1級管工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)
問21 (空気調和・給排水衛生設備 問7)

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問題

1級管工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年) 問21(空気調和・給排水衛生設備 問7) (訂正依頼・報告はこちら)

蓄熱方式に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 氷蓄熱方式の氷生成装置は、スタティック方式とダイナミック方式がある。
  • 熱源の運転時間を選択する自由度があり、高効率な運転が可能である。
  • 氷蓄熱方式は、氷の融解潜熱を利用するため、水蓄熱方式に比べて蓄熱槽容量を小さくできる。
  • 二次側配管系を開放回路とした場合、密閉回路に比べてポンプ揚程が小さくなる。

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この過去問の解説 (3件)

01

蓄熱方式に関する問題です。

選択肢1. 氷蓄熱方式の氷生成装置は、スタティック方式とダイナミック方式がある。

正

問題文の通りです。

 

スタティック方式は、氷生成装置で、冷媒と冷却コイルで間接的に氷を作り、その氷が冷却コイルに固着して動かないようにする方式です。

スタティック形の長所は、ユニット数が多く施工が容易です。

端緒として、蓄熱時冷凍機COPは2.2平均と低いことです。

 

ダイナミック方式は、氷が溶液と水の中に含まれるシャーベット状態で、搬送が可能な方式です。

ダイナミックの長所は、蓄熱時氷の成長で熱伝導抵抗の増加がなく、冷凍機COPが2.5~3.5と高く安定することです。

選択肢2. 熱源の運転時間を選択する自由度があり、高効率な運転が可能である。

正

問題文の通りです。

 

蓄熱方式の長所は次のようなことが挙げられます。

・熱の需給でのアンバランス調整と運転負荷均一化ができます。

・ピークカットによる熱源機器容量の縮小が図れます。

・運転時間と時刻の選択が自由で、安価な夜間電力の使用ができます。

選択肢3. 氷蓄熱方式は、氷の融解潜熱を利用するため、水蓄熱方式に比べて蓄熱槽容量を小さくできる。

正

問題文の通りです。

 

氷蓄熱方式の長所は以下に挙げる通りです。

・氷の融解潜熱を利用し、接地スペースが小さくできます。

・蓄熱槽接地スペースの減少によって、蓄熱槽表面積が減少し、槽からの熱損失を減少できます。

・冷水温度が低いことで、熱搬送エネルギーの低減と除湿効果があります。

選択肢4. 二次側配管系を開放回路とした場合、密閉回路に比べてポンプ揚程が小さくなる。

誤

二次側配管系を開放回路とした場合、密閉回路に比べてポンプ揚程が大きくなります。

 

二次側配管系を開放回路方式とした場合、ポンプには押し上げ揚程が加わるため、ポンプ揚程が大きくなり、搬送動力が増加します。

 

高層建物では、ポンプの動力節減と防食対策のために、二次側配管系を密閉回路にする方が多くなります。

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02

蓄熱方式に関する問題です。

選択肢1. 氷蓄熱方式の氷生成装置は、スタティック方式とダイナミック方式がある。

◯

 

文章の通りです。

 

スタティック方式

・氷と熱交換器が密着している

・シンプル構造でメンテナンスが容易

 

ダイナミック方式

・熱交換効率が高く、蓄熱・放熱が早い

・構造が複雑でメンテナンス費が高い

 

の特徴があります。

 

選択肢2. 熱源の運転時間を選択する自由度があり、高効率な運転が可能である。

◯

 

文章の通りです。

 

深夜帯を選んで運転が可能、

負荷の低い時間に熱源をまとめて動かせるという特徴があります。

選択肢3. 氷蓄熱方式は、氷の融解潜熱を利用するため、水蓄熱方式に比べて蓄熱槽容量を小さくできる。

◯

 

文章の通りです。

 

水蓄熱方式と比べ

氷蓄熱方式は氷の融解熱を利用する方式で

蓄熱槽を小さくすることができます。

選択肢4. 二次側配管系を開放回路とした場合、密閉回路に比べてポンプ揚程が小さくなる。

☓

 

密閉回路に比べてポンプ揚程が小さくなる。

開放回路はポンプ揚程が多くなります。

参考になった数34

03

蓄熱方式は、夜間など負荷の小さい時間帯に熱を蓄え、昼間の空調負荷に利用するシステムです。省エネルギーやピークカットに効果がありますが、水蓄熱方式と氷蓄熱方式、また開放回路と密閉回路の特徴を理解しておく必要があります。

選択肢1. 氷蓄熱方式の氷生成装置は、スタティック方式とダイナミック方式がある。

正しいです。

氷蓄熱方式の氷生成装置には、熱交換器表面に氷を生成するスタティック方式と、氷を流動させながら蓄熱するダイナミック方式があります。

選択肢2. 熱源の運転時間を選択する自由度があり、高効率な運転が可能である。

正しいです。

蓄熱方式では夜間の安価な電力を利用でき、熱源機器を効率のよい運転状態で長時間運転できるため、省エネルギー効果が期待できます。

 

選択肢3. 氷蓄熱方式は、氷の融解潜熱を利用するため、水蓄熱方式に比べて蓄熱槽容量を小さくできる。

正しいです。

氷は融解時に大きな潜熱を利用できるため、同じ蓄熱量で比較すると水蓄熱方式より蓄熱槽を小型化できます。

選択肢4. 二次側配管系を開放回路とした場合、密閉回路に比べてポンプ揚程が小さくなる。

誤りです。

開放回路では蓄熱槽の水位差による押し上げ揚程が必要になるため、密閉回路よりポンプ揚程は大きくなります。そのため搬送動力も増加します。

密閉回路では循環系統となるため、静水頭をほとんど考慮する必要がありません。

 

まとめ

【まとめ】

蓄熱方式は、夜間に熱を蓄えて昼間の空調負荷に利用することで、熱源設備を効率よく運転し、電力負荷の平準化を図るシステムです。氷蓄熱方式は融解潜熱を利用するため、水蓄熱方式より蓄熱槽を小型化できます。

また、配管方式では、開放回路は静水頭の影響を受けるため、密閉回路よりポンプ揚程が大きくなる点を押さえておきましょう。この問題では、開放回路と密閉回路のポンプ揚程の違いを理解しているかがポイントです。

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