2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of popular direct gain house by optimizing openings, solar control, and latent heat storage building materials
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15H04085
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前 真之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90391599)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 隆 東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (30151608)
吉澤 望 東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (40349832)
高瀬 幸造 東京理科大学, 理工学部建築学科, 助教 (20739148)
崔 榮晋 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (50740114)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 太陽熱暖房 / ダイレクトゲイン / PCM / シミュレーション / 近赤外域反射フィルム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽熱利用技術の普及と発展については停滞気味ともいえるが、温暖地における住宅の消費エネルギーの内、暖房と給湯のいわゆる熱需要は過半数を占めることから、太陽熱利用の普及は現在においても重要な検討課題の１つである。住宅の太陽熱利用手法としては、古くから給湯利用が実用化され、暖房利用についても多くの研究がなされている。本研究では、最もシンプルなダイレクトゲインであり、窓からの日射熱取得を最大限活用することで、極力暖房設備に頼らず室内温熱環境を向上させる手法の確立を目的とする。
本研究で提案するダイレクトゲイン手法は、天井を蓄熱部位として利用する方法である。透過日射の分配比率は特に配慮しなければ床面が最高となることから、天井の蓄熱部位を有効に利用できないことになる。そのため、窓面に無色透明な近赤外域反射フィルムを設置し、取得した日射熱のうち可視光は従来通りに床面方向へ導入するが、近赤外域に関しては天井方向に反射して天井を有効な蓄熱部位として活用するダイレクトゲイン方式を提案する。
本研究では、太陽熱暖房方式としてダイレクトゲインによる日射取得とPCMによる蓄熱で冬期暖房負荷を減らすシステムを対象として実大実験棟での実環境実験とシミュレーションによる評価を行った。結果は以下のようにまとめられる。
・実大実験棟における実験で近赤外域反射フィルムの使用と天井面仕上げ材の熱抵抗改良による室温安定効果を確認した。
・日射分配、PCMのシミュレーションモデルを作成し、実験結果との比較によりシミュレーションの精度を確認した。また、同一気象条件での近赤外域フィルム有無による部位毎の吸放熱量を比較し、日射分配効果を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
近赤外域反射フィルムによる日射分配や潜熱蓄熱体の効果に対する計測、潜熱蓄熱体のモデル化による熱負荷シミュレーション両方計画通り、進歩されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、潜熱蓄熱体の有効利用のために適切な内装仕様等を検討し、室温安定効果や暖房負荷削減効果の把握を行う。また、近赤外域反射フィルムの日射遮蔽効果の実験を行い、夏期冷房負荷削減効果を検証する。
実測と光環境数値シミュレーション（Radiance）を用い、日射制御部材や内装仕様による室内光環境の予測手法を構築する。さらに、熱負荷シミュレーションと光環境シミュレーションによる室内温熱環境と光環境のバランスについて検討を行う。
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