理想的な空気熱源ヒートポンプ（カルノーサイクルと仮定）したとき以下に答えよ.

質問

ＣＯＰ＝出力エネルギー／入力エネルギーということはわかるのですがそれから先がわかりません。

理想的な空気熱源ヒートポンプ（カルノーサイクルと仮定）したとき以下に答えよ。

暖房吹出し温度（凝縮温度）が４５℃であり外気温度（蒸発温度）が７℃の場合におけるＣＯＰはいくらか？

冷房吹出し温度（蒸発温度）は１２℃であり外気温度（凝縮温度）が２７℃の場合におけるＣＯＰはいくらか？

凝縮温度と蒸発温度が共通の場合ヒートポンプを暖房機として使う場合ＣＯＰは１を超えるがなぜか？

よろしくおねがいします。

回答No.3

tt012

No.1, No.2です。
すいません・・・。
理屈の上でCOP(冷房)はとんでもなく高熱源と低熱源の温度差が大きいと1.0未満になることがあります。
訂正いたします。
現実にCOP1.0未満という冷房設備にお目にかかったことがないのでうっかりしていました。

＞凝縮温度と蒸発温度が共通の場合ヒートポンプを暖房機として使う場合ＣＯＰは１を超えるがなぜか？

凝縮温度、蒸発温度が同じ値で計算される
COP(暖房)とCOP(冷房)には以下の関係が成立します。

COP(暖房) = COP(冷房) + 1

COPは0以下になることはないので必ず1を超えます。
ご参考になれば。

回答No.2

tt012

>ヤフー知恵袋にて同様の質問をしたところ以下の様な解答を頂きましたがどの様に思われますか？

人様のご回答にコメントするほど偉くはありませんが・・・。
一行目の
「圧縮機からの入力エネルギーWは熱量に変換されるのではなく、熱を運ぶために用いられるエネルギーだから必ずCOPは、1より大きくなる。」
これは私は分かりづらいです。
COPはヒートポンプ(あるいは冷凍機)性能指標の一つとして
"低熱源から汲み上げた熱量Qと，これを汲み上げるときに使った圧縮
機の圧縮仕事Wとの比"として定義されます。
参考URLを見ていただけれるとよくわかると思いますが、私は定義上1より大きくなる (絶対温度で定義されますから)、と理解しています。
二行目の
「運ぶために要するエネルギーだから、運ばれるガスはエネルギーを保有している。」
ここは何を仰りたいのかよく伝わってきません。

あまり難しく考えず単なる性能指標と捉えた方がいいかと思いますが・・・。

参考URL：

http://www.eccj.or.jp/qanda/he_qa/heat/n0409.html

回答No.1

tt012

カルノーサイクルとあるので解答は「理想的成績係数」となります。
カルノーサイクルの場合その効率は低熱源と高熱源の温度レベルだけで決まります。

暖房の場合は
(45+273)/(45-7) = 8.37

冷房の場合は
(12+273)/(27-12) = 19.0

＞凝縮温度と蒸発温度が共通の場合ヒートポンプを暖房機として使う場合ＣＯＰは１を超えるがなぜか？

ちょっと、これは問題の意味が判りかねますが・・・。
普通COPは1より大きくなります。

http://www.eccj.or.jp/qanda/he_qa/heat/n0409.html

補足

御解答頂き有難う御座います。
ヤフー知恵袋にて同様の質問をしたところ以下の様な解答を頂きましたがどの様に思われますか？

圧縮機からの入力エネルギーWは熱量に変換されるのではなく、熱を運ぶために用いられるエネルギーだから必ずCOPは、1より大きくなる。
運ぶために要するエネルギーだから、運ばれるガスはエネルギーを保有している。
冷媒の温度が同じでも状態によって保有するエンタルピーは違う。
P-h曲線を再度みるとわかると思います。