ARX 時系列分析モデルによる CO2 ヒートポンプ給湯システムの性能予測および最適化

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560838
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー学
• 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, 大学院・工学研究科, 教授 (70158385)
• 研究分担者: 涌井 徹也 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40339750)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ヒートポンプ / 冷媒 / 二酸化炭素 / 給湯 / 貯湯 / システム性能 / 予測 / 最適化

研究概要

新しい高効率かつ低環境負荷の技術として注目されている家庭の給湯用機器の CO2 ヒートポンプ給湯システムを対象に, オンラインでのシステムの運転に適用できるように,システム性能値の日変化の予測を行い,それに基づいてヒートポンプ運転条件を最適化する手法を開発した.システム性能の開発した手法による予測値と数値シミュレーションによる計算値との比較によって,開発した手法の妥当性および有効性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] Performance Estimation and Optimal Operation of a CO2Heat Pump Water Heating System (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama, R. Kato, T. Wakui and K. Takemura
  • 雑誌名: International Journal of Thermodynamics 巻: 16 ページ: 62-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Estimation and Optimal Operation of a CO2Heat Pump Water Heating System (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yokoyama, R. Kato, T. Wakui and K. Takemura
  • 雑誌名: Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS 2012) ページ: 344-1-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (運転条件決定への適用) (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・河野泰大 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 雑誌名: 日本冷凍空調学会論文集 巻: 29 ページ: 31-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (一定環境および運転条件下における推定) (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・河野泰大 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 雑誌名: 日本冷凍空調学会論文集 巻: 28 ページ: 181-191
  • 査読あり
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける運転条件のロバスト最適化 (実測給湯需要量を用いた検討) (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・加藤良介 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 第32回エネルギー・資源学会研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける運転条件のロバスト最適化 (環境条件の影響分析) (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤良介 ・横山良平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第88期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-03-17
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける運転条件の最適化 (ミニマックス機会損失基準によるロバスト最適化) (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤良介 ・横山良平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: エネルギー・資源学会第29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: 2013-01-30
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (冬期における推定) (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・加藤良介 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 2012年度日本冷凍空調学会年次大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける運転条件の最適化 (実測給湯需要量を用いた検討) (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・大條祐平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 第31回エネルギー・資源学会研究発表会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-06-06
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける運転条件の最適化 (給湯需要量の不確定条件下における検討) (2012)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・大條祐平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: エネルギー・資源学会第28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: 2012-01-31
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (夏期における推定), エネルギー (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤良介 ・横山良平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: エネルギー・資源学会第28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: 2012-01-31
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける運転条件の最適化 (給湯需要量の確定条件下における検討) (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・加藤良介 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 日本機械学会熱工学コンファレンス2011
  • 発表場所: 浜松.
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (ヒートポンプの運転条件最適化の検討) (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・河野泰大 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 第30回エネルギー・資源学会研究発表会
  • 発表場所: 東京.
  • 年月日: 2011-06-03
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定, (ヒートポンプ運転条件決定の拡張) (2011)
  • 著者名/発表者名: 河野泰大 ・横山良平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (ヒートポンプ運転条件決定への適用) (2011)
  • 著者名/発表者名: 河野泰大 ・横山良平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: エネルギー・資源学会第27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: 2011-01-26
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (COPおよび貯湯槽効率日変化の推定) (2010)
  • 著者名/発表者名: 横山良平 ・河野泰大 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 2010年度日本冷凍空調学会年次大会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] CO2ヒートポンプ給湯システムにおける性能日変化の推定 (ニューラルネットワークによる貯湯および残湯量日変化の推定) (2010)
  • 著者名/発表者名: 河野泰大 ・横山良平 ・ 涌井徹也 ・竹村和久
  • 学会等名: 第29回エネルギー・資源学会研究発表会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-06-17
• [備考] 河野泰大,エネルギー・資源学会第15回茅奨励賞 受賞 (2011.6.2,学会発表(13))
  • URL: http://www.me.osakafu-u.ac.jp/esalab/