A calculation method on primary energy consumption for various heat source of service water heating

• Project/Area Number: 20K04817
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: Iwamoto Shizuo 神奈川大学, 建築学部, 教授 (20213316)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 遼 神奈川大学, 建築学部, 助手 (30986097) ; 傳法谷 郁乃 神奈川大学, 付置研究所, 研究員 (00782301)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 給湯設備 / 給水温 / 熱源 / 一次エネルギー消費量 / 省エネルギー

Outline of Research at the Start

本研究は、非住宅の給湯設備による一次エネルギー消費量を推定するために、実測による精度検証のうえで、様々な給湯設備の一次エネルギー消費量の体系的な計算方法を構築することを目的とする。
対象とする熱源は、太陽熱による給水予熱、ガスや石油焚の温水・蒸気ボイラ、ヒートポンプ式給湯機とし、これらを組み合わせたハイブリッド熱源をも対象とする。熱源の一次エネルギー消費量の算定に必要な給水温については、地域別の算定法を対象とする。

Outline of Final Research Achievements

This study proposes a formula for calculating the water temperature, checks its accuracy and sets it up for each city. It also adds a calculation that takes solar preheating into account. Furthermore, a method is proposed to calculate the efficiency of boilers and heat pumps, including their respective operating characteristics. Using these two calculation methods, the aim is to establish a general-purpose calculation method that includes hybrid heat sources, and the outcome is to provide it in a form that can be easily used by designers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで十分な知見のなかった浄水温について、調査する方法、簡易に予測する方法を示し、都市別に設定できることを示した。また、給湯設備による一次エネルギー消費量を手軽に計算でき、多様な熱源による計算結果が得られることから、給湯設備の省エネルギー設計に寄与できると思われる。

Research Products

• [Journal Article] 給湯設備設計用水道水温の 予測 ―全国代表都市の水道水温 ― (2023)
  • Author(s): 大西玲暢、岩本靜男、稲田朝夫、岡内 繁和、坂上恭助、趙旺熙、藤村和也、光 永威彦、呉光正
  • Journal Title: 空気調和・衛生工学会論文集 Volume: 320 Pages: 1-10
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 給湯設備設計用水道水温の 予測（第3報）全国代表都市の水道水温 (2022)
  • Author(s): 大西玲暢，岩本靜男，稲田朝夫，岡内繁 和，坂上恭助，趙旺熙，藤村和也，光永 威彦，呉光正
  • Organizer: 空気調和・衛生工学 会大会学術講演論文 集(空気調和・衛生 工学会)
• [Presentation] The prediction method of supply water temperature for energy simulation of hot water supply systems Part 5: The influence of supply water temperature on the design of hot water supply system (2022)
  • Author(s): Shizuo Iwamoto, Ayano Dempoya, Renon Ohnishi, Kyosuke Sakaue
  • Organizer: the Proceedings of CIB-W062 Symposium, Taichung, Taiwan
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 給湯設備設計用水道水温の 予測（第2報）全国の県庁 所在地と政令指定都市につ いて (2021)
  • Author(s): 大西玲暢，岩本靜男，稲田朝夫，岡内繁 和，坂上恭助，趙旺熙，藤村和也，光永 威彦，呉光正
  • Organizer: 空気調和・衛生工学 会大会学術講演論文 集(空気調和・衛生 工学会)
• [Presentation] The prediction method of supply water temperature for energy simulation of hot water supply systems Part 4 Prediction methods of supply water temperature based on measurements in purification plants of 52 cities in Japan (2021)
  • Author(s): Shizuo Iwamoto, Ayano Dempoya, Renon Ohnishi, Kyosuke Sakaue
  • Organizer: the Proceedings of CIB-W062 Symposium, Online
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 給湯設備設計用水道水温の予測（第1報）省エネルギー基準の全8地域に対する予測式 (2020)
  • Author(s): 岩本靜男、稲田朝夫、岡内繁和、坂上恭助、趙旺熙、藤村和也、光永威彦、呉光正
  • Organizer: 空気調和・衛生工学会大会