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既存複数建物の空調システムを配管で結び省エネを図るサーマルグリッド実用化開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04456
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関神戸大学

研究代表者

磯崎 日出雄  神戸大学, 産官学連携本部, 特定プロジェクト研究員 (50737161)

研究分担者 大原 誠  神戸大学, 産官学連携本部, 特定プロジェクト研究員 (10633620)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードサーマルグリッドシステム / 学習型空調負荷予測 / べき乗項積型空調機数値モデル / 冷却塔・冷凍機統合モデル / 変冷水送水温度 / 空調負荷予測 / 変送水温度制御 / 機械学習 / 冷水温度最適化計算 / 空調機実測 / 最適化計算 / 空調機モデル / 学習型負荷予測 / 回路網設計支援 / 設計手法
研究成果の概要

サーマル・グリッド・システム(ThGS)は,主として既存の複数建物の空調負荷と熱源を、熱媒(冷温水)の流し方が柔軟に切替えられる管路網システムで接続し,更に送水温度を可変にすることで,空調負荷処理効率化を図るシステムである.このシステムを社会実装するためには,計画段階の効果予測,運用段階で設定選択を行うツールが必須であると考え,ThGS運転最適化ツールの開発を行った.
また併せてThGSを円滑に運用するために必要な,翌日の空調負荷の予測法について,数理計算要素と学習要素を組み合わせる手法を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境省の試算では,2030年に国として46%削減を実現するためには,業務その他部門において51%省エネルギーが必要であるとしている.この目標実現のためには,新築建物のZEB化もさることながら,20億㎡弱存在すると推定されている法人等の非住宅建築物ストックの省エネ化は喫緊の課題である.
既存業務ビル・ビル群に対して適用できれば省エネポテンシャルの高いThGSではあるが,製造冷水温度,配管ネットワークの切り替えに設定値選択肢が多く,計画時の省エネ評価,運用時の設定値選択が難しいという問題を抱えている.その問題を解決する,ThGS運転最適化ツールを開発した.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 機械学習を用いた既存建物の空調負荷予測手法2023

    • 著者名/発表者名
      大原 誠,磯崎 日出雄
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 空気調和機の冷却コイル特性同定モデルの研究(第2報)某地下街空気調和機への適用例2020

    • 著者名/発表者名
      磯崎日出雄、中尾正喜、小田久人、藤堂聖真
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気調和機の冷却コイル特性同定モデルの研究(第1報)グレーボックスモデルの設定と同定精度の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小田久人、中尾正喜、藤堂聖真、磯崎日出雄
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 開放部を持つ地下街での空調運用のための人密度予測手法2020

    • 著者名/発表者名
      大原誠 松本卓也 鈴木義康 榊原一紀 長廣剛 玉置久
    • 学会等名
      電気学会 システム研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 開放部を持つ地下街における機械学習による空調負荷予測手法2020

    • 著者名/発表者名
      大原誠 磯崎日出雄
    • 学会等名
      電気学会 システム分野横断型新システム創成合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 屋外への開放部を持つ空間における人流・気流センサを用いた空調制御手法の開発・実証(第1報)開発・実証システムの概要と実証1年目の結果2019

    • 著者名/発表者名
      進藤宏行 鶴見隆太 鈴木義康 早川嘉朗 長廣剛 磯崎日出雄 竹林英樹
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 開放部を持つ地下街における人流に基づいた空調運用実証 - 点群データによる人流推定2019

    • 著者名/発表者名
      大原誠 長廣剛 松本卓也 鈴木義康 榊原一紀 玉置久
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 人流予測に基づく地下街空調システム運用実証2019

    • 著者名/発表者名
      大原誠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 計測・制御・システム工学部会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LRFを用いた地下街における人流推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      大原誠 松本卓也 鈴木義康 長廣剛 玉置久
    • 学会等名
      システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LRFによる点群データを用いた地下街における人流推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      大原誠 松本卓也 鈴木義康 長廣剛 玉置久
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 二次元点群データを用いた地下街における人流推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      大原誠 松本卓也 鈴木義康 長廣剛 玉置久
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門 システム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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