問 題
空気調和における湿り空気線図上での操作に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- 温水コイル通過後の空気は単純加熱となり、通過前後で絶対湿度は変化しない。
- 冷房時の室内熱負荷における顕熱比(SHF)が0.8の場合、空調機からの吹出し空気の絶対湿度は室内空気より低くなる。
- 暖房時に水噴霧加湿を用いる場合、給気温度は加湿前の温水コイルの出口温度と等しくなる。
- 還気と外気の混合状態は、湿り空気線図上において還気と外気の状態点を結んだ直線上に求められる。
- 冷水コイルによる冷却除湿では、バイパス空気によりコイル出口における空気の相対湿度は100%とならない。
解 説
空気調和システムと暖房・冷房時それぞれにおける湿り空気線図を図示すると、次のようになります。
多くの場合、上図は問題文で与えられていますが、今回はそれがありません。そのためこの問題はかなり難易度が高くなっているように感じます。このような出題の仕方は珍しいので、もし難しいと感じるのであれば、個人的には捨て問題として扱っても構わないと思います。
(1)は正しいです。温水コイルということは暖房時の加熱器前後の話になります(上図のc－d間)。これは単純に加熱しているだけで加湿も除湿もしていないので、通過前後で絶対湿度は変化しません。
(2)も正しいです。顕熱比は、顕熱の変化量と全熱(＝顕熱＋潜熱)の変化量との比です。顕熱比(SHF)＝0.8の場合、2割は潜熱がということになるので、これが室内の水分を水蒸気に変えるエネルギーとして使われ、湿度が上がります。
そのため、絶対湿度は、室内空気(上図g)のほうが空調機からの吹出し空気(上図f)よりも高くなります。(2)の記載に合わせて言い換えると、空調機からの吹出し空気(上図f)の絶対湿度は、室内空気(上図g)より低くなります。
(3)が誤りです。ここでは暖房時に水噴霧加湿を用いる条件下で、加湿前(上図d)と給気(上図f)の温度を比較します。
加湿器では、供給された水分が空気中の熱を奪って水蒸気に変わるため、加湿前(上図d)に比べて加湿後(上図e)の温度は低下します。そのため、給気(上図f)の温度も加湿前(上図d)よりは低くなります。
よって、(3)の「等しくなる」は誤りで、給気温度は加湿前の温水コイルの出口温度よりも低いです。
(4)は正しいです。還気は上図g、外気は上図aなので、これらの混合状態(上図b)は湿り空気線図上において還気(g)と外気(a)の状態点を結んだ直線上に位置していることがわかります。
(5)も正しいです。冷房時には冷却器内の冷水コイルで冷却除湿を行います。冷水コイルの前後は、上図の冷房時の湿り空気線図でいうと点bから点cに移るところです。
冷却除湿によって温度も絶対湿度も大きく下がりますが、バイパス空気の影響により点cが飽和空気線と重なることはなく、相対湿度は100%とはなりません。
以上から、正解は(3)です。
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