第一種電気工事士 過去問
令和8年度(2026年) 上期
問15 (電気応用 問6)

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問題

第一種電気工事士試験 令和8年度(2026年) 上期 問15(電気応用 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

写真に示す、主に屋外に設置され、機器内で二酸化炭素を利用する機器の名称は。
問題文の画像
  • 自然冷媒ヒートポンプ給湯器
  • パワーコンディショナ
  • 家庭用燃料電池
  • 水電解装置

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この過去問の解説 (2件)

01

正解は「自然冷媒ヒートポンプ給湯器」です。

自然冷媒ヒートポンプ給湯器は、一般に「エコキュート」と呼ばれる給湯設備です。

この機器は、二酸化炭素(CO₂)を冷媒として使用し、屋外の空気に含まれる熱を利用してお湯を沸かします。

冷媒とは、熱を運ぶ役割をする物質のことです。

空気中の熱を集めてお湯を沸かすため、電気の力だけで水を温める方式に比べて、少ない電気エネルギーで効率よく給湯できます。

選択肢1. 自然冷媒ヒートポンプ給湯器

正解です。

自然冷媒ヒートポンプ給湯器は、二酸化炭素を冷媒として使い、空気中の熱を集めてお湯を沸かす機器です。

主に屋外に設置され、ヒートポンプユニットと、お湯をためる貯湯タンクなどで構成されています。

ヒートポンプユニットは、エアコンの室外機に似た形をしており、ファンで外の空気を取り込みます。

取り込んだ空気の熱を二酸化炭素に移し、圧縮機で二酸化炭素を高温にすることで、水を温めます。

この方式は、空気中の熱を有効に利用できるため、省エネルギー性に優れています。

選択肢2. パワーコンディショナ

誤りです。

パワーコンディショナは、太陽光発電設備などで発電した電気を、家庭や建物で使える電気に変換する機器です。

太陽光パネルで発電した電気は直流ですが、家庭で一般的に使用する電気は交流です。

そのため、パワーコンディショナは、直流の電気を交流の電気に変換する役割を持っています。

屋外に設置される製品もありますが、二酸化炭素を冷媒としてお湯を沸かす機器ではありません。

選択肢3. 家庭用燃料電池

誤りです。

家庭用燃料電池は、一般に「エネファーム」と呼ばれる設備です。

都市ガスやLPガスなどから取り出した水素と、空気中の酸素を化学反応させて発電します。

また、発電するときに生じる熱を利用して、お湯を沸かすこともできます。

つまり、家庭用燃料電池は、電気とお湯を同時につくることができる設備です。

選択肢4. 水電解装置

誤りです。

水電解装置は、水に電気を流して、水素と酸素に分ける装置です。

この仕組みは「水の電気分解」と呼ばれます。

水電解装置でつくられた水素は、燃料電池による発電や工業用の原料などに利用できます。

この装置の主な目的は、電気エネルギーを使って水素を製造することです。

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02

 画像の機器名称を答える出題です。
 シンプルな構成の縦長ユニットと、室外機がセットになっています。実は地味に難問で、選択肢は全て熱利用か排熱対策が必要で、なんらかの形で空冷する必要が生じます。

 厄介なのが、機器のスケールによってはほとんど外観が変わらないものが複数選択に挙がりますので、自分で調べてみても、違いがよくわからない事もあり得ます。
 それでは、各選択肢の解説をしていきます。

選択肢1. 自然冷媒ヒートポンプ給湯器

 自然冷媒ヒートポンプ給湯器は、構造的にエアコンと同じようなものとなります。室外機から吸引した熱に加圧または減圧することで温度を操作し、熱交換器を通して操作した熱を給湯器に送り込んでお湯を沸かします。エアコンとの違いとして、給湯器である都合から冷媒の必要はありませんので、圧縮による加熱、熱交換、膨張による冷却のサイクルのみで固定されます。また、給湯というシンプルな利用目的から、本体ユニットも監視表示などは特に必要ありません。

 以上から、給湯器ユニットと室外機のセットで運用する必要があり、写真の特徴と一致していますので、正答となります。

選択肢2. パワーコンディショナ

 パワーコンディショナは、主に太陽光発電の直流電源を電力会社(送配電事業者)に送電する為に交流に変換する装置となります。その仕組みは半導体素子を使用したスイッチング回路(DCチョッパ等)であり、性質的にはインバータといった半導体機器に近く、熱損失等も発生します。その為対策が必要となりますが、インバータのようにユニット単体にファン等を設置する仕組みが一般的で、二つ分のユニット構成の必要はありません。写真の特徴と一致しませんので、誤りです。

選択肢3. 家庭用燃料電池

 家庭用燃料電池は、言葉通り家庭用の燃料電池となります。燃料電池は給湯器ユニットと燃料電池発電ユニットの二つで構成されており、画像と非常に似通っています。燃料電池も相当の排熱が生じるのですが、この排熱を給湯器ユニットで再利用するような形で実質の対策がとられており、大型ファンは設置されていません。写真の特徴と一致しませんので、誤りです。

選択肢4. 水電解装置

 水電解装置は、水を電気分解する事で水素と酸素を得るための機器です。仕組みとしては燃料電池の逆で、水を電気分解させるシンプルなものとなります。一般的には、状態監視の為のパネルが取り付けられているケースが普通です。また冷却もクーリングタワー、チラーなどで行われます。よって誤りです。

 ただし厄介なケースとして、遠隔監視装置を前提としている場合、画像と似通った構成になります。室外機が一般的な家庭用エアコンのそれである事が、水電解装置でない最終的な根拠となるでしょうか。

まとめ

 本問は、ユニット化された外観だけだと明確な違いが表れにくい出題です。また機械分野にある程度精通する必要もあるため、その意味でも難易度を押し上げていると言えます。

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