１Ｄ・３Ｄ解析の融合による多機能ＣＯ２ヒートポンプ給湯システムの性能分析・最適化

• 研究課題/領域番号: 15K06689
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 横山 良平 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70158385)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ヒートポンプ / 冷媒 / 二酸化炭素 / 給湯 / 貯湯 / システム性能 / 予測 / 最適化 / 省エネルギー / 自然冷媒 / 数値シミュレーション / 性能推定

研究成果の概要

低炭素社会構築に向けて最も重要な技術の一つとして考えられているCO2ヒートポンプ給湯システムについて，これまでに実施してきた研究をさらに発展させ，給湯に加えて貯湯槽内の温水流動が複雑になる保温の機能を有する場合に，一次元（1D）数値解析と三次元（3D）実験解析の融合によって多機能システムの性能分析のための数値解析法を構築した．また，この手法を適用して，各種条件下で性能分析を行うとともに，運転条件の最適化を行った．

研究成果

• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムの運転条件を考慮した性能分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石原瑞紗, 横山良平, 涌井徹也
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第93期定時総会講演会
• [学会発表] 多機能CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定および運転条件の最適化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前川純一, 横山良平, 涌井徹也
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第92期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス（大阪府・吹田市）
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] Performance Analysis of a Multi-Functional CO2 Heat Pump Water Heating System (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama
  • 学会等名: 9th Kyoto International Forum for Environment and Energy
  • 発表場所: 同志社大学寒梅館（京都府・京都市）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] 多機能CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定および運転条件の決定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前川純一, 横山良平, 涌井徹也
  • 学会等名: エネルギー・資源学会第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
  • 発表場所: 砂防会館別館（東京都・千代田区）
  • 年月日: 2017-02-02
• [学会発表] 多機能CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 前川純一, 横山良平, 涌井徹也
  • 学会等名: エネルギー・資源学会第32回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス講演論文要旨集・講演論文集
  • 発表場所: 砂防会館別館，東京
  • 年月日: 2016-02-02
• [学会発表] Optimal Operation of a CO2 Heat Pump Water Heating System (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama
  • 学会等名: 8th KIFEE International Symposium on Environment, Energy and Materials
  • 発表場所: Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Norway
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [備考] 大阪府立大学 エネルギーシステム工学研究室
  • URL: http://www.me.osakafu-u.ac.jp/esalab/
• [備考] http://www.me.osakafu-u.ac.jp/esalab/