二段圧縮一段膨張冷凍装置です。
熱収支さえ把握できていれば、特に問題ないでしょう。問題文に線図がないの勉強してないと戸惑うかもしれません。
第一種冷凍機械責任者試験 平成26年度（講習検定試験）
問1 R410A二段圧縮一段膨張冷凍装置を下記条件で運転している。のとき、次の(1)～(4)について、それぞれ解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。ただし、圧縮機における 機械的摩擦損失仕事は、熱となって冷媒に加えられるものとし、機器及び配管と周囲との間で熱の出入りはないものとする。
（20点）
(1) 低段側冷媒循環量qmro(kg/s)を求めよ。
(2) 中間冷却器の冷却能力Φm(kW)を求めよ。
(3) 高段側の冷媒循環量qmrk(kg/s)を求めよ。
(4) 圧縮機の総駆動軸動力P(kW)を求めよ。
なにはともあれ、概略図と（線図）を描きましょう。
数値を書き加えるとウッカリミスが減るかもね。概略図もサクッと描けられれば鬼に金棒です。 目をつぶっても描けるぐらいなら合格！
（1） 低段側冷媒循環量qmro(kg/s)を求めよ。
2冷レベルです。
基本式
ここに、h7 ＝ h8
では、
答え 0.463 (kg/s)
（2） 中間冷却器の冷却能力Φm(kW)を求めよ。
中間冷却器冷却能力Φmは（1）でqmroを求めたので、これを使いましょう。（参考：『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜9次(8次)：P28左（2.25）式＞）
図は理論上のp－h線図です。中間冷却器では、
- h5からh7へqmroが冷却される。
- h2からh3へqmroが冷却される。
と、覚える。
なので、中間冷却器の必要冷却能力Φmは
Φm ＝ qmro(h5 － h7)＋qmro(h2 － h3)
＝ qmro[(h5 － h7)＋(h2 － h3)]
と、覚える。
参考 ： 中間冷却器バイパス冷媒循環量q´mroからも求められます。
Φm ＝ q´mro（h3 － h6）
この問題は、理論値ではありませんから、実際の吐出し比エンタルピーh2´を求めます。（図を参考）
じゃ、値を入れます。
では、Φmの式に値を入れます。
ここで、h5 ＝ h6
答え 33.6 (kW)
（3） 高段側の冷媒循環量qmrk(kg/s)を求めよ。
サクッと片付けましょう。
基本式＜説明略＞
qmrk ＝ qmro ＋ q´mro
Φm ＝ q´mro(h3 － h6)
答え 0.649 (kg/s)
（4） 圧縮機の総駆動軸動力P(kW)を求めよ。
では、Pを
P ＝ PL ＋ PH ＝ 22.5 ＋ 25.9 ＝ 48.4
答え 48.4 (kW)
コメント
中間冷却器の冷却能力Φmが登場しましたが、勉強していれば全然問題ないレベルでしょう。（講習検定であればなおさらです。）
訂正箇所履歴
【2018(H30)/07/16 新設】
- （4）PLを求める式内「467」→「450」に訂正、及び、数式の記述を変更。（2022(R04)/02/26）
- 『上級 冷凍受験テキスト』9次改訂版に対応。（2023(R05)/05/31）