1種冷凍学識計算過去問-問3（11月試験）

R410A冷凍装置における空冷凝縮器

　空冷凝縮器の代表的な問題でしょう。

第一種冷凍機械責任者試験　平成20年度問3（11月試験）

問3 R410A冷凍装置における空冷凝縮器が下記の条件で使われている。この凝縮器について、次の（1）～（3）の各問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。

（20点）

　ただし、凝縮温度と冷却空気温度との差は、算術平均温度差を用いるものとする。

（1）凝縮器出口の冷却空気温度ta2（℃）を求めよ。
（2）凝縮温度と冷却空気温度との算術平均温度差Δtm（k）を求めよ。
（3）凝縮温度tk（℃）を求めよ。
（4）送風機の送風量が減少すると、凝縮器の平均熱通過率、冷却空気の出口温度、算術平均温度差および凝縮温度は、それぞれ大きく（高く）なるか、小さく（低く）なるか。ただし、凝縮負荷および冷却空気の入口温度は変わらないものとする。

(1)　凝縮器出口の冷却空気温度ta2（℃）を求めよ。

　基本式はこれ。（『上級冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P84左(7.4式)＞）7.4式を設問の記号に当てはめると、

　Φk ＝ Ca・qva・ρa(ta2 － ta1)　とにかく変形するなりして、ta2を求めれば良い。

　途中経過も書こうか。（本番では必要ないですよ）

となる。　

数値を代入して、

　　答え　ta2 ＝ 41.0 ℃

(2)　凝縮温度と冷却空気温度との算術平均温度差Δtm（k）を求めよ。

　基本式はこれ。『上級冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P84（7.6）式＞

　Φk ＝ K・A・Δtm

　変形して数値代入しましょう。楽勝ですね。

　　答え　Δtm ＝ 10.8 K

(3)　凝縮温度tk（℃）を求めよ。

　基本式はこれ。『冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜8次：P84（7.6）式＞から

　楽勝ですね、(1)で求めたta2、(2)で求めたΔtm、ta1の数値を代入しましょう。

　　答え　tK ＝ 47.3 ℃　（本番では、もっと式を簡略してくださいね）

(4)　送風機の送風量が減少すると、凝縮器の平均熱通過率、冷却空気の出口温度、算術平均温度差および凝縮温度は、それぞれ大きく（高く）なるか、小さく（低く）なるか。ただし、凝縮負荷および冷却空気の入口温度は変わらないものとする。

送風量が減少すると、空気の熱伝達率が小さくなるので、平均熱通過率Kは小さくなる。　
　　（参考：『SIによる上級冷凍受験テキスト』＜8次：P76表6.2＞と、P83の左4行目を読む。）
送風量が減少すると、(1)における式のqvaが小さくなるので、冷却空気温度ta2は大きくなる。
　
送風量が減少すると、(2)における式のKが小さくなるので、算術平均温度差Δtmは大きくなる。
　
送風量が減少すると、(3)における式のΔtm、ta2が大きくなるので、凝縮温度tkは大きくなる。