储热工程工程师考试试卷及答案

储热工程工程师考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.储热按温度范围可分为低温、中温和____储热。2.显热储热利用物质的____变化储存热量。3.潜热储热依赖物质的____相变实现热量存储。4.常见低温显热储热介质有____、水等。5.相变储热材料（PCM）的核心参数是____温度。6.储热系统中，换热器的作用是____热量。7.太阳能储热系统通常包含集热器、储热装置和____。8.储热系统能效比（COP）反映____效率。9.地下储热（UTES）属于____储热类型。10.导热系数低的储热材料常通过添加____增强导热。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.属于潜热储热材料的是（）A.水B.石蜡C.岩石D.空气2.低温储热温度范围一般是（）A.<100℃B.100-500℃C.500-1000℃D.>1000℃3.集热器的核心作用是（）A.储存热量B.收集热量C.释放热量D.控制温度4.属于显热储热的是（）A.相变储热B.热水储热C.化学储热D.吸附储热5.储热材料相变潜热越大，____越好（）A.储热能力B.导热能力C.稳定性D.成本6.地下储热主要利用土壤的（）A.显热B.潜热C.化学储热D.吸附储热7.高温储热常用介质是（）A.石蜡B.水C.熔融盐D.空气8.储热系统COP计算公式是（）A.储热量/输入能量B.输入能量/储热量C.储热量/输出能量D.输出能量/输入能量9.潜热储热相比显热储热的优势是（）A.储热密度大B.成本低C.导热好D.稳定性高10.太阳能储热系统的核心部件是（）A.集热器B.储热介质C.水泵D.控制器三、多项选择题（每题2分，共20分）1.储热主要类型包括（）A.显热储热B.潜热储热C.化学储热D.吸附储热2.常见相变储热材料（PCM）有（）A.石蜡B.盐类水合物C.熔融盐D.金属合金3.储热系统组成部分包括（）A.集热装置B.储热装置C.换热装置D.控制装置4.地下储热（UTES）应用场景有（）A.建筑供暖B.太阳能热利用C.工业余热回收D.电力调峰5.储热材料性能要求包括（）A.合适相变温度B.高潜热C.良好导热性D.化学稳定性6.太阳能储热系统分类有（）A.低温热水储热B.中温相变储热C.高温熔融盐储热D.地下储热7.工业余热储热介质可选用（）A.热水B.蒸汽C.熔融盐D.岩石8.储热换热器类型有（）A.管壳式B.板式C.螺旋板式D.翅片管式9.化学储热反应类型包括（）A.分解反应B.合成反应C.水合反应D.吸附反应10.储热系统能效影响因素有（）A.储热介质性能B.换热器效率C.系统保温性D.控制策略四、判断题（每题2分，共20分）1.显热储热密度比潜热储热大。（）2.熔融盐是高温储热常用介质。（）3.储热系统仅能储存太阳能。（）4.PCM相变温度完全固定。（）5.地下储热无需换热装置。（）6.COP越高，系统性能越好。（）7.水是低温储热常用介质。（）8.化学储热密度比潜热储热低。（）9.保温材料可减少储热系统热损失。（）10.吸附储热属于化学储热范畴。（）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述显热储热与潜热储热的核心区别。2.地下储热（UTES）的工作原理是什么？3.熔融盐储热的应用场景及优势有哪些？4.储热系统中换热器的选择原则是什么？六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何提升相变储热材料（PCM）的导热性能？2.储热技术在“双碳”目标中的作用是什么？---参考答案一、填空题1.高温2.温度3.相变4.岩石5.相变6.传递7.换热器8.能量利用9.显热10.导热填料（如石墨）二、单项选择题1.B2.A3.B4.B5.A6.A7.C8.A9.A10.B三、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判断题1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√五、简答题1.显热vs潜热储热区别：显热储热依赖物质温度变化（如岩石升温），储热密度低（比热容×温差），无固定相变，性能稳定但储热能力有限；潜热储热依赖物质相变（固-液/液-气），储热密度高（相变潜热），有相变温度区间，储/释热温度稳定，但部分材料导热差、易相分离。核心差异在储热原理（温度变化vs相变）和储热密度。2.UTES工作原理：利用地下土壤/岩石的显热储热，通过埋管系统与地面换热：冬季注入热泵热量储存，夏季抽取地下热量供制冷/热水。土壤为天然储热介质，比热容稳定、保温性好，可长期储热。需考虑埋管布局、土壤热物性（导热/比热容）及热平衡，避免长期热积累。3.熔融盐储热应用及优势：应用：高温太阳能热发电（CSP）、工业余热回收（冶金/化工）。优势：①高温稳定性（500-1000℃）；②高储热密度（显热+部分相变潜热）；③导热性好，换热效率高；④成本较低，适合大规模。不足：凝固点高（需防凝固），部分有腐蚀性。4.换热器选择原则：①匹配介质热物性（温度、粘度、腐蚀性）；②满足换热负荷（换热量、面积）；③适应系统工况（连续/间歇）；④经济性（初投资+运维）；⑤空间限制（管壳式适合高压，板式适合紧凑空间）。例：高温熔融盐用管壳式，低温水用板式。六、讨论题1.提升PCM导热的方法：①添加导热填料：石墨、碳纳米管、金属粉末（铝/铜），需分散均匀防团聚；②复合PCM：封装在多孔介质（泡沫金属、膨胀石墨）中，利用多孔结构增强导热；③微胶囊化：减少相分离，通过胶囊壁（金属/聚合物）提升导热；④梯度结构设计：局部增加填料。需平衡导热与储热密度、稳定性，避免填料过多降低储热能力。2.储热在“双碳”中的作用：①平抑可再生能源波动：太阳能/风能间歇性通过