令和2年度 一級建築士 環境・設備 No.11を解説、COP・熱源効率に関する誤りを見抜くポイント

令和2年度 一級建築士試験 学科Ⅱ（環境・設備）No.11は、COP（成績係数）など、空気調和設備に使う熱源のエネルギー効率に関する問題です。4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題のポイント

井水熱源ヒートポンプ、定格と部分負荷のCOP、水蓄熱槽、遠心冷凍機の冷水出口温度が問われます。判断の決め手は、遠心冷凍機の冷水出口温度を高く設定したとき、COPが上がるか下がるかです。

引っかけの核心は、遠心冷凍機の冷水出口温度を高く設定するとCOPが低くなる、としているところにあります。冷水出口温度を高くすると蒸発温度が上がり、COPは高くなります。

※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。

正解：選択肢4（これが最も不適当な記述）

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各選択肢の正誤

選択肢4は、冷水出口温度を高くするとCOPが低くなるとした点が誤りで、実際はCOPが高くなります。

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選択肢4のポイント

冷凍機のCOPは、冷やす側（蒸発器）と熱を捨てる側（凝縮器）の温度差が小さいほど高くなります。温度差が小さいほど、圧縮機が押し上げる仕事が少なくて済むからです。

冷水出口温度を高く設定すると、蒸発器側の温度が上がり、凝縮側との温度差が縮まります。だから圧縮機の負担が減り、COPは高くなります。冷却水（凝縮側）の温度を下げても、同じく温度差が縮まりCOPは上がります。

設問4は、これを「冷水出口温度を高くするとCOPが低くなる」と逆にしています。覚えるべきは冷水出口温度を高く・冷却水温度を低く＝温度差が縮まりCOPは上がるということです。

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覚え方

• 蒸発側と凝縮側の温度差が小さいほどCOPは高い（冷水出口温度↑・冷却水温度↓で向上）
• 井水・地中熱など安定した熱源水は、空気熱源よりCOPが高い
• 選定は定格COPだけでなく部分負荷COPも見る（実運用は部分負荷が多い）

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理解度チェック

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