問題
給湯設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 強制循環方式においては、湯を均等に循環させるため、リバースリターン方式とする。
(2) 密閉式膨張水槽を設ける場合は、逃し弁を設ける。
(3) 給湯循環ポンプの循環流量は、循環配管系などからの熱損失及び加熱装置における給湯温度と返湯温度の差より算定する。
(4) 自動空気抜き弁は、配管中の湯に含まれている溶存空気を抜くために、圧力の低いところに設置する。
(5) 給湯循環ポンブは、背圧に耐えることのできるものを選定する。
ビル管過去問｜給湯設備を解説
この問題は、給湯設備における循環方式、膨張対策、循環ポンプの流量算定、自動空気抜き弁の設置位置、ポンプ選定の基本事項について問う問題です。給湯設備では、湯を安定して循環させることに加えて、加熱による膨張や溶存空気への対策も重要になります。各選択肢のうち、(2)、(3)、(4)、(5)は給湯設備の基本的な考え方として適切です。一方、(1)は不適切です。強制循環方式では、湯を均等に循環させるためにリバースリターン方式を採用することがありますが、必ずリバースリターン方式とするわけではありません。したがって、最も不適当なのは(1)です。
(1) 強制循環方式においては、湯を均等に循環させるため、リバースリターン方式とする。
不適切です。その理由は、強制循環方式で湯を均等に循環させるための方法は、必ずしもリバースリターン方式に限定されないからです。リバースリターン方式は、各系統の往きと戻りの配管長をできるだけ均等にし、流量のばらつきを少なくするための有効な方法です。しかし、実際の給湯設備では、配管条件や建物形状、バルブ調整の方法などに応じて、ダイレクトリターン方式や流量調整弁を用いた方式などが採用されることもあります。つまり、リバースリターン方式は代表的な方法の一つではありますが、「強制循環方式においては必ずそうする」と断定するのは誤りです。この選択肢は、一般的な採用例を絶対条件のように表現している点が不適切です。
(2) 密閉式膨張水槽を設ける場合は、逃し弁を設ける。
適切です。その理由は、密閉式膨張水槽を用いる給湯設備では、加熱によって水が膨張したときに系統内圧力が上がりすぎるおそれがあるためです。密閉式膨張水槽は、水の体積膨張を吸収する役割を持ちますが、故障や容量不足などの異常時には圧力上昇を完全には防げない場合があります。そこで、設備を安全に保護するために逃し弁を設け、異常な圧力を外へ逃がせるようにします。給湯設備では水の熱膨張が避けられないため、膨張水槽と逃し弁は安全上重要な組合せです。
(3) 給湯循環ポンプの循環流量は、循環配管系などからの熱損失及び加熱装置における給湯温度と返湯温度の差より算定する。
適切です。その理由は、給湯循環ポンプの役割が、配管内で冷えた湯を循環させて温度低下を防ぐことにあるからです。循環流量は、配管などから外部へ逃げる熱量をどの程度補う必要があるかによって決まります。また、給湯温度と返湯温度の差が大きければ、同じ熱量を運ぶために必要な流量は少なくなり、逆に温度差が小さければ多くの流量が必要になります。つまり、循環流量は熱損失と温度差の関係から求めるのが基本です。この考え方は、給湯循環設計の基礎として重要です。
(4) 自動空気抜き弁は、配管中の湯に含まれている溶存空気を抜くために、圧力の低いところに設置する。
適切です。その理由は、湯の中に溶けていた空気は、圧力が低くなる場所や温度が高くなる場所で分離しやすくなるからです。給湯設備では、水を加熱することで溶存空気が気泡となって現れやすくなります。この空気が配管内にたまると、循環不良や騒音、局部的な腐食の原因になります。そのため、自動空気抜き弁は、空気が集まりやすい高所や圧力の低い場所に設けるのが基本です。この選択肢は、自動空気抜き弁の設置位置の考え方を正しく述べています。
(5) 給湯循環ポンブは、背圧に耐えることのできるものを選定する。
適切です。その理由は、給湯循環ポンプが配管系統の抵抗や高低差、弁類、機器などによる圧力を受けながら運転するためです。給湯設備では、循環回路内の圧力条件が一定ではなく、運転状態によってポンプにかかる負荷も変化します。背圧に十分耐えられないポンプを選ぶと、性能不足や異常運転、故障の原因になります。特に給湯循環ポンプは高温水を扱うため、温度条件と圧力条件の両方に対応できる機種を選定することが重要です。この記述は、ポンプ選定の基本として適切です。
この問題で覚えるポイント
強制循環方式では、湯を均等に循環させるための方法としてリバースリターン方式がよく用いられますが、必須ではありません。密閉式膨張水槽を設ける場合は、異常な圧力上昇に備えて逃し弁を設けることが重要です。給湯循環ポンプの循環流量は、配管の熱損失と給湯温度と返湯温度の差から考えます。自動空気抜き弁は、空気が分離しやすい圧力の低い場所や高い位置に設けます。給湯循環ポンプは、高温水と背圧に対応できるものを選定する必要があります。
ひっかけポイント
「よく採用される方式」と「必ず採用する方式」を混同しやすい点がひっかけです。リバースリターン方式は代表的ですが、強制循環方式の絶対条件ではありません。膨張水槽を設けたから安全装置は不要と考えてしまうのも誤りです。空気抜き弁は、空気が集まりやすい条件を理解していないと設置位置を逆に覚えやすいです。循環ポンプの流量は単純な給湯量ではなく、熱損失と温度差から決まる点も間違えやすいポイントです。
