出典：建築物衛生管理技術者試験令和7年度(2025年)｜空気環境の調整第67問
問題
蓄熱システムに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 一般的には、夏期冷房最盛期よりも、冬期暖房最盛期における電力負荷平準化効果が大きい。
(2) 躯体蓄熱システムは、氷蓄熱システムに比べて熱損失が大きい。
(3) 蓄熱システムの採用により、熱源装慣の容量を削減できる効果がある。
(4) 潜熱利用蓄熱材としては、永·無機水和塩類等が利用されている。
(5) 顕熱利用蓄熱材としては、水·土壌·RC躯体等が利用されている。
ビル管過去問｜蓄熱システムを解説
蓄熱システムは、夜間など熱源機に余裕がある時間帯に冷熱や温熱を蓄え、昼間の空調負荷が大きい時間帯に利用する方式です。電力負荷の平準化、熱源設備容量の削減、運転効率の改善などが主な目的です。この問題では、蓄熱の種類、蓄熱材の分類、負荷平準化効果について正しく理解しているかが問われています。正しい選択肢は(1)です。一般に蓄熱システムは、冬期暖房よりも夏期冷房時の電力ピーク対策として効果が大きいため、(1)が不適当です。
(1) 一般的には、夏期冷房最盛期よりも、冬期暖房最盛期における電力負荷平準化効果が大きい。
不適切です。蓄熱システムは、一般に夏期冷房最盛期の電力負荷平準化に大きな効果を発揮します。夏は冷房需要が集中し、日中の電力ピークが大きくなりやすいため、夜間に冷熱を蓄えて昼間に利用することで、昼間の電力使用量を抑えることができます。冬期暖房にも蓄熱は利用できますが、試験上は夏期冷房時のピークカット効果が代表的です。したがって、冬期暖房最盛期の方が効果が大きいとする記述は誤りです。
(2) 躯体蓄熱システムは、氷蓄熱システムに比べて熱損失が大きい。
適切です。躯体蓄熱システムは、建物の床スラブやコンクリート躯体などに熱を蓄える方式です。蓄熱槽のように断熱された容器内に蓄える氷蓄熱システムと比べると、建物の躯体全体に熱を蓄えるため、周囲への熱の出入りが生じやすく、熱損失は大きくなりやすいです。ただし、建物そのものを利用できるため、専用の大きな蓄熱槽を設けにくい場合にも有効な方式です。
(3) 蓄熱システムの採用により、熱源装慣の容量を削減できる効果がある。
適切です。蓄熱システムでは、空調負荷が小さい夜間などに熱を蓄え、負荷が大きい時間帯にその熱を利用します。そのため、ピーク時の負荷をすべて熱源機だけでまかなう必要がなくなり、熱源設備の容量を小さくできる場合があります。これは蓄熱システムの重要なメリットです。なお、問題文の「熱源装慣」は「熱源装置」の誤記と考えられますが、内容としては適切です。
(4) 潜熱利用蓄熱材としては、永·無機水和塩類等が利用されている。
適切です。潜熱利用蓄熱材とは、物質が融解したり凝固したりするときに出入りする熱を利用する蓄熱材です。代表例として、水の凍結融解を利用する氷蓄熱や、無機水和塩類などの相変化材料があります。水は氷になるとき、また氷が水に戻るときに大きな熱を出し入れするため、潜熱蓄熱材として利用されます。問題文の「永」は「水」の誤記と考えられます。
(5) 顕熱利用蓄熱材としては、水·土壌·RC躯体等が利用されている。
適切です。顕熱利用蓄熱材とは、物質の温度変化に伴って蓄えられる熱を利用するものです。水、土壌、鉄筋コンクリート造の躯体などは、温度を上げたり下げたりすることで熱を蓄えることができます。相変化を利用する潜熱蓄熱とは異なり、物質の状態変化ではなく温度変化を利用する点が特徴です。
この問題で覚えるポイント
蓄熱システムは、夜間などの低負荷時間帯に冷熱や温熱を蓄え、昼間などの高負荷時間帯に利用する空調方式です。試験では、夏期冷房時の電力ピークを抑える効果が代表的に問われます。特に氷蓄熱システムは、夜間電力を利用して氷を作り、昼間の冷房に使うため、電力負荷平準化やピークカットと結びつけて覚えることが重要です。蓄熱には、温度変化を利用する顕熱蓄熱と、融解や凝固などの相変化を利用する潜熱蓄熱があります。顕熱蓄熱材には水、土壌、RC躯体などがあり、潜熱蓄熱材には氷や無機水和塩類などがあります。また、蓄熱システムを採用すると、ピーク負荷を蓄熱分で補えるため、熱源設備容量を小さくできる場合があります。氷蓄熱は単位体積当たりの蓄熱量が大きい一方、躯体蓄熱は建物本体を利用できる反面、熱損失が大きくなりやすい点も押さえておきましょう。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、蓄熱システムを「冷房にも暖房にも使える」と知っている受験者に対して、どちらの時期に負荷平準化効果が大きいかを逆にしている点です。蓄熱は暖房にも使えるため、冬期暖房でも効果があると考えてしまうと誤答しやすくなります。しかし、試験上の代表的な意義は、夏期冷房時の昼間電力ピークを夜間に移すことです。また、顕熱と潜熱の違いも混同しやすいポイントです。水は顕熱蓄熱材としても使われますが、氷の融解や凝固を利用する場合は潜熱蓄熱になります。同じ「水」でも、温度変化を利用しているのか、状態変化を利用しているのかで分類が変わる点に注意が必要です。蓄熱方式の問題では、単語だけで判断せず、何を利用して熱を蓄えているのかを確認することが正答につながります。
