建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021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51回(令和3年度(2021年)) 問66(空気環境の調整 問66) (訂正依頼・報告はこちら)
- 地域冷暖房システムでは、個別熱源システムに比べて、一般に環境負荷は増加する。
- 蓄熱システムは、電力負荷平準化、熱源装置容量削減に効果がある。
- 電動冷凍機とボイラを組み合わせる方式は、夏期に電力消費量がピークとなる。
- 直焚吸収冷温水機は、1台の機器で冷水のみ又は湯水のみだけでなく、これらを同時に製造することができる。
- 電力需要を主として運転するコージェネレーション方式では、空気調和やその他の熱需要に追従できない場合がある。
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この過去問の解説 (2件)
01
不適当なのは「地域冷暖房システムでは、個別熱源システムに比べて、一般に環境負荷は増加する。」です。
地域冷暖房(DHC)は、高効率機器の集中運用・排熱の有効利用・大規模での最適制御ができるため、個別熱源より環境負荷を下げやすい方式です。増加するとは言えません。
誤りです。DHCは高効率の大型機やコージェネ・排熱利用をまとめて運用でき、CO₂排出や一次エネルギー消費の低減につながります。環境負荷が増えるという一般化は適切ではありません。
適切です。夜間に蓄えて昼間に使うことでピーク電力を抑制し、熱源の台数・容量を小さくできます。
適切です。夏は電動冷凍機が主役になり、電力の使用が最大になりやすいです。冬はボイラ側の燃料消費が増えます。
適切です。直焚吸収式には、冷水・温水を同時供給できる機種があり、再熱・給湯や他回路への熱回収に使えます(機種仕様によるが、同時製造が可能な方式が存在します)。
適切です。電力主導運転では発生する排熱量が需要と合わないことがあり、余剰熱の放散や補助ボイラの追加が必要になる場合があります。
ポイントは次の三つです。
DHCは集中高効率運用で環境負荷を下げやすいため、「増加する」は不適当です。
蓄熱はピークカットと設備容量の抑制に有効です。
運転主体の考え方(夏は電動冷凍機で電力ピーク、電力主導のコージェネは熱が過不足になり得る)を押さえると、選択肢の正誤が判断しやすくなります。
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02
正解は、「地域冷暖房システムでは、個別熱源システムに比べて、一般に環境負荷は増加する。」です。
この問題は、空気調和設備の熱源方式に関するものです。
蓄熱システムの効果、
電動冷凍機とボイラを組み合わせる方式の電力消費量ピーク時期、
直焚吸収冷温水機の特徴、
コージェネレーション方式の課題に関しては、内容は正しいです。
一方、地域冷暖房(DHC)は、
熱源の集約・高効率機器・未利用エネルギー利用・排熱利用などにより、
個別熱源方式に比べて環境負荷を低減できることを目的としたシステムです。
不適当です。地域冷暖房システム(DHC)は、
熱源の集約、高効率機器の導入、コージェネレーションや未利用エネルギーの活用、
排熱の有効利用などにより、
個別熱源方式よりも、
一次エネルギー消費量やCO₂排出量を削減することを狙ったシステムです。
正しいです。蓄熱システム(氷蓄熱・水蓄熱・躯体蓄熱など)は、
夜間などの電力負荷の低い時間帯に蓄熱し、
昼間ピーク時に放熱して使用する方式です。
これにより、電力負荷の平準化(ピークカット・ピークシフト)、
熱源装置の容量削減(ピーク負荷を蓄熱で肩代わり)が可能となります。
正しいです。電動冷凍機は、電力で駆動する冷凍機であり、
夏期の冷房負荷が大きいときに電力消費が最大になります。
ボイラは主に冬期の暖房や給湯に用いられ、
電動冷凍機とはエネルギー源(電力 vs 燃料)が分かれます。
電動冷凍機+ボイラの組合せでは、
夏期に電動冷凍機の運転が増え、電力消費がピークとなります。
正しいです。直焚吸収冷温水機は、
ガスや油などの燃焼熱を直接利用して、
冷水と温水の両方を製造できる機器です。
機種によっては、冷水運転・温水運転・冷温同時運転が可能なものがあり、
冷暖同時負荷のある建物で効率的に利用できます。
正しいです。コージェネレーション(熱電併給)は、
発電と同時に排熱を回収して空調・給湯などに利用するシステムです。
電力需要追従型で運転する場合、
発電量=熱回収量も電力需要に影響を受けるため、
電力需要はあるが熱需要が少ない、
逆に熱需要が多いが電力需要が少ない
といった場合に、
空調や給湯などの熱需要に十分追従できないことがあります。
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