ミニテスト 建築物環境衛生管理技術者

ボイラ・冷却塔・蓄熱槽 ミニテスト【第3回】

ボイラ・冷却塔・蓄熱槽」の内容から出題するミニテスト第3回(全5問)です。融解潜熱や法的扱いの違いなど、発展的な問題に挑戦しましょう。

ボイラ・冷却塔・蓄熱槽 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

水と氷の蓄熱密度に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)水1 kgの温度を1℃変えるのに必要な熱量は約334 kJである
(2)氷1 kgを溶かすのに必要な融解潜熱は約4.2 kJである
(3)氷の融解潜熱は約334 kJ/kgであり、水の顕熱の約80倍の蓄熱密度がある
(4)水と氷の蓄熱密度はほぼ同じである
(5)氷蓄熱は水蓄熱より大きな槽が必要である

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正解:(3)氷の融解潜熱は約334 kJ/kgであり、水の顕熱の約80倍の蓄熱密度がある
水1 kgの温度を1℃変えるのに必要な熱量(比熱)は約4.2 kJです。一方、氷1 kgを溶かすのに必要な融解潜熱は約334 kJです。334 ÷ 4.2 ≅ 80倍の蓄熱密度です。(1)と(2)は数字が入れ替わっています。この圧倒的な蓄熱密度の差が、氷蓄熱が水蓄熱の1/4〜1/6の小さな槽で済む理由です。

第2問

冷却塔のブロー(排水)の目的として、最も適当なものはどれか。

(1)冷却水の水位を上げる
(2)蒸発で濃縮された不純物やスケールを排出する
(3)冷却塔のファンを冷却する
(4)冷却水の温度を上げる
(5)冷却塔内の空気を排出する

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正解:(2)蒸発で濃縮された不純物やスケールを排出する
冷却塔では水が蒸発するため、残った冷却水中の不純物やミネラル分が濃縮されていきます。放置するとスケール(水垢)が配管や冷凍機の凝縮器に付着して熱交換効率が低下したり、レジオネラ属菌の栄養源になります。ブローは冷却水の一部を排水して新しい水と入れ替えることで、水質を適切に保つ重要な管理作業です。

第3問

蓄熱システムが夜間電力を利用する理由として、誤っているものはどれか。

(1)夜間の電力料金は昼間より安いため
(2)昼間の電力ピーク(デマンド)を削減できるため
(3)夜間は冷凍機の効率が高くなるため
(4)電力契約のデマンド値を下げて電気代を削減できるため
(5)夜間に蓄熱することで冷凍機の容量を小さくできるため

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正解:(3)夜間は冷凍機の効率が高くなるため
夜間は外気温が下がるため冷凍機の効率が多少向上することはありますが、これは蓄熱システムの主な目的ではありません。蓄熱の本質は電力の時間帯シフトです。(1)夜間の安い電力料金、(2)昼間のピーク削減、(4)デマンド値の低減、(5)冷凍機の小型化(夜間と昼間に分散運転するため)がいずれも蓄熱の主目的・メリットです。

第4問

冷却塔の設置と管理に関する記述として、誤っているものはどれか。

(1)冷却塔はビルの屋上に設置されることが多い
(2)冷却塔の使用開始前には清掃を行う
(3)使用期間中も定期的に清掃・水質管理を行う
(4)エリミネータの汚れや破損を定期的に点検する
(5)冷却塔は地下機械室の密閉空間に設置するのが最適である

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正解:(5)冷却塔は地下機械室の密閉空間に設置するのが最適である
冷却塔は水の蒸発で冷却するため、十分な外気との接触が必要です。地下の密閉空間では排気(水蒸気)が逃げられず、冷却効率が著しく低下します。そのためビルの屋上など通風の良い場所に設置されるのが一般的です。使用開始前と使用期間中の清掃、水質管理、エリミネータの点検はいずれもレジオネラ対策の基本です。

第5問

真空式温水発生機と貫流ボイラの法的扱いに関する記述として、正しいものはどれか。

(1)どちらもボイラーに該当し、ボイラー技士の資格が必要である
(2)どちらもボイラーに該当せず、資格は不要である
(3)真空式温水発生機はボイラーに該当しないが、貫流ボイラはボイラーに該当する
(4)貫流ボイラはボイラーに該当しないが、真空式温水発生機はボイラーに該当する
(5)法的扱いは設置場所によって変わる

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正解:(3)真空式温水発生機はボイラーに該当しないが、貫流ボイラはボイラーに該当する
真空式温水発生機は缶体内を大気圧未満に保つため、ボイラーに該当しません(資格不要)。一方、貫流ボイラは缶体内で水を加熱して蒸気を発生させるため、法的にボイラーに該当し、規模に応じてボイラー技士の資格が必要です。この違いはビルの暖房設備を選定する際の重要なポイントであり、試験でも頻出です。

解説記事で知識を復習しましょう。

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