2025年動力環(huán)境專業(yè)期末試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的）1.下列關(guān)于蒸汽壓縮制冷循環(huán)的描述中，錯誤的是（）A.膨脹閥的作用是將高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓B.蒸發(fā)器中制冷劑吸收被冷卻物體的熱量C.冷凝器出口制冷劑狀態(tài)為高溫高壓氣態(tài)D.壓縮機(jī)的功能是提高制冷劑的壓力和溫度2.在數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，用于監(jiān)測電池組剩余容量的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.浮充電壓B.內(nèi)阻C.溫度D.荷電狀態(tài)（SOC）3.某商業(yè)綜合體采用地源熱泵系統(tǒng)，其COP（性能系數(shù)）計(jì)算時，輸入功率應(yīng)包含（）A.壓縮機(jī)功率B.壓縮機(jī)+循環(huán)泵功率C.壓縮機(jī)+循環(huán)泵+風(fēng)機(jī)功率D.僅壓縮機(jī)和蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)功率4.低壓配電系統(tǒng)中，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，優(yōu)先動作的保護(hù)裝置是（）A.過負(fù)荷保護(hù)B.零序保護(hù)C.速斷保護(hù)D.接地故障保護(hù)5.空氣處理機(jī)組（AHU）中，用于去除空氣中PM2.5的核心部件是（）A.表冷器B.加濕器C.初效過濾器D.中高效過濾器6.下列新能源與動力環(huán)境系統(tǒng)耦合的場景中，不符合“源網(wǎng)荷儲一體化”原則的是（）A.光伏陣列直接為機(jī)房空調(diào)供電，多余電量存入儲能電池B.風(fēng)電通過逆變器并入市政電網(wǎng)，不設(shè)置本地儲能C.地?zé)崮芡ㄟ^熱泵為辦公區(qū)供熱，余熱回收用于生活熱水D.光儲充一體化充電站，根據(jù)電價動態(tài)調(diào)節(jié)充電功率7.某機(jī)房精密空調(diào)的顯熱比（SHR）為0.8，說明其處理空氣時（）A.潛熱制冷量占總制冷量的80%B.顯熱制冷量占總制冷量的80%C.顯熱制冷量是潛熱制冷量的0.8倍D.總制冷量中80%用于溫度調(diào)節(jié)，20%用于濕度調(diào)節(jié)8.動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議中，支持實(shí)時性高、抗干擾強(qiáng)且廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的是（）A.ModbusRTUB.MQTTC.BACnetD.CAN總線9.關(guān)于UPS（不間斷電源）的描述，正確的是（）A.在線式UPS正常工作時，逆變器始終處于工作狀態(tài)B.后備式UPS切換時間為0ms，適用于關(guān)鍵負(fù)載C.高頻機(jī)UPS體積大，主要用于工業(yè)場景D.UPS電池組的放電深度越深，使用壽命越長10.在“雙碳”目標(biāo)下，動力環(huán)境系統(tǒng)節(jié)能改造的關(guān)鍵措施不包括（）A.采用磁懸浮離心式冷水機(jī)組B.增大新風(fēng)比以降低機(jī)械制冷需求C.安裝智能照明控制系統(tǒng)D.對老舊電機(jī)進(jìn)行變頻改造二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分）1.制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器中發(fā)生的狀態(tài)變化是__________（填“相變”或“非相變”），其熱量傳遞方式主要為__________。2.供配電系統(tǒng)的三級負(fù)荷是指__________，其供電要求為__________。3.環(huán)境監(jiān)測中，PM10的定義是__________，甲醛的國標(biāo)限值（1小時均值）為__________mg/m3。4.地源熱泵系統(tǒng)按換熱方式分為__________和__________兩類，其中__________系統(tǒng)對地下水資源影響較小。5.動力設(shè)備維護(hù)中，中央空調(diào)水系統(tǒng)的常見故障包括__________（至少2種），需定期進(jìn)行__________以防止結(jié)垢。6.智能動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的三層架構(gòu)是__________、__________和__________。7.蓄電池的主要性能指標(biāo)有__________、__________和循環(huán)壽命。8.空氣焓濕圖中，等焓線表示__________過程，等相對濕度線表示__________過程。9.數(shù)據(jù)中心PUE（電源使用效率）的計(jì)算公式為__________，2025年新建大型數(shù)據(jù)中心PUE要求不高于__________。10.新能源汽車充電樁的電能質(zhì)量要求中，諧波電流總畸變率（THDi）應(yīng)≤__________%，功率因數(shù)應(yīng)≥__________。三、簡答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1.簡述蒸汽壓縮制冷循環(huán)的四個核心部件及其功能。2.說明動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中“四遙”功能的具體內(nèi)容，并舉例說明其在機(jī)房管理中的應(yīng)用。3.對比分析風(fēng)冷式冷水機(jī)組與水冷式冷水機(jī)組的優(yōu)缺點(diǎn)，指出各自適用場景。4.闡述低壓配電系統(tǒng)中“三級配電兩級保護(hù)”的含義，并說明其安全意義。5.結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，提出數(shù)據(jù)中心動力環(huán)境系統(tǒng)的三項(xiàng)節(jié)能優(yōu)化措施，并分析其技術(shù)原理。四、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）1.某辦公室采用分體式空調(diào)制冷，已知室內(nèi)顯熱負(fù)荷為12kW，潛熱負(fù)荷為4kW，空調(diào)送風(fēng)量為3000m3/h，空氣密度取1.2kg/m3，定壓比熱容取1.005kJ/(kg·℃)。求：（1）空調(diào)總制冷量（kW）；（2）室內(nèi)外空氣溫差（℃）。2.某小區(qū)配電變壓器容量為500kVA，功率因數(shù)為0.85（滯后），現(xiàn)需增加一組電動汽車充電樁，總功率為150kW（功率因數(shù)0.95，滯后）。假設(shè)變壓器負(fù)載率不超過85%，問是否需要增容？（計(jì)算中視在功率S=P/cosφ，變壓器額定容量為500kVA）五、綜合分析題（本大題共1小題，20分）某企業(yè)機(jī)房現(xiàn)有動力環(huán)境系統(tǒng)存在以下問題：①精密空調(diào)能效比（EER）僅為2.8，高于行業(yè)平均水平（3.5）；②UPS電池組使用5年，容量衰減至額定值的70%；③照明系統(tǒng)為傳統(tǒng)熒光燈，功率密度12W/m2（國標(biāo)限值為9W/m2）；④未設(shè)置環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，溫濕度波動大。請針對上述問題，設(shè)計(jì)一套改造方案，要求包含技術(shù)措施、預(yù)期效果及成本效益分析（需量化關(guān)鍵指標(biāo)）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.D3.B4.C5.D6.B7.B8.D9.A10.B二、填空題1.相變；熱交換（或“潛熱傳遞”）2.不重要的一般負(fù)荷；無特殊供電要求（或“單回路供電”）3.空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤10μm的顆粒物；0.104.地埋管（土壤源）；地下水（水源）；地埋管5.管道堵塞、水泵氣蝕、冷卻塔效率下降（任意2種）；水質(zhì)處理（或“加藥除垢”）6.感知層（設(shè)備層）；網(wǎng)絡(luò)層（傳輸層）；應(yīng)用層（平臺層）7.容量（Ah）；電壓（V）8.絕熱加濕（或“等焓加濕”）；等溫加濕（或“等溫度變化”）9.數(shù)據(jù)中心總耗電量/IT設(shè)備耗電量；1.310.5；0.95三、簡答題1.四個核心部件及功能：①壓縮機(jī)：將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮為高溫高壓氣態(tài)，提供循環(huán)動力；②冷凝器：將高溫高壓氣態(tài)制冷劑冷卻為高壓液態(tài)，向外界放熱；③膨脹閥（節(jié)流閥）：將高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓為低溫低壓液態(tài)，控制流量；④蒸發(fā)器：低溫低壓液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸熱，冷卻被處理介質(zhì)（空氣/水）。2.“四遙”功能及應(yīng)用：①遙測：遠(yuǎn)程測量設(shè)備參數(shù)（如溫度、電壓），例如實(shí)時監(jiān)測機(jī)房精密空調(diào)出風(fēng)口溫度；②遙信：遠(yuǎn)程獲取設(shè)備狀態(tài)（如開關(guān)通斷），例如監(jiān)測UPS是否處于逆變模式；③遙控：遠(yuǎn)程控制設(shè)備動作（如啟停），例如夜間無人時遠(yuǎn)程關(guān)閉非關(guān)鍵機(jī)房空調(diào)；④遙調(diào)：遠(yuǎn)程調(diào)整設(shè)備參數(shù)（如設(shè)定溫度），例如根據(jù)負(fù)荷變化自動調(diào)整冷水機(jī)組出水溫度。3.風(fēng)冷與水冷冷水機(jī)組對比：優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)冷無需冷卻水系統(tǒng)，安裝簡單，適用于缺水地區(qū)；水冷能效比高（EER可達(dá)5.0以上），冷卻效率穩(wěn)定。缺點(diǎn)：風(fēng)冷受環(huán)境溫度影響大（高溫時制冷量下降），噪聲較高；水冷需配置冷卻塔、循環(huán)水泵，維護(hù)復(fù)雜。適用場景：風(fēng)冷用于小型建筑或無冷卻水條件的場所；水冷用于大型商場、數(shù)據(jù)中心等負(fù)荷大且持續(xù)的場景。4.“三級配電兩級保護(hù)”含義及安全意義：三級配電：總配電箱→分配電箱→開關(guān)箱，形成層級配電結(jié)構(gòu)；兩級保護(hù)：總配電箱設(shè)短路、過載保護(hù)（如斷路器），開關(guān)箱設(shè)漏電保護(hù)（漏電斷路器）。安全意義：分級保護(hù)避免故障范圍擴(kuò)大，漏電保護(hù)防止人員觸電，短路保護(hù)快速切斷故障電流，保障設(shè)備和人身安全。5.數(shù)據(jù)中心節(jié)能措施及原理：①采用自然冷卻技術(shù)（如間接蒸發(fā)冷卻）：利用室外低溫空氣或水與室內(nèi)熱空氣換熱，減少機(jī)械制冷時間，降低PUE；②部署智能群控系統(tǒng)：通過AI算法動態(tài)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組、水泵、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)和頻率，使系統(tǒng)運(yùn)行在最佳能效點(diǎn)；③應(yīng)用余熱回收技術(shù)：將機(jī)房排熱通過熱泵回收，用于生活熱水或冬季供暖，實(shí)現(xiàn)能量梯級利用，提高綜合能效。四、計(jì)算題1.（1）總制冷量Q=顯熱+潛熱=12+4=16kW（2）顯熱計(jì)算公式：Q顯=ρ×V×c×ΔTΔT=Q顯/(ρ×V×c)=12×1000/(1.2×3000×1.005)≈3.32℃2.原負(fù)載視在功率S1=P1/cosφ1=500×0.85/0.85=500kVA（注：原變壓器已滿載？需修正）正確計(jì)算：原負(fù)載有功功率P原=S額×負(fù)載率×cosφ=500×0.85×0.85=361.25kW（假設(shè)原負(fù)載率85%）新增負(fù)載視在功率S新=P新/cosφ新=150/0.95≈157.89kVA總視在功率S總=361.25/0.85+157.89≈425+157.89=582.89kVA變壓器額定容量500kVA×0.85=425kVA（最大允許負(fù)載），582.89>425，需增容。五、綜合分析題（示例）改造方案：1.精密空調(diào)更換：選用磁懸浮離心式空調(diào)（EER=4.2），制冷量保持100kW，原功率100/2.8≈35.7kW，新功率100/4.2≈23.8kW，年省電（35.7-23.8）×8760≈104,244kWh（按年運(yùn)行8760小時計(jì)）。2.UPS電池組更換：采用磷酸鐵鋰電池（循環(huán)壽命3000次），容量恢復(fù)至100%，減少因容量不足導(dǎo)致的備用時間縮短風(fēng)險，年維護(hù)成本降低20%（原鉛酸電池年維護(hù)費(fèi)1.5萬元）。3.照明改造：更換為LED燈（功率密度6W/m2），機(jī)房面積200m2，原功率200×12=2400W，新功率200×6=1200W，年省電(2.4-1.