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2007 年度 実績報告書

数値シミュレーションの融合によるCO_2ヒートポンプ給湯システムの性能分析・最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19560850
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, 工学研究科, 教授 (70158385)

研究分担者 涌井 徹也  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (40339750)
キーワードヒートポンプ / 冷媒 / 二酸化炭素 / 給湯 / 貯湯 / シスラム性能 / 数値シミュレーション
研究概要

本研究では、数値シミュレーションに基づくCO_2ヒートポンプ給湯システムの性能分析のための一次元数値シミュレーション手法を改良するとともに,三次元数値シミュレーションとの融合を図り、システムの性能に大きな影響を及ぼすと考えられる各種条件を総合的に考慮しながら、より詳細な性能分析を行うとともに、設計および運用の最適化を行うことを目的とした.平成19年度における研究実績を以下に示す.
(1)一次元数値シミュレーション手法の改良:システムのモデル化の結果として得られる混合微分代数方程式に対して、ルンゲークッタ法とニュートン-ラフソン法を階層的に組合せた数値解法によって解を導出する際に、偏導関数の計算を解析的に行うことによって計算効率を高め、より短い計算時間で性能分析を行えるようにした.
(2)三次元数値シミュレーションの実施:貯湯槽内の水の三次元的な温度分布を把握するための三次元数値シミュレーションを実施し,通常および中温水取出しの給湯方式において一次元数値シミュレーションの妥当性を示すことができた.
(3)設計・運用条件に関する性能分析・最適化:運用条件としての出湯温度および沸き上げ入水温度を変更することによって一次元数値シミュレーションによって性能分析を行い,システム効率および残湯量の点から最適な運用条件を明らかにした.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] CO_2ヒートポンプ給湯システムの数値シミュレーションによる性能分析(基本給湯需要量の日変化に伴う性能の分析)2008

    • 著者名/発表者名
      鎌苅 順也, 横山 良平, 涌井 徹也, 竹村 和久
    • 学会等名
      第24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
      東京
    • 年月日
      2008-01-30
  • [学会発表] CO_2ヒートポンプ給湯システムの数値シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      横山良平
    • 学会等名
      日本機械学会第17回環境工学総合シンポジウム2007
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20070719-20
  • [学会発表] CO_2ヒートポンプ給湯システムにおける貯湯槽内温度分布の分析(中温水取り出し時の分析)2007

    • 著者名/発表者名
      涌井徹也・横山良平・鎌苅順也
    • 学会等名
      日本機械学会第17回環境工学総合シンポジウム2007
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20070719-20
  • [備考]

    • URL

      http://www.me.osakafu-u.ac.jp/esalab/Home/Main/Main.html

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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