2012 Fiscal Year Research-status Report

住宅用エアコンの実使用時の成績係数に着目した最適設計法の開発

Research Project

Project/Area Number	24656333
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	赤林伸一新潟大学, 自然科学系, 教授 (70192458)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	坂口淳新潟県立大学, 国際地域学部, 教授 (90300079)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords	家庭用エアコン / COP / 外気温 / 部分負荷
Research Abstract	住宅用のルームエアコンは省エネ法に基づくトップランナー方式により聞きの効率が年々高まっている。一方、ユーザーが機種選定する際には、設置する部屋の暖冷房負荷に合わせて行うのでは無く、主に暖冷房定格能力に応じた部屋の広さに対応するラインナップから選定しているのが現状である。そこで本研究では、2012年度モデルのルームエアコンを調査対象とし、カタログ値から対象機種の性能、効率などをの比較評価を行い、住宅用エアコンの性能分析を行った。また全国９都市の外気温度に応じたAPF（期間エネルギー消費量）を算出し、現在の評価基準都市となっている東京都と各都市の比較を行い、地域間山系数の必要性の検討を行った。その結果、エアコンの定格平均COPは、冷房3.6、暖房4.3、寒冷地仕様暖房5.0、低温暖房2.7、平均APFは5.7、寒冷地仕様で5.9であるが、機種により大きな差があることが判った。更に、地域区分毎にAPF/COPの値が大きく異なり、通年でのエネルギー効率を算出する際には地域差を考慮した適正な評価を行うことが必要であることを明らかとした。また、定格出力が増加するとCOP及びAPFが低下することも明らかとなった。この理由は、この理由は出力の異なるルームエアコンでも、室外機の出力は増加しているのにも拘わらず、室内機の熱交換器の大きさはほぼ同じであり、出力が大きくなるほど室内機の熱交換器の効率が悪くなることが原因であることを明らかとした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason カタログ調査の結果、エアコンの定格平均COPは、冷房3.6、暖房4.3、寒冷地仕様暖房5.0、低温暖房2.7、平均APFは5.7、寒冷地仕様で5.9であるが、機種により大きな差があることが判った。更に、地域区分毎にAPF/COPの値が大きく異なり、通年でのエネルギー効率を算出する際には地域差を考慮した適正な評価を行うことが必要であることを明らかとした。また、定格出力が増加するとCOP及びAPFが低下することも明らかとなった。この理由は、この理由は出力の異なるルームエアコンでも、室外機の出力は増加しているのにも拘わらず、室内機の熱交換器の大きさはほぼ同じであり、出力が大きくなるほど室内機の熱交換器の効率が悪くなることが原因であることを明らかとした。エアコンのカタログ調査を行い、エアコンの定格出力が増加するとCOP及びAPFが低下することを明らかとし、この理由は室内機の熱交換器が出力が異なる場合でもほぼ同じ大きさであることを確認した。今後実機を対象とした実験を行うが、これらの実権装置は現在新たに建設している研究棟に設置予定であり、この竣工を待っている状況であり、これが完成すればすぐに実験を開始出来る準備は既に整っている。
Strategy for Future Research Activity	今年度に新たな研究棟が建設されるので、この研究棟内の実験室にエアコンの簡易COP測定装置（温湿度がコントロール出来る部屋を２部屋作成しそれぞれに室内機、室外機を設置し、冬季、夏季の室内環境、屋外環境を再現出来る装置）を作成し、外気温、エアコンの出力とCOPの関係を明らかとし、実際の住宅でエアコンを使用した場合のCOPを特定出来るCOPマトリックスを作成する。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	エアコンのCOP測定装置（冷凍機、ボイラー、クッションタンク、ファンコイル、温湿度自動制御装置）の作成及び測定対象となるエアコン（代表的な家庭用エアコンで定格出力の異なる５台程度）の購入費、学会発表旅費、測定関連の消耗品（風速センサー、温湿度センサー、電力測定器）などの購入費とする。