2019 Fiscal Year Research-status Report
Energy Performance and Indoor Environment evaluation of desiccant air handling unit with renewable energy
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19K15148
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鵜飼 真貴子 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (90813189)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | デシカント空調機 / 自然エネルギー利用 / 性能評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は近年の室内負荷（顕熱、潜熱）の割合の変化、地球温暖化による外気負荷の増加を背景に、デシカント空調機による湿度処理に着目したものである。デシカント空調機は、吸着剤や収着剤を活用し空気中の水分を除去（除湿）するものであるが、冷熱源や温熱源を含めたシステム構成は多岐にわたり、トータルエネルギーシステムとしてのエネルギー性能の評価が実測ベース及びシミュレーションベースで不足している状況である。
本年度は、ZEB化を目指した建物の負荷計算結果をもとに、デシカント空調機で処理する負荷を①外気負荷のみ、②外気負荷＋全室内潜熱負荷、③外気負荷＋全室内潜熱負荷＋一部室内顕熱負荷、の3パターンに分けた。建物で要求される負荷においてデシカント空調機で処理できない負荷は、一般的な対流型空調機を想定した。このような状況において、各空調機で必要な冷水温度・温水温度、また建物全体でのコイル需要量、全体風量について考察を行った。結果としては、パターン①のほうが建物全体での冷水及び温水のコイル需要量が減少する傾向にある一方で、必要な冷水温度が低くなる。一方、パターン②やパターン③では、冷水及び温水のコイル需要量がパターン①より多くなる一方で、冷水の必要温度は低下する。ただ、デシカント空調機での潜熱処理量が増加するため、必要な温水温度も高くなる傾向にある。ただし、必要な温水温度は、予冷コイルでの除湿分担量にも影響を受けるため、各パターンにおいて感度分析が必要と考えられる。また、風量についてはパターン③が最も合計送風量が少ない結果となり、これによりファン動力の削減につながると考えられる。
自然エネルギーの活用として、本年度は太陽熱の最大限の利用を目標とした制御方法を提案し、シミュレーションベースで性能評価を実施した。提案した制御方法は従来の方法と比較して、システムCOPが向上することが確認された。
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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
本年度はまず課題であった負荷分担方法とその違いによる必要冷水・温水温度については整理ができた。また、平行して自然エネルギー活用についてもシミュレーションベースで性能評価を実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
1．デシカント空調機での負荷分担については、３つのパターンを想定して、冷水温度・温水温度等を算出したが、パターンごとのでの感度解析は実施できていない。具体的には、予冷コイルと除湿ローターでの分担を変化させ、それが必要冷水温度・温水温度にどう影響するかを体系的に示す必要がある。
2. 自然エネルギー利用として太陽熱の最大限の活用について考察したが、他の自然エネルギー（例えば、井水、河川水）については、まだ考慮できていない状態である。そのため、他の自然エネルギーについては、どのようにシステムに組み込むかを検討する。
3. 室内環境評価においては、シミュレーションベースでCFDなどを用いる予定である。しかし、デシカント空調機と組み合わせる空調機を体系化する事前準備が必要である。今年度の研究結果を踏まえ、デシカント空調機と組み合わせる空調機の体系化を進める。
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| Causes of Carryover |
2019年度は、学会発表の投稿に間に合わせることができなかったため差異が生じている。2020年度においては、CFDの利用を踏まえライセンス契約を行う。また、ジャーナルへの投稿を実施する予定である。
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