2005 Fiscal Year Annual Research Report
未利用住宅用空調エネルギーとしての通風の限界利用に関する研究
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15360312
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
倉渕 隆 東京理科大学, 工学部, 教授 (70178094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長井 達夫 東京理科大学, 工学部, 講師 (00316001)
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| Keywords | 通風 / CFD / k-εモデル / 格子形状 / 屋根面利用 / 最小化問題 / システムシミュレーション / 省エネルギー |
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| Research Abstract |
本年度は昨年度に引き続き、CFDによる建物周辺気流場の予測精度向上についての検討を実施した。昨年度までに成果が得られた乱流モデルについて、より複雑な形状へ適用した場合の検討を行った結果、商用CFDソフトのメッシュ自動生成機能により作成された初期のメッシュ形状では、屋根面等において充分な予測精度が得られなかった。そのため、メッシュ形状による予測精度の変化についての検討を行い、メッシュ生成後に十分な配慮の基に改良を加えることにより、格段の予測精度が向上することが判明した。しかし、この作業には充分な経験が必要となるため、初学者にとっても同様のメッシュ生成作業が可能となるように商用ソフトの自動化機能を用いた改善精度についての検討が必要と考えられる。この点については今後の課題である。
一方、熱負荷シミュレーションについて、本年度は戸建住宅をモデルとしたシミュレーションにより、窓開閉ロジックが冷房用エネルギーの削減に与える影響について検討した。昨年度検討した窓開放試行(ある外気条件のもと一定時間間隔ごとに短時間窓開放を試みて冷房不要かどうか判定するもの)以外に、外気温が室温よりも低く、かつ外気温が一定値以下のときに窓を開放するというフィードフォワード的手法について検討した結果、室温上昇のリスクはあるものの、窓開放時間の増大に効果のあることが分かった。同時に、開放を許可する外気温の設定法を確立する必要があることも判明した。
また、同じ窓開閉ロジックでも、建物条件、気候条件によって冷房負荷削減効果が大きく異なる原因について検討した結果、定常条件における単室の熱収支式より導かれる参照温度(冷房なしで室温がちょうど冷房設定温度に等しくなるような外気温度)と冷房設定温度との差が大きくなるような建物条件、内部発熱条件において通風による省エネルギー効果が大きくなることが確認できた。反面、外気温と参照温度、通風による省エネルギー効果の間には明瞭な関係が見られなかった。
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