最適化手法に基づいた家庭用固体高分子形燃料電池の導入可能性分析に関する研究
| Project/Area Number |
14780400
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
エネルギー学一般
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
蒲生 恵司 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (30254428)
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| Project Period (FY) |
2002 – 2004
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2004)
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| Budget Amount *help |
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2002: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
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| Keywords | 固体高分子形燃料電池 / デシカント空調 / コージェネレーション / 家庭用 / 導入可能性分析 / 最適化 / 不確実性 / ロバスト設計 |
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| Research Abstract |
本研究は,固体高分子形燃料電池(PEFC)の利点・欠点を総合的に評価し,家庭用PEFCコージェネレーションの導入可能性を分析することを目的としている.特に,PEFCの排熱を冷房用に利用することを可能とするデシカント空調機と組み合わせたシステムの検討,家庭用エネルギー需要量の不確実性を考慮した場合の検討に重点を置いている.本年度は,最終年度として上記目的を達成するために以下のことを行った.
1.PEFCの排熱から回収された温水を想定したデシカント空調機の性能特性実験を行い,様々な外気温度・湿度に対する除湿性能のデータを蓄積し,昨年度までに蓄積したデータとともに整理・分析した.その結果,外気温度・湿度,除湿ロータの回転数,部分負荷運転を想定した空気風速の低下,再生空気温度が除湿性能に与える影響を明らかにした.
2.上記実験データおよびカタログデータを用い,デシカント空調機の数学的モデルを構築するとともに検証も行った.その結果,デシカント空調機を含むエネルギーシステム全体のモデル化にも利用可能で,かつある程度近似精度の良いモデル構築が可能であることがわかった.この成果を踏まえ,PEFCの排熱を利用するコージェネレーション・システム全体の経済性を評価することの可能な最適運用計画法を構築した.さらに,これらの成果の一部を2004年6月に開催されたアメリカ機械学会国際ガスタービンインスティチュートTURBO EXPO 2004国際会議にて発表した.
3.エネルギー需要量の不確実性を考慮した評価を行うことのできるミニマックス機会損失基準によるロバスト最適設計法の改良を行い,戸建て住宅を対象とする数値計算を行った。その結果,本計算前提条件の下で,エネルギー需要量の不確実性がPEFC最適容量および他の機器容量に与える影響ならびに経済性に与える影響を明らかにした.
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
