2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of practical thermal grid system, which connect AC systems of existing buildings with pipes, accomplishing energy conservation

Research Project

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Project/Area Number	18K04456
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	Isozaki Hideo 神戸大学, 産官学連携本部, 特定プロジェクト研究員 (50737161)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大原誠神戸大学, 産官学連携本部, 特定プロジェクト研究員 (10633620)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords	サーマルグリッドシステム / 学習型空調負荷予測 / べき乗項積型空調機数値モデル / 冷却塔・冷凍機統合モデル / 変冷水送水温度
Outline of Final Research Achievements	The Thermal Grid System, abbreviated as ThGS, connects the air-conditioning demands and heat sources, i.e. chillers or heaters, of multiple buildings, mainly existing, with a pipeline network system that allows the flow paths of heat medium, i.e. chilled water or hot water, to be flexibly switched, and also makes the water supply temperature variable. This system aims to improve the efficiency of air conditioning processing. In order to implement this system in the country, we thought that a tool for predicting the effects at the planning stage and selecting settings at the operation stage would be essential, so we developed the ThGS optimum operation selection tools. We also developed a method that combines mathematical calculation elements and learning elements to predict the next day's air conditioning load, which is necessary for smooth operation of ThGS.
Free Research Field	理工系　工学　建築学　建築環境設備
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	環境省の試算では，2030年に国として46%削減を実現するためには，業務その他部門において51％省エネルギーが必要であるとしている．この目標実現のためには，新築建物のZEB化もさることながら，20億㎡弱存在すると推定されている法人等の非住宅建築物ストックの省エネ化は喫緊の課題である．既存業務ビル・ビル群に対して適用できれば省エネポテンシャルの高いThGSではあるが，製造冷水温度，配管ネットワークの切り替えに設定値選択肢が多く，計画時の省エネ評価，運用時の設定値選択が難しいという問題を抱えている．その問題を解決する，ThGS運転最適化ツールを開発した．