出典：建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)｜空気環境の調整第67問
問題
熱源方式に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 地域冷暖房システムは、地域内の建築物や施設（需要家）同士が相互に熱を融通し、効率的に熱需要に対応する方式である。
(2) ヒートポンプ方式は、1台の機器で冷水又は温水、あるいは必要に応じて冷水と温水を同時に製造するものがある。
(3) 吸収冷凍機＋蒸気ボイラ方式は、空調以外の給湯・洗浄・消毒等の用途に高圧蒸気を必要とする病院、ホテル、工場等での採用例が多い。
(4) コージェネレーション方式は、エンジンなどを駆動して発電するとともに、排熱を回収して利用する方式である。
(5) 蓄熱システムは、熱源設備により製造された冷熱・温熱を計画的に効率よく蓄熱し、必要な時に必要な量だけ取り出して利用するシステムである。
ビル管過去問｜熱源方式｜地域冷暖房・ヒートポンプ・吸収冷凍機・コージェネレーションを解説
この問題は、建築設備で使われる代表的な熱源方式の特徴を正しく理解しているかを問う問題です。熱源方式は、冷暖房のつくり方だけでなく、エネルギーの使い方や建物用途との相性まで含めて整理して覚えることが大切です。正しい選択肢は、ヒートポンプ方式、吸収冷凍機＋蒸気ボイラ方式、コージェネレーション方式、蓄熱システムを述べたものです。不適当なのは、地域冷暖房システムを「需要家同士が相互に熱を融通する方式」とした記述です。地域冷暖房は、一般に地域プラントでまとめて熱をつくり、それを各建物へ供給する方式であり、需要家同士が直接熱を融通し合うことを基本とする方式ではありません。
(1) 地域冷暖房システムは、地域内の建築物や施設（需要家）同士が相互に熱を融通し、効率的に熱需要に対応する方式である。
不適切です。地域冷暖房システムは、一定の地域に設けた熱供給プラントで冷水、温水、蒸気などをまとめて製造し、配管を通じて複数の建築物へ供給する方式です。つまり、熱をつくる中心は地域プラントであり、各需要家同士が直接に熱をやり取りすることを基本とした方式ではありません。この選択肢は、「地域全体で効率化する」というイメージは一見もっともらしいのですが、その仕組みの主体を取り違えています。試験では、このように「考え方としては近いが、定義がずれている」表現がよく出ます。地域冷暖房の本質は、熱源設備を個別建物ごとに持たず、地域で集約して効率化することにあります。
(2) ヒートポンプ方式は、1台の機器で冷水又は温水、あるいは必要に応じて冷水と温水を同時に製造するものがある。
適切です。ヒートポンプは、熱を低温側から高温側へ移動させる仕組みを利用する熱源方式です。冷房時には室内や水系から熱を取り去って外へ逃がし、暖房時には外気や水などから熱を取り込んで室内側へ供給します。このため、機種によっては冷水専用、温水専用だけでなく、冷水と温水を同時に取り出せるものもあります。たとえば、一方で冷房が必要な区域があり、別の場所では給湯や再熱が必要な場合、熱を有効利用しながら同時供給できるため、エネルギー効率の向上につながります。ヒートポンプ方式は、電力を使って熱を「つくる」というより「移す」ため、投入エネルギーに対して大きな熱利用が可能になる点が特徴です。
(3) 吸収冷凍機＋蒸気ボイラ方式は、空調以外の給湯・洗浄・消毒等の用途に高圧蒸気を必要とする病院、ホテル、工場等での採用例が多い。
適切です。吸収冷凍機は、一般的な電動圧縮式冷凍機とは異なり、蒸気や温水などの熱エネルギーを利用して冷水をつくる方式です。そのため、蒸気ボイラと組み合わせて用いられることがあります。特に病院、ホテル、工場などでは、空調だけでなく給湯、洗浄、消毒、厨房、工程用途などで蒸気需要があるため、蒸気を多目的に利用できるこの方式と相性がよいです。ここで大切なのは、空調用途だけを見て熱源方式を判断しないことです。建物によっては、空調よりもむしろ蒸気の業務用途が重要であり、その全体需要に合わせて方式が選ばれます。設備計画では、建物用途と熱需要の中身を結びつけて考えることが重要です。
(4) コージェネレーション方式は、エンジンなどを駆動して発電するとともに、排熱を回収して利用する方式である。
適切です。コージェネレーションは、熱電併給とも呼ばれ、ガスエンジンやガスタービンなどで発電し、その際に発生する排熱も給湯、暖房、蒸気供給、吸収冷凍機の熱源などとして有効利用する方式です。通常の発電では、発電後の排熱が十分に使われないことがありますが、コージェネレーションではその熱も活かすことで、エネルギー全体の利用効率を高められます。特に電力と熱を同時に多く使う施設では有利です。試験では、「発電するだけ」ではなく「排熱も回収利用する」という点がコージェネレーションの核心ですので、そこを明確に押さえておく必要があります。
(5) 蓄熱システムは、熱源設備により製造された冷熱・温熱を計画的に効率よく蓄熱し、必要な時に必要な量だけ取り出して利用するシステムである。
適切です。蓄熱システムは、熱需要の少ない時間帯に冷熱や温熱をつくって蓄え、需要の多い時間帯に放出して使う仕組みです。代表例としては、夜間に冷水や氷をつくって蓄え、昼間の空調負荷に対応する方法があります。これにより、熱源機の運転を平準化しやすくなり、電力のピークカットや設備容量の抑制につながります。また、契約電力の低減や運転効率の向上に寄与する場合もあります。蓄熱システムは熱を「つくる方式」そのものではなく、熱を「ためて、必要時に使う運用システム」である点を理解しておくと、他の熱源方式との整理がしやすくなります。
この問題で覚えるポイント
熱源方式を学ぶときは、まず「どこで熱をつくるか」「何のエネルギーを使うか」「熱をどう使い分けるか」という3つの視点で整理すると理解しやすいです。地域冷暖房は、地域プラントで熱を集中的に製造し、複数建物へ供給する方式です。個別建物どうしが熱を直接融通する方式ではありません。ヒートポンプは、電力を使って熱を移動させる方式で、冷水や温水の製造、さらには同時供給が可能な機種もあります。吸収冷凍機は、蒸気や温水などの熱を使って冷水をつくる方式であり、蒸気需要のある病院やホテル、工場で採用されやすいです。コージェネレーションは、発電と同時に排熱も回収利用する点が本質です。蓄熱システムは、夜間などに製造した冷熱・温熱をためて、昼間など必要時に取り出して使う仕組みで、ピーク負荷対策にも役立ちます。試験では、各方式の名称だけでなく、「どの建物用途に向くか」「熱のつくり方と使い方の特徴は何か」まで結びつけて覚えると、応用問題にも対応しやすくなります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、「全体として効率的そうに見える説明」に惑わされることです。地域冷暖房はたしかに地域全体で効率化を図る仕組みですが、だからといって需要家どうしが相互に熱を融通する方式と考えてしまうと誤ります。試験では、このように概念の方向性は合っていても、定義の中心がずれている文章がよく出ます。また、蓄熱システムのように、それ自体は熱源機ではなく運用システムであるものを、熱の製造方式と混同させる出題もよくあります。さらに、ヒートポンプ、吸収冷凍機、コージェネレーションは、それぞれ使うエネルギーや得意な用途が異なるため、「冷暖房設備」という大きなくくりだけで曖昧に覚えていると混乱しやすいです。今後も、方式名から仕組みを思い浮かべられるか、建物用途や熱需要と結びつけて説明できるかを意識して学ぶと、こうしたひっかけに強くなれます。
