建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第52回(令和4年度(2022年))
問65 (空気環境の調整 問65)

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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52回(令和4年度(2022年)) 問65(空気環境の調整 問65) (訂正依頼・報告はこちら)

デシカント空調方式に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 除湿量は、再生空気の相対湿度の影響が大きい。
  • 放射冷暖房システムの結露対策としても用いられる。
  • 除湿において、デシカントロータ通過前後で外気の乾球温度は低下する。
  • 2ロータ方式において、再生熱交換器は排気側に設置される。
  • 潜熱と顕熱を分離して制御できる空調システムである。

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この過去問の解説 (2件)

01

「除湿において、デシカントロータ通過前後で外気の乾球温度は低下する。」が不適当です。
デシカントは水分を吸着する際に発熱します。そのため、ロータを通過した空気は乾燥(湿度低下)すると同時に温度は上昇します。低下ではありません。

選択肢1. 除湿量は、再生空気の相対湿度の影響が大きい。

適当です。 再生空気が乾いているほどデシカント材がしっかり再生され、次の吸着能力(除湿量)が増えます。再生空気の湿りは能力に直結します。

選択肢2. 放射冷暖房システムの結露対策としても用いられる。

適当です。 放射冷房は表面温度が下がるため、湿度が高いと結露しやすくなります。デシカントで潜熱(湿気)を抜くと、露点が下がり結露予防に役立ちます。

選択肢3. 除湿において、デシカントロータ通過前後で外気の乾球温度は低下する。

不適当です。 吸着は発熱反応のため、通過後の空気は乾燥して温度が上がります。温度低下とするのは誤りです。

選択肢4. 2ロータ方式において、再生熱交換器は排気側に設置される。

適当です。 再生側では、排気(高温・高湿)と新たに取り入れる再生空気の間で熱回収を行います。再生熱交換器を排気側系統に置いて前後で熱をやり取りし、再生エネルギーを節約します。

選択肢5. 潜熱と顕熱を分離して制御できる空調システムである。

適当です。 デシカントで潜熱(湿気)を、別系統(コイルや外調機など)で顕熱(温度)を分離制御できます。これがデシカント方式の大きな特長です。

まとめ

デシカント方式の要点は、

吸着=発熱で、通過空気は乾燥+温度上昇

再生空気の乾き具合除湿能力を左右。

潜熱(湿気)と顕熱(温度)の分離制御ができ、放射冷房の結露対策にも有効。

この性質から、温度が低下するとした記述が不適当だと判断できます。

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02

正解は、「除湿において、デシカントロータ通過前後で外気の乾球温度は低下する。」です。

この問題は、デシカント空調方式に関するものです。

デシカント空調方式は、シリカゲルやゼオライトなどの吸湿材(デシカント)を用いて、

空気中の水分(潜熱)を優先的に処理する空調システムです。

一般の冷却除湿(コイルで冷やして結露させる方式)とは異なり、

まずデシカントロータで除湿し、その後に冷却コイルなどで顕熱処理を行うことで、

潜熱と顕熱を分離して制御できる点が大きな特徴です。

デシカントロータは除湿時に発熱するため、通過後の空気は、乾燥して温度が上がります。

そのため、後段に冷却コイルや放射冷房パネルなどを組み合わせて、

所要の温度・湿度に調整します。

また、ロータを再生するためには高温の再生空気が必要であり、

その相対湿度が除湿性能に大きく影響します。

放射冷暖房システムでは、表面温度が低くなると結露のリスクがあるため、

デシカント方式による除湿で室内の絶対湿度を下げ、結露を防止する用途にも用いられます。

2ロータ方式では、除湿ロータと再生ロータ、

さらに再生熱交換器などを組み合わせて効率的に運転する構成が一般的です。

選択肢1. 除湿量は、再生空気の相対湿度の影響が大きい。

正しいです。

デシカント空調方式において、除湿性能を左右する重要な要素の一つが再生空気の状態です。

デシカントロータは、除湿運転時に空気中の水分を吸着し、

再生運転時に高温の再生空気によってその水分を放出します。

このとき、再生空気の相対湿度が高いと、水分の放出が十分に行えず、

ロータの吸湿能力が低下してしまいます。

逆に、再生空気の相対湿度が低いほど、デシカント材から水分がよく放出され、

次の除湿サイクルで多くの水分を吸着できるようになります。

したがって、除湿量は再生空気の温度だけでなく、その相対湿度にも大きく依存します。

選択肢2. 放射冷暖房システムの結露対策としても用いられる。

正しいです。

放射冷暖房システムは、

天井パネルや床などの表面温度が室内空気の露点温度より低くなると、

結露が発生するおそれがあります。

結露は不快感やカビの原因となるだけでなく、

建材の劣化や設備の腐食にもつながるため、確実な対策が必要です。

デシカント空調方式は、空気中の水分(潜熱)を優先的に処理して室内の絶対湿度を下げることができるため、

露点温度を低く抑えることができます。

その結果、放射パネルの表面温度をある程度低くしても結露しにくくなり、

放射冷房システムの安定運転に寄与します。

選択肢3. 除湿において、デシカントロータ通過前後で外気の乾球温度は低下する。

不適当です。

デシカントロータは、シリカゲルやゼオライトなどの吸湿材で構成されており、

除湿運転時には空気中の水分を吸着します。

この吸着過程は、発熱反応であり、空気は水分を失うと同時に温度が上昇します。

したがって、デシカントロータを通過した後の空気は、

通過前に比べて「乾球温度が上昇し、絶対湿度が低下します。

乾球温度が低下するわけではありません。

 

選択肢4. 2ロータ方式において、再生熱交換器は排気側に設置される。

正しいです。

2ロータ方式のデシカント空調システムでは、

一般に「除湿ロータ」と「再生ロータ」、

さらに「再生熱交換器」などを組み合わせて構成されます。

再生熱交換器は、排気空気側に設置され、

室内からの排気の顕熱・潜熱を回収し、再生空気の予熱や予乾燥に利用します。

これにより、外気を直接高温まで加熱するエネルギーを削減でき、

システム全体の効率が向上します。

排気側に再生熱交換器を設置することで、

室内から持ち出されるエネルギーを有効活用しつつ、

再生空気の状態をデシカントロータの再生に適した条件に近づけることができます。

選択肢5. 潜熱と顕熱を分離して制御できる空調システムである。

正しいです。

デシカント空調方式の大きな特徴は、潜熱と顕熱を分離して制御できる点にあります。

デシカントロータで空気中の水分を吸着して除湿(潜熱処理)を行い、

その後に冷却コイルや放射パネルなどで温度調整(顕熱処理)を行います。

このように、湿度と温度を別々のプロセスで処理できるため、

室内の快適性向上や省エネルギーに寄与します。

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