Fundamentals of HVAC Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mcdowall, Robert

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:1058.00 元

装帧:

isbn号码:9780123739988

丛书系列:

图书标签:

• HVAC
• Heating
• Ventilation
• Air Conditioning
• HVAC Systems
• Engineering
• Mechanical Engineering
• Building Services
• Climate Control
• Thermal Comfort

建筑供暖、通风与空调系统基础：系统设计、性能优化与可持续实践 聚焦：现代建筑环境控制的深度解析与前沿应用 本书旨在为读者提供一套全面、深入且高度实用的知识体系，用以理解、设计、分析和优化当今复杂的暖通空调（HVAC）系统。不同于侧重于传统设备操作手册或初步理论介绍的入门书籍，本书将目光投向现代建筑对能源效率、室内空气质量（IAQ）以及热舒适性的严苛要求，提供一套跨越基础原理到尖端工程实践的集成化教程。 核心内容架构：从物理学原理到系统集成 本书结构严谨，内容组织遵循从宏观到微观、从理论推导到实际应用的逻辑顺序。全书共分为六大部分，涵盖了HVAC领域最关键的技术环节。 第一部分：热力学与流体力学基础（奠定分析之基） 本部分深入探讨了支撑所有HVAC系统运行的基本物理定律。我们不仅复习了经典的热力学循环（如朗肯循环、布雷顿循环在制冷与热泵中的应用），更着重于它们在实际工程中的非理想化表现与优化策略。 传热机制的精确建模： 详尽分析稳态与非稳态条件下的传导、对流和辐射传热，特别是针对复杂建筑围护结构（如多层复合墙体、低辐射玻璃）的热阻计算与动态响应分析。引入了时间滞后与蓄热效应的概念，对于理解季节性负荷转移至关重要。 空气动力学基础与管道网络分析： 详细阐述了流体在管道和风道中的流动特性，包括摩擦损失、局部阻力系数的精确测定。引入了M-Factor（系统阻力系数）的概念，用于评估整个风道或水路系统的能耗特性。探讨了先进的流场模拟技术（CFD基础）在优化空气分布和减少泵送能耗中的应用前景。 湿空气性质（Psychrometrics）的深度应用： 不仅仅是焓湿度图的使用，更深入探讨了各种空气处理过程（如喷淋、冷却盘管、再热）的精确数学建模，以及如何利用这些模型来精确控制室内湿度，避免霉菌滋生和设备腐蚀。 第二部分：负荷计算与系统选择（需求导向的设计） 本部分彻底革新了传统的静态负荷计算方法，转向基于时间序列的动态负荷分析，以适应现代建筑高集成度的特点。 动态负荷计算方法论： 重点介绍了ERTF (Effective Room Temperature Factor) 和 CLTD/CLF (Cooling Load Temperature Difference/Cooling Load Factor) 等先进方法，并对比了其与基于ISO 13791/ASHRAE 140标准的模拟方法的优劣。讨论了太阳得热、内部得热（人员、照明、设备）与围护结构热渗透的耦合效应。 建筑热惯性与负荷峰值管理： 探讨了建筑材料对负荷曲线的影响，以及如何通过调整系统启动时间或利用蓄冷/蓄热技术来平滑电力需求高峰，实现削峰填谷。 系统匹配原则： 根据建筑类型（如数据中心、医院、办公楼）和气候特征，系统地评估不同HVAC系统（如集中式、分布式、VRF、冷梁系统）的适用性、初始投资（CAPEX）与全生命周期运营成本（OPEX）的权衡。 第三部分：空气处理系统（IAQ与能量回收的前沿） 本部分聚焦于空气处理机组（AHU）的设计、优化与空气净化技术。 高效热交换与能量回收： 深入分析了全热回收（Enthalpy Wheel）和显热回收（Plate Heat Exchanger）的技术细节、交叉污染风险控制、以及防霜冻保护策略。引入了回收效率指标的标准化评估。 风机性能与变频驱动（VFD）： 详细阐述了风机选型曲线的解读，以及VFD在调速运行中对系统能耗的实际影响。讨论了如何通过优化风机叶型和风道布局来降低风机系统功率。 室内空气质量（IAQ）的控制策略： 区别于简单的换气次数标准，本书深入讲解了基于污染物浓度（如VOCs、CO2）的按需通风（DCV）系统设计。详述了先进的空气过滤技术（如HEPA、ULPA）及其在不同环境中的维护要求。 第四部分：制冷与热力循环系统（高效冷源与热源） 本部分专注于制冷机组、热泵与热源设备的性能优化与可靠性提升。 压缩制冷循环的深度分析： 不仅覆盖蒸汽压缩循环，还详细分析了吸收式制冷、磁制冷等替代技术。重点探讨了变冷量、变水温运行下冷水机组的部分负荷性能曲线（IPLV/SEER的工程应用）。 热泵技术的跨越： 详尽分析了空气源、地源、水源热泵在不同气候带下的性能衰减模型，特别是低温环境下热源侧除霜策略的优化，确保冬季供热的可靠性。 冷凝与蒸发技术的革新： 讨论了干式、湿式冷却塔的效率、水耗与微生物控制（如军团菌预防）。引入了气流组织优化在减少冷却塔回风影响方面的应用。 第五部分：水系统与末端设备（分配与热交换的精确控制） 本部分涵盖了水/冷媒系统的设计、水泵的选型以及末端设备的能效控制。 水系统水力平衡： 深入讲解了水系统水力平衡的理论与实践，包括定流量与变流量系统（Primary/Secondary Loop）的设计。重点论述了动态压差控制阀在实现各支路精确流量分配中的作用。 末端装置的能效： 对比分析了风机盘管（FCU）、空气处理箱（Terminal Units）、辐射板/天花系统（Chilled Beams）的热交换效率与用户舒适度。强调了辐射系统在降低送风温度（从而提高冷机效率）方面的独特优势。 冷媒管路设计与泄漏管理： 针对VRF/VRV系统，详细介绍了冷媒充注量的计算、平衡管的设计，以及制冷剂泄漏对系统性能和室内环境的影响。 第六部分：系统控制、运行与可持续性（智能化与未来趋势） 本书的最后一部分聚焦于现代HVAC系统的“大脑”——楼宇自动化系统（BAS）和可持续发展实践。 先进控制策略（APC）： 详细介绍了模型预测控制（MPC）的基本原理及其在HVAC系统中的应用，如何通过预先预测负荷变化来提前调整系统运行点，实现能源的主动式管理。 系统调试与性能验证（Cx）： 提出了系统调试（Commissioning）的严格流程，强调功能测试、性能验证与持续调试（Continuous Commissioning）的重要性，确保系统长期稳定在设计性能水平。 绿色建筑标准与净零能耗目标： 全面解析了ASHRAE 90.1、LEED、WELL Building Standard中关于HVAC系统的能效要求。重点探讨了如何通过集成可再生能源（如太阳能光热/光伏、地热）来达成近零能耗（NZEB）设计目标，以及相关政策法规的影响。 本书的独特价值在于其深度和前瞻性，它不仅仅是知识的汇编，更是培养读者“系统思维”和“能效优化意识”的工程工具书。 适合于注册工程师、暖通专业学生、楼宇运维专家以及关注建筑能耗管理的高级技术人员。

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