空調用冷温水配管システム図の改善策と配管方式

正解

解き方

1. 図の流れを追う。熱源側は一次還りヘッダー → 吸収冷温水機 → 冷温水ポンプ（定流量）→ 往きヘッダー、負荷側は往きヘッダー → 各空調機のコイル → 電動二方弁 → 二次還りヘッダーで、負荷側は電動二方弁で流量が変わり、余った水はヘッダーバイパス弁を通って還り側へ戻る。
2. 冷温水コイルの接続：図では往き管がコイルの上部に、還り管がコイルの下部につながっている。コイルは下部から入れて上部から出すのが原則で、こうするとコイル内の空気が水の流れに乗って押し出され、コイル上部に空気がたまって伝熱面積が減ることを防げる。コイルの空気抜き弁はコイルの上部に付ける。公共建築設備工事標準図（冷温水コイル及び加湿器廻り配管要領）でも、往き管（CH）をコイルの下部に、還り管（CHR）をコイルの上部に接続し、上部に空気抜弁を設けている。
3. 冷温水ポンプの位置：図ではポンプが吸収冷温水機の出口側にあり、熱源機の圧力損失がポンプの吸込み側にかかる。膨張管の接続点からポンプまでの間で圧力が下がるため、熱源機内やポンプの吸込み側が負圧になり、空気の吸込みやキャビテーションのおそれがある。ポンプは熱源機の入口側に置き、熱源機に押し込む配置とする。
4. 膨張管の弁：図では開放式膨張タンクの底部から出る2本の管（E）に、それぞれ弁が付いている。膨張管は水の温度変化による膨張・収縮を膨張タンクへ逃がす管で、弁を誤って閉じると逃げ場がなくなり、配管や機器が異常昇圧して破損するおそれがある。公共建築設備工事標準図（膨張タンク廻り配管要領）でも、膨張管には弁を設けていない（弁が付くのは給水管と排水管）。
5. 流量計の位置：ヘッダーバイパス管が二次還りヘッダーに接続されているので、二次還りヘッダーから一次還りヘッダーへ流れる水量は、負荷側の還り水量とバイパス水量の合計、つまり定流量の冷温水ポンプの吐出し量の合計になり、負荷の変化をとらえられない。熱源台数制御用の流量計は負荷側の流量を計測できる位置に要るので、ヘッダーバイパス管を一次還りヘッダー側（流量計より下流）に接続するか、流量計を負荷側の往き管・還り管に設ける。
6. 二次側は、各系統の還り立て管が下階から上階へ還りを集めながら上がり、最上階の上で折り返して下りるリバースリターン方式である。1階の空調機は往きが短く還りが長く、4階は往きが長く還りが短いので、どの空調機を通っても配管長の和がほぼ等しく、流量のバランスがとりやすい。