2級管工事施工管理技士 過去問
令和5年度(2023年)後期
問12 (ユニットB 問6)

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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12(ユニットB 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

空冷ヒートポンプパッケージ形空気調和機に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 冷房の場合、外気温度が高いほど運転効率は低下する。
  • マルチパッケージ形空気調和機には、系統内で熱回収される冷暖同時型がある。
  • 屋内機と屋外機間の高低差には、制限がない。
  • 暖房運転において外気温度が低いときには、屋外機コイルに霜が付着することがある。

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この過去問の解説 (2件)

01

空冷ヒートポンプパッケージ形空気調和機に関する問題です。

選択肢1. 冷房の場合、外気温度が高いほど運転効率は低下する。

問題文の内容通りです

 

ヒートポンプは空気の熱を取り入れて、圧縮させ温度を上昇させます。

冷房では、冷媒と外気の空気と熱交換して温度を上げ、圧縮して冷媒温度を高温としてから膨張させ、冷媒の温度を下げて冷房とします。冷媒を循環させることで、空調を運転します。

 

外気の温度が高いときは、冷媒を圧縮させるときに必要以上に高い温度で運転するため、運転効率が悪くなります。

選択肢2. マルチパッケージ形空気調和機には、系統内で熱回収される冷暖同時型がある。

問題文の内容通りです

 

マルチパッケージ形空気調和機は、多数の屋内ユニットを冷媒配管で接続し、1台の屋外ユニットで運転します。

2管式と3管式があり、2管式は、冷房か暖房どちらかを専用で使いますが、3管式は、屋内ユニットが冷房か暖房かを選択でき、冷房と暖房を混在して運転することができます。

選択肢3. 屋内機と屋外機間の高低差には、制限がない。

屋内機と屋外機間の高低差には、制限がある

 

冷暖房能力は、屋内機と屋外機の間の冷媒配管が長くなりすぎると、低下します。屋外機と屋内機の設置位置の高低差によっても能力が変化します。

最大配管長、最大高低差は、50 m程度です。

選択肢4. 暖房運転において外気温度が低いときには、屋外機コイルに霜が付着することがある。

問題文の内容通りです

 

暖房運転時、室外機は冷たい空気を外に吹出していて、室外機内部の熱交換器は非常に冷たくなり、空気中の水蒸気が熱交換器に結露して霜ができます。

熱交換器に霜がつくと外気の取り込みが妨げられ、外の熱の取り込みが効率よくできなくなるため、エアコンには、熱交換器に付着した霜を溶かす機能が必要です。

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02

空冷ヒートポンプパッケージ(空冷PAC)の基本は次の4点です。

 

1.冷房:外気温が高いほどCOP低下

2.暖房:外気温が低いと着霜 → 除霜運転が必要

3.マルチ型には冷暖同時型・熱回収型がある

4.冷媒配管の長さ・高低差には必ず制限がある

 

選択肢1. 冷房の場合、外気温度が高いほど運転効率は低下する。

冷房の場合、外気温度が高いほど運転効率は低下する。
 

冷房時、屋外機は外気に向かって熱を放出します。

・外気温が高いほど「熱の捨て場」が高温になり、

・冷媒をより高温・高圧まで圧縮する必要があるため、

・コンプレッサの仕事量が増え、COP(エネルギー消費効率)

 が低下します。

 

 「暑いほど冷房効率は悪くなる」はヒートポンプの基本原理です。

選択肢2. マルチパッケージ形空気調和機には、系統内で熱回収される冷暖同時型がある。

マルチパッケージ形空気調和機には、系統内で熱回収される冷暖同時型がある。
 

マルチ型PACには、

・冷暖どちらか一方運転のタイプ

・冷暖同時運転+熱回収型

があります。

 

熱回収型では、

・冷房している室の排熱を

・暖房している室の熱源として利用

できるため、システム全体として高効率になります。

選択肢3. 屋内機と屋外機間の高低差には、制限がない。

屋内機と屋外機間の高低差には、制限がない。
 

実際には、

・冷媒配管の 最大長さ

・室内外機間の 最大高低差

が、メーカー仕様で厳密に定められています。

 

高低差が大きすぎると、

・冷媒の循環不良

・冷凍機油の戻り不良

などが起こり、能力低下や故障につながるため、
「制限がない」という記述は誤り です。

選択肢4. 暖房運転において外気温度が低いときには、屋外機コイルに霜が付着することがある。

暖房運転において外気温度が低いときには、屋外機コイルに

霜が付着することがある。
 

暖房時、屋外機は外気から熱を奪う側になり、コイル温度は

0℃近く〜以下まで下がります。

 

・外気中の水分が結露 → 凍結して霜となる

・霜が厚くなると熱交換が妨げられるため、
除霜運転(デフロスト) が必要になります。

まとめ

・冷房:外気温↑ → COP(エネルギー消費効率)↓

・暖房:外気温↓ → 外気熱交換器に着霜 → 除霜運転が必要

・マルチ型:冷暖同時+熱回収型も存在

・冷媒配管の長さ・高低差:メーカー仕様で厳しい制限あり

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