A calculation method on primary energy consumption for various heat source of service water heating
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20K04817
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
岩本 靜男 神奈川大学, 建築学部, 教授 (20213316)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
傳法谷 郁乃 神奈川大学, 工学部, 助教 (00782301)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥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)
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| 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 |
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| 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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
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。研究実績の概要は、以下の通りである。
1.給水温計算法については、47都道府県の県庁所在地と政令指定都市を対象とし、各地の代表的な浄水場のデータ調査、簡易計算式を策定した。またデータ調査結果から各浄水場浄水温の最高・最低値を求めた。これらをまとめて空気調和・衛生工学会大会と国際会議のCIB-w062で発表し、さらに空気調和・衛生工学会論文集に投稿中である。
2.ボイラ計算法については省エネルギー基準の空調用ボイラで採用されている計算法を用いて検討を始めた。昨年度から実測データの解析を行っており、病院で稼働中の蒸気ボイラと温水ボイラについて年間効率などを求めている。
3.ヒートポンプ式給湯機については、既存の実測データから保温用のヒートポンプの部分負荷運転に関する傾向をつかむことができた。また、既往文献からヒートポンプ給湯機の年間エネルギー消費量の実測値を抽出し、技術資料にある特性データとの比較を始めた。
4.給湯システム計算法については、上記の1～3の検討用にエクセルによる計算シートを構築し、小規模のビジネスホテルや大小規模の病院を設定して検討を始めている。
5.省エネルギー基準に用いられているモデル建物から大小規模の病院を選定し、LCEMにより空調・給湯時の年間一次エネルギー消費量を算定した。今後は実測データ等との比較によりさらに活用できるよう考察していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までの進捗状況は以下の通りである。
1.給水温計算法については、空気調和・衛生工学会論文集に投稿中であり、当初計画以上に進展している。
2.ボイラ計算法については、省エネルギー基準で採用されている空調用ボイラの計算モデルを用いた試算を行っている。当初予定していた実測データを2021年12月および2023年3月に入手できたが、データ解析がやや遅れている。
3.ヒートポンプ式給湯機については、特定の物件であるが実態は確認できているが、計算モデルの構築には至っていない。近年では技術資料により機器特性が把握できるため、実態との比較を含めて検討中である。
4. 給湯システム計算法について 簡易にエクセルによる検討用計算シートを構築した。LCEMによる計算法も提案はできたが、いずれも実測等による検証は不十分である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策は、以下の通りである。
1.給水温計算法については、投稿中の論文について対応する。また、既往の研究成果を踏まえて、太陽熱による予熱の計算モデルを組み込む。
2.ボイラ計算法については 2年分におよぶ実測データの解析を進めて実態を把握するとともに、省エネルギー基準で用いられている計算式の妥当性を調べる。
3.ヒートポンプ式給湯機については、実測結果の検討と既往実測結果の精査を進めて、実用的な計算方法提案する。技術資料にある機器特性を利用できないか、さらに検討する。
4.給湯システム計算法について構築したエクセルによる計算シートをさらに洗練させる。上記の1～3の成果を組み合せて、熱源の運転制御やハイブリッド熱源を含めて、給湯設備をシステムとして捉えて構築していく。
5.LCEMによる計算法も手に入れたのでその活用法を考察する。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
