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2004 年度 実績報告書

最適化手法に基づいた家庭用固体高分子形燃料電池の導入可能性分析に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14780400
研究機関大阪府立大学

研究代表者

蒲生 恵司  大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (30254428)

キーワード固体高分子形燃料電池 / デシカント空調 / コージェネレーション / 家庭用 / 導入可能性分析 / 最適化 / 不確実性 / ロバスト設計
研究概要

本研究は,固体高分子形燃料電池(PEFC)の利点・欠点を総合的に評価し,家庭用PEFCコージェネレーションの導入可能性を分析することを目的としている.特に,PEFCの排熱を冷房用に利用することを可能とするデシカント空調機と組み合わせたシステムの検討,家庭用エネルギー需要量の不確実性を考慮した場合の検討に重点を置いている.本年度は,最終年度として上記目的を達成するために以下のことを行った.
1.PEFCの排熱から回収された温水を想定したデシカント空調機の性能特性実験を行い,様々な外気温度・湿度に対する除湿性能のデータを蓄積し,昨年度までに蓄積したデータとともに整理・分析した.その結果,外気温度・湿度,除湿ロータの回転数,部分負荷運転を想定した空気風速の低下,再生空気温度が除湿性能に与える影響を明らかにした.
2.上記実験データおよびカタログデータを用い,デシカント空調機の数学的モデルを構築するとともに検証も行った.その結果,デシカント空調機を含むエネルギーシステム全体のモデル化にも利用可能で,かつある程度近似精度の良いモデル構築が可能であることがわかった.この成果を踏まえ,PEFCの排熱を利用するコージェネレーション・システム全体の経済性を評価することの可能な最適運用計画法を構築した.さらに,これらの成果の一部を2004年6月に開催されたアメリカ機械学会国際ガスタービンインスティチュートTURBO EXPO 2004国際会議にて発表した.
3.エネルギー需要量の不確実性を考慮した評価を行うことのできるミニマックス機会損失基準によるロバスト最適設計法の改良を行い,戸建て住宅を対象とする数値計算を行った。その結果,本計算前提条件の下で,エネルギー需要量の不確実性がPEFC最適容量および他の機器容量に与える影響ならびに経済性に与える影響を明らかにした.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] Optimal Operational Planning of Cogeneration Systems with Microturbine and Desiccant Air Conditioning Units2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi GAMOU, Koichi ITO, Ryohei YOKOYAMA
    • 雑誌名

      Proceedings of ASME TURBO EXPO 2004 GT2004-53683

      ページ: 1-9

  • [雑誌論文] Optimal Operational Planning of Cogeneration Systems with Microturbine and Desiccant Air-conditioning Units

    • 著者名/発表者名
      Satoshi GAMOU, Koichi ITO, Ryohei YOKOYAMA
    • 雑誌名

      Transactions of the ASME, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power (掲載決定)

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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