2025年高職第二學(xué)年（制冷與空調(diào)技術(shù)）熱泵技術(shù)應(yīng)用試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.熱泵技術(shù)主要是利用了（）原理來實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移。A.熱傳導(dǎo)B.熱對流C.熱輻射D.逆卡諾循環(huán)2.以下哪種制冷劑常用于熱泵系統(tǒng)中？（）A.R12B.R22C.R410AD.R7173.熱泵系統(tǒng)中，蒸發(fā)器的作用是（）。A.吸收熱量，使制冷劑蒸發(fā)B.放出熱量，使制冷劑冷凝C.壓縮制冷劑D.節(jié)流降壓制冷劑4.熱泵的能效比是指（）。A.制熱量與制冷量之比B.制熱量與輸入功率之比C.制冷量與輸入功率之比D.輸入功率與制熱量之比5.空氣源熱泵在冬季運行時，室外空氣溫度越低，其制熱能力（）。A.越強B.越弱C.不變D.先強后弱6.水源熱泵系統(tǒng)中，地下水熱泵的優(yōu)點不包括（）。A.能效比高B.運行穩(wěn)定C.對環(huán)境影響小D.水源獲取方便7.熱泵系統(tǒng)的壓縮機工作時，其吸氣壓力（）排氣壓力。A.大于B.小于C.等于D.不確定8.熱泵技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不包括（）。A.烘干B.加熱工藝過程C.空調(diào)制冷D.余熱回收9.地源熱泵系統(tǒng)中，垂直埋管換熱器的優(yōu)點是（）。A.占地面積小B.換熱效率高C.施工簡單D.維護方便10.熱泵系統(tǒng)的節(jié)流裝置通常采用（）。A.膨脹閥B.截止閥C.球閥D.閘閥11.空氣源熱泵的室外機換熱器主要是（）。A.冷凝器B.蒸發(fā)器C.中間冷卻器D.回?zé)崞?2.水源熱泵系統(tǒng)中，地表水熱泵的取水方式不包括（）。A.岸邊式取水B.河床式取水C.管井取水D.浮船式取水13.熱泵系統(tǒng)的四通換向閥的作用是（）。A.改變制冷劑流向，實現(xiàn)制冷與制熱模式切換B.調(diào)節(jié)制冷劑流量C.控制壓縮機啟停D.保護壓縮機14.以下哪種熱泵系統(tǒng)適用于大型商業(yè)建筑？（）A.空氣源熱泵B.水源熱泵C.地源熱泵D.以上都可以15.熱泵系統(tǒng)在制熱運行時，制冷劑在冷凝器中（）。A.蒸發(fā)吸熱B.冷凝放熱C.壓縮升溫D.節(jié)流降壓16.在熱泵技術(shù)中，提高能效比的關(guān)鍵措施不包括（）。A.優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計B.采用高效壓縮機C.增大制冷劑充注量D.合理選擇換熱器17.地源熱泵系統(tǒng)中，水平埋管換熱器的缺點是（）。A.占地面積大B.換熱效率低C.施工復(fù)雜D.維護困難18.熱泵系統(tǒng)的輔助電加熱裝置一般在（）情況下啟動。A.制熱能力不足B.制冷能力不足C.系統(tǒng)壓力過高D.系統(tǒng)壓力過低19.空氣源熱泵在夏季運行時，其主要功能是（）。A.制熱B.制冷C.除濕D.加濕20.水源熱泵系統(tǒng)中，熱泵機組與水源之間的連接方式不包括（）。A.直接連接B.間接連接C.混合連接D.無線連接第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將答案填寫在橫線上。1.熱泵系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置和______等組成。2.熱泵的制熱系數(shù)等于______與輸入功率之比。3.空氣源熱泵的性能受______、濕度等環(huán)境因素影響較大。4.地源熱泵系統(tǒng)按地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式可分為______和地下水地源熱泵系統(tǒng)。5.水源熱泵系統(tǒng)中，地表水熱泵取水時應(yīng)注意避免______等問題。（二）簡答題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述熱泵技術(shù)的工作原理。2.空氣源熱泵有哪些優(yōu)缺點？3.地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在哪些方面？（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。分析并回答問題。某熱泵系統(tǒng)在制熱運行時，出現(xiàn)制熱能力不足的情況。請分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。（四）材料分析題（共10分）答題要求：本大題共2小題，每小題5分。閱讀材料，回答問題。材料：某商業(yè)建筑采用水源熱泵系統(tǒng)進行供熱和制冷。該系統(tǒng)運行一段時間后，發(fā)現(xiàn)能耗有所增加。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)換熱器表面結(jié)垢嚴重。1.換熱器結(jié)垢對熱泵系統(tǒng)能耗有何影響？2.如何解決換熱器結(jié)垢問題？（五）設(shè)計題（共2小題，共20分）答題要求：本大題共2小題，第1題10分，第2題10分。根據(jù)題目要求進行設(shè)計。1.設(shè)計一個小型空氣源熱泵系統(tǒng)，說明其主要組成部件及工作流程。2.某住宅小區(qū)擬采用地源熱泵系統(tǒng)，設(shè)計一個垂直埋管換熱器的布置方案，并說明其設(shè)計依據(jù)。答案：1.D2.C3.A4.B5.B6.D7.B8.C9.B10.A11.B12.C13.A14.C15.B16.C17.A18.A19.B20.D1.四通換向閥2.制熱量3.室外溫度4.地埋管地源熱泵系統(tǒng)5.水質(zhì)污染1.熱泵技術(shù)是利用逆卡諾循環(huán)原理，通過消耗一部分電能，迫使熱量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩崔D(zhuǎn)移。在熱泵系統(tǒng)中，壓縮機將低溫低壓的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓氣體，然后進入冷凝器，在冷凝器中制冷劑向周圍介質(zhì)放熱而冷凝成液體，接著通過節(jié)流裝置節(jié)流降壓，變成低溫低壓液體，最后進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中制冷劑吸收周圍介質(zhì)熱量而蒸發(fā)成氣體，再回到壓縮機，如此循環(huán)實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移。2.優(yōu)點：安裝方便，不受場地限制；可同時實現(xiàn)制冷和制熱功能；運行相對穩(wěn)定。缺點：制熱能力受室外環(huán)境溫度影響較大，在低溫環(huán)境下制熱效果會明顯下降；能效比在部分工況下相對較低。3.優(yōu)點：高效節(jié)能，能效比高；對環(huán)境影響小，幾乎不排放污染物；運行穩(wěn)定可靠；使用壽命長?？赡茉颍褐评鋭┎蛔悖粔嚎s機性能下降；換熱器效率降低；節(jié)流裝置故障；系統(tǒng)存在泄漏等。解決措施：補充制冷劑；檢查或更換壓縮機；清洗或更換換熱器；檢修節(jié)流裝置；查找并修復(fù)泄漏點。1.換熱器結(jié)垢會降低其換熱效率，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)需要消耗更多能量來實現(xiàn)相同的熱量交換，從而使能耗增加。2.定期對換熱器進行清洗，可采用化學(xué)清洗或物理清洗的方法；安裝水質(zhì)處理設(shè)備，對進入熱泵系統(tǒng)的水源進行預(yù)處理，防止結(jié)垢；優(yōu)化系統(tǒng)運行參數(shù)，減少結(jié)垢的可能性。1.小型空氣源熱泵系統(tǒng)主要組成部件有壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、四通換向閥、室外機換熱器、室內(nèi)機換熱器等。工作流程：夏季制冷時，壓縮機吸入低溫低壓制冷劑氣體，壓縮成高溫高壓氣體后進入室外機冷凝器，向室外空氣放熱冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓后進入室內(nèi)機蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)熱量蒸發(fā)成氣體，再回到壓縮機。冬季制熱時，通過四通換向閥改變制冷劑流向，制冷劑在室內(nèi)機冷凝器放熱，在室外機蒸發(fā)器吸熱。2.垂直埋管換熱器布置方案可采用U型管形式，將U型管垂