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2016 年度 実施状況報告書

ハイブリッドバッファ・健康リスク管理デバイスを複合導入した低負荷型スマートハウス

研究課題

研究課題/領域番号 16K06605
研究機関北海道大学

研究代表者

濱田 靖弘  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40280846)

研究分担者 桑原 浩平  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (40374582)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード熱環境
研究実績の概要

平成28年度は,ハイブリッドバッファデバイスの開発と評価,秒単位新エネルギー需要データベース構築と熱電併給システムの導入可能性,新人間環境評価手法の開発,の要素技術開発を主たる課題として,以下の要領で研究を行った.
課題1.ハイブリッドバッファデバイスの開発と評価  まず,(1)電気二重層キャパシタ(EDLC)と二次電池(Battery)の負荷追従特性評価,(2)ハイブリッド化のための適正容量比の設計,を実施した.次いで,(3)直流給電システムによる導入効果検証を実施した.パワーコンディショナによる交流変換を行わず,直流ベースで両者の容量比をシミュレーションにより推定するとともに,実証実験を実施し,導入可能性を評価した.
課題2.秒単位新エネルギー需要データベース構築と熱電併給システムの導入可能性  (1)国内各地域においてフィールド実測世帯を設定し,従来にない秒単位の電力・給湯等熱需要変動特性の実測を実施した.(2)実測結果のデータベース化を行い,需要量に加えて,変動速度,頻度分布等各種特性を定量的に把握した.
課題3.新人間環境評価手法の開発  (1)従来は,衣服の熱・水分移動特性を未発汗時の数値を用いて広く評価がなされてきた.本研究では,発汗による衣服の濡れを世界で初めて考慮したモデルを開発した.(2)心拍数,深部体内温度,平均皮膚温度等を同時に予測し,PMV等従来指標に替る新たなヒートファクター(HF)による評価手法の開発は世界初の試みである.HFはPMV(適用限界は-0.5~+0.5とされる)のような平易な熱環境評価尺度を提案手法に基づき新たに定義し,暑熱・寒冷環境まで適用可能とするものである.まず,定常状態におけるモデル開発を実施した.(3)心拍数・体温・体表温等を評価するための非定常解析ツールを開発し,居住者に応じた健康管理と環境安全構築モデルとして援用した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画の通り,順調に研究成果の蓄積がなされている.

今後の研究の推進方策

平成28年度に得られた結果を基にして,以下の要領で研究を行う.
課題1.ハイブリッドバッファデバイスの開発と評価  (1)熱電併給・太陽光発電統合運転シナリオを構築すると同時に,(2)高効率新パワーコンディショナを設計する.
課題2.秒単位新エネルギー需要データベース構築と熱電併給システムの導入可能性  (1)熱電併給システムのラボ実験,(2)熱電併給システムのフィールド実測を実施する.
課題3.新人間環境評価手法の開発  (1)被験者実験による設定値データベース,(2)屋内熱中症・コールドショック予防方策を構築する.

次年度使用額が生じた理由

学外分担者繰越:3Dプリンタによる温度計製作期間遅延のため

次年度使用額の使用計画

上記温度計製作のため全額分担者執行予定

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Prediction and comparison of monthly indoor heat stress (WBGT and PHS) for RMG production spaces in Dhaka, Bangladesh2017

    • 著者名/発表者名
      S. Chowdhury, Y. Hamada and K. Ahmed
    • 雑誌名

      Sustainable Cities and Society

      巻: 29 ページ: pp.41~57

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.scs.2016.11.012

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究(第2報)心拍数による体力的疲労評価2017

    • 著者名/発表者名
      柴田侑治・桑原浩平・濱田靖弘
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2017-03-21
  • [学会発表] 屋外環境における熱中症リスク評価と対策に関する研究(第2報)ミスト環境下での体表温予測式の検証2017

    • 著者名/発表者名
      斉藤大治・桑原浩平・大前裕紀・金内遥一郎・濱田靖弘・鍋島美奈子
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2017-03-21
  • [学会発表] ウェアラブル端末を利用した熱中症リスク評価に関する研究(第1報)部位体表温と全身平均体表温の関係2017

    • 著者名/発表者名
      柴田侑治・桑原浩平・濱田靖弘
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2017-03-21
  • [学会発表] 着衣の濡れを考慮した暑熱下生理量(ストレイン)予測とそれに基づく環境安全評価への研究(第8報)着衣の濡れが人体心理反応に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      朱 楚奇・柴田侑治・桑原浩平・濱田靖弘
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2017-03-21
  • [学会発表] 屋外環境における熱中症リスク評価と対策に関する研究(第1報)日射と着衣の濡れの影響を考慮した体表温の予測2017

    • 著者名/発表者名
      金内遥一郎・斉藤大治・桑原浩平・大前裕紀,濱田靖弘
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2017-03-21
  • [学会発表] 集合住宅におけるエネルギー使用実態と分散型電源の導入効果に関する研究(第2報)負荷予測手法と居住環境の評価2017

    • 著者名/発表者名
      名取義之・濱田靖弘・山田拓郎・菅原裕貴・横川 誠・武田清賢・水馬義輝・佐々木直之
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会北海道支部第51回学術講演会論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2017-03-21
  • [学会発表] 次世代中央式給湯システムデザインのための動的負荷の研究(第2報)大浴場付きビジネスホテルの給湯負荷2017

    • 著者名/発表者名
      小原雄輝・赤井仁志・濱田靖弘・望月洋平
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会東北支部第6回学術・技術報告会論文集
    • 発表場所
      東北学院大学(多賀城)
    • 年月日
      2017-03-14
  • [学会発表] 貯湯槽の断熱性能向上に関する研究(第1報)FRP 製と鋼製貯湯槽の断熱強化による損失熱量の変化2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 森・赤井仁志・濱田靖弘・小原雄輝・豊貞佳奈子・周 潔・鉾井修一・伊庭千恵美・竹内 進
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会東北支部第6回学術・技術報告会論文集
    • 発表場所
      東北学院大学(多賀城)
    • 年月日
      2017-03-14
  • [学会発表] 実使用を考慮した寒冷地向け家庭用ルームエアコンの性能評価に関する研究(第2報)暖房時における省エネルギー性能と経済性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      山田拓郎・濱田靖弘
    • 学会等名
      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(東京)
    • 年月日
      2017-02-02 – 2017-02-03
  • [学会発表] 着衣の濡れを考慮した暑熱下の生理量(ストレイン)の予測とそれに基づく環境安全への研究-高湿度域における生理量の定常値予測および過渡的評価-2016

    • 著者名/発表者名
      大前裕紀・桑原浩平・斉藤大治・濱田靖弘・窪田英樹
    • 学会等名
      北海道大学衛生工学会第24回衛生工学シンポジウム論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-11-15
  • [学会発表] 次世代中央式給湯システムデザインのための動的負荷の研究-研究の背景・目的と宿泊施設の給湯負荷-2016

    • 著者名/発表者名
      小原雄輝・赤井仁志・濱田靖弘
    • 学会等名
      北海道大学衛生工学会第24回衛生工学シンポジウム論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-11-15
  • [学会発表] 集合住宅におけるエネルギー使用実態と分散型電源の導入効果関す研究-実世帯におけるエネルギー使用実態と居住環境の実測経過-2016

    • 著者名/発表者名
      菅原裕貴・濱田靖弘・山田拓郎・横川 誠・武田清賢・水馬義輝・佐々木直之
    • 学会等名
      北海道大学衛生工学会第24回衛生工学シンポジウム論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-11-15
  • [学会発表] 燃料電池・太陽電池・バッファデバイスを導入した家庭用エネルギーシステムに関する研究-フィールド実測結果と評価-2016

    • 著者名/発表者名
      柳町美希・濱田靖弘・花野翔眞・板野愉朋・武田清賢・水馬義輝・佐藤英男・相馬英明・佐伯英樹・本間富士夫
    • 学会等名
      北海道大学衛生工学会第24回衛生工学シンポジウム論文集
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-11-15
  • [学会発表] 燃料電池・太陽電池・バッファデバイスを導入した家庭用エネルギーシステムに関する研究(第10報)フィールド実測結果と評価2016

    • 著者名/発表者名
      柳町美希・濱田靖弘・花野翔眞・板野愉朋・武田清賢・水馬義輝・佐藤英男・相馬英明・佐伯英樹・本間富士夫
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 集合住宅におけるエネルギー使用実態と分散型電源の導入効果に関する研究(第1報)実世帯におけるエネルギー使用実態と居住環境の実測経過2016

    • 著者名/発表者名
      菅原裕貴・濱田靖弘・山田拓郎・横川 誠・武田清賢・水馬義輝・佐々木直之
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 次世代中央式給湯システムデザインのための動的負荷の研究(第1報)研究背景・目的と宿泊施設の給湯負荷2016

    • 著者名/発表者名
      小原雄輝・赤井仁志・濱田靖弘
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 高湿度域における着衣の密着度の違いが人体の生理・心理反応に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      桑原浩平・柴田侑治・濱田靖弘・窪田英樹
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 3Dプリンターで製作したグローブ温度計の特性2016

    • 著者名/発表者名
      桑原浩平・濱田靖弘・窪田英樹
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集環境工学II
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [学会発表] 実使用を考慮した寒冷地向け家庭用ルームエアコンの性能評価に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      山田拓郎・濱田靖弘
    • 学会等名
      第35回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集
    • 発表場所
      グランキューブ大阪(大阪)
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-07

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公開日: 2018-01-16  

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