住宅給湯システムにおける長期実測と年間シミュレーション

• 研究課題/領域番号: 13650660
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 神奈川大学
• 研究代表者: 岩本 靜男 神奈川大学, 工学部建築学科, 助教授 (20213316)
• 研究分担者: 近藤 武士 神奈川大学, 工学部建築学科, 助手 (90333153)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 2003年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 2002年度: 200千円 (直接経費: 200千円); 2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 住宅用給湯設備 / 戸建住宅実測 / 使用給湯量 / 使用湯温 / ガス瞬間式給湯機 / ガス消費量 / 数値計算 / ガス給湯機

研究概要

今研究の研究計画は、(1)長期実測による年間データの蓄積と(2)実測対象の給湯機の計測データを用いた給湯機計算モデルの構築および年間シミュレーション、の2点である。
(1)長期計測結果の整理:(1)実測結果より浴槽の湯張りと追焚・自動保温を区別する計算法を確立して解析を行った。平成14年10月〜15年9月の1年間で、給湯消費エネルギー全体の約20%が追焚・自動保温に使われており、既往の研究成果と概ね同程度であった。(2)計測結果より、浴槽・シャワー・カラン、台所、洗面所の各用途の給湯湯温を整理した。かなりの季節差が見られ、さらに解析を続ける必要がある。(3)追焚・自動保温による消費エネルギーの予測法の検討では、給湯機の熱源効率に大きく依存することがわかり、給湯時同様の計算モデル化が必要であることがわかった。
(2)給湯機のモデル化と検証:最も詳細なガス給湯機の計算モデルを用いて、実測対象住戸の実機をモデル化した。多少のチューニングを要したが、1給湯行為でおよそ1%以内の誤差に抑えることができた。
(3)年間シミュレーション:平成14年10月〜平成15年9月の計測データと給湯機計算モデルに配管システムの計算モデルを組み込んで、年間シミュレーションを実施した。
本研究の骨子である、長期計測結果の整理・年間シミュレーションの2点について、4年間の研究成果により、概ね実現できたと思われる。これらの研究成果の公表を図ると同時に、さらに汎用化を図る必要があると思われる。