2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on maintaining a constant cold water outlet temperature of an adsorption refrigerator with two adsorbent-coated heat exchangers that alternatively adsorb and desorb the water
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18K04457
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
小金井 真 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (60555738)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 吸着式冷凍機 / 出力変動 / 出力一定化 / 出力制御 / サイクルタイム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、出力である冷水温度が大きく変動する（4～5℃）吸着式冷凍機において、装置内部で冷却水流量等を変化させることにより、冷水温度の一定化をはかるロジックを実験とシミュレーションにより確立し、吸着式冷凍機の出力制御法を確立することである。吸着式冷凍機の出力変動の要因は、吸脱着交互間欠運転に基づくもの（出力変動要因①）の他に、外気負荷変動によるもの（出力変動要因②）、建物熱負荷変動に基づくもの（出力変動要因③）がある。
30年度は、変動要因①に基づく出力変動の最小化に関する検討を行った。温水温度、冷却水温度、冷水入口温度は一定値とし、試作機実験によって冷水出口温度変動最小化のための冷却水量増減パターンを把握した。また、吸脱着シミュレーションによって冷水出口温度を一定化するための冷却水量増減パターンを理論的に検討し、理論値は実験値と概ね一致することを示した。令和元年度は、変動要因②に基づく出力変動を最小化する実機運転方法を確立した。実機運転時には外気条件に応じて、冷却水をつくる冷却塔の能力が変化し、冷却水温度に変動が生じる。そこで、冷却水温度に変動を与えて冷却水量のPID制御を行い、冷水出口温度一定化のためのPID制御の有効性を調べた。その結果、一般空調において十分高精度な制御を実現できることが分かった。
令和2年度には、期間シミュレーションを実施した。東京の夏期の気象条件を与えて冷水出口温度一定化制御を行った場合、冷凍能力が平均で21％低下するものの、冷却水量の削減により冷却水搬送動力が約72％削減できることが分かった。
本研究により吸脱着交互運転を行う吸着式冷凍機の装置内で冷却水流量を変化させることにより、冷水出口温度の一定化をはかるロジックを実験とシミュレーションにより確立し、吸着式冷凍機の出力制御法を確立することが出来た。
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Research Products
(2 results)
