Registered Public Utility Engineer - HVAC (China) case studies
Registered Public Utility Engineer - HVAC (China) · Put your knowledge to work in context.
The Registered Public Utility Engineer (HVAC) qualification - 注册公用设备工程师（暖通空调） - is a Chinese professional engineering credential for practitioners who design heating, ventilation, air conditioning, smoke control and building services systems. It is aimed at engineers working in design institutes, engineering consultancies, contractors and facility organisations who take responsibility for HVAC design decisions and sealed drawings. The examination tests both breadth and depth: load calculations and psychrometrics, heating plant and terminal systems, ventilation and industrial exhaust, air conditioning and refrigeration, energy-efficiency codes, automatic control and commissioning, fire and smoke control, and professional ethics. Expect two distinct styles of assessment. Topics on this exam: Heating, ventilation and air conditioning fundamentals and load calculations, Heating systems, equipment and design, Ventilation, smoke control and industrial exhaust systems, Air conditioning systems, air handling and refrigeration, Building energy efficiency, codes and standards, Automatic control, testing, commissioning and operation, Fire protection and life-safety engineering for HVAC, and Professional practice and engineering ethics. The Registered Public Utility Engineer - HVAC (China) case studies are 5 cases and about 230 words.
1严寒地区小学供暖改造：散热器低温运行与新风负荷的取舍
沈阳某小学教学楼建于2000年，建筑面积1200 m²，6间教室，每间45人，层高3.6 m。外墙为240 mm砖墙、单层铝合金窗，无外保温，实测供暖热指标约75 W/m²（不含新风）。原设计95/70°C热水供暖，铸铁四柱散热器，单管顺流式，已使用15年。现拟将0.14 MW燃煤锅炉改为燃气冷凝锅炉，业主希望二次侧回水不超过50°C，以利用烟气冷凝热并降低运行费，但改造预算有限，散热器是否更换尚未确定。实测室外-19°C时，锅炉供水85°C、回水60°C，多数教室16°C，近端教室20°C，最远端14°C；循环泵定频运行，各立管阀门全开。教室新风仍靠开启外窗，无热回收。设计室外供暖温度-19°C，室内要求20°C。校方要求改造后教室不低于20°C，且不能出现近端过热、远端不热。改造范围包括锅炉、循环泵及部分干管，散热器和末端支管原则上保留，工期为暑假六周。当地燃气价格较高，运行费压力大；学校无专职运行人员。教室以南向为主，窗墙比约0.3。. 在保留现有散热器的前提下，用散热器传热关系估算要把教室从16°C提高到20°C所需的供回水温度，并判断业主提出的回水≤50°C是否可行。列出计算假设。. 按规范估算教室新风热负荷，并评价是否应设热回收；热回收后冷凝锅炉回水温度能否稳定低于50°C？. 按散热器 Q=K·A·(ΔT)^n，取 n≈1.3。实测平均水温 (85+60)/2=72.5°C，室内16°C，ΔT1=56.5 K。室内提到20°C而水温不变时，ΔT2=52.5 K，出力降为 (52.5/56.5)^1.3≈0.91。 围护结构负荷随室内外温差增大：(20+19)/(16+19)=39/35≈1.11。因此所需出力为现状的 1.11/0.91≈1.22 倍。 所需 ΔT=56.5×1.22^(1/1.3)≈56.5×1.17=66 K，平均水温需约 20+66=86°C。若供回水温差20 K，则约96/76°C；若温差25 K，则约98/73°C。 若坚持回水50°C、供水60°C，平均50°C，ΔT=30 K，出力仅为 (30/56.5)^1.3≈0.44，需散热面积约 1.11/0.44≈2.5 倍，即增加约150%。结论：保留现有散热器时回水≤50°C不可行；要么把供水提高到约96°C，要么大幅增容散热器或改地暖。以上未计新风负荷，实际所需出力更大。.
50 words, under 1 min2换热站远端不热与循环泵变频：水力失衡还是扬程不足
寒冷地区某住宅小区，12栋6层住宅，总供暖面积18万m²，均采用低温地板辐射供暖，设计供回水50/40°C，设计循环流量260 m³/h，循环泵2用1备、变频，设计扬程32 m。换热站由一次侧110/70°C经板式换热器供热，一次侧电动调节阀按二次侧供水温度控制。实际运行：室外-9°C，二次侧供水48°C、回水38°C，循环泵50 Hz；近端3栋室内22°C，最远端2栋仅14°C；最不利环路压差0.18 MPa，近端环路压差0.28 MPa，各楼栋平衡阀均全开。一次侧调节阀频繁大幅振荡，二次侧回水温度低于设计值。物业认为是循环泵扬程不够，建议换更大泵；业主则要求提高供水温度。小区已运行8年，室外管网从未清洗；最远端楼栋入口过滤器压差0.05 MPa。设计室内20°C，地暖盘管间距300 mm。循环泵出口压力0.42 MPa、入口0.10 MPa，水泵运行在曲线右端；补水泵定压0.35 MPa。部分楼栋阀门内漏，最远支路距换热站1.2 km。物业拟将泵频升至55 Hz。二次侧设计温差10°C，实际温差10°C。室外管网为直埋预制保温管。. 实际供回水48/38°C、室内20°C，是否说明地暖设计供回水温度偏高？低回水温度对板换和一次侧有什么影响？. 近端0.28 MPa、最远端0.18 MPa，而设计最不利需0.25 MPa，远端缺口0.07 MPa；近端富余0.03 MPa。若只把泵频按相似律提高：f2=50×√(0.25/0.18)≈59 Hz，最不利压差可到0.25 MPa，但近端将升到约 0.28×(59/50)²≈0.39 MPa，近端流量更大、室温更高，管道和阀门口权恶化。 因此主因是水力失衡叠加泵运行点偏右，不是单纯扬程不足。只换大泵会加剧近端过热和电耗；必须先平衡近端，再按最不利环路设定泵频。. 1）逐栋安装静态平衡阀，按设计流量用比例法或补偿法调试，近端阀门先关小；2）在最不利楼栋设压差传感器，控制循环泵变频，维持最不利环路0.25 MPa；3）采用压力无关型平衡阀或动态平衡电动调节阀，减少近端过流；4）清洗最远端过滤器、检查阀门内漏和管道堵塞；5）一次侧调节阀改为慢PI，加二次侧供水温度前馈，检查传感器和执行器，避免振荡。 调试顺序：先冲洗、再平衡、后变频；泵频最终由最不利压差和阀门开度确定，不能固定在50 Hz。.
36 words, under 1 min3中餐厨房排油烟外溢：风量、补风与管道风速的连锁判断
某大型中餐厅厨房设10个燃气灶眼，排油烟罩为6.0 m×1.2 m，罩口距灶台1.0 m。设计排油烟风机30,000 m³/h，补风机24,000 m³/h，补风口设在灶台正前方1.5 m处，出口风速约3 m/s。排油烟管道为800 mm×600 mm，水平段25 m、90°弯头5个，接屋顶油烟净化器和离心风机；管道未设清扫口，弯头处积油明显。厨房与餐厅之间维持-15 Pa负压，但营业时油烟仍外溢到餐厅，灶火被吹偏，排油烟效果差。厨房设有燃气灶、蒸箱和洗碗机，冬季补风未加热。排油烟管道穿越防火分区处设150°C防火阀，但施工时防火阀距墙1.8 m。厨房面积180 m²，层高4.2 m，平时厨房门关闭；排风竖井截面不足。排油烟罩设挡水板但无运水控制；风机皮带打滑，实测排风量仅22,000 m³/h，管道漏风明显。当地环保要求油烟净化效率不低于90%，排烟浓度达标。厨房补风机组未与排油烟风机联锁。灶台排烟罩吸入口风速实测0.35 m/s。管道穿过餐厅吊顶。设计厨房排风换气次数按40次/h校核。补风经餐厅门缝渗入。灶眼同时使用系数0.8。排油烟风机全压1,200 Pa。油烟净化器阻力300 Pa。. 校核排油烟罩排风量和管道风速。30,000 m³/h是否合理？800×600管道内风速是多少，应采取什么措施？. 补风量80%、补风口位置和冬季未加热有什么问题？负压-15 Pa是否合适？给出补风设计参数。. 按中餐灶眼2,000-2,500 m³/h，10个灶眼约20,000-25,000 m³/h；30,000 m³/h偏大但不离谱。罩口面积 6.0×1.2=7.2 m²，罩口平均风速 30,000/3600/7.2≈1.16 m/s，高于常规0.5-0.7 m/s，会增大排风量和补风负荷。 管道 0.8×0.6=0.48 m²，风速 30,000/3600/0.48≈17.4 m/s，远高于排油烟管道建议的8-10 m/s（不宜超过12 m/s）。实际风量22,000 m³/h时仍约12.7 m/s。高风速使沿程和弯头阻力大增，风机实际风量下降，油脂易被带入管道并沉积。应把管道扩大到至少1000×800 mm（0.8 m²，风速约10.4 m/s）或更大，减少弯头，设清扫口和积油收集。.
58 words, under 1 min4VAV系统静压过高与新风不足：末端过冷和CO2超标的联合诊断
夏热冬冷地区某办公楼，空调面积6,000 m²，8层，采用VAV系统。2台500 kW变频离心冷水机，2台组合式AHU，变频送风机，约120个压力无关型VAV box，最小风量设定为设计风量的30%；新风阀固定开度30%，无CO2联动。夏季实测：AHU送风温度13°C，送风静压650 Pa（设计500 Pa），南向部分房间22°C、最不利房间27°C；多个VAV box处于最小风量仍过冷。室内CO2浓度1,200 ppm，设计人员密度0.1人/m²，每人新风30 m³/h。冷机频繁加减载，冷冻水7/12°C，冷却水34/39°C，设计32/37°C，室外湿球28°C，冷却塔逼近度实测6°C。AHU过滤器压差180 Pa，终阻力250 Pa。AHU总送风量24,000 m³/h；自控系统未做静压重置，新风阀未按CO2调节。VAV box执行器校准正常，风管漏风率测试合格；静压传感器位于AHU出口。冷冻水泵定频，压差旁通阀常开；冷机群控按回水温度加减机。建筑出租率80%，会议区人员波动大；设计室内26°C、60%。夜间加班频繁，系统常提前开机。冷却塔填料有结垢，布水不均。部分末端再热盘管未启用。送风管道保温完好。AHU风机频率50 Hz。. 分析650 Pa静压与末端过冷/过热并存的原因。若将静压从650 Pa降至500 Pa，按风机相似律估算风机功率变化，并说明静压重置的控制逻辑。. 计算设计工况所需新风量，判断固定30%新风阀在AHU风量24,000 m³/h时是否满足；结合CO2 1,200 ppm提出控制策略。. 冷却水34/39°C、逼近度6°C对冷机运行有什么影响？应检查哪些设备问题？.
55 words, under 1 min5冷冻水管道保温减薄与检测报告替换：设计变更的底线
某商业综合体空调面积35,000 m²，冷冻水供回水7/12°C，机房内DN200无缝钢管。设计选用闭孔橡塑保温，厚度40 mm，设计说明按GB 55015的经济厚度和防结露要求确定。机房夏季环境35°C、相对湿度85%。施工方为赶工期将保温改为25 mm，称厂家样本“等效”，并用另一项目的材料检测报告复印件替代本批材料复验。监理发现后要求设计确认；业主以“不影响使用、已通过消防验收”为由施压，要求设计签发变更。实测25 mm保温管道表面温度31°C，局部结露，冷冻水回水温度比设计高0.5°C。材料无合格证，部分管道已被封闭。设计冷负荷2,400 kW，冷水机组3台800 kW，设计COP 5.8；保温工程量约1,200 m。施工合同约定材料需见证取样复验，设计变更需原设计单位签章；业主称工期延误每天罚款10万元。结露水滴至配电柜上方，外护镀锌铁皮已部分安装。施工方口头承诺“下不为例”，建设单位和监理已签认隐蔽工程验收单。该工程为政府投资的绿色建筑二星级项目，节能专项验收尚未进行。设计院质量体系要求变更由校审人签字。设计负责人同时担任项目总负责人。当地夏季空调运行费高。. 用露点和水蒸气分压力判断25 mm保温是否满足防结露要求；40 mm是否足够？设计应如何书面答复？. 35°C、85%时，饱和水蒸气分压力约5.62 kPa，实际水蒸气分压力 0.85×5.62=4.78 kPa，对应露点约32.2°C。实测25 mm保温表面31°C，低于露点，必然结露；水滴到配电柜上方还有电气安全风险。 按圆筒保温估算，25 mm时外表面约31.4°C；40 mm时约32.8°C，仅略高于露点，安全余量很小。必须按厂家导热系数、实际对流换热和最高相对湿度复算，并留余量；25 mm明确不满足防结露，也不满足经济厚度。设计应书面回复：不同意25 mm变更，要求恢复40 mm或加厚，已封闭段拆除检查。. 不能签发。消防验收只证明消防系统符合要求，不覆盖节能、防结露和材料复验；签发即等于默认不合格材料，违反《建设工程质量管理条例》和注册工程师职业道德，签字人承担终身责任。 处置：1）书面拒绝，附露点计算、规范和设计依据；2）要求停工，拆除已封闭的25 mm保温，重新采购和复验；3）向设计院技术负责人、监理和建设单位发函，记录会议纪要和往来文件；4）若业主坚持，向当地建设主管部门报告；5）不接受口头承诺，不补签虚假隐蔽验收。工期罚款不能成为降低质量的理由。.
31 words, under 1 min