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建築とのインタラクションを考慮した数理計画手法による空調システムの運転最適化

Research Project

Project/Area Number08J10994
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Architectural environment/equipment
Research InstitutionKyushu University
Research Fellow 宮田 征門  Kyushu University, 大学院・人間環境学研究院, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥800,000 (Direct Cost : ¥800,000)
Fiscal Year 2008 : ¥800,000 (Direct Cost : ¥800,000)
Keywords空調システム / コミッショニング / 最適化 / 省エネルギー / シミュレーション
Research Abstract

空調システムの省エネルギーを達成する手法の一つとして,シミュレーションによる運転最適化が注目を集めている.しかし,既往研究の多くは空調一次側システムのみを対象とした最適化であり,建物側とのインタラクションが生じる空調二次側システムまで含めた最適化ではない.一次側と二次側は独立しておらず互いに影響を与えるため,真に最適化をするためには,建物側と二次側を含めたシステム全体で解く必要がある.そこで,建物とのインタラクションを考慮した運転最適化手法に関する研究の初期検討として,システムシミュレーションを用いて,一次側のみを対象とした最適化と二次側まで含めた最適化で,最適解やエネルギー消費量,室内温熱環境にどの程度の違いが生じるかを明らかにした.
まず,検討に用いるシステムシミュレーションを開発した.対象建物は日本建築学会オフィス用標準問題の建物モデルを基に作成した中規模オフィスビルであり,建築設備設計基準(平成18年度版)を基に機器選定を行った.室熱収支モデル,空調機器モデル,制御ロジックモデルをそれぞれ開発し,これらを組み合わせてシステムシミュレーションを開発した.シミュレーションの開発には行列演算用ソフトMATLAB/Simulinkを用いた.
開発したシステムシミュレーションを用いて最適化に関するケーススタディを行い,「空調一次側システムのみを対象とした最適化」と「二次側システムまで含めた最適化」にどの程度の差があるのかを比較検討した.検討の結果,空調一次側システムのみを対象とした最適化では熱源送水温度が高くなるため室内湿度に悪影響を与える可能性があることが判った.また,二次側まで含めて最適化することにより,熱源が固定速ターボ冷凍機のシステムでは約3%,可変速ターボ冷凍機のシステムでは約13%のエネルギー消費量を更に削減可能であることを明らかにした.

Report

(1results)
  • 2008 Annual Research Report

Research Products

(4results)

All 2009 2008

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] コミッショニングのための冷却コイル特性実験とモデル精度の検証2009

    • Author(s)
      山口弘雅, et al.
    • Journal Title

      空気調和・衛生工学会論文集 143

      Pages : 61-70

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of an Information Flow Mechanism for Commissioning2008

    • Author(s)
      Masato Miyata, et al.
    • Journal Title

      Proceeding of International Conference Of Enhanced Building Operation 8

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 熱源システムのリアルタイム運転最適化手法の開発と実建物への適用2008

    • Author(s)
      李霽憲, et al.
    • Journal Title

      都市・建築学研究 九州大学大学院人間環境学研究院紀要 15

      Pages : 103-110

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 建物とのインタラクションを考慮した空調システムの最適運転制御法2009

    • Author(s)
      宮田征門, et al.
    • Organizer
      2008年度 第48回 日本建築学会九州支部研究発表会
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Year and Date
      2009-03-08
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL :

Published : 2008-04-01   Modified : 2016-04-21  

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