2025年高职第二学年（制冷与空调技术）热泵技术应用试题及答案

2025年高职第二学年（制冷与空调技术）热泵技术应用试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.热泵技术主要是利用了（）原理来实现热量的转移。A.热传导B.热对流C.热辐射D.逆卡诺循环2.以下哪种制冷剂常用于热泵系统中？（）A.R12B.R22C.R410AD.R7173.热泵系统中，蒸发器的作用是（）。A.吸收热量，使制冷剂蒸发B.放出热量，使制冷剂冷凝C.压缩制冷剂D.节流降压制冷剂4.热泵的能效比是指（）。A.制热量与制冷量之比B.制热量与输入功率之比C.制冷量与输入功率之比D.输入功率与制热量之比5.空气源热泵在冬季运行时，室外空气温度越低，其制热能力（）。A.越强B.越弱C.不变D.先强后弱6.水源热泵系统中，地下水热泵的优点不包括（）。A.能效比高B.运行稳定C.对环境影响小D.水源获取方便7.热泵系统的压缩机工作时，其吸气压力（）排气压力。A.大于B.小于C.等于D.不确定8.热泵技术在工业领域的应用不包括（）。A.烘干B.加热工艺过程C.空调制冷D.余热回收9.地源热泵系统中，垂直埋管换热器的优点是（）。A.占地面积小B.换热效率高C.施工简单D.维护方便10.热泵系统的节流装置通常采用（）。A.膨胀阀B.截止阀C.球阀D.闸阀11.空气源热泵的室外机换热器主要是（）。A.冷凝器B.蒸发器C.中间冷却器D.回热器12.水源热泵系统中，地表水热泵的取水方式不包括（）。A.岸边式取水B.河床式取水C.管井取水D.浮船式取水13.热泵系统的四通换向阀的作用是（）。A.改变制冷剂流向，实现制冷与制热模式切换B.调节制冷剂流量C.控制压缩机启停D.保护压缩机14.以下哪种热泵系统适用于大型商业建筑？（）A.空气源热泵B.水源热泵C.地源热泵D.以上都可以15.热泵系统在制热运行时，制冷剂在冷凝器中（）。A.蒸发吸热B.冷凝放热C.压缩升温D.节流降压16.在热泵技术中，提高能效比的关键措施不包括（）。A.优化系统设计B.采用高效压缩机C.增大制冷剂充注量D.合理选择换热器17.地源热泵系统中，水平埋管换热器的缺点是（）。A.占地面积大B.换热效率低C.施工复杂D.维护困难18.热泵系统的辅助电加热装置一般在（）情况下启动。A.制热能力不足B.制冷能力不足C.系统压力过高D.系统压力过低19.空气源热泵在夏季运行时，其主要功能是（）。A.制热B.制冷C.除湿D.加湿20.水源热泵系统中，热泵机组与水源之间的连接方式不包括（）。A.直接连接B.间接连接C.混合连接D.无线连接第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在横线上。1.热泵系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置和______等组成。2.热泵的制热系数等于______与输入功率之比。3.空气源热泵的性能受______、湿度等环境因素影响较大。4.地源热泵系统按地热能交换系统形式可分为______和地下水地源热泵系统。5.水源热泵系统中，地表水热泵取水时应注意避免______等问题。（二）简答题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述热泵技术的工作原理。2.空气源热泵有哪些优缺点？3.地源热泵系统的优点主要体现在哪些方面？（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。分析并回答问题。某热泵系统在制热运行时，出现制热能力不足的情况。请分析可能的原因，并提出相应的解决措施。（四）材料分析题（共10分）答题要求：本大题共2小题，每小题5分。阅读材料，回答问题。材料：某商业建筑采用水源热泵系统进行供热和制冷。该系统运行一段时间后，发现能耗有所增加。经检查，发现换热器表面结垢严重。1.换热器结垢对热泵系统能耗有何影响？2.如何解决换热器结垢问题？（五）设计题（共2小题，共20分）答题要求：本大题共2小题，第1题10分，第2题10分。根据题目要求进行设计。1.设计一个小型空气源热泵系统，说明其主要组成部件及工作流程。2.某住宅小区拟采用地源热泵系统，设计一个垂直埋管换热器的布置方案，并说明其设计依据。答案：1.D2.C3.A4.B5.B6.D7.B8.C9.B10.A11.B12.C13.A14.C15.B16.C17.A18.A19.B20.D1.四通换向阀2.制热量3.室外温度4.地埋管地源热泵系统5.水质污染1.热泵技术是利用逆卡诺循环原理，通过消耗一部分电能，迫使热量从低温热源向高温热源转移。在热泵系统中，压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压气体，然后进入冷凝器，在冷凝器中制冷剂向周围介质放热而冷凝成液体，接着通过节流装置节流降压，变成低温低压液体，最后进入蒸发器，在蒸发器中制冷剂吸收周围介质热量而蒸发成气体，再回到压缩机，如此循环实现热量转移。2.优点：安装方便，不受场地限制；可同时实现制冷和制热功能；运行相对稳定。缺点：制热能力受室外环境温度影响较大，在低温环境下制热效果会明显下降；能效比在部分工况下相对较低。3.优点：高效节能，能效比高；对环境影响小，几乎不排放污染物；运行稳定可靠；使用寿命长。可能原因：制冷剂不足；压缩机性能下降；换热器效率降低；节流装置故障；系统存在泄漏等。解决措施：补充制冷剂；检查或更换压缩机；清洗或更换换热器；检修节流装置；查找并修复泄漏点。1.换热器结垢会降低其换热效率，导致热泵系统需要消耗更多能量来实现相同的热量交换，从而使能耗增加。2.定期对换热器进行清洗，可采用化学清洗或物理清洗的方法；安装水质处理设备，对进入热泵系统的水源进行预处理，防止结垢；优化系统运行参数，减少结垢的可能性。1.小型空气源热泵系统主要组成部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、四通换向阀、室外机换热器、室内机换热器等。工作流程：夏季制冷时，压缩机吸入低温低压制冷剂气体，压缩成高温高压气体后进入室外机冷凝器，向室外空气放热冷凝成液体，经节流装置节流降压后进入室内机蒸发器，吸收室内热量蒸发成气体，再回到压缩机。冬季制热时，通过四通换向阀改变制冷剂流向，制冷剂在室内机冷凝器放热，在室外机蒸发器吸热。2.垂直埋管换热器布置方案可采用U型管形式，将U型管垂