建築設備士 第一次試験(学科) 建築設備 練習問題 第2問: 冷凍能力 700 kW、圧縮機の入力 140 kW で運転している電動の冷凍機がある。この運転状態に関する記述として、正しいものはどれか。ただし、圧縮機の入力は
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第2問
冷凍能力 700 kW、圧縮機の入力 140 kW で運転している電動の冷凍機がある。この運転状態に関する記述として、正しいものはどれか。ただし、圧縮機の入力はすべて冷媒に加わり、配管や機器から周囲への熱の出入りはないものとし、凝縮器で放出する熱はすべて冷却塔で捨てるものとする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 2. 冷却塔で捨てる熱量は、冷凍能力に圧縮機の入力を加えた約 840 kW となる。
「冷凍能力に圧縮機の入力を加えた約 840 kW」が正しい記述です。冷凍機では、蒸発器で冷水などから奪った熱 (冷凍能力) と、圧縮機が冷媒に加えた仕事 (入力) の両方が、凝縮器で外へ放出されます (エネルギーの保存)。
問題の条件では入力がすべて冷媒に加わるので、冷却塔で捨てる熱量 = 700 kW + 140 kW = 840 kW です。成績係数 (COP) は、得られる冷凍能力を入力で割った値で、700 ÷ 140 = 5.0 です。
「入力を冷凍能力で割って求め、0.2」は、割る向きを逆にした誤りです。「差し引いた約 560 kW」は、入力の分を放出する熱から引いてしまった誤りで、エネルギーの収支が合いません。
「COP は 5.0 で…冷凍能力と等しい 700 kW」は、COP は正しいものの、捨てる熱量に入力の 140 kW を含めていない点が誤りです。冷却塔で捨てる熱は、冷凍能力より圧縮機の入力の分だけ大きくなります。
関連キーワード: 共通・冷凍機・成績係数・COP・冷却塔・エネルギーの収支
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