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負荷変動に対する動的応答を考慮したVRFエアコンのエネルギー消費性能評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K04387
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
研究機関国土技術政策総合研究所

研究代表者

宮田 征門  国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 主任研究官 (40554986)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード非住宅建築物 / 省エネルギー / 空調システム / VRF / エアコンディショナ / エネルギー消費特性 / 試験方法 / エネルギーシミュレーション / 脱炭素 / 建築設備 / VRFエアコン / 実動特性 / シミュレーション / 性能試験 / パッケージエアコン
研究開始時の研究の概要

VRFエアコン(「ビル用マルチ」、「業務用マルチ形エアコン」とも呼ばれる)のエネルギー消費性能はJIS B 8616:2015で規定された方法に基づき試験されるが、この試験性能と実際にVRFエアコンが建築物に設置され運用されたときの性能(実動性能)には大きな乖離があり、真に省エネルギーに寄与するVRFエアコンの開発や普及の阻害要因となっている。本研究では、より省エネルギーな非住宅建築物の設計及び運用の実現を目指して、VRFエアコンのエネルギー消費性能を実態に即して適切に評価・表示する新たな手法の開発を行う。

研究成果の概要

近年、非住宅建築物の空調システムとしてVRFエアコン(Variable Refrigerant Flow Air-conditioner)の採用が増えている。カーボンニュートラル化の達成に向けて、VRFエアコンの更なる省エネルギー化・脱炭素化に向けた開発や検討が国内外で多く実施されているが、そのエネルギー消費特性については不明な点が多い。そこで、本研究では、負荷変動に対する動的応答を考慮したVRFエアコンの性能試験方法を開発すると共に、この試験結果から得られた結果を基にシミュレーションを援用して検討を行い、ZEB Ready達成を目指すためのVRFエアコンの設計法ガイドラインの作成を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脱炭素化の実現に向けて、多大なエネルギーを消費する非住宅建築物の空調システムの省エネルギー化が喫緊の課題となっている。近年はVRFエアコンの採用が多いが、そのエネルギー消費特性は複雑であり評価が難しい。現状のJISにおいては機器の動作を強制的に固定する等して性能を計測する方法が定められているが、この試験結果は実態を表していない。本研究では、実態としてのエネルギー消費性能を明らかにするための新たな試験法を開発し、この試験結果を基に様々なケーススタディを行い、設計上の留意点等を整理した。本研究の成果により空調システムの更なる省エネルギー化の達成が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 温暖地におけるビル用マルチエアコンの稼働実態調査2023

    • 著者名/発表者名
      芹川真緒, 辻丸のりえ, 佐藤誠, 住吉大輔, 宮田征門, 柳原隆司
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会論文集

      巻: 48 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非住宅建築物の外皮基準適合率と外皮設計仕様の実態分析2022

    • 著者名/発表者名
      MIYATA Masato
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 28 号: 70 ページ: 1307-1312

    • DOI

      10.3130/aijt.28.1307

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2022-10-20
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データを活用した非住宅建築物の外皮・設備設計の実態分析(その2):ロジスティック回帰による規模・立地別の設計仕様の分析2022

    • 著者名/発表者名
      鳴川公彬,山口容平,下田吉之,宮田征門
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 87 号: 797 ページ: 448-459

    • DOI

      10.3130/aije.87.448

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2022-07-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 共同住宅共用部の設備設計仕様の実態分析2022

    • 著者名/発表者名
      宮田 征門
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 28 号: 68 ページ: 314-319

    • DOI

      10.3130/aijt.28.314

    • NAID

      130008161905

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2022-02-20
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis on building envelope and building service equipment design specification using the input and output data from the calculation program to confirm compliance with building energy code (part 1): Identification of the design specification for newly built offices in Japan according to the evaluation result of the building energy code2022

    • 著者名/発表者名
      Masato Miyata, Susumu Hirakawa
    • 雑誌名

      Japan Architectural Review

      巻: - 号: 3 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12265

    • NAID

      130007947760

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 省エネ基準適合性判定プログラムの入力データを活用した空調熱源・搬送システム設計仕様の実態分析2021

    • 著者名/発表者名
      宮田 征門
    • 雑誌名

      空気調和衛生工学会論文集

      巻: 46 ページ: 39-46

    • NAID

      40022618682

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データを活用した非住宅建築物の外皮・設備設計の実態分析(その1):新築事務所ビルを対象とした省エネ基準評価結果別の標準的な設計仕様の解明2020

    • 著者名/発表者名
      MIYATA Masato、HIRAKAWA Susumu
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 85 号: 777 ページ: 859-869

    • DOI

      10.3130/aije.85.859

    • NAID

      130007947760

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ZEB実現に向けた個別分散空調システムの設計ガイドライン作成に関する研究, その3 試験室におけるビル用マルチエアコンの実働特性の測定2022

    • 著者名/発表者名
      宮田征門, 富樫英介, 芹川真緒, 辻丸のりえ, 佐藤誠, 柳原隆司
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ZEB実現に向けた個別分散空調システムの設計ガイドライン作成に関する研究, その4 個別分散空調システムのモデル化と実験データによる検証2022

    • 著者名/発表者名
      富樫英介, 芹川真緒, 辻丸のりえ, 佐藤誠, 宮田征門, 柳原隆司
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データ(非住宅建築物、2020年度)の分析2022

    • 著者名/発表者名
      宮田征門
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 試験室におけるビル用マルチエアコンの実働特性の測定2022

    • 著者名/発表者名
      宮田征門
    • 学会等名
      BSCA Cx事例シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 省エネ基準適合性判定プログラムの入出力データ(非住宅建築物、2019年度)の分析2021

    • 著者名/発表者名
      宮田 征門
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 国総研資料第1184号 非住宅建築物の外皮・設備設計仕様とエネルギー消費性能の実態調査

    • URL

      http://www.nilim.go.jp/lab/bcg/siryou/tnn/tnn1184.htm

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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