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Development of Evaluation Method for Energy Consumption Performance of VRF Air Conditioners Considering Dynamic Response to Heat Load Fluctuation

Research Project

Project/Area Number 21K04387
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
Research InstitutionNational Institute for Land and Infrastructure Management

Principal Investigator

Miyata Masato  国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 主任研究官 (40554986)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords非住宅建築物 / 省エネルギー / 空調システム / VRF / エアコンディショナ / エネルギー消費特性 / 試験方法 / エネルギーシミュレーション / 脱炭素 / 建築設備 / VRFエアコン / 実動特性 / シミュレーション / 性能試験 / パッケージエアコン
Outline of Research at the Start

VRFエアコン(「ビル用マルチ」、「業務用マルチ形エアコン」とも呼ばれる)のエネルギー消費性能はJIS B 8616:2015で規定された方法に基づき試験されるが、この試験性能と実際にVRFエアコンが建築物に設置され運用されたときの性能(実動性能)には大きな乖離があり、真に省エネルギーに寄与するVRFエアコンの開発や普及の阻害要因となっている。本研究では、より省エネルギーな非住宅建築物の設計及び運用の実現を目指して、VRFエアコンのエネルギー消費性能を実態に即して適切に評価・表示する新たな手法の開発を行う。

Outline of Final Research Achievements

VRF (Variable Refrigerant Flow) air conditioners have been adopted as air conditioning systems in many non-residential buildings. Many developments and studies have been conducted to further conserve energy and decarbonize VRF air-conditioners toward achieving carbon neutrality, but there are many unknowns regarding their energy consumption characteristics. Therefore, we developed a new energy performance test methodology for VRF air conditioners that takes into account their dynamic response to heat load, and based on the results obtained from this test, we conducted studies with the aid of building energy simulations to develop a guideline for a design method for VRF air conditioners to achieve ZEB (net Zero Energy Building).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脱炭素化の実現に向けて、多大なエネルギーを消費する非住宅建築物の空調システムの省エネルギー化が喫緊の課題となっている。近年はVRFエアコンの採用が多いが、そのエネルギー消費特性は複雑であり評価が難しい。現状のJISにおいては機器の動作を強制的に固定する等して性能を計測する方法が定められているが、この試験結果は実態を表していない。本研究では、実態としてのエネルギー消費性能を明らかにするための新たな試験法を開発し、この試験結果を基に様々なケーススタディを行い、設計上の留意点等を整理した。本研究の成果により空調システムの更なる省エネルギー化の達成が期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 温暖地におけるビル用マルチエアコンの稼働実態調査2023

    • Author(s)
      芹川真緒, 辻丸のりえ, 佐藤誠, 住吉大輔, 宮田征門, 柳原隆司
    • Journal Title

      空気調和・衛生工学会論文集

      Volume: 48 Pages: 33-40

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ANALYSIS OF THE ACTUAL STATUS OF THE BUILDING ENVELOPE STANDARD COMPLIANCE RATE AND ENVELOPE DESIGN SPECIFICATIONS FOR NON-RESIDENTIAL BUILDINGS2022

    • Author(s)
      MIYATA Masato
    • Journal Title

      AIJ Journal of Technology and Design

      Volume: 28 Issue: 70 Pages: 1307-1312

    • DOI

      10.3130/aijt.28.1307

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • Year and Date
      2022-10-20
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ANALYSIS ON BUILDING ENVELOP AND BUILDING SERVICE EQUIPMENT DESIGN SPECIFICATION USING THE INPUT AND OUTPUT DATA FROM THE CALCULATION PROGRAM TO CONFIRM COMPLIANCE WITH BUILDING ENERGY CODE (PART 2): LOGISTIC REGRESSION-BASED ANALYSIS CONSIDERING BUILDING SIZE AND LOCATION2022

    • Author(s)
      鳴川公彬,山口容平,下田吉之,宮田征門
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 87 Issue: 797 Pages: 448-459

    • DOI

      10.3130/aije.87.448

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • Year and Date
      2022-07-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] INVESTIGATION OF BUILDING EQUIPMENT DESIGN SPECIFICATION FOR COMMON USE SPACE OF APARTMENT HOUSES2022

    • Author(s)
      宮田 征門
    • Journal Title

      AIJ Journal of Technology and Design

      Volume: 28 Issue: 68 Pages: 314-319

    • DOI

      10.3130/aijt.28.314

    • NAID

      130008161905

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • Year and Date
      2022-02-20
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis on building envelope and building service equipment design specification using the input and output data from the calculation program to confirm compliance with building energy code (part 1): Identification of the design specification for newly built offices in Japan according to the evaluation result of the building energy code2022

    • Author(s)
      Masato Miyata, Susumu Hirakawa
    • Journal Title

      Japan Architectural Review

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12265

    • NAID

      130007947760

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 省エネ基準適合性判定プログラムの入力データを活用した空調熱源・搬送システム設計仕様の実態分析2021

    • Author(s)
      宮田 征門
    • Journal Title

      空気調和衛生工学会論文集

      Volume: 46 Pages: 39-46

    • NAID

      40022618682

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ANALYSIS ON BUILDING ENVELOPE AND BUILDING SERVICE EQUIPMENT DESIGN SPECIFICATION USING THE INPUT AND OUTPUT DATA FROM THE CALCULATION PROGRAM TO CONFIRM COMPLIANCE WITH BUILDING ENERGY CODE (PART 1): IDENTIFICATION OF THE DESIGN SPECIFICATION FOR NEWLY BUILT OFFICES IN JAPAN ACCORDING TO THE EVALUATION RESULT OF THE BUILDING ENERGY CODE2020

    • Author(s)
      MIYATA Masato、HIRAKAWA Susumu
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 85 Issue: 777 Pages: 859-869

    • DOI

      10.3130/aije.85.859

    • NAID

      130007947760

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ZEB実現に向けた個別分散空調システムの設計ガイドライン作成に関する研究, その3 試験室におけるビル用マルチエアコンの実働特性の測定2022

    • Author(s)
      宮田征門, 富樫英介, 芹川真緒, 辻丸のりえ, 佐藤誠, 柳原隆司
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ZEB実現に向けた個別分散空調システムの設計ガイドライン作成に関する研究, その4 個別分散空調システムのモデル化と実験データによる検証2022

    • Author(s)
      富樫英介, 芹川真緒, 辻丸のりえ, 佐藤誠, 宮田征門, 柳原隆司
    • Organizer
      空気調和・衛生工学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データ(非住宅建築物、2020年度)の分析2022

    • Author(s)
      宮田征門
    • Organizer
      日本建築学会学術講演梗概集
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 試験室におけるビル用マルチエアコンの実働特性の測定2022

    • Author(s)
      宮田征門
    • Organizer
      BSCA Cx事例シンポジウム
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データ(非住宅建築物、2019年度)の分析2021

    • Author(s)
      宮田 征門
    • Organizer
      日本建築学会
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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 国総研資料第1184号 非住宅建築物の外皮・設備設計仕様とエネルギー消費性能の実態調査

    • URL

      http://www.nilim.go.jp/lab/bcg/siryou/tnn/tnn1184.htm

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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