平成28年(2016年)　電験三種　機械　問17 - 橋平礼の電験三種合格講座

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そちらも見て下さい。

　図はヒートポンプ式電気給湯器の概要図である。ヒートポンプユニットの消費電力は1.34kW，COP(成績係数)は4.0である。また，貯湯タンクには17℃の水460Lが入っている。この水全体を88℃まで加熱したい。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

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(a)この加熱に必要な熱エネルギー$W_h$の値[MJ]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，貯湯タンク，ヒートポンプユニット，配管などからの熱損失はないものとする。また，水の比熱容量は4.18kJ／(kg・K)，水の密度は${\rm 1.00 \times 10^3 kg/m^3}$であり，いずれも水の温度に関係なく一定とする。

(1) 37　 (2) 137　 (3) 169　 (4) 202　 (5) 297

(b)この加熱に必要な時間tの値[h]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，ヒートポンプユニットの消費電力及びCOPはいずれも加熱の開始から終了まで一定とする。

(1) 1.9　 (2) 7.1　 (3) 8.8　 (4) 10.5　 (5) 15.4

解答(a) : (2) ,(b) : (2)

(a)
貯湯タンクには17℃の水460Lより，460kgである。
必要な熱量[J]は
$(88-17) \times 4.18 \times 460=136.5MJ$

(b)
COP(成績係数)は4.0より，出力の4倍の仕事をする。また，熱損失はないので

$\dfrac{136.5 \times 10^3}{4 \times 1.34 \times 3600}=7.07 h$

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