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蓄熱式空調システムのエネルギー評価と計画・設計ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10450212
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築環境・設備
研究機関九州大学

研究代表者

龍 有二  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (20191695)

研究分担者 林 徹夫  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (40150502)
赤司 泰義  九州大学, 大学院・人間環境学研究科, 助教授 (60243896)
渡邊 俊行 (渡辺 俊行)  九州大学, 大学院・人間環境学研究科, 教授 (60038106)
野村 幸司  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20311855)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1998年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード蓄熱式空調システム / 設計ツール / 評価手法 / シミュレーション / 大温度差蓄熱 / 躯体蓄熱 / 潜熱蓄熱式床暖房 / 省エネルギー / 経済性 / エネルギーシミュレーション / 動特性 / 水蓄熱槽 / 潜熱蓄熱
研究概要

本研究は,蓄熱式空調システムの設計指針および最適運転手法の確立を目的として,各種蓄熱式空調システムの実測調査とその解析・評価を行うとともに、信頼性の高いエネルギーシミュレーションおよび蓄熱式空調システム設計支援ツール開発のための基礎研究を行うものである。得られた研究成果は以下の通りである。
1.大温度差水蓄熱式空調システムを採用した事務所ビルにおける夏季実測により、地下二重スラブを利用した連通管方式の水蓄熱槽において、利用温度差10℃での蓄熱空調運転が計画通り行われ、水蓄熱槽のコンパクト化が可能であることを明らかにした。また、当初懸念した除湿能力にも問題は生じていない。
2.天井プレナム内空調ユニットからの温冷風を夜間に床スラブ下側に吹きつけて蓄熱する躯体蓄熱システムを採用したRC造実験棟において、夏季の躯体蓄熱(5時間蓄熱)により、昼間のピーク負荷は15%、電気料金は14%低減できた。また、中間季のプレナム内夜間外気導入による省エネルギー効果を定量化した。
3.潜熱蓄熱式床暖房システムを導入した老人保健施設での実測調査により、本方式の温熱環境的な利点と運転管理上の課題について明らかにした。また、シミュレーションにより、運転指針(通電時間及び制御用設定温度)を提案した。さらに強制対流暖房システムとの比較により、本システムのランニングコスト削減効果を確認した。
4.温度成層型水蓄熱、潜熱蓄熱式水蓄熱、氷蓄熱のシミュレーションモデルを作成し、エネルギー消費量や経済性を比較評価した。また、設計支援ツールへの組み込みを前提として汎用性を高めた水蓄熱システムおよび躯体蓄熱システムの評価プログラムを用い、システムの設計段階において、どのような要素が蓄熱システムの選択に影響するのかを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] 龍 有二: "蓄熱式空調システムのシミュレーション"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第5号. 57-62 (1998)

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  • [文献書誌] 田中 崇浩: "空気対流式躯体蓄熱空調システムに関する研究 その2 夏季実験結果とシミュレーションによる性能評価"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第5号. 41-46 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 植木 智子: "事務所ビルにおける大温度差水蓄熱システムの実績調査"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第5号. 51-56 (1998)

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  • [文献書誌] 富田 博之: "躯体蓄熱空調システムの基本性能に関する実験的研究 その3 夏季実験結果"日本建築学会1998年度大会学術講演梗概集. D-2. 65-66 (1998)

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  • [文献書誌] 田中 崇浩: "躯体蓄熱空調システムの基本性能に関する実験的研究 その4 シミュレーションによるエネルギー消費特性および経済性の評価"日本建築学会1998年度大会学術講演梗概集. D-2. 67-68 (1998)

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  • [文献書誌] 金 鋒秀: "コンテナ型潜熱蓄冷システムに関する研究 その7 蓄熱槽の数式モデルとエネルギーシミュレーション"日本建築学会1998年度大会学術講演梗概集. D-2. 1053-1054 (1998)

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  • [文献書誌] 植木 智子: "事務所ビルにおける大温度差水蓄熱システムの性能評価 その1 システム概要及び夏季実測結果"日本建築学会1998年度大会学術講演梗概集. D-2. 1057-1058 (1998)

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  • [文献書誌] 龍 有二: "躯体蓄熱空調システムの負荷平準効果"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第6号. 23-28 (1999)

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  • [文献書誌] 富田 博之: "蓄熱式床暖房システムを導入した高齢者福祉施設の温熱環境調査"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第6号. 45-50 (1999)

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  • [文献書誌] 世利 公一: "躯体蓄熱空調システムの基本性能に関する実験的研究 その5 夏季蓄冷実験および中間季ナイトパージ実験"日本建築学会1999年度大会学術講演梗概集. D-2. 137-138 (1999)

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  • [文献書誌] 田中 崇浩: "躯体蓄熱空調システムの基本性能に関する実験的研究 その6 オフィスビルにおける蓄冷運転およびナイトパージ運転の有効性"日本建築学会1999年度大会学術講演梗概集. D-2. 139-140 (1999)

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  • [文献書誌] 世利 公一: "蓄熱式空調システムの設計支援ツールの開発 その1 蓄熱システムの評価用シミュレーションに関する基礎検討"日本建築学会九州支部研究報告. 第39号. 213-216 (2000)

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  • [文献書誌] 富田 博之: "数値計算による潜熱蓄熱式床暖房システムの性能評価"日本建築学会九州支部研究報告. 第39号. 249-252 (2000)

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  • [文献書誌] Yuji Ryu: "Simulation of air-conditioning system with thermal storage tank"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 5. 57-62 (1998)

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  • [文献書誌] Takahiro Tanaka: "Study on Air-Conditioning System with Air Circulation Floor Thermal Storage (Part 2) Measured Results in Summer Season and Performance Evaluation by Simulation"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 5. 41-46 (1998)

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  • [文献書誌] Tomoko Ueki: "Experimental Study on the Large Temperature Differential Thermal Storage System in Office Building (Part 1) Summary of Thermal Storage System and Summer Measurement"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 5. 51-56 (1998)

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  • [文献書誌] Hiroshi Tomita: "Experimental Study on Basic Performance of Air-conditioning System with Floor Thermal Storage (Part 3) Results of Experiments in Summer"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institution of Japan. D-2. 65-66 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Tanaka: "Experimental Study on Basic Performance of Air-conditioning System with Floor Thermal Storage (Part 4) Energy Consumption and Economical Evaluation in Office"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institution of Japan. D-2. 67-68 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fengxiu Jin: "Study on Thermal Storage System with Phase Change Material of a Container Type (Part 7) Model for Thermal Storage Tank and Energy Simulation"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institution of Japan. D-2. 1053-1054 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoko Ueki: "Performance Evaluation of the Large Temperature Differential Thermal Storage System in Office Building (Part 1) Summary of Thermal Storage System and Results of Summer Measurement"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institution of Japan. D-2. 1057-1058 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Ryu: "Study on Demand Shifting Air-conditioning system with Floor Thermal Storage"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 6. 23-28 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Tomita: "Field Study on Thermal Environment of Latent Floor-heating Storage System in an Aged Facility"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 6. 45-50 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Seri: "Experimental Study on Basic Performance of Air-conditioning System with Floor Thermal Storage (Part 5) Experiments of Cooling in Summer and Night Purge in Middle Season"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institution of Japan. D-2. 137-138 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Tanaka: "Experimental Study on Basic Performance of Air-conditioning System with Floor Thermal Storage (Part 6) Effectiveness of Cold Storage and Night Purge in an Office Building"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institution of Japan. D-2. 139-140 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Seri: "Development of CAD Tolls for Air-conditioning System with Thermal Storage System (Part 1) Basic Study on Simulation of Thermal Storage System"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 39. 213-216 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Tomita: "Performance Evaluation of Latent Floor-heating Storage System by Simulation"Research Reports of Kyushu Chapter of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan. No. 39. 249-252 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 龍 有二: "躯体蓄熱空調システムの負荷平準効果"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第6号. 23-28 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 博之: "蓄熱式床暖房システムを導入した高齢者福祉施設の温熱環境調査"空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第6号. 45-50 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 世利 公一: "躯体蓄熱空調システムの基本性能に関する実験的研究 その5 夏季蓄冷実験および中間季ナイトパージ実験"日本建築学会1999年度大会学術講演梗概集. D-2. 137-138 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 崇浩: "躯体蓄熱空調システムの基本性能に関する実験的研究 その6 オフィスビルにおける蓄冷運転およびナイトパージ運転の有効性"日本建築学会1999年度大会学術講演梗概集. D-2. 137-138 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 世利 公一: "蓄熱式空調システムの設計支援ツールの開発 その1 蓄熱システムの評価用シミュレーションに関する基礎検討"日本建築学会九州支部研究報告. 第39号. 213-216 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 博之: "数値計算による潜熱蓄熱式床暖房システムの性能評価"日本建築学会九州支部研究報告. 第39号. 249-252 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 龍 有二: "蓄熱式空調システムのシミュレーション" 空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第5号. 57-62 (1998)

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  • [文献書誌] 田中 崇浩: "空気対流式躯体蓄熱空調システムに関する研究" 空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第5号. 41-46 (1998)

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  • [文献書誌] 植木 智子: "事務所ビルにおける大温度差水蓄熱システムの実績調査" 空気調和・衛生工学会九州支部研究報告. 第5号. 51-56 (1998)

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  • [文献書誌] 金鋒秀: "コンテナ型潜熱蓄冷システムに関する研究 その7 蓄熱槽の数式モデルとエネルギーシミュレーション" 日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 1053-1054 (1998)

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  • [文献書誌] 植木 智子: "事務所ビルにおける大温度差水蓄熱システムの性能評価 その1 システム概要及び夏季実測結果" 日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 1057-1058 (1998)

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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