2種冷凍学識計算攻略-過去問
令和2年度問2と同等です。
2種冷凍「学識」令和7年度問2
問2 冷凍装置が、下記の条件で運転されている。このとき、圧縮機のピストン押しのけ量 V（m3/h）、実際の成績係数 (COP)Rについて、次の答の（1）から（5）のうち、正しい答に最も近い組合せはどれか。
ただし、圧縮機の機械的摩擦損失仕事は吐出しガスに熱として加わるものとする。また、配管での熱の出入りおよび圧力損失はないものとする。
（条件）
冷凍能力 Φo ＝ 260 kW
圧縮機吸込み蒸気の比体積 v1 ＝ 0.067 m3/kg
圧縮機吸込み蒸気の比エンタルピー h1 ＝ 360 kJ/kg
断熱圧縮後の吐出しガスの比エンタルピー h2 ＝ 397 kJ/kg
蒸発器入口冷媒の比エンタルピー h4 ＝ 249 kJ/kg
圧縮機の体積効率 ηv ＝ 0.70
圧縮機の断熱効率 ηc ＝ 0.80
圧縮機の機械効率 ηm ＝ 0.90
（1）V ＝ 605 m3/h、 (COP)R ＝ 2.16
（2）V ＝ 605 m3/h、 (COP)R ＝ 2.70
（3）V ＝ 605 m3/h、(COP)R ＝ 3.20
（4）V ＝ 806 m3/h、(COP)R ＝ 2.16
（5）V ＝ 806 m3/h、(COP)R ＝ 2.70
さ、p-h線図を書いてみましょう。
わかっている項目と数値も、書きましょう。
- Φo ＝ 260 kW
- v1 ＝ 0.067 m3/kg
- h1 ＝ 360 kJ/kg
- h2 ＝ 397 kJ/kg
- h4 ＝ 249 kJ/kg
- ηv ＝ 0.70
- ηc ＝ 0.80
- ηm ＝ 0.90
ピストン押しのけ量 V（m3/h）を求めましょう。
基本式はこれ。
Vηv ＝ qmrv1 …(a)
(a)式を変形して、
V ＝ qmrv1 / ηv …(b)
ここで、冷媒循環量 qmr を求めましょう。
冷媒循環量 qmr は、冷凍能力 Φo と蒸発器入口と出口の比エンタルピー差で求められます。
qmr ＝ Φo / (h1 － h4)
数値代入しましょ。
qmr ＝ 260 / (360 － 249)
＝ 260 / 111
＝ 2.3423 ≒ 2.34 kg/s
（b）式に数値代入しましょ。
V ＝ qmrv1 / ηv
＝ 2.34 × 0.067 / 0.70
＝ 0.224 m3/s
【ここで注意】 V を、h（時）から s（秒）に単位換算すること。
0.224 × 3600 ＝ 806.4 ≒ 806 m3/h
よって、ピストン押しのけ量 V ＝ 806（m3/h）となります。
実際の成績係数 (COP)R を求めましょう。
基本式はこれ。
(COP)R ＝ {(h1 － h4) / (h2 － h1)}ηcηm
早速、数値代入しましょ。
(COP)R ＝ {(360 － 249) / (397 － 360)} × 0.80 × 0.90
＝ (111 / 37) × 0.72
＝ 2.1621 ≒ 2.16
よって、 (COP)R ＝ 2.16 となります。
（4）V ＝ 806 m3/h、(COP)R ＝ 2.16 です。
単位に注意し、これだけ公式を覚えていれば楽勝です。 ご健闘をお祈りします。
修正・訂正箇所履歴
【2025(R07)/12/25 新設】（← 履歴をここに作った日）
- －
PR
