的安装工艺，包括风管连接、风口安装、阀门安装等，以及对安装质量的要求。水管系统的安装工艺，包括管道连接、支吊架安装、阀门安装等，强调防漏与保温。设备安装的一般要求，包括基础、支架、减震措施、吊装注意事项等。电气安装与控制线敷设的要求，以及与其他专业的配合。系统调试的流程与方法，包括单机试运转、联动试运转、系统性能测试等。试运行期间的常见问题及解决方法。工程验收的标准与流程，包括技术资料核对、现场检查、性能测试等。 第九章：节能技术与绿色建筑 本章聚焦于当前暖通空调领域最重要的发展方向——节能与绿色建筑。我们将系统介绍建筑节能设计标准和相关法规。围护结构节能措施，包括保温材料的选择与应用、窗户的节能设计、气密性设计等。自然通风与机械通风相结合的设计策略。自然冷源的应用，如利用室外低温空气或地下水源。辐射供冷供热系统的原理、优势与应用。地源热泵、水源热泵、空气源热泵等可再生能源在暖通空调中的应用。太阳能集热器与建筑一体化设计（BIPV）的应用。智能遮阳系统和自然采光的研究与应用。绿色建材的选择与应用。被动式设计理念在暖通空调工程中的实践。 第十章：常见问题分析与维护 本章旨在帮助读者解决实际工程中遇到的常见问题，并掌握日常维护的关键要点。制冷剂泄漏的诊断与处理方法。水系统结垢、腐蚀的预防与治理。风机、水泵等设备的常见故障分析与维修。空气过滤器堵塞的识别与清洁更换。温湿度控制失调的故障排除。噪声与振动的处理方法。系统能耗异常的诊断与分析。日常运行维护计划的制定与执行。设备定期检查与保养的项目与周期。应急处理预案的制定与演练。 第十一章：前沿技术与发展趋势 本章将展望暖通空调领域的未来发展。物联网（IoT）技术在暖通空调系统中的应用，实现设备互联互通与智能化管理。大数据分析在系统优化与故障预测中的作用。人工智能（AI）在智能控制算法和能耗预测中的应用。模块化、集成化设计理念在设备制造中的体现。直流变速技术在节能设备中的普及。超低能耗建筑与近零能耗建筑的发展。三联供系统（制冷、制热、发电）的技术进展。区域能源系统（TES）的发展与应用。新的制冷剂和环保技术的研发与应用。 本书内容丰富，图文并茂，案例分析详实，力求做到理论联系实际，既适合初学者入门，也能为经验丰富的工程师提供有益的参考。通过学习本书，读者将能够更深入地理解暖通空调工程的设计理念、技术要点和实践方法，从而在职业生涯中取得更大的进步。
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