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Study on optimum operation method when combined with radiant panel and air conditioner by coupling of ES and CFD

Research Project

Project/Area Number 19K23559
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0304:Architecture, building engineering, and related fields
Research InstitutionKurume Institute of Technology

Principal Investigator

Yamamoto Tatsuhiro  久留米工業大学, 工学部, 助教 (30849188)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsエアコン / 放射パネル / 対流熱伝達率 / ES / CFD / 連成解析 / 快適性 / 消費電力 / 対流式空調 / 放射式冷房 / 建築環境・設備 / 連成シミュレーション / 省エネルギー
Outline of Research at the Start

近年住宅は開放的かつ連続した空間で構成されており,エアコンのような指向性の強い冷暖房機器の利用では局所的な温度分布が生じるため快適性の観点から方策が必要である。局所的な温度分布が発生しない冷暖房機器として挙げられるのは放射パネルである。放射パネルは室内を均一に冷暖房することが可能であるため,有効な方策である。しかし,空調機と放射パネルを併用することで省エネかつ快適な環境を達成する可能性についての見当は不十分である。そこで,本研究では放射パネルと空調機を併用した際の最適な運用方式について見当する。

Outline of Final Research Achievements

In recent years, homes have become more insulated, and the performance of the equipment installed has also improved. In particular, a common piece of equipment used in homes is air conditioning. Although air conditioners can efficiently air condition a room, there is a concern that local temperature distribution may occur. Therefore, the use of air conditioning systems that utilize radiation, such as floor heating and radiant panels, is on the rise. In this study, we examined the operation method of air conditioning combined with radiant panels during the summer season, which is on the increase. First, a thermal environment analysis method for the combined use of air conditioning and radiant panels was developed and verified for accuracy. Then, case studies were conducted and an operation method that simultaneously satisfies both energy conservation and comfort was proposed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したエアコンと放射パネル併用時の熱環境解析手法は住宅を対象として精度検証が行われたが、その応用範囲は広く商品開発の場面やオフィスビルを含む建築設計での活用が期待出来る。また、ケース検討の結果は現状のエアコンと放射パネルの併用時の運用方式に理想形に一石を投じる内容となっており、現代の住宅における設備機器の併用の在り方に関して検討を行う事が出来た。特にZEH基準の断熱性能の高い住宅における最適な運用方式に関して検討が行えたため、社会に対する波及効果は高いと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Development of a non-stationary thermal environment analysis method for combined convection and radiation air conditioning2022

    • Author(s)
      Yamamoto Tatsuhiro、Ozaki Akihito、Lee Myongyang、Aratsu Keigo、Fukui Ryo
    • Journal Title

      Building and Environment

      Volume: 207 Pages: 108559-108559

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2021.108559

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 吹抜を有する住宅における対流・放射空調を併用した効率的な冷房方式の検討2021

    • Author(s)
      福井遼, 尾崎明仁, 李明香, 山本竜大
    • Organizer
      日本建築学会大会(東海)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] エアコンと放射パネル併用時の熱環境解析手法の高度化2021

    • Author(s)
      山本竜大,尾崎明仁,李明香,福井遼
    • Organizer
      建築学会九州支部研究報告,福岡
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] エアコンと放射パネル併用時におけるESとCFDの連成による熱環境非定常解析手法の開発2020

    • Author(s)
      福井遼,尾崎明仁,李明香,山本竜大,荒津慶吾
    • Organizer
      建築学会九州支部研究報告,福岡
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 熱分配法の拡張による変動する放射環境に対応する強制対流場の非定常解析手法の確立2020

    • Author(s)
      山本竜大,尾崎明仁,李明香,荒津慶吾,福井遼
    • Organizer
      日本建築学会大会(関東)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] エアコンと放射パネル併用時の熱環境解析手法を用いた最適運用方式の提案2020

    • Author(s)
      山本竜大,尾崎明仁,李明香
    • Organizer
      空気・調和衛生工学会大会(遠隔開催)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] エアコンと放射パネル併用時におけるESとCFDの連成による熱環境非定常解析手法の開発2020

    • Author(s)
      福井遼,尾崎明仁,李明香,山本竜大,荒津慶吾
    • Organizer
      建築学会九州支部研究報告
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-09-03   Modified: 2023-01-30  

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