2級管工事施工管理技士 過去問
令和5年度(2023年)後期
問7 (ユニットB 問1)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 令和5年度(2023年)後期 問7(ユニットB 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

空気調和設備の計画に関する記述のうち、省エネルギーの観点から、適当でないものはどれか。
  • 空調用外気の取り入れには、全熱交換器を採用する。
  • 高効率の機器を採用する。
  • 熱源機器を複数台に分割する。
  • 暖房時に外気導入量を多くする。

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この過去問の解説 (2件)

01

空気調和設備の計画に関する問題です。

選択肢1. 空調用外気の取り入れには、全熱交換器を採用する。

問題文の内容通りです

 

全熱交換器は、建物からの排熱と導入する外気とを熱交換させて、導入外気温度を室内温度近くまで上げた外気を供給する機器です。

選択肢2. 高効率の機器を採用する。

問題文の内容通りです

 

空気調和機は、エアフィルター、冷却減湿コイル、加熱コイル、加湿器、送風機、ケーシングなどの機器で構成されています。

空気調和機を高効率で運転するためには、構成機器の効率が左右します。

選択肢3. 熱源機器を複数台に分割する。

問題文の内容通りです

 

マルチユニット方式の特徴は、複数台の室内ユニットを分散配置して、必要に応じユニットごとに個別制御できて、広いスペースでも変形スペースでも温度むらが少なくでき、個別制御も可能となります。

選択肢4. 暖房時に外気導入量を多くする。

暖房時に外気導入量を必要以上に多くしない

 

外気による熱負荷は、次のようになります。

q0=qos+qol

q0:外気負荷、qos:外気による顕熱負荷=0.33・V・(to-ti)

qol:外気による潜熱負荷=833・V・(xo-xi)

V:外気量、to:外気温度、ti:室内温度、xo:外気湿度、xi:室内湿度

 

暖房時は外気温度が低いため、外気負荷は大きくなります。

なお、湿度差は、加湿器を調整することで、外気と室内の湿度差を小さく調整します。

 

したがって、外気量を多くすることは負荷を必要以上に大きくするため、暖房時の空気線図をよく吟味して、必要最小の外気量とすべきです。

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02

空調の省エネは、次の4方向で考えます。

・負荷を減らす(外気負荷・内部発熱を減らす)

・熱をつくる効率を上げる(高効率熱源機器)

・回収する(排熱・排気の熱回収)

・必要なときだけ使う(制御でムダ運転を減らす)

 

選択肢1. 空調用外気の取り入れには、全熱交換器を採用する。

空調用外気の取り入れには、全熱交換器を採用する。
 

全熱交換器は、排気と外気の間で

・顕熱(温度)

・潜熱(水分)

を交換し、外気導入による冷暖房負荷を減らす装置です。

 

・冬:外気を予熱・加湿気味にして導入

・夏:外気を予冷・除湿気味にして導入

→ 外気負荷を削減する、省エネの代表的手段です。

選択肢2. 高効率の機器を採用する。

高効率の機器を採用する。
 

・高COPヒートポンプ

・高効率ボイラ
などを採用することで、同じ熱量をより少ないエネルギーで賄えます。

 

設備更新時は、初期費用だけでなくライフサイクルコスト(LCC)

を比較するのが実務的な考え方です。

選択肢3. 熱源機器を複数台に分割する。

熱源機器を複数台に分割する。
 

熱源を多台数に分割し、負荷に応じて台数制御することで、

 

・部分負荷運転でも常に効率の良い運転点を維持しやすい

・予備性・保守性も向上

 

ポンプや冷却塔もインバータ制御と組み合わせると、

さらなる省エネが期待できます。

選択肢4. 暖房時に外気導入量を多くする。

暖房時に外気導入量を多くする。
 

暖房時は外気温が低いため、

・外気を多く入れるほど暖房負荷が増え

・省エネと逆行します。

 

外気導入は、

・法令で定められた必要換気量

・CO₂濃度基準
などを満たす必要最小限 とし、

 

・全熱交換器 

・デマンド制御換気(DCV)

と組み合わせて外気負荷を抑えるのが省エネ設計です。

まとめ

・全熱交換器:外気負荷を減らす定番の省エネ策

・高効率機器:COP・IPLV・APFの高い機器を選定

・多台数分割:負荷に応じて効率のよい台数だけ運転

・暖房時の外気導入量増加:負荷増大で省エネに逆行

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