蓄熱式空調システムの異常検知・診断に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650587
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 相良 和伸 三重大学, 工学部, 教授 (30109285)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北野 博亮 三重大学, 工学部, 助手 (80293801) ; 寺島 貴根 三重大学, 工学部, 助教授 (90217422)
• Keywords: 蓄熱 / 異常 / 検知 / 診断 / 空調 / ファジイ / エキスパートシステム / シミュレーション

Research Abstract

本研究は、蓄熱式空調システムの最適運転の実現を最終目標として、システム全体の異常検知・診断を可能とするために、蓄熱運転の評価指標の検討、異常検知手法の開発、異常原因の診断手法の開発、シミュレーションによる最適運転法の検討を行うものであり、昨年度の成果を引き継いで平成11年度は以下の研究を行った。
1.槽内温度分布、熱源出入口温度、空調機出入口温度などの推移状況と、熱源容量制御の異常や制御弁の異常などのシステム側の異常との関係を、実稼働蓄熱システムの実測結果から統計的手法を用いて抽出し、異常検知・診断の知識データベースとしてまとめた。
2.これまでの研究で構築されたファジイアブダクションによる異常原因診断エキスパートシステムに、知識データベースを組み合わせて、異常の原因と症状の因果関係の強さの程度と異常検知のためのメンバーシップ関数のチューニングを行い、適確な診断が可能な異常検知・診断システムとした。
3.並列型蓄熱槽において、各槽への流入流量と各槽からの流出流量がバランスしない条件下の縮尺模型蓄熱槽の実験を行い、データ収録装置を用いて測定された槽内温度分布と投入熱量の時間推移の比較検討を行い、流量のバランスに異常が生じた場合でも、槽の隔壁に設けた連通口により、投入熱量差がかなり改善されることを確認した。また、その状況を、槽内温度分布のシミュレーションにより定量的に予測できるモデルの開発を行った。
4.実測結果及び縮尺模型蓄熱槽による実験結果からシステム構成機器の基本モデルを作成すると共に、実稼動システムの空調機のコイル特性や冷凍機の運転特性のモデルパラメータの同定を行い、蓄熱槽の槽内混合モデルを組み合わせて、実際の運転状況を模擬できる蓄熱運転シミュレーションプログラムを作成した。そして、ワークステーションによる運転シミュレーションと実測結果の比較により、異常改善の投資効果分析のツールとして運転シミュレーションが有効であることを示した。

Research Products

• [Publications] 中井一夫 ほか: "蓄熱式空調システムの熱源運転評価に関する研究"空気調和・衛生工学会論文集. No.74. 37-47 (1999)
• [Publications] K.Nakai et al.: "Evaluation and Simulation of cost Saving Operation for Thermal Storage HVAC System"Proc.of Building Simulation '99. Vol.2. 989-996 (1999)