ミニテスト 建築物環境衛生管理技術者

冷凍機の原理と種類 ミニテスト【第2回】

冷凍機の原理と種類」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。圧縮式と吸収式のCOP比較やヒートポンプの効率など、詳細知識を確認しましょう。

冷凍機の原理と種類 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機のCOP(成績係数)に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)吸収式のCOPは3〜6程度で、圧縮式より高い
(2)圧縮式のCOPは0.7〜1.3程度で、吸収式より低い
(3)圧縮式のCOPは3〜6程度で、吸収式のCOPは0.7〜1.3程度である
(4)両方式のCOPはほぼ同じである
(5)COPが低いほど効率が良いことを意味する

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正解:(3)圧縮式のCOPは3〜6程度で、吸収式のCOPは0.7〜1.3程度である
COP(Coefficient of Performance)は高いほど効率が良いことを意味します。圧縮式は電気エネルギーを効率よく冷熱に変換するためCOPが高く、吸収式は熱エネルギーを直接使うため変換効率が低くCOPは低いです。ただし吸収式は電力消費が小さいため、電気代の観点では必ずしも不利ではありません。

第2問

吸収式冷凍機が電力ピーク対策(デマンドカット)に有効である理由として、正しいものはどれか。

(1)吸収式はCOPが高く、少ない電力で大きな冷凍能力を得られるため
(2)吸収式は圧縮機を使わず熱で駆動するため、電力消費が非常に小さいため
(3)吸収式は夜間電力を蓄えて昼間に使用するため
(4)吸収式は冷却水が不要で設備がコンパクトなため
(5)吸収式は太陽光発電で駆動できるため

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正解:(2)吸収式は圧縮機を使わず熱で駆動するため、電力消費が非常に小さいため
吸収式冷凍機はガスや蒸気の熱エネルギーで駆動し、電力は補機(ポンプ等)の分だけです。夏場のピーク時に圧縮式冷凍機を回すと電力使用量が跳ね上がりますが、吸収式に切り替えることで電力のピークを大幅に削減できます。COPは圧縮式より低いので(1)は誤り。冷却水量は圧縮式より多いので(4)も誤りです。

第3問

ヒートポンプのCOP(暖房時)が4であるとき、電力1 kWの投入で得られる暖房出力として正しいものはどれか。

(1)1 kW
(2)2 kW
(3)3 kW
(4)4 kW
(5)8 kW

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正解:(4)4 kW
COP(成績係数)=出力 ÷ 入力 です。COP=4なら、電力1 kWを投入して4 kWの暖房出力が得られます。電気ヒーターはCOP=1なので1 kWの電力で1 kWしか熱を出せませんが、ヒートポンプはCOP=4なら4倍の熱を供給できます。これは屋外から3 kW分の熱を汲み上げ、電力の1 kWと合わせて4 kWを室内に放出しているということです。

第4問

吸収式冷凍機の冷却水量が圧縮式冷凍機より多い理由として、正しいものはどれか。

(1)吸収式は冷媒の循環量が多いため
(2)吸収式は凝縮器だけでなく吸収器でも冷却が必要なため
(3)吸収式は圧縮機の冷却にも水を使うため
(4)吸収式はCOPが高いため冷却水量が増える
(5)吸収式は冷却塔を使用しないため

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正解:(2)吸収式は凝縮器だけでなく吸収器でも冷却が必要なため
圧縮式は凝縮器の冷却にのみ冷却水を使いますが、吸収式では凝縮器に加えて吸収器でも冷却が必要です。吸収器で臭化リチウム溶液が水蒸気を吸収する際に吸収熱が発生するため、これを冷却水で取り除く必要があるのです。そのため吸収式は冷却水量が多くなり、冷却塔もより大きな能力が求められます。

第5問

圧縮機の種類と適用先の組合せとして、最も適当なものはどれか。

(1)スクロール式 ── 大型ビルの冷凍機
(2)遠心式(ターボ)── パッケージエアコン
(3)スクリュー式 ── 中〜大容量の冷凍機
(4)往復動式 ── 超大型ビル専用
(5)スクロール式 ── ボイラー用

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正解:(3)スクリュー式 ── 中〜大容量の冷凍機
スクリュー式は2本のスクリューロータで圧縮し、振動が少なく大容量に対応できるため中〜大容量の冷凍機に適しています。スクロール式は小型で静かなためパッケージエアコンに多く使われます(大型ビル向きではない)。遠心式(ターボ)が大型ビルの冷凍機に最も多く使われ、パッケージエアコンには使いません。往復動式は小〜中型向きです。

解説記事で知識を復習しましょう。

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