令和元年度 問題A No.17論点:熱負荷・空気線図重要度 B配点 1点未着手

湿り空気線図による暖房時のコイル加熱負荷の計算

これは1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和元年度(2019年9月1日(日)実施) 問題A No.17の問題です。論点は「熱負荷・空気線図」(重要度B・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 3 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図に示す暖房時の湿り空気線図において、空気調和機のコイルの加熱負荷量として、適当なものはどれか。

ただし、送風量は10,000m³/h、空気の密度は1.2kg/m³とする。

暖房時の湿り空気線図。横軸は乾球温度t(℃)、右の縦軸は絶対湿度x(kg/kg(DA))、左上の斜めの軸は比エンタルピーh(kJ/kg(DA))。外気の点は絶対湿度0.0014、比エンタルピー5.4。外気の点から右上へ引いた直線上に、絶対湿度0.0050・比エンタルピー29.4の点(混合空気)があり、その延長上の絶対湿度0.0066の点(室内空気)は比エンタルピー38の線上にある。混合空気の点から絶対湿度0.0050のまま右へ水平に進んだ点(加熱コイル出口)は比エンタルピー42の線上にある。そこからほぼ真上に絶対湿度0.0066まで上がった点(加湿後の給気)は比エンタルピー47の線上にあり、給気の点から絶対湿度0.0066のまま左へ水平に室内空気の点へ戻る。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:(3) 42,000W

解き方

  1. 図の状態変化は、外気(h = 5.4kJ/kg(DA))と室内空気(h = 38kJ/kg(DA))の混合(h = 29.4kJ/kg(DA))、加熱コイルによる加熱(絶対湿度0.0050のままh = 42kJ/kg(DA)まで)、蒸気加湿(絶対湿度0.0066、h = 47kJ/kg(DA))の順である。
  2. コイルの加熱負荷は、送風量の質量流量 × 加熱コイル前後の比エンタルピー差で求める。質量流量は10,000m³/h × 1.2kg/m³ ÷ 3,600s/h = 3.33kg/sである。
  3. 加熱負荷q = 3.33kg/s × (42 − 29.4)kJ/kg = 3.33 × 12.6 = 42.0kW = 42,000Wとなる。よって(3)が適当である。

選択肢ごとの解説

  1. (1)適当でない。28,700Wは混合空気と室内空気の比エンタルピー差(38 − 29.4 = 8.6kJ/kg)で求めた値であり、コイル前後の差ではない。
  2. (2)適当でない。コイル前後の比エンタルピー差は12.6kJ/kgであり、35,000Wにはならない。
  3. (3)適当。3.33kg/s × (42 − 29.4)kJ/kg = 42.0kW = 42,000Wとなる。
  4. (4)適当でない。58,700Wは混合空気から加湿後の給気まで(47 − 29.4 = 17.6kJ/kg)で求めた値で、加湿器の負荷を含んでいる。
引っかけ:加熱コイルの負荷は「絶対湿度一定のまま右へ動く区間」の比エンタルピー差で求める。加湿区間を含めない。

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出典:一般財団法人 全国建設研修センターが実施した1級管工事施工管理技士 第一次検定 令和元年度(2019年9月1日(日)実施) 問題A No.17。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する