建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第50回(令和2年度(2020年))
問66 (空気環境の調整 問66)
問題文
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問題
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第50回(令和2年度(2020年)) 問66(空気環境の調整 問66) (訂正依頼・報告はこちら)
- 負荷の大きな変動に対応できる。
- 熱源機器の容量が大きくなる。
- 開放式の水槽の場合、より大きなポンプ能力が必要となる。
- 熱源を定格で運転できる。
- 氷蓄熱では冷凍機の効率が低下する。
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この過去問の解説 (2件)
01
蓄熱槽を用いた蓄熱システムは、冷暖房用の熱エネルギーを一時的に蓄え、必要に応じて供給するシステムです。電力需要の平準化やエネルギー効率の向上を目的として導入されます。それぞれの記述が正しいかどうかを確認し、最も不適当なものを判断します。
蓄熱システムは、ピーク時に必要な冷暖房負荷をあらかじめ蓄えた熱で補うため、急な負荷変動にも対応できます。この記述は適切です。
蓄熱システムを導入することで、ピーク時の負荷を平準化できるため、通常は熱源機器の容量を小さくできます。この記述は不適当です。
開放式の蓄熱槽では、圧力損失を補うために密閉式よりも大きなポンプ能力が必要になることがあります。この記述は適切です。
熱源機器を一定の出力(定格運転)で動かしながら、余った熱を蓄えてピーク時に放出する運用が可能です。この記述は適切です。
氷蓄熱は0℃以下で蓄熱するため、冷凍機の運転温度が低くなり、効率が下がります。この記述は適切です。
「熱源機器の容量が大きくなる。」の記述は不適当です。蓄熱システムを導入すると、ピーク時の負荷を抑えることができるため、通常は熱源機器の容量を小さくできます。
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02
この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。蓄熱システムは、夜間など負荷が少ない時間帯に熱源機器を運転して蓄熱槽にエネルギーを貯め、昼間のピーク負荷時にその蓄熱を放出する方式です。このしくみにより熱源機器はピーク負荷に合わせた大きな容量が不要となり、機器を小型化(容量削減)できるのが大きな特徴です。
正しいです。
蓄熱槽に貯めた熱を随時放出できるため、急激な負荷変動が生じても蓄熱分でカバーでき、安定した空調が可能です。
誤りです。
蓄熱システムでは夜間に熱を蓄えておくことで昼間のピーク時に蓄熱を補助として使用できます。そのため熱源機器はピーク負荷全体を一度に賄う必要がなく、容量を小さくすることができます。容量が大きくなるというのは逆の説明です。
正しいです。
開放式水槽では、水槽の水面高さに相当する静水頭(揚程)が余分にかかります。密閉システムと比べてポンプが持ち上げるべき揚程が増えるため、より大きなポンプ能力が必要になります。
正しいです。
蓄熱システムでは熱源機器を夜間などの低負荷時に連続定格運転して蓄熱するため、部分負荷での非効率な発停を避けることができます。熱源機器を最も効率の高い定格点で安定運転できるのは蓄熱システムの大きなメリットです。
正しいです。
水蓄熱では冷水を作って貯めるのに対し、氷蓄熱では0°C以下に冷やして氷にする必要があります。冷凍機は蒸発温度が低いほど効率(COP)が下がるため、氷蓄熱では冷凍機の効率が低下します。
蓄熱システムの核心は「ピーク負荷を分散することで熱源機器を小型化できる」点です。「熱源機器の容量が大きくなる」という記述は完全に逆であり、典型的な誤りの出題パターンです。また氷蓄熱は蓄熱密度(単位体積あたりの蓄熱量)が高く水槽を小さくできる反面、低温で製氷するため冷凍機効率が下がるというトレードオフも押さえておきましょう。
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