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2008 年度 実績報告書

空調システムにおける省エネ運転・診断ツールの実装に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19860058
研究機関独立行政法人建築研究所

研究代表者

住吉 大輔  独立行政法人建築研究所, 環境研究グループ, 非常勤研究支援職員 (60432829)

キーワード省エネルギー / 建築環境・設備 / 最適化 / 不具合検知 / シミュレーション
研究概要

本研究では、建物の空調システムの運用において、様々な不具合を迅速に検知し、診断する「フォルト検知診断」と空調システムの制御上の各種設定値を状況に応じて適切なものにする「空調システム運用の最適化」を軸とする省エネ診断ツールを空調システムに実装するため、ツールの開発・改良を進めた。
フォルト検知診断ツールについては、昨年度までに開発した空調システムシミュレーションを用いたモデルベースの手法についての実験結果を踏まえ、正常状態を模擬するシミュレーション値と実測値との比較方法に、距離と検知レベルの概念での整理を行った。さらに、シミュレーションを用いて中規模建物に本ツールを導入した際の検知効果を試算した。シミュレーションでは、性能低下のような摩耗故障型の不具合は検知されるまでの所要時間が長いことや負荷が大きい夏季・冬期に検知される可能性が高いなどの傾向を把握することができた。
一方、最適化ツールについては、実際に使用されている大学施設に実験フィールドを移し、導入効果の計測を行った。昨年度までに開発したツールをより汎用的に利用できるよう改良を加え、BEMSと連動し自動的に設定値最適化を行うツールとした。実測結果では、通常運転を行った日より最適化運転を行った日で、システムの1次エネルギー消費量が5〜10%程度削減された。また、導入した施設の熱源機性能にやや偏りがあったため、稼働する機器によりその効果が異なり、熱源COPは12.3%〜32.8%,システムCOPは22.4%〜46%向上する結果を得た。特に、建物側熱負荷が小さいほど最適化効果が高い結果であった。
当初目標とする2ツールの完全統合には至らなかったが、一般ビルへの適用効果のシミュレーションによる試算および、ツールの実証実験について実施することができ、実システムへの導入により十分に効果が期待できることを示した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 熱源システムのリアルタイム運転最適化手法の開発と実建物への適用2008

    • 著者名/発表者名
      李霽憲, 他
    • 雑誌名

      都市建築学研究九州大学大学院人間環境学研究院紀要 15

      ページ: 103-110

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Optimization Tool for Air-Conditioning System Operation2008

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sumiyoshi, et al
    • 学会等名
      International Conference for Enhanced Building Operations 2008
    • 発表場所
      ドイツベルリン
    • 年月日
      20081000
  • [学会発表] 空調システム運用における最適化ツールの導入効果2008

    • 著者名/発表者名
      住吉大輔, 他
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] 不具合検知・診断ツールの検証及び一般事務所ビルへの導入効果に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      金栽弘, 他
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2008-08-29
  • [学会発表] 空調システム運用の最適化ツールの開発(第6報)シミュレーションによる中規模事務所ビルへの適用効果2008

    • 著者名/発表者名
      杉田匡英, 他
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2008-08-27
  • [学会発表] 空調システム運用の最適化ツールの開発(第5報)実験による季節別のツール導入効果の検証2008

    • 著者名/発表者名
      李霽憲, 他
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2008-08-27

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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