2種冷凍学識計算攻略-過去問(検定試験)

2種冷凍「学識」第1回検定試験平成23年度問2

問2 R22冷凍装置が下記の条件で運転されている。このとき、実際の冷凍能力Φoと実際の成績係数COPについて、次の答えの(1)~(5)の組合わせのうち、最も近いものを選べ。

(運転条件)
 圧縮機のピストン押しのけ量           V=0.05 m^3/s
 圧縮機吸込み蒸気の比体積            v1=0.05 m^3/kg
 圧縮機吸込み蒸気の比エンタルピー        h1=408 kJ/kg
 断熱圧縮冷媒後の吐出しガスの比エンタルピー   h2=437 kJ/kg
 蒸発器入口の比エンタルピー           h4=243 kJkg
 圧縮機の体積効率                ηv=0.80
 圧縮機の断熱効率                ηc=0.85
 圧縮機の機械効率                ηm=0.90

  (1) Φo = 132kW、COP = 4.4
  (2) Φo = 132kW、COP = 4.8
  (3) Φo = 132kW、COP = 6.0
  (4) Φo = 165kW、COP = 4.4
  (5) Φo = 165kW、COP = 5.7

 p-h線図を描きましょう。

2種冷凍平成23年度学識検定第1回問2のp-h線図

 なんだか、楽勝の予感。

 必要な公式を揃えましょう。

これだけ公式(1)式(項目付き)
これだけ公式(2)式
これだけ公式(6)

 じゃ、一気に計算しましょう。

 冷媒循環量qmrは、(1)式から

  qmr = V・ηv / v1

    = 0.05 × 0.08 / 0.05

    = 0.8 [kg.s]

 冷凍能力Φo、(2)式

  Φo = qmr(h1 - h4)

    = 0.8(408 - 243)

    = 0.8 × 165

    =132 [kW]

(COP)Rも、一気に行きましょう。(6)式

         h1-h4
  (COP)R = ------(ηc・ηm)
         h2-h1

        408-243
     = ------- × (0.85×0.90)
        437-408

        165
     = ---- × 0.765
        29

     = 5.68965 × 0.765 = 4.352582 ≒ 4.4

よって、

 正解 (1)Φo=132kW、 COP=4.4

 ポカミスさえシなければ、楽勝の問題でした。

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これだけ公式
これだけ公式(1-6全部)