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家庭用コージェネレーションシステムの最適設計・制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15760438
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 建築環境・設備
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 英紀  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00303660)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードコージェネレーション / 家庭用コジェネ / ガスエンジン発電機 / 燃料電池 / PEFC / 最適設計 / 装置容量 / 運転制御 / 家庭用コージェネ
研究概要

家庭用CGSの実運用段階を想定した適正な設計・制御手法を提案することを目的に、これまで家庭用CGSの具体システムを定め、システム構成要素の容量設計と時々刻々のシステム挙動および年間エネルギー消費量解析のためのシステムシミュレーションプログラムを作成た。本年度は、固体高分子形燃料電池(PEFC)システムを対象に以下の検討を行った。また、ガスエンジン(GE)の容量設計方法については、査読付き学術論文として取りまとめた。
1.(1)24時間連続運転,(2)1日2度停止まで許容(DSS),(3)自由発停を設定して、異なる運転手法を用いた場合のシステム挙動特性およびエネルギー性能・環境保全性を検討した。
2.年間一次エネルギー消費量の最小化を目的とし、PEFCシステムの発電機容量と貯湯槽容量の設計が簡易に行える手法と年間一次エネルギー削減量(省エネ性)の予測方法を提案した。
3.GEシステムとPEFCシステムに対し、一次エネルギー消費量の最小化を目的関数とした場合の要因分析を行い、適正な発電機運転スケジュールの与え方について考察・提案した。
4.PEFCシステムを導入する住宅の電気・熱負荷に応じた発電機種別の選定手法とその具体的な設計手法をまとめた。
5.GEおよびPEFCシステムの結果を比較し、導入住宅の建物負荷の熱電比を基準に、熱電比が高い場合にはGEシステムが低い場合にはPEFCシステムが有効であることを定量的に示した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] 家庭用コージェネレーションシステムの計画・設計手法に関する研究 その1、ガスエンジンシステムに対する発電機と貯湯槽の容量設計法2005

    • 著者名/発表者名
      田中英紀, 石橋良太郎, 足立拓哉, 奥宮正哉
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集(Transactions of AIJ) No.595

      ページ: 65-72

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの計画・設計に関する研究 その2 固体高分子形燃料電池CGSのの運転方法に関する検討2005

    • 著者名/発表者名
      足立 拓哉, 田中 英紀, 奥宮 正哉
    • 雑誌名

      日本建築学会東海支部研究報告集 第43号

      ページ: 413-416

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 家庭用コージェネレーションシステムの計画・設計に関する研究 その4 機器容量と発電機稼働時間の関連性を考慮した設計法の検討2004

    • 著者名/発表者名
      足立 拓哉, 田中 英紀, 奥宮 正哉
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 D-II

      ページ: 1363-1364

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 田中英紀, 石橋良太郎, 足立拓哉, 奥宮正哉: "家庭用コージェネレーションシステムの計画・設計に関する研究 その1 発電機の運転手法・余剰電力の処理方法の検討"日本建築学会大会学術講演論文集. D2. 327-328 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 足立拓哉, 石橋良太郎, 田中英紀, 奥宮正哉: "家庭用コージェネレーションシステムの計画・設計に関する研究 その2 種々の住宅負荷形態に対するCGS導入効果の検討"日本建築学会大会学術講演論文集. D2. 329-330 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 石橋良太郎, 足立拓哉, 田中英紀, 奥宮正哉: "家庭用コージェネレーションシステムの計画・設計に関する研究 その3 家庭用CGSの容量設計法の提案"日本建築学会大会学術講演論文集. D2. 331-332 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 足立拓哉, 田中英紀, 奥宮正哉: "住宅用コージェネレーションシステムの設計・制御に関する研究 第3報 発電機のエネルギーバランスによるシステム性能"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. I. 501-504 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 足立拓哉, 田中英紀, 奥宮正哉: "住宅用コージェネレーションシステムの容量選定に関する研究 システム容量の適正化によるエネルギー性能改善についての検討"日本建築学会東海支部研究報告集. 497-500 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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