住宅給湯システムにおける長期実測と年間シミュレーション

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650660
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 岩本 靜男 神奈川大学, 工学部, 助教授 (20213316)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 武士 神奈川大学, 工学部, 助手 (90333153)
• Keywords: 住宅用給湯設備 / 戸建住宅実測 / 使用給湯量 / 使用湯温 / ガス瞬間式給湯機 / ガス消費量 / 数値計算

Research Abstract

今年度の研究実施計画は、長期計測結果より諸量を解析して整理して年間シミュレーション用の入力データにまとめる、ガス瞬間式給湯機による実用的な年間シミュレーション方法を構築する、年間シミュレーションにより給湯システムの効率を求めて計測結果と比較・検証する、の3点である。
(1)長期計測結果の整理:(1)実測結果より浴槽の湯張りと追焚・自動保温を区別する計算法を確立して解析を行った。平成14年10月〜15年9月の1年間で、給湯消費エネルギー全体の約20%が追焚・自動保温に使われた。(2)計測結果より、浴槽・シャワー・カラン、台所、洗面所の各用途の給湯量を整理した。用途によって使用湯温が異なるため、湯温と湯量より「使用熱量」に換算して年間の給湯スケジュールを作成した。(3)およそ40〜50日に一度計測シスデムが停止することがわかった。原因は調査中であるが現在こまめに計測システムを監視することとした。
(2)給湯機のモデル化と検証:最も詳細なガス給湯機の計算モデルを用いた。実使用に応じた計算では頻繁に給湯栓の開閉が行われるため、缶体の平均湯温が給湯温を下回るまでガスの点火を抑えるよう修正した。
(3)年間シミュレーション及び短期間予備計算の実施:(1)上記1年間の計測データと給湯機計算モデルを用いて年間シミュレーションを実施した。(2)計測結果から使用熱量は5.87GJ/年、追焚・自動保温は2.76GJ/年、計算結果から消費エネルギーは10.2GJ/年、年間平均システム効率は58%程度となった。
平成16年度の主な課題は、(1)計測データの蓄積、年別解析、用途別の使用湯温・給湯量の再整理、追焚・自動保温の消費エネルギー予測法の検討、(2)実測対象の給湯機の計測データを用いた給湯機計算モデルの構築、(3)給湯配管と給湯の計算モデルの組み込み、他の熱源による消費エネルギーの検討、などが挙げられる。